Putkivahvistin: Yksipäinen Putkivahvistin Akustiikalle Ja Yksinkertaiset Push-pull-äänivahvistimet Kaiuttimille, Niiden Toimintaperiaate

2024 Kirjoittaja: Beatrice Philips | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-18 12:11

Monet meistä ovat kuulleet "putkiäänestä" ja ihmetelleet, miksi musiikin ystävät ympäri maailmaa haluavat nykyään mieluummin kuunnella musiikkia heidän kanssaan.

Mitkä ovat näiden laitteiden ominaisuudet, mitkä ovat niiden edut ja haitat?

Tänään puhumme siitä, kuinka valita oikeanlaatuinen putkivahvistin.

Mikä se on?

Tyhjiöputkivahvistinta käytetään lisäämään vaihtelevien sähköisten signaalien tehoominaisuuksia radioputkien avulla.

Radioputkilla, kuten monilla muilla elektronisilla elementeillä, on erittäin rikas historia . Vuosien kuluessa niiden luomisesta nykypäivään on tapahtunut suuri teknologian kehitys. Kaikki alkoi 1900-luvun alussa, ja niin sanotun "putkikauden" lasku laski 60-luvulle, silloin viimeisin kehitys näki valon, ja pian nykyaikaisemmat ja halvemmat transistorit alkoivat valloittaa radiomarkkinat kaikkialla.

Kuitenkin koko putkivahvistimien historiassa olemme kiinnostuneita vain tärkeimmistä virstanpylväistä, kun ehdotettiin radioputkien perustyyppejä ja perusliitäntäjärjestelmiä.

Aivan ensimmäinen vahvistimille suunniteltu putkityyppi oli triodit . Nimi numero kolme ilmestyi syystä - tämä on niiden aktiivisten lähdöjen määrä. Elementtien toimintaperiaate on hyvin yksinkertainen: katodin ja radioputken anodin välille kytketään sarjaan sähkövirta ja tehdään muuntajan alkukäämitys, ja akustiikka on jo kytketty seuraava toisiokäämi. Ääniaalto kohdistetaan radioputken verkkoon, kun jännite kohdistetaan vastuksiin, elektronivirta kulkee anodin ja katodin välillä. Niiden väliin sijoitettu ruudukko lähettää tämän virran ja muuttaa siten tulosignaalin suuntaa, tasoa ja tehoa.

Triodeja käytettäessä eri aloilla syntyi tarve parantaa niiden teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia . Erityisesti yksi niistä oli kapasiteetti, jonka parametrit rajoittavat merkittävästi radioputkien mahdollista toimintataajuutta. Tämän ongelman ratkaisemiseksi insinöörit loivat tetrodit - radioputket, joiden rakenteessa oli neljä elektrodia, koska neljättä käytettiin suojaverkkoa, joka oli asetettu anodin ja pääohjausverkon väliin.

Tämä rakenne täytti täysin tehtävän lisätä asennuksen käyttötaajuutta.

Tämä tyydytti kehittäjät täysin tuolloin, niiden päätavoite oli luoda laite, joka sallii vastaanottimien toimia lyhyen aallon taajuusalueella . Kuitenkin tutkijat jatkoivat työskentelyä laitteiden parissa, he käyttivät täsmälleen samaa lähestymistapaa - toisin sanoen lisäsivät toisen, viidennen verkon radioputken työrakenteeseen ja asensivat sen anodin ja suojaverkon väliin. Tämä oli tarpeen elektronien käänteisen liikkeen sammuttamiseksi suuntaan anodista itse verkkoon. Tämän lisäelementin käyttöönoton ansiosta prosessi keskeytettiin, joten lampun lähtöparametrit muuttuivat lineaarisemmiksi ja teho kasvoi. Näin syntyi pentoodeja. Niitä käytettiin tulevaisuudessa.

Hyvät ja huonot puolet

Ennen kuin puhumme putkivahvistimien eduista ja haitoista, kannattaa keskittyä tarkemmin musiikin ystävien keskuudessa oleviin myytteihin ja väärinkäsityksiin. Ei ole mikään salaisuus, että monet korkealaatuisen musiikin ystävät epäilevät ja ovat hyvin epäluuloisia tällaisia laitteita kohtaan.

Myytti 1

Putkivahvistimet ovat hauraita

Itse asiassa tällaista lausuntoa ei ole ehdottomasti vahvistettu millään tavalla. Loppujen lopuksi et käytä viime vuosisadan 60-luvun nauhuria, vaan korkealaatuisia nykyaikaisia laitteita, joiden luomisessa insinöörit kiinnittävät erityistä huomiota rakenneyksiköiden luotettavuuteen. Kaikki elementit, joita käytetään vahvistimien luomiseen, kulkevat tiukimman valikoiman läpi ja on suunniteltu aktiiviseen käyttöön 10-15 tuhatta tuntia, ja jos käytät niitä ilman fanaattisuutta, tällaiset laitteet kestävät lähes ikuisesti.

Myytti 2

Putkessa on liian vähän bassoa

Kuten sanotaan, se oli kauan sitten eikä ollut totta. Ajat, jolloin valmistajat säästävät muuntajista, ovat kauan sitten menneet, nykyaikaiset valmistajat käyttävät tuotteiden valmistuksessa vain korkealaatuista rautaa ja korkean teknologian lähestymistapoja.

Tämän ansiosta nykyaikaiset laitteet ylläpitävät käytävän taajuusaluetta useista yksiköistä tuhansiin hertseihin.

Myytti 3

Lamput voivat muuttaa ääntä

Täällä ollaan monesta asiasta samaa mieltä. Kyllä, radioputkilla on oma äänensävynsä, joten kehittäjällä on niitä valmistettaessa oltava paljon kokemusta tällaisista malleista ja niiden toimintaperiaatteiden tuntemus. Vakuutamme teille, että laadukkaassa vastuksessa on melko vaikeaa saada yksi tai toinen tonaalisuus.

Myytti 4

Putkivastaanottimen hinta on verrattavissa auton hintaan

Tämä ei ole täysin totta, koska paljon riippuu valmistajasta: mitä tarkemmin ja tarkemmin hän tulee vahvistimen luomiseen, sitä korkeammat ovat tuotteen kustannukset.

Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että budjettilamppuputki kuulostaa pahalta.

Putkivahvistimilla on monia etuja; jotkut tosiasiat puhuvat tällaisten laitteiden puolesta

• Suunnittelun suhteellinen yksinkertaisuus … Näiden laitteiden toimintaperiaate on paljon yksinkertaisempi kuin invertterityyppiset mallit, vastaavasti korjausmahdollisuus ja sen kustannukset ovat paljon kannattavampia.
• Ainutlaatuinen äänen toisto useiden äänitehosteiden, kuten suuren dynaamisen alueen, sujuvien siirtymien ja miellyttävän ylikierroksen ansiosta.
• Oikosulun vastus lämpötilan vaihtelun vaikutuksesta.
• Ei suhinaa tyypillistä puolijohdevahvistimille.
• Tyylikäs muotoilu , minkä ansiosta mikä tahansa vahvistin sopii harmonisesti erilaisiin sisätiloihin.

Ei kuitenkaan voida sanoa, että putkivahvistin olisi joidenkin etujen painopiste. Valaisimilla on myös haittoja:

• vaikuttavat mitat ja kiinteä paino, koska lamput ovat paljon suurempia kuin transistorit;
• korkea melutaso laitteen käytön aikana;
• saavuttaakseen optimaalisen äänentoiston toimintatilan lamppu tarvitsee jonkin aikaa esilämmitykseen;
• lisääntynyt lähtöimpedanssi, tämä tekijä rajoittaa jossain määrin akustisten järjestelmien käyttöaluetta, johon putkivahvistimet voidaan yhdistää;
• vähemmän, verrattuna puolijohdevahvistimiin, lineaarisuus;
• lisääntynyt lämmöntuotto;
• korkea virrankulutus;
• Hyötysuhde ei ylitä 10%.

Putkivahvistimet ovat kaukana ihanteellisista monista puutteista.

Kuitenkin tällaisten laitteiden avulla saatu ainutlaatuinen äänivärjäys kompensoi suurelta osin kaikki edellä mainitut haitat.

Toimintaperiaate

Palataan putkivahvistimien historiaan. Kaikki edellä mainitut rakenteet ovat tavalla tai toisella löytäneet sovelluksensa nykyaikaisissa äänilaitteissa . Äänisuunnittelijat ovat etsineet monien vuosien ajan tapoja käyttää niitä ja tulivat hyvin nopeasti käsitykseen siitä, että osa pentodin suojaverkon sisällyttämisestä vahvistimen käyttöpiiriin on juuri se väline, joka voi muuttaa radikaalisti sen toiminnan luonnetta.

Kun ruudukko on kytketty katodiin, saadaan tyypillinen pentoodijärjestelmä, mutta jos vaihdat sen anodiksi, tämä pentoodi toimii triodina … Tämän lähestymistavan ansiosta tuli mahdolliseksi yhdistää kahdenlaisia vahvistimia yhteen muotoon ja mahdollisuus muuttaa toimintatilavaihtoehtoja.

Viime vuosisadan puolivälissä amerikkalaiset insinöörit esittivät ehdotuksen tämän verkoston yhdistämisestä täysin uudella tavalla ja tuovat sen ulostulomuuntajan käämityksen välihapoihin.

Tämäntyyppistä yhteyttä voidaan kutsua kultaiseksi keskipisteeksi triodin ja penodin kytkennän välillä, koska sen avulla voit yhdistää kahden tilan edut.

Joten radioputkien tilojen kanssa tapahtui itse asiassa sama asia kuin ennen vahvistinluokkien kanssa, kun luokkien A ja B yhdistäminen toimi sysäyksenä yhdistetyn AB -luokan luomiselle, joka yhdisti molempien edellisten parhaat puolet.

Lajien yleiskatsaus

Laitteen toimintamallista riippuen erotetaan yksipäiset ja työntävät putkivahvistimet.

Yksi sykli

Yksipäisiä malleja pidetään äänenlaadun kannalta kehittyneempinä. Yksinkertainen piiri, vähimmäismäärä vahvistuselementtejä eli putkia ja lyhyt signaalireitti takaavat korkealaatuisen äänen.

Huonona puolena on kuitenkin pienempi teho, joka on alueella 15 kW. Tämä tekee akustiikan valinnan rajoituksista melko tiukat, vahvistimet yhdistetään vain erittäin herkkiin laitteisiin, joita on saatavana sarvityyppisissä kaiutinjärjestelmissä sekä useissa klassisissa malleissa, kuten Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Kaksitahtinen

Verrattuna yksipäisiin push-pull-vahvistimiin kuulostaa hieman karkeammalta. Niiden teho on kuitenkin paljon suurempi, mikä mahdollistaa työskentelyn yhdessä useiden nykyaikaisten kaiutinjärjestelmien kanssa.

Tämä tekee push-pull-vahvistimesta käytännöllisesti katsoen universaalin.

Huippumallit

Pohjimmiltaan käyttäjät suosivat japanilaisia ja venäläisiä putkivahvistimia. Parhaiten ostetut mallit näyttävät tältä.

Audio Note Ongakulla on seuraavat ominaisuudet:

• kiinteä stereoputkimekanismi;
• teho kanavaa kohti - 18 W;
• luokka A.

Käyttäjien arvostelujen mukaan Tätä japanilaista vastusta pidetään yhtenä markkinoiden parhaista … Puutteista on vain sen korkeat kustannukset, vahvistimen hintalappu alkaa 500 tuhannesta ruplasta.

Magnat MA 600: lla on seuraavat edut:

• kiinteä stereoputkimekanismi;
• teho kanavaa kohti - 70 W;
• äänivaiheen läsnäolo;
• signaali-kohinasuhde 98 dB: n sisällä;
• ohjaus kaukosäätimestä.

Laitteen etuihin kuuluu myös "bluetooth" ja mahdollisuus muodostaa yhteys USB: n kautta.

Jotkut käyttäjät huomauttavat: parin tunnin käytön jälkeen järjestelmä sammuu spontaanisti, vaikka kuuntelu tapahtuisi 50%: n teholla, riippumatta siitä, kuuntelitko musiikkia kuulokkeista vai akustiikasta.

McIntosh MC275 sisältää seuraavat vaihtoehdot:

• putki vastus;
• teho kanavaa kohti - 75 W;
• signaali / melutaso - 100 dB;
• harmoninen säröindeksi - 0,5%.

Miten valita?

Nykyään teollisuus tarjoaa monia putkityyppisiä laitteita, muuntajatonta ja hybridimallia, kolmi- ja kaksisuuntaisia, matalajännitteisiä, matalataajuisia malleja, jotka on tarkoitettu koti- ja ammattikäyttöön.

Löytääksesi kaiuttimillesi optimaalisen putkivahvistimen, sinun on kiinnitettävä huomiota tiettyihin tekijöihin.

Teho

Putkivastuksen ongelmien ratkaisemiseksi sopiva tehoparametri olisi taso 35 W, vaikka monet musiikin ystävät ovat tyytyväisiä vain parametrin korottamiseen 50 W.

On kuitenkin huomattava, että valtaosa nykyaikaisista laitteista toimii täydellisesti jopa 10-12 watin teholla.

Taajuus

Optimaalinen alue on 20-20 000 Hz, koska se on ominaista ihmisen kuulolle . Nykyään lähes kaikilla markkinoilla olevilla putkilaitteilla on täsmälleen tällaiset parametrit, Hi-End-sektorilla ei ole helppoa löytää laitteita, jotka eivät saavuttaisi näitä arvoja, mutta kuitenkin, kun ostat putkivahvistimen, tarkista millä taajuusalueella se voi kuulostaa ….

Harmoninen vääristymä

Harmoniset vääristymäparametrit ovat perustavanlaatuisia laitteen valinnassa. Toivottavaa niin, että parametrin arvo ei ylitä 0,6%, ja yleisesti ottaen mitä pienempi tämä arvo on, sitä laadukkaampaa ääntä saat lähtöön.

Nykyaikaiset valmistajat pyrkivät varmistamaan minimaalisen harmonisen vääristymän, esimerkiksi useimmat merkkimallit antavat sen tasolle, joka ei ylitä 0,1%.

Tietenkin tällaisten korkealaatuisten tuotteiden hinta nousee vertaansa vailla korkeammaksi verrattuna kilpailijoiden malleihin, mutta monille musiikin ystäville hinta on usein toissijainen kysymys.

Signaali -kohinasuhde

Useimmat vastaanottimet ylläpitävät signaali-kohinasuhdetta 90 dB sisällä , sitä pidetään Mitä suurempi tämä parametri, sitä paremmin järjestelmä toimii … Jotkut valmistajat antavat jopa suhteet, joissa signaaliin viitataan kohinaan suhteella 100.

Tuki viestintästandardeille

Tämä on tärkeä indikaattori, mutta silti toissijainen, voit kiinnittää siihen huomiota vain, jos jos kaikille edellä mainituille indikaattoreille on muita samanlaisia parametreja.

Ja tietysti lampulaitteita ostettaessa joillakin subjektiivisilla tekijöillä on tärkeä rooli, esimerkiksi suunnittelu, rakenteen laatu sekä ergonomia ja äänen toiston taso. Tässä tapauksessa ostajat tekevät valinnan henkilökohtaisten mieltymystensä perusteella.

Valitse vahvistin, jonka pienin mahdollinen kuormitus on 4 ohmia, tässä tapauksessa sinulla ei ole melkein mitään rajoituksia äänijärjestelmän kuormituksen parametreille.

Kun valitset lähtötehon parametreja, muista ottaa huomioon huoneen mitat . Esimerkiksi 15 neliön huoneessa. m 30-50 W: n tehoominaisuuksia on enemmän kuin tarpeeksi, mutta tilavammat salit, etenkin jos aiot käyttää vahvistinta, jossa on kaiutinpari, tarvitset tekniikan, jossa teho on 80 W.

Mukautusominaisuudet

Putkivahvistimen määrittämiseksi sinun on hankittava erityinen mittari - yleismittari, ja jos asennat ammattimaisia laitteita, sinun on lisäksi ostettava oskilloskooppi ja äänitaajuusgeneraattori.

Sinun on aloitettava laitteen asettaminen asettamalla jänniteparametrit kaksois-triodin katodeille, ne on asetettava 1, 3-1, 5 V: n tarkkuuteen. Säteen tetrodin lähdön osan virran tulisi olla käytävällä 60-65 mA.

Jos sinulla ei ole tehokasta vastusta, jonka parametrit ovat 500 ohmia - 4 W, se voidaan aina koota 2 W: n MLT -parista, ne on kytketty rinnakkain.

Kaikki muut kaaviossa luetellut vastukset voidaan ottaa mitä tahansa tyyppiä, mutta on parempi antaa etusija C2-14-malleille.

Aivan kuten esivahvistimessa, erotuskondensaattoria C3 pidetään peruskomponenttina, jos sitä ei ole käsillä, voit ottaa Neuvostoliiton kalvokondensaattoreita K73-16 tai K40U-9, vaikka ne ovat hieman huonompia kuin tuodut. Koko piirin oikean toiminnan varmistamiseksi tiedot valitaan pienimmällä vuotovirralla.