Ideas To Design

Тут я попробую выкладывать не готовые конструкции, а и просто идеи. Как свои, так и своих друзей, как "воплощенные" так и "только идеи". Если кто раньше авторов идей воплотит это в жизнь (точнее в "железо"), или повторит - you are welcome, единственная просьба - сообщите что получилось Впрочем, если не воплотите но будут какие-то мысли по поводу здесь написанного - тоже напишите.

ИТУН из Зена

Класический вариант Зена Нельсона Пасса:

Огромным достоинством этой схемы, которое не поколебит даже наличие выходного конденсатора (который все-же, необходимо ставить электролит высокого качества и обязательно шунтировать его пленочным 10-40мкФ), является нечуствительность к источнику питания. Происходит это благодаря тому, что последовательно с БП оказывается включенным источник тока V1 ( только в том случае, когда нагрузка подключена к минусу. Достаточно подключить ее к плюсу источника питания - и все достоинство пройдет). Не портит качество усилителя даже наличие обратной связи по напряжению - глубина ООС достаточна для уменьшения искажений, и достаточно мала, и к тому-же охватывет всего один каскад, т.е. является "местной", чтобы пагубно влиять на звук.

В последнее время, большой популярностью пользуются усилители, построенные как источник тока (ИТУН), что связано с улучшением характеристик акустических систем, при их питании от усилителя, с высоким выходным сопротивлением. Очень легко превратить и классические Зен в ИТУН - для этого нужно всего-лишь вместо ООС по напряжению, ввести ООС по току - установив небольшой резистор в source основного мосфета.

При этом следует уделить особое внимание каскаду, стоящему перед выходным - поскольку в этой схеме отсутствует резистор R1, который уменьшает влияние входной емкости мосфета, этот каскад должен быть достаточно мощным, т.е. быть с небольшим выходным сопротивлением и быть способным работать на емкостную нагрузку. А теперь самое прикольное -если “холодный” конец нагрузки включить не на миус питания а в точку соединения сорса мосфета с резистором у него в сорсе, то получится интересная зависимость тока нагрузки от входного сигнала.

Дополнительная фильтрация в ЦАП

Хорошую идею, подал Дима Харций: использованный в моем фильтре для сабвуфера фильтр Бесселя 8 порядка, на переключаемых конденсаторах, можно попробовать применить для пост-фильтрации в ЦАП, что я ему на это только заметил - тактовую частоту необходимо выбрать весьма хитрым образом, и обязательно синхронную с тактовой частотой ЦАПа.

Валкодер - шаговый двигатель

Использование шагового двигателя в качестве валкодера не ново:

в интернете достаточно схем на эту тему. При практическом использовании, удобно завести одну фазу на обычный вход микроконтроллера, а вторую - на вход, генерирующий прерывание при изменении состояния.

При этом прерывание генерируется при любом изменении - как фронте так и срезе сигнала одной фазы, и в обработчике прерывания достаточно сравнить состояние двух фаз - если они одинаковые, то значит происходит вращение в одну сторону, если они разные - в другую.

Такой валкодер удобно использовать например как регулятор громкости с электронным управлением. (С другой стороны - многие, кто не признает электронных регуляторов, используют моторизированные регуляторы громкости, т.е. обычный потенциометр, на одном валу с моторчиком - для возможности реализации дистанционного управления, в этом случае, при отсутствии готового ALPS или другого "моторизированного" регулятора, можно использовать как обычный моторчик постоянного тока, так и шаговый двигатель).

В первом случае, для электронной регулировки, возникает проблема индикации, поскольку валкодер не имеет ограничений на угол поворота - его вал свободно вращающийся. Как конкретно сделать индикацию - дело вкуса и предпочтений конструктор. Это может быть светодиодный/ЖКИ индикатор, с отображением значения цифрами (в децибеллах или абстрактных величинах), линейный индикатор ("полоска" и т.д.). При наличии дистанционного управления, и использовании в качества валкодера шагового двигателя (например я использовал двигатели привода головок со старых 5" дисководов) - можно сделать интересный вариант, когда двигатель используется и как валкодер, и как двигатель. Технически - это просто соединение схемы валкодера с ключами управления шаговиком:

Но есть один ньюанс - как Вы видите, выходы компараторов обьединены со входами ключей. Что это дает ? В большинстве микроконтроллеров, выводы могут быть запрограммированы как входы так и выходы, причем те выводы, который способны генерировать прерывание при изменении состояния, делаю.т это в любом случае - что они работают как входы и изменяются внешним сигналом, что они работают как выходы, и управляются самим микроконтроллером. В данном случае, один из сигналов управления должен быть подключен к такому выводу. В номальном состоянии, выводы запрограммированы как входы, и шаговый двигатель работает как валкодер, генерируя прерывания одной фазой, и обработчик прерывания проверяет состояние двух фаз как описано выше и выдает сигналы на индикацию и на сам регулятор громкости

Как только начинает работать дистанционное управление - микроконтроллер переводит выводы в состояние "выход", и управляет шаговиком как обычным шаговым двигателем. Передачи информации на индикацию и регулятор громкости при этом не требуется - ведь одна из фаз генерирует прерывание при своем изменении, а далее - см. выше!

Если на рукоятке имеются отчетливо видимые метки, то вращение рукоятки при регулировке громкости при помощи ДУ- производит неизгладимое впечатление на впервые это видящих :)

Допплеровский датчик ЭМОС

Тот-же пьезик, который применяют в качестве микрофонного датчика ЭМОС, что укреплен на пятаке динамика, только использовать его не как микрофон, а как излучатель, на него кварцованные килогерц 50, второй такой-же пьезик - над ним как микрофон. Как обрабатывать все это - понятно, например PLL на 4046.

Еще одна идея Дмитрия Харция, она посвящается любителям
мультибитных ЦАП-ов.

Есть у них забота - сделать "правостороннее выравнивание" данных между S/PDIF-приемником (типа там CS84xx, работающим на выход в формате Left Justified) и собственно ЦАП-ом (множество мультибитников только Right Justified и понимают). И тулят туда всякие батареи регистров сдвиговых (правда, периодически им не хватает скорости выбраных чипов). С другой стороны, есть чип AD1895 от Analog Devices, который они должны любить, а вместо этого ненавидят "лютой ненавистью" - там ведь слово ASRC (Asynchronous Sample Rate Converter) написано! Чем же может быть полезен чип сей? Да все просто - на его вход, сконфигурированный "славиком" подаются данные от CS84xx, работающего "мастером". Выход AD1895 конфигурируем на работу в формате Right Justified (вот и преобразовали форматы), плюс формат Right Justified единственный позволяет ограничивать длинну выходного слова 16-ю битами (что собственно и делаем - вот и отключили "дишеринг"). И еще "чудо" - AD1895 синхронизуем (хотите, кварцем, подключенным к ее соответсвующим ногам, хотите, внешним генератором: хоть ЭСЛ, хоть "трехточкой") частотой равной 44,1*256=11,2896 МГц - вот и нет преобразования частот - 44,1 въезжает - 44,1 выезжает! В итоге от AD1895 остается только FIFO-буфер, НО, синхронизующий выходные данные петлей своей внутренней ФАПЧ, ошибка которой не превышает 5 пс.! Да плюс преобразователь интерфейсов. Ну где еще такой джиттер найти? У CS84xx, например нормировано не более 200 пс...

Bi-wirering в Фолловере А.Чуффоли и подобных схемах.

Оригинальная функциональная схема Фолловера-99 Андреа Чуфолли показана ниже:

Она очень похожа на схему усилителя Зена (Нельсона Пасса), как будто "вверх ногами". На самом же деле, она весьма отличается по работе, но в даном случае - хотелось-бы остановится на одной возможности.

Как и для Зена, одним из недостатков Фолловера-99 считают наличие выходного конденсатора. Я не отношусь к сторонникам такой уж "сильной критики" этого конденсатора, поскольку при использовании конденсаторов хорошего качества, работающих при сильной поляризации, да еще и набранных "бутербродом" (большой электролит+электролит поменьше+ пленочный конденсатор) - ничего пагубного со звуком не происходит. Но (!) в Фоловере есть возможность реализовать то, что нельзя реализовать в Зене из-за наличия резисторов обратной связи, стоящих после конденсатора (без изменений в схеме)

Основные проблемы с конденсатором - связаны с диэлектрической адсорбцией, влияющей на воспроизведение средних и высоких частот. Вместе с тем, в кроссоверах 2-х и 3-х полосных АС обязательно присутствуют конденсаторы, включенные последовательно.

Но ведь они оказываются включены последовательно и с выходным конденсатором Фоловера! Поэтому само напрашивается решение - перенести эти конденсаторы в усилитель, и заставить играть роль не только кроссоверных, но и разделительных конденсаторов. При этом, к большому электролитическому конденсатору С2 нужно подключать НЧ динамик, а СЧ/НЧ - через отдельный, гораздо меньший пленочный конденсатор С3, как показано на рисунке:

Таким образом и реализуется би-ваеринг, и снижается влияние электролита на СЧ и ВЧ, а в случае эксплуатации с имеющими полный кроссеверы АС (или однополосных) - можно просто замкнуть перемычкой разьемы НЧ и СЧ/ВЧ между собой, и исползовать все как было раньше.

А это - не столько идея, сколько пример "цифрового бреда" :

> Только тут есть маленькая деталь - разработчик полностью поменял идеологию работы со звуком.

> Ничего я не менял. В то время просто не было нужной элементной базы и технологий. Усилитель 70-х и 90-х - аналоговый, потому что тогда только так умели. Технология развивалась и в те годы, но ее уровень был недостаточен для революции в усилителестроении. Усилитель 2000-х будет цифровым, только сейчас уровень технологии подходит к требуемому для этого уровню. Пока еще цифровые усилители уступают аналоговым, но это дело времени. У меня пока эксплуатируется аналоговый усилитель, потому что сделать полностью цифровой усилитель приемлемого качества я пока не могу (могу только предварительный). Но вкладывать силы в дальнейшее развитие схемотехники усилителей класса AB на сегодняшний день нерационально. Вот этот труд точно пропадет даром. Раньше я слушал в основном компакт-кассеты, но когда появились компакт-диски, я перешел на них, так как они по всем параметрам лучше. Да, в кассетную деку вложено много труда, который пропадает. Но что Вы хотите предложить, чтобы он не пропал? Вернуться к компакт-кассетам? Не хочу. Я считаю, что свое дека отработала, труд не пропал полностью. К тому же, остался опыт, полученный при конструировании. Но вкладывать сегодня силы в разработку новой кассетной деки нерационально, если, конечно, не преследовать учебную цель.

> Весь опыт и знания мгновенно перечёркнуты абсолютно другими идеологиями

> Вот тут Вы не правы. Опыт никуда не делся. Другое дело, что для создания современной аудиотехники требуются дополнительные знания (в основном в области цифровой обработки сигналов), а некоторые знания из области аналоговой схемотехники могут не пригодиться.

> всё в этом мире пытаются квантовать

> И что в этом плохого? В результате получается более точное воспроизведение аналоговой величины, чем это было при использовании только аналоговых методов.

> даже то, что изначально аналоговое.

> Ну это еще вопрос. Мир имеет квантовую природу. Правда, квантовые свойства проявляются лишь в микромире. Есть примеры и более грубого квантования. Например, физиология слуха человека является дискретной как минимум в плане частотного разделения звуков. Кстати, процесс записи на магнитную ленту с высокочастотным подмагничиванием не является непрерывным, он квантован доменной структурой рабочего слоя ленты и дискретизирован частотой подмагничивания. Артефактов мы не замечаем только потому, что тракт записи-воспроизведения представляет собой хороший antialiasing фильтр.

> Скоро динамики начнут квантовать - диффузор будет передвигаться ступеньками и управляться процессором.

> Очень может быть. Цифровая ЭМОС позволила бы намного точнее контролировать положение диффузора.

LM1036 знаете? Полная дрянь, если ее по прямому назначению использовать.

А если не по прямому?

Сдвигаем ей соответсующим образом частоты перегиба регулятора тембра НЧ и ВЧ, сам регулятор ВЧ ставим на макс. подавление. Оба канала включаем последовательно - для увеличения крутизны фильтров (т.е увеличиваем порядок фильтров вдвое).

Далее - регуляторы громкости и тембра НЧ выводим на переднюю панель, для оперативной регулировки. После ЛМ-ки - ставит еще дополнительный ФНЧ 2-го порядка, герц на 200 - чтобы дополнительно подфильтровать СЧ/ВЧ вместе с шумами самой ЛМ-ки.

Да, а собственно чего мы получили, догадались?

Какой-никакой фильтр для саба. Авось получится :)

P.S. Получился - смотри сабовый фильтры в Статьях.

Далее еще не оформлено.