Схемотехника усилителей для электростатических наушников.

[valdis 1]

Народ, подскажите пожалуйста. Есть ли схемы на транзисторах 2Т809А ? Много лет назад мне досталась на халяву таких кучка (37 шт). Но никакого применения я им не нашел, т. к. они кроме развертки ТВ нигде не используются. А поскольку кинескопные телевизоры сняты с производства, то в будущем они вряд ли где пригодятся. Вот я и подумал может получится из них усиль спаять. Но сколько я не лазил в инете, схем с их применением не нашел. Усилители либо на лампах, либо на импортных транзисторах. И аналогом какого импортного они являются я не знаю. Может кто то знает схему где вместо "родных" можно поставить 2Т809А ?

[vitamir 3]

valdis

Избавьтесь от них. У них очень низкий бетта и недостаточное для STAXов допустимое обратное напряжение коллектора. Не годятся, короче.

[Nifrigel 857 8 Тракты]

Я тут намедни Head-Fi читал, возник один вопрос походу: бывают ли балансные электростатические наушники и усилители? Просто заметил, что тамошняя публика вообще очень любит балансное подключение, динамическим балансные провода постоянно припаивают, а вот про балансные электростатические никто не пишет, как-то странно.

[vitamir 3]

бывают ли балансные электростатические наушники и усилители? Просто заметил, что тамошняя публика вообще очень любит балансное подключение, динамическим балансные провода постоянно припаивают, а вот про балансные электростатические никто не пишет, как-то странно.

Все электростатические наушники имеют пятиконтактный разъем и их излучатели не соединены между собой.

Поэтому они допускают балансное подключение к усилителю. Преимущество такого способа - относительно низкое (порядка +/-300В) напряжение питания усилителя, что позволяет использовать более распространенные компоненты для их изготовления. Плюс выигрыш в динамическом диапазоне при использовании настоящего балансного источника.

К стати, известный полупроводниковый усилитель Гилмора имеет дифференциальный выход. Или, например,eXStatA Alexa Cavalli

[vladbit 580]

Плюс выигрыш в динамическом диапазоне при использовании настоящего балансного источника

Балансный источник не даёт никакого выигрыша в динамическом диапазоне. Его ограничивают сами наушники. Для примера увеличение диапазона на 6 дб в Омеге по сравнению с 404 моделью ведёт к удорожанию конструкции в несколько раз. Все современные лучшие усилители для статиков балансные с динамическим диапазоном 350-450в rms - оптимальным для ушей Стакс Балансный источник совместно с балансным усилителем дают максимум качества, вытекающего из полной балансной схемы вплоть до нагрузки в виде наушников. (Нейтрализация четных гармоник и подавление синфазных помех, а также уменьшение требований к межблочному кабелю, фазировкам и т. д.)

[victorvvo 511]

Что касается усилителя по ссылке, то могу его ограничения обрисовать. Каскадное усиление двух ламп без обратной связи даёт "приятные искажения" до 2,5% Максимальная амплитуда при питании 270-310В будет 110-120в. Повышающий трансформатор увеличивает амплитуду в 4 раза (на диф вход наушников) до максимальной 440В или 300В RMS. .....

 

Хотел бы несколько дополнить по вышупомянутой схеме с http://www.audiodesignguide.com/my/stax_amp2.html

 

Есть несколько моментов, которые следует уточнить.

В качестве анодной нагрузки первого каскада применена индуктивность (дроссель), расчетная линия нагрузки для такого каскада практически параллельна оси напряжений, то есть проходит в максимально линейно-симметричной области ВАХ. Поэтому, в области средних частот расчетные гармонические искажения такого каскада весьма малы (примерно 0.5%). На НЧ будет сказываться "конечное" сопротивления дросселя переменному току и уровень нелинейных искажений по отношению к уровню сигнала с понижением частоты (примерно ниже 100 Гц) - будет несколько выше.

Во втором каскаде в качестве нагрузки применен трансформатор, обмотки которого скоммутированы по схеме SE-PP, то есть из "однофазного" сигнала на первичной обмотке получается два "противофазных" сигнала на вторичных обмотках. (или, точнее "полу-обмотках") Трансфоматор скоммутирован таким образом, что уровень сигнала на каждой их половин вторичной обмотки меньше уровня сигнала на первичной обмотке (по справочным данным Lundahl соединение "Alt V" 2.25:(2+2)). Индуктивность первичной обмотки при такой коммутации , согласно этим же справочным данным составляет 42H. Исходя из того, что нагрузкой вторичных обмоток являются высокоомные излучатели телефонов, приведенное сопротивление первичной обмотки (то есть сопротивление анодной нагрузки второго каскада) в области средних частот можно считать весьма большим, то есть линия нагрузки для лампы второго каскада так же, как и у первого каскада, идет параллельно оси напряжений в линейно-симметричной области ВАХ. На НЧ, в силу конечного индуктивного сопротивления первички трансформатора будет наблюдаться спад АЧХ и рост искажений, но в целом расчетный коэффициент гармоник второго каскада при максимальном "размахе" выходного сигнала так же не превышает 0.5% - и это в основном, вторая гармоника, расчетный уровень третьей гармоники сопоставим с ошибками округления.

Таким образом, спектр искажений этого усилителя монотонно-плавноспадающий с уменьшением амплитуды выходного сигнала, фактически ограничен 4-й гармоникой, расчетно- значимым является уровень второй гармоники.

Далее - телефоны подключаются по балансной схеме и, если "половинки" капсулей излучателей идентичны по параметрам, вероятно возможна некоторая компенсация четных гармоник.

Так же к определенным плюсам этой схемы относится и то, что капсули телефонов гальванически "отвязаны" от выходного каскада.

Вывод - схема хорошая, стоит повторить или взять за основу.

[vladbit 580]

Приветствую. Я похоже слегка не ту схемку рассматривал. Впрочем сути это не меняет. Дроссельная нагрузка первого каскада в данном случае просто позволяет работать на более низких напряжениях питания, т.к. обычно для триодов максимальное анодное 350В. Получить 0,5% в первом каскаде можно, во втором сложнее. Не забывайте, что речь идет о высоких амплитудах и суммарных искажениях обоих каскадов. Минимально необходимой амплитудой с низкими искажениями является 150В. Для обеспечения динамического диапазона требуется 400-500В амплитуды выхода. С учетом выходного трансформатора на лампах в два раза ниже.

Возможно общие суммарные искажения и будут в районе 1%, но на самом деле их в готовой схеме никто и не гарантирует, тем более с подключенными наушниками. Обычно, в подобной схеме, для амплитуды выхода 75В на аноде второй лампы, общие искажения составляют единицы процентов при грамотном подборе ламп и режимов. Спорить тут особенно не о чем. Если считаете данную схему оптимальной, никто не против. Как самодельный вариант данная схема наиболее просто реализуется и её действительно можно порекомендовать желающим сделать усилитель своими руками, но не более того. Раньше примерно по такой схемотехнике и делали, только посложнее и полинейнее. В современных гибридно-ламповых (Stax T2, Kevin Gilmore BG, Woo WES) добиваются 0,01% на 150В, с максимальной амплитудой выхода 750В и без трансформаторной балансной схемой.

[OWL 500]

Продолжая данную тему могу порекомендовать следующий рецепт:

берем 6н9с(одна штука на оба канала) с резистивной нагрузкой, рабочая точка около 250вольт,

питание около 500вольт, кондер на выходе(например ссг) - все, усь под стаксы готов.

Громкость в итоге ,конечно, не очень большая, но вполне достаточная. Данная идея реализуется

ну очень просто и дешево, + имеем самый короткий тракт(один каскад) с нежным деликатным

звучанием Из недостатков - звук несколько худосочный.

[vladbit 580]

6Н9- Коэфф усиления по напряжению получится близко к 80-100. Экстремальный минимализм

[steel_monkey 99]

Продолжая данную тему могу порекомендовать следующий рецепт:

берем 6н9с(одна штука на оба канала) с резистивной нагрузкой, рабочая точка около 250вольт,

питание около 500вольт, кондер на выходе(например ссг) - все, усь под стаксы готов.

Громкость в итоге ,конечно, не очень большая, но вполне достаточная. Данная идея реализуется

ну очень просто и дешево, + имеем самый короткий тракт(один каскад) с нежным деликатным

звучанием Из недостатков - звук несколько худосочный.

Нэпойдент. Внутреннее сопротивление у каскада великовато, и ток совсем крохотный. Можно сгородить что-нибудь типа триод-снизу пендод с большим током ( 20-40 мА сверху), тогда может пойдет.

Вообще лампу в выходной каскад подобрать не так просто. Нужно хорошее усиление, достаточное смещение, чтобы не заходить в область токов сетки и высокое напряжение на аноде, достаточный анодный ток и невысокое внутреннее. Иностранцы используют 6S4А, но, на мой взгляд, она кривовата.

 

6Н9- Коэфф усиления по напряжению получится близко к 80-100. Экстремальный минимализм

И того не будет - будет около 50. А вот сотни уже вполне хватит, если вы, конечно, не бывший артиллерист. Мне хватает.

[vladbit 580]

Если серьёзно, то стандартное, номинальное усиление по напряжению для таких наушников 60Дб от RCA источника с 2В (rms) и ничего с этим фактом не поделать. Не синусоиду же слушать, а сигнал с определённым динамическим диапазоном

[steel_monkey 99]

И на выходе 2 кВольта ? Прикинуть все равно по максимуму можно.

[vladbit 580]

Имел в виду стандартный выход с динамическим диапазоном децибелл тридцать-сорок хотя бы и хоть каким то запасом по регулировке громкости.

[OWL 500]

steel_monkey,

Данный вариант отлично работает! Пользовался около полугода, пока не перешел на серьезные

лампы, 006ta с тех пор стоит в коробке на антресолях. 70вольт переменки на выходе

достаточно для комфортного прослушивания, мю будет около 50, со стандартным выходом

цапов, сидюков и звуковух вполне хватает.

Я может чего-то не понимаю, но зачем электростатам ток? Мне всегда казалось, что значение

имеет только напряжение(т.к. задача - не усилитель мощности). Вообще я собирал под

стаксы уже наверное штук десять разных девайсов, на абсолютно разных лампах, и все же

однокаскадник по-своему очарователен.

[steel_monkey 99]

Имел в виду стандартный выход с динамическим диапазоном децибелл тридцать-сорок хотя бы и хоть каким то запасом по регулировке громкости.

 

Просто не вяжется у меня слышимое и измеряемое с тем, что Вы пишете. В моих более тугих (SR-5) наушниках около 100-120 Вольт пик-пик на выходе (максимум, соответствует полному коду цифровой шкалы) хватает почти всем дискам, очень редким хочется поддать еще. "Усредненный" уровень, естественно, ниже.

[steel_monkey 99]

70вольт переменки на выходе

достаточно для комфортного прослушивания, мю будет около 50, со стандартным выходом

цапов, сидюков и звуковух вполне хватает.

Под этим подпишусь.

 

Я может чего-то не понимаю, но зачем электростатам ток? Мне всегда казалось, что значение

имеет только напряжение(т.к. задача - не усилитель мощности). Вообще я собирал под

стаксы уже наверное штук десять разных девайсов, на абсолютно разных лампах, и все же

однокаскадник по-своему очарователен.

Чисто формально, звуковая мощность есть произведение подведенного напряжения на ток. А более точно - вот ссылка http://www.tubecad.com/november99/page3.html . Итого, на 20 КГц надо иметь возможность "вкачать" в ушки 8 мА. Это не столь простая задача - в принципе, эквивалентна мощному "драйверу" в ламповом усилителе мощности.

Если не секрет, какие лампы Вам приходилось слушать на выходе?

[vladbit 580]

У всех последних модификаций наушников практически чутьё одинаковое 100Дб на 100в Максимальный динамический диапазон116Дб на 80Гц по макс SPL. Это значит приближенно, что на каждые последующие 100В по усилению SPL будет возрастать на 6Дб. Все стандартные усилители имеют усиление 60Дб и новая линейка от Стакс 54Дб. Если 120 В от пика до пика вам хватаетт, то я вас могу поздравить. Я порой на стандартном усилителе на всю катушку тихие записи слушаю и не ощущаю особого запаса по усилению (SR-007& SRM-007 MK2 (54Дб К ус)) По балансу в два раза выше сигнал и там уже есть запас, так что для себя оптимальным, с запасом по RCA считаю Ку=60Дб.

Импеданс статических наушников самая загадочная штука, основная мощность ими потребляется однозначно на ВЧ, но на ВЧ в реальном сигнале небольшие амплитуды. Кроме того на собственных центральных (средних) частотах статический излучатель имеет участок с активным импедансом. Нужен запас по демпфированию и динамике и для этого минимальные требования к мощности усилителя- несколько ватт. Если делать мощнее, то будет сложнее реализовать, но лучше ВЧ будет демпфировать и паразитные затухания уменьшатся (рок будет лучше играть), если делать слабее, то будет больше искажений на ВЧ и большая неравномерность АЧХ

[steel_monkey 99]

У всех последних модификаций наушников практически чутьё одинаковое 100Дб на 100в Максимальный динамический диапазон116Дб на 80Гц по макс SPL. Это значит приближенно, что на каждые последующие 100В по усилению SPL будет возрастать на 6Дб.

Аргументы понятны.

 

А какова физика образования активного импеданса на СЧ? Хотябы примерно?

[OWL 500]

Сразу оговорюсь - у меня нет радиотехнического образования, теория для меня это темный лес.

Из приборов - мультиметр за 500р. Скажем так, 6н9 и 6н8 очень похожи по конструкции

отличаясь по току, мю и внутреннему сопр.(при близкой звуковой сигнатуре); при токе покоя

6н8 около 15ма и 6н9 около 1ма в классическом резистивном каскаде музыка почти одинаковая.

А уж как там они(стаксы) прокачиваются или нет на ВЧ мне не ведомо

Скажу честно и не без гордости - ни каких недостатков по сравнению с родным усилком нет!

Насчет выходных ламп - у меня есть возможность пока делать только либо резистивнй либо

дроссельный каскад(выходной транс слишком дорогое удовольствие, а на советском железе

сколько ни мотал-перематывал в итоге чушь полная получалась), лампы пробовал 6н8, 6н9,

6bx7, 6fq7/6cg7, разные лампы до 40-х годов. Наибольшее значение имеют не выходные лампы,

а то что до них.

Общая идея проста - три каскада, все на прямонакалах с питанием переменкой(принципиально,

если выпрямлять - то нет и смысла их использовать), однополуперидное питанание на

кенотроне, раздельно для каждого каскада, только бумага-масло везде, смещение либо авто,

либо из-под земли. И одно такое наблюдение - большой анод=большой звук.

[vladbit 580]

Для Steel_monkey

Любой акустический излучатель имеет свою собственную АЧХ Вот, для примера АЧХ незаряженной и заряженной плёнок статической панели. На центральной частоте есть небольшой всплеск, в этом диапазоне излучатель и представляет активную акустическую нагрузку, ну а дальше вниз по частоте будет иметь только активную составляющую в общем импедансе , а вверх по частоте процессы будут посложнее, начнут появляться паразитные резонансы, т.к. длина волны уже будет меньше площади излучателя и поверхность начнёт уже излучать не плоскую волну а "волнистую"

[vladbit 580]

С учетом слабого статического эффекта линейный активный участок очень узок по частоте, поэтому в статических акустических системах применяют много полосные конструкции. Вот для примера график импеданса Quad ESL-63

[vladbit 580]

При этом каждый сегмент многополосной панели отвечает за свой частотный диапазон, но реализация такой штуки достаточно дорогая вещь. Вот схема и конструктив такой акустики

 

[vladbit 580]

К счастью наушники проще реализуются и можно весь диапазон охватить одним излучателем, т.к. размер излучателя будет в любом случае меньше длины волны по верхним частотам, но тем не менее активный участок в однополосном электростатическом излучателе наушника в любом случае будет узким и на ВЧ и на СЧ будут резонансы и для этого нужен усилитель с хорошим демпфированием.

[steel_monkey 99]

Для Steel_monkey

Любой акустический излучатель имеет свою собственную АЧХ Вот, для примера АЧХ незаряженной и заряженной плёнок статической панели. На центральной частоте есть небольшой всплеск, в этом диапазоне излучатель и представляет активную акустическую нагрузку, ну а дальше вниз по частоте будет иметь только активную составляющую в общем импедансе , а вверх по частоте процессы будут посложнее, начнут появляться паразитные резонансы, т.к. длина волны уже будет меньше площади излучателя и поверхность начнёт уже излучать не плоскую волну а "волнистую"

Большое спасибо за график! Вниз по частоте - не очень понятно, там зависимость от частоты тоже характерная для емкостной нагрузки. Но область пичка явно особенность - демпфировать придется .

[vladbit 580]

Вниз по частоте характер емкостной, но разница с чисто ёмкостной всё же есть Zобщей нагрузки=Zстаторов+Zполезной акустической нагрузки. На этой разнице и работает излучатель на НЧ, правда чем ниже частота, тем разница меньше. На низких частотах Zстаторов преобладает, но всё же излучатель наушников разработан так, что результирующая АЧХ на низких частотах не снижается. На НЧ волна излучается всей площадью и плоскостью мембраны, за счёт этого и достигается отсутствие спада АЧХ на НЧ