PODYSKUTUJMY O OPTYMALNYM BIAMPINGU

[colcolcol]

Nie ma co demonizować problemów "ze stadem końcówek mocy". Pokutuje jakiś mit o konieczności montowania końcówek do kolumny. Taki układ odstrasza wielu chętnych, bo jest skomplikowany i nie poddaje się tuningowi. Wymiana wzmacniacza w takim układzie to zabawa dla elektronika.

Zastosowanie zewnętrznych wzmacniaczy pozwala na prostą zmianę konfiguracji. Daje możliwość przepinania przewodów jak w tradycyjnym audio, zmieniania jednej albo dwóch (niemal dowolnych) końcówek na czas testów, powrotu w każdym momencie do punktu wyjścia. Więcej przewodów? Niekoniecznie, bo bi-wiring jest popularnym rozwiązaniem a tam nikt nie robi z tego problemów.

 

W moim przypadku jedynym problemem było zasilenie wszystkiego, bo nie potrafiłem zasilić urządzeń z różnych gniazdek. Przyszło mi do głowy zasilenie Stream Magic za pośrednictwem UPS z filtrami z oddzielnej (od wzmacniaczy) linii, ale pojawił się właśnie brum. Po zasileniu wszystkiego z jednej, oddzielnej, dedykowanej linii przydźwięk jest akceptowalny.

[misiomor]

Ten mit o konieczności montowania końcówek w kolumnie bierze się chyba z koncepcji monitora studyjnego, jak dla mnie zresztą mało sensownej w domowym hifi - za sprawą mikrofonowania od drgań ścianek na elektrolitach wzmacniaczy i odprowadzania ciepła tylko przez jedną ściankę modułu wzmacniaczy. Za skitraniem wzmacniaczy w kolumnie jest tylko wygoda szybkiego przepinania systemu w studyjnych warunkach "czas to pieniądz".

 

Tym niemniej bez połączeń XLR, brum w systemie z wieloma końcówkami łączonymi przez RCA będzie większy niż dla konwencjonalnego wzmacniacza stereo - więc lepiej zrobic wtedy zwrotnicę aktywną żeby mieć jakieś zalety w zamian.

[KrzysiekA]

Końcówka obsługująca tony średnie czy wysokie będzie musiała dysponować max. napięciem wyjściowym takim jak basowa, skoro będzie przenosić pełne napięcie wyjściowe sygnałów basowych. Fakt że na basie nie będzie płynął przez nią prąd niewiele zmienia w kwestii ew. clippingu napięciowego. A napięcie zasilania zbyt duże w stosunku do potrzeb średniotonowca a zwłaszcza tweetera oznacza większe straty mocy i np. niemożność zastosowania szybszych a za to delikatniejszych tranzystorów końcowych czy jakiejś "odjechanej" topologii ew. bardziej zwartego designu PCB.

No własnie że nie musi. Zastosowanie różnych końcówek mocy mocno specjalizowanych pozwala przed tą końcówką zastosowanie filtrów pasywnych ograniczających pasmo od dołu w wypadku wzmacniacza dla głośników wysoko-tonowych i.t.d. Jeżeli mamy n.p. podział przy 2kHz to pasmo dla wzmacniacza ograniczamy od dołu do powiedzmy 500Hz a od góry do 5kHz dla wzmacniacza do głośnika niskotonowego.

[misiomor]

Takie ograniczenie pasma to już krok w stronę zwrotnicy aktywnej, plus dodatkowe względem pasywnej zwrotnicy kręcenie fazą. Filtr pierwszego rzędu z f3 przy 500Hz nadal wprowadza jakieś 15 stopni przesunięcia fazowego przy 2kHz.

 

A poza tym nadal nie mamy gwarancji że nie będziemy potrzebowali dużego napięcia - transjenty dla tweetera mogą chwilowo mieć całkiem duże napięcie. Dopiero skorzystanie z faktu że efektywność kosztuje coraz mniej w miarę jak robimy głośnik pod wyższe pasmo, pozwala obniżać napięcie przy zachowaniu gwarancji braku przesteru chwilowym impulsem sięgającym 0dBfs.

 

Przykładowo - robimy konstrukcję 3-way. Na bas niech będzie CA22RNX, na środek ER15RLY a wysokie obsłuży 27TBFC/G. Efektywności napięciowe będą odpowiednio 84dB (baffle step zeżarł 6dB z ef. referencyjnej), 88dB (średniak pracuje powyżej baffle step) i 91.5dB. Tak więc widać dość wyraźnie, że można obniżać napięcia zasilające końcówkom na wyższe pasma bez groźby clipping'u, jeżeli rzecz jasna odpowiednio ustalimy wzmocnienia.

 

Pozostawiając zwrotnicę pasywną z jej tłumikami dla wyższych pasm, wypadałoby jednak żeby wszystkie końcówki dysponowały tym samym napięciem wyjściowym na wypadek transjentów.

[KrzysiekA]

Zresztą mam mieszane uczucia jeżeli chodzi o ładowanie wzmacniaczy operacyjnych do zwrotnicy gdy stopień analogowy w moim DACu jest na lampach. Ale może się mylę bo nigdy nie próbowałem.

[misiomor]

Jeżeli na lampach można zrobić sygnałowy wtórnik (nie wiem, nie znam się na nich) to można i aktywny filtr sallen-key.

[Gość Father_PiO]

Można, bo zrobiłem całą zwrotnicę na nuwistorach :-) Regulowany przesuwacz fazy (filtr all-pass) też jest.

[colcolcol]

Powrócę do odwracania fazy przez wzmacniacze a w zasadzie same końcówki mocy: jest czy nie ma? A jeżeli jest, to czy ktokolwiek się tym zajmuje, sprawdza i mierzy?

Czy nie jest tak, że informacja o fazie jest pomijalna, bo dla samotnej jednostki nie ma to znaczenia a systemów aktywnych albo bi` jest niewiele?

 

Przy projektowaniu głośników walczy się o każde ...naście stopni a tu co, łączy się wzmacniacze kluczem z $$$ i gra muzyka. W wątku obok nawet lampę z tranzystorem, pełen luzik bez pomiarów. Nic dziwnego, że niektóre konfiguracje grają lepszą przestrzenią a inne lepszym basem...

[KrzysiekA]

Prawidłowo zaprojektowany wzmacniacz ma fazę od jednego do drugiego końca płaską. O przesuwaniu fazy przy częstotliwości podziału około 2kHz w ogóle nie ma mowy. Jedynie na krańcach faza może być przesunięta. Na dole z powodu filtra górnoprzepustowego którym jest kondensator wejściowy a na górze z różnych powodów. W klasie D z powodu filtrów wyjściowych, we wzmacniaczach lampowych z powodu transformatorów i.t.d. W Zwykłym wzmacniaczu tranzystorowym trzeba się naprawdę postarać żeby faza była nieliniowa. Akurat w tym wypadku czyli w wypadku łączenia dwóch różnych końcówek mocy nie jest to żaden problem oczywiście pod warunkiem nie stosowania żadnych filtrów w okolicach podziału.

[Gość Father_PiO]

Powrócę do odwracania fazy przez wzmacniacze

 

Jeśli faktycznie chodzi Ci o odwracanie, a nie o przesuwanie, to wystarczy odwrócić kabel od głośnika i po problemie. Zresztą głośniki i tak często są podłączane przeciwnie do siebie, więc to w sumie wszystko jedno.

[jar1]

Powrócę do odwracania fazy przez wzmacniacze a w zasadzie same końcówki mocy: jest czy nie ma? A jeżeli jest, to czy ktokolwiek się tym zajmuje, sprawdza i mierzy?

Czy nie jest tak, że informacja o fazie jest pomijalna, bo dla samotnej jednostki nie ma to znaczenia a systemów aktywnych albo bi` jest niewiele?

 

Przy projektowaniu głośników walczy się o każde ...naście stopni a tu co, łączy się wzmacniacze kluczem z $$$ i gra muzyka. W wątku obok nawet lampę z tranzystorem, pełen luzik bez pomiarów. Nic dziwnego, że niektóre konfiguracje grają lepszą przestrzenią a inne lepszym basem...

Ło matko.

[misiomor]

Powrócę do odwracania fazy przez wzmacniacze a w zasadzie same końcówki mocy: jest czy nie ma? A jeżeli jest, to czy ktokolwiek się tym zajmuje, sprawdza i mierzy?

Czy nie jest tak, że informacja o fazie jest pomijalna, bo dla samotnej jednostki nie ma to znaczenia a systemów aktywnych albo bi` jest niewiele?

 

Przy projektowaniu głośników walczy się o każde ...naście stopni a tu co, łączy się wzmacniacze kluczem z $$$ i gra muzyka. W wątku obok nawet lampę z tranzystorem, pełen luzik bez pomiarów. Nic dziwnego, że niektóre konfiguracje grają lepszą przestrzenią a inne lepszym basem...

Jeżeli jeden wzmacniacz odwraca fazę, a drugi nie, to wystarczy odwrócić polaryzację głośnika i po kłopocie. Oczywiście kontrola pomiarowa wskazana - najlepiej mikrofonem, ale w ostateczności można i woltomierzem zmierzyć napięcie między wyjściami wzmacniaczy, pędzonymi tym samym sygnałem np. 50Hz.

 

Wzmacniacze nie są tak wredne pod względem opóźnień jak DAC'i, gdzie mogą być różne długości odpowiedzi impulsowej filtru cyfrowego i różne opóźnienie do głównej "szpilki" tegoż filtru - bywają odpowiedzi symetryczne z liniową fazą, gdzie "szpilka" jest na środku, a bywają filtry "low latency" z fazą trochę jak w filtrach analogowych.

[Gość Father_PiO]

Skoro mówimy o optymalnym bi-ampingu czy w ogóle o układach na kilka wzmacniaczy, to mam pytanie: jak zrobić skuteczne zabezpieczenie idiotoodporne dynamicznego głośnika wysokotonowego, bez wstawiania pomiędzy głośnik i wzmacniacz kondensatora. Może jakiś układ testujący, np. szukający częstotliwości rezonansowej podłączonego głośnika? To by było skomplikowane, macie pomysł na coś prostszego?

[januss73]

A nie wystarczy zwyczajne zabezpieczenie oparte na typowej detekcji DC z odpowiednio przesuniętą w górę częstotliwością odcięcia filtra wejściowego?

[Gość Father_PiO]

Nie wiem, o czym piszesz, napisz jaśniej, proszę. Mi chodzi o sytuację taką, że użytkownik jest idiotą, wtyka źle kable od poszczególnych wzmacniaczy i tweeter podpina do basu. Nie ważne jak tego dokonał, ale się udało. Jak sprawić, żeby wzmak "wiedział", że nie jest podpięty właściwy głośnik. Jesteśmy na wyjściach wzmaków, za aktywnymi filtrami.

[januss73]

Nie chce mi się bawić w wklejanie rysunku :) Typowy detektor DC to prostownik i filtr RC. Normalnie filtr ustawia się dla pojedynczych Hz, bo interesuje nas, żeby głośnik został odłączony po pojawieniu się DC i to wystarcza bo jak sam napisałeś wysokotonówkę chroni kondensator w zwrotnicy. Jeśli taką detekcję ustawimy na np 1kHz i przez pomyłkę podepniemy wzmacniacz głośnika średniotonowego głośnik zostanie odłączony mimo, że nie pojawi się DC.

 

 

Edit. Sory, źle główkuję. W ten sposób można zrobić zabezpieczenie dla wysokotonówki, ale nie głupotoodporne.

[Gość Father_PiO]

Bo ja właśnie nie chcę mieć konda między wzmakiem i głośnikiem wysokotonowym.

[robertar]

Mi chodzi o sytuację taką, że użytkownik jest idiotą, wtyka źle kable od poszczególnych wzmacniaczy i tweeter podpina do basu. Nie ważne jak tego dokonał, ale się udało.

Myślę, że rozwiązaniem byłoby pozbycie się gniazd głośnikowych zarówno we wzmacniaczu, jak i w kolumnach. Jest to, moim zdaniem, o tyle logiczne, że kolumna wielodrożna pozbawiona zwrotnicy jest w zasadzie bezużyteczna dla typowych wzmacniaczy, a wzmacniacz wielodrożny - dla typowych kolumn. Oczywiście możnaby poszukać też specjalnych gniazd wymuszających stosowanie ściśle określonych, nie stosowanych w typowych systemach audio wtyczek, których podłączenie możliwe jest w tylko jednym położeniu.

[januss73]

Można użyć kolorowych gniazd głośnikowych i oznaczyć końcówki kabli choćby kolorową tulejką termokurczliwą. Chociaż faktycznie, dla niepowołanej osoby to może być niewystarczające.

[robertar]

Można użyć kolorowych gniazd głośnikowych i oznaczyć końcówki kabli choćby kolorową tulejką termokurczliwą. Chociaż faktycznie, dla niepowołanej osoby to może być niewystarczające.

To wcale nie musi być "niepowołana osoba". Przy wielodrożnym wzmacniaczu sam konstruktor może się łatwo pomylić.

[Gość Father_PiO]

Można użyć kolorowych gniazd głośnikowych i oznaczyć końcówki kabli choćby kolorową tulejką termokurczliwą.

 

Za mało idiotoodporne :-)

 

możnaby poszukać też specjalnych gniazd wymuszających stosowanie ściśle określonych, nie stosowanych w typowych systemach audio wtyczek, których podłączenie możliwe jest w tylko jednym położeniu.

 

Ale to jest dobre! Proste jak drut i skuteczne. Zamknięty w typowym myśleniu o audio złączach nie wpadłem na to. Wystarczy znaleźć fajne przemysłowe wtyczki i gniazda.

[robertar]

W sekcji średnio-wysokotonowej wzmacniacza mam dwa gainclony na lm3875, zasilane dwudziestowatowymi transformatorami. Omyłkowe podłączenie tu głośników niskotonowych mogłoby doprowadzić do zniszczenia tych transformatorów. Tak więc błędne połączenia mogą wpływać niekorzystnie zarówno na wzmacniacz, jak i kolumny.

[Gość Father_PiO]

Ale czemu podłączenie woofera zamiast tweetera miałoby zniszczyć transformator?

[robertar]

Ale czemu podłączenie woofera zamiast tweetera miałoby zniszczyć transformator?

Z uwagi na zbyt duże obciążenie prądowe.

[colcolcol]

Dla wzmacniacza nie ma znaczenia czy wzmacnia bas czy średnie, ważniejsza jest impedancja, rozkład częstotliwości po podziale i skuteczność głośników.

Jeżeli na basie masz duży głośnik z efektywnością rzędu 80dB, punkt podziału w okolicach 700Hz a sekcja średnio-wysoka ma 90dB to faktycznie nie ma mowy o równym rozłożeniu energii.

Z mojego doświadczenia wynika, że przy podziale 300-400 Hz, podobnych efektywnościach wyjściowych (+-3dB) i szerokiej ściance przedniej, kompensacja w przedwzmacniaczu (zwrotnicy) jest niewielka i identyczne końcówki mocy pracują w tych samych warunkach.

[robertar]

Aby nie być gołosłownym na szybko znalazłem artykuł "Zabezpieczenie głośnika wysokotonowego" (kit AVT 2183), gdzie znalazłem informację, że "Składowe wysokotonowe mają moc jedynie kilku procent ogólnej mocy."

 

Więc chyba nie jest bez znaczenia czy do wzmacniacza podłączona jest sekcja wysokotonowa czy basowa.

[KrzysiekA]

Nie sądzę żeby za słaby transforwmator można było spalić. Wprawdzie gdy przeładowuje pojemności to działa on prawie w zwarciu ale 20W to raczej nie jest mało. W impulsach w transformatorze dzieje się to samo co zaraz po włączeniu wzmacniacza tylko w mniejszej skali bo nie da w impulsie pojemności rozładować do zera. Bardziej niebezpieczne dla transformatora jest samo włączanie wzmacniacza. Jedyne negatywne zjawisko przy tak małej mocy to niewydajność prądowa i związane z tym zniekształcenia. Żeby spalić transformator to trzeba by go obciążyć za małą impedancją. (zewrzeć).

 

Albo jeszcze inaczej. Pobór prądu w impulsach jest mniejszy niż pobór prądu przy włączaniu wzmacniacza gdy trzeba naładować pojemności z prorstego powodu bo 20W to jednak dosyć dużo.

[robertar]

Nie sądzę żeby za słaby transforwmator można było spalić. Wprawdzie gdy przeładowuje pojemności to działa on prawie w zwarciu ale 20W to raczej nie jest mało. W impulsach w transformatorze dzieje się to samo co zaraz po włączeniu wzmacniacza tylko w mniejszej skali bo nie da w impulsie pojemności rozładować do zera. Bardziej niebezpieczne dla transformatora jest samo włączanie wzmacniacza. Jedyne negatywne zjawisko przy tak małej mocy to niewydajność prądowa i związane z tym zniekształcenia. Żeby spalić transformator to trzeba by go obciążyć za małą impedancją. (zewrzeć).

 

Albo jeszcze inaczej. Pobór prądu w impulsach jest mniejszy niż pobór prądu przy włączaniu wzmacniacza gdy trzeba naładować pojemności z prorstego powodu bo 20W to jednak dosyć dużo.

Sądzę, że trzeba to rozważyć na konkretnym przypadku. Tak więc mamy wzmacniacz na lm3875, zasilany napięciem 28V. Obciążany jest on zestawem dwudrożnym o impedancji 4ohm. Przy wzmocnieniu 0 dB (maksymalnie odkręcony potencjometr głośności), według noty aplikacyjnej dla tego wzmacniacza powinien on pobrać 56W. Przy takim poborze mocy transformator 20W z pewnością ulegnie zniszczeniu. Natomiast podłączenie do tego wzmacniacza samej sekcji wysokotonowej tego zestawu głośnikowego nie powinno, moim zdaniem, uszkodzić tego transformatora, ponieważ nie będzie on obciążony nawet połową swojej nominalnej mocy.

[KrzysiekA]

Przy włączaniu trafo na samym początku jest zwarte i go nie uwali. Przy działaniu trafo w najgorszym wypadku jest obciążone rezystancją cewki głośnika. Moc głośników nie ma w tym wypadku żadnego znaczenia. Istotne jest obciążenie jakim transformator jest obciążony a w impulsie nie będzie to więcej niż rezystancja cewki a tym na pewno transformatora nie spalisz skoro wytrzymał zwarcie przy przeładowaniu pojemności w prostowniku przy włączaniu wzmacniacza.

[robertar]

Przy działaniu trafo w najgorszym wypadku jest obciążone rezystancją cewki głośnika

Sęk w ty, że obciążenie cewką głośnika, czy, jak w opisywanym przeze mnie przykładzie zespołem cewek, może znacznie kilkukrotnie przekroczyć moc tego transformatora, a wtedy o "piękną katastrofę" nietrudno.

 

Moc głośników nie ma w tym wypadku żadnego znaczenia.

No chyba jednak ma, bo, jeśli, podłączysz do opisywanego powyżej wzmacniacza niskotonową sekcję głośnikową o mocy np. 1W, to uszkodzeniu powinno ulec najsłabsze ogniwo tego układu, a więc nie transformator (chociaż ma tylko 20W) tylko właśnie ten zespół głośnikowy.