עיוות תרמי במגברי HiFi 2. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

עיוות תרמי במגברי HiFi. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגברי כוח טרנזיסטור

כשהפיתוח של מגברי HiFi החל לפני כמה עשורים, האלקטרוניקה כמדע עדיין הייתה מפותחת מאוד. עם זאת, למרות זאת, התוצאות היו טובות מאוד (עד היום). במהלך 30 ... 40 השנים האחרונות, נשפך אור על נושאים רבים יותר או פחות משמעותיים, אך התוצאות של פיתוח זה לא השפיעו בשום אופן (או כמעט דבר) על טכנולוגיית ה-HiFi.

קוראים המתעניינים בתחום הזה רואים בתדהמה רבה שאין התקדמות בטכנולוגיית ה-HiFi, ולהפך, לפעמים נצפים נסיגות (למשל דיגיטל, טלוויזיה עם איכות הסאונד הספציפית שלה). עברו כמה עשורים מאז הנחיתה הראשונה על הירח, והנדסת קול עדיין נותרה אי שם בעידן של "כרכרות סוסים".

בואו נכיר תופעות פיזיקליות כאלה, שנדונות רק לעתים רחוקות אפילו בספרות ה-HiFi המתמחה. ובינתיים, במציאות, זו בעצם "ביצת קולומבוס" ...

ידוע כי מגברי קדם, מגברי כוח HiFi והתקני שמע אחרים נבדקים כפולים. מצד אחד, מומחים באלקטרוניקה ואקוסטיקה מעמידים כל מכשיר בקרה קפדנית באמצעות מכשירי מדידה, הן בתהליך הרכבתו והן בהרכבה. מצד שני, כל מגבר מאופיין גם באנשים עם שמיעה טובה – לאו דווקא מומחים (למשל, הם יכולים להיות מוזיקאים או חובבי מוזיקה). בהאזנה לצליל של מוזיקה ללא כל התקנים, הם מייחסים את המגבר למעמד כזה או אחר.

הייחודיות של המצב המתהווה היא שבפועל תוצאות שתי הבדיקות הללו סותרות זו את זו לעתים קרובות מאוד. קורה שלמרות תוצאות מדידה טובות, איכות הצליל לא נראית טובה במיוחד לאוזן, ולהיפך. לדוגמה, לפני מספר עשורים, בנה המחבר את מגבר המוליכים למחצה HiFi הראשון שלו, בעל מאפיינים טובים מאוד שהושגו בשיטות המדידה שהיו קיימות באותה תקופה. אבל למגבר היה צליל "רענן" כל כך קטלני שחבל על הזמן והעבודה, והרבה זמן אחר כך נהניתי מהסאונד היפה של מגבר צינור הוואקום.

במהלך השנים האחרונות, יותר ויותר הליכי בדיקות חשמל פותחו על ידי מומחים, נולדים מגברים בעלי מאפיינים חשמליים גבוהים יותר ואיכות הצליל, כפי שנקבעת על ידי האזנה, עדיין משאירה הרבה מה לרצוי.

מומחים (כיום אפילו לא מקצועיים) מוטרדים במיוחד מהעובדה שמכשיר המסווג מבחינת מאפיינים חשמליים לדרג גבוה, כאשר הוא משמש כמגבר, נותן צליל לא נעים (לפעמים בלתי נסבל). רבים מחבריי שמתלהבים מהאלקטרוניקה ומכירים את ה-HiFi, לאחר דיונים ערים, החלו בקדחתנות לעצב מחדש מכשירי מדידה, לפתח מכשירי מדידה חדשים, להמציא דרכים גאוניות למדידה, לבזבז על זה חודשים ואז לכעוס שכל זה לא מוביל באמת. תוצאות משכנעות. מאפיינים חשמליים וציוני האזנה רק לעיתים רחוקות מתואמים זה עם זה.

העובדה שאיפשהו בין דברים ידועים עלול להסתיר איזה "זבל" הבחין לראשונה כאשר, לאחר ששינה את שיטת מדידת עיוות האינטרמודולציה באמצעות שני אותות, הוא החיל (במקרה בלבד) על המגבר הנבדק גם אחד שלישי ( שהתברר כנמצא בהישג יד - אות איטי בתדר של כ-0,1 הרץ, בצורת משולש בקירוב). התוצאה, שנשלטת על ידי אוסילוסקופ, התבררה כמוזרה מאוד. עד עכשיו, המגבר, שעבר את ה"בחינה" די טוב, החל כעת בנקודות זמן מסוימות להכניס עיוותים גסים שונים, ללא ספק הקשורים לנוכחות של אות שלישי. ויחד עם זאת, המגבר היה ללא ספק במצב נומינלי במהלך הבדיקה, הרבה מתחת לגבול עומס היתר. אופי העיוותים היה מוזר וקפריזי למדי: ברגעים מסוימים הם נראו כמו "חתך משרעת", והעניקו את ההרמוניה השנייה או השלישית. השימוש באוסילוסקופ כדי לצפות בכל ה"רפרטואר" היה קשה, אי אפשר היה להעריך במדויק את העיוותים הללו. ולא היה ברור מה לעשות עם "זה". כאשר השתנתה תדירות האות האיטי בתחום האינפראסאונד, אופי וגודל העיוותים השתנו במקצת. מגבר מסוג אחר, שמיד, "במרדף חם" , היה "נתון לאותן בדיקות, עיוות דומה היה פחות. למרות תוצאות מדידה טובות למדי (ניתוח הספקטרום הראה פחות מ-6,1% עיוות הרמוני), שני המגברים נתפסו בצורה גרועה באותה מידה באוזן.

המחבר סיווג זה מכבר מגברים כמכשירים "מסוכנים למערכת העצבים". וכל סדרת המדידות נלקחה בשל העובדה שהפרמטרים הנמדדים הסטנדרטיים נראו סטריאוטיפיים ויפים בצורה מעצבנת, מה שלא ניתן לומר על תוצאות ההאזנה. כל זה נראה לא הגיוני ולא מובן. מכיוון שלא ניתן היה להעריך את העיוותים שזוהו, המדידות נקטעו, אם כי במהלך הדיון בבעיה עם מכרים, נבדקו בהצלחה כמה השערות מצוינות. ורק כמה שנים לאחר מכן הבעיה מצאה בטעות את פתרונה.

עלינו לצאת מהעובדה שרוב שיטות המדידה החשמליות וההאזנה נבדלות זו מזו בנקודה אחת שלכאורה לא משמעותית, אך חשובה מאוד. כיצד מתבצעות מדידות? תחילה אנו מחילים אותות מגנרטור כלשהו לכניסה של המגבר ורק לאחר מכן שולטים על אות המוצא. כל שיטת המדידה עצמה מייצגת תהליך נייח: האות כבר היה במגבר די הרבה זמן לפני שהוא היה נתון לניתוח מדויק. תהליך המדידה ארוך למדי (לדוגמה, הוא לוקח מספר שניות או אפילו דקות), ותוצאותיו מתייחסות למצב יציב ומאפיינות נוכחות מתמשכת של אות מדידה סטנדרטי ומוגדר היטב בכניסה.

מה קורה כשמקשיבים, ומה ההבדל כאן? הקלט המוזיקלי שהופק, למשל, על ידי כנר המלטף בכאוטי קשת על מיתרי הכינור, או גיטריסט שמורט במיתרי הגיטרה באכזריות, או מתופף חובט תוף בטירוף, או זמר מלא השראה שר, יכול להיות הכל מלבד סטנדרטי. אות ב-1 kHz. זה (אות הקלט) משתנה באופן פסאודו אקראי באמפליטודה, בתדר, בהרכב הספקטרלי ובמאפייני הסטריאו. והאוזניים והמוח מנתחים בצורה מושלמת את האיכות האקוסטית של אות כזה ומעריכים ללא טעות את ההתרשמות של אותות קול נוספים שהופיעו בנוסף (במקום) למנגינת הצליל המקורית. שלמרות שהוא קשור איכשהו למוזיקה הזו, אין שום קשר לזה.

כל מערכות העברת הקול מציגות עיוותים מסוימים. וזה תקף לא רק לכל מוזיקה "רועשת" עם הטווח הרחב שלה, אלא גם לדיבור צר, למשל, לכל הרצאה, בשפה "עץ". השאלה העיקרית היא כיצד מודדים את העיוותים הללו וכיצד לסווג מגברים. הניסיון של השנים האחרונות מלמד כי הבקרה שבוצעה עד כה לא הייתה נכונה מספיק ולא נתנה דריסת רגל מהימנה לסיווג כזה.

בתחום האלקטרוניקה התעשייתית (טכנולוגיית מדידה, טכנולוגיית ויסות ובקרה אוטומטית, מכשור), אנשי מקצוע צברו מספר עצום של תצפיות, פיתחו שיטות מדידה בשימוש נרחב אשר (בשל עלותן הגבוהה ואופיים המיוחד ביותר) ניתן לשלוט ולהשתמש בהן רק על ידי קבוצה קטנה של מומחים. אם אפשר היה להשקיע את אותה כמות כסף ואנרגיה אינטלקטואלית בפיתוח טכנולוגיית ה-HiFi, אז, ללא ספק, לא היינו נמצאים איפה שאנחנו עכשיו.

מה שעדיין לא נשלט מספיק על ידי מומחים באקוסטיקה ואלקטרוניקה הוא השינויים התרמיים המהירים למדי במשטרים והעיוותים החולפים המשמעותיים לפעמים שנגרמים מהם. עיוותים אלה אינם מזוהים על ידי אף אחת משיטות המדידה הקיימות כיום, שכן, בעצם, כולם נייחים. ניתן היה ללכוד עיוותים אלו רק באמצעות אות בדיקה דינמי ומד עיוות מהיר (מנתח ספקטרום).

רוב הקוראים, כמובן, יודעים שכאשר הטמפרטורה החיצונית והטמפרטורה של גביש המוליך למחצה משתנות, כל סט הפרמטרים של המוליך למחצה משתנה: לכן, כמעט שלא ניתן להשיג שיפור בפרמטרים של הנדסת קול מבלי לקחת בחשבון תרמיות תהליכים. וכל זה כל כך פשוט שכנראה בגלל זה התעלמו ממנו עד עכשיו.

מחבר: S.GYULA; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף מגברי כוח טרנזיסטור.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

חלונות חדשים מווסתים טמפרטורה ואור 31.07.2002

בעוד כמה שנים, חלונות זכוכית ופלסטיק מסורתיים יוחלפו במבני גביש נוזלי שיכולים לווסת באופן עצמאי את הטמפרטורה ומידת התאורה במקום.

צוות מחקר בחברת Research Frontiers יצר חלונות "זיקית" הנשלטים על ידי אותות חשמליים. החלונות החדשים משתמשים בטכנולוגיה ייחודית של חלקיקים מיקרוסקופיים בולעי אור – "מחסומי אור". מיליוני חלקיקים אלו ממוקמים בין מישורים שקופים ויש להם את היכולת לנוע בחופשיות.

הציפוי, שהוא כמו סרט שמונח עליהם, הוא מוליך. כאשר מתח חשמלי מופעל על המבנה, המיקרו-חלקיקים מתארגנים בצורה כזו שאור יכול לעבור דרך המכשיר ללא הפרעה. בהיעדר מתח, החלקיקים "מתפרעים" והחלון הופך בלתי חדיר. טכנולוגיה זו יכולה לשמש לא רק עבור חלונות, אלא גם עבור משקפי סקי, מראות לרכב וכו '.

לטענת היזמים, המתחרים היחידים שלהם הם יצרני קריסטל נוזלי וחלונות אלקטרוכרומים. זכוכית החלון הנוכחית של גביש נוזלי נחשבת לאחת ה"אינטימיות" ביותר, שכן היא מאפשרת מצב תאורה אטום חלבי, כאשר נוצרת אשליה של ערפל סמיך הנוחה לאדם ביום שטוף שמש. חלון אלקטרוכרומי רב שכבתי הוא שהעברת האור שלו תלויה בהתנהגות השכבה היונית, הנשלטת על ידי מתח חשמלי.

חלונות אלקטרוכרומיים כה מבטיחים שלפי תחזיות משרד האנרגיה האמריקני, ייצור תעשייתי של כוסות אלקטרוכרומיות מעוצבות יותר יחל השנה, ומחירן בייצור המוני לא יעלה על 15-20 דולר ל-1 מ"ר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מצנן ננו-צינור

▪ טאבלט ASUS Eee

▪ אוזניים זקוקות לרעש

▪ רדיו מקוון מוזיקה ותחנת הרדיו Beats 1 של אפל

▪ הטאבלט הזול ביותר

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר עובדות מעניינות. מבחר מאמרים

▪ מאמר דרכים טכנולוגיות לפתרון בעיית הקירור בתחנות כוח. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר מהו השם הנפוץ ביותר שאינו אנגלי שניתן לנערים בלונדון? תשובה מפורטת

▪ מאמר צלם וידאו. תיאור משרה