مضخم صوت عالي الجودة لسماعات الرأس. مضخم صوت سماعة الرأس بدون مكاسب. صور للهيكل النهائي

وفقا للنتائج استطلاعوفازت سماعات الأذن المجمعة على "أشباه الموصلات". لذلك، سنبدأ خط مجموعات البناء لدينا معهم.

أود أن أبدأ ببعض المخططات البسيطة جدًا. إنها ليست مناسبة لدور المصمم، لكن اعتبارها ربما يقودنا إلى مخطط، في رأينا، منطقي لتشكيل أساس المصمم.

لذلك، دعونا نبدأ.

في المقالة السابقة قلنا بالفعل أن مكبر صوت سماعة الرأس يجب أولاً أن يحل مشكلتين رئيسيتين.

أولا، يجب عليه تفريغ إخراج مصدر الإشارة. يؤدي تشغيل مخرج صوتي بحمل منخفض المعاوقة إلى زيادة حادة في التشوه (بسبب الحمل الحالي العالي) وتدهور في استجابة التردد (التردد المنخفض وفي بعض الأحيان تمرير التردد العالي). استخدام مكبر للصوت المخزن المؤقت الحالي يمنع هذه الظواهر.

ثانيًا، لضمان مستوى الصوت الطبيعي في سماعات الرأس ذات المعاوقة العالية (واحتياطي الحجم في السماعات ذات المعاوقة المنخفضة)، يجب أن تتمتع سماعة الأذن ببعض مكاسب الجهد.

عند استخدام سماعات رأس ذات مقاومة منخفضة، لا يكون التضخيم الإضافي ضروريًا دائمًا. في مثل هذه الحالات، يتم استخدام مكبر الصوت كمخزن مؤقت للتيار. في بعض الأحيان يمكن استخدام أبسط المخططات بهذه الصفة. على سبيل المثال، كما في الصورة. هذه هي الراسبين العادية. يمكن تجميعها باستخدام الترانزستورات ثنائية القطب والتأثير الميداني.

المخطط الأكثر بدائية موجود على اليسار. البساطة هي ميزتها الرئيسية (وربما الميزة الوحيدة لها). اللاخطية العالية، ومقاومة الخرج العالية، والكفاءة المنخفضة جدًا (حتى وفقًا لمعايير دوائر الفئة A)، وما إلى ذلك، تجعلها غير مثيرة للاهتمام من الناحية العملية.

من المنطقي تعقيد الأمر قليلاً. دعونا نستبدل مقاومة الباعث بمصدر تيار (الرسم البياني على اليمين). مثل هذا المخطط له بالفعل الحق في الحياة. يمكنه تحقيق مقاومة منخفضة للإخراج، وزيادة قدرة مكبر الصوت على توصيل التيار إلى الحمل، وتحسين الخطية بشكل كبير، وما إلى ذلك.

يجدر بنا أن نقول بضع كلمات عن عدم خطية الدائرة ذات المصدر الحالي. بشكل عام، الخطية ليست عالية جدًا وتعتمد على التيار الهادئ ومقاومة سماعة الرأس ونوع الترانزستور المستخدم. يمكن أن يصل المستوى التوافقي العام إلى أعشار النسبة المئوية. لكن طيف التشويه مفضل، قصير، مع غلبة التوافقي الثاني. على سبيل المثال: مع تيار هادئ قدره 200 مللي أمبير (سماعات رأس 32 أوم)، يمكنك توقع أن يكون مستوى التوافقي الثاني حوالي 0.1%، ومستوى الثالث - 0.01%، وعدم إمكانية اكتشاف التوافقيات ذات الترتيب الأعلى. يجب أن يبدو مكبر الصوت هذا نظيفًا.

عند العمل باستخدام سماعات رأس ذات مقاومة عالية (وغالبًا ما تكون ذات مقاومة منخفضة)، تكون هناك حاجة لتضخيم الإشارة. إن توفير مساحة رأسية لحجم الصوت له تأثير مفيد جدًا على جودة التشغيل. دعونا نفكر في أبسط مخطط. (انظر الصورة)

تُستخدم هذه الدوائر أحيانًا حتى للعمل مع الصوتيات الكاملة. القرار ليس للجميع. مزايا الدائرة هي البساطة وطيف التشوه المناسب (التوافقي الثاني). تلوين الصوت قوي جدًا، وتعتمد شخصيته على الترانزستور المحدد والتيار الهادئ ومقاومة الحمل. على الأرجح غير مناسب لعشاق الصوت النظيف والدقيق.

المستوى العالي من التوافقيات هو نتيجة للتشغيل غير المرضي للسلسلة مع حمل منخفض المقاومة. إذا وضعنا حاجزًا إضافيًا بين مخرج مكبر الصوت وسماعات الرأس (على سبيل المثال، الذي تمت مناقشته في البداية)، فسنحصل على دائرة جديدة.

ستزداد الخطية لمضخم الجهد بشكل كبير، وسيتم تحديد الخصائص الصوتية للدائرة بأكملها بشكل أساسي من خلال مرحلة المخزن المؤقت للإخراج.

في معظم الحالات، ستكون هذه الدائرة البسيطة كافية لمطابقة سماعات الرأس مع بطاقة الصوت الخاصة بالكمبيوتر المحمول. وفي الوقت نفسه، سوف تزيد جودة التشغيل.

الآن دعونا نتحدث عن طرق أخرى لتحسين خصائص مكبر الصوت.

يمكن حل هذه المشكلة وجهاً لوجه. على سبيل المثال، عن طريق زيادة التيار الهادئ أو اختيار ترانزستور أكثر خطية. سيتعين عليك دفع ثمن هذا من حيث التعقيد والتكلفة. سوف تزيد الأحجام أيضًا. يمكن لهذه الطريقة تحسين الأداء بشكل ملحوظ، ولكن هناك طرق أخرى أقل وضوحًا للتحسين.

الطريقة الأكثر شيوعًا لزيادة المعلمات الموضوعية هي تعقيد المخطط بشكل كبير وإدخال نظام تشغيل مشترك. تظل الدائرة مدمجة واقتصادية، ولكن من الصعب تكرارها وتجميعها وتكوينها. وفي الوقت نفسه، سوف يرتفع سعره أيضا.

لذلك، في رأينا، لا يناسب المصمم أيًا من هذه الخيارات. إنهم يفتقرون إلى التنوع.

يمكن أن يكون الحل الأكثر عالمية هو دائرة تستخدم مضخم تشغيلي مع مخزن مؤقت إضافي للإخراج. يظهر إصدار مثال في الشكل.

الخاصية الرئيسية لها هي الصوت الواضح جدًا. وهذا هو بالضبط ما يجب أن يكون عليه مضخم الترانزستور في رأينا. وللحصول على صوت منمق فمن الأفضل استخدام مكبرات الصوت الهجينة.

الدائرة نفسها تترك بعض الحرية في إعدادات الصوت. يعد هذا أيضًا بديلاً لمضخمات التشغيل (أقل ضوضاءً، وأكثر/أقل سرعة، وما إلى ذلك). إذا رغبت في ذلك، استبدل ترانزستورات الإخراج، وحدد وضع التشغيل الخاص بها (الذي يؤثر على الألوان التي يتم إدخالها في الصوت).

من خلال تغيير الختم، يمكنك تغطية نظام التشغيل لمكبر الصوت بأكمله أو مضخم التشغيل فقط. كل خيار مثير للاهتمام بطريقته الخاصة. عند تغطية مضخم نظام التشغيل بأكمله، يتم تحقيق خطية عالية جدًا، وسيكون إجمالي التشوه التوافقي جزءًا من الألف من النسبة المئوية. سيؤدي استبعاد المخزن المؤقت للإخراج من حلقة نظام التشغيل إلى زيادة في التشوه التوافقي الثاني (التشويه "البهيج"). بالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك بعض التغييرات الأخرى التي تؤثر على الصوت. من الممكن جدًا أن يجد شخص ما هذا الصوت أكثر إثارة للاهتمام. يمكن اختيار التيار الهادئ لمرحلة الإخراج ليناسب متطلبات سماعات الرأس المستخدمة (افتراضيًا سأضبطه على 200 مللي أمبير).

من بين المزايا الأخرى لهذه الدائرة، أود أن أشير إلى القدرة على العمل في مجموعة واسعة من الفولتية العرض (دون أي إعدادات أو تغييرات)، وسهولة التجميع والتكوين.

قد يجد شخص ما أنه من المفيد أيضًا تحويل الجهاز بسهولة إلى مضخم طاقة عالي الجودة (الفئة أ) يعمل في مجال الصوتيات. ولكن، كما يقولون، قصة أخرى (إذا كان أي شخص مهتما، سأخبرك بذلك بشكل منفصل).

تم اختبار جودة الصوت لهذه السماعة وهي عالية. يتم استخدام دائرة مماثلة في مكبر الصوت، وقد ظهر مظهرها في الصور المصاحبة لجميع ملاحظاتنا حول المصمم.

كما يقولون، لدي كل شيء. أود أن أعرف ما رأيك في كل هذا؟

مع أطيب التحيات، كونستانتين م

يمكن العثور على جميع المقالات المخصصة لمشروع جاما من خلال المتصفح

يمكنكم طلب مصمم مكبر الصوت “جاما” عبر موقعنا: AL “فلسفة الصوت”

مجتمع لمناقشة الصانعين - "المنشئون الإلكترونيون". انضم إلينا.

مكبر للصوت دون مكاسب، يبدو غريبا أليس كذلك؟ لكن مع ذلك سنتحدث عنه.

سأبدأ بقصة قصيرة: بعد أن اشتريت سماعات رأس جديدة، بدأت ألاحظ أنه لم يكن هناك ما يكفي من الحجم، ولكن ليس كثيرًا لدرجة أنه سيكون كثيرًا. فقط في التسجيلات التي يكون فيها مستوى الصوت منخفضًا، فأنت تريد إضافة المزيد، وهذا هو الحد الأقصى. وبشكل ذاتي، يبدو أن بطاقة الصوت بدأت تبدو "مضغوطة" إلى حد ما معهم، وتركت الترددات المنخفضة الكثير مما هو مرغوب فيه. أعتقد أن الكثير من الناس واجهوا هذا.

بالنظر إلى المستقبل، أستطيع أن أقول أنني توصلت بنفسي إلى استنتاج مفاده أن هناك حاجة إلى مكبر صوت سماعة الرأس. ولا حتى كمضخم صوت، هناك حاجة إليه أكثر لفتح إمكانات سماعات الرأس. أثناء تجميع مكبر الصوت هذا، لاحظت أن سماعات الرأس بدأت في اللعب بشكل أفضل من مجرد إدخال بطاقة الصوت. ربما يرجع ذلك إلى حقيقة وجود نوع من "التناسق" بين المقاومة المنخفضة نسبيًا لسماعات الرأس وإخراج بطاقة الصوت.

سيتم بناء مكبر صوت سماعة الرأس نفسه على مضخم تشغيلي واحد فقط، في هذه الحالة OPA2134 من اللون البني. نظرًا لأن جهد مصدر الإشارة لا يحتاج إلى تضخيم بشكل خاص، يتم تشغيل مضخم العمليات بواسطة متابع الجهد. كسب المكرر يساوي الوحدة، أو بعبارة أخرى، لا يوجد ربح على الإطلاق. إذن لماذا نحتاج إلى مثل هذا المخطط؟ من المناسب هنا أن نتذكر أن هناك دائرة ترانزستور - تابع باعث، والغرض الرئيسي منها هو مطابقة الشلالات بمقاومات دخل مختلفة. تسمى هذه الشلالات (المكررات) أيضًا بالشلالات العازلة. الآن أصبح اسم "مضخم الصوت بدون تضخيم" واضحًا.

باختصار، عند اختيار دائرة، قررت إنشاء مخزن مؤقت، ونعم، أعلم أن تشغيل مكبر الصوت عند كسب الوحدة ليس جيدًا جدًا، لكن OPA2134 يتواءم مع هذا، تمامًا مثل NE5532 وTL072. والتيار الناتج يكفي "لتشغيل" سماعات الرأس. لا تحتاج إلى الكثير هناك، أليس كذلك؟ حسنًا، 20 مللي أمبير، بحد أقصى 40 مللي أمبير، لا آخذ في الاعتبار سماعات الرأس الحساسة بشكل خاص.

فيما يلي رسم تخطيطي للمخزن المؤقت نفسه:

يُظهر الرسم التخطيطي المضخم التشغيلي نفسه، ولا يحتوي حرفيًا على مجموعة كبيرة من الأجزاء الخاصة بأسلاكه. يوجد عند الإدخال مقاوم متغير قدره 50 Ω، ثم يوجد خلفه مكثف فيلم C4 وC5 بسعة 1.5 μF لكل منهما، ويمكنك وضع المزيد، على سبيل المثال 2.2 μF، وهو أفضل. هناك حاجة إلى المقاومات R7، R8 والمكثفات C2، C1 كنوع من المرشح الذي يعمل كحماية ضد اختراق ترددات الراديو، والضوضاء الصادرة عن الكمبيوتر، ربما ليس بشكل كبير، ولكن فليكن. تحمي المقاومات R5 و R6 مدخلات op-amp، ومن الأفضل تثبيتها، لقد قمت بتثبيتها عند 100 أوم، لكن يمكنك أن تصل إلى 1 كيلو أوم. تحمي المقاومات R4 و R3 خرج المضخم التشغيلي، ويمكنك ضبطها من 10 إلى 30 أوم، ويمكنك فعل المزيد، ولكن لماذا؟ المقاومات R1، R2، أو بالأحرى مقاومتهم لا تؤثر على "وحدة" الكسب، أنا شخصياً قمت بضبطها على 30 كيلو أوم، لكن يمكنك ضبطها على 47 كيلو أوم وستعمل. على الرغم من أن مضخم العمليات ليس هو أسرع 20 فولت/مايكروثانية، إلا أنه تم توفير مصدر الطاقة الموجود على اللوحة بالكامل. 100 nF و 1000 μF لكل منهما، من أرجل مصدر الطاقة السالب والموجب إلى الأرض، وأيضًا أقرب ما يمكن إلى المضخم التشغيلي، بين الموجب والسالب يوجد مكثف آخر، 100 nF. هذه كل التفاصيل، قليلا فقط.

عند تجميعه، يبدو هذا الوشاح العازل كما يلي:

ومن الضروري أيضًا لحام الأسلاك من الأرض إلى جسم المقاوم حتى لا يكون هناك طنين عند لمسها، لقد فعلت ذلك على النحو التالي:

كل ما تبقى هو صنع مصدر الطاقة؛ لم أكن أرغب في العبث كثيرًا بمصدر الطاقة، لذلك قمت بذلك وفقًا للمخطط القياسي في LM7812 / LM7912. الشيء الوحيد الذي اخترته هو المثبتات بحيث يكون هناك توتر مماثل إلى حد ما في الكتفين. في الواقع المخطط:

لا شيء مميز، لقد أضفت للتو بعض التفاصيل، على شكل مكثف ومكثف لمنع التداخل، بالتوازي مع دخل المحول. في المقوم، استخدمت الثنائيات SF26، ويمكن أيضًا استخدام HER107. نعم، أنا أفهم، على ما يبدو، ولكن لماذا؟ يمكنك تثبيت شيء أبسط، لكن سعره ليس مرتفعًا جدًا، ولا تحتاج إلى الكثير منه. ويبدو أنه يؤثر على الصوت، لذلك قمت بتثبيته. لقد استخدمت أيضًا مصهرين PTC 250 مللي أمبير، وكانا نظيفين. قررت أن أرتديها كشبكة أمان، لكن ليس من الضروري أن أرتديها.

تبدو لوحة الطاقة هكذا، وقد تبين أنها مصغرة تمامًا:

ونتيجة لذلك، يبدو المخزن المؤقت لسماعات الرأس كما يلي:

الآن النتيجة الفعلية للعمل المنجز، لا توجد خلفية في الأساس، ولا يمكنك سماعها، وهو ما كنت سعيدًا جدًا به بعد التجميع :) أصبح الصوت أفضل، لقد شعرت به حقًا، وليس أنه كان ملونًا بشكل جميل إلى حد ما، بشكل شخصي بحت، أضافت ترددات منخفضة ومتوسطة، وانتهى الضغط. الحجم الآن كافٍ بالنسبة لي، ومن المفارقات أنه من مكبر للصوت بدون تضخيم. باختصار، أنا سعيد بعمل المخزن المؤقت؛ مع هذا التصميم البسيط، ما عليك سوى محاولة تجميعه :) علاوة على ذلك، فهو يعمل على الفور، ولا تحتاج إلى إجراء أي إعدادات. أنصح أولئك الذين يريدون سماع سماعات الرأس الخاصة بهم بطريقة جديدة، لكنهم لا يريدون تجميع شيء معقد بعد. أنا شخصياً أفكر الآن في كيفية صنع جسم لها.

قائمة العناصر الراديوية

تعيين	يكتب	فئة	كمية	ملحوظة	محل	مفكرة بلدي
	دائرة مكبر للصوت.
IC1	مكبر للصوت التشغيلي	أوبا2134	1			إلى المفكرة
ج1، ج2	مكثف	2200 الجبهة الوطنية	2			إلى المفكرة
ج4، ج5	مكثف	1.5 ميكرو فاراد	2			إلى المفكرة
ج6، ج7		1000 ميكرو فاراد	2			إلى المفكرة
S8-S10	مكثف	0.1 ميكرو فاراد	3			إلى المفكرة
آر1، آر2، آر7، آر8	المقاوم	30 كيلو أوم	4			إلى المفكرة
ر3، ر4	المقاوم	20 أوم	2			إلى المفكرة
ر5، ر6	المقاوم	100 أوم	2			إلى المفكرة
ر9، ر10	مقاومة متغيرة	50 كيلو أوم	2			إلى المفكرة
ر، ل	موصل الإدخال		2			إلى المفكرة
	مقبس سماعة الرأس		1			إلى المفكرة
	مخطط إمدادات الطاقة.
VR1	منظم خطي	LM7812	1			إلى المفكرة
VR2	منظم خطي	LM7912	1			إلى المفكرة
	المعدل الصمام الثنائي	SF26	6			إلى المفكرة
HL1، HL2	الصمام الثنائي الباعث للضوء		2			إلى المفكرة
ج11	مكثف	0.047 درجة فهرنهايت	1			إلى المفكرة
ج12، ج13	مكثف كهربائيا	1000 ميكرو فاراد	2			إلى المفكرة
C14-C17	مكثف	0.1 ميكرو فاراد	4

للحصول على صوت عالي الجودة من الأجهزة المحمولة (الهواتف الذكية ومشغلات mp3 والأجهزة اللوحية وما إلى ذلك). من الخصائص الرئيسية لأي جهاز محمول عمر البطارية. يبذل المصنعون قصارى جهدهم لتقليل استهلاك الطاقة وزيادة عمر بطارية الأداة. لذلك، فإن مكبر الصوت في الجهاز المحمول، كقاعدة عامة، لديه جهد خرج منخفض (0.15-0.3 فولت) وطاقة منخفضة.

بالنسبة لسماعات الرأس ذات المقاومة المنخفضة، فإن هذا ليس مهمًا جدًا - فهي ستبدو عالية جدًا، لكن سماعات الرأس عالية المقاومة (من 100 أوم) لن تكون قادرة على توفير الحجم المتوقع، على الرغم من أن حساسيتها قد تكون أكبر. لماذا هذا؟ لأنه تتم الإشارة إلى الحساسية عادةً بالنسبة إلى قوة سماعة الرأس - ديسيبل / ميجاوات. وهذا يعني أنه عندما يتم توفير 1 ميجاوات لسماعة ذات حساسية تبلغ 100 ديسيبل، فإنها ستنتج نفس ضغط الصوت تمامًا عند الإخراج - 100 ديسيبل. ولكن ما هو 1 ميجاوات لسماعة رأس ذات مقاومة 8 أوم و300 أوم؟ وفقا لدورة الفيزياء المدرسية.

ويترتب على ذلك أنه مع مقاومة قدرها 8 أوم، لتوفير طاقة قدرها 1 ميجاوات، يجب أن ينتج مكبر الصوت إشارة ذات سعة

ولتوفير نفس الطاقة لسماعات الرأس بممانعة 300 أوم، فهي بالفعل 0.5 فولت. إذا تذكرنا أن إشارة خرج أداتنا محدودة بـ 0.2-0.3 فولت، يصبح من الواضح أننا لا نستطيع توقع صوت عالٍ من سماعة رأس ذات مقاومة عالية، على الرغم من أن حساسيتها تبدو مماثلة لحساسية المقاومة المنخفضة.

مقاومة 16 أوم	مقاومة 16 أوم	مقاومة 300 أوم	مقاومة 300 أوم

هناك أسطورة مستمرة مفادها أنه لا يمكن الحصول على صوت جيد إلا من خلال سماعات رأس كاملة الحجم وعالية المقاومة. هذا غير صحيح - يوجد اليوم العديد من سماعات الرأس ذات المقاومة المنخفضة (سواء داخل الأذن أو فوق الأذن) ذات الخصائص الممتازة.
فلماذا تحتاج إلى سماعات رأس عالية المقاومة؟ أليس من الأسهل التبديل إلى مكبرات الصوت ذات المقاومة المنخفضة ونسيان أي مكبرات صوت إضافية؟
كما أن الأمر ليس بهذه البساطة - فمع انخفاض مقاومة سماعات الرأس، يتدفق تيار أكبر عبر مضخم صوت الجهاز. بالنسبة لمكبرات الصوت التقليدية، هذا ليس مهمًا جدًا، لكن الإلكترونيات المدمجة للأجهزة المحمولة لا تحب التيارات العالية. يمكن أن يزيد معامل التشوه غير الخطي عند إخراج الصوت للأداة بشكل ملحوظ مع زيادة التيار بسبب زيادة توليد الحرارة وتسخين عناصر أشباه الموصلات، وكذلك بسبب زيادة الضوضاء الحرارية والضوضاء الجزئية التي تسببها المقاومات غير السلكية. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تكون مقاومة الخرج لمكبرات الصوت المدمجة في الهواتف الذكية عالية جدًا ولها تأثير ملحوظ على استجابة التردد لسماعات الرأس ذات المقاومة المنخفضة.
ببساطة، ستصدر سماعات الرأس ذات المقاومة المنخفضة صوتًا مرتفعًا، لكن الصوت قد يكون سيئًا حتى في الطرز عالية الجودة باهظة الثمن، بينما من المرجح أن توفر سماعات الرأس ذات المقاومة العالية جودة جيدة، لكن حجمها سيكون غير مرضٍ.

لذلك، للحصول على صوت عالي الجودة من هاتف ذكي عادي، يصبح وجود مكبر للصوت إلزاميا ببساطة. سيتطلب العديد من مشغلات mp3 أيضًا مكبرًا للصوت - غالبًا ما لا تكون جودة مكبر الصوت في المشغلات الرخيصة أعلى من جودة الهواتف الذكية البسيطة.
بالإضافة إلى تحسين جودة الصوت، سيعمل مكبر الصوت أيضًا على تقليل استهلاك الطاقة للجهاز المحمول، وبالتالي إطالة عمر البطارية - يعد هذا معيارًا مهمًا لتفريغ الهواتف الذكية الحديثة بسرعة.
بعد تحديد الحاجة إلى مكبر للصوت، يمكنك الانتقال إلى اختيار نموذج معين بناء على خصائصه. لا ينبغي عليك شراء مكبر الصوت الأول الذي تصادفه، فمن الضروري أن يتوافق مع جهازك المحمول، وخاصة سماعات الرأس. من المنطقي أن تقرر أولا اختيار سماعات الرأس، وبعد ذلك فقط (إذا لزم الأمر) حدد مكبر للصوت لهم.

خصائص مكبرات الصوت لسماعات الرأس.

من تنفيذيعتمد ذلك على ما إذا كان بإمكانك الاستماع إلى الموسيقى على الطريق وأثناء المشي. مكبرات الصوت المحمولة عادة ما تكون صغيرة الحجم ولها مصدر طاقة مستقل خاص بها. تكون الأجهزة الثابتة أكبر حجمًا ولا يمكن تشغيلها غالبًا إلا من شبكة 220 فولت. ولكن يمكن استخدام العديد من مكبرات الصوت هذه لإعادة شحن جهاز محمول أثناء تشغيل الموسيقى.

نوع تصميم الدائرةمعظم مكبرات الصوت الحديثة هي الترانزستور. الترانزستورات أكثر إحكاما وأكثر اقتصادا وأقوى وأرخص. لكن مكبرات الصوت الأنبوبية تستمر في الاحتفاظ بمكانتها بفضل العدد الكبير من محبي "صوت الأنبوب الدافئ". المصابيح لها مزايا:
- خطية أفضل من الترانزستورات، مما يوفر استجابة ترددية سلسة في الدوائر البسيطة؛
- مقاومة أفضل للأحمال الزائدة، سواء في حالة حدوث ماس كهربائى للإخراج أو في حالة الطاقة الزائدة لإشارة الإدخال. مكبر الصوت الترانزستور الزائد يفسد الصوت أكثر من مكبر الصوت الأنبوبي.
- لا تقلل من شأن التأثير الجمالي لمضخم الأنبوب ذو الأنابيب المفتوحة
لكن الاستجابة الترددية لمكبرات الصوت الحديثة لأشباه الموصلات لم تكن أدنى من مكبرات الصوت الأنبوبية لفترة طويلة، كما أن عيوب الأنابيب الإلكترونية عند استخدامها في مكبرات الصوت تفوق المزايا بشكل ملحوظ. هذا:
- مستوى عالٍ من الضوضاء الحرارية (التي يخلط الكثير من الناس بينها وبين "صوت الأنبوب")
- هشاشة المصابيح بسبب الاحتراق التدريجي للكاثود؛
- ارتفاع تكلفة المصابيح ومكبرات الصوت لهم؛
- قوة ميكانيكية منخفضة - لا تستطيع المصابيح تحمل الاهتزازات عند نقل مضخم الأنبوب، فمن الأفضل إزالة المصابيح ونقلها بشكل منفصل وتعبئتها وفقًا لذلك؛
- معامل عالي للتشويه غير الخطي بسبب استخدام محول الإخراج؛
تتمتع مكبرات الصوت الهجينة ذات مرحلة إخراج الترانزستور بمعامل تشويه غير خطي أقل، ولكن يتم الاحتفاظ بالضوضاء الحرارية الصادرة عن الأنابيب، لذلك لا يتم العثور عمليًا على نسبة إشارة إلى ضوضاء تزيد عن 90 ديسيبل في مكبرات الصوت الأنبوبية أو الهجينة.

انتاج الطاقةيحدد مكبر الصوت الحد الأقصى لحجم الصوت الذي يمكن أن تنتجه سماعات الرأس المتصلة به. فقط ضع في اعتبارك أن الشركة المصنعة تشير عادةً إلى الطاقة عند الحد الأدنى لمقاومة سماعات الرأس. مع زيادة مقاومة سماعات الرأس المتصلة، تنخفض الطاقة: على سبيل المثال، مكبر الصوت الذي يوفر 16 ميجاوات مع سماعات رأس 16 أوم سوف ينتج 0.8 ميجاوات فقط عند حمل 300 أوم. لذلك، قبل الشراء، من المستحسن معرفة مقدار الطاقة التي يوفرها مكبر الصوت عند توصيل سماعات رأس معينة به. يجب أن تكون الطاقة بحيث تنتج سماعات الرأس نطاقًا لضغط الصوت يتراوح بين 105 و115 ديسيبل، وهو ما يعتبر عاليًا بدرجة كافية بالنسبة لمعظم الأشخاص. لمعرفة ما إذا كانت سماعات الرأس ستنشئ ضغط الصوت المطلوب، يجب عليك حسابه باستخدام الصيغة:

لذلك، مع حساسية سماعة رأس تبلغ 96 ديسيبل / ميجاوات وقوة مضخم صوت تبلغ 0.8 ميجاوات لهذه السماعات، سيكون الحد الأقصى لضغط الصوت 95 ديسيبل، وهو ما لا يكفي بوضوح.

أقصىو الحد الأدنى من المقاومةحدد النطاق الذي يجب أن تكون ضمنه مقاومة سماعات الرأس المستخدمة مع مكبر الصوت هذا. إذا كنت تستخدم سماعات رأس بممانعة أقل من الحد الأدنى، فقد تؤدي زيادة التيارات في مكبر الصوت إلى تلفها. عند توصيل سماعات الرأس بمقاومة أكبر من الحد الأقصى، سيكون الصوت هادئًا جدًا.

إشارة إلى نسبة الضوضاءيوضح مدى ارتفاع مكبر الصوت في حالة عدم وجود إشارة. كلما ارتفع هذا المؤشر، أصبح الصوت الذي يوفره النظام أكثر وضوحًا. بالنسبة للاستماع إلى الموسيقى، فمن غير المرغوب فيه أن يكون هذا الرقم أقل من 75 ديسيبل. توفر معدات Hi-Fi ما لا يقل عن 90 ديسيبل، كما أن مكبرات الصوت عالية الجودة قادرة على توفير نسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ 110-120 ديسيبل وأعلى.

مدخلات مكبر للصوتتحديد تنسيقات استقبال الإشارة التي يدعمها والموصلات المطلوبة لتوصيله بجهاز محمول. لتلقي إشارة صوتية تناظرية من الأداة، يتم استخدام مقابس 2.5، 3.5، 6.35 ملم والزنبق (RCA). لاستقبال إشارة الصوت الرقمية – SPDIF وUSB. وفي كلتا الحالتين، من الضروري أن يحتوي الجهاز المحمول على موصل مناسب وبالطبع يدعم القدرة على نقل الصوت من خلاله. مجموعة متنوعة من المدخلات المختلفة، بالإضافة إلى تلك التي يدعمها جهازك المحمول، لن تكون زائدة عن الحاجة: سيسمح لك ذلك بتوصيل أجهزة أخرى بمكبر الصوت: جهاز كمبيوتر محمول، وراديو السيارة، وما إلى ذلك.

بشكل منفصل، تجدر الإشارة إلى أنه من الممكن استقبال إشارة صوتية في شكل رقمي. وهذا يعني أن مكبر الصوت لديه محول رقمي إلى تناظري (DAC) خاص به، وهو وحدة تقوم بتحويل البيانات الرقمية من ملف صوتي إلى إشارة تناظرية لسماعات الرأس. وهذا يجعل مكبر الصوت أكثر تكلفة، ولكن يمكن أن يكون له تأثير مفيد على جودة الصوت. الحقيقة هي أنه من أجل توفير المال، تقوم الشركات المصنعة للأجهزة المحمولة (خاصة الهواتف الذكية) بتثبيت DACs منخفضة البت غير مكلفة عليها، مما قد يشوه الصوت بشكل كبير.
في هذه الحالة، لن تساعد الجودة العالية لمكبر الصوت وسماعات الرأس بأي شكل من الأشكال - فسوف يتلقون إشارة منخفضة الجودة في البداية. لذلك، إذا لم تكن متأكدًا من جودة مكونات جهازك المحمول (وإذا كان بإمكانه إخراج الصوت رقميًا)، فاختر مكبر صوت مزودًا بمحول DAC مدمج ومدخل رقمي.

غلاف عالي التقنية مصنوع من شريط كهربائي. في البداية، صنعت اللوحة تحت أنبوب قابل للانكماش بالحرارة - لكن المليمتر لم يكن كافيًا، ولم يكن مناسبًا. حسنا، مع ذلك، أنا أحب ذلك.

قضية السعر

قطعة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور من جانب واحد: 2 روبل
MAX9724 - 7.78 روبل
4 مقاومات - 0.07*4 = 0.28 روبل
المكثفات - 0 (حتى إذا اشتريت ~ 30 روبل كحد أقصى)
الموصلات - 0 (إذا اشتريت، ~20-30 روبل)
شريط عازل للإسكان عالي التقنية - 1 روبل

الإجمالي - هذا بالضبط 11.06 روبل بالنسبة لي، وحوالي 61.06 روبل إذا اشتريت كل شيء :-)

نتائج

بالطبع، واجهت مشكلة معروفة على الفور: عند العمل مع الصوت، لا يمكنك الاتصال بنفس الأرض في مكانين (USB أرضي ومقبس صوت أرضي). في هذه الحالة، يزحف التداخل عبر الأرض، والذي لا يمكن تصفيته، ولن يساعد أي مثبت طاقة هنا. (المشكلة هي أن USB له مستوى أرضي خاص به، والصوت له مستوى خاص به، ولوحة لدينا لها مستوى خاص بها. اعتمادًا على التيار المستهلك، ترتفع الأرض بشكل مختلف في كل مكان وهذا يسبب تداخلاً غير قابل للإزالة).

يمكنك حل هذه المشكلة إما عن طريق التخلص من اتصال الصوت (USB DAC) أو مصدر الطاقة (البطارية أو مصدر طاقة آخر). لقد كنت راضيًا تمامًا عن استخدام مصدر طاقة مع مخرج USB نظرًا لتوفره في كل مكان وهو قياسي.

والنتيجة النهائية تتجاوز أي توقعات. لا توجد شكاوى حول الجودة، 0 ضوضاء تمامًا، مستوى صوت مريح - من 22 إلى 40٪، واحتياطي "لسحب" التسجيلات الهادئة. الصوت أكثر ثراء (الشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أن الجهير هنا يبدأ من 0 هرتز) وكل ذلك، وبشكل عام - أجهزة الصوت التي تصنعها بنفسك تبدو دائمًا جيدة بشكل خاص :-)

ما يميزه عن الأجهزة الصينية الجاهزة (مثل FiiO E3) هو سعره الأقل (كذا!)، تجميعه بمكونات احتياطية، عدم وجود مكثفات في مسار الصوت، طاقة أكبر عند العمل مع سماعات الرأس ذات المقاومة العالية (300 أوم) ) بسبب ارتفاع جهد الإمداد، ومن الناحية النظرية، تعد جودة الصوت بأن تكون أعلى (في الممارسة العملية، ربما لن أسمع الفرق).

ملاحظة.كما ذكرت أعلاه، هناك حاجة إلى مكبر للصوت حتى لا يفسد سمعك بمستوى صوت مرتفع للغاية (ناهيك عن سماعات الرأس الممزقة)، ولكن لتشغيل سماعات الرأس "الثقيلة" ذات الحساسية المنخفضة، إذا كان إخراج بطاقة الصوت منخفضًا جدًا. حسنًا، قم باستخراج التسجيلات/الأفلام الهادئة بدون برامج...

PS2.الفرق بين الإيجابيات و "أضيف إلى المفضلة" 4 مرات وهو رقم قياسي :-)

نظرًا لشراء بطاقة صوت جديدة بدون مخرج سماعة رأس، كنت بحاجة إلى مضخم سماعة رأس عالي الجودة قادر على تشغيل TDS-4 المفضل لدي. يجب أن يكون مكبر الصوت مدمجًا وسهل التجميع والإعداد، مع انخفاض مستوى الضجيج والتشويه. ونتيجة لذلك، فإن مكبر الصوت المجمع يلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه.

تم قياس خصائص مكبر الصوت باستخدام برنامج RMAA 6 وتم اختبار تخطيط قناة واحدة (البرنامج يعمل في وضع MONO)، نتائج القياس:

تفاوت استجابة التردد (في النطاق 40 هرتز - 15 كيلو هرتز)، ديسيبل: +0.05، -0.74

مستوى الضوضاء ديسيبل (أ): -90.9

النطاق الديناميكي، ديسيبل (أ): 90.9

التشوه التوافقي %: 0.0014

تشويه التشكيل البيني + الضوضاء،٪: 0.010

التشكيل البيني عند 10 كيلو هرتز، %: 0.0084

تم تصميم مكبر الصوت وفقًا لدائرة عازلة ترانزستور الإخراج op-amp +. يوفر مضخم التشغيل مكاسب عالية للحلقة المفتوحة اللازمة لقمع التشوه التوافقي من خلال ردود فعل عميقة. يقوم المخزن المؤقت للإخراج بتضخيم التيار عن طريق مطابقة المقاومة المنخفضة لملف سماعة الرأس مع خرج الطاقة المنخفضة لمضخم التشغيل. تستخدم الدائرة مضخم تشغيلي مزدوج عالي السرعة K574UD2. يتم توفير الإشارة من المصدر من خلال مكثف العزل C3 والمقاوم R1 إلى الإدخال غير المقلوب لمضخم العمليات. يقوم المقاوم R4 بتعيين نقطة تشغيل التيار المستمر لمكبر الصوت. توفر العناصر C1 وC2 وR2 وR3 تصحيح تردد مضخم التشغيل. يتم إنشاء المخزن المؤقت للإخراج وفقًا لدائرة "موازية". تم اختيار هذه الدائرة لأنها تفتقر إلى التشوه العابر المرتبط بدوائر الدفع والسحب التقليدية. عند استخدام الترانزستورات ذات المعلمات المماثلة، يتم تعويض انخفاض الجهد عند تقاطعات الباعث الأساسي للشلالات ما قبل النهائية والنهائية بشكل متبادل. الترانزستورات العازلة، التي يتم تركيبها على المشتت الحراري المشترك، تعمل على استقرار بعضها البعض بشكل متبادل. تتم تغطية مرحلة op-amp و buffer بواسطة 100% OOS مشترك للتيار المباشر والمتردد، وكسب الدائرة هو 1.

يُنصح باستخدام مكثف الفيلم C3. C1، C2، C6، C7 – السيراميك. جميع المقاومات من النوع MLT-0.125 (أو نظائرها المستوردة). الترانزستورات VT1 KT315G، VT2 KT361G، VT3 KT815G، VT4 KT814G. سيكون من الأفضل استخدام الترانزستورات KT815G وKT814G مثل VT1 وVT2، لأسباب تتعلق بالمعلمات المتطابقة والقدرة على تنظيم الاتصال الحراري بسهولة لجميع الترانزستورات العازلة الأربعة. يمكن استبدال المضخم التشغيلي بأي جهاز آخر عالي السرعة مع التغيير المقابل في مجموعة العناصر التصحيحية وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة. يتم تشغيل مكبر الصوت من مصدر طاقة ثنائي القطب غير مستقر. يستخدم مصدر الطاقة محول 220/20 يتم النقر عليه من منتصف الملف الثانوي. أي جسر ديود للجهد 50 فولت والتيار حتى 1 أمبير. من الممكن استخدام الثنائيات من سلسلة 1N4001-1N4007. سعة المكثفات C4، C5 لا تقل عن 1000 ميكروفاراد (استخدمت 4700 ميكروفاراد)

مكبر الصوت الذي تم تجميعه بشكل صحيح لا يتطلب التعديل. من الضروري التحقق من الاستهلاك الحالي (حوالي 30 مللي أمبير لمكبر الصوت ثنائي القناة) والجهد الثابت عند الخرج.

يتم وضع أجزاء مكبر الصوت ومصدر الطاقة على لوحة مشتركة مقاس 35 × 78 مم. يتم توصيل ترانزستورات كل قناة من خلال حشوات عازلة بمشتت حراري مشترك على شكل حرف U. منطقة المشتت الحراري غير مهمة، الشيء الرئيسي هو أنها تضمن الاتصال الحراري للترانزستورات.

لوحة الدوائر المطبوعة عبارة عن طبقة واحدة مع وصلات وصل، موضوعة في Sprint Layout 5. في نسخة المؤلف، تم استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير القابل للرقائق، وتم تثبيت الأجزاء في الثقوب، وتم توصيل المسامير بأسلاك نحاسية.

الأدب:

وحدة مكبر للصوت لمجمع راديو الهواة. أ.جيف، الراديو رقم 8 1982

مضخم صوت سماعات الرأس المكتبي من Sapphire – http://phonoclone.com/diy-sapp.html