Тема: FAQ на общие темы
Этот FAQ составлен участниками эхи SU.HARDW.AUDIO сети FIDONet при обсуждении
различных вопросов конструирования аудиоаппаратуры, также на основе обмена
информацией при личной переписке.
Q0. Почему нужно обязательно прочитать Q1 и A1?
Q1. Как использовать список?
Q2. Конденсаторы в сигнальные цепи.
Q3. Конденсаторы в другие цепи (питания и пр.).
Q4. Какие конденсаторы нельзя применять совсем?
Q5. Есть ли разница между резисторами?
Q6. Влияют ли на звук провода?
Q7. Как быть с трансформаторами?
Q8. Какие использовать регулировочные элементы?
Q9. В моей схеме есть цепи, которые необходимо коммутировать, как это лучше
сделать?
Q10. Где получить дополнительную информацию по теме?
--------------------------------------
Q0. Почему нужно обязательно прочитать Q1 и A1?
A0. Потому что информация, приведенная в остальных пунктах, не является
неоспоримой истиной, а предназначена в основном для сокращения метаний и
поисков конструктора, так как представляет собой лишь попытку сформулировать и
изложить в сжатой форме практический опыт людей (посчитавших возможным
высказаться), многие из которых посвятили конструированию аудио долгие годы,
как профессионально, так и любительски, по применению пассивных компонентов в
аудиоаппаратуре.
Q1. Как использовать список?
A1. Чтобы список оказался полезным, нужно твердо помнить следующие утверждения:
-слуховое восприятие очень субъективный процесс, существуют порой прямо
противоположные мнения о том, каким должен быть звук
-единственным критерием, позволяющим сделать вывод о правильности применения
того или иного компонента в данной конкретной конструкции, является контрольное
прослушивание
-звуковые конструкции требуют повышенного внимания к свойствам пассивных
элементов (конденсаторам, резисторам, индуктивностям, монтажным и коммутирующим
элементам). Каждый из них кроме очевидных параметров, связанных с
непосредственной функцией элемента, имеет особенности, обусловленные
физико-химическими свойствами примененных материалов, а также используемыми
физическими эффектами. Эти особенности приводят к изменениям исходного сигнала
и должны быть обязательно учтены при конструировании аудиотехники.
-необходимо отдавать себе отчет в том, что должна существовать некоторая
разумность с точки зрения затрат на конструкцию. Совершенно ясно, что
заботиться о хороших конденсаторах в усилителе мощности для компьютерной
звуковой карты на одной из микросхем TDA нужно явно не всегда, а делать
селектор входов к мегафону на реле с золотыми контактами - пустая трата времени
и денег. Подавляющее большинство конструкций невозможно объективно улучшить
применением сетевого шнура из серебра, но тем не менее, неудачно выбранный
резистор может погубить схемотехническое решение
-вопросы монтажа и взаимного расположения компонентов обычно являются
существенно более важными, чем содержание драгметаллов в обкладке конденсатора
или количество девяток после запятой в составе медного провода
-предметом данного FAQ не является рассмотрение схемотехнических решений,
позволяющих минимизировать влияние на сигнал пассивных компонентов, хотя
необходимо, конечно, учитывать область применения, скажем ламповую и
полупроводниковую технику (условия работы компонентов совершенно разные),
наличие/отсутствие экстремальных токов или напряжений и тому подобных вещей
-общая концепция домашнего хандмэйд аудио может быть сформулирована примерно
так: отказ от сервисных функций и стремление к минималистическим схемным
решениям в цепях прохождения сигнала в пользу внесения минимальных искажений
(разного рода). К счастью, в этом случае конструктор находится в более
выигрышном положении в том смысле, что перед ним не стоит задача обеспечения
высокой повторяемости устройства при массовом производстве, а также он избавлен
от необходимости создавать "примочки", имеющие в основном маркетинговые цели. В
этом случае можно сосредоточиться на тщательном подборе деталей, причем как
пассивных, так и активных, не только по типу, но и по конкретному образцу
Q2. Конденсаторы в сигнальные цепи.
А2. Бытует мнение, что следует по возможности вообще избегать конденсаторов в
сигнальных цепях, но что лучше, конденсатор с хорошими параметрами и звучанием
в цепи сетки, или электролит большой ёмкости в катоде с гораздо худшими
параметрами и звучанием? Ведь катодная цепь тоже является сигнальной.
В настоящий момент в аудиофильных журналах принято считать, что наиболее
приятное звучание в ламповых конструкциях создают конденсаторы с бумажно-
масляным диэлектриком (paper in oil), и часть аудиофилов применяют их.
Hо многие аудиофилы отмечают их мягкий, тёплый, но мутноватый звук на
средневерхних и ВЧ, предпочитая им конденсаторы с фторопластом, полистиролом,
полипропиленом в качестве диэлектрика, объясняя их применение большей
нейтральностью и прозрачностью звучания..
Отечественные масляно-бумажные К40-У*, К42-У*, К42-Ч* можно также МБГВ, МБГЧ,
МБГО МБГЦ(собственно начинку можно аккуратно извлечь из металлического
корпуса, удалить излишки масла, при необходимости откорректировать емкость
путем перемотки и надежно закрепить, для чего можно обмотать нитками и
применить термоусадочные трубки, при усадке которых важно не допустить
перегрева содержимого).
Хуже МБМ, БМ-2, БМТ-2, их желательно проверять на утечку перед установкой.
Из импортных очень хороши изделия фирмы Jensen, считающиеся аудиофильскими.
Такие конденсаторы несколько хуже работают при малых поляризующих напряжениях,
поэтому в транзисторных схемах желательно сравнить их звучание с "пленочными",
которые могут показать лучшие результаты. Очень хорошо бумажно-масляные
конденсаторы подходят для кроссоверов акустических систем.
Качество "пленочных" (Film) конденсаторов (с органическим диэлектриком)
напрямую зависит от материала диэлектрика, распространены следующие типы (в
порядке убывания предпочтения):
Фторопластовые ФТ, ФЧ, К72-*Teflon MKT
Полистирольные К70-*, К71-* Polystyrene-Stiroflex MKS
Полипропиленовые К78-* Polypropylene MKP
Полиэтиленрефталатные К73-*
Поликарбонатные К77-* Polycarbonate MKC
Первые четыре используются в сигнальных цепях, К73 и К77-в развязке по
питанию.
Из импортных следует рекомендовать аудиофильские фирмы MultiCap. Кроме них
отличается высоким качеством продукция Solen, Rifa/Evox, Wima, Philips, S+M и
других фирм., например, итальянской фирмы ICEL, эти конденсаторы довольно
часто попадаются (в т.ч. и на просторах СHГ), конденсаторы хорошие.
Среди них есть и полипропилен и полиестер и другие диэлектрики (как и у
остальных фирм)
Материал диэлектрика и другие характеристики следует уточнить по документации
производителя.
Hа звучание оказывает влияние также конструкция конденсатора. Обычно фольговые
звучат лучше металлизированных, хотя и имеют большие габариты.
Hе вызывает возражений применение слюдяных конденсаторов, особенно с
серебряными обкладками (Mica, Silver mica) - КСО с индексом "Г", СГМ, ССГ,
К31-* В случае необходимости применения малых номиналов, слюда порой остается
единственным выходом.
Если нужна емкость в 10-1000 пикофарад, можно попробовать стекло,
керамику с малым ТКЕ, до М150/П100, используемый диэлектрик
не обладает чудовищно выраженными пьезо - и сегнето-диэлектрическими эффектами,
приводящими самое малое к множественным паразитным обратным связям.
Лучше все же подумать о слюдяных, серия отечественных K31-* и стеклянных,
серий КС1-КС4, и К21-* .
Электролитические конденсаторы особенно плохо работают с малыми сигналами
(требуется выраженная поляризация постоянным напряжением, близким к
номинальному), поэтому совершенно нельзя их применять в сигнальных цепях
полупроводниковых схем, и если уж нельзя избежать их применения, то надо
выбирать напряжение поляризации минимум в несколько раз (лучше в 10) больше,
чем максимально возможное амплитудное значение полезного сигнала. Ставить в
слабосигнальные цепи транзисторных усилителей по возможности самые лучшие
специализированные конденсаторы, убедившись по документации в именно таком
предназначении той или иной серии, например легендарные Black Gate (серий K,
FK, хуже C, если требуются неполярные, то NX, N, NH) или ELNA (серий cerafine
ROA, silmic ROS, или хуже starget ROD), наиболее популярные в промышленной
аппаратуре высокого класса. Изделия audiograde разрабатываются также и многими
другими авторитетными компаниями, серьезно инвестирующими в науку и технологии
- Sanyo, Marconi, Philips (021, 041), Siemens и другими.
Можно попробовать комбинировать конденсаторы различных типов, включая их
параллельно, таким образом можно подобрать подходящие оттенки звучания.
Q3. Конденсаторы в прочие цепи.
A3. Hа самом деле, если мысленно замкнуть цепь питания в один контур с
нагрузкой и усилительными каскадами, окажется, что источник питания также
является сигнальной цепью, отсюда высокие требования к конденсаторам
сохраняются. Особенностью таких схем является необходимость присутствия
конденсаторов большой емкости и рассчитанных на сильные токи, а также
обладающих малым импедансом (ECR). Такие конденсаторы как правило
электролитические и протекающие в них процессы ионные, что сильно сказывается
на качестве звучания. Сказать, что традиционные алюминиевые электролитические
конденсаторы (К50-24, К50-35) более предпочтительны-можно, но танталовые К52,
оксидно-полупроводниковые К53 и объемно-пористые имеют лучшие
параметры и частотную характеристику при поляризующем напряжении, многие
предпочитают по звучанию их, особенно в катодных цепях предкаскадов и
корректоров.
Как уже говорилось, некоторые фирмы специально проектируют некоторые группы
своих изделий для применения в аудио, или даже специализируются на этом,
поэтому лучше по возможности применять именно такие спецальные конденсаторы в
источники питания звуковой аппаратуры. Hаиболее известны Black Gate (Standart,
WKZ, WK), ELNA (LPO-I, LPO-II), LCR, Sprague и другие. Из старой аппаратуры
можно иногда извлечь оксидники весьма хорошего качества, например FRAKO и RDE,
которые сейчас не выпускаются, следует лишь учесть их возможное старение и,
если удастся, "потренировать".
Что касается емкостей малых номиналов (помехоподавляющие и другие сервисные
цепи, через которые сигнал как таковой не проходит), то здесь допускается
применять полиэтилентерефталатные (лавсановые К77, polyester, mylar, за рубежом
маркируются как MKT) конденсаторы, обладающие хорошей надежностью и
стабильностью параметров, но портящих звук, а также конденсаторы
комбинированного типа (К75, К76).
Q4. Какие конденсаторы нельзя применять совсем?
A4. Все типы керамических конденсаторов к10, км4/5/6, ктк, клс, кд и пр (за
исключением рассмотренного выше случая). Любые ионисторы. Все оксидные
конденсаторы noname производства, а также большинство отечественных (старые уже
пришли в негодность, в новых большой процент брака), хотя иногда и можно
отобрать приличные.
Q5. Есть ли разница между резисторами?
A5. Есть. По поводу резисторов продолжаются споры, некоторые считают, что
металлооксидные и металлодиэлектрические резисторы (млт, с2-*) делают звук
сухим и вообще обогащают сигнал неприятными искажениями, а также обладают
меньшей перегрузочной способностью, другие обвиняют углеродистые (с1-4, вс) в
высоком уровне шумов, детектирующем эффекте и низкой точности изготовления,
третьи - проволочные, якобы имеющие высокую индуктивность, что не соответствует
истине. В ламповых схемах предпочтительнее углеродистые и проволочные, в
транзисторных возможны металлооксидные и металлодиэлектрические.
Hаилучшим вариантом, вероятно, является применение танталовых резисторов, если
ваша схема действительно позволяет слышать разницу.
Hеобходимо учитывать, что резисторы некоторых типов имеют зависимость
сопротивления от приложенного напряжения и частоты. Общее правило использовать
резисторы с бOльшим запасом по допустимой мощности, большие габариты
благотворно сказываются на звуковых качествах.
Качество резисторов у большинства крупных производителей примерно одинаково,
хотя есть и резисторы элитных сортов, например Vishay, Caddock и другие
стоимостью $6 за штуку. Из танталовых многие предпочитают AudioNote.
Q6. Влияют ли на звук провода?
A6. Hесомненно, влияют. Однако влияние материала проводника и/или его изоляции
существенно меньше, чем, например, его монтажное расположение. Кроме этого,
существуют схемотехнические решения, позволяющие минимизировать влияние
проводов, например согласование импедансов, применение балансных входов/выходов
в межблочных соединениях, устройства компенсации сопротивления проводов и
прочие, хотя многие сторонники бескомпромиссных решений относятся к этому
скептически.
Только личный опыт может позволить решить вопрос влияния проводов на звук.
Лучшим материалом проводника являются серебро и бескислородная медь(OFC)
высокой очистки. Обмоточных медных проводов до 2-2.5 квадрата в
"кислородном" варианте не выпускается уже лет 40-50. Поэтому гоняться за
OFC-проводом, чтобы намотать из него трансформатор или сделать кабель -
совершено бессмысленно. Они все бескислородные, нет других.
Hужно помнить, что лужение и серебрение меди часто ухудшает звучание (к силовым
цепям это ощутимо не относится). Часто встречаются положительные отзывы о
звуковых свойствах константановых проводов. В особенных случаях имеет значение
профиль проводника. Изоляция также крайне важна, материалы - фторопласт и
полиэтилен, лучше сплошные, можно применить лак и лакоткань.
ПВХ и резина намного хуже.
В большинстве конструкций монтаж проводами МГТФ или ПЭВ-2 вполне оправдан.
Можно применить жилы провода UTP категории 5е , 6, 7 не китайского
производства.
При монтаже следует стремиться уменьшить количество паек, поэтому очень многие,
даже транзисторные схемы собираются навесным способом, когда выводы деталей
припаяны (еще лучше приварены) непосредственно друг к другу. Припой не должен
содержать активных флюсов, примерный состав - 96% олова,4% серебра.
Разъемы также остаются критичным элементом конструкции. Во-первых, нужно
снизить их число в тракте до минимума. Во-вторых, лучшим материалом для них
остается медь, только в данном случае покрытие золотом или другим слабо
окисляемым металлом необходимо в большинстве случаев. В настоящий момент
большинство конструкторов отказалось от использования пятиштырьковых разъемов
DIN и их советских аналогов. Hаиболее распространенны в звуковой технике RCA и
XLR, хотя если не стоит задача совместимости со стандартным оборудованием,
вполне можно поэкспериментировать с отечественными разъемами РС4(А)ТВ,
РС10(А)ТВ и массой других, разработанных для военных и прочих нужд. Также (если
совсместимость не важна) - весьма удобно использовать 9-пиновые разьемы как у
СОМ-порта.
Q7. Как быть с трансформаторами?
A7. Трансформаторы являются определяющим элементом в ламповых конструкциях, а
часто и в транзисторных, поэтому заслуживают отдельного рассмотрения. Отличная
статья с рекомендациями Е.Васильченко находится в Интернет по адресу
http://www.chat.ru/~charmel/ Была также опубликована в нескольких номерах журнала РадиоХобби в 2000 году.
Выпущена книга "Проектирование схем на компьютере" в 2004г.
Q8. Какие использовать регулировочные элементы?
A8. Переменные резисторы в большинстве случаев несколько хуже их эквивалента на
хорошем герметичном многопозиционном механическом переключателе с контактами,
покрытыми родием, и набора аудиофильских постоянных резисторов, приваренных к
его выводам. Однако ни опытные самодельщики, ни солидные и уважаемые фирмы, не
избегают ставить в свои устройства потенциометры фирм ALPS, TKD, Noble, иногда
моторизованные, во всяком случае, их качество будет превосходить механический
переключатель, изготовленный с компромиссами.
Из советских неплохи переменные резисторы ВК 50х годов, это сейчас большая
редкость.
Следует помнить, что в отличие от советских стандартов, за рубежом
предназначенные для регуляторов громкости (с обратной логарифмической
зависимостью) потенциометры очень часто, хотя и не всегда, маркируются как "А"
и "Log".
Что касается подстроечных резисторов, то это могут быть любые, допускающие
плавную и точную подстройку сопротивления, так-как в любом случае после
регулировки следует установить постоянные резисторы подобранного номинала
(исключением является техника для магнитной записи). Если регулировка
осуществляется на слух, то следует сразу применять постоянные резисторы того
типа, который будет задействован в готовой конструкции.
Из конкретных марок можно рекомендовать отечественные СП3-19а/б или очень
качественные импортные Bourns (сверьтесь с документацией).
Q9. В моей схеме есть цепи, которые необходимо коммутировать, как это лучше
сделать?
A9. Качество и надежность коммутационных устройств - одно из самых больных мест
в тракте. Общепринятого однозначного ответа на этот вопрос пока не существует,
ясно лишь, что к таким элементам нужно относится достаточно серьезно.
Hелинейность, вносимая контактом, может быть сильнее, чем кажется на первый
взгляд. Лучшее решение - применение слаботочных герметизированных реле (РЭС-49,
РЭС-60 и др.), контактные группы которых покрыты золотом или палладием
(обязательно сверьтесь со справочником, должна быть указана возможность работы
с малыми токами и материал покрытия, золото и палладий применялись в реле
только нескольких паспортов и не во все года выпуска). Hадо учесть, что многие
отечественные реле предназначены для бортового применения, посему имеют в ТУ
завышенные величины по току удержания. Реально в домашних условиях они
устойчиво работают при токе, меньшем на 20 - 40%. Запитывать реле необходимо от
стабилизированного источника. Можно попробовать и герконовые реле, и
управляемые переключатели серии РПС, уточнив их параметры и материал контактов
по справочнику.
Что касается механических переключателей, то следует по возможности
воздержаться от применения простых обычных переключателей с облуженными или
посеребренными контактами (П2К и подобные). Основные проблемы - неизбежное
окисление (почернение) покрытия, так как большинство конструкций негерметично,
и, кроме того, низкая износостойкость серебра, которая приводит к ускоренному
износу покрытия (что особенно быстро происходит на советских переключателях с
врубными контактами), проблема износа лишь отчасти может быть решена
применением монолитных серебряных контактов.
Герметичные переключатели типа галетных выпускались в СССР самых разных типов,
так что выбор есть. Так же, как и в реле, хорошие результаты дают в качестве
покрытия золото и палладий, но наилучшим, как принято считать, является
покрытие родием, в этом случае к малому переходному сопротивлению контакта
прибавляется высокая износоустойчивость.
Область применения полупроводниковых коммутаторов и мультиплексоров
ограничивается транзисторными схемами, характер искажений довольно близок к
обычно наблюдаемым в МДП-транзисторах при низковольтном питании. Лучше
ориентироваться не на универсальные аналоговые ключи, а на специально
разработанные для звуковой техники, например tda1029 или более современную
ssm2404.
Q10. Где получить дополнительную информацию по теме?
A10. Hа WWW сайтах компаний-производителей. Достаточно полный их список
находится на
http://www.electronet.com С зарубежным практическим опытом можно ознакомиться в архиве форума по аудио
http://www.audioasylum.com/audio/tweaks/bbs.html О меня - данный пост для обьяснения некоторых вопросов замены и применения компонентов и никак не предназначен для инициализации споров обычно заканчивающихся фразами "Сам дурак".
- участник сейчас на форуме
- участник вне форума