Унч на полевых транзисторах с ламповым звуком: Схема УНЧ на полевых транзисторах

Содержание

Схема УНЧ на полевых транзисторах

Попробуем заставить транзисторы запеть тёплым ламповым хором.

Оппонент: Почему транзисторный и почему по ламповой схемотехнике? Не лучше ли озадачиться либо классическим ламповым усилителем, либо транзисторным по любой из существующих схем, которых в разных источниках, как грязи в болотах.

Автор: К ламповым усилителям - вообще никаких вопросов. Если не сильно пугает: гибка стальных шасси, приобретение качественных выходных трансформаторов, поиск высоковольтных кондёров и подобранных по параметрам ламп, а будучи звездонутым анодным напряжением в 400 вольт, вы найдёте не только минусы, но и плюсы, то вам дорога в спаянные ряды маньяков лампоманов.

А мы же - ребята ленивые, но умные! Поэтому озадачимся созданием УМЗЧ, полностью выполненного на мощных полевых транзисторах, являющихся, если и не полными твердотельными аналогами ламп, то имеющих близкие к ним квадратичные вольтамперные характеристики, что позволит получить нам на выходе спектр сигналов, аналогичный спектру ламповых усилителей - с преобладанием чётных гармоник и быстрым затуханием гармоник высших порядков.

Теперь по поводу расхожих транзисторных схем, которых "как грязи в болотах". Историю борьбы с феноменом транзисторного звучания, а также основные принципы построения "правильного" усилителя мощности мы подробно рассмотрели на странице ссылка на страницу. Так что для понимания схемотехнической целесообразности конструкции, описываемой в данной статье, рекомендую ознакомиться с приведённой по ссылке информацией.

Здесь же я приведу окоyчательные постулаты, следующие из обозначенного теоретического экскурса:

1. Усилитель должен быть выполнен целиком и полностью на полевых транзисторах, являющихся твердотельными аналогами ламп.
2. Никаких глубоких отрицательных обратных связей в нашем усилителе быть не должно, максимум - внутрикаскадные.
3. Усилитель должен работать в режиме А, что позволит нам достичь приемлемых величин нелинейных искажений при отсутствии обратных связей и напрочь избавит от тепловых искажений.


4. Однотактные транзисторные усилители, обеспечивающие экстремально устойчивую иллюзию звучания лампового усилителя, хороши только для выходных мощностей до 10Вт, поэтому наш выбор - классическая схема двухтактного лампового УМЗЧ, переработанная под комплементарные полевики и не содержащая выходного трансформатора. К тому же двухтактная схема позволяет в пару раз уменьшить ток покоя выходных транзисторов и тем самым во столько же раз увеличить КПД усилителя.
5. "Теория без практики мертва, а практика без теории слепа", - сказал то ли математик Пафнутий Чебышев, то ли полководец Александр Суворов, не суть.

Оппонент: Кстати, а я читал в умной книжке, что оставлять транзисторные усилители без глубоких отрицательных ОС нельзя, даже если они работают в режиме А. Причина - неидентичность и температурная нестабильность характеристик выходных комплементарных транзисторов.

Автор: Сие слова не мальчика, но мужа. Книга - это не только сундук для заначек от жены, но и источник познавательных ценностей. Каждая прочитанная страница повышает уровень интеллекта, но не избавляет от вредных привычек, таких как, например, поковыряться в носу и съесть козявку, или сделать на основании одной прочитанной книги решительные выводы.

Ведь наверняка найдётся и другая книжка, где написано, что две одинаковые лампы не обладают идентичными параметрами, их в идеале ещё надо постараться подобрать из десятка-другого, а выходной трансформатор - как не мотай, не получишь двух идеально одинаковых обмоток.

Оппонент: Я так понимаю, что транзисторы тоже придётся подбирать из десятка-другого.

Автор: Ан нет! Не угадал.
Современные полевые транзисторы, а именно такие мы будем использовать в усилителе, превосходят своих вакуумных собратьев по целому ряду параметров, в частности и по такому важному для работы в оконечных каскадах, как крутизна характеристики (10 А/В против 10-20 мА/В). Поэтому небольшие сопротивления в истоковых цепях транзисторов, не ухудшая усилительных свойств каскада, обеспечат не только температурную стабилизацию, но и подровняют характеристики комплементарной пары транзисторов, а дополнительная местная обратная связь поднимет наш оконечник на труднодостижимый для ламповых схем уровень нелинейных искажений.

Однако пора от слов переходить к делу. Для затравки приведу схему получившегося агрегата,


Рис.1

а морщить лоб, изучать характеристики и разбираться в назначении тех или иных элементов с энтузиазмом начнём уже на следующей странице.

 

cxema.org - Мощный УМЗЧ на полевых транзисторах

Давно, еще года два назад, приобрел я старый советский динамик 35ГД-1. Несмотря на его первоначально плохое состояние, я его восстановил, покрасил в красивый синий цвет и даже сделал для него ящик из фанеры. Большая коробка с двумя фазоинверторами сильно улучшила его акустические качества. Осталось дело за хорошим усилителем, который будет качать эту колонку. Решил сделать не так, как делает большинство людей – купить готовый усилитель D–класса из Китая и установить его. Я решил сделать усилитель сам, но не какой-нибудь общепринятый на микросхеме TDA7294, да и вообще не на микросхеме, и даже не легендарный Ланзар, а очень даже редкий усилитель на полевых транзисторах. Да и в сети очень мало информации об усилителях на полевиках, вот и стало интересно, что это такое и как он звучит.


Сборка

Данный усилитель имеет 4 пары выходных транзисторов. 1 пара – 100 Ватт выходной мощности, 2 пары – 200 Ватт, 3 – 300 Ватт и 4, соответственно, 400 Ватт. Мне все 400 Ватт пока не нужны, но я решил поставить все 4 пары, дабы распределить нагрев и уменьшить рассеиваемую каждым транзистором мощность.

Схема выглядит так:

На схеме подписаны именно те номиналы компонентов, которые установлены у меня, схема проверена и работает исправно. Печатную плату прилагаю. Плата в формате Lay6.

Внимание! Все силовые дорожки обязательно залудить толстым слоем припоя, так как по ним будет течь весьма большой ток. Паяем аккуратно, без соплей, флюс отмываем. Силовые транзисторы необходимо установить на теплоотвод. Плюс данной конструкции в том, что транзисторы можно не изолировать от радиатора, а лепить все на один. Согласитесь, это здорово экономит слюдяные теплопроводящие прокладки, ведь на 8 транзисторов их ушло бы 8 штук (удивительно, но факт)! Радиатор является общим стоком всех 8 транзисторов и звуковым выходом усилителя, поэтому при установке в корпус не забудьте как-нибудь изолировать его от корпуса. Несмотря на отсутствие необходимости установки между фланцами транзисторов и радиатором слюдяных прокладок, это место необходимо промазать термопастой.

Внимание! Лучше сразу всё проверить перед установкой транзисторов на радиатор. Если вы прикрутите транзисторы к радиатору, а на плате будут какие либо сопли или непропаяные контакты, будет неприятно снова откручивать транзисторы и измазываться термопастой. Так что проверяйте всё сразу.

Биполярные транзисторы: T1 – BD139, T2 – BD140. Тоже нужно прикрутить к радиатору. Они греются не сильно, но все таки греются. Их тоже можно не изолировать от теплоотводов.

Итак, приступаем непосредственно к сборке. Детали располагаются на плате следующим образом:

Теперь я прилагаю фото разных этапов сборки усилителя. Для начала вырезаем кусок текстолита по размерам платы.

Затем накладываем изображение платы на текстолит и сверлим отверстия под радиодетали. Зашкуриваем и обезжириваем. Берем перманентный маркер, запасаемся изрядным количеством терпения и рисуем дорожки (ЛУТом делать не умею, вот и мучаюсь).

Далее кидаем плату в раствор хлорного железа и ждём, пока оно сделает своё дело. Затем вынимаем, оттираем маркер щёткой для сковород и плата готова.

Вооружаемся паяльником, берём флюс, припой и лудим.

Отмываем остатки флюса, берём мультиметр и прозваниваем на предмет замыкания между дорожками там, где его быть не должно. Если всё в норме, приступаем к монтажу деталей.
Возможные замены.
Первым делом я прикреплю список деталей:
C1 = 1u
C2, C3 = 820p

C4, C5 = 470u
C6, C7 = 1u
C8, C9 = 1000u
C10, C11 = 220n

D1, D2 = 15V
D3, D4 = 1N4148

OP1 = КР54УД1А

R1, R32 = 47k
R2 = 1k
R3 = 2k
R4 = 2k
R5 = 5k
R6, R7 = 33
R8, R9 = 820
R10-R17 = 39
R18, R19 = 220
R20, R21 = 22k
R22, R23 = 2.7k
R24-R31 = 0.22

T1 = BD139
T2 = BD140
T3 = IRFP9240
T4 = IRFP240
T5 = IRFP9240
T6 = IRFP240
T7 = IRFP9240
T8 = IRFP240
T9 = IRFP9240
T10 = IRFP240

Первым делом можно заменить операционный усилитель на любой другой, даже импортный, с аналогичным расположением выводов. Конденсатор C3 нужен для подавления самовозбуждения усилителя. Можно поставить и побольше, что я и сделал впоследствии. Стабилитроны любые на 15 В и мощностью от 1 Вт. Резисторы R22, R23 можно ставить исходя из расчета R=(Uпит.-15)/Iст., где Uпит. – напряжение питания, Iст. – ток стабилизации стабилитрона. Резисторы R2, R32 отвечают за коэффициент усиления. С данными номиналами он где то 30 – 33. Конденсаторы C8, C9 – емкости фильтра – можно ставить от 560 до 2200 мкФ с напряжением не ниже чем Uпит.* 1.2 дабы не эксплуатировать их на пределе возможностей. Транзисторы T1, T2 – любая комплементарная пара средней мощности, с током от 1 А, например наши КТ814-815, КТ816-817 или импортные BD136-135, BD138-137, 2SC4793-2SA1837. Истоковые резисторы R24-R31 можно ставить и на 2 Вт, хоть и нежелательно, с сопротивлением от 0.1 до 0.33 ом. Силовые ключи менять не желательно, хотя можно и IRF640-IRF9640 или IRF630-IRF9630; можно на транзисторы с аналогичными пропускаемыми токами, емкостями затворов и, разумеется, таким же расположением выводов, хотя если паять на проводках, значение это не имеет.

Больше менять тут вроде и нечего.

Первый запуск и настройка.

Первый запуск усилителя производим через страховочную лампу в разрыв сети 220 В. Обязательно закорачиваем вход на землю и не подключаем нагрузку. В момент включения лампа должна вспыхнуть и погаснуть, причем погаснуть полностью: спираль не должна светиться вообще. Включаем, держим секунд 20, затем выключаем. Проверяем, нет ли нагрева чего-либо (хотя если лампа не горит, вряд ли что-нибудь греется). Если действительно ничего не греется, включаем снова и меряем постоянное напряжение на выходе: оно должно быть в пределах 50 – 70 мВ. У меня, к примеру, 61.5 мВ. Если всё в пределах нормы, подключаем нагрузку, подаём сигнал на вход и слушаем музыку. Не должно быть никаких помех, посторонних гулов и т. п. Если ничего этого нет, переходим к настройке.

Настраивается всё это дело крайне просто. Необходимо лишь выставить ток покоя выходных транзисторов с помощью вращения движка подстроечного резистора. Он должен быть примерно 60 – 70 мА для каждого транзистора. Делается это так же как и на Ланзаре. Ток покоя считается по формуле I = Uпад./R, где Uпад. – падение напряжения на одном из резисторов R24 – R31, а R – сопротивление этого самого резистора. Из этой формулы выводим напряжение падение на резисторе, необходимое для установки такого тока покоя. Uпад. = I*R. Например в моем случае это = 0.07*0.22 = где то 15 мВ. Ток покоя выставляется на “тёплом” усилителе, то есть радиатор должен быть тёплым, усилитель должен поиграть несколько минут. Усилитель прогрелся, отключаем нагрузку, закорачиваем вход на общий, берем мультиметр и проводим ранее описанную операцию.


Характеристики и особенности:

Напряжение питания – 30-80 В
Рабочая температура – до 100-120 град.
Сопротивление нагрузки – 2-8 Ом
Мощность усилителя – 400 Вт/4 Ом
КНИ – 0.02-0.04% при мощности 350-380 Вт
Коэффициент усиления – 30-33
Диапазон воспроизводимых частот – 5-100000 Гц

На последнем пункте стоит остановиться подробнее. Использование этого усилителя с шумящими тембрблоками, такими как TDA1524, может повлечь за собой необоснованное на первый взгляд потребление энергии усилителем. На самом деле это усилитель воспроизводит частоты помех, не слышные нашему уху. Может показаться, что это самовозбуждение, но скорее всего это именно помехи. Тут стоит отличать помехи, не слышимые ухом от реального самовозбуждения. Я сам столкнулся с этой проблемой. Изначально в качестве предварительного усилителя операционник TL071. Это очень хороший высокочастотный импортный ОУ с малошумящим выходом на полевых транзисторах. Он может работать на частотах до 4 МГц – этого с запасом хватает и для воспроизведения частот помех и для самовозбуждения. Что делать? Один хороший человек, спасибо ему огромное, посоветовал мне заменить операционник на другой, менее чувствительный и воспроизводящий меньший диапазон частот, который просто не может работать на частоте самовозбуждения. Поэтому я купил наш отечественный КР544УД1А, поставил и… ничего не поменялось. Это всё натолкнуло меня на мысль, что шумят переменные резисторы тембрблока. Движки резисторов немного “шуршат”, что и вызывает помехи. Убрал тембрблок и шум пропал. Так что это не самовозбуждение. С данным усилителем нужно ставить малошумящий пассивный тембрблок и транзисторный предусилитель дабы избежать вышеперечисленного.

Итоги

В результате получается хороший усилитель, который прекрасно воспроизводит как низкие, так и высокие частоты мало греется и работает в широком диапазоне питающих напряжений. Лично мне усилитель очень нравится. Осталось только соорудить для него предварительный усилитель, нормальный тембрблок и корпус, но об этом как-нибудь в другой раз.

Ниже прилагаю несколько фото готового усилителя.

На этом в принципе всё. Если остались какие-либо вопросы, задавайте их либо на форум VIP-CXEMA, либо мне на почту Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Автор: Дмитрий4202 

Симметричный УНЧ на полевых транзисторах IRF: 0jihad0 — LiveJournal

Промышленные модели неизменны многие десятилетия и при том бестолковы, хотя последнее время дело вроде пошло на поправку. Речь не о электролитах,  тороидальности трансформаторов и прочих обывательских бреднях, есть определённые функциональные недостатки.

Во-первых это опасно высокое напряжение на выходе для наушников и полное отсутствие какой либо их защиты. Если случайно установить громкость выше допустимого они просто горят, проверено.

Во вторых,  регулятор громкости общий,  приходится перед включением или отключением акустики его крутить.

Сами наушники не отключаемы, и если у них хорошая чувствительность есть хороший шанс познакомиться в ночи с участковым полицаем, включённую акустику можно и не заметить.

Неоправданно высокая чувствительность около 100мв, при том что выходное напряжение стандартных компонентов 1 -  2В. Перегруз на 10 часов рег. громкости это просто замечательно, особенно когда горят наушники.

Нулевая ремонтопригодность при низкой надёжности. Если отходит кнопка, а в моём DENON PMA 700AE это началось через пару лет, легче продать и забыть как страшный сон.
Эти недостатки должны быть устранены.

В качестве основы УМ выбрана зеркально симметричная схема. Её преимущества: ноль на выходе без балансировки, отсутствие переходного процесса на выходе, что позволило отказаться от коммутации выхода. Как показала практика искажения почему-то  сильно зависят от качества контакта.

Других серьёзных преимуществ схема не имеет, хотя нередко используется в топовых моделях, но это скорее из-за красивой симметричности.

На эту запись приходит достаточно много народу с поисковиков. Что-ж, усилители на полевых транзисторах достаточно популярны. Это одна из первых моих конструкций, достаточно неумелая. Вот что могу сказать учитывая приобретённый опыт: не стоит делать усилители на полевых транзисторах. Если  очень нужно, то выходные транзисторы применять одной структуры, но линейность будет всё равно хуже чем с биполярными. Если решает экономия -  КТ805/837 даст гораздо лучший результат, а IRF сейчас сплошная подделка.
Не стоит собирать симметричные схемы. Симметрия выглядит привлекательно, кажется такая схемотехника более линейна. Это ошибка новичка, всё ровно наоборот.

Схемы более качественных усилителей:

https://0jihad0.livejournal.com/28486.html

https://0jihad0.livejournal.com/30011.html

Конструкция

Цепочка c25r97 ограничивает ВЧ на входе. Устойчивость усилителя и стабилизация переходной характеристики достигается коррекцией конденсаторами с35 с43.

Полевые транзисторы применены исключительно из-за дешевизны. К гармоник с ними получется несколько меньше чем на биполярных из-за более высокого К передачи с разомкнутой ОС, но заметно растет с частотой, чего с человеческими транзисторами не наблюдается. Есть мнение, что с полевиками выходное напряжение меньше из-за большого напряжения исток-затвор, не подтвердилось, на биполярных при больших токах падение ещё больше.

На вч происходит перезаряд затворной ёмкости на пиках сигнала, но применение биполярного предоконечного повторителя ничего не даёт. Искажения снижаются резисторами в затворах, и конденсаторами в эмиттерных цепях УН, увеличивающих петлевое усиление на вч.

R123 замыкает петлю ОС без выходных транзисторов и нужен для пуско-наладочных целей.

Заметное снижение искажений дало отделение питания предоконечных каскадов при помощи диодов vd1vd2. Применение вместо них сопротивлений 100 ом бесполезно.

Основные технические характеристики:
Выходная мощность на 6 Ом при Кг не более 10%------------------ 55 Вт
К гармоник при Uвых 5.5В, 1000Гц, 5 Ом, не более--------------- 0.03 %
Выходное напряжение на 6 Ом------------------------------------ 18.5 В

Шумы измерить имеющимися средствам невозможно, но они довольно малы, субъективно не хуже чем у лучших промышленных образцов. УМ практически бесшумен.

Помехи с частотой сети отлично компенсируются и чрезвычайно малы.

Достоверно измерить параметры говеным кодеком ALC662 не выходит, поэтому измерения производились с телефоном самсунг галакси в качестве источника, удивительно, но это дало  лучшие результаты, хотя на спектрограммах в основном его гармоники. Так или иначе нужно мерять на нормальной аппаратуре, что пока невозможно.
Предварительные результаты
http://0jihad0.livejournal.com/3344.html
ТТХ сняты при токе покоя 75мА. Увеличение тока покоя выше 200мА снижает искажения на порядок, но требует большого радиатора. Практического смысла не имеет.

Меандр 28 КГЦ, размах 15В. Предварительный с фильтром радиопидараса + УМ.

Схема

Для защиты от радиопидараса US6IUP применён фильтр r8c3.

Предварительный усилитель на ОУ работает на высоких выходных напряжениях до 10В для получения минимальных искажений. Он же усилитель для наушников. Раздельные регуляторы громкости установлены на выходе. Регулятор для наушников группы А, других и нет. Громкость группы В. 50к тоже потому, что других нет. Резистивный делитель на входе УМ сильно снижает шорохи регулятора, замыкает вход для получения минимальных шумов, и позволяет отказаться от экранированных кабелей.


С выходов УМ и УП сигнал поступает на узел защиты от постоянного напряжения и перегрузки. Развязывающие сопротивления должны быть разными, на случай пробоя противоположных плеч, но тогда тоже не было, а сейчас лень.  Порог по переменному напряжению определяется постоянной времени r87c24 а по постоянному Ку оу da7 и не превышает 0.5В. Логика реализована на vt25vt26. Последний нормально открыт, реле к1 включено.Отрицательное напряжение с оу закрывает vt26, а положительное открывает vt25, который закрывает vt26, реле обесточивается, усилитель отключается от сети. Включение невозможно до разряда с24.

Триггерная защита от любых токовых перегрузок реализована на vt10.11.21.22.Так как скорость работы такой защиты очевидно не велика, она изначально предполагалась только по положительному полупериоду, но показала высокую эффективность, неоднократно спасая последние пары транзисторов, после чего была дополнена тем что было под рукой.

Все реле питаются от отдельного выпрямителя, нагруженного r75 для быстрого разряда ёмкости при отключении.

Коммутатор выполнен на  триггере dd1, и в дежурном режиме должен питаться от литиевой батарейки, но оказалось что заряда танталового с29 достаточно, чтобы поддерживать уровни втечение суток, батарея не используется. Для исключения потребления тока в дежурном режиме ключи выполнены на полевых транзисторах.

Конструктивно усилитель выполнен ввиде моноблока в стандартном польском корпусе.  Доступ к любой детали возможен без распайки. Малогабаритные радиаторы вынесены наружу, что в несколько раз уменьшает необходимую площадь, хотя, конечно, маловаты, максимальный разогрев 65град. Радиаторы соединены с корпусом через r99, таким образом реализуется "вонючая сигнализация" при замыкании транзистора на радиатор.

Катушки выполнены соединительным кабелем на оправках 5мм по 15 витков.

Витые трансы ТП и ТС всем хороши, кроме того что они гудят, из-за чего использовать их в более-менее приличной технике нельзя. Но если нет выбора то можно. Побороть гул удалось установкой на "амортизаторы" из какой-то вспененной резины из советских запасов, может полиуретана, толщиной 20мм. Современного аналога не встречал, ближе всего белая теплоизоляция от трубок кондиционеров, но она тоже сминается, а значит не годится.

платы:
http://edisk.ukr.net/get/373609927/%D0%B1%D0%BF.lay6
http://edisk.ukr.net/get/373609932/%D1%83%D1%81%D0%B8%D0%BB.lay6
схема:
http://edisk.ukr.net/get/374508122/%D1%83%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C.spl7


⚡️Усилитель звука на полевых транзисторах

На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено

Если громкость звука не самое важное, а предпочтение отдается качеству звучания, то этот УМЗЧ будет как раз кстати. Выходной каскад, выполненный по двухтактной схеме на комплементарной паре мощных полевых транзисторов с изолированным затвором обеспечивает качество звучания субъективно сродни «ламповому».

Да объективные характеристики весьма не плохи:


Предварительная часть усилителя мощности низкой частоты выполнена на операционном усилителе А1. Сигнал с его выхода поступает на выходной двухтактный каскад на противоположных полевых транзисторах с изолированным затвором – 2SK1530 (n-канал) и 2SJ201 (р-канал). На затворах транзисторов создается необходимое напряжение смещения с помощью резисторов R8, R9 и диодов VD3 и VD4.

Диоды устраняют искажения «ступенька», создавая исходную разность потенциалов между затворами полевых транзисторов.Стабилизирующее напряжение ООС снимается с выхода выходного каскада и через цепь R4-C6 поступает на инверсный вход операционного усилителя А1, который является так же и входом УМЗЧ.

Коэффициент усиления по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R1 и R4. Изменяя сопротивление R1 можно в достаточно широких пределах регулировать чувствительность этого УМЗЧ, приспособляя его под выходные параметры имеющегося предварительного УЗЧ. При этом следует знать, что, как обычно, увеличение чувствительности ведет в увеличению искажений. Так что здесь должен быть разумный компромисс.

Напряжение питания ±25В, можно использовать нестабилизированный источник, но обязательно хорошо отфильтрованный от пульсаций фона переменного тока.Операционный усилительпитается двуполярным напряжением ±18V от двух параметрических стабилизаторов на основе стабилитронов VD1 и VD2. Вместо транзистора 2SK1530 можно использовать более старые 2SK135, 2SK134, Вместо транзистора 2SJ201 можно использовать 2SJ49, 2SJ50.

Транзисторы должны быть установлены на теплоотвод. Транзисторы 2SK1530 и 2SJ201 имеют такую конструкцию корпуса, что радиаторной пластины, контактирующей с кристаллом у них нет, их корпус выполнен из керамо-пластика, хорошо проводящего тепло, но не проводящего электричества. Поэтому транзисторы можно установить на общий радиатор. Если же будут использованы транзисторы с радиаторными пластинами, имеющими электрический контакт с кристаллом, то необходимо их установить на разные радиаторы, изолированные друг от друга или использовать тщательное изолирование с помощью слюдяных прокладок.

В любом случае, между теплоотводящей поверхностью корпуса транзистора и радиатором должна быть теплопроводная паста, она закрывает неровности в соприкосновении корпуса транзистора и радиатора и так образом увеличивает реальную площадь соприкосновения, что способствует лучшему теплоотводу. Операционный усилитель звука NE5534 можно заменить практически любым ОУ, например, КР140УД608 или каким-то другим вариантом.Диоды 1N4148 можно заменить на КД522 или КД521.

Стабилитроны 1N4705 можно заменить любыми другими стабилитронами, рассчитанными на напряжение стабилизации 18В, либо каждый из них заменить двумя последовательно включенными стабилитронами, дающими в сумму 18В (например, 9В и 9В). Конденсаторы С1 и С4 должны быть на напряжение не ниже 35В, конденсаторы С7 и С8 на напряжение не ниже 50В. Несмотря на наличие электролитических конденсаторов С7 и С8 по питанию, на выходе источника питания должны быть конденсаторы значительно большей емкости чтобы обеспечить качественное подавление пульсаций переменного тока на выходе источника питания.

Монтаж выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с односторонним расположением печатных дорожек (рис.2). Способ изготовления печатной платы может быть любым доступным. Печатные дорожки не обязательно должны точно повторять форму показанных на рисунке, – важно чтобы обеспечивались необходимые соединения.

Автор

 

Гибридный усилитель на 6н23п и полевых транзисторах. Гибридный унч. Теперь разберемся с лампами

Мало у кого остались лампы но их еще можно приобрести, поэтому ламповая аудиотехника вызывает постоянный интерес радиолюбителей. Даешь тот самый теплый ламповый звук уже давно ставший мемом, который любят лепить к месту и не очень. А теперь давайте попробуем соединить старую ламповую аудиотехнику с более современной элементной базой. Можно получить просто волшебное звучание.

Усилитель собран по классической однотактной схеме. В процессе настройки изменил некоторые номиналы резисторов. Так потребовалось подобрать R23,R34, чтобы напряжение на анодах лампы 6п14п было 190в. Затем подбором R45 задаем анодное напряжение на лампе 6н3п 90-110в.

В роли темброблока применил схему на BA3822LS. Эта микросхема имеет неплохие технические параметры и стоит не дорого. Главный плюс ее применения это отсутствие огромного числа экранированных проводов и экранов, при отсутствии сигнала фоновых шумов и не слышал. Собранный темброблок подсоединить ко входу лампового УНЧ через подстроечные резисторы в 100ком.


При изготовление блока питания использовал готовый трансформатор ТС270 и чуток домотал витков поверх обмоток.

Один выпрямитель используется в обоих каналах. Выходные трансформаторы полностью самодельные, типа ТС-20.

Наматываем их следующим образом: первичная обмотка содержит 94 витка провода 0,47 и 900 витков проводом 0.18 короче в итоге должно быть так 94/900/94/900/94/. Первичную обмотку соединяем последовательно, вторичную параллельно.

Для корпуса взял листы трех миллиметрового алюминия. Ручки регулировок взял от дюралевые ручек от мебели, дырки рассверлил под нужный диаметр и одел через термоусадку непосредственно на переменные резисторы.


Питание лампового каскада подается от нестабилизированного источника 300…350 вольт. Накальное напряжение 6,3 В выпрямлять и стабилизировать не требуется. Накал ламп правого и левого каналов усилителя можно подключить к одной обмотки трансформатора, а вот анодные цепи рекомендовано сделать отдельными.


Слуховой тест усилитель прошел великолепно - кристально чистое звучание особенно в середине и на верху звукового диапазона.

Входной усилитель выполнен на паре полевых транзисторов 2SK68A и на высоковольтных биполярных 2SC1941 образуя каскад, выполняющий функцию фазоинвертора для выходной двухтактной ступени на EL34 в триодном включении. Данная схема гибридного усилителя мощности на полевых транзисторах и лампах является очень высококачественной звукоусиливающей аппаратурой самого высокого класса, поэтому монтажу и пайке нужно выполнить максимально аккуратно и внимательно.


Статическую балансировку усилителя осуществляют триммером 5 кОм в цепи подачи фиксированного смещения на управляющие сетки, а динамическую 2-килоомным триммером в цепи питания коллекторов биполярных транзисторов. Несмотря на то, что в схеме присутствуют транзисторы, усилитель выполнен без ООС и обладает явным «ламповым» звуком.

Гибридный УМЗЧ на 70 Вт

Этот гибридный УМЗЧ обеспечивает полосу полной мощности от 30 Гц до 100 кГц и малосигнальную АЧХ от 10 Гц до 170 кГц. С Функцией усилителя напряжения и фазоинвертора справляется каскад на составных транзисторах Q1Q3, Q2Q4 с генератором тока Q8 в эмиттерных цепях и усовершенствованным токовым зеркалом Q5Q6Q7 в коллекторных.


Регулировку фиксированного смещения на управляющих сетках радиоламп осуществляют резистором R15 так, чтобы начальные токи анодов были около 40 мА. Выходной тороидальный трансформатор VDV3070PP Amplimo был приобретен на интернет аукционе. Его первичная обмотка имеет сопротивление 2757 Ом, его номинальная мощность 70 Вт

Эта схема гибридного усилителя выдает 80 Вт мощности на восьми омной нагрузке при коэффициенте гармоник 0,04%, полосе 5 Гц - 35 кГц (20 Вт, -3 дБ) и имеет отношении сигнал/шум более 100 дБ.


Единственный в схеме каскад усиления напряжения построен на биполярном транзисторе 2SC2547E с динамической нагрузкой на триоде ЕСС88.

Выходной каскад выполнен как двухтактный истоковый повторитель на комплементарной паре мощных полевых транзисторов IRF640, IRF9640. Их рабочую точку задают триммером PR1 при регулировке.

Конденсатор С2 и резистор R9 используются для формирования привычной для транзисторных усилителей цепочки добавки напряжения. В данном схеме она помогает радиолампе V1 обеспечивать нормальную раскачку выходной ступени при относительно невысоком анодном напряжении.

Аудио сигнал, через регулятор громкости на резисторе R1, попадает на триод VL1.1 (управляющую сетку) усилителя, и усиливается. Отрицательный потенциал смещения, немного запирает триод, образующийся на его управляющей сетке с помощью тока анода, который проходит через резисторы R3 и R4 находящиеся в катодной цепи. На этих сопротивлениях будет падать напряжение, поэтому относительно минусовой шины, на катоде лампы будет присутствовать положительное напряжение приблизительно +1,7В.


На управляющей сетке лампы усилителя, если сравнить с катодом, будет находится отрицательный потенциал смещения, поскольку сетка имеет общий контакт через резистор R1 с землей. Для снижения действия ОС в схеме лампового усилителя имеется сопротивление R3, которое шунтируется электролитической емкостью С1. Резистор R2 играет важную роль нагрузки анодной цепи лампового усилителя. Образующиеся на нем напряжение усиленного аудио сигнала, через разделительный конденсатор С2 поступает на управляющую сетку пентода лампы. Через первый выходной трансформатор, усиленный им сигнал поступает на громкоговоритель усилителя.

Резистор R8 и конденсатор С7 исполняют туже функцию, что и подобные им элементы в первом каскаде. C6 и R6 предназначены для изменения тембра звука. С помощью резистора R9 получается вторая цепь отрицательной обратной связи. Захватывая оба каскада лампового усилителя, она снижает уровень нелинейных искажений и создает наиболее плавное усилению аудио сигнала применительно ко всему диапазоне звуковых частот.

Второй трансформатор лампового усилителя наматывается на магнитопроводе сечением 10 см (Ш22 х 40). Первичная обмотка - провод ПЭВ-1 0,2-0,25 мм 1040 витков. Вторичная обмотка имеет 965 витков этого же провода, третья имеет 34 витков намотанная проводом ПЭВ-1 0,6-0,8 мм.

Первый трансформатор типа ТВЗ21. Разрешено использование любого выходного трансформатора от лампового телевизора.

ГИБРИДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Многие слышали и наверное делали ламповые УНЧ, кто-то говорит их звук самый лучший, а кто-то скажет транзисторы ни в чём им не уступают и по параметрам гораздо круче.

Я делал и те и эти и готов сделать окончательный вывод: в классном усилителе звука - и лампы и транзисторы, каждому своё:

Лампы отлично работают на входе, а как стильно смотрятся!, а полевые транзисторы на выходе - и не надо огромных выходных трансформаторов.

Вот схемы которые я испытывал в процессе экспериментов и все они прекрасно себя зарекомендовали!

А вот пример практической реализации одного из гибридных УНЧ по схеме, приведённой ниже:

Для этого усилителя использовал схему на N-канальных полевых транзисторах из журнала радиохобби, Нижняя часть корпуса размерами 15х20 см из сантиметрового алюминиевого листа, используется как общий радиатор для транзисторов. Питание последних получается через обычный диодный мост и две ёмкости по 10000 мкф. Фона переменного тока не слышно. 200 В для анода берётся с помощью 12-вольтового маленького транса на 10 Вт включенного наоборот к вторичке основного трансформатора. Для индикации положения уровня громкости - ставим синий светодиод через кусочек оргстекла. Для красоты - лампы снизу подсвечиваем красными светодиодами. Разница на слух между 6Н6П и 6Н2П практически не заметна. Налаживание заключается в установке нужного тока покоя (в пределах 0.3 - 1 А). И последнее: не экономьте на радиаторе! Для класса "А" потребуется очень приличное охлаждение. К примеру радиатор для 100 ваттного УНЧ макинтош класса "А" весит 8кг! В качестве источника питания для такого усилителя можно использовать электронный трансформатор как в

Гибридный усилитель звука , который показан на схеме ниже многими меломанами считается одним из лучших аппаратов такого типа вобравший в себя все самое лучшее, что может максимально предоставить ламповый и транзисторный УМЗЧ. Его звучание похоже на двухтактный аппарат выполненный на триодах, но басы намного насыщеннее, быстрее, четче и солиднее. Средняя полоса прозрачная с ярко выраженными деталями, верхние частоты без всяких примесей, которыми грешат транзисторные приборы. Я уже давно подумывал взяться за сборку усилителя мощности с высоким классом. Перебрав различные варианты схем, коих великое множество в интернете, но большее внимание привлекла именно вот эта принципиальная схема.

В общем как основа, такое схематическое решение мне абсолютно подходило, тем не менее позднее, по ходу настройки возникла необходимость ее немного модернизировать. Схема то прекрасная, но не хватало там защитных функций. Поэтому я в первую очередь добавил защиту, обеспечивающей мягкий запуск усилителя при включении сетевого напряжения. Усовершенствовал функцию выполняющей автоматическое смещение напряжения на транзисторах MOSFET IRFP140 и IRFP9140. В изначальной авторской разработке, напряжение с выхода ламп значительно терялось в схеме смещения обладающей малым внутренним сопротивлением. Только после того, как я увеличил ее общее сопротивление порядка до нескольких сот кОм, то размах амплитуды на выходе возрос до 30v. p>

В конечном итоге гибридный усилитель обеспечивает выходную мощность до 200 Вт на каждый канал, при работе на нагрузку 4 Ом. Исходя из того, что выходной каскад аппарата работает в классе А, я заранее предусмотрел установку теплоотводов под полевые транзисторы, а для охлаждения радиаторов дополнительно еще вентилятор. По техническим и звуковым параметрам эта схема очень схожа с известным гибридным усилителем мощности Magnat RV3. Существенное отличие этого усилителя от Магната, это то, что в выходных каскадах последнего реализованы кремневые биполярные транзисторы, а в этом оконечный каскад работает на полевых транзисторах. Именно применение MOSFET-транзисторов исключило необходимость установки дополнительных каналов согласования, исключительно только конденсаторы в качестве переходных элементов.

Говоря об устройствах такого типа как лампово-транзисторный усилитель , стоит отметить, что основная цель в получении высокой мощности на выходе, не в угоду громкости в динамиках, а для воспроизведения качественного, естественного звука. Также стоить отметить еще одну конструктивную особенность устройства. Что бы обеспечить питающим напряжением ламповый модуль усилителя был использован импульсный блок питания имеющий постоянное выходное напряжение 6,3v и 270v, вследствие чего удалось максимально убрать фон низкой частоты и кардинально снизить уровень шума.

Важное замечание! Представленная здесь схема, как было сказано выше, использовалась как основа. Поэтому у каждого кто возможно планирует ее повторить, есть возможности усовершенствовать ее по своему. Еще хочу добавить, что в процессе тестирования решил полностью убрать каскад установленный между конденсаторами и полевыми транзисторами. На данный момент установлен каскад, задающий смещение на затворах. Основными элементами этого каскада являются переменные, много оборотные резисторы, а также стабилитроны, возможно нужно будет заменить постоянные стабилизаторы на регулируемые.

Приветствую всех посетителей сайта и представляю конструкцию УМЗЧ, который на мой взгляд (ухо) является воплощением всего лучшего, что мы можем взять от современных транзисторов и старинных ламп.

Мощность: 140 Вт
Чувствительность: 1.2 В

Схема содержит небольшое количество деталей, проста в настройке, не содержит дефицитных и дорогостоящих компонентов, очень термостабильна.

Коротко о схеме. Истоковый повторитель реализован на комплиментарных MOSFET транзисторах IRFP140, IRFP9140 и особенностей не имеет. Транзистор VT1 на звук влияния не оказывает, нужен для стабилизации тока при изменении температуры выходных транзисторов и установлен в непосредственной близости от них на радиаторе охлаждения. Радиатор желательно иметь массивный, с большой площадью охлаждения, транзисторы установить вплотную друг к другу на теплопроводящую пасту, через слюдяную прокладку. Конденсатор С4 обеспечивает «мягкий» старт истокового повторителя.

Теперь о драйвере. С драйвером пришлось повозиться, т.к. входная емкость одного транзистора – 1700пф. Были опробованы разные типы ламп и разные схемы включения. От слаботочных ламп пришлось отказаться, т.к. завал по ВЧ начинался уже в звуковом диапазоне. Результатом поисков стал СРПП на 6Н6П. При токе каждого триода – 30ма, АЧХ усилителя проcтирается от единиц герц до 100 кГц, плавный спад начинается в районе 70кГц. Лампа 6Н6П очень линейна, к тому же драйвер на 6Н6П имеет огромную перегрузочную способность. Режимы триодов 6Н6П - 150В, 30ма. По даташиту Рмакс.-4.8Вт, мы имеем 4.5, почти на пределе. Кому жалко 6Н6П, можно облегчить режим, увеличив номиналы резисторов R3 и R4, скажем до 120Ом. И еще, несмотря на то что лампа 6Н6П имеет небольшой коэффициент усиления, она оказалась склонной к самовозбуждению, может все дело в имеющихся у меня экземплярах, но, тем не менее были приняты меры по удушению этого нежелательного явления. На лампу был надет стандартный алюминиевый экран, девятая ножка запаяна на землю, в сетку установлена небольшая катушка – 15 витков провода ПЭВ 0.3, намотанных на резистор 150 кОм – 1Вт. Если ровнехонькая АЧХ на ВЧ для Вас не главное можно попробовать в драйвере 6Н8С или 6Н23П, в СРПП разумеется.
Настройка усилителя проста - R5 устанавливаем в среднее, а R8 в нижнее по схеме положение и включаем усилитель. Прогреваем 3 минуты, крутим R5 – устанавливаем «0» на выходе, затем осторожно крутим R8 – устанавливаем ток покоя выходных транзисторов. Ток контролируем, измеряя падение напряжения, на любом из R15, R16 оно должно быть – 110мв, что соответствует току через выходные транзисторы 330ма. Ток покоя на Ваше усмотрение – все зависит от имеющихся в Вашем распоряжении радиаторов и вентиляторов. Настройка усилителя закончена – наслаждайтесь звуком.
Блок питания не привожу, т.к. каждый может разработать его сам. Но хочу предупредить, что экономить на блоке питания – последнее дело. Ставьте большие трансформаторы, огромные емкости и Вам воздастся. Не забудьте везде наставить предохранителей.

Детали . Детали самые обычные, резисторы ОМЛТ, конденсаторы JAMICON, резисторы R15, R16 составлены из трех параллельно соединенных ОМЛТ-2 - 1Ом, R8 - проволочный, входной потенциометр ALPS. Применение аудиофильских компонентов приветствуется, в особой степени это относится к конденсаторам блока питания. Отдельно нужно сказать про С3,С4,С5, от них зависит звучание усилителя, поэтому тип конденсаторов Вам лучше выбрать на Ваш вкус. У меня стоят импортные красно – коричневые пленочники неизвестного производителя, подозреваю производства Поднебесной. Если Вам не нужно чтобы АЧХ усилителя была линейной от 2Гц, то емкости конденсаторов С3 и С5 можно уменьшить. Выходные транзисторы желательно подобрать в пары по параметрам.
При включении усилителя, в течении нескольких десятков секунд прослушивается фон переменного тока, потом он исчезает. Это явление обусловлено тем, что истоковый повторитель имеет большое входное сопротивление и пока катоды триодов прогреваются, вход повторителя оказывается «подвешенным» и «принимает» окружающие его электромагнитные поля с частотой промышленной электросети. Бороться с этим явлением не нужно – нужно реализовать задержку включения АС.
Мощность усилителя – 140Вт, при Uвх.эфф. – 1.2В. Коэффициент нелинейных искажений измерить нечем, но я не думаю что он конский у этого усилителя, судя по звуку.

Теперь собственно о звуке. Звук у этого усилителя похож на звук триодного двухтактника, но басовый регистр гораздо «мясистее», бас быстрый, четкий и солидный. Серединка прозрачная и детальная, верхи без «песочка» присущего транзисторам.
Усилитель жрет все, качает любую акустику. Усилитель задумывался для эксплуатации на улице - дома ламповый однотактник, но теперь я не уверен, что он будет не основным. Еще послушаем.

И еще, при постройке усилителя желательно оснастить его системой всевозможной защиты, это улучшит его эксплуатационные качества и защитит Вашу АС от нештатных ситуаций.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
VT1 Биполярный транзистор

КТ602БМ

1 В блокнот
VT2 MOSFET-транзистор

IRFP140

1 В блокнот
VT3 MOSFET-транзистор

IRFP9140

1 В блокнот
Диод

КД521А

2 В блокнот
Стабилитрон 12 - 15В 2 В блокнот
Лампа 6Н6П 2 В блокнот
С1 Электролитический конденсатор 10000мкФ х 50В 1 В блокнот
С2 Конденсатор 0.1мкФ х 63В 1 Пленочный В блокнот
С3-С5 Конденсатор 6.8мкФ х 63В 3 Пленочный В блокнот
R1 Переменный резистор 50 кОм 1 В блокнот
R2 Резистор

220 кОм

1 1Вт В блокнот
R3, R4 Резистор

100 Ом

2 2Вт В блокнот
R5 Подстроечный резистор 33 кОм 1 В блокнот
R6 Резистор

86 кОм

1 1Вт В блокнот
R7 Резистор

56 кОм

1 1Вт В блокнот
R8 Подстроечный резистор 15 кОм 1

УМЗЧ А КЛАССА НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Привет всем любителям хорошего аудио. Изучив несколько статей про разработку итальянского инженера-аудиотехника Андреа Чуффоли про усилитель Power Follower 99c, подумалось собрать тоже такую вещь. Были подобраны необходимые детали, прочитаны несколько статей и в путь... Первый канал оконечного усилителя на IRFP150N собран за пару часов неспешно, с перекурами и перерывами на общение с друзьями и парочку онлайн-игр. Тем более что схема совсем не сложная.

Схема принципиальная УМЗЧ Power Follower 99c

Сразу хочу предостеречь - включать это чудо без мало-мальских приличных радиаторов - это 100% убийство полевых транзисторов! Греется схема как небольшой масляный обогреватель. Всё-ттаки чистый А-класс.

Все три транзистора IRFP150N в каждом канале закрепил на один радиатор (один радиатор - один канал). Для этой цели использовал недавно удачно приобретенного донора "Кумир-001". Радиаторы меньших размеров, думается мне, не будут достаточно охлаждать схему.

   

Включил: вроде ничего не взорвалось, выставил половину напряжения на предохранителе. Подключил нагрузку (колонки S30), сигнал на вход подал со звуковой карты компьютера... И расстроился: звук хороший, активный, насыщенный, но максимум 4 Ватта на слух.

Как это часто бывает сыграла невнимательность. Огромное спасибо другу Сергею, который изучив оригинальную статью на английском языке подсказал, что схема этого оконечного усилителя не что иное, как, цитирую "усилитель тока, и коэффициент усиления по напряжению у него равен 1. Именно поэтому к нему делают специальные ламповые предусилители или на транзисторах с высоким питающим напряжением", конец цитаты.

Блок питания и преамп

Следовательно, нужен хороший предварительный усилитель - ламповый, транзисторный, любой. Выбрал вот такой вариант:

Ибо уж если полевики, то полевики до конца.

На входе диодного моста - 60 Вольт (трансформатор ТПП-235-220-50), на выходе БП - 58,8 Вольт, в обоих плечах. Резисторы R1 - 1К5; R2, R3 - 47 Ом. Все резисторы - 2 Ватта мощностью. Транзистор в БП - TIP29A. Стабилитроны Zener на 10 Вольт, 5 Ватт.

По поводу усилителя мощности, вот комментарии по результатам первых испытаний:

  1. Каждый канал собирается согласно первой схемы, и каждый канал должен питаться от отдельной вторичной обмотки трансформатора со своим диодным мостом и конденсатором.
  2. Радиатор и еще раз радиатор!
  3. Подстроечник 500 Ом за неимением заменил на многооборотный 1 кОм, следовательно 1.8 кОм резистор поменял на 1.2 кОм.
  4. Переключатель режимов (1.5А/3А) делать не стал, поскольку необходимость этого очень сомнительна, следовательно второй резистор 0,47 не нужен. Вместо трехватного 0,47 использовал три 2-омных двухватника параллельно (МЛТ-2, например).
  5. Питается от трансформатора из фирменного сабвуфера с двумя вторичными обмотками по 24 Вольта и одной 14 Вольт (это будет питание схемы индикации).
  6. Напряжение на истоке транзистора в блоке питания канала (правый верхний по схеме) - 22.5 Вольта.
  7. Напряжение на предохранителе (относительно минуса питания) - 10.9 Вольт. Сколько не крутил подстроечные резистор, большего добиться не удалось.

Первый канал предварительного усилителя собран, протестирован, хотя и не без накладок. Вместо 22 Ом (R102) резистора сперва поставил на плюс питания 22 кОм и огорчился, когда конструкция начала издавать в колонке хрипы и стоны. Благо перепутал не наоборот, и вместо килоомов не впаял омы - могло бы кончиться плачевно и с дымком. Поменял резистор - выставил напряжения (по сути, достаточно выставить 20 Вольт на стоке полевика, остальные напряжения с небольшим допуском получились сами) подстроечным резистором. И вуаля - чистый, мягкий и в то же время насыщенный звук с виниловой пластинки играет в 8-омную колонку очень красиво!

В общем вот, стерео вариант фоловера + предусилитель + блок питания к преампу готовы, проверены, протестированы.

По результатам могу сказать:

  • Для каждого канала УМЗЧ отдельная вторичка нужна и отдельный блок питания.
  • Греется этот усилитель по взрослому, посему радиаторы и еще раз радиаторы.
  • По звуку: чистый он, что-ли реальный какой-то, в общем приятный на слух.

На этом, пожалуй, все. Огромная благодарность моим друзьям Сергею и Игорю за идейное вдохновение, теоретическую и практическую помощь. Схему собрал и испытал - neo_work_tyumen.

   Форум по УНЧ

   Форум по обсуждению материала УМЗЧ А КЛАССА НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

Гибридный унч на полевых транзисторах

По многочисленным просьбам радиолюбителей, привожу усовершенствованную и более полную схему гибридного УНЧ с подробным описанием, списком деталей и схемой блока питания. Лампу на входе схемы гибридного УНЧ 6Н6П — заменил на 6Н2П. Так же можно поставить в этот узел и более распространённую в старых лампачах 6Н23П. Полевые транзисторы заменимы на другие аналогичные — с изолированным затвором и ток стока от 5А и выше. Переменник R1 — 50 кОм это качественный переменный резистор на регулятор громкости. Можно поставить его вплоть до 300кОм, ничего не ухудшится. Обязательно проверить регулятор на отсутвие шорохов и неприятных трений при вращении. В идеале стоит использовать РГ ALPS — это японская фирма по производству качественных регуляторов. Не забываем про регулятор баланса.

Подстроечным резистором R5 — 33 кОм вставляется ноль напряжения на динамике в режиме молчания УНЧ. Другими словами подав питание на транзисторы и вместо динамика (!) подключив мощный резистор на 4-8 Ома 15 ватт, добиваемся на нём нуля напряжения. Меряем чувствительным вольтметром, так как должен быть абсолютный ноль. Схема одного канала гибридного УНЧ приведена ниже.

Остальные резисторы 0,125 или 0,25 ватт. Короче любые маленькие. Конденсатор 10000мкФ можно смело уменьшить до 100мкФ, а нарисован он так по старому обозначению. Все конденсаторы по анадному питанию ставим на 350В. Если трудно достать на 6,8мкФ — ставим хотя бы на 1мкФ (я так и сделал). Транзистор управления током покоя, заменим на КТ815 или КТ817. На звуке это не отразится, он там просто ток корректирует. Естественно нужна ещё одна нужна копия гибридного УНЧ и для второго канала.

Для питания транзисторов нужен двуполярный источник +-20 (35)В с током 4А. Можно на обычном трансформаторе. Так как большая мощность не требовалась — поставил 60-ти ваттный транс от видеомагнитофона с соответствующим снижением выходной мощности. Фильтрация простая — диодный мост и конденсатор. При токе покоя 0,5А — хватит ёмкости 10000мкф на канал. Конденсаторы С3, С4, С5 по 160В, не меньше. Или на всякий случай больше. R8 небольшой подстроечный резистор — крутится отвёрткой. Он задаёт ток покоя выходных транзисторов (в отсутствии сигнала). Выставить ток надо от 0,3А — режим АВ до 2А — режим А. Во втором случае качество звука гораздо лучше, но вот греться будет не слабо. Можно задействовать для питания и электронный трансформатор с дополнительным кольцом и обмотками 12витков — на неё идёт 12В с трансформатора, и двумя по 20В — это вторичка. В этом случае диоды моста должны быть высокочастотными, простые КД202 сгорят в момент.

Накал питаем 12-ю вольтами соединив накалы обеих ламп последовательно. Анодное напряжение 300В я брал с помощью маленького трансформатора (5 ватт) от китайского многонапряжительного адаптера. Питать от той пародии, кроме светодиода, ничего нельзя, а вот в этом гибридном УНЧ он пришёлся к месту. На его 15-ти вольтовую вторичку подаём 12В с электронного (или обычного) трансформатора, и с 220-ти вольтовой сетевой снимаем напряжение. Ток конечно не ахти, но обе лмпы 6Н2П тянут по аноду всего 5мА, так что большего им и не надо.

Приветствую всех посетителей сайта и представляю конструкцию УМЗЧ, который на мой взгляд (ухо) является воплощением всего лучшего, что мы можем взять от современных транзисторов и старинных ламп.

Мощность: 140 Вт
Чувствительность: 1.2 В

Схема содержит небольшое количество деталей, проста в настройке, не содержит дефицитных и дорогостоящих компонентов, очень термостабильна.

Коротко о схеме. Истоковый повторитель реализован на комплиментарных MOSFET транзисторах IRFP140, IRFP9140 и особенностей не имеет. Транзистор VT1 на звук влияния не оказывает, нужен для стабилизации тока при изменении температуры выходных транзисторов и установлен в непосредственной близости от них на радиаторе охлаждения. Радиатор желательно иметь массивный, с большой площадью охлаждения, транзисторы установить вплотную друг к другу на теплопроводящую пасту, через слюдяную прокладку. Конденсатор С4 обеспечивает «мягкий» старт истокового повторителя.

Теперь о драйвере. С драйвером пришлось повозиться, т.к. входная емкость одного транзистора – 1700пф. Были опробованы разные типы ламп и разные схемы включения. От слаботочных ламп пришлось отказаться, т.к. завал по ВЧ начинался уже в звуковом диапазоне. Результатом поисков стал СРПП на 6Н6П. При токе каждого триода – 30ма, АЧХ усилителя проcтирается от единиц герц до 100 кГц, плавный спад начинается в районе 70кГц. Лампа 6Н6П очень линейна, к тому же драйвер на 6Н6П имеет огромную перегрузочную способность. Режимы триодов 6Н6П — 150В, 30ма. По даташиту Рмакс.-4.8Вт, мы имеем 4.5, почти на пределе. Кому жалко 6Н6П, можно облегчить режим, увеличив номиналы резисторов R3 и R4, скажем до 120Ом. И еще, несмотря на то что лампа 6Н6П имеет небольшой коэффициент усиления, она оказалась склонной к самовозбуждению, может все дело в имеющихся у меня экземплярах, но, тем не менее были приняты меры по удушению этого нежелательного явления. На лампу был надет стандартный алюминиевый экран, девятая ножка запаяна на землю, в сетку установлена небольшая катушка – 15 витков провода ПЭВ 0.3, намотанных на резистор 150 кОм – 1Вт. Если ровнехонькая АЧХ на ВЧ для Вас не главное можно попробовать в драйвере 6Н8С или 6Н23П, в СРПП разумеется.
Настройка усилителя проста — R5 устанавливаем в среднее, а R8 в нижнее по схеме положение и включаем усилитель. Прогреваем 3 минуты, крутим R5 – устанавливаем «0» на выходе, затем осторожно крутим R8 – устанавливаем ток покоя выходных транзисторов. Ток контролируем, измеряя падение напряжения, на любом из R15, R16 оно должно быть – 110мв, что соответствует току через выходные транзисторы 330ма. Ток покоя на Ваше усмотрение – все зависит от имеющихся в Вашем распоряжении радиаторов и вентиляторов. Настройка усилителя закончена – наслаждайтесь звуком.
Блок питания не привожу, т.к. каждый может разработать его сам. Но хочу предупредить, что экономить на блоке питания – последнее дело. Ставьте большие трансформаторы, огромные емкости и Вам воздастся. Не забудьте везде наставить предохранителей.

Детали. Детали самые обычные, резисторы ОМЛТ, конденсаторы JAMICON, резисторы R15, R16 составлены из трех параллельно соединенных ОМЛТ-2 — 1Ом, R8 — проволочный, входной потенциометр ALPS. Применение аудиофильских компонентов приветствуется, в особой степени это относится к конденсаторам блока питания. Отдельно нужно сказать про С3,С4,С5, от них зависит звучание усилителя, поэтому тип конденсаторов Вам лучше выбрать на Ваш вкус. У меня стоят импортные красно – коричневые пленочники неизвестного производителя, подозреваю производства Поднебесной. Если Вам не нужно чтобы АЧХ усилителя была линейной от 2Гц, то емкости конденсаторов С3 и С5 можно уменьшить. Выходные транзисторы желательно подобрать в пары по параметрам.
При включении усилителя, в течении нескольких десятков секунд прослушивается фон переменного тока, потом он исчезает. Это явление обусловлено тем, что истоковый повторитель имеет большое входное сопротивление и пока катоды триодов прогреваются, вход повторителя оказывается «подвешенным» и «принимает» окружающие его электромагнитные поля с частотой промышленной электросети. Бороться с этим явлением не нужно – нужно реализовать задержку включения АС.
Мощность усилителя – 140Вт, при Uвх.эфф. – 1.2В. Коэффициент нелинейных искажений измерить нечем, но я не думаю что он конский у этого усилителя, судя по звуку.

Теперь собственно о звуке. Звук у этого усилителя похож на звук триодного двухтактника, но басовый регистр гораздо «мясистее», бас быстрый, четкий и солидный. Серединка прозрачная и детальная, верхи без «песочка» присущего транзисторам.
Усилитель жрет все, качает любую акустику. Усилитель задумывался для эксплуатации на улице — дома ламповый однотактник, но теперь я не уверен, что он будет не основным. Еще послушаем.

И еще, при постройке усилителя желательно оснастить его системой всевозможной защиты, это улучшит его эксплуатационные качества и защитит Вашу АС от нештатных ситуаций.

После переделки ушного усилителя Lunch box остался рабочий макет SRPP на 6Н23П.
Выкидывать было жалко. Было желание доделать усилитель до конца. В предыдущей поделке пришлось применить некоторые упрощения, связанные с размерами корпуса, например: общее питание для обоих каналов, не совсем те ёмкости, которые хотелось бы попробовать.

Было принято решение сделать новый усилитель SRPP для наушников на 6Н23П без указанных упрощений.
В итоге получился вдруг вот такой гибрид.

Содержание / Contents

↑ Мой SRPP-усилитель, вариант бескомпромиссный

Итак, изначально была задумка сделать ушной SRPP с условно-раздельным питанием каналов (общие трансформатор, мост, дроссель, далее раздельные RC цепочки), с хорошими ёмкостями, симпатичный и т.п.

Решил все делать на одной плате (см. файлы). Принцип такой: лампочки и конденсаторы питания вверх, все остальное вниз.
На плате разместились: трансформатор, электронный дроссель (как оказалось впоследствии, очень даже не зря я его поставил). Далее питание расходится двумя разными RC фильтрами на каждый канал. Нашлось место и для регулятора громкости и для разъёма под наушники.
В итоге получилось вот такое:

Размер платы 10×15 см.
Накал подведён скрученными проводами, упакованными в экран и термоусадку. Сигнальные провода: на каждый канал по две жилы МГТФ (сигнал и земля) в экране. Экран соединён с землёй с одной стороны (у регулятора громкости).

Особенностью данной конструкции является наличие недешёвых электролитов фирмы Jensen в питании. Довольно долго боролся с собой, но всё-таки поставил. Сначала их было 2 (по одному на канал), но смотрелась такая конструкция не очень эстетично. Как-то одиноко торчали эти конденсаторы. Поэтому после очередной борьбы с собой, поставил ещё один общий, после электронного дросселя. Стало симпатичнее.

Вид на плату снизу:

Ещё одна особенность: хорошие конденсаторы MKP Mundorf MCap-ZN в питании. Очень полезно для звука.
Зелёные провода с разъёмами появились потом. К усилителю для наушников отношение не имеют. В общем, получилось симпатично, как хотелось. И играло хорошо.

↑ Идея об УМЗЧ

Настало очередь задуматься над корпусом. У меня почти всегда получается: сначала внутренности, а потом вокруг них корпус. Идей было много, спешить некуда, обдумывал.

В итоге пришла неожиданная мысль: ушной усилитель это хорошо, а может прикрутить ему на выход нечто, чтобы и колонки при необходимости раскачал?
Были найдены, изучены, обдуманы и т.п. несколько вариантов: от одного транзистора на выходе, до сращивания с микросхемными усилителями типа TDA2050, LM3886 и т.п.

В макеты пошли две схемы: транзисторные оконечные каскады. Одна схема на биполярных транзисторах, вторая на полевых. После прослушивания остановился на полевых транзисторах. О ней и расскажу дальше.

↑ Схема с УМЗЧ на полевых транзисторах

Лампа применена 6Н23П. Также пришлось изменить номинал резисторов R15 в связи с тем, что напряжение питания у меня меньше, чем в исходной схеме (там ±36В) и без изменения номинала резистора не получится выставить нужный ток покоя.

Почитав про данную схему отзывы, выяснил, что есть жалобы на «вылет» выходных транзисторов. Предположений о причинах этого казуса было озвучено несколько, но к одному мнению не пришли. Несмотря на то, что у меня ничего не «вылетало», на всякий случай добавил защиту: цепочку замыкания затворов на землю (через резистор и реле).
Реле нормально-замкнутое, отключает это заземление одновременно с подключением колонок блоком задержки (после прогрева ламп и прочих переходных процессов при включении). Т.е. при подаче напряжения на реле защита отключается, а при всяких неожиданностях (например, при пропадании напряжении на реле) происходит замыкание затворов на землю. У меня стоит 4 герконовых реле вместо одного общего.

↑ Настройка

Схема довольно проста. Настройка сводится к установке резистором R19 «0» на выходе и установке тока покоя транзисторов (примерно 330 мА) с помощью R15. Ток контролируется измерением падения напряжения (110 мV) на резисторах R26 и R27.
При первом включении R19 ставится в среднее положение, а R15 в нижнее по схеме. Далее включаем, ждём пару минут и устанавливаем нужные значения тока покоя и «0».

↑ Детали усилителя

О применённых деталях.
Трансформаторы применены тороидальные. В SRPP трансформатор с параметрами:
— 6,3В 1A
— 170В 0.2A
Выпрямительные диоды FR205.

В УМ трансформатор: 2 обмотки по 20В 3А. Другого не было. Трансформатор желательно взять помощнее. При максимальной мощности напряжение немного просаживается. Напряжение можно ещё повысить (повторю, в первоисточнике ±36В).
Диодные мосты D7 и D8 — какие были в наличии на 8А (KBU-8M). На мосты установлены радиаторы размером 5×5х2 см.

С6 — Jensen 500V 100 uF
С10 — Jensen 500V 220 uF
С5 — MKP Mundorf MCap-ZN 250V 2.2 uF
С2 — ELNA Silmic II 10V 3300 uF
С5 — ELNA Silmic II 250V 200 uF. Я применил два по 100 uF включённых параллельно.
С1 и С4 – К73-17
С11, С12, С13 — 6.8 uF 250V неизвестного бренда (что было). Лучше конечно поставить хорошие конденсаторы, на звук сильно влияют. Но меня устроили и эти. Искать другие и экспериментировать не стал.
Остальные электролиты любые, с подходящими номиналами. У меня стоят Epcos.

Стабилитроны D10 и D12 – на напряжение 12-15В.
D11 и D13 – КД521.

В случае применения в электронном дросселе транзистора STP9NK50Z, указанного на схеме, стабилитрон D5.1 не нужен. Т.к. он уже присутствует в транзисторе. Транзистор в электронном дросселе размещён на небольшом радиаторе. Практически не греется.

Подстроечные резисторы R16 и R19 — многооборотные. Резисторы R26 и R27 собраны из трёх 2 ватных резисторов по 1 Ом, включённых параллельно. Остальные резисторы 0,25Вт
Регулятор громкости ALPS.

Анодное напряжение на верхнем триоде после RC цепочек = 140V. Подогнать анодное напряжение можно или резисторами (R7, R8) в RC фильтре, или делителем R9/R10 в электронном дросселе.

↑ Компоновка

Как расположить существующую плату SRPP и новую плату УМ в корпусе?
Стандартный вариант: плоский корпус, платы в одной плоскости рядом, радиаторы сбоку или сзади. Не сильно оригинально.
Если радиаторы сверху разместить, то более оригинально, но есть опасность замыкания по питанию (на радиаторах, без изоляции транзисторов, потенциал питания).

Второй вариант: платы друг над другом, радиаторы с боку. Более оригинально. За такой вариант ещё было то, что в этом случае нужны заготовки корпуса меньшего размера.

Выбран второй вариант. Плата усилителя была разведена размером с плату SRPP.

На плате разместились: блок питания, сам усилитель и блок защиты АС. На трансформаторе впоследствии был закреплён самовосстанавливающийся тепловой предохранитель на 70 градусов.

Выходные транзисторы, размещённые на радиаторах через термопасту, соединяются с платой проводами, припаянными к монтажным клеммам платы.
С одной стороны размещены IRFP140. С другой стороны IRFP9140, т.е. опасность случайного замыкания +/- 28в между собой сведена к минимуму. Для дополнительной безопасности можно посадить транзисторы на радиаторы через термопрокладку.
Размер радиаторов специально не рассчитывал. Взял радиаторы, наиболее подходящие по размеру в ближайшем магазине «на глаз», исходя из опыта. И с таким расчётом, чтобы не выступали сильно за корпус (габариты корпуса уже примерно были понятны). В итоге не ошибся. Нагрев радиатора в районе крепления транзисторов около 60 градусов. Размеры радиатора: 8×15×3 см

Транзистор VT2 (термостабилизирующий) расположен непосредственно на радиаторе одного из выходного транзистора (с обратной стороны) и соединён с платой с помощью разъёма, посажен на радиатор через термопрокладку.

Резисторы R23 и R24 размещены не на плате, а припаяны непосредственно к затворам транзисторов.

Монтажные клеммы, к которым припаяны провода выходных транзисторов, заделаны в плату по следующей технологии:
берётся вот такой лепесток.

Лепесток вставляется в плату со стороны дорожки. Хвостик проходит сквозь плату и торчит сверху (к нему потом и припаивается провод). Лепесток прикручивается к плате винтиком М3 и дополнительно пропаивается по краям.

Сигнал между SRPP и УМ передаётся через те самые «зелёные провода», которые выше были описаны как «к усилителю для наушников отношение не имеют». На плате SRPP они запаяны, на плате УМ соединяются через разъёмы.

Конструкция в виде макета получилась такой:

↑ Несколько слов о коммутации

Во-первых, блок защиты АС. Блок защиты должен был удовлетворять следующим требованиям:
— Задержка при включении, нужна, в том числе чтобы лампы успели прогреться.
— Защита от постоянного напряжения на выходе обоих полярностей.
— Защита при пропадании одной из полярности напряжения питания.
— Простота, чтобы никаких специализированных микросхем, только транзисторы и реле.

Перепробовал несколько схем. Идеала не нашёл. В итоге оставил одну, наиболее лучшую из них. Но и она не идеальна, поэтому схему не привожу. Порекомендовать не могу. По этой же причине защита АС не разведена на прилагаемой плате.

Во-вторых, питание. По сути, получается два усилителя в одном корпусе. У каждого свой блок питания. Я поставил два тумблера по питанию 220В. Первых включает собственно SRPP и позволяет использовать усилитель как ушной. Он же подаёт питание на второй тумблер.
Второй тумблер подаёт питание на усилитель мощности, что позволяет включать его только при необходимости.
Вторые группы контактов обоих тумблеров включены последовательно и принудительно отключают реле защиты АС.

В-третьих, реле Защиты АС у мены контактовя на 4 групп. Две группы собственно включают АС, третья группа подаёт питание на реле защиты затворов. Четвертая группа контактов переключает сигнальный светодиод с красного на жёлтый.

В итоге получилась следующая логика работы:
— Можно включить только усилитель для наушников первым тумблером. Если при этом включён второй тумблер, то одновременно включается и УМ. Соответственно без первого тумблера УМ не включается.
— При включении усилителя мощности (второй тумблер) горит красный светодиод, идёт задержка включения АС, затворы полевиков замкнуты на землю.
— После задержки включаются АС, включаются реле защиты и отключают от земли затворы, включается жёлтый светодиод.
— При срабатывании защиты АС отключаются колонки, включается красный светодиод и затворы замыкаются на землю.
— При отключении питания любым из тумблеров принудительно отключается реле защиты АС и, следовательно, отключаются АС и затворы сажаются на землю.

В общем, защита получилась со всех сторон. Как тумблерами питания не щелкай, плохого ничего не случится.

↑ Корпус усилителя из «массива гевеи», хе-хе!

При прослушивании пару неделек в макете подтвердились опасения: трансформатор в УМ ощутимо греется. Тепловой предохранитель на 70 градусов иногда срабатывал. Значит, нужно предусмотреть принудительную вентиляцию.

Из чего делать корпус? Случайно в отделе хоз. товаров одного из магазинов увидел вот такие штуки:

Размер корпуса 27×18х15 см.

↑ Собираем всё в корпус

Вставляем нижнюю плату УМ. С боков крепятся радиаторы на жёлтеньких дюралевых стояках.
Сзади — вентилятор на 220В размером 80×80 мм на 1800 об/мин с подшипником качения, чтобы не сильно шумел. Вентилятор включается через нормально разомкнутый тепловой предохранитель на 60 градусов. Т.е. работает не постоянно. Предохранитель расположен на дальней от вентилятора стороне трансформатора УМ.

С целью уменьшения вибрации, вентилятор закреплён не стандартно. Отверстие в корпусе, под вентилятор, квадратное. На 3 – 4 мм шире с каждой стороны, чем внешние габариты вентилятора.
Вентилятор вставлен внутрь отверстия, зазоры залиты силиконовым герметиком (как пластиковые окна вокруг пеной заливают). После застывания герметика, держится крепко. Снаружи вентилятор закрывается декоративной решёткой.

К нижней плате прикручены шестигранные дюралевые стойки, на которые размещается верхняя плата SRPP.

Далее снова стойки, к которым привинчивается верхняя крышка.

Стакан подвернулся в магазине, где «все продаётся по одной цене». В общем, сеточки обошлись достаточно дёшево.

В итоге получился вот такой оригинальный девайс:

↑ Прослушивание

Послушал готовый вариант. Играет громко и не плохо. Звук понравился. Раскачивает современные колонки хорошо. Схема всеядна на колонки. Можно и 4 Ома и 8 Ом. Для закрепления положительного впечатления отнёс к соседу, который помогал с корпусом.

Тут небольшое отступление. Музыку он слушает на следующей технике: CD проигрыватель, ресивер, колонки. Все неплохого качества, известных брендов. Бренды указывать не буду. Не в бренде дело. Когда пару лет назад я услышал, как все это играет, то не побоялся сказать что в звуке что-то не то. В принципе нормально, но немного не так все звучит, как хотелось бы. С высокими ерунда какая-то. И смазано как-то. В общем, он со мной согласился. Досконально разбираться не стали. Сошлись на мнении что, скорее всего колонки подкачали.

В общем, принёс я к нему этот усилитель. Подключили к его колонкам, включили. Пришлось забрать свои слова о колонках обратно. Нормальные оказались колонки. Все зазвучало. Придраться практически не к чему. Через пару часов прослушки с заменой репертуара, с переходом на винил и даже на простой FM приёмник, мне надоело искать недостатки. Я оставил ему усилитель «на погонять и выявить недостатки» и ушёл.

«Погонять» заняло практически месяц. В процессе поучаствовали другие соседи и гости. Недовольных не нашлось. Забегая вперёд скажу, что мой сосед участвовал в прослушивании многих собранных мной усилителей, и настолько проникся хорошим звуком, что я собрал для него, в качестве премии, ламповый усилитель. Теперь «бренд» пылится. Но это другая история.

↑ Выводы

Звук хороший. Для тех, кто сомневается в своих силах построить полный ламповый усилитель, данная конструкция может стать достойным стартом в ламповый звук.

В качестве эксперимента можно попробовать усилитель без катодных конденсаторов С1 и С2. Звучит по-другому. Сравнивать звучания не возьмусь, кому как больше понравится. Правда усиление при этом упадёт.

Максимальный неискажённый сигнал для УМЗЧ получился:
— на нагрузке 4 Ома = 14V, т.е. 49 Вт,
— на нагрузке 8 Ом = 17V, т.е. 36 Вт.
Входной сигнал при этом порядка 1V. При более мощном трансформаторе в УМ выходная мощность будет выше.
По крайней мере, в первоисточнике при напряжении питания ±36В заявлена мощность 140 Вт.

Гармоники на нагрузке 4Ом выглядят следующим образом (мощность 10 Вт):

На 8 Ом результаты чуть лучше, но не принципиально.

Измерения проводились на нагрузке в виде 20Вт резистора на 4 Ома.

↑ Доводка

Прослушивание не пропало даром. Выяснилось, что периодически «звук становится то громче, то тише». Причём когда тише, звучит «лучше».
Забрал обратно усилитель для поиска причин такого поведения. Долго не мог поймать этот эффект. Первое, на что грешил, это уход параметров при нагреве. Не подтвердилось. Ток покоя оставался стабильным не зависимо от температуры выходных транзисторов. Ноль на выходе тоже никуда не убегал.

Виновато оказалось напряжение питающей сети. Практически всегда оно стабильно 220В. Очень редко, потому и поймать долго не мог, оно повышалось до 245 и даже выше. В общем, при повышенном напряжении возрастало и анодное напряжение Вольт на 15-20. Этого хватало, чтобы звук изменялся. Тут и пригодилось то, что в питании SRPP был электронный дроссель. Пару деталей навесным монтажом и он превратился в стабилизатор.
И все встало на свои места.
Примечание: на приведённой плате дроссель не разведён в режиме стабилизатора.

В настоящий момент усилитель занял своё место в ряду других поделок. Периодически используется, когда нужно устроить «небольшую дискотеку».

↑ Файлы

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

А также печатные платы в виде картинок, для тех, у кого еще нет DipTrace.
▼ pechatki.zip 🕗 26/08/13 ⚖️ 637,51 Kb ⇣ 152

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Почему трубки звучат лучше

Домой Пожертвовать Новый Поиск Галерея Обзоры Книги с инструкциями Ссылки Семинары О нас Контакт

Почему трубки звучат лучше

McIntosh MC240 (номинальная мощность 40 Вт на канал, 56 фунтов / 25,4 кг, измеренная потребляемая мощность в режиме ожидания 145 Вт, используется около 2400 долларов). увеличить.

Самый большой источник поддержки этого веб-сайта без рекламы - это использование тех или любых из этих ссылок на утвержденные источники, когда вы получаете что-нибудь , независимо от страны, в которой вы живете.Покупайте только из одобренных источников. Я сам пользуюсь лучшими ценами, услугами, политикой возврата и выбором. Спасибо за вашу поддержку! Кен.

Август 2015 Обзоры на тюбике Аудио Обзоры Все обзоры

Введение

Ламповые усилители звучат лучше из-за эйфонических искажений, которые они добавляют в музыку, а также из-за множества других причин, о которых я расскажу ниже.

Это тонкие эффекты, наиболее слышимые для музыкантов и очень преданных меломанов; случайные слушатели (люди, которые «слушают» с открытыми глазами, делая что-то еще) обычно не замечают, но иногда разница настолько очевидна, что жены людей будут комментировать это «вау, это звучит намного лучше», когда люди используют лампы дома .

Ламповые усилители плохо измеряют в лаборатории именно из-за этих дополнительных искажений, но эти искажения часто являются частью того, что улучшает их звучание.

Даже сегодня, имея полностью цифровую инфраструктуру от студии звукозаписи до дома, профессиональные студийные микрофоны на протяжении десятилетий, десятилетий и десятилетий использовали ламповые предусилители внутри самих микрофонов. Сегодня их выходы поступают на ламповые предусилители перед оцифровкой для записи, микширования и распределения.Мы используем лампы просто потому, что они делают музыку, которую мы создаем, лучше: более плавной, теплой и чистой.

То же для гитарных усилителей, используемых при создании музыки. Способы, которыми лампы искажаются при нажатии на край, намного более музыкальны, чем искусственные звуки, исходящие от транзисторных усилителей при перегрузке. Некоторые транзисторные гитарные усилители пытаются имитировать ламповые искажения, но это уже другая статья.

Конечно, это все очень общие обобщения, и это связано как с конструкцией схем, используемых с лампами или транзисторами, так и с самими устройствами, но каковы искажения и другие причины, по которым ламповые усилители звучат лучше?

Гармонические искажения четного порядка

Ламповые усилители имеют намного больше искажений, чем твердотельные усилители, но по большей части они второго порядка, что довольно музыкально.Вот почему это называется «гармоническим» искажением.

Искажение второй гармоники - это точно такая же нота, на октаву выше. То же самое для четных гармоник более высокого порядка; они также являются той же нотой более октавы выше.

Гармонические искажения четного порядка могут быть настолько приятными, что еще в 1970-х Aphex Aural Exciter был очень популярен при записи и вещании, особенно потому, что он был разработан для создания и добавления этих гармонических искажений! Вы все еще можете купить его сегодня.

Компоненты гармонических искажений Elekit TU-8200 на 2 Вт.

Это логарифмическая шкала; в этом типичном случае 99% мощности искажения составляет вторая гармоника; вторая гармоника примерно на 20 дБ выше, чем любая другая гармоника.

Прогрессивное искажение

Искажения лампового усилителя не только гармоничны, они усиливаются по мере того, как звук становится громче - точно так же, как в музыкальном представлении. По мере того как инструменты играют громче или когда вы сильнее нажимаете на ударный инструмент или клавишу фортепиано, они генерируют более гармоничное содержание.По мере затухания нот процент гармоник снова падает.

Ламповые усилители имитируют это. Хороший ламповый усилитель, такой как Woo Audio WA7 Fireflies, увеличивает свои искажения напрямую с выходным уровнем через три декады напряжения или в диапазоне мощности миллион к одному:

Tube Woo WA7 LO-Z THD в зависимости от уровня при 1 кГц, нагрузке 37,5 Ом. (R&S UPL.)

Для сравнения, вот как типичный твердотельный усилитель, в данном случае Crown D-75, снижает свои искажения с увеличением уровня, а затем внезапно срывается как сумасшедший (почти вертикальная линия справа):

Solid-State Crown D-75 THD в зависимости от мощности.

Обратите внимание на то, что график Ву соответствует выходному напряжению, а график Короны - мощности. Фактически, график Ву охватывает диапазон мощностей от более чем 6 миллионов к одному, в то время как график Короны охватывает только диапазон мощностей от 50 000 до одного.

Благодаря этому прогрессивному «динамическому» дисторшну лампы добавляют резкие атаки, сохраняя длинные плавающие сустейны для каждой музыкальной ноты.

Точно так же, как наши уши, музыкальные инструменты и все остальное естественное, ламповые усилители имеют наименьшие искажения на самых низких уровнях.Вот почему ламповый усилитель может отлично звучать при мягком воспроизведении, в то время как с транзисторными усилителями людям обычно нужно включить его, чтобы он звучал лучше всего.

Честно говоря, я не стал использовать свой динамический расширитель dbx 3BX с ламповым усилителем мощности, поскольку он добавляет слишком много динамического воздействия.

Оптимальный звук на оптимальном уровне

Ламповые усилители мощности звучат наилучшим образом на той громкости, на которой вы действительно хотите наслаждаться ими.

Точно так же, как цифровые системы, твердотельные усилители измеряют и звучат хуже всего на низких уровнях и показывают наилучшие характеристики при близких к максимальным выходным уровням, когда на самом деле их никто никогда не играет.

Для нормального использования с нормальной музыкой на нормальных уровнях, большинство из нас наслаждаются нашей музыкой при длительном среднеквадратичном значении 1 мВт ~ 1 Вт или примерно 0,01 ~ 10 Вт пиковом. Для большинства приложений усилитель 30 WPC подходит.

Что грустно, так это то, что несколько потребительских журналов, которые пытаются публиковать результаты лабораторных исследований, обычно приводят данные только до 100 мВт, тогда как на самом деле наиболее актуальный диапазон мощности, в котором нам нравится большинство усилителей, составляет от 1 мВт до 1 Вт.То, что происходит ниже 100 мВт, чрезвычайно важно; именно там живет большая часть нашей музыки!

К сожалению, даже если вы заплатите 150 000 долларов за пару твердотельных усилителей frou-frou по завышенной цене, вы увидите, что рецензент сказал об этом много хороших слов, но он все равно сказал: «Чем больше я их крутил, тем лучше они звучали». страница третья. Значит, за 150 000 долларов они не звучат лучше на том уровне, которым я хочу наслаждаться? Следите за деньгами; Рекламу производителей не принимаю.

Не позвольте мне останавливать вас, если вам нужен усилитель 100 WPC, но он вам не нужен, если только вы не хотите его провернуть, иметь большую комнату или неэффективные динамики или наслаждаться классической музыкой с очень широким динамическим диапазоном в концертном зале объем.

Оптимальная выходная мощность

Ламповые усилители мощности обычно рассчитаны на мощность, которая вам действительно нужна и которую вы будете использовать, например, от 8 до 80 Вт на канал.

Твердотельные усилители, как правило, достигают глупых и опасных уровней мощности по мере роста цен. Никому не нужны и не используются 300 WPC, кроме систем громкой связи; 300 Вт растопят любой динамик.

К сожалению, вы не только платите за этих монстров и вынуждены поднимать их, они еще хуже звучат на рациональных уровнях, на которых вы действительно будете получать от них удовольствие.

Мягкая клипса

Ламповые усилители постепенно перегружаются. Добавьте больше входных данных, и они будут больше искажать, но нет точного уровня, выше или ниже которого они внезапно начинают обрезаться.

Сравните это с твердотельным, где есть очень определенная точка отсечения.

Вот McIntosh MC240 на клиппинге со случайным набором слабых старых трубок:

McIntosh MC240 со старыми лампами с перебоями 25 Вт на канал.

Эти формы сигналов сильно асимметричны, потому что каждая старая лампа сильно отличалась от других, но главное здесь то, что даже если они срезаются, у формы сигнала нет острых краев. (Этот старый усилитель и его слабые старые лампы все еще звучали фантастически на нормальном уровне.)

Когда твердотельный усилитель зажимается, есть острый край, где, похоже, кто-то просто поднес ножницы к концам сигналов. Острые края формы волны твердотельного усилителя при ограничении приводят к безумным уровням ультразвуковых гармоник очень высокого порядка, которые выдувают высокочастотные динамики.

Конденсаторы

В молодые годы я думал, что люди, которые беспокоятся о конденсаторах, сумасшедшие, но в 1980 году инженер Уолт Юнг вместе с Диком Маршем опубликовали лучшие статьи, которые я видел на сегодняшний день, о выборе конденсаторов (читайте, как выбрать конденсаторы, часть 1 и раздел о выборе конденсаторов. 2) где конкретно объясняется, как и почему одни конденсаторы намного лучше других.

Короче говоря, в то время как электролитические конденсаторы превосходны для источников питания, их высокие коэффициенты рассеяния и таинственные эффекты восстановленного напряжения делают их плохими для передачи высококачественных аудиосигналов.

В большинстве твердотельных конструкций используются конденсаторы электролитической связи, потому что они намного меньше и намного дешевле хороших (пленочных) конденсаторов в необходимых значениях, обычно 10 ~ 220 мкФ при 15 В или меньше. Такие электролиты продаются по гроши за штуку и имеют размер ластика для карандашей, в то время как пленочные конденсаторы этих ценностей продаются примерно по десять долларов за штуку и имеют размер бейсбольного мяча - а в простейшем усилителе их могут быть десятки.

В твердотельном оборудовании обычно используются поляризованные электролитические конденсаторы для развязки постоянного тока, и это плохо.Мало того, что электролитические конденсаторы далеки от оптимума для связи звука, им требуется поляризационное напряжение, которое обычно отсутствует в этих конструкциях. Большинство этих конструкций надеются, что никто не заметит, поскольку напряжения постоянного тока недостаточно, чтобы взорвать конденсаторы, когда напряжение постоянного тока меньше того, что нужно конденсатору, но оно все еще неоптимально.

Напротив, из-за гораздо более высоких напряжений и более низких значений емкости в ламповых усилителях почти всегда используются гораздо лучшие пленочные (или 50 лет назад бумажные) конденсаторы для связи звука.

В ламповых усилителях обычно используются конденсаторы связи с номиналом всего 0,022 ~ 0,47 мкФ, но обычно они рассчитаны на 600 вольт! Пленочные (обычно полиэфирные или полипропиленовые, реже поликарбонатные или тефлоновые) конденсаторы изобилуют этими диапазонами.

Независимо от того, хотят ли дизайнеры или нет, задействованные напряжения и импедансы обычно заменяют твердотельные конструкции электролитическими конденсаторами, в то время как в ламповых усилителях обычно могут использоваться пленочные конденсаторы.

Как непосредственно заметили Юнг и Марш, насколько им известно, основная причина, по которой люди могут предпочесть ламповые усилители, заключается именно в том, что они обычно используют гораздо лучшие конденсаторы для тракта аудиосигнала.

Меньше отрицательной обратной связи

Ламповые усилители имеют меньший свободный коэффициент усиления, и, как любит указывать Митч из Manley Labs, ламповые передаточные функции больше, чем у транзисторов, поэтому ламповые усилители обычно требуют и используют гораздо меньше отрицательной обратной связи.

Хотя обратная связь сама по себе не так уж плоха, что плохо, так это неаккуратная линейность базового усилителя, которая требует большого количества отрицательных отзывов для хорошего тестирования.

Легко определить усилитель, который работает с большим количеством обратной связи, чтобы скрыть свои основные недостатки: у него есть кривая искажения, которая растет с частотой и имеет глупо низкие выходные сопротивления источника (высокие коэффициенты демпфирования), как и у большинства усилителей Crown:

Crown D-75 THD в зависимости от частоты на 1 Вт.

Высокое выходное сопротивление

Ламповые усилители мощности имеют более высокий выходной импеданс источника, также известный как более низкий коэффициент демпфирования. Это связано с их более низкой отрицательной обратной связью и их выходными трансформаторами.

В то время как твердотельные усилители, как правило, имеют почти нулевое выходное сопротивление источника для коэффициентов демпфирования выше, чем провод, используемый для подключения к динамикам, типичный ламповый усилитель имеет выходное сопротивление источника около Ом или коэффициент демпфирования всего около 8. .

Не то чтобы это было особенно хорошо или плохо, но этот более низкий коэффициент демпфирования действительно изменяет частоту и переходную характеристику системы при подключении к настоящему громкоговорителю. Это будет иметь тенденцию к снижению низкочастотного демпфирования, что может привести к усилению басов, что некоторые могут предпочесть.

Смещение нуля постоянного тока

Полупроводниковые усилители почти всегда имеют на выходе небольшое количество остаточного постоянного напряжения (DC).

Даже самые старые твердотельные усилители с одиночным источником питания и большими электролитическими выходными конденсаторами связи будут иметь небольшую утечку - но это наименьшая из ваших проблем с древними твердотельными усилителями.

Смещение по постоянному току обычно незначительно и меньше 10 мВ, но каждая небольшая часть смещения по постоянному току немного смещает конус низкочастотного динамика и может привести к дополнительным искажениям динамика. Лабораторные тесты на шум, искажения и все остальное игнорируют смещение постоянного тока, а ваши динамики - нет.

Ламповые усилители соединены трансформатором и по определению (и по моим измерениям) имеют нулевое смещение по постоянному току.

Безопаснее для динамиков

Когда в транзисторном усилителе закорочен транзистор или возникла другая проблема, ваш динамик выйдет из строя, если их кабели не будут предохранены.

Когда возникает проблема с ламповым усилителем, выходные трансформаторы спасают динамик от закороченных выходных ламп.

Полностью изолированные выходы

Лучшие ламповые усилители, такие как McIntosh, имеют отдельные обмотки обратной связи, поэтому выходные отводы полностью изолированы от всего остального.

Это позволяет нам последовательно или параллельно выходам, сколько душе угодно, получать моно или увеличенную выходную мощность или управлять практически любым мыслимым импедансом нагрузки. Например, McIntosh MC240, MC275 и MC225 в моно можно подключить для управления любой нагрузкой 2 Ом, 4 Ом, 8 Ом, 16 Ом или 32 Ом в качестве их оптимального импеданса. Эти усилители также имеют выходы с более высоким импедансом (обычно 150 Ом, 600 Ом в стерео и многие другие в моно) для управления очень длинными линиями при высоких мощностях.

Это также означает, что не нужно беспокоиться о помехах или контурах заземления, независимо от того, как вы подключаете выходы.

Сравните это с твердотельными усилителями, выходы которых почти никогда ни от чего не изолированы и никогда не могут быть подключены последовательно или параллельно. Варианты моно на твердотельных стереофонических усилителях представляют собой мостовые соединения, которые имеют тенденцию к снижению производительности.

Микрофон

Опять же, не особо хорошо или плохо, но ламповые усилители обычно имеют некоторую форму микрофона, а это означает, что любое прослушивание усилителя приведет к слышимости звука.Наденьте наушники и постучите по усилителю, и вы наверняка услышите это.

На практике это обычно не имеет большого значения, но это может означать, что если у вас есть усилитель рядом с динамиками, и он микрофонный, вы фактически добавите то, что составляет немного дополнительного эха или реверберации, когда сигнал течет из динамика к усилителю (с задержкой примерно в миллисекунду на каждый фут разделения), а затем снова выходит из динамика, чтобы повторить цикл.

Микрофоника может сделать звук более теплым и жирным за счет этой дополнительной реверберации.Воспроизведение пластинок в одной комнате с динамиками также может привести к такому эффекту; проигрыватели очень микрофонны.

Так зачем использовать транзисторы для аудио?

Это именно то, о чем мы спрашивали в 1960 году, когда транзисторы уже нашли применение в аэрокосмической и военной промышленности.

Оказывается, преимущества транзисторов тогда не имели отношения к аудио. В аэрокосмической отрасли требовалось низкое рассеивание мощности, крошечные миниатюрные размеры и устойчивость к вибрации, но все это не относилось к усилителям звука для дома.

В то время транзисторы были очень дорогими, намного дороже ламп. Вы можете заплатить несколько сотен долларов за транзистор в долларах 1960 года, в то время как лампы продаются в аптеке на каждом углу за доллар или два.

Так почему же ушли трубки?

Точно так же, как iPhone захватил мир менее чем за десять лет (iPhone был представлен только в 2007 году), транзисторы стали дешевыми и доступными в большом количестве, а к 1970 году ламповые усилители стали столь же нежелательными, как старые мобильные телефоны сегодня.Лампы были старыми, горячими и легко ломались, а за транзисторами было будущее и космическая программа. Прямо как сегодня; Кому нужен старый тупой телефон вместо нового iPhone? Транзисторы были приколы, а лампы расточены.

Транзисторы в замене не нуждаются; они просто работают. Вакуумные камеры, как и автомобильные шины, необходимо заменять каждые несколько лет. Когда люди могли получить усилители, которые никогда не нуждались в обслуживании, они были столь же популярны, как шины, которые никогда не требовали замены.

Еще в 1970 году колонки и источники звука были ужасные. Лучшим домашним аудиоисточником была прямая FM-трансляция, но до 1961 года она была монофонической! Пластинки были стереофоническими, но скрипучими, и заранее записанные стереокассеты с катушкой на катушку также были популярны, но при четверть треке 7-1 / 2 IPS без шумоподавления у них было столько же шипения, сколько у пластинок были щелчки и треск. Невозможно было принести реальный звук студии или сцены домой, если только вы не взяли с собой профессиональный 35-миллиметровый магнитофон, весом около тысячи фунтов и протянувшийся от пола до потолка, дома, и не имел доступа к оригинальным мастер-барабанам.Вы можете принести домой Ampex 350 (размером примерно со стиральную машину), но вам все равно понадобятся мастер-ленты - и еще не было шумоподавления, чтобы заглушить шипение.

Даже если бы вы были дома во время прямой трансляции вашей любимой музыки, или если бы ваш 35-миллиметровый магнитофон был заправлен, динамики тогда были ужасными - никто не мог слышать тонкости, которые делали лампы лучше! В то время как сегодня мы принимаем неокрашенную частотную характеристику и хорошую переходную характеристику как должное (даже в динамике Bluetooth), даже самые лучшие классические динамики за все время, такие как EV Patrician, Altec 19, Altec A7 и Acoustic Research, были ужасно окрашены и имели смехотворно плохие переходный отклик по современным меркам.Не то чтобы эти колонки не могли звучать великолепно, но ни одна из них не обладает прозрачностью современных колонок - и почти ни у кого не было этих первоклассных классических колонок в свое время. Я вспоминаю обзор, в котором я думаю, что это был AR-3a, в котором упоминалось, что у него было так много переходных сигналов, что на фотографии осциллографа вы не могли видеть, где остановился тон и начался звонок!

Полупроводниковая аппаратура в последние дни лампового звучания настолько сухо звучала, что помогала компенсировать теплые, приглушенные, пушистые и звенящие динамики того времени.Не было купольных ВЧ-динамиков, только 2-дюймовые бумажные диффузоры! Конечно, некоторые люди использовали электростатические панели для ВЧ-динамиков, но с большими 15-дюймовыми корпусами с фазоинвертором внизу. Динамики были настолько мутными и неясными, что все, что помогало прорезать, звучало лучше, если, конечно, вы не были одним из немногих счастливчиков с Quad ESL.

Add Больше не нужно было менять трубки, и менее чем за десять лет люди вытащили все свое великолепное трубчатое оборудование в мусорный бак.

Так почему же лампы сегодня?

Просто: потому что они звучат лучше, и сегодня наши записи и динамики достаточно хороши, чтобы мы наконец смогли оценить тонкие волшебные вещи, которые они делают для нашей музыки.

Сегодня все остальное в цепочке настолько прозрачно, что один дополнительный слой «лампового звука» почти идеален.

AES Research

Как инженер с BSEE, патентами и членом Audio Engineering Society (AES) около 40 лет, я знаю, что если у вас есть два усилителя с одинаковым коэффициентом усиления, одинаковой измеренной частотной характеристикой, одинаковым измеренным выходным сопротивлением и достаточно низким измеренным искажением. и шум, что они будут звучать одинаково, пока работают в пределах своего линейного диапазона.Независимо от топологии усилителя, лампы, транзистора или множества хомяков с маленькими чашечками и струнами, они будут звучать одинаково, если вы сопоставите основные измеренные характеристики, а шум и искажения будут достаточно низкими.

Я участвовал в исследовательском проекте AES на одной из наших конференций в Лос-Анджелесе примерно в 1989 году, чтобы посмотреть, есть ли какая-нибудь разница между высококачественным ламповым усилителем VTL и дешевым интегральным транзисторным усилителем Lafayette.

Каждый усилитель имел коэффициент усиления и частотную характеристику, согласованные с припаянными RC-цепями, и я предполагаю, что к выходу Lafayette добавлена ​​цепь наращиваемых резисторов, чтобы соответствовать VTL.

Тест был двойным слепым. Нам дважды проигрывали одну и ту же подборку, и все, что нам нужно было делать, это гадать, был ли каждый раз один и тот же усилитель или он был другим. Мы не пытались понять, лучше это или хуже; все, что мы пытались увидеть, это было ли вообще разница.

Будучи AES, эти ребята были хардкорными и действительно притащили Ampex 350 с ламповой электроникой и проигрывали 15 полупроводниковых лент IPS, которые были полностью записаны ламповой электроникой, и они воспроизводились через динамики в гостиничном номере.

Все это, и я вообще не слышал никакой разницы.

Так что же: лампы звучат лучше или все равно?

Оба!

Если вы сопоставите все, они будут звучать одинаково, но в реальной жизни вещи никогда не совпадают.

На самом деле, ламповые усилители имеют достаточно искажений, которые заставляют их звучать иначе. Частотные характеристики различаются, а выходное сопротивление, безусловно, сильно различается от одного типа усилителя к другому, что оказывает большое влияние на звук.

Точно так же я ничего не слышу в номере мотеля. Звук отскакивает повсюду, и вы слышите комнату больше, чем музыку. Когда я слушаю через громкоговорители, даже через большие громкоговорители, я слушаю внимательно, так что я могу слышать музыку, а не комнату.

Кроме того, со всеми многочисленными слоями лампового звука в том, что воспроизводится, я не знаю, будет ли слышно добавление или вычитание еще одного. Играйте то, что люди на самом деле играют, что сегодня в значительной степени является цифровым прямо из студии, и одна стадия ламп или без них будет более слышимой.Бьюсь об заклад, ламповый туман был настолько густым, что вы могли разрезать его ножом в этом тесте, поэтому мы никак не могли что-либо услышать, особенно в комнате мотеля, прослушивая среднечастотное поле, даже если бы усилители не были согласованы вообще.

Также мы, люди, не можем проводить реальных сравнений, если тишина держится более секунды. Странно, но факт: человеческое слуховое восприятие настолько непостоянно и загадочно, что как только у вас появляется секунда молчания между выборами, в половине случаев наш мозг начинает воображать различия, которых не было.

Лучший способ услышать тонкие различия - использовать электростатические наушники, чтобы слышать только музыку, а не комнату, а затем мгновенно переключать выбор во время воспроизведения музыки.

Mind's Eye

Все музыкальное восприятие чисто нематериально. Мы не можем указать пальцем на музыкальный образ и указать кому-то еще на то, что мы видим, как на картине, скульптуре, партитуре, книге или фотографии.

Поскольку музыкальные образы полностью создаются в нашем воображении, то, что мы думаем, что мы собираемся услышать, часто оказывается именно тем, что мы слышим. Вот почему в остальном разумные люди думают, что они слышат огромную разницу в глупых (но высокодоходных) вещах, таких как кабели или шнуры питания. Хотя реальной разницы нет, они слышат очень реальные различия, которых просто нет. Различия очень реальны в живом воображении этого слушателя, но нигде больше. Вот почему мы используем двойные слепые тесты, когда ни испытуемый, ни докладчики не знают, что мы слышим, когда мы пытаемся провести научное исследование, как, например, исследование AES, описанное выше.

Музыка - это использование нашего воображения. Это очень хорошо, и именно поэтому музыка является таким мощным видом искусства. Вот почему хороший Hi-Fi может воссоздать первоначальное впечатление от прослушивания. В отличие от телевизора или фильма, закройте глаза, и вы увидите и почувствуете то же, что и в концертном зале. Я закрываю свой и вижу исполнителей, вижу, как они двигаются, дышат, двигают клапаны и клавиши, переворачивают страницы, а затем я вижу саму музыку. Вы должны сконцентрироваться, и если вы будете внимательно слушать и держать глаза закрытыми, вы тоже увидите музыку.

Если вы думаете, что красивый, теплый светящийся ламповый усилитель будет звучать гладко, плавно и тепло, так оно и будет! Наше воображение очень восприимчиво к внушениям; в этом весь смысл музыки.

EMP

Любой, кто достаточно разборчив, чтобы читать эту статью, вероятно, также беспокоится о том, как наслаждаться музыкой после ограниченного обмена ядерными материалами.

Предполагая, что у вас есть способ питать усилители, что вы, люди, вероятно, делаете, настоящие ламповые усилители гораздо менее восприимчивы к воздействию ЭМИ (электромагнитного импульса) ядерного оружия.

В то время как большая часть твердотельного оборудования, подключенного к электросети или антеннам, вероятно, будет поджарена за микросекунды, с вашим полностью ламповым оборудованием, вероятно, все будет в порядке.

Воздушные испытания ядерного оружия закончились до того, как транзисторы взяли верх.

Сводка

Если все транзисторные устройства пытаются заявить, что они не хуже ламп, почему бы просто не использовать лампы? Забавно, как некоторые люди платят 50 000 долларов за твердотельный усилитель только потому, что он заявляет, что звучит «почти так же хорошо, как ламповый», вместо того, чтобы просто перейти на настоящий ламповый усилитель.Боже, будьте готовы покупать несколько ламп каждые несколько лет, и вы тоже сможете насладиться великолепным звуком за гораздо меньшие деньги, чем вы бы заплатили за твердотельные конструкции с завышенной ценой, которые звучат не так хорошо.

Теперь, когда я использую ламповые усилители для своих усилителей мощности, они делают все мои твердотельные усилители, которые я любил, ужасно по сравнению с ними.

Да, я всегда думал, что эти ламповые люди сумасшедшие, но как только я открыл уши и прислушался, эффекты в реальном мире стали изумительными.

Рекомендации

Для точности контроля, конечно, используйте полупроводниковые приборы, но если вы хотите, чтобы звук был отличным для удовольствия, используйте лампы полностью.

Используйте усилители для твердотельных мониторов, когда создаете музыку, чтобы вы могли точно слышать, что вы кладете, но когда вы хотите расслабиться и получить как можно лучше звук, когда вы все закончите, это лампы.

Когда транзисторный усилитель изменяет звук, он почти всегда ухудшает его.Когда ламповый усилитель изменяет звук, это обычно улучшает звучание музыки.

Ламповые усилители Краммье будут иметь больше искажений, из-за которых ламповые усилители звучат как ламповые усилители. Если вы действительно хотите услышать «ламповый звук», приобретите TubeCube 7 (3 WPC, 180 долларов США), и вы услышите, как на самом деле звучат гладкие, жидкие и теплые лампы - но он выдает достаточно энергии только для настольного компьютера или использования в фоновом режиме.

Elekit TU-8200 (8 WPC, 699 долларов в комплекте) - это превосходный вариант для лампового усилителя гораздо более высокого качества, мощности которого достаточно для многих домашних систем Hi-Fi, при условии разумного уровня воспроизведения.Он самонастраивается, поэтому вам никогда не придется подбирать лампы или настраивать его.

Если хотите, возьмите классический McIntosh MC225 (25 WPC), MC240 (40 WPC) или MC275 (75 WPC), которые являются лучшими из когда-либо созданных ламповых усилителей. Они отличаются своей стабильной конструкцией (не требуется регулировки смещения или согласования ламп) и имеют чрезвычайно низкий уровень искажений благодаря своей уникальной конструкции. У них достаточно мощности для чего угодно, и они невозмутимы из-за своей способности воспроизводить, казалось бы, безграничные низкие частоты. Всем им сегодня 50 лет, и вы заплатите по крайней мере пару тысяч долларов, а когда получите свой, вы поймете, почему люди платят такие смешные цены.Они действительно так хороши.

Конечно, McIntosh, когда он работает в соответствии со своими исходными характеристиками, имеет такие небольшие искажения, что он звучит менее «трубчато», чем более слабые усилители. Если вы играете на McIntosh, который не обслуживался уже десять лет, то он, вероятно, не соответствует техническим характеристикам или нуждается в новых лампах, и в этом случае у него будет больше искажений и более "ламповый" звук. Вот где приходит искусство: сколько эйфонических искажений вы хотите?

Большинство людей с разумным бюджетом выбирают новый Elekit TU-8200.Если вам нравится громкость и у вас неограниченные средства, или вы любите крутить басы без двойного усиления, приобретите подержанный McIntosh MC240. Новая версия MC275, вероятно, довольно хороша для богатых и неискушенных, но она отличается от классической версии, и я ее не тестировал.

Помогите мне помочь вам наверх

Я поддерживаю свою растущую семью через этот веб-сайт, как бы безумно это ни казалось.

Самая большая помощь - это использование любой из этих ссылок на утвержденные источники, когда вы получаете что угодно, независимо от страны, в которой вы живете.Это ничего не стоит вам и является самым большим источником поддержки для этого сайта и, следовательно, для моей семьи. В этих местах лучшие цены и лучший сервис, поэтому я пользовался ими еще до того, как появился этот сайт. Всем рекомендую лично .

Если вы найдете это страница столь же полезна, как книга, которую вам, возможно, пришлось купить, или семинар, который вы можете пришлось принять, не стесняйтесь помогать мне продолжать помогать всем.

Если вы получили свое снаряжение по одной из моих ссылок или помогли другим способом, вы - семья.Такие замечательные люди, как вы, позволяют мне постоянно добавлять на этот сайт. Спасибо!

Если вы еще не помогли, сделайте это, и подумайте о том, чтобы помочь мне подарком в размере 5 долларов.

Поскольку эта страница защищена авторским правом и официально зарегистрирована, изготовление копий, особенно в виде распечаток, для личного использования является незаконным. Если вы хотите сделать распечатку для личного использования, вам предоставляется одноразовое разрешение только в том случае, если вы заплатите мне 5 долларов США за распечатку или ее часть. Спасибо!

Спасибо за чтение!

г.И миссис Кен Рокуэлл, Райан и Кэти.

Домой Пожертвовать Новый Поиск Галерея Обзоры Книги Ссылки Семинары О нас Контакт

11 лучших конденсаторных микрофонов на твердотельных / полевых транзисторах в 2021 году - Мой новый микрофон

С момента появления первого твердотельного конденсаторного микрофона в 1964 году (Schoeps CMT 20) производители микрофонов во всем мире приняли конструкции бескамерных микрофонов и произвели конденсаторные микрофоны на полевых транзисторах.Многие микрофоны были отправлены на рынок с середины 60-х годов, и в этой статье мы поговорим о лучших твердотельных конденсаторах на рынке сегодня.

Итак, какие 11 лучших твердотельных / полевых конденсаторных микрофонов на рынке? Давайте разделим эти 11 микрофонов на 6 лучших конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой и 5 лучших конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой:

6 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой

Топ 5 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой

В этой статье мы более подробно обсудим конденсаторный микрофон, а также критерии, которые составляют отличный твердотельный конденсаторный микрофон.Наконец, мы подробно рассмотрим каждый из перечисленных микрофонов, чтобы лучше информировать и обслуживать вас, читатель.

Чтобы получить более бюджетный список лучших конденсаторных микрофонов, ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:

• 11 лучших конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой до 500 долларов
• 11 лучших конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой до 500 долларов
• 11 лучших Конденсаторные микрофоны с большой диафрагмой до $ 1000

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПРОГНЯТЬСЯ В ТОП-5 ЛУЧШИХ МИКРОФОНОВ НА ТВЕРДОМ КОНДЕНСАТОРЕ С БОЛЬШИМИ ДИАФРАГМАМИ

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПРОГНЯТЬСЯ В ТОП-5 ЛУЧШИХ МИКРОФОНОВ НА ТВЕРДОМ КОНДЕНСАТОРЕ С МАЛЕНЬКИМИ ДИАФРАГМАМИ


Что такое конденсаторный микрофон на твердотельном / полевом транзисторе?

Конденсаторный микрофон на полупроводниковом / полевом транзисторе - это конденсаторный микрофон, в котором используются полупроводниковые схемы и транзисторный преобразователь импеданса.

До изобретения транзистора в конструкции конденсаторного микрофона использовался ламповый усилитель для преобразования импеданса сигнала капсулы и усиления сигнала для выхода микрофона. Транзисторная технология может выполнять ту же роль, что и вакуумная лампа, и обеспечивает более дешевую, меньшую и более чистую альтернативу.

Фактически, транзисторы в значительной степени заменили электронные лампы в подавляющем большинстве электронных устройств. Аудиотехника, включая микрофоны, - это область, в которой лампы до сих пор используются для получения характерного «лампового звука».”

Чтобы узнать мое мнение о лучших ламповых конденсаторных микрофонах, ознакомьтесь с «11 лучшими ламповыми конденсаторными микрофонами на рынке» от My New Microphone.

Вернуться к твердотельным конденсаторам.

Конденсаторный капсюль - это преобразователь микрофона, который преобразует звуковые волны (энергию механических волн) в звуковые сигналы (электрическую энергию). Этот капсюль работает по принципу электростатики и по сути представляет собой конденсатор с параллельными пластинами.

Для правильной работы конденсатор должен удерживать фиксированный электрический заряд на своих пластинах. Таким образом, капсула имеет невероятно высокий электрический импеданс.

[Твердотельный] полевой транзистор действует как преобразователь импеданса и внутренний усилитель микрофона. Полевой транзистор эффективно использует сигнал капсулы с высоким импедансом для модуляции более сильного сигнала с низким импедансом, который в конечном итоге становится выходным сигналом микрофона.

Таким образом, два компонента (капсула и полевой транзистор) вместе позволяют твердотельным конденсаторным микрофонам правильно работать.

Конденсаторные микрофоны

на полевых транзисторах относительно недороги по сравнению со своими ламповыми аналогами. Высококачественные твердотельные конденсаторные микрофоны, как мы обсудим в статье, являются одними из самых чистых и точных микрофонов на рынке сегодня.

Капсула конденсатора обычно очень точно реагирует на звуковые волны вокруг нее. Качественный полевой транзистор и выходная схема (или трансформатор) способны усилить сигнал капсулы с четкостью и эффективностью.


Что делает отличный конденсаторный микрофон на твердотельном / полевом транзисторе?

Перед тем, как мы перейдем к этому разделу, важно отметить, что каждая модель микрофона имеет свой характер.

Отличный конденсаторный микрофон с полевым транзистором может иметь такой же характер и цвет, как винтажный ламповый микрофон, или он может быть таким же чистым и точным, как измерительный микрофон (фактически, практически все измерительные микрофоны являются твердотельными конденсаторами).

И наоборот, дешевые твердотельные конденсаторные микрофоны часто страдают жестким верхом и тонким корпусом. Эти микрофоны обычно не обеспечивают качественных результатов, которые мы ожидаем от отличного конденсаторного микрофона.

Итак, какие факторы делают твердотельный конденсаторный микрофон отличным? Ну, это зависит от звука, который вы пытаетесь добиться, и от того, для каких приложений будет использоваться микрофон.Тем не менее, в целом, следующие факторы делают отличный конденсатор на полевом транзисторе:

Широкий частотный диапазон

Широкая частотная характеристика означает, что микрофон будет чувствителен к большей части, если не ко всему, звуковому частотному спектру.

Спектр звуковой частоты обычно составляет от 20 Гц до 20 000 Гц (цикл / секунда). Наличие микрофона, способного улавливать и воспроизводить эти частоты в виде звука, важно, если мы стремимся к четкому и лаконичному звуку.

Кроме того, для микрофона также важно не перегружать или недооценивать какую-либо конкретную полосу частот на значительную величину. Относительно ровная частотная характеристика имеет решающее значение, если мы не стремимся к цветному звуку, который подчеркивает определенные полосы.

Конечно, идеально ровная кривая - не всегда лучший вариант. Некоторые вариации частотно-зависимой чувствительности придают микрофону характер и делают его более подходящим для определенных источников звука.

Чтобы узнать больше о частоте микрофона, ознакомьтесь с моими статьями Полное руководство по частотной характеристике микрофона (с примерами микрофона) и Что такое частотные характеристики цветного и плоского микрофона?

Точный переходный отклик

Капсулы конденсаторных микрофонов

ценятся за их быстрые и точные переходные характеристики. «Чистота» типичного высококачественного полевого транзистора поддерживает этот переходный отклик, не оказывая чрезмерного влияния на динамику аудиосигнала (в отличие от вакуумной лампы).

Это делает высококачественные конденсаторы на полевых транзисторах очень точными. В сочетании с более высокой чувствительностью конденсаторный микрофон эффективно улавливает тонкие нюансы источника звука.

При использовании более дешевых конденсаторных микрофонов следует остерегаться перерегулирования. Перерегулирование происходит, когда кратковременный звук достигает диафрагмы, и диафрагма движется слишком быстро, возвращаясь в центральное положение (и далее) из-за механических ограничений, прежде чем звуковая волна естественным образом заставит диафрагму двигаться назад.

Это вызывает нелинейный и искаженный сигнал с неестественным переходным процессом.

Более подробное объяснение переходной характеристики микрофона доступно в моей статье Что такое переходная характеристика микрофона и почему это важно?

Низкий уровень собственных шумов

Как следует из названия, собственный шум - это внутренний шум микрофонного сигнала. В конденсаторных микрофонах это в основном связано с активными компонентами в цепи усилителя.

Низкий собственный шум означает лучшее отношение сигнал / шум и больший динамический диапазон.Это также означает, что микрофон будет более чувствителен к самым тихим и тонким изменениям звуковой волны.

Слишком много шума в записи может отвлекать слушателя. К счастью, схемы на основе транзисторов могут быть очень и очень тихими.

Для получения дополнительной информации о собственном шуме микрофона ознакомьтесь с моей статьей Что такое самошум микрофона? (Эквивалентный уровень шума).

Высокая чувствительность

Конденсаторные микрофоны известны своей чувствительностью.Отличный конденсатор на полевых транзисторах чувствителен к нюансам звука, а также имеет высокий рейтинг чувствительности.

Чувствительность к звуку обусловлена ​​частотной и переходной характеристикой, а также низким уровнем собственного шума микрофона. Эти факторы позволяют микрофону улавливать и выводить мельчайшие детали источника звука. Конечно, это заставляет конденсаторные микрофоны сиять в студийных условиях, но могут вызывать проблемы в неидеальных и шумных условиях.

Высокий рейтинг чувствительности просто означает, что микрофон будет выдавать сильный микрофонный сигнал при заданном уровне звукового давления.Это происходит из-за схемы усилителя на полевых транзисторах в микрофоне. Высокий рейтинг чувствительности означает меньшую зависимость от микрофонного предусилителя для усиления и, следовательно, большую стабильность работы микрофона.

Чтобы узнать больше о рейтинге чувствительности микрофона, ознакомьтесь с моими статьями Что такое чувствительность микрофона? Подробное описание и что такое хороший рейтинг чувствительности микрофона?

Универсальность

Универсальность не критична для производительности, но она делает конденсаторный микрофон гораздо более удобным для использования в студии и за ее пределами.

Универсальность твердотельного конденсатора может означать любое из следующего:

  • Несколько переключаемых диаграмм направленности.
  • Фильтры высоких частот.
  • Пассивные устройства ослабления.
  • Альтернативные пути цепи.

Чтобы узнать больше о вышеупомянутых факторах универсальности, ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон»:
• Полное руководство по диаграммам направленности микрофона
• Что такое микрофонный фильтр высоких частот и зачем его использовать?

• Аудио эквалайзер: что такое фильтр высоких частот и как работают фильтры высоких частот?
• Что такое аттенюатор микрофона и для чего он нужен?


Различия между конденсаторными микрофонами с большой и малой диафрагмой

Самая большая разница между LDC и SDC - это размер диафрагмы.НРС обычно имеют диаметр диафрагмы от дюйма или более, в то время как SDC обычно имеют диаметр полдюйма или меньше. Конечно, здесь есть серая зона, но это обычно так.

Заслуживающие внимания различия, связанные с диафрагмой другого размера, представлены в таблице ниже:

Подробную статью о различиях между LDC и SDC можно найти в статье My New Microphone's Large-Diaphragm Vs. Конденсаторные микрофоны с маленькой диафрагмой.


Прежде чем мы начнем, я должен упомянуть, что этот список исключает следующие типы микрофонов, хотя многие из микрофонов этих типов технически являются твердотельными конденсаторами:

  • Стереомикрофоны
  • Цифровые микрофоны
  • Петличные / петличные микрофоны
  • Пушечные микрофоны

В этот список входят твердотельные конденсаторные микрофоны с малой и большой диафрагмой.Микрофоны в этом списке частично выбраны на основании моего мнения и опыта в аудиоиндустрии; частично из исследования продукта и дискуссий на форуме, а частично из-за того, что я расспросил своих коллег по звуку и наставников.

Тем не менее, этот список в конечном итоге является моим мнением. Я приложил все усилия, чтобы представить вам лучшие конденсаторные микрофоны с полевыми транзисторами, а не топ-10 для быстрых партнерских продаж. Я, однако, включил партнерские ссылки, которые приведут к выплате мне комиссии без каких-либо дополнительных затрат для вас, если вы решите покупать по этим ссылкам.


6 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов с большой диафрагмой

6 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов My New Microphone с большой диафрагмой:


Щелкните здесь, чтобы вернуться на страницу рекомендованного снаряжения.


Нейман U 47 полевой транзистор

Neumann U 47 FET (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video) - это версия Neumann на полевых транзисторах своего успешного лампового микрофона U 47. Говорят, что версия с полевым транзистором появилась после того, как лампа VF14 оригинального U 47 стала недоступна.

U 47 FET был впервые представлен в 1972 году и производился до 1986 года. В 2014 году Neumann снова начал производство этого микрофона под коллекционным изданием Neumann U47 FET. Это переиздание тщательно воспроизведено из тех же компонентов U 47 FET и имеет тот же дизайн, что и самая последняя версия 1986 года. Это фантомное питание.

Нейман U 47 полевой транзистор

Винтажный звук нового U 47 FET возвращает нас в 1970-е годы, когда первым изданием был очень популярный студийный микрофон.

Полевой транзистор U 47 FET компании

Neumann разработан на основе знаменитого капсюля K47: 34-миллиметровый капсюль с одной латунной задней пластиной и двумя диафрагмами из 6-микронного майлара. Для достижения единого кардиоидного рисунка передняя диафрагма покрыта золотым напылением и оканчивается по центру, в то время как задняя диафрагма не металлизирована и не имеет оконцовок.

Полярная диаграмма этого микрофона определяется как кардиоидная, хотя диаграмма полярного отклика показывает диаграмму, которая напоминает диаграмму направленности суперкардиоида.U 47 FET - это микрофон с одной диаграммой направленности, хотя оригинальный ламповый микрофон U 47, который был первым в мире микрофоном с несколькими шаблонами, имел переключатель между кардиоидным и всенаправленным.

U 47 FET имеет гладкий винтажный характер и описывается как имеющий гладкие верхние частоты, сочные средние частоты и исключительно чистые низкие частоты. От вокала до ударных; От громких гитарных кабинетов к тихим акустическим инструментам U 47 FET обеспечивает чистое и точное воспроизведение звука в своем аудиосигнале.

На бумаге характеристики U 47 FET могут показаться хуже, чем у других микрофонов в этом списке.Однако будьте уверены, что эти, казалось бы, «плохие» оценки на самом деле являются частью «винтажного звука» микрофона и являются продуктом теплого, современного тона U 47 FET:

.
  • Частотная характеристика: 40 Гц - 16 000 Гц
  • Чувствительность: 8 мВ / Па
  • Собственный шум: 18 дБА (25 дБ)

Этот микрофон имеет несколько переключаемых опций. Внизу микрофона, рядом с выходным разъемом XLR, находится переключатель фильтра высоких частот, который включает фильтр высоких частот на частоте 140 Гц.Рядом находится переключатель для аттенюатора 10 дБ.

Третий переключатель, также расположенный в нижней части микрофона, снижает выходной сигнал на 6 дБ без изменения сигнала в основной части схемы микрофона. Этот переключатель предназначен в основном для предотвращения перегрузки предусилителя.

Микрофон имеет встроенную поворотную штангу, которая служит жестким креплением, чтобы упростить установку микрофона на стойку и оперативную регулировку. К сожалению, это крепление не обеспечивает механической изоляции, как это было бы с правильным амортизатором.

Neumann U 47 FET поставляется в деревянном ящике для хранения.

При такой цене я бы рекомендовал этот микрофон как многоцелевой конденсаторный с большой диафрагмой для профессиональной музыкальной студии.

Neumann представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Лучшие бренды микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• Лучшие бренды лучших студийных мониторов, которые вы должны знать и использовать

Оригинальный Neumann U 47 представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших винтажных микрофонов (и их лучших клонов)

• Вверх 11 лучших микрофонов для записи вокала


Neumann U 87 Ai

Neumann U 87 Ai (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) - еще одно невероятное переиздание от Neumann.Версия Ai (представленная в 1986 году) - это последняя версия конденсаторного микрофона Neumann U 87, который первоначально был выпущен в 1967 году как твердотельная версия легендарного лампового конденсаторного микрофона U 67.

Neumann U 87 Ai - многодиафрагменный конденсаторный микрофон с большой диафрагмой. Это отличный выбор в качестве основного студийного вокального микрофона и во многих случаях в качестве дополнительного инструментального микрофона.

Neumann U 87 Ai

Давайте начнем обсуждение с капсулы U 87 Ai K67.Версия капсюля, используемая в 87-м, имеет две задние пластины и две 26-миллиметровые диафрагмы из майлара с золотым напылением и центральным концом.

Этот капсюль имеет довольно ровную частотную характеристику для всех диаграмм направленности и высокую точность с точки зрения переходной характеристики. Конструкция с двойной диафрагмой обеспечивает три дополнительных диаграммы направленности в U 87 Ai (кардиоидную, двунаправленную и всенаправленную). Переключатель рисунка находится чуть ниже решетки на передней части микрофона.

Некоторые прилагательные, описывающие классический звук U 87 Ai, мягкие и изысканные.К другим, более важным словам относятся яркие и бесплодные. Как и любой микрофон, это действительно зависит от источника звука, окружающей среды и предусилителей.

Высокий уровень U 87 Ai хорошо представлен и очень хорошо подходит для озвучивания. Он также отлично звучит для более глубокого пения, но может быть слишком ярким для более высокого вокала.

Несмотря на то, что U 87 Ai наиболее известен как вокальный микрофон, универсальность делает его отличным выбором для многих других инструментов в студии.

Независимо от критиков или фанатиков, U 87 Ai - один из самых узнаваемых студийных микрофонов и маяк профессионализма в любой студии.

Собственный шум, возможно, немного высок для этого микрофона, но обычно не вызывает каких-либо реальных проблем при нормальных обстоятельствах. Однако широкая частотная характеристика, точная переходная характеристика и чувствительность универсального микрофона - это то, что вам нужно. Давайте посмотрим на статистику здесь:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20 000 Гц
  • Чувствительность:
    20/28/22 мВ / Па ± 1 дБ (всенаправленный / кардиоидный / восьмерка)
  • Собственный шум:
    15 / 12/14 дБ-A (всенаправленный / кардиоидный / рисунок-8)
    26/23/25 дБ (всенаправленный / кардиоидный / рисунок-8)

При относительно низком максимальном уровне звукового давления 117 дБ SPL (для 0.5% THD), U 87 Ai довольно легко перегрузить. Хотя схема полевого транзистора действительно звучит хорошо, когда ее немного нажимают, я бы рекомендовал оставаться ниже максимального уровня звукового давления. Усилитель на полевых транзисторах не насыщается так, как лампа, и может привести к нелинейным и нежелательным результатам.

К счастью, U 87 имеет аттенюатор на 10 дБ для увеличения максимального звукового давления до 127 дБ. Переключатель пэда находится чуть ниже решетки на задней стороне микрофона.

Также на задней стороне, чуть ниже решетки, находится переключатель фильтра высоких частот.Этот переключатель помогает уменьшить эффект близости микрофона в кардиоидном и двунаправленном режимах. HPF на самом деле довольно тонкий и лучше всего используется для смягчения эффекта близости при использовании микрофона с близкого расстояния, а не для устранения низкочастотного грохота.

U 87 Ai поставляется в собственном деревянном ящике с мягкой подкладкой. За дополнительную плату Neumann будет поставлять его с амортизатором EA 87. Это амортизатор эффективно удерживает микрофон на месте, механически изолируя его от прикрепленной микрофонной стойки.Обратите внимание, что EA 87 действительно имеет тенденцию провисать со временем, и за ним следует надлежащим образом ухаживать. Это включало его правильное хранение, когда микрофон не используется.

Оригинальные Neumann U 87 и U 87 AI представлены в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших винтажных микрофонов (и их лучших клонов)

• 11 лучших микрофонов для записи вокала


AKG C 414

Семейство микрофонов AKG C 414 существует с 1971 года, когда были представлены оригинальные AKG C 414.На рынок выпущено около десятка моделей C 414.

Сегодня на рынке представлены два современных C 414. Их:

AKG C 414 XLS (слева) и AKG C 414 XLII (справа)

Основное различие между двумя микрофонами - усиление присутствия чуть выше 3 кГц в XLII. Эта модель дает немного более открытые высокие частоты и естественным образом подчеркивает разборчивость вокала. Эстетически XLS имеет серебряную решетку радиатора и надписи, в то время как XLII имеет золотую решетку и надписи.

За исключением небольшой разницы в схемах, частотной характеристике и цвете, эти микрофоны почти одинаковы, поэтому в этом разделе мы обсудим их как единое целое.

AKG C 414 созданы на основе легендарной капсулы CK12. Этот покрытый золотом капсюль с двойной диафрагмой и двумя задними пластинами обеспечивает потрясающе точные частотные и переходные характеристики и позволяет использовать целых 9 полярных диаграмм для каждой из новых моделей.

Эти полярные диаграммы включают в себя всенаправленную, широкую кардиоидную, кардиоидную, гиперкардиоидную, восьмерку и 4 промежуточные диаграммы между каждой из только что перечисленных последовательных диаграмм.

Эти шаблоны регулируются двусторонней кнопкой на передней панели микрофона. Выбранный рисунок отображается светодиодным индикатором над легендой рисунка.

Новые C 414 - одни из самых универсальных микрофонов на рынке. Помимо 9 выбираемых диаграмм направленности, C 414s также имеет 4-позиционные переключатели для пэдов и фильтров высоких частот. Эти кнопки находятся на задней панели микрофона, и их положение также указывается светодиодами.

Обратите внимание, что светодиоды - отличная функция, но они могут затруднить скрытие этих микрофонов в пленочных приложениях.

Варианты колодок:

Вариантов фильтра высоких частот:

  • Нет
  • 40 Гц (-12 дБ / октаву)
  • 80 Гц (-12 дБ / октаву)
  • 160 Гц (-6 дБ / октаву)

С этими опциями любой из C 414 может легко быть самым универсальным микрофоном из любого микрофонного шкафчика.

Что касается основных характеристик, обе модели имеют следующие характеристики:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц по всем шаблонам
  • Чувствительность: 20 мВ / Па по всем шаблонам
  • Собственный шум: 6 дБА по всем шаблонам

Модернизированные компоненты этих микрофонов позволили AKG сохранить большую часть классического звука старых моделей C 414, повысив эффективность и долговечность, а также снизив цену до более доступного диапазона.

Я настоятельно рекомендую приобрести любую из этих новых моделей C 414 как для проектных, так и для профессиональных студий. Они потрясающе звучат на вокале, струнных, фортепьяно, барабанах и комнатных микрофонах. Вы называете это, и AKG C 414 XLS и / или XLII обязательно будут работать!

Оба микрофона поставляются со следующими аксессуарами:

  • Амортизатор AKG H 85
  • Поп-фильтр AKG PF 80
  • Ветровое стекло из вспененного материала AKG W 414
  • Алюминиевый кейс для переноски.

Амортизатор очень эффективно удерживает микрофон в неподвижном состоянии, обеспечивая при этом адекватную механическую изоляцию между микрофоном и микрофонной стойкой.

PF 80 - это качественный поп-фильтр, который значительно снижает взрывоопасность во время записи вокала.

AKG представлена ​​в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Лучшие бренды микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• Лучшие бренды лучших наушников в мире

AKG C 414 представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших винтажных микрофонов (и их лучшие клоны)

• 11 лучших Лучшие микрофоны для записи вокала


Нейман ТЛМ 170 R

Neumann TLM 170 R (ссылка, чтобы узнать цену на Amazon и / или B&H Photo / Video) - это конденсаторный микрофон с большой диафрагмой, состоящий из нескольких диаграмм направленности на полевых транзисторах и бестрансформаторной выходной цепи.

TLM 170 был фактически первым микрофоном, произведенным компанией Neumann в своей серии микрофонов TLM (бестрансформаторные). Он установил высокую планку для будущих микрофонов с высоким динамическим диапазоном и низким уровнем шума.

Говоря о серии TLM, я изначально собирался добавить Neumann TLM 103 в этот список, так как я гораздо лучше знаком с ним, и, похоже, это гораздо более популярный микрофон. Однако, покопавшись, я обнаружил, что TLM 170 R, вероятно, является лучшим, хотя и более дорогим, твердотельным конденсаторным микрофоном.При этом я по-прежнему рекомендую TLM 103 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) как превосходный микрофон.

Neumann TLM 170 R TLM 170 R компании

Neumann построен на основе двухдиафрагменного капсюля K89. Этот капсюль предлагает все, что мы хотели бы от конденсаторного микрофона высокого класса: несколько шаблонов; плавная частотная характеристика для всех паттернов, а также быстрая и точная переходная характеристика.

Даже диффузный отклик поля остается неокрашенным для всех диаграмм направленности, что позволяет 170 R сиять в оркестровых и широкополосных настройках, а также в реверберирующих средах при использовании в качестве комнатного микрофона.

Что касается диаграмм направленности, у 170 R есть 5 выбираемых диаграмм (всенаправленная, широкая кардиоидная, кардиоидная, гиперкардиоидная и цифра 8), которые управляются поворотным переключателем на задней стороне микрофона.

В качестве альтернативы, эти шаблоны могут быть выбраны через блок питания Neumann N 248. Это устройство обеспечивает полное фантомное питание TLM 170 R, а также имеет диск для переключения диаграммы направленности. Просто установите диск микрофона в положение «R», и вы сможете удаленно изменять диаграмму направленности.

Конечно, N 248 не нужен для питания 170 R. Микрофон работает от фантомного питания +48 В. Однако блок питания полезен, если вы либо не можете питать все 48 от вашего предусилителя, либо если вам нужно иметь возможность переключать диаграммы направленности удаленно.

Говоря о переключателях, TLM 170 R также оснащен аттенюатором 10 дБ и фильтром низких частот (на 100 Гц). Эти переключатели расположены в нижней части микрофона на его задней стороне.

TLM 170 R отлично подходит для оркестровых применений как в качестве комнатного / удаленного микрофона, так и в качестве точечного / ближнего микрофона.Его естественный отклик, прозрачность и высокий динамический диапазон 130 дБ идеально подходят для таких крупных приложений.

Этот микрофон также невероятно хорошо работает в качестве микрофона для вокала и озвучивания, передавая человеческий голос в полной, естественной детали с чистой прозрачностью, которая действительно хорошо передает голос.

Давайте посмотрим на основные характеристики:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц по всем шаблонам
  • Чувствительность: 8 мВ / Па ± 1 дБ по всем шаблонам
  • Собственный шум: 14 дБА (26 дБ) по всем шаблонам

Как и U 47 FET, TLM 170 R может иметь не самые лучшие технические характеристики на бумаге, но качество звука, которое производит этот микрофон, делает эти характеристики невероятными.Собственный шум в 14 дБА может показаться высоким, но в любом случае он едва заметен в контексте микса.

Этот универсальный микрофон поставляется с индивидуальным поворотным креплением и индивидуальным мягким деревянным ящиком для хранения.

Neumann предлагает амортизатор EA 170 для улучшенной механической изоляции за дополнительную плату.


Audio-Technica AT5040

Audio-Technica AT5040 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) - флагманский микрофон успешной серии студийных микрофонов Audio-Technica 50.

Audio-Technica AT5040

У этого микрофона замечательный капсюль. Капсула AT5040 состоит не из типичной капсулы цилиндрической формы, а из 4 отдельных прямоугольных элементов, расположенных заподлицо. Выходы каждого элемента суммируются в схеме микрофона.

Каждая диафрагма имеет две меньшие резонансные частоты (в зависимости от длины и ширины), а не одну большую резонансную частоту, как в случае с круглой диафрагмой (в зависимости от окружности).Теоретически это дает AT5040 более плоскую частотную характеристику с меньшей потребностью в точной настройке.

Наличие 4 отдельных элементов вместо одной чрезмерно большой прямоугольной диафрагмы позволяет добиться большей переходной характеристики без потери чувствительности. Капсюль внутри микрофона установлен на амортизаторах.

Audio-Technica AT5040 имеет фантомное питание, как и большинство твердотельных конденсаторных микрофонов. Однако его капсульные элементы представляют собой предварительно поляризованные электреты.

Большой размер капсулы и конструкция позволяют AT5040 достичь невероятно высокой чувствительности, сохраняя при этом расширенную частотную характеристику и точную переходную характеристику.Давайте посмотрим на основные характеристики:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц
  • Чувствительность: 56,2 мВ / Па
  • Собственный шум: 5 дБ SPL

Поскольку капсула невероятно чувствительна, транзисторная бестрансформаторная схема внутри микрофона не применяется усиление и, следовательно, дополнительный шум к сигналу.

Результат - красиво четкое и точное воспроизведение звука.Этот микрофон действительно потрясающий. Это не только новинка, это замечательный микрофон, который звучит божественно!

Даже амортизатор микрофона необычен, он выполнен в виде плавающего зажима C-типа, который удерживает микрофон на месте на конце микрофонной стойки, механически изолируя его от шума и низкочастотного грохота.

Микрофон поставляется с индивидуальным амортизатором в футляре для переноски с поролоновым покрытием.

Audio-Technica представлена ​​в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Лучшие бренды микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• Лучшие бренды лучших наушников в мире


Microtech Gefell M 930

Microtech Gefell - это не тот бренд, о котором мы слышим слишком часто, но Microtech Gefell M 930 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video), безусловно, заслуживает упоминания в этом списке.

Этот компактный конденсаторный микрофон с большой диафрагмой имеет фиксированную кардиоидную диаграмму направленности и бестрансформаторный выходной контур.

Микротек Гефелл М 930

M 930 построен на базе транзисторной схемы высшего класса на основе нестандартного капсюля M 930. Эта капсула основана на известной капсуле M7, но в качестве материала диафрагмы используется майлар, а не ПВХ. Результат - быстрая переходная характеристика и плавная частотная характеристика.

Капсюль установлен на амортизаторе внутри микрофона для уменьшения механического шума в сигнале микрофона.Эта конструктивная особенность дала Гефеллу уверенность в том, что для микрофона требуется только штатный держатель микрофона MH 93.1, хотя я настоятельно рекомендую приобрести амортизатор EA 93 с эластичной подвеской для улучшения изоляции.

Бестрансформаторная выходная цепь обеспечивает высокую чувствительность и очень низкий уровень собственных шумов. Итак, давайте посмотрим на основные характеристики M 930.

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц
  • Чувствительность: 21 мВ / Па
  • Собственный шум: 7 дБА (13 дБ)

Для M 930 нет специальных переключателей или дополнительных устройств .Это простой кардиоидный конденсатор с потрясающим звуком. Его небольшой размер в сочетании с небольшим креплением / держателем (если вы решите использовать штатное крепление) позволяет размещать его во всевозможных положениях, которые могут быть невозможны для больших конденсаторов с большой диафрагмой.

Microtech Gefell M 930 - это рабочая лошадка, и я рекомендую его для любого микрофонного шкафчика (как одиночного, так и парного), будь то живое звучание, радиовещание или студия. Его естественный звук идеально подходит для пения, разговора и использования самых разных инструментов и других источников звука.

Microtech Gefell M 930 поставляется с держателем микрофона MH 93.1 и деревянным футляром для хранения.


Top 5 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой

Мой новый микрофон Топ-5 лучших твердотельных конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой


Schoeps MK4 / CMC6

Первым в списке SDC стоит модульный Schoeps MK 4 + CMC 6 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video), который состоит из корпуса усилителя Schoeps CMC 6 и его кардиоидного капсюля с малой диафрагмой MK4.

Schoeps MK4 / CMC6

Начнем с капсулы. MK 4 - самая продаваемая капсула Schoeps. Это кардиоидный капсюль с одной диафрагмой и стабильной кардиоидной диаграммой направленности в широком диапазоне частот.

Задняя нулевая точка отлично затухает, и капсюль остается сфокусированной до нижнего предела. Этот фокус необходим для многих приложений с близкого расстояния, но также хорошо работает в ситуациях с диффузной реверберацией.

Теперь о микрофонном усилителе.Как и MK 4, CMC 6 является бестселлером Schoeps в своей категории продуктов. Это высокопроизводительный бестрансформаторный карандашный конденсаторный микрофонный усилитель с 20 различными съемными капсюлями, одной из которых является MK 4.

Если вы ищете различные диаграммы направленности с помощью этого микрофона, подумайте о том, чтобы проверить другие капсюли Schoeps здесь.

CMC 6 - это схема усилителя без конденсатора и без трансформатора, которая одинаково хорошо работает как с фантомным питанием +12 В, так и с +48 В.Он очень мало влияет на естественную частотную характеристику капсюля и имеет очень низкие гармонические искажения и собственный шум.

Он снижает импеданс сигнала капсулы и выводит сильный сигнал с частотно-независимым импедансом для лучшего согласования импеданса с выбранным микрофонным предусилителем.

Схема усилителя также работает для подавления помех в сигнале и поддержания чистоты аудиосигнала. Если этого было недостаточно, CMC 6 также отфильтровывает частоты чуть ниже и чуть выше слышимого диапазона частот, чтобы исключить попадание дополнительных помех в микрофонный сигнал.

Давайте посмотрим на основные характеристики:

  • Частотная характеристика: 40 Гц - 20 000 Гц
  • Чувствительность: 15 мВ / Па
  • Собственный шум: 15 дБА

Комбинация MK 4 и CMC 6 похожа на союз, заключенный на небесах. Его часто посещают оперные певцы и другие подготовленные вокалисты.

Его нейтральный и естественный характер выделяется практически на всех источниках звука, будь то в студии или на сцене.

MK 4 и CMC 6 можно купить по отдельности или вместе в комплекте, как показано в ссылке на продукт, которой я поделился ранее.

Schoeps Mikrofone включен в список лучших брендов микрофонов «Мой новый микрофон», которые вы должны знать и использовать.

Schoeps MK 4 с CMC 6 включен в список 50 лучших микрофонов всех времен моего нового микрофона (с альтернативными версиями и клонами).


DPA 4006A

DPA 4006A (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video) - это еще один модульный микрофон, но он поставляется предварительно упакованным DPA.Фактически он состоит из двух отдельных компонентов:

Всенаправленный электретный конденсаторный капсюль с малой диафрагмой MMC4006 и бестрансформаторный головной усилитель MMP-A.

DPA 4006A

Как всегда, начнем с капсулы. MMC4006 - это предварительно поляризованный (электретный) капсюль с одинарной диафрагмой. Он работает по принципу давления, когда только передняя сторона его диафрагмы открыта для звуковых волн. Это дает согласованную всенаправленную диаграмму направленности.

Невероятно прозрачная всенаправленная капсула MMC4006.Его высокие характеристики точны, без малейшей резкости, а низкие частоты хорошо представлены.

Частотная характеристика ровная, с небольшим подъемом на высоких частотах. Эту высококлассную чувствительность можно изменить, особенно для внеосевого и рассеянного звука, прикрепив к концу капсулы различные решетки. Эти сетки включают:

  • DD0251 Сетка свободного поля: для съемки с близкого расстояния, эта сетка дает максимально ровный отклик.
  • DD0297 Сетка диффузного поля: для дистанционной съемки, эта сетка дает ровный отклик до 15 кГц.На оси ближнего поля эта сетка вызывает усиление на 6 дБ с 10-20 кГц.
  • DD0254 Close Miking Grid: для съемки с близкого расстояния, эта сетка дает мягкий спад высоких частот.

Микрофонный усилитель MMP-A сверхпрозрачен. Он действует только для усиления и без того фантастического аудиосигнала капсулы и снижения его импеданса для надлежащего согласования с выбранными микрофонными предусилителями. Это чистый дизайн с бестрансформаторным выходом. MMP-A имеет аттенюатор на 20 дБ на тот случай, если микрофон станет слишком громким.

Независимо от того, соло он или в стереопаре, DPA 4006A является оптимальным всенаправленным микрофоном. Я бы посоветовал пару для любого профессионала с дополнительными деньгами.

Эти микрофоны одинаково хороши для концертных залов и точечных акустических инструментов; для съемки атмосферы или источника звука крупным планом. С 4006A вы можете поспорить, что записываемый вами звук будет отображать звук наиболее правдиво.

Вот важные спецификации для вашей информации:

  • Частотная характеристика: 10 Гц - 20000 Гц
  • Чувствительность: 40 мВ / Па
  • Собственный шум: 15 дБА

DPA включен в список лучших брендов микрофонов My New Microphone, о которых вы должны знать И пользуйся.

DPA 4006A включен в список 50 лучших микрофонов всех времен «Мой новый микрофон» (с альтернативными версиями и клонами).


Neumann KM 184

Neumann KM 184 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) - это знаменитый карандашный микрофон с маленькой диафрагмой, созданный по образцу легендарного винтажного KM 84 SDC. Это кардиоидная модель бестрансформаторных карандашных микрофонов Neumann серии KM 180.

Neumann KM 184

Капсюль KM 184 такой же, как и у его предшественника, хотя задние порты имеют другую конструкцию для более стабильной кардиоидной диаграммы направленности.

Этот капсюль разработан Neumann и известен как KK 84. Он имеет запатентованную конструкцию задней пластины с перекрещенными прорезями, которая включает в себя серию из восьми пересекающихся канавок, а не типичных сквозных отверстий. Эти прорези позволяют более равномерно распределять колебания звукового давления при считывании диафрагмы, улучшая согласованность диаграммы направленности по очень естественной частотной характеристике капсюля.

Диафрагма KK84 из майлара с золотым напылением.

По сравнению с оригиналом, 184 имеет небольшое усиление присутствия от 7 кГц до 15 кГц и более низкие частоты, которые представлены немного меньше.Новый 184 невероятно звучит на разных источниках, а его усиление присутствия позволяет размещать его на большем расстоянии от источника. Тем не менее, некоторые инженеры предпочитают старый 84-й из-за более плоского верхнего и более крупного нижнего уровня.

В целом, Neuman KM 184 входит в число самых популярных карандашных микрофонов на рынке сегодня по уважительным причинам. Во-первых, это микрофон Neumann, который сразу говорит нам, что это высококачественный продукт. Что еще более важно, его удивительный естественный и прозрачный звук делает его идеальным кандидатом как для сцены, так и для студийных ситуаций в различных приложениях, от классического фортепиано до ударных хэви-метала и всего остального.

Давайте взглянем на ключевые характеристики этого микрофона, которые делают его лучшим конденсаторным:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц
  • Чувствительность: 15 мВ / Па
  • Собственный шум: 13 дБА

Хоть и немного дорогой, я бы рекомендовал KM 184 (особенно как подобранная пара) всем, кому нужен высококачественный набор карандашных микрофонов. Их звук и универсальность делают их отличными инструментами как в профессиональных, так и в проектных студиях, а также в среде живого звука.

KM 184 поставляется с ветровым стеклом Neumann WNS 100 и шарнирным креплением SG 21 bk.

Оригинальный Neumann KM 84 (и KM 184 по родству) представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших винтажных микрофонов (и их лучшие Клоны)


AKG C 451 B

AKG C 451 B (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) является копией оригинального AKG C 451 C 1969 года.Оригинал был частью самой продаваемой модульной микрофонной системы, которая объединила усилитель C 451 EB и капсюль CK1 и была первым микрофоном на полевых транзисторах от AKG. В 2001 году компания AKG сделала ремейк этого популярного микрофона как моноблочный C 451 B.

. AKG C 451 B

Капсюль 451 B имеет такую ​​же акустику, что и модульный CK-1 из модульной микрофонной системы. Новый капсюль представляет собой электретную (предварительно поляризованную) конструкцию, в которой используется 3-микронная диафрагма с золотым напылением. Диафрагма установлена ​​противоударно, чтобы уменьшить шум в микрофонном сигнале.

Эта капсула создает однородную кардиоидную диаграмму направленности по всей частотной характеристике. Говоря о частотной характеристике, C 451 имеет прекрасное усиление высоких частот, позволяющее передать воздушность источника звука без резкого или чрезмерно яркого звучания.

Частотную характеристику можно изменить, включив один из двух фильтров верхних частот на корпусе микрофона:

  • -12 дБ / октава при 75 Гц (через переключатель)
  • -12 дБ / октава при 150 Гц (через переключатель)

Другой переключатель предлагает два варианта пэдов:

  • Пэд: -10 дБ (с помощью переключателя)
  • Пэд: -20 дБ (с помощью переключателя)

Максимальный уровень звукового давления при задействованном пэде 20 дБ составляет 155 дБ SPL.Это позволяет C 451 B записывать любой практический источник в студии без каких-либо искажений.

Что касается схемы усилителя, то бестрансформаторная конструкция на основе транзисторов клинически чиста. В сочетании с капсюлем это дает нейтральный звук, который действительно представляет рассматриваемый источник звука.

AKG сосредоточилась на том, чтобы сделать конструкцию C 451 B очень прочной. Микрофон отлично подходит как в студии, так и в дороге. Он отлично звучит на струнных, фортепиано и барабанах, но также отлично подходит для большинства других источников звука.

Что касается основных характеристик, то C 451 B имеет следующие характеристики:

  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20000 Гц
  • Чувствительность: 9 мВ / Па
  • Собственный шум: 18 дБА

AKG включает в себя адаптер для стойки SA 40 и ветровое стекло W 90 при новой покупке их C 451 B.

Микрофоны AKG C 451 представлены в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 12 лучших винтажных микрофонов (и их лучших клонов)
• 11 лучших малых -Диафрагменные конденсаторные микрофоны до $ 500


Shure SM81

Shure SM81 (ссылка, чтобы узнать цену на B&H Photo / Video и / или Amazon) является последним, но не менее важным на этом из лучших конденсаторных микрофонов на рынке сегодня.

Кардиоидный конденсаторный микрофон с малой диафрагмой и трансформаторным выходом. Это единственный SDC в этом списке с выходным трансформатором.

Shure SM81

SDC Shure SM81 с фантомным питанием разработан с учетом требований прочности, как и все микрофоны Shure. Долговечность и узнаваемый звук этого микрофона делают его популярным в студиях (и гастрольных турах) по всему миру.

Капсула обеспечивает широкую частотную характеристику и кардиоидную диаграмму, которая демонстрирует отличное обратное отклонение.Благодаря этому микрофон отлично подходит для живых выступлений, когда важен высокий коэффициент усиления до обратной связи, и в студии, когда требуется изоляция определенного звукового пути.

Трансформаторный выход схемы усилителя дает заметно ровное звучание по сравнению с иногда бесплодными звуками бестрансформаторных микрофонов. Низкая восприимчивость к радиочастотам - еще одно преимущество включения трансформатора на выходе микрофона.

Чтобы добиться плавного звука, вот основные характеристики SM81:

.
  • Частотная характеристика: 20 Гц - 20 000 Гц
  • Чувствительность: 5.6 мВ / Па
  • Собственный шум: 16 дБА (19 дБ)

Что касается универсальности, SM81 можно использовать во многих ситуациях, на многих источниках звука и с помощью многих методов. Чтобы добавить универсальности, 81 оснащен переключателем на 10 дБ и имеет три выбираемых низкочастотных характеристики:

  • Flat
  • Спад 6 дБ / октаву
  • Спад 18 дБ / октаву

Эти спады могут помочь смягчить эффект близости или могут быть использованы для уменьшения низкочастотного грохота и шума обработки в микрофоне сигнал.

Shure SM81 отлично звучит на самых разных источниках, но особенно подходит для акустических инструментов, таких как гитара, фортепиано и тарелки.

С каждой новой покупкой SM81 Shure предоставляет индивидуальный поворотный адаптер, блокировку переключателя аттенюатора, поролоновое ветровое стекло и футляр для переноски.

Shure представлена ​​в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• Лучшие бренды микрофонов, которые вы должны знать и использовать
• Лучшие бренды наушников в мире
• Лучшие бренды лучших наушников / вкладышей в мире

Shure SM81 представлен в следующих статьях «Мой новый микрофон»:
• 50 лучших микрофонов всех времен (с альтернативными версиями и клонами)
• 11 лучших конденсаторных микрофонов с маленькой диафрагмой до $ 500

• 11 лучших надежных микрофонов Конденсаторные микрофоны State / FET


Эта статья была одобрена в соответствии с редакционной политикой «Мой новый микрофон».


Источники

Трансформаторный симметричный или бестрансформаторный - что лучше?

В спецификациях микрофона обычно указывается, является ли выход симметричным или бестрансформаторным. Но что это значит и как это влияет на звуковые характеристики микрофона?

Студийные микрофоны всегда имеют симметричный выход. Сбалансированный означает, что есть две сигнальные линии и отдельное заземление, обычно экран кабеля. Несимметричные выходы, как, например, на электрогитаре, имеют только одну сигнальную линию плюс экран кабеля.Электрический звуковой сигнал всегда требует двух соединений, поэтому на гитаре выходной сигнал определяется между сигнальной линией и экраном кабеля. На микрофоне (или любом другом балансном выходе) аудиосигнал передается между двумя сигнальными линиями. Это связано с тем, что симметричные сигнальные линии уменьшают помехи из-за внешних электрических полей. Другими словами, жужжание и гул.

Вот как это работает: если, например, микрофонный кабель проходит рядом с линией электропередачи, его переменный ток вызывает небольшой ток, т.е.е. гул 50/60 Гц в обеих сигнальных линиях. Однако вы этого не услышите, потому что ваш микрофонный предусилитель - это так называемый дифференциальный усилитель: он усиливает разницу между обоими сигнальными линиями. Поскольку фоновый шум индуцируется в обеих сигнальных линиях одинаково, нет никакой разницы в напряжении фона. Таким образом, ваш предусилитель усиливает только микрофонный сигнал, который находится между двумя сигнальными линиями, но не гул 56/60 Гц, который одинаков в обеих линиях. Умно, не правда ли?

Есть несколько способов добиться сбалансированного выхода.С динамическими микрофонами (с подвижной катушкой) это очень просто: два сигнальных провода капсулы напрямую подключены к контактам 2 и 3 XLR. Это не будет работать с конденсаторным капсюлем, потому что для преобразования сигнала капсулы со сверхвысоким импедансом требуется электронная схема. к выходу с низким сопротивлением. Таким образом, выход этого электронного преобразователя импеданса должен быть каким-то образом сбалансирован.

Традиционно для этого использовался выходной трансформатор. Этот метод был очень удобен для ламповой и ранней транзисторной электроники, потому что трансформатор также можно было использовать для конечной части преобразования импеданса.Одна лампа или полевой транзистор выполняла первую стадию, а понижающий трансформатор выполнял вторую стадию преобразования импеданса. Это позволило создать очень простые схемы, состоящие из очень небольшого количества компонентов.

В конце 70-х - начале 80-х бестрансформаторные выходы стали новой модой среди любителей аудио. Примерно в это же время компания Neumann представила свою серию TLM (TLM = бестрансформаторный микрофон). Звуковые преобразователи считались устаревшей технологией, которая потенциально стояла на пути к наиболее непосредственному звуковому восприятию.Чтобы понять это, вы должны принять во внимание тот факт, что в то время трансформаторы были повсюду, а не только в микрофонах. В то время типичная широковещательная консоль содержала десятки, а иногда и сотни аудиопреобразователей. Замена ненужных трансформаторов схемой электронной балансировки казалась хорошей идеей. Не только потому, что он обещал менее качественную окраску, но и из-за меньших затрат. В то время как другие электронные компоненты, такие как транзисторы или операционные усилители, с годами стали дешевле, высококачественные трансформаторы остались дорогими.

Когда трансформаторы были на каждом этапе аудиотракта, их звуковая окраска считалась плохой. Сегодняшнее студийное оборудование в основном бестрансформаторное, и его звук действительно намного прозрачнее. Многие инженеры очень счастливы. Но некоторые инженеры, в основном работающие на поп / рок / хип-хоп сцене, считают, что этот суперпрозрачный звук немного мягок и требует нотки старого доброго «винтажного» тона. В результате вновь стало популярным оборудование с трансформаторной балансировкой.

Аудиопреобразователи действительно окрашивают звуковой образ, но не так сильно, как думают люди.Особенно, если речь идет о микрофонах. Говорят, что трансформаторные симметричные микрофоны обеспечивают более плавные верхние и более глубокие нижние частоты. В действительности, хорошо спроектированный аудиопреобразователь способен передавать частоты за пределами диапазона человеческого слуха, поэтому он не ограничивает и не сглаживает высокие частоты на слух. Фактически, трансформаторы часто показывают небольшой резонанс на частотах выше 20 кГц, что придает верхним частотам ощущение воздушности. Трансформаторы также могут иметь небольшой резонанс в нижней части спектра, что действительно может создавать впечатление более толстой нижней части.

Однако бестрансформаторные микрофоны обычно имеют более широкий отклик как на высоких, так и на низких частотах. И, что более важно, бестрансформаторные микрофоны могут принимать гораздо больший уровень без искажений.

Ходят слухи, что трансформаторные искажения добавляют приятный характер, но на самом деле это не так. Трансформаторные искажения создают в основном неравномерные гармоники, и они не очень постепенные. Когда сердечник трансформатора насыщается, искажения очень быстро возрастают до неприятного или даже непригодного для использования уровня.Также имейте в виду, что в большинстве случаев уровни микрофона довольно низкие; когда вы записываете певца или гитару, почти нет трансформных искажений. Вы можете столкнуться с искажением при записи ударных, но, как было сказано ранее, это может быть не тот вид искажения, который вам нужен. Также примите во внимание тот факт, что искажения трансформатора зависят от частоты. На низких частотах трансформаторы искажают гораздо более низкие уровни, чем на более высоких частотах. Вряд ли есть трансформаторные симметричные микрофоны, которые можно было бы использовать на басовом барабане (одним известным исключением является Neumann U47 fet, который имеет необычно большой трансформатор).

В зависимости от того, кого вы спросите, вы получите разные ответы. Но дело в том, что почти нет микрофонов, которые бы предлагались как в трансформаторно-симметричном, так и в бестрансформаторном вариантах. Поэтому люди склонны обобщать опыт, полученный с разными микрофонами любого типа. Многие трансформаторные симметричные микрофоны (например, Neumann U 87) относятся к 60-м и 70-м годам, когда большинство инженеров предпочитали довольно мягкий звук. Бестрансформаторные микрофоны (такие как Neumann TLM 103) стали популярными гораздо позже, в 80-х и 90-х, когда большинство инженеров хотели более яркого и современного звука.Так что, если эти микрофоны звучат по-разному, то это не столько из-за изменений в технологиях, сколько (в основном) из-за изменений в эстетике звука.

Аудиопреобразователи немного окрашивают звук, но в гораздо меньшей степени, чем думают люди. Трансформаторные симметричные микрофоны, как правило, имеют немного более толстый нижний конец и слегка воздушную верхнюю часть. Звуковой образ также выглядит немного менее прямым.

Бестрансформаторные микрофоны с электронной балансировкой могут работать при высоких уровнях звукового давления даже на сверхнизких частотах.Если вы хотите отличную мощь и мгновенное «прямое» звучание, откажитесь от трансформатора.

Помимо вопросов звука, электронная балансировка намного более рентабельна, чем высококачественный аудиопреобразователь. Так что, если вам нужен высококачественный звук по доступной цене, приобретите бестрансформаторный микрофон, такой как Neumann TLM 102 или TLM 103. Всегда помните, что не менее 90% звука микрофона находится в капсюле!

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Klystron - обзор | Темы ScienceDirect

Основы импульсного доплеровского радара

Основные принципы работы метеорологических радаров с импульсным доплеровским режимом такие же, как и для любого радара, который передает периодическую последовательность импульсного излучения.В метеорологических радарах эти импульсы обычно разнесены на миллисекунду. Например, микроволновый генератор WSR-88D (рисунок 1; STALO, аббревиатура от «стабилизированный гетеродин») генерирует очень чистую непрерывную микроволновую синусоиду на частоте f , которая преобразуется модулятором в последовательность микроволновых импульсов. . Частота f называется несущей частотой, потому что она несет импульс модуляции.

Рис. 1. Упрощенная структурная схема импульсно-доплеровской РЛС.

Микроволновые импульсы длительностью τ , расположенные на расстоянии T с друг от друга, затем усиливаются мощным усилителем (например, клистроном) для получения примерно 10 6 Вт пиковой мощности импульса P т . Средняя мощность Pav = (τ / Ts) Pt, однако, обычно меньше киловатта, примерно такая же, как в микроволновых печах. Импульс микроволн пространственной длиной находится в луче, направленном под углами азимута и возвышения ϕ 0 и θe = π / 2 − θ0 соответственно, шириной θ 1 (ширина при половинной мощности или точки 3 дБ), как правило, порядка одного градуса (рисунок 1).Значительная часть (около 40%) излучения проходит в угловых направлениях за пределами ширины луча 3 дБ θ 1 , но только около 2% передается в боковых лепестках. Волны в каждом импульсе когерентны или синхронны с волнами, генерируемыми генератором; то есть гребни и впадины волн в импульсе имеют фиксированное или известное соотношение между вершинами и впадинами волн в генераторе. Переключатель передачи / приема (T / R) подключает передатчик к антенне в течение τ , а приемник подключается к антенне в течение интервала T s - τ .

Эхо импульсных микроволн от рассеивателя разделяется на два и объединяется (или смешивается) в паре синхронных детекторов (рис. 1) с парой сигналов от STALO. Для определения величины и знака доплеровского сдвига требуется пара синхронных детекторов. Поскольку пара сигналов синхронна с передаваемым излучением и смешивается с его эхосигналами, обнаружение называется синхронным. Один из пары сигналов является синусоидой, а другой - косинусоидой (т.е., сдвинутые по фазе на 90 ° от синусоидального сигнала). Трудно производить измерения непосредственно на микроволновом сигнале, поэтому большинство приемников сдвигают несущую частоту до нуля, как это делает гомодинный приемник, показанный на рисунке 1, и тогда доплеровские сдвиги привязаны к нулю. Пара синхронных детекторов и фильтрующих усилителей сдвигает несущую частоту из микроволнового диапазона в нулевую и фильтрует нежелательные гармоники. В широко используемых гетеродинных приемниках преобразование несущей частоты в ноль выполняется в два этапа для повышения производительности.Сначала происходит сдвиг на промежуточную частоту, обычно в десятки мегагерц (например, таблица 1), а затем эта частота сдвигается до нуля.

Теперь мы покажем, как доплеровский сдвиг связан с радиальной составляющей скорости рассеивателя. На входе в синхронные детекторы комплексное (т.е. комплексная переменная имеет действительную и мнимую составляющие) эхо-напряжение В ( r, t ),

[1] В (r, t) = Aexp {j [2πf (t − 2rc) + ψ]} U (t − 2rc) = A [cos (2πft − 4πrλ + ψ) + jsin (2πft − 4pirλ + ​​ψ)] U (t − 2rc)

является копией передаваемый импульс.Члены синуса и косинуса представляют собой действительную и мнимую составляющие комплексного напряжения, которое колеблется на частоте f микроволн. A , амплитуда эхо-сигнала, зависит от мощности передатчика и диапазона рассеивателя r и его сечения обратного рассеяния, j = −1, 2πf (t − 2r / c) + ψ - фаза эха, t - время после излучения переданного импульса, а ψ - это сумма фазовых сдвигов в радаре и рассеивателе. Функция U находит эхо; он равен 1, когда его аргумент ( t −2 r / c ) находится между 0 и τ , и ноль в противном случае.Первое уравнение представляет собой экспоненциальную форму и компактный способ выражения амплитуды и фазы эхо-сигнала.

Действительная и мнимая части комплексного напряжения после смещения несущей частоты до нуля называются синфазными напряжениями I и квадратурной фазой Q . Выход одного из синхронных детекторов и фильтров-усилителей на Рисунке 1 - I ( r, t ), тогда как другой выход - Q ( r, t ). Таким образом, полагая f = 0 в уравнении [1], мы получаем непосредственно

[2] I (r, t) = AcosψeU (t − 2rc) Q (r, t) = AsinψeU (t − 2rc)

, где

[3] ψe = −4πrλ + ψ

- фаза эхо-сигнала после смещения несущей частоты до нуля.Напряжение эха может быть представлено в виде вектора на диаграмме Аргана (например, на рисунке 2B) с I и Q в качестве осей x и y . Вектор со смещением несущей I , Q имеет амплитуду A и фазу ψ e (положительную при измерении против часовой стрелки от оси I ). Прежде чем несущая частота будет сдвинута на ноль, вектор эхо-сигнала вращается вокруг начала координат со скоростью f плюс любой доплеровский сдвиг f d ; после смещения несущей частоты до нуля вектор I , Q вращается вокруг начала координат на доплеровской частоте, f d .

Рисунок 2. (A) Q ( τ с ) и I ( τ с сигналов для трех последовательных интервалов, T с , наложены друг на друга, чтобы показать относительные сигналы изменение для движущихся и неподвижных рассеивателей. (B) Диаграмма Аргана трех выборок I , Q в (A) при трех mT с раз для движущегося рассеивателя.

Скорость изменения (в радианах / с) ψ e равно

[4a] dψedt = −4πλdrdt = −4πλυr = 2πfd

Следовательно,

[4b] fd = −2υrλ

относится к доплеровской скорости r (я.е., радиальная составляющая скорости рассеивателя) до доплеровской частоты или сдвига. Изменение ψ e от одного переданного импульса к другому измеряет изменение дальности действия рассеивателя.

Для типичной длительности импульса τ (т. Е. 10 −6 с) и скоростей гидрометеоров (десятки м с −1 ) фазовые изменения чрезвычайно малы в течение времени, когда U (t − 2r / в) отлична от нуля. Следовательно, изменение фазы эхо-сигнала измеряется за более длительный период T с ≈ 10 −3 с между переданными импульсами.Как следствие, импульсный доплеровский радар представляет собой систему дискретизации фазы и амплитуды. То есть, если радар передает непрерывные волны, то A, и ψ e будут непрерывными функциями времени. Но поскольку излучение передается импульсами, разнесенными друг от друга на T с , у нас есть только образцы A и ψ e с интервалами T с .

Для одиночного рассеивателя "выборка" происходит в момент, когда эхо достигает приемника.Таким образом, отсчеты эхо-сигнала составляют τ s + mT s , где τs (0≤τs≤Ts), время диапазона, представляет собой разницу во времени между переданным импульсом и эхом, м является целым числом, и mT с называется временем выборки, которое увеличивается с шагом T с шагов.

Компоненты I и Q напряжения эха от радара с длиной волны 10 см, освещающего неподвижные и движущиеся рассеиватели, показаны на рисунке 2A для трех последовательных (т.е.е., м = 1, 2 и 3) передаваемые импульсы с интервалом T с = 768 × 10 −6 с. Эхо-сигналы от движущегося рассеивателя явно демонстрируют систематическое изменение от одного периода mT с к следующему, вызванное скоростью рассеивателя, которая вызывает изменение диапазона r и, таким образом, изменение ψ е . Хотя смещение импульса по оси времени τ с на рисунке 2A не сразу видно, амплитуда компонентов I и Q может измениться от положительного максимума до отрицательного максимума, если рассеиватель перемещает λ /4 дюйма T с .При этом же условии время прихода эхо-сигнала τ с изменяется менее чем на 10 -10 секунд, сдвиг слишком мал, чтобы быть обнаруженным на рисунке 2A. Обратите внимание, что эхо-сигналы от неподвижных рассеивателей не изменяются в I или Q .

Давайте теперь вычислим f d и v r из изменений I и Q , показанных на рисунке 2A. Три отсчета I, Q движущегося рассеивателя, разнесенные на T s друг от друга, показаны на диаграмме Аргана на рисунке 2B.Мы видим, что образцы эхо-вектора вращаются по часовой стрелке вокруг начала координат, и по соглашению это соответствует положительному доплеровскому сдвигу. Поскольку изменение фазы эха Δ ψ e составляет около 30 ° в течение T с ,

fd (Гц) = 30 ° × 1 цикл360 ° × 1Ts

вычисляется как +109 Гц. Используя уравнение [4b], v r вычисляет как -5,45 мс -1 .

Разработка и реализация векторного МЭМС-гидрофона на основе отолитов медуз для обнаружения низких частот

При разработке микроструктуры необходимо учитывать две ключевые проблемы: повышение чувствительности и расширение диапазона частот.Чтобы решить эту проблему, мы должны проанализировать влияние микроструктуры на чувствительность и полосу частот. В процессе акусто-электрической трансдукции ресничка играет важную роль в восприятии звуковых волн, которые передают вибрацию частиц среды микроструктуре. Видно, что параметры структуры ресничек имеют большое влияние на характеристики гидрофона. Для оптимизации структуры ресничек проводится полный параметрический анализ. Кроме того, гидрофон испытывает сотрясения при спуске и работе.Также непросто сохранить прочность конструкции для повышения чувствительности. Исследуется ударопрочность. Набросок размеров микроструктуры показан на рис. 1б.

Влияние на резонансную частоту

Резонансная частота определяется энергетическим методом. Согласно закону сохранения энергии, энергия деформации T max и кинетическая энергия V max постоянны в случае свободных колебаний без демпфирования:

$$ T _ {{\ mathrm {max} }} = V _ {{\ mathrm {max}}} $$

(1)

Когда ресничка подвергается действию горизонтальной силы F x , возникают два вида моментов: изгибающий момент M x , создаваемый осевой балкой X и крутящий момент M t производится с помощью осевой балки Y , которая остается уравновешенной внешней силой F x , как показано на рис. 2} \ right) P_x}} {{bt}} $$

(4)

, где v - коэффициент Пуассона луча, а x - расстояние до корня луча.2} \ right)}} {{bt}}} \ right \} P_x \ pi _lV _ {{\ mathrm {in}}} $$

(5)

, где π l - коэффициент пьезосопротивления, а В из - входное напряжение. Можно сделать вывод, что распределение напряжений связано с размерными параметрами микроструктуры.

Нагрузки давления прикладываются в направлении Y , и кривые распределения напряжений с различными параметрами могут быть получены с помощью статического анализа.Зависимость максимального напряжения балки от различных параметров конструкции показана на рис. 2в.

Принимая во внимание резонансную частоту и максимальное напряжение, размеры микроструктуры показаны в таблице 1. Резонансная частота микроструктуры составляет 527 Гц в воздухе и 314 Гц в воде, в результате чего рабочая полоса частот достигает 200 Гц. (анализ представлен в дополнительном файле). Более того, напряжение оптимизировано для реализации высокой чувствительности.Нефограмма напряжений на микроструктуре показана на рис. 3а. Распределение напряжений можно получить из нефограммы. По сравнению со случаем ранее представленных LVH, CuVH и WIVH, максимальное напряжение OVH, очевидно, выше, как показано на рис. 3b.

Таблица 1 Размеры микроструктуры. Рис. 3: Моделирование и сравнение нагрузки на микроструктуры.

a Нефограмма напряжения на поперечной балке OVH при приложении внешнего давления к ресничке в направлении X .b Распределение напряжений на балках различных конструкций. Значения оси X указывают расстояние до площадки на балке от начальной точки.

Влияние на ударопрочность

Когда гидрофон встречает удар с ускорением a , балка изгибается и сжимается из-за силы инерции реснички f c (сила инерции балки может можно пренебречь). Максимальное напряжение структуры возникает у основания кремниевой балки и не превышает прочности на излом Si (175 МПа).3} \ right)} \ right] \ pi \ rho a_z $$

(7)

Нефограммы напряжений были смоделированы с помощью Comsol Multiphysics (рис.4), чтобы найти максимальные напряжения структур OVH при ускорении 60 g в направлениях X и Z , которые составили 115,8 и 12,5. МПа соответственно. Напротив, соответствующие максимальные напряжения LVH составили 181,4 и 34,7 МПа. Соответствующие максимальные напряжения CuVH составили 151,7 и 18.6 МПа. Максимальные напряжения WIVH по направлениям X и Z составляли 38,7 и 4,2 МПа соответственно. В отличие от структуры со стерео ресничками, такой как OVH, LVH и CuVH, максимальное напряжение WIVH было ниже. Следует отметить, что максимальное напряжение WIVH было ниже, чем у OVH на 9,5 дБ, но средняя эквивалентная чувствительность к давлению WIVH была ниже на 13,6 дБ, как показано в Таблице 2. Кроме того, OVH мог сопротивляться более высокий шок, чем при ГЛЖ и CuVH.Следует отметить, что чувствительность OVH была выше, чем у LVH и CuVH из-за микроструктуры в форме отолита. С одной стороны, такая конструкция обеспечивает высокую площадь приема и высокий момент силы при перехвате звуковой волны. С другой стороны, полые сферы могут уменьшить влияние удара.

Рис. 4. Нефограмма напряжения при шоке 60 г в разных направлениях.

a Вдоль направления X ; b по направлению Z .Максимальное напряжение на балке может быть получено как 115,8 МПа в направлении X и 12,5 МПа.

Таблица 2 Сравнение измеренной эквивалентной чувствительности к давлению и рассчитанной чувствительности к давлению в статическом состоянии.

Процесс микротехнологии OVH

Важнейшим компонентом гидрофона MEMS является поперечная балка, в которой распределены пьезорезисторы. Размерные параметры поперечной балки напрямую влияют на характеристики гидрофона.Следовательно, поперечная балка изготавливается с помощью производственного процесса MEMS. Конкретный процесс показан на рис. 5.

Рис. 5: Схема процесса микротехнологии.

(1) термическое окисление; (2) 1-я литография, Etch SiO 2 с остатком 40 нм; (3) Имплантация борсодержащего света, удаление фоторезиста; (4) 2-я литография, тяжелая имплантация бора; (5) Удалить поверхность SiO 2 , отжечь, удалить фоторезист; (6) Распыление, 3-я литография, травление металла, отжиг до образования омического контакта; (7) 4-я литография, прямой неглубокий офорт; (8) 5-я литография, сквозной офорт; (9) 6-я литография, обратная сторона через травление, освобождение структуры.

Метод калибровки

Чтобы проверить выполнимость OVH, выполняется проверка чувствительности / направленности в системе калибровки стоячей волны. Выходное напряжение OVH сравнивается с выходным напряжением эталонного гидрофона для получения чувствительности OVH, которая рассчитывается по формуле:

$$ M_x = \ frac {{e_x}} {P} \ frac {{\ sin kd_r }} {{\ cos kd_M}} $$

(8)

, где M x - чувствительность, e x - выходное напряжение гидрофона, k - волновое число ( k = ω / c ) , ω - круговая частота, c - скорость звуковой волны в воде, а d M и d r - расстояния от поверхности воды до OVH и эталонный гидрофон соответственно. P можно получить путем измерения выходного напряжения опорного гидрофона 17,18 .

Кроме того, чувствительность приема МЭМС-гидрофона S x определяется как:

$$ S_x = 20 {\ mathrm {log}} \ left ({\ frac {{e_x / p}} { {M _ {{\ mathrm {ref}}}}} {\ mathrm {tan}} kd} \ right) $$

(9)

Здесь M ref - эталонная чувствительность как 0 дБ (1 В / мкПа), а d - расстояние от поверхности воды до векторного гидрофона и эталонного гидрофона, оба из которых установлены на такое же расстояние.

В этом эксперименте значение d установлено равным 0,1 м. Диапазон частот от 20 до 200 Гц, что соответствует \ (kd \ in \ left [{0.009,0.088} \ right] \), где \ (\ tan \ left ({kd} \ right) \ приблизительно kd \) в соответствии с по формуле Тейлора:

$$ S_x = 20 \ log \ left ({\ frac {{e_x / p}} {{M _ {{\ mathrm {ref}}}}} kd} \ right) = 20 \ log \ left ({\ frac {{e_x / p}} {{M _ {{\ mathrm {ref}}}}}} \ right) + 20 {\ mathrm {log}} \ left ({kd} \ right) = S_p + 20 \ log \ left ({kd} \ right) $$

(10)

S p можно считать эквивалентной чувствительностью к давлению гидрофона MEMS.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *