Усилитель с акустическим агрегатом
Инж. Ю. Романюк
Основные технические данные
Электрические и акустические параметры усилителя удовлетворяют требованиям, предъявляемым к стереоусилителям высшего класса. Полоса эффективно воспроизводимых звуковых частот 30—15000 гц. Полоса пропускания электрического тракта каждого канала 20—30000 гц. Частота разделения спектра на низшие и высшие частоты равна 250 гц.
Номинальная выходная мощность общего усилителя низших частот 6 вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,1%. Выходная мощность усилителей каналов высших частот 2 вт при коэффициенте нелинейных искажений 0,5%. Чувствительность по входу на частоте 1 кгц порядка 80мв—200мв (устанавливается для каждого источника сигнала отдельно). Уровень фона при открытом входе и максимальном усилении — 70 дб. Переходное затухание между каналами на всех частотах выше 300 гц не менее 40 дб.
Кроме раздельных регуляторов низших и высших частот, в усилителе применён трёхступенчатый «селектор тембра» — «Речь», «Концерт», «Бас». Он позволяет изменять частотную характеристику усилителя в очень широких пределах: от -10 до +30 дб на частоте 30 гц и от -25 до +25 дб на частоте 10000 гц.
Регулировка громкости плавная, частотно-зависимая. Блок-схема стереоусилителя приведена на рис. 1. Усилитель имеет два канала усиления высших частот и один канал усиления низших частот.
Предварительный усилитель.
Каждый канал предварительного усилителя имеет три каскада (рис. 2). Первый каскад собран на пентоде 6Ж2П, он рассчитан на получение значительного усиления, чтобы, несмотря на потери в «селекторе тембра», получить на входе следующего каскада напряжение 500 мв (при частоте 1 кгц и напряжении на первой сетке 6Ж2П, равном 50 мв). Левый триод лампы 6НЗП в основном компенсирует потери в цепях плавной регулировки тембра (R21, R23 и R51, R53). Катодный повторитель (правый триод 6НЗП) позволяет применить на выходе соединительный кабель любой длины без какого-либо влияния на частотный спектр передаваемого сигнала.
Фильтр низших частот, образованный сопротивлениями R30, R60, R61 (220 ком) и конденсаторами С31, С32 (3000 пф), срезает верхние частоты (выше 250 гц) и пропускает на вход общего низкочастотного усилителя смесь низших частот обоих каналов. Цепи C14, R26 и C29, R56 пропускают частоты выше 250 гц, которые после катодных повторителей поступают к соответствующим оконечным усилителям стереоканалов.
Чувствительность предварительного усилителя с входа пьезоэлектрического звукоснимателя — 150 мв, с входа магнитофона — 80 мв, с входов приёмников AM, ЧМ и телевизора — 200 мв (значение чувствительности приводится для напряжения на выходе предварительного усилителя 500 мв при частоте 1000 гц).
Характеристики трёхступенчатого селектора тембра приведены на рис. 3. Плавные регуляторы низших (R23, R53) и высших (R21, R51) частот производят дополнительные изменения (в пределах ±10 дб) частотной характеристики усилителя. Регулятор громкости R18, R48 для меньшей чувствительности к наводкам установлен на входе второго каскада, а плавные регуляторы тембра на его выходе. Цепи плавной регулировки тембра имеют малое общее сопротивление, чтобы монтажная ёмкость не вносила изменений в частотную характеристику.
Регулятор баланса позволяет уравновесить усиление обоих каналов. Он состоит из потенциометров (линейных) R26, R56 с концентрическими осями. При воспроизведении монофонических программ оба канала предварительного усилителя соединяются параллельно переключателем «моно-стерео».
Оконечные усилители стереоканалов (рис. 4) двухкаскадные. На одном триоде лампы 6Н2П собран усилитель напряжения. Усилитель мощности (пентод 6П14П) для уменьшения нелинейных искажений работает в режиме класса А. С вторичных обмоток трансформаторов Тр1 и Тр3 через переменные резисторы сопротивлением 47 ком в катодные цепи лампы 6Н2П подаётся напряжение отрицательной обратной связи. Величина этой связи подбирается при регулировке так, чтобы получить номинальную выходную мощность каждого канала 2 вт при коэффициенте нелинейных искажений менее 1% и входном напряжении 500 мв (на частоте 1000 гц).
В целях расширения полезной зоны стереоэффекта на выходе каждого канала имеется четыре громкоговорителя, воспроизводящих определённый спектр частот. Среднечастотные громкоговорители Гр1, Гр2, Гр5, Гр6 (1 ГД-9) эффективно воспроизводят частоты от 250 гц до 10 кгц. Высшие частоты (5—15 кгц) подаются на высокочастотные громкоговорители Гр3, Гр4, Гр7, Гр8 (типа 1 ГД -1 ВЭФ) с трансформаторов Тр2, Тр4, включённых в анодные цепи ламп 6П14П через конденсаторы ёмкостью 2200 пф. Наличие двух среднечастотных и двух высокочастотных громкоговорителей в каждом канале позволяет создать соответствующую характеристику направленности на высших звуковых частотах, что значительно улучшает художественность и качество восприятия музыкальных произведений, особенно исполняемых большими ансамблями (симфонические оркестры, хоры и т. п.). При этом следует иметь в виду, что при такой характеристике направленности стереоэффект ощутим лишь в помещениях площадью не менее 18—20 м2.
Общий усилитель низших частот
Наибольшие амплитуды звуковых колебаний приходятся на низшие частоты, поэтому оконечный усилитель НЧ должен быть нечувствителен к перегрузкам. Этого можно достигнуть, создав некоторый запас мощности усилителя, а также применив лампы с наибольшей площадью рабочей области характеристики, в которой лампа работает без искажений. Этими соображениями объясняется выбор ламп октальной серии типа 6Н8С, 6Н7C и 6С4С. При использовании триодов 6С4С, обладающих небольшим внутренним сопротивлением (840 ом), можно получить очень малое выходное сопротивление усилителя, которое хорошо согласуется с сопротивлением звуковой катушки громкоговорителя, обеспечивает мягкое (без бубнения) воспроизведение низших частот.
Левый триод лампы 6Н8С служит для усиления напряжения, правый является фазоинвертором. На лампе Л9 6Н7С собраны усилители, создающие напряжение, необходимое (около 30 в) для работы двухтактного каскада усилителя мощности на триодах 6С4С. Двухтактный каскад работает в режиме АВ1, при этом нелинейные искажения и анодный ток покоя незначительны.
Чувствительность усилителя 1в при выходной мощности 6 вт и обратной связи (с вторичной обмотки трансформатора, Тр5 в катодную цепь левого триода 6Н8С) глубиной 20 дб. Нелинейные искажения при этом менее 0,1%, а коэффициент демпфирования
В случае отсутствия ламп 6С4С в двухтактном каскаде можно применить две лампы 6Н6П (по два параллельно соединенных триода в каждом плече). При использовании ламп 6Н6П в усилителе производятся следующие незначительные изменения: напряжение питания уменьшается с 290 до 250 в; напряжение смещения снижается с -67 до -15 в; чтобы лампы 6Н6П не перегружались (для них требуется меньшее напряжение возбуждения), на входе усилителя лучше поставить делитель напряжения; с лампой 6Н6П вместо 6Н8С и 6Н7С хорошо работает лампа 6Н1П.
Акустический агрегат
Для эффективного воспроизведения низших частот в усилителе применён громкоговоритель 8ГД-РРЗ (от приёмника «Рига-10»), имеющий диффузор диаметром 25 см и резонансную частоту 30 гц. Этот громкоговоритель установлен в фазоинверторе, который представляет собой закрытый ящик, имеющий вблизи громкоговорителя отверстие, примерно равное площади диффузора. Внутренняя поверхность фазоинвертора для устранения дополнительных резонансов покрыта звукопоглощающим материалом (войлоком, ватой). Ящик изготавливается из сухих еловых досок толщиной 25 см. При использовании другого громкоговорителя объем ящика и площадь отверстия должны быть изменены. Вполне достаточные сведения по этому вопросу можно найти в книге «Высококачественные акустические системы» (авторы А. Дольник и М. Эфрусси).
Среднечастотные громкоговорители 1ГД-9 каждого канала помещены в закрытый ящик размером 430 X 300 X 70 мм.
Высокочастотные громкоговорители 1ГД-1 устанавливаются в ящики замкнутого объёма размером 110 X 110 Х 80 мм.
Радио № 10, 1965 г.