ランプ音の秘密。スキーム、説明

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真空管サウンドの秘密。真空管アンプを作るべきでしょうか？無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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真空管アンプを作る必要がありますか？もちろん、少なくともこの有名な「チューブサウンド」が何であるかを知るために。自分で作ることができない人は、店で買うか、個別のプロジェクトを注文します。しかし、すべてのアンプは異なって聞こえます。何千人ものオーディオファンの努力により、優れたサウンドを備えた真空管アンプを構築する方法が概説されています。彼らは実験の結果を隠さず、雑誌（Vestnik A.R.A.など）を発行し、希少または非常に高価なコンポーネントや材料に焦点を当てた、成功した（そしてそれほどではない！）回路ソリューションを発行しています。これらの出版物の理論の問題にはあまり注意が払われておらず、より「目の中のほこり」に注意が払われています。アンプの各要素を選択して、聞いて、聞いてください！そして今、アドバイスとリスニングに夢中になっている読者は、すでに市場に出回っており、有名な「チューブサウンド」を彼らの助けを借りて聞くことを望んで、100個あたり500ドルのコンデンサまたはXNUMXドルの変圧器を探しています。

起業家たちは、のどが渇いた人のニーズに合わせて、さまざまな真空管アンプや KIT (パーツのセット) を製造し始めました。真空装置を製造する工場では、直接加熱される三極管 (2C4C、6C4C、300V など) が再び製造されます。興味深い報告が印刷されています。「Sakuma 氏の協会」(日本のオーディオマニア) のメンバーは、アンプの価格が 10000 ドル未満の場合、アンプを無視します。要するに「チューブサウンド」が良いという意見が固まっています！そして大金のために-さらに良い！

アンプは音でどのように比較されますか? もちろん、レコード、CD、テープなどの音楽録音を聴くことです。この場合、いくつかのケーブルを常に切り替える必要があり、これには一定の時間がかかります。音楽の記憶期間が短いことを考えると、比較はもはやそれほど信頼できません。信号ソースを両方のアンプの入力に接続し、強力なスイッチを使用して出力をスピーカーに切り替える方がはるかに優れています。

このようなリスニングパスのブロック図を図 1 に示します。 XNUMX (簡単にするために XNUMX つのチャネルを示しています)。

ランプ音の秘密。真空管アンプを作る必要がありますか？
図。 1。

ここでは、情報源とラウドスピーカーは両方のアンプで同じです。 RP1 および RP2 コントロールを使用して、SA1 スイッチの異なる位置で同じラウドスピーカーの音量 (AC) を設定します。 PV1レベルインジケーターは無いかもしれませんが、あるとより良いです。スキームは単純明快です。

しかし、出力インピーダンスの異なるアンプ同士を比較すると、アンプの評価に誤差が生じることは避けられません。ここで何が問題なのですか？そして事実は、スピーカーは、原則として、周波数依存の内部抵抗Zを持っているということです。図２は、双方向スピーカーのＺ対周波数の例を示す。低周波でのフェーズインバーターには、2 つではなく XNUMX つのピークがありますが、これは問題の本質を変えません。 AC が XNUMX 方向の場合、Z(f) 特性にさらに「ハンプ」が存在する可能性があります。 R_E - 直流でのラウドスピーカー抵抗。「公称」AC抵抗にほぼ等しい。 Z_ノーム = (1,2...1,3)R_E。ほとんどの場合、公称インピーダンスが 4 または 8 オームのスピーカーが使用されます。オーディオ愛好家は、その高出力のために定格 12 および 16 オームのシネマスピーカーを愛しています。標数 Z=Z(f) のこぶは、Z を 2 倍以上超えることがあります。_ノーム.

ランプ音の秘密。真空管アンプを自作する必要はありますか? XNUMX ウェイスピーカーの周波数に対する Z のおおよその依存性
米。 2. XNUMX ウェイスピーカーの周波数に対する Z の近似依存性

アンプの出力インピーダンスが異なる場合、R_O 出力で同じ EMF を使用すると、AC の電圧は異なります。_O および Z は分圧器を形成します。アンプの出力インピーダンスが同じではなく、周波数に依存している場合、スピーカーのサウンドは異なります。これは、フィードバックのない真空管アンプ [1] と、一般に負帰還が深いトランジスタアンプを比較すると特に顕著です。最初のケースでは R_O \u2d 3 ... XNUMXオーム、XNUMX番目-R_O = 0,1...0,01オーム。

真空管アンプは、Z が増加する周波数を強調します。そしてそれは有効で、LF と HF は「より良く」聞こえます。 LF と HF のクロスオーバー周波数 (f_{セクション}) スピーカーの 3 kHz 領域に落ち、この周波数に「こぶ」があり、弦楽器やソリストの声が良く聞こえます。結論は、スピーカーの内部抵抗の周波数応答は、XNUMX つの異なるアンプを比較できるように、可能な限り非直線性 (理想的には水平方向の直線) を持たないようにする必要があることを示唆しています。

人為的に R を増やすことによって_O 直列抵抗Rを含めることにより、内部抵抗の低いアンプ用_д （図3）、AUに対して同じ動作条件が得られます。

ランプ音の秘密。真空管アンプを作る必要がありますか？
図。 3。

これらの考慮事項は実際にテストされ、完全に確認されています。 6つのステレオアンプを比較しました。最初のものは、OS なしの Loftin-White 方式による、23N2P および 4SXNUMXS ランプの単一サイクルのランプです。その主なパラメータは次のとおりです。 R_O 〜3オーム、R_O ~ 3 W、Δf = 12...40000 Hz。アンプの出力トランスは、鋼鉄タイプ 3409、S = 15 cm2、δ = 0,35 mm、l3 = 0,3 mm のコアで作られています。 XNUMX番目はトランジスタで、OOS、R_O 〜0,01オーム、R_O = 50 W、Δf = 5...150000 Hz。

2AZ（2S4S）ランプのこのチューブシングルサイクルは、オーディオファンの間ではほとんど「模範的な」UMZCHと見なされていると言わなければなりません。確かに、それらは追加の条件（特別なワイヤー、特別なはんだなど）も規定しています。そのサウンドは本当に良いです：鋭いフロント（攻撃）、素晴らしい透明度。「スルー・イット」の弦楽器や打楽器は素晴らしい音がします。

トランジスタ増幅器は、著者が[2]で述べた考慮事項に従って構築されました。 0,01％の誤差までの過渡応答の整定時間は10μsを超えません（負荷のアクティブ抵抗で）。

実験では、銘板電力70Wの25ウェイスピーカーを使用しました。位相インバーターは XNUMX Hz の周波数に調整され、周波数応答 Z が表に示されています。

f、kHz	0,05	0,1	0,2	0,5	1	2	4	6	8	15	20
Z、オーム	30	10	9	8	7	6	8	12	12	10	8

アンプの比較はPで行われました_O = 3W。 Rout \u2d 3 ... 3オームのAC端子での電圧の周波数応答は、Zの成長に応じて、LFとHFで上昇（最大XNUMX dB）を獲得します。Rなし_д トランジスタアンプは乾いた音に聞こえますが、Rがオンになるとすぐに_д \ u2,2d XNUMXオーム、その音は何もありません（私は強調します-何もありません！）チューブLoftin-Whiteの音と違いはありません。これを自分で確認したい人にはお勧めします。

スピーカーの入力インピーダンスについて話したので、アンプの出力インピーダンスに移りましょう。すでに述べたように、音質に大きな影響を与えます。それでは測り方を見ていきましょう。いくつかの方法がありますが、GOST 23849-87 [3] で定義されている方法に焦点を当てます。この方法は、アンプの出力端子に正弦波電流を流し、その出力抵抗 Zi での電圧降下を測定することに基づいています (図 4)。図の電流Iの方向は、条件付きで示されています（発電機から負荷まで）。この回路は、負の Zi を測定するようには設計されていません。ここで、R1 は、特定の UMZCH の公称負荷抵抗に等しいアクティブ抵抗です。適切な電流が流れるため、十分な電力が必要です (最大値の 3 分の 2 のみ)。 PV10 電圧計で測定した電圧降下は、アンプの公称出力電圧よりも 3,16 dB (3 倍) 小さくなければなりません。 AF ジェネレーターも十分に強力でなければなりません (たとえば、G109-XNUMX)。

増幅器 Zi の出力インピーダンスを測定するための回路
米。 4.アンプZiの出力インピーダンスを測定するためのスキーム

必要な電流を生成する増幅器として、ステレオ増幅器のXNUMX番目のチャネルまたは十分な電力の他のUMZCHを使用できます。テスト対象のアンプに、たとえばPが含まれている場合_ノーム = 50 W、Z_ノーム \u4d 1,1オームの場合、電流I \uXNUMXd XNUMX Aが必要です。

出力インピーダンス
Zi = R1*U1/U2 であり、完全にオームの法則に基づいています。

アンプの入力は短絡する可能性がありますが、ジャンパーの代わりに抵抗を配置することをお勧めします。その値は信号源の抵抗と同じです。 Zi測定は1kHzの周波数で実行されます。

このスキームは、そのすべての単純さのために、「チューブサウンド」の別の秘密を明らかにすることを可能にします. 次に、電圧計 PV1 を感度の高いオシロスコープに交換する必要があり、AF ジェネレータの周波数を 20 Hz から 100 kHz に変更する必要があります。

クラス A で動作するシングルエンドチューブアンプの場合、電圧 U1 は動作周波数帯域全体で純粋な正弦波として表示されます。クラス AB、特にクラス B で動作し、フィードバックによってカバーされているアンプは、Zi を流れる正弦波電流の形状を大きく歪める可能性があります。これは、Zi が非線形であることを示唆しています。

これは、ほとんどのトランジスタアンプに当てはまります。さらに、最低周波数では、電圧 U1 は正弦波になる可能性があり、周波数が高くなるにつれて歪みが生じ、20 kHz 以上の周波数では歪みが非常に大きくなり、周波数が 0,01 倍になることがあります。通常の方法を使用してそのようなアンプの高調波係数を測定すると、たとえばわずかXNUMX％など、非常に小さい場合があります。

出版物: cxem.net

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