ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ
СТЕНД
висит от величины протекающего тока
и его частоты.
М. А. Не секрет, что АС является не
только потребителем, но и источником
энергии: движение катушки головки в
магнитном поле создает электродвижу-
щую силу Едс (0. Чем больше масса под-
вижной системы головки, тем большую
кинетическую энергию она запасает и
тем больше может возвращать в УНЧ.
Роль аккумулятора может играть и уп-
ругость воздуха.
Сначала рассмотрим влияние нели-
нейности импеданса АС на процессы,
происходящие в системе. В токе, проте-
кающем через катушку головки громко-
говорителя, появляются спектральные
составляющие, которых не было в сиг-
нале на входе усилителя.
К акустической системе подведена
мощность 1
Вт, так что до перегрузки
еще далеко, но даже в этом случае ток
имеет уровень гармоник и интермодуля-
ционных составляющих почти на 20 дБ
больший, чем напряжение.
Чтобы узнать, как относится усили-
тель к „лишним" составляющим тока,
был проделан следующий опыт: на вы-
ход усилителя от внешнего источника
подается сигнал2. Для испытаний был
взят промышленный усилитель на осно-
ве гибридной интегральной схемы
5ТК426-530К. часто применяемой в не-
дорогой аппаратуре.
К. К. Сначала нужно убедиться, что
напряжение на выходе дополнительно-
го УНЧ имеет синусоидальную форму,
без искажений. Ток, втекающий в испы-
тываемый усилитель, рассчитывается
по простой формуле: 1=и/Я, где и —
напряжение на выходе дополнительно-
го усилителя, И — добавочное сопротив-
ление.
При токе 1
А (что соответствует мощ-
ности всего 4 Вт) и частоте сигнала
3 кГц напряжение на выходе испытывае-
мого усилителя имело странную, от-
личающуюся от синуса форму. Усили-
телю не нравится втекающий в него ток.
Различие процессов на положительной
и отрицательной полуволнах сигнала
вызвано различием свойств плеч двух-
тактного усилителя.
М. А. Вид „новообразований“ зави-
сит от частоты сигнала и силы тока. При
уменьшении тока картина улучшается,
а совсем исчезают участки неустойчиво-
сти при токе менее 10 мА. Чем выше ча-
стота, тем хуже ситуация: попытка по-
дать на выход усилителя сигнал часто-
2 Опыт легко можно повторить в домашних
условиях, используя в качестве дополнитель-
ного второй канал испытываемого усилителя.
Главное, чтобы резистор мог рассеять доста-
точную мощность, примерно 20-50 Вт.
той 100 кГц вызывает самовозбуждение
при токе величиной единицы миллиам-
пер.
А особенность акустической системы
как раз и состоит в умении запасать
энергию и возвращать ее в самый непод-
ходящий момент. „Возвращаемый“ ток
содержит спектральные составляющие
как в звуковом диапазоне, так и далеко
за его пределами.
К. К. Принято считать, что усилитель
с высоким коэффициентом демпфирова-
ния (то есть низким выходным сопротив-
лением) способен поглотить энергию,
возвращаемую акустической системой.
Как ему это удается, мы уже выяснили.
Здесь речь идет об энергиях побочных
составляющих, измеряемых не сотыми
или тысячными долями процента, а де-
сятками процентов. Мало этого, спектр
„новообразований" весьма широк — де-
сятки мегагерц. На таких высоких часто-
тах скин-эффект и прочие „трудности“
кабеля становятся вполне осязаемыми.
И кабель способен реально влиять на
процессы в системе „УНЧ — кабель —
АС“. В этом легко убедиться, если за-
менить кабель, — изменяется форма им-
пульсов, ведь собственная емкость и ин-
дуктивность кабеля входят в петлю об-
щей обратной связи и характер не-
устойчивости зависит от значений этих
параметров.
М. А. Но вернемся к демпфированию.
Если собственное сопротивление голов-
ки акустической системы равно 8 Ом, то
изменение выходного сопротивления
УНЧ с 4 до 1
Ом способно оказать за-
метное влияние на переходные процес-
сы и АЧХ. Если продолжать уменьшать
выходное сопротивление, то разницу ме-
жду 1
и 0,3 Ом смогут обнаружить толь-
ко очень точные приборы. Дальнейшее
уменьшение уже ни на что не влияет, то
есть при ^ ,< 0 ,1 Ян
(коэффициенте
демпфирования больше 10) выходное со-
противление практически безразлично
для звука. В том, естественно, случае,
если оно линейно и не зависит от часто-
ты.
С линейностью, точнее, нелинейно-
стью выходного сопротивления УНЧ мы
познакомились, посмотрим теперь его
зависимость от частоты.
На границе звукового диапазона час-
тот
\Zuux \
достигает 1
Ом. Но этим дело
не ограничивается — на частоте 60 кГц
12в
| превышает 10 Ом и оказывается
существенно нелинейным. А в системе
„УНЧ — кабель — АС“ возникают и бо-
лее высокочастотные сигналы.
К сожалению, для регистрации высо-
кочастотных составляющих тока АС
нужна специальная аппаратура (селек-
тивный вольтметр или анализатор спек-
тра) и море терпения. Например, усили-
тель теряет устойчивость при вполне оп-
ределенном сочетании величины тока,
напряжения и пр., возникающем не по
заказу, а случайно. Можно долго смо-
треть на экран анализатора спектра и
ничего не увидеть. Гораздо проще по-
мучить УНЧ сигналом, подаваемым ^а
его выход. Хороший УНЧ должен спо-
койно перенести это испытание, без са-
мовозбуждения.
Какие же выводы можно сделать о ра-
боте системы „УНЧ — кабель — АС“?
Усилитель прекрасно работает на ак-
тивную нагрузку, в пределах звукового
диапазона частот кабель „прозрачен", а
при соединении УНЧ с нелинейной аку-
стической системой, способной запа-
сать и возвращать энергию, эта идил-
лическая картина разрушается. Появля-
ются высокочастотные токи, на которых
проявляется реактивность, нелиней-
ность и анизотропность кабеля.
Итак, краткие выводы:
1. Взаимодействие усилителя и АС —
физическая реальность. Оно может вы-
зывать различные явления, которые при-
нято считать „фантомными": направлен-
ность кабеля, „транзисторность“ звуча-
ния и прочие.
2. Ясно, что чем меньше влияют друг
на друга элементы тракта, тем лучше.
Пример: ламповый усилитель равноду-
шен к низкочастотному сигналу, пода-
ваемому на его выход, а составляющих
частотой 50 МГц он просто не почув-
ствует: они растворятся в выходном
трансформаторе практически без следа.
Если же избежать взаимодействия не
удается, то его нужно по крайней мере
учитывать. При тестировании в том чис-
ле.
Знаний и опыта, накопленного звуко-
техниками, вполне достаточно, чтобы
правильно поставить эксперимент, кото-
рый подскажет, какими именно свой-
ствами кабеля, усилителя, АС — или их
взаимодействием — вызвано изменение
звучания. Поскольку учесть все эти
взаимодействия рядовому покупателю
достаточно трудно, лучше подходить к
системе „УНЧ — кабель — АС" как к
целому.
С. Луша. Говорите, говорите.
.. А что
толку? Обещали все про колонки рас-
сказать, все объяснить. У меня уже го-
лова пухнет, а ясности в ней как не бы-
ло, так и нет.
К. К. и М. А. Так ведь это только
начало. Ты. собачка, что думаешь: взя-
ли две колонки, померили, послушали
— и конец? Нет, не конец, только обо
всем сразу не напишешь. Продолжение
— в следующем номере.
--------------------------О
АУДИО МАГАЗИН 5/1997
предыдущая страница 69 АудиоМагазин 1997 5 читать онлайн следующая страница 71 АудиоМагазин 1997 5 читать онлайн Домой Выключить/включить текст