В предусилителях понятно, если совсем схематично, в балансном стереопредусилителе фактически 4 усилителя, по два на каждый канал, для обеспечения балансности. Положительное: малошумящий балансный усилитель с Кш 0.7 дБ, классическая антенна «волновой канал», узконаправленная, т.е. дальнобойная, частый рефлектор, алюминиевая, легкая — 850 г, активная, т.е. с усилителем, питание от приставки. В чем заключается принцип работы балансного усилителя? Одной из ключевых частей балансного усилителя являются операционные усилители (ОУ), которые являются универсальными устройствами, способными выполнять широкий диапазон функций. Балансный вход позволяет усилителю обеспечить более широкий динамический диапазон воспроизведения звука. Динамический диапазон — это разница между самыми тихими и самыми громкими звуками, которые усилитель способен передать без искажений.
Есть ли преимущества у балансных усилителей для наушников?
Операционным усилителем (ОУ) называют многокаскадный балансный усилитель постоянного напряжения в интегральном исполнении с большим коэффициентом усиления (k=103 – 106). Балансные усилители постоянного тока используют для значительного снижения дрейфа нуля в усилителях постоянного тока и применяют обычно для усиления очень слабых сигналов. Балансные усилители строят на двух одинаковых усилительных плечах. Подключение к балансному усилителю происходит при помощи трехконтактных входов и выходов на разъемах XLR. Схема балансного соединения подразумевает наличие трех сигнальных проводников: «плюс», «минус» и «земля» (расположена посередине). Балансный вход усилителя — это особая конструкция, применяемая для получения и обработки аудиосигнала.
Схемотехника аналоговых электронных устройств (стр. 7 )
Транзисторы все чаще используются в двухполюсном включении в качестве диодов. При этом удается улучшить некоторые параметры, и появляется возможность их изменения за счет выбора соответствующего включения одного и того же транзистора. Транзисторы используются как конденсаторы малой емкости и как большие резисторы. Разработаны многоэмиттерные транзисторы, заменившие диодные сборки и обеспечивающие улучшение переходных характеристик логических схем.
Кроме того, наметилось стремление увеличить число транзисторов в схеме с целью ослабления требований к параметрам каждого транзистора в отдельности. Экономически более выгодно вместо одного транзистора с высокими параметрами использовать два транзистора со средними параметрами. Процент выхода годных схем, несмотря на некоторое увеличение числа компонентов, возрастает, а стоимость уменьшается.
Поэтому в ИМС находят широкое применение так называемые составные транзисторы и каскадное включение транзисторов. Таким образом, старый принцип - чем проще схема, тем легче ее изготовить - применительно к планарной ИМС не всегда справедлив. Если в схемах с дискретными компонентами отношение количества транзисторов к числу пассивных элементов 1:8, 1:5, то в интегральных схемах 2:1.
Заказать работу Особенностью интегральной схемотехники помимо сказанного является также преимущественное использование усилителей постоянного тока с непосредственными связями, а также стремление использовать такие схемы, характеристики которых определяются в основном не абсолютными значениями элементов например, резисторов , а соотношениями между их номиналами. Как уже говорилось ранее, технологические допуски на абсолютные величины элементов довольно высоки, в то время как соотношения между номиналами можно выдерживать с большой точностью. Как известно, в транзисторных схемах широко используются комбинации транзисторов с различной проводимостью, р-n-р и n-р-n.
В интегральных микросхемах предпочтение отдается схемам, в которых используются транзисторы с проводимостью одного типа. Применение в одной схеме р-n-р и n-р-n транзисторов усложняет технологический процесс, причем соответственно возрастает стоимость схем и уменьшается процент выхода годных. Существующая технология, а также применение новых материалов и новых физических явлений позволяют создать приборы, в которых трудно найти аналогию с соответствующими схемами, выполненными на дискретных компонентах.
Эффект Ганна в арсениде галлия используется для построения генераторов и логических схем. В ИМС находят широкое применение полевые транзисторы. Это обусловлено тем, что полевые транзисторы позволяют получить высокую степень интеграции, упрощают технологические процессы.
В ИМС находят широкое применение многоэмиттерные транзисторы. Многоэмиттерный транзистор представляет собой совокупность нескольких транзисторных структур, имеющих общий коллектор и базу. Все области эмиттеров образуются одновременно с соответствующими областями обыкновенного транзистора, поэтому все транзисторы имеют одинаковое распределение примесей в эмиттере, базе и коллекторе, одинаковые распределенные емкости переходов и одинаковые свойства коллекторов.
Различие между многоэмиттерным и обычным транзисторами заключается в площадях коллекторных и эмиттерных переходов и числе эмиттеров, а также конструкции и взаимном расположении контактов. Многоэмиттерные транзисторы применяются в многоканальных переключающихся устройствах. Следующая особенность интегральной схемотехники связана с затруднением в реализации избирательных цепей, поэтому в интегральной схемотехнике стараются использовать схемные решения, позволяющие реализовать избирательную частотную характеристику с использованем активных RC фильтров.
Базовыми схемами аналоговых ИМС необходимо считать многокаскадные усилители с непосредственной связью, охваченные глубокой отрицательной обратной связью, каскадные усилители с использованием составных транзисторов и дифференциальные усилители. При проектировании многокаскадных усилителей переменного тока на дискретных элементах связь между каскадами осуществляется, как правило, через разделительные конденсаторы большого номинала. В ИМС конденсаторы большой емкости выполнить не удается, поэтому усилители переменного тока используются для диапазона сравнительно высоких частот мегагерц и выше.
На более низких частотах, в частности звуковых, применяют непосредственную связь между каскадами, то есть используют усилители постоянного тока.
Второй канал II усиления выполнен идентично каналу I, поэтому для удобства на фиг. Рассмотрим принципиальное функционирование высокочастотного балансного усилителя в соответствии с фиг.
Как было сказано выше, в основе заявленного усилителя лежит балансная схема усиления сигнала. Эта схема характеризуется наличием двух каналов I, II усиления, которые работают независимо друг от друга, но которые абсолютно идентичны с точки зрения набега фаз ВЧ сигнала. Это основное требование, так как только при таком условии возможно достижение максимального КПД при сложении мощностей усиленных сигналов.
Аналогичные балансные усилители мощности обычно имеют такой же трансформатор на входе, который делит входной сигнал на два канала. В данном случае входной делитель не требуется, так как источником сигнала является петлевой вибратор антенны, клеммы которого непосредственно подключены к входам 3, 4 каналов I, II усиления, входящих в состав заявленного балансного усилителя. При такой схеме включения происходит улучшение результирующего коэффициента шума усилителя, так как на входе усилителя отсутствует пассивный делитель, который обычно ухудшает коэффициент шума минимум на 3 дБ.
Так же улучшению коэффициента шума способствует непосредственное подключение входов 3, 4 усилителя к антенному вибратору, так как этим достигаются минимальные длины проводников между антенным вибратором и входами усилителей. Рассмотрим более подробно работу патентуемого балансного усилителя. Входной ВЧ сигнал через входы 3, 4 поступает в противофазе на базы первых транзисторов 1-1 и 2-1.
Конденсаторы 101 и 102 разделяют сигналы, индуктивности 111 и 112 частично формируют АЧХ и одновременно защищают усилитель от статического электричества. Транзисторы 1-1 и 1-2 включены по схеме с общим эмиттером в режиме согласования по шумам, что обеспечивается установлением режима по постоянному току с помощью резисторов 121 и 122, а так же резисторами 211 и 212. Конденсаторы 231, 241, 232, 242 обеспечивают фильтрацию цепей питания от ВЧ сигналов.
Далее через разделительные конденсаторы 131 и 132 сигналы поступают на вторые каскады усилителей, собранные на транзисторах 1-2 и 2-2. Конденсаторы 161 и 162, резисторы 171 и 172 обеспечивают режим транзисторов по переменному току. Резисторы 151 и 152 обеспечивают режим транзисторов по постоянному току.
Дроссели 221 и 222 являются нагрузками каскадов усиления. Резисторы 181 и 182, 191 и 192, а так же конденсаторы 201 и 202 стоят в цепи обратной связи транзисторов 1-2 и 2-2. Конденсатор 5 служит для корректировки АЧХ усилителя и выравнивания фаз сигнала на транзисторах 1-2 и 2-2.
Далее через разделительные конденсаторы 141 и 142 сигналы поступают на суммирующий трансформатор 8, после которого несимметричный ВЧ сигнал поступает на выходы 91 и 92. Дроссель 28 обеспечивает подачу напряжения питания от выходов в цепи питания усилителя.
Но почему так делается, это дурилово или что? Продолжаем разбираться на примере замечательного усилителя Yamaha P2100 обладающего очень высоким разрешением, контролем и скоростью. Я скажу так, мне лично, лучше, чем этот аппарат звучит по обычным RCA уже не надо — меня все устраивает — и пространство и разрешение и скорость, но в нем же есть и XLR-разъемы!
Эффект на звук при подключении усилителя мощности Yamaha P2100 Professional я уже наблюдал в системе знакомого, когда мы переключали провода с XLR балансные на RCA небалансные. Результат от XLR был очень заметен — явно более высокое разрешение. Этого нельзя было незаметить, так как разница не на уровне ощущений, а явная — совершенно отчетливо вырастало разрешение, улучшалась локализация инструментов, становилось звучание более объемным трехмерным. Недавно мне задавали вопрос о том, являются ли входы XLR и соответственно сам усилитель Yamaha P2100 на самом деле балансными, так как над ними есть надпись unbalance, что означает несемметричный, то есть небалансный. Но ниже этих XLR разъемов располагались небалансные RCA и можно было предположить, что надпись касается их, так как выше были еще сообщения.
Так как звучание P2100 мне нравилось и я не особо потому интересовался такими высокими материями, то слушал в свое удовольствие, но желание расставить точки над i заставило меня открыть сервис гид на Yamaha P2100, чтобы выяснить это из первоисточника. И первое, что я увидел на схеме: Да-да, 1 и 3 замкнуты. Ок, хорошо, но каким образом тогда звучание ставится явно лучше по XLR-подключению. Вы можете сказать, что «показалось» и так далее, но дело не в этом.
Затем включают питание и устанавливают режимы работы каждого из каналов усилителя в отдельности при отключенном сигнале и нагрузке. Сначала переменным резистором R9 устанавливают ток, потребляемый каналом Б, равный 60 мА.
Далее переменным резистором R5 добиваются того, чтобы постоянное напряжение на выходе канала Б было 30 В. Потом аналогичные операции производят с каналом А. Затем включают нагрузку и замеряют постоянное напряжение на ней. В противном случае переменным резистором R5 каналов А и Б вновь производят коррекцию так, чтобы постоянное напряжение на нагрузке вошло в норму. И только после этого можно испытывать усилитель с источником сигнала. Конечно, в большинстве случаев любительской практики выходная мощность 250 Вт не требуется.
Но описанный выше принцип построения балансных мостовых усилителей мощности низкой частоты может оказаться полезным при создании усилителей меньшей мощности на 40-50 Вт на базе двух усилителей малой мощности. Необходимо только, чтобы оба исходных усилителя были одного типа, имели одинаковые характеристики, а источник питания позволял получать требуемую мощность.
Балансная коммутация
Сегодня я хочу поговорить о достаточно новой тенденции, когда в плеерах, ЦАПах и всевозможных усилителях, помимо всем знакомых классических, стали появляться так называемые балансные выходы для наушников. инвертирующий и неинвертирующий. Сигнал на выходе дифференциального усилителя пропорционален разности сигналов на этих входах. Балансный Усилитель – покупайте на OZON по выгодным ценам! Дифференциальные усилители (ДУ) на биполярных и полевых транзисторах отличаются от балансных усилителей, доказанных на рис. 7.4, наличием двух несимметричных входов (рис. 7.6).
Преобразователи интерфейсов
Операционным усилителем (ОУ) называют многокаскадный балансный усилитель постоянного напряжения в интегральном исполнении с большим коэффициентом усиления (k=103 – 106). Второй факт — балансный кабель и выход балансного усилителя имеют не три, а четыре контакта. Причина все та же — у каналов нет и не должно быть общих проводов. И вновь, можно найти немало примеров и среди техники High-End, и среди бюджетного китайского Hi-Fi. 6. Усилитель для наушников. Балансный в классе А, похожий по схемотехнике на тот, что использован в HA-7, но без германия, а с современными кремниевыми транзисторами. Перед тем, как разобраться в подключении балансного входа, давайте разберемся, что это такое. Балансный вход – это тип входа в усилитель, который используется для подключения звуковых источников, таких как микрофоны или аудиоплееры.
Как не запутаться в аудиопортах
Балансный вход усилителя — это тип входа, который позволяет передавать аудио сигнал по двум проводам с противоположными фазами. Это позволяет усилителю более эффективно обрабатывать аудио сигнал и предотвращает возникновение помех и шумов. Таким образом, можно иметь длинные межблочные соединения, причем экран заземлен только с одного конца. Это сокращает контур заземления, а балансное соединение гарантирует, что к усилителю (-ам) передается только необходимый сигнал. Патент SU1107282A1: БАЛАНСНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, содержащий первый и второй входные транзисторы, эмиттеры которых объединены через резистивный делитель, отвод которого подключен к одной шине источника питания, первый и второй резисторы нагрузки, один выводы. Простейший балансный усилитель на биполярных транзисторах изображен на рис. 6.17, б и состоит из двух типовых каскадов ОЭ, эмиттеры которых взаимосвязаны и имеют общий резистор Ra. В чем заключается принцип работы балансного усилителя? Одной из ключевых частей балансного усилителя являются операционные усилители (ОУ), которые являются универсальными устройствами, способными выполнять широкий диапазон функций.
Балансный вход УМЗЧ
Но зато есть возможность использовать мало качественные и дешёвые компоненты, так как звук заранее "придавлен" схемотехникой и в установке дорогих деталей нет необходимости. Совершенно очевидно - все балансные соединения в домашней High End Audio аппаратуре не нужны, а их широкое применение обусловлено чисто коммерческом подходом. Другое дело профессиональная техника. Но даже здесь, классические и джазовые произведения исполняются натурально или на небалансной аппаратуре. Примитивный рок и попса - вот прерогатива балансных изделий.
Небалансные несимметричные соединения Аудио конструкция которая работает в однотактном режиме усиления без ООС является полностью небалансной, так как нет второго плеча усиления. Если к небалансной аппаратуре подключить балансные соединения, то качество звуковоспроизведения заметно изменится в худшую сторону. Дополнительные элементы увеличивают путь прохождения сигнала и добавляют собственные шумы. При этом, вся небалансная система обычно построена на высококачественных деталях, так как нет искусственных балансёров - ограничений ООС и противофазных каскадов усиления, что предъявляет к компонентам повышенные звуковые требования.
Это основное требование, так как только при таком условии возможно достижение максимального КПД при сложении мощностей усиленных сигналов. Аналогичные балансные усилители мощности обычно имеют такой же трансформатор на входе, который делит входной сигнал на два канала. В данном случае входной делитель не требуется, так как источником сигнала является петлевой вибратор антенны, клеммы которого непосредственно подключены к входам 3, 4 каналов I, II усиления, входящих в состав заявленного балансного усилителя. При такой схеме включения происходит улучшение результирующего коэффициента шума усилителя, так как на входе усилителя отсутствует пассивный делитель, который обычно ухудшает коэффициент шума минимум на 3 дБ. Так же улучшению коэффициента шума способствует непосредственное подключение входов 3, 4 усилителя к антенному вибратору, так как этим достигаются минимальные длины проводников между антенным вибратором и входами усилителей. Рассмотрим более подробно работу патентуемого балансного усилителя.
Входной ВЧ сигнал через входы 3, 4 поступает в противофазе на базы первых транзисторов 1-1 и 2-1. Конденсаторы 101 и 102 разделяют сигналы, индуктивности 111 и 112 частично формируют АЧХ и одновременно защищают усилитель от статического электричества. Транзисторы 1-1 и 1-2 включены по схеме с общим эмиттером в режиме согласования по шумам, что обеспечивается установлением режима по постоянному току с помощью резисторов 121 и 122, а так же резисторами 211 и 212. Конденсаторы 231, 241, 232, 242 обеспечивают фильтрацию цепей питания от ВЧ сигналов. Далее через разделительные конденсаторы 131 и 132 сигналы поступают на вторые каскады усилителей, собранные на транзисторах 1-2 и 2-2. Конденсаторы 161 и 162, резисторы 171 и 172 обеспечивают режим транзисторов по переменному току.
Резисторы 151 и 152 обеспечивают режим транзисторов по постоянному току. Дроссели 221 и 222 являются нагрузками каскадов усиления. Резисторы 181 и 182, 191 и 192, а так же конденсаторы 201 и 202 стоят в цепи обратной связи транзисторов 1-2 и 2-2. Конденсатор 5 служит для корректировки АЧХ усилителя и выравнивания фаз сигнала на транзисторах 1-2 и 2-2. Далее через разделительные конденсаторы 141 и 142 сигналы поступают на суммирующий трансформатор 8, после которого несимметричный ВЧ сигнал поступает на выходы 91 и 92. Дроссель 28 обеспечивает подачу напряжения питания от выходов в цепи питания усилителя.
Конденсатор 26 обеспечивает фильтрацию цепей питания от ВЧ сигналов. Диод 27 обеспечивает защиту цепей питания от импульсных помех отрицательной полярности. Применение данной схемы построения усилителя в сочетании с антенной по сравнению с обычными малошумящими усилителями предпочтительно, так как в данной схеме включения нет необходимости точного согласования антенны и усилителя и использования цепей согласования, при которых неизбежно появляются потери сигнала, что в свою очередь приводит к увеличению коэффициента шума. Обычно малошумящие антенные усилители телевизионного диапазона имеют коэффициент шума 3.
Но это напряжение оказывается приложенным к цепи, в которую входят корпус приемника сигнала — входной разъем — экранирующая оплетка кабеля — выходной разъем — корпус приемника сигнала рис. Эквивалентная схема сигнальной цепи с учетом влияния PE-N-провода Теоретически эта цепь может шунтировать РЕ- N-проводник и уменьшить падение напряжения, но практически, поскольку ее сопротивление гораздо больше, чем у метра медного провода сечением 1 мм2, эти 17 мВ оказываются просто поделенными между перечисленными элементами. Величина напряжения помехи в цепи сигнала UП зависит от сопротивлений в контуре, в реальных условиях в звуковую цепь попадет примерно треть, то есть около 5 мВ. Такой уровень фона явно неприемлем для студии. Устранить причину появления помехи в сигнальной цепи можно несколькими способами: уравнять потенциалы корпусов приборов, соединив их отдельным от силовых цепей контуром, и разделить сигнальные и силовые цепи, то есть исключить приборы, у которых корпус соединен с нулевым проводом сигнального тракта рис. Балансная линия хорошо защищена от помех при корректном соединении экранов и корпусов Именно так решали вопрос с наводками от сети в студиях и домах радио в те далекие времена, когда и о цене особо не задумывались; в случае, когда нулевой провод сигнальной цепи источника соединен с корпусом, для снижения фона можно изолировать корпус от силовых и защитных цепей.
Если требования безопасности не позволяют изолировать прибор полностью, можно использовать компромиссное решение, показанное на рис. Для сигнала 50 Гц и гармоник сетевого напряжения цепь защиты представляет собой просто резистор, сопротивление которого существенно больше, чем сопротивление контакта выходного разъема источника сигнала Z1 на рис. Если же вдруг в результате случайной аварии или неправильных действий человека разность потенциалов между корпусом источника сигнала и PE-N-проводником возрастет, то откроются диоды моста VD1, а сначала конденсатор С1 поглотит фронт импульса. В аварийном режиме даже при токе 50 А напряжение на цепи защиты не превысит 3…5 В, то есть безопасно и для оборудования, и для человека. Примененные диоды 2W01G выдерживают такой ток в течение времени, достаточного для срабатывания общей защиты в цепях питания студии. К сожалению, нет простого и универсального решения для подачи сигнала с балансного выхода на небалансный вход. Балансный выход многих студийных приборов — это два операционных усилителя.
Недостаток: восприимчивость к механическим повреждениям, сгибам и поворотам. Идеальный вариант для постоянных инсталляций, то есть в случаях, где к гибкости кабеля не предъявляется повышенных требований. Отлично экранирует помехи, легко разрезается. Сетчатая оплетка Медь, другие металлы Самая надежная форма экранирования, но довольно сложная в производстве. Кабели с плетеным экраном «оплеткой» могут быть практически любой толщины и обеспечивают отличное экранирование в сочетании с достаточной гибкостью. Трудно разрезаются, требуют больше времени для припаивания разъемов. Стоят значительно дороже Спиральная оплетка Медь, другие металлы Обеспечивает более высокие показатели в плане гибкости, по сравнению с другими типами экранирования. Кабель с витым экраном стоит недорого, гибкий, легко разрезается и паяется. Качество экранирования зависит от плотности витков, поэтому крутой изгиб такого провода может снизить его эффективность — витки экрана в месте изгиба отходят друг от друга. Такие кабели также плохо переносят скручивание. Двойной экран Медь, алюминий, другие металлы Является комбинированным вариантом оплетки и фольги. Отличное экранирование с минимальным уровнем взаимопроникновения. Очень дорогой. Очень плохо гнется Электропроводящий пластик Пластик с углеродным волокном Прокладывается дренажный провод по всей длине кабеля. Очень гибкий, не боится скручивания, легко разрезается. Экранирующие свойства хуже, чем у фольги или плетенки Между двумя мирами Принцип работы балансного предусилителя применительно к Hi-Fi-системе в целом понятен. В XLR разъем приходят три сигнальных проводника «плюс», «минус» и «земля». Сигнал попадает в симметричный тракт и после усиления оказывается на выходе с тем же самым трехконтактным разъемом. Все выглядит логично, но что происходит в начале и в конце звукового тракта? К балансному усилителю мощности класса Hi-Fi подключаются колонки с двумя, а не тремя контактами. У балансных наушников также используется по два, а не по три контакта на каждый канал. Источник сигнала тоже не обязательно будет балансным. Как работает балансная схема в этом случае?
Балансное подключение наушников
Далее переменным резистором R5 добиваются того, чтобы постоянное напряжение на выходе канала Б было 30 В. Потом аналогичные операции производят с каналом А. Затем включают нагрузку и замеряют постоянное напряжение на ней. В противном случае переменным резистором R5 каналов А и Б вновь производят коррекцию так, чтобы постоянное напряжение на нагрузке вошло в норму.
И только после этого можно испытывать усилитель с источником сигнала. Конечно, в большинстве случаев любительской практики выходная мощность 250 Вт не требуется. Но описанный выше принцип построения балансных мостовых усилителей мощности низкой частоты может оказаться полезным при создании усилителей меньшей мощности на 40-50 Вт на базе двух усилителей малой мощности.
Необходимо только, чтобы оба исходных усилителя были одного типа, имели одинаковые характеристики, а источник питания позволял получать требуемую мощность. В среднем можно считать, что мощность выпрямителя и трансформатора должна быть по крайней мере вдвое больше максимальной выходной мощности усилителя в целом. В заключение необходимо указать, что качество работы любого усилителя мощности низкой частоты во много зависит от источника усиливаемого сигнала, предшествующих регулирующих и корректирующих каскадов, от самой электроакустической установки, в которой используется данный усилитель, а также от мощности, входного сопротивления и качества работы громкоговорителя или громкоговорителей, если их несколько.
Да и что там смотреть? По мощности же мы имеем целых 2. Что, скажем прямо, далеко не рекорд, но очень внушительно. Больше всего мне понравилось, как производитель разделил выходы, мол XLR это для тугих полноразмеров, а в 6. Так я и сделал, фон при этом оказался абсолютно чистым, нагрев есть, но совершенно незначительный. Измерения По замерам, ожидаемо, все пункты в состоянии отлично. Я уже приводил измерения пары E50 и L50 в обзоре ЦАПа, так что результат остается ровно тот же самый.
Единственное, дошли, наконец, мои кабели и я смог протестировать тот самый разбаланс каналов. Да, это дело непосредственно L50. И хотя он и абсолютно несущественный, но нужно же было проверить. А так, идеально кривая АЧХ, прекрасный уровень шумов, великолепный динамический диапазон и искажения ниже уровня минус 110 Дб, причем как гармонические, так и интермодуляционные. Блок питания тут очень качественный, никаких лишних гармоник от себя не вносит. То есть по качеству изготовления и уровню измерений L50 тоже показывает самый высокий класс. В процессе тестирования усилителя, как и обычно, я использовал все, что у меня оказалось под рукой.
Понятно, что в каждом из случаев результат был абсолютно предсказуем, однако эксперименты я провел со всей необходимой тщательностью. Так в сравнении героя обзора с SMSL HO200 последний показал значительно более высокую проработку, объем, глубину и динамику. А следовательно, придется огорчить всех тех, кто до сих пор размышляет о наличии в более высоком сегменте сколь либо значимых различий в усилителях. Да, отличия есть и они очень весомые. Что характеризует усилитель как аппарат, делающий ровно то, для чего и предназначен — чисто и четко усиливает принятый на один из своих входов сигнал. А значит, к усилителю L50 имеет смысл брать аппараты того же уровня. Если подключить бюджетник, то на выходе чуда не произойдет.
Вот в такой связке оба устройства способны раскрыться в полной мере, показав весь спектр возможностей и ЦАПа, и усилителя для наушников. В плане подачи очень чувствуется преемственность поколений. Topping L30 имеет примерно тот же характер, но более резкий и плоский, с упрощенной такой передачей текстур. Не в общем смысле, конечно, а на фоне героя обзора. Мы ведь с ним сравниваем. Если же говорить о связке с E50, то усилитель тоже не пытается развить возможности ЦАПа. Его задача максимально точно передать звучание дальше, на наши наушники.
Оттого мы имеем отличную четкость, проработку даже самых мелких нюансов и просто изумительную прорисовку вокала и других лидирующих инструментов.
Если регулировка производится в аналоге, то в минимальных положениях регулятора может наблюдаться дисбаланс каналов. И он соответственно будет начинаться на более высокой громкости. Если регулировка производится в цифровом веде, то аналогично может быть более высокая минимальная громкость, или более широкий шаг ступеней регулировки громкости в минимальных положениях. Таким образом, при использовании высокочувствительных наушников балансный выход может быть менее удобным.
В RAA учет регулировки громкости производится через параметр оптимальный диапазон регулировки громкости. Гарнитурный провод с микрофоном Существенным минусом для свистков с балансным выходом, рассчитанных на смартфон, является отсутствие варианта гарнитурного с микрофоном подключения наушников. Но, может кто-то постепенно внедрит 5-ти или 6-ти контактный разъем или комбинацию из балансного и дополнительного гарнитурного входа. Пока этот выход функционально рассчитан только на прослушивание музыки. Некоторые усилители используют два независимых усилителя и на панели есть один или два небаланасных выхода и один балансный.
Такой вариант показан на картинке ниже слева. Если подключится по небалансу, то напряжение будет между волной и землей, в данном случае нулем. Амплитуда в балансном подключении получается всегда вдвое выше и при уменьшении громкости волна будет сливаться с нулем. Второй вариант правая картинка , центр относительно земли смещен так работает к примеру E1DA 9038SG3. И если уменьшать громкость, на выходе у нас будет постоянное напряжение.
Это в свою очередь будет притягивать или отталкивать мембрану излучателя от магнита и делать звук другим, обычно хуже. Есть мнение, что от действия постоянного напряжения в моменты "тишины", при формально невысокой мощности, катушка будет неизбежно нагреваться и с большой долей вероятности выходить из строя. Объяснить это можно тем, что во время колебаний от музыки, катушка лучше охлаждается и способна выдержать существенно большую кратковременную мощность, а в неподвижном состоянии теплообмен не такой эффективный. В зависимости от сопротивления наушников это будет срезать часть низких частот. Исходя из измерения импеданса видно, что в балансном подключении сопротивление выше в два раза, но при этом в небаласносном подключении растет сопротивление в сторону низких частот, что позволяет в свою очередь предположить наличие конденсатора в сигнальной цепи на выходе.
Ваш браузер не поддерживает Canvas Таким образом, подключить через переходник можно только часть балансных усилителей. И дополнительный заметный фоновый шум относительно земли.
Балансные кабели широко используются на расстояниях выше 2-5-х метров. В домашних условиях балансные кабели редко нужны, так как на малых расстояниях наводок практически нет, а вот операция разделения, двойного инвертирования и сложения может дать больше искажений от увеличения активных элементов на пути сигнала. Балансный кабель — это всегда минимум 3 проводника для одного канала при трех контактах один провод общий. Название «балансный усилитель» зародилось в мире персонального аудио как попытка продать усилитель в мостовом включении без ассоциации с концертным усилителем в большинстве своем посредственного качества. Формально схема усилителя выглядит так: Визуально видна симметрия сигнала. Отсюда первое красивое «продажное» название «симметричный», а далее подхваченный термин из Про Аудио — балансный.
Для технически подкованных людей, это как было, так и осталось — мостовое включение усилителя, когда два усилителя работают на один канал, удваивая напряжение. Потребность в мостовом включении уходит корнями в особенности работы транзисторов и интегральных микросхем. В старые добрые «ламповые» времена основной проблемой получения высокой мощности был выходной ток — лампа могла выдавать высокое напряжение, но на выходе был сравнительно небольшой ток. Соответственно и сопротивление первых излучателей было высоким для наилучшего согласования. Для низкоомных динамиков требовалось ставить понижающие трансформаторы, преобразуя соотношение напряжения и тока при той же выходной мощности. Для подъема мощности при увеличении выходного тока активно практиковалось и включение нескольких усилителей параллельно. Уровень напряжения оставался прежним, а запас по току был выше. У транзистора свойства оказались противоположны, уровень тока можно было получить большой, а вот диапазон напряжений в котором схема работает линейно ограниченным.
Если поднять даташиты на большинство интегральных схем, то можно увидеть, что максимальные уровни напряжения ограничены на 12 или 25 В. Подставляя распространенные сопротивления в виде 4 и 8 Ом автоматически получаются предельные значения мощности усилителя с учетом мощности питания усилителя.
Словарь терминов: Усилители и ресиверы
Есть ли у меня уверенность, что паразитные токи между общим проводом источника и землей уся меньше 3мкА? И даже если меньше, зачем добавлять этот шум в полезный сигнал и разбазаривать высокую верность воспроизведения, которую обеспечивает сверхлинейный усь? Правильный балансный вход позволяет эффективно бороться с такими проблемами, и не только с ними. Балансный вход прекрасно работает и с не-балансными источниками сигнала, хотя при этом не в полной мере реализуются его преимущества. Пара слов про терминологию.
Пример - дифференциальный вход ОУ. Равенство импедансов - это ключевое условие, потому что именно оно позволяет отделить полезный сигнал от синфазной помехи, например, от той самой разницы между потенциалами общего провода источника и приемника сигнала.
Очень дорогой.
Очень плохо гнется Электропроводящий пластик Пластик с углеродным волокном Прокладывается дренажный провод по всей длине кабеля. Очень гибкий, не боится скручивания, легко разрезается. Экранирующие свойства хуже, чем у фольги или плетенки Между двумя мирами Принцип работы балансного предусилителя применительно к Hi-Fi-системе в целом понятен.
В XLR разъем приходят три сигнальных проводника «плюс», «минус» и «земля». Сигнал попадает в симметричный тракт и после усиления оказывается на выходе с тем же самым трехконтактным разъемом. Все выглядит логично, но что происходит в начале и в конце звукового тракта?
К балансному усилителю мощности класса Hi-Fi подключаются колонки с двумя, а не тремя контактами. У балансных наушников также используется по два, а не по три контакта на каждый канал. Источник сигнала тоже не обязательно будет балансным.
Как работает балансная схема в этом случае? Каждый выходной усилитель усиливает одну полуволну сигнала, а складываются они в динамике наушников Схемотехника оконечного балансного усилителя в целом аналогична остальным, только в финале акустика или наушники подключаются к «плюсовому» и «минусовому» выходам, а «земля» попросту не используется. Соответственно, один канал балансного усилителя мощности — это эквивалент двух каналов в небалансном включении.
Более того, схема подключения нагрузки получается точно такая же, как при работе усилителя в мостовом режиме. Две симметричных зоны позади разъемов — это не два стерео-канала, а два балансных канала. Почувствуйте разницу!
В качестве примера реализации входов балансного усилителя рассмотрим опциональные модули апгрейда, которые можно интегрировать в балансную схемотехнику усилителя Jotunheim. Два ЦАПа и два симметричных канала после них В нем используются две микросхемы ЦАПа, каждая из которых воспроизводит «плюсовое» и «минусовое» плечо одного канала, а далее следует узнаваемый симметричный аналоговый тракт. Второй опциональный модуль — фонокорректор, и тут уже возникают вопросы.
Фонокорректор по умолчанию имеет небалансные входы, но на плате фонокорректора мы видим симметричный балансный тракт. Как это происходит? Небалансный вход с помощью операционных усилителей превращается в балансный, далее по той же схеме Подобно тому как балансный сигнал можно превратить в небалансный, используя лишь «плюсовое» плечо сигнала, можно создать виртуальную среднюю точку между «плюсом» и «землей» небалансного сигнала, и тем самым дать начало балансному тракту.
Принцип действия [ править править код ] Небалансный несимметричный, линейный сигнал передаётся по двум проводникам: один проводник — информационный, другой — земля.
Преимущества балансных выходов состоят в том, что они обеспечивают более надежную передачу аудиосигнала на дальние расстояния без потерь качества и помех. Такая передача осуществляется посредством двух проводов — положительного и отрицательного сигнала, а также земляного провода, который служит для экранирования от внешних помех. Такая конфигурация позволяет уменьшить влияние шумов и помех на аудиосигнал, а также снизить искажения и потери качества звука. В области применения балансные выходы широко используются в студийных условиях, где требуется высокое качество звука и надежная передача аудиосигнала на дальние расстояния. Они позволяют мониторить и записывать аудиосигналы с минимальными искажениями и помехами, что особенно важно при работе со звукозаписью, постановке звука на концертах и других профессиональных задачах. Также балансные выходы применяются в домашних аудиосистемах, где они позволяют уменьшить шумы и помехи, вызванные внешними источниками, такими как электрические сети и радиочастотные помехи. Это позволяет получить более чистый и качественный звук при прослушивании музыки или просмотре фильмов. Итак, балансные выходы являются важной характеристикой усилителя звука, которая обеспечивает надежную передачу аудиосигнала с минимальными искажениями и помехами. Они широко применяются в профессиональных студиях и домашних аудиосистемах для достижения лучшего качества звука.
Усилителя: преимущества и область применения Преимущества использования усилителя на практике трудно переоценить.
А с наушниками это просто лишено всякого смысла, даже при наличии картинок Извращенцы и есть... UPD При балансной схеме выходной сигнал является суммой сигналов с двух каскадов.
А посколько эти два каскада не могут выдавать абсолютно одинаковый сигнал, их сумма не будет идеальной. То есть, вообще говоря, балансная схема по качеству хуже чем небалансная, но имеет определенный смысл в профессиональной работе для подавления помех.
Балансный усилитель для антенны: что это такое и как он работает
По сути, балансный усилитель состоит из двух независимых идентичных каналов усиления, из которых один усиливает полезный сигнал, а другой, по сути, усиливает шум согласованной балластной нагрузки входного трехдецибельного направленного ответвителя. В чем заключается принцип работы балансного усилителя? Одной из ключевых частей балансного усилителя являются операционные усилители (ОУ), которые являются универсальными устройствами, способными выполнять широкий диапазон функций. Балансные (симметричные) соединения. Полностью балансная конструкция выглядит так – общая цепь обратной связи снимает усиленный звуковой сигнал с громкоговорителя и подаёт его обратно на аналоговый вход источника сигнала. Логично и то, что балансный усилитель будет стоить дороже небалансного. Но я обращу внимание еще на один неизученный момент – сегодня если вы видите сзади на усилителе разъемы XLR, то это вовсе не значит, что усилитель балансный. Подавляющее большинство УМЗЧ не имеет балансного входа, поэтому выход может быть сконфигурирован и как балансный (на случай, если балансный вход все же есть), и как не-балансный с привязкой к общему проводу УМЗЧ. Балансные (симметричные) соединения. Полностью балансная конструкция выглядит так – общая цепь обратной связи снимает усиленный звуковой сигнал с громкоговорителя и подаёт его обратно на аналоговый вход источника сигнала.
Балансный мостовой усилитель мощности (250 Вт)
| Усилитель балансный и небалансный — | Операционным усилителем (ОУ) называют многокаскадный балансный усилитель постоянного напряжения в интегральном исполнении с большим коэффициентом усиления (k=103 – 106). |
| Балансный мостовой усилитель мощности (250 Вт) | | Вот так (буквально) подается сигнал на правый и левый канал наушников при балансном подключении. Для передачи сигнала используются по два контакта из трех. Второй факт — балансный кабель и выход балансного усилителя имеют не три, а четыре контакта. |
| Балансные линейные передатчик и приемник аудиосигнала | Балансный вход усилителя — это тип входа, который позволяет передавать аудио сигнал по двум проводам с противоположными фазами. Это позволяет усилителю более эффективно обрабатывать аудио сигнал и предотвращает возникновение помех и шумов. |
| Усилитель балансный и небалансный – hifi-audio | 80) по структуре принципиальной схемы аналогичны двухтактным усилителям. При надлежащей симметрии плеч. |
Полностью балансные схемы усилителей
Он использует два усилителя позитивный и негативный , которые работают на противоположных фазах входного сигнала. Это гарантирует, что все искажения, которые появляются в одном усилителе, компенсируются в другом. Результатом является максимальная линейность и идеальное воспроизведение звука. Другим важным принципом работы усилителя является минимизация искажений и шумов. Балансный усилитель имеет меньшее количество искажений, чем обычный усилитель, благодаря компенсации искажений в каждом усилителе.
Таким образом, основными принципами работы усилителя являются усиление сигнала, усиление каждой частоты в сигнале и линейность усиления. Полностью балансный усилитель работает по эти же принципам, но с использованием двух усилителей, которые работают на противоположных фазах входного сигнала, что обеспечивает максимальную линейность и идеальное воспроизведение звука. Балансная схема работы Балансная схема работы — это особенная схема усиления, при которой сигнал передается не только по положительной полуволне, но и по отрицательной. Таким образом, удваивается количество передаваемой информации, а также увеличивается помехозащищенность сигнала.
В полностью балансном усилителе мы можем увидеть два одинаковых по конструкции схемных решения. Одна из них передает сигнал по положительной полуволне, а другая — по отрицательной. Такие схемы работают с другими компонентами, и для обеспечения балансной схемы требуют больше частей, чем самый обычный усилитель. Схема работает следующим образом: на вход усилителя поступает некий аудиосигнал, он делится на два.
Каждый сигнал отправляется в свой канал усиления, где происходит усиление сигнала до нужного уровня. Затем сигналы объединяются, и мы получаем на выходе уже усиленный и сбалансированный сигнал. Балансная схема работы в усилителе позволяет усиливать сигнал без искажений и помех. Это из-за того, что при передаче сигнала по положительной и отрицательной полуволнам возникают сигналы меньшей амплитуды и несут меньше помех.
В целом, балансная схема работы — это одна из эффективных и современных методик усиления, обеспечивающая наиболее качественное и «чистое» воспроизведение звука. Преимущества использования балансного усилителя Балансный усилитель — это электронное устройство, способное обрабатывать два сигнала одновременно, которые могут быть как одинаковыми, так и противоположными по фазе. Он позволяет улучшить качество звука и обеспечивает ряд преимуществ перед обычным усилителем. Уменьшение шума.
Балансный усилитель может эффективно уменьшать шумы в звучании, что особенно важно при записи музыки или прослушивании музыкальных композиций в личных аудиосистемах. Балансный усилитель позволяет убрать шум, который приходит на микрофоны извне, а также помогает убрать шумы, которые возникают из-за высокого внутреннего сопротивления обычных усилителей. Повышенная четкость и детализация звучания.
Не в общем смысле, конечно, а на фоне героя обзора. Мы ведь с ним сравниваем.
Если же говорить о связке с E50, то усилитель тоже не пытается развить возможности ЦАПа. Его задача максимально точно передать звучание дальше, на наши наушники. Оттого мы имеем отличную четкость, проработку даже самых мелких нюансов и просто изумительную прорисовку вокала и других лидирующих инструментов. Но вот в глубину сцены L50 также не уходит. В сравнении с HO200 понимаешь, что возможности для этого существуют, но, видимо, именно такой почерк решили придать данной линейке.
Звучит все очень широко, насыщенно, я бы даже сказал объемно, но это касается инструментов первого, максимум второго плана, далее все различается исключительно по уровню громкости. Впрочем, если так звучит источник, то желать от связки большего — перебор. Для этого есть аппараты уже следующего сегмента. А так, у нас предельно высокая техничность, с великолепной отработкой атак и затуханий, отличная передача эмоций и просто шикарная прорисовка всего частотного диапазона. Если это ваша первая связка в данном сегменте, то вы никуда не денетесь от вау-эффекта.
А как L50 в связке передает скоростную тяжелую музыку, джаз, блюз, инструментал и жесткую по ритмике электронику — это просто сказка. Чуть хуже герою обзора даются всякие академические жанры, оркестровая музыка и сложный мультиинструментальный джаз. То есть то, где количество инструментов накладывает довольно серьезные требования к построению пространства сцены в глубину и подробной передачи текстур даже самых дальних планов. Звук у Topping резкий, чистый, прозрачный, с отличной прорисовкой от саб части, до тончайших отзвуков струн или каких-нибудь перкуссионных колокольчиков — без смягчения или других сколь либо заметных упрощений. По частотам мы имеем глубокий с хорошей динамикой нижний бас, массивную нижнюю середину и сочный мелодичный вокал, с подчеркиванием всех имеющихся лидирующих инструментов.
Звучит это просто восхитительно. Лучше за данный прайс придумать сложно. Возможностей которых с лихвой хватает для раскрытия всех указанных вариантов связок. Усилитель по звуку огонь и те, кто считает что можно сэкономить с тем же L30 — довольно сильно ошибаются. По уровню между ними вполне ощутимая такая пропасть.
Хотя и L30 в своем сегменте показывает класс. Спустя где-то около месяца активного использования усилителя L50 я получил просто уйму положительных эмоций, а если говорить о связке с E50, то с ней, признаюсь, зависал даже на легкой фоновой музыке из сериалов, не говоря уже о полноценном прослушивании концертов или альбомов любимых исполнителей. Все настолько естественно, подробно и музыкально, что просто невозможно оторваться. Хотя чем выше уровень, тем эти ощущения оказываются острее. Но к пониманию того звука еще нужно прийти, а возможностей связки E50 и L50 хватит практически любому, чтобы понять, что такое этот самый качественный звук и почему о нем так много разговоров.
Обобщу так, если вы ищите максимально техничную связку, которая идеально отработает для вас даже самую быструю музыку, причем так, что каждый тембр будет звучать отдельно и вы легко сможете своим внимаем созерцать их переплетение и движение друг относительно друга, то ваш выбор — это Topping 50-ой серии. Для тяжа, рока, электроники, блюза, всяких этнических вещей и произведений старой школы — это реально вау.
Более точное и качественное воспроизведение звука.
Улучшенная мощность усиления полностью балансного усилителя обусловлена наличием сигнала с одинаковой амплитудой и противоположной фазой на обоих входах. Это позволяет получить большую выходную мощность по сравнению с небалансными усилителями, где амплитуды сигналов складываются. Большая разделительная способность позволяет усилителю отличать входные сигналы одной половины от другой.
Это особенно важно при передаче сигнала на большие расстояния, где могут возникать помехи и искажения. Из-за балансного принципа работы полностью балансный усилитель имеет низкий уровень искажений, что в свою очередь обеспечивает более точное и качественное воспроизведение звука. Широкий динамический диапазон позволяет усилителю передавать звук с высокой детализацией и минимальными искажениями даже при значительных изменениях громкости.
Все вышеперечисленные преимущества делают полностью балансный усилитель желаемым выбором для профессионалов и энтузиастов аудио. Принцип работы полностью балансного усилителя Основной принцип работы полностью балансного усилителя заключается в усилении двух противоположных половин сигнала, а затем их сложении для получения усиленного и сбалансированного выходного сигнала. В таком усилителе сигнал делится на две половины: положительную и отрицательную.
По пути сигнал набирает помех из за кабеля, но в конце они будут самоуничтожены. Обратите внимание — изначально сигнал тем же цапом раздваивается если цап балансный и на выход идет по 2 штырьку сам сигнал, по третьему штырьку его инвертированная копия, а 1-й — земля. Такой метод усиления называется несимметричный, то есть небалансный unbalance. Минусы — кабель набирает помех на своем пути и передает их в усилитель. Производители создали прекрасные схемы и небалансные усилители звучат уже настолько хорошо, что лучшего звука можно и не захотеть вовсе. Но вернемся и чисто теоретически — посмотрите, у нас 2 сигнала, один из которых инвертированный. Мы его без изменений по кабелю с XLR-разъемом передаем на усилитель. Так как у нас 2 сигнала в одном канале, то усилитель нам нужен логично , какой то другой. Нужен усилитель который бы усилил оба сигнала. Посмотрим на эту схему один канал Такое усиление называется балансным.
Мы видим, что обычный сигнал с плюсового входа и минусового входа усиливается отдельно.