Dlaczego tranzystory wyparły lampy

[marcin9999]

Jakie argumenty oprócz ekonomicznych spowodowały odejście głównego nurtu producentów od lamp ?

W czym pomiarowo lampy różnią się od tranzystorów . Jak lampa ma się pomiarowo do tranzysotra?

Zapraszam zwolenników i przeciwników.

[marcin9999]

na wstępie cytat z

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

"Odpowiadając na to pytanie należy przede wszystkim zapoznać się ze specyfiką ludzkiego narządu słuchu. Zdajmy więc sobie sprawę, że:

 

Przeciętny człowiek słyszy dźwięki o częstotliwościach od kilkunastu Hz do kilkunastu kHz

Subiektywnie odczuwana głośność dźwięku jest logarytmiczną funkcją jego natężenia. Dlatego niewielkie zmiany natężenia dźwięku nie są przez ucho rejestrowane.

Nawet niewielkie zmiany częstotliwości dźwięku są przez ucho natychmiast odczuwane. Dzięki temu ucho potrafi rozróżniać dźwięki o zbliżonych poziomach i tych samych częstotliwościach ale różniące się zawartością harmonicznych. Tak więc głównie za sprawą harmonicznych rozróżniamy dźwięki między sobą. Harmoniczne decydują o brzmieniu dźwięku i jego kolorycie. Dzięki temu odróżniamy "C" zagrane na skrzypcach i fortepianie.

Dźwięki z przewagą parzystych harmonicznych brzmią dla ucha łagodniej, niż dźwięki z przewagą harmonicznych nieparzystych, zwłaszcza wyższego rzędu (tzn. 5-ta, 7-ma).

Odczuwanie dźwięku jest obarczone zniekształceniami wprowadzanymi przez narząd słuchu. Zniekształcenia te rosną łagodnie ze wzrostem natężenia dźwięku i ograniczone są głównie do harmonicznych niskiego rzędu.

Energia dźwięków najczęściej słyszanych przez człowieka lokowana jest w paśmie do kilku kHz. Dlatego głośne dźwięki o wyższych częstotliwościach, a także wysokie harmoniczne o dużym poziomie są nieprzyjemne dla ucha.

W oparciu o powyższe nietrudno zauważyć, że brzmienie konkretnego wzmacniacza zależeć będzie od rodzaju i poziomu wprowadzonych zniekształceń, czyli rzędu i poziomu harmonicznych sygnału po wzmocnieniu.

 

Jakie główne zniekształcenia wprowadzają wzmacniacze mocy?

 

Zniekształcenia skrośne. Powstają we wzmacniaczach klasy B w okolicy przejścia sygnału przez zero, w momencie przełączania elementów czynnych. Charakterystyki elementów czynnych w okolicy zera prądu wyjściowego są bowiem najbardziej nieliniowe. Redukcja tych zniekształceń polega na takim ustaleniu punktu pracy tych elementów, aby bezpośrednio w okolicy zera charakterystyki przejściowej wzmacniacza pracowały obydwa elementy. Ten dość skuteczny zabieg nazwano klasą AB. Konsekwencja pracy w klasie AB jest jednoczesna praca obu elementów czynnych stopnia wyjściowego wzmacniacza dla bardzo małych sygnałów, podczas gdy każda z połówek sygnału o dużym poziomie jest wzmacniana praktycznie przez oddzielny element czynny stopnia wyjściowego. Nietrudno zatem wysnuć wniosek, że zniekształcenie skrośne maleją wraz ze wzrostem amplitudy sygnału wzmacnianego. Zniekształcenia skrośne zwiększają zawartość nieparzystych harmonicznych w sygnale wyjściowym, zwłaszcza trzeciej. Zniekształcenia skrośne nie występują we wzmacniaczach klasy A, ale ich sprawność jest znacznie mniejsza, niż wzmacniaczy klasy B lub AB.

Obcinanie. W przypadku bardzo dużych sygnałów dochodzi do przesterowania wzmacniacza - a dokładniej - stopnia wyjściowego. Jeśli wartość napięcia zasilającego wzmacniacz jest porównywalna z wartością międzyszczytową wzmacnianego sygnału, to elementy czynne ulegają po prosu nasyceniu (lub odcięciu), powodując tym samym obcinanie wierzchołków wzmacnianych przebiegów. Obcinanie jest powodem wystąpienia nieparzystych harmonicznych w sygnale wyjściowym.

Dynamiczne zniekształcenia intermodulacyjne (TIM). Zniekształcenia wprowadzane przez każdy wzmacniacz wynikają z nieliniowości elementów czynnych. Można je znacznie zredukować przez objęcie wzmacniacza pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego. Generalnie im silniejsze sprzężenie zwrotne tym większa redukcja zniekształceń. Dlaczego zatem wzmacniacz pobudzony sygnałem z generatora wykazuje na mierniku prawie niezauważalny poziom zniekształceń i ten sam wzmacniacz pobudzony sygnałem muzycznym o zmiennej dynamice produkuje nieprzyjemny metaliczny, a nawet "charczący" dźwięk w głośnikach. Długo zastanawiano się nad przyczynami tego efektu. Jest on zresztą główną przyczyną powstania terminu "dźwięk lampowy" i "dźwięk tranzystorowy", gdyż to nieprzyjemne metaliczne brzmienie zauważono dopiero we wzmacniaczach tranzystorowych, w odróżnieniu od lampowych, w których efektu tego nie stwierdzono. Paradoksalnie okazało się, ze przyczyną opisanego zjawiska jest tak pożądane, linearyzujące wzmacniacz ujemne sprzężenie zwrotne i dotyczy ono - choć w nierównym stopniu - wszystkich niemal wzmacniaczy. Aby je wyjaśnić prześledźmy co dzieje się z sygnałem we wzmacniaczu objętym pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Sygnał wyjściowy trafia z powrotem do węzła wejściowego, gdzie następuje odjęcie go w odpowiedniej proporcji od sygnału źródłowego. Dzięki temu sygnał wynikowy zawiera ślady "odwróconej" nieliniowości wzmacniacza i steruje go tak, aby tą nieliniowość skompensować. Zauważmy jednak, że sygnał zwrotny - z uwagi na konieczność przejścia przez cały wzmacniacz i człon sprzężenia zwrotnego - jest nieznacznie opóźniony w stosunku do sygnału źródłowego. Wszystko gra, jeśli mamy do czynienia ze stanem ustalonym (sygnał wejściowy sinusoidalny o stałej amplitudzie). Jeśli jednak na wejście wzmacniacza podany jest sygnał muzyczny o zmiennej dynamice, to może się zdarzyć, że w wyniku odjęcia od niego opóźnionego sygnału zwrotnego powstaną "szpilki" napięciowe, które następnie wysterują wzmacniacz. Nietrudno zgadnąć co takie szpilki mogą wywołać. Efekt jest taki, że z pozoru dobry wzmacniacz brzmi nie do zniesienia. Ponieważ wzmacniacze tranzystorowe - z uwagi na dużą nieliniowość - wymagały zastosowania znacznie głębszego sprzężenia zwrotnego niż lampowe, opisywany efekt objawiał się w nich w całej okazałości. Zniekształcenia te nazwano TIM (Transient Intermodulation Distortion), a konstruktorzy zaczęli łamać sobie głowy jak innymi metodami zlinearyzować wzmacniacz tranzystorowy, aby uniknąć głębokiego sprzężenia zwrotnego.

Zniekształcenia intermodulacyjne, fazowe itp. nie będą omawiane, gdyż ich wpływ na jakość odtwarzanego dźwięku jest we wzmacniaczach dobrej klasy drugorzędny.

Znając właściwości słuchu oraz główne rodzaje zniekształceń powstających we wzmacniaczach możemy teraz ustalić ich wpływ na brzmienie dźwięku "lampowego" i "tranzystorowego", a więc odpowiedzieć na pierwotne pytanie "Dlaczego lampy brzmią inaczej..."

 

Wzmacniacze tranzystorowe

Poziom zniekształceń maleje ze wzrostem poziomu sygnału, aż do obszaru gwałtownego obcinania, kiedy zniekształcenia rosną lawinowo. Zniekształcenia rosną także w funkcji częstotliwości osiągając najniższy poziom przy najniższych częstotliwościach. W sygnale dominują nieparzyste harmoniczne wyższych rzędów, nieprzyjemne dla ucha. Nawet w niezłych konstrukcjach mogą pojawić się nieprzyjemne zniekształcenia TIM. Powyższe fakty w zestawieniu z właściwościami słuchu są przyczyną ostrego, metalicznego, często nieprzyjemnego brzmienia.

Wzmacniacze lampowe

Poziom zniekształceń łagodnie rośnie ze wzrostem sygnału, obcinanie też jest łagodne. Minimum zniekształceń w funkcji częstotliwości występuje na środku pasma akustycznego. Nietrudno zauważyć, że charakter tych zniekształceń jest analogiczny do zniekształceń wprowadzanych przez narząd słuchu. Są one jakby naturalne dla ucha i stąd relatywnie lepiej odbierane niż zniekształcenia produkowane przez półprzewodniki. W sygnale dominują przyjemniejsze w odbiorze harmoniczne niższych rzędów - druga i trzecia. Z uwagi na płytkie lub całkowity brak sprzężenia zwrotnego zniekształcenia TIM nie występują. Dodatkowo można przywołać fakt lepszego odtwarzania basów związany z innym niż w przypadku tranzystorów tłumieniem wprowadzanym przez głośnik. Oto dlaczego lampy brzmią inaczej - lepiej.

No tak, ale wzmacniacz to jeszcze nie wszystko. Tak, biorąc pod uwagę cały tor akustyczny zwróćmy uwagę, że doskonałe źródło sygnału jakim jest odtwarzacz kompaktowy generuje podobny typ zniekształceń, jak wzmacniacz tranzystorowy. Zauważono natomiast że dołączony do niego wzmacniacz lampowy "przykrywa" zniekształcenia odtwarzacza własnymi, przyjemniejszymi w brzmieniu. Oto dodatkowy plus wzmacniaczy lampowych w stosunku do tranzystorowych.

Jeszcze jeden aspekt. O ile wyżej opisane zalety brzmieniowe lamp są bezcenne dla entuzjastów HiFi, o tyle pewne aspekty brzmieniowe związane z przesterowaniem wzmacniaczy lampowych oraz charakterystyczna dla tych wzmacniaczy kompresja dynamiki wywołana relatywnie dużą impedancja wewnętrzną lampowego zasilacza stały się bezcenne dla rzeszy muzyków rockowych - gitarzystów, dzięki którym - jak mniemam - świecące banieczki przetrwały do dziś i mają się co raz lepiej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[foxbat]

normalnie pracujesz na bana kolego... pewnych ludzi sie nie rusza...

[marcin9999]

ale ja nie wytłumacze że mój tranzystor gra lepiej niż lampa - a jak to powiem dostane bana

[foxbat]

kolego, bo nie gra lepiej... nie ma prawa.. chyba ze...

[marcin9999]

chyba że gra.....ale to takie niepoprawne i choćbym słyszął inaczej to teraz nie wypada może za rok...jak się coś zmieni

[Gość discomaniac71]

Zaraz dowiemy sie ze lampy mula:)

[marcin9999]

no mój amp jakoś nie kłuje ani syczy , do tego jeszcze jakiś taki mile plastyczny.....i taki neutralny no ani to lampa ani tranzystor. wybrzienia ładne, barwa piękna....chyba sie potne że to nie lampa

[foxbat]

dico, a mula?

[Pablo-rock]

dobre pytanie! a czy kiedykolwiek wyparły? na pewnym pułapie budżetowym możliwe,lampa staje sie coraz bardziej dostępna i to ona wypiera tranzystor

[Grzegorz7]

Ujemne sprzężenie zwrotne jako panaceum na polepszenie parametrów wzmacniacza, źle zastosowane może przynieść wiele problemów. Właśnie niektóre z grupy zniekształceń intermodulacyjnych powstają w stanach nieustalonych (wymuszenie na wejściu-opóźniona reakcja pętli USZ z wyjścia).

Zagadnienia są złożone. Dzięki zniekształceniom skrośnym i TIM w kiepskich początkowo wzmacniaczach tranzystorowych lampy zyskały popularność.

Więcej było o tym w moim wątku: „Lampa a tranzystor. . .”. Jakoś tak.

A wyparły, bo trudno np. wyobrazić sobie wzmacniacz operacyjny na lampach (kilkadziesiąt sztuk, moc wydzielana, wymiary, ekonomiczność, . . .).

Ale jak w prostych strukturalnie układach stosować lampy i komuś to dobrze brzmi, a znam takich, to czemu nie?

[gagacek]

Kolejny temat w stylu xyz, pewnie taki też jest jego cel.

Poza tym temat był wałkowany 1000x, jedyny plus to to, że dziś marcin nie użył inwektyw, szok..

 

>ale ja nie wytłumacze że mój tranzystor gra lepiej niż lampa

1. to sprawa preferencji,

2. drugie twierdzenie "tranzystor gra lepiej niż lampa" czy też "lamp gra lepiej niż tranzystor" jest wystarczajaco głupie samo w sobie aby nie komentować.

3. jeśli uważasz że gra twój wzmacniacz lepiej niż każda lampa to nie słuchałeś nigdy lepszego wzmacniacza.

To wszystko wystarczy za wyczerpującą odpowiedź.

[marcin9999]

ale prosze szanownego gagacka o konkretne argumenty tak jak w poprzendim wpisie.

[foxbat]

gagacek, wydaje mi sie, ze ni chodzi tu o to co lepiej gra, ale dlaczego jedno wyparlo drugie :)

[gagacek]

-> wyszukiwarka.

[marcin9999]

tak abyśmy wiedzieli dla jakich warunków tranzystor jest lepszym wyborem a dla jakich lampa

[marcin9999]

no i dlaczego 99% rynku używa tranzystorów włacznie z tymi typu Accu, Mac ..których mimo dyskusyjności cen uznajemy za porzadnych

[marcin9999]

niedawno słuchając bat vk150 a zaraz po nim Accu A60 odniosłem wrażenie że A60 jest o wiele lepszy - nie była to róznica na poziomie niuansu. To była przepaść.

[gagacek]

fox, temat jest bez sensu ponieważ generalizuje. Każda technologia ma swoja nisze, nie widzę sensu poziomowania i stawiania jednoznacznego określenia wyższości jednej technologii nad drugą. A ponadto zawartość przeklejek jest wystarczająca aby każdy myślący skonstruował własną opinię "dlaczego" oraz własne "za" i "przeciw".

[marcin9999]

w których paramterach tranzystory są zdecydowanie lepsze a w, których gorsze od lampy. oczywiscie mówie o współczesnych konstrukcjach - nazwijmy je audiofilskich z pułapu 10 tys zł w góre.

[foxbat]

a zaraz "przyjdzie dziadek i bedzie naprawiac radio"....

[gagacek]

metodą uderzeniową;)

[marcin9999]

przykro mi ale za niemerytoryczny wpis muszę zablokowac gagacka

[foxbat]

marcin, w takim wypadku mnie tez musisz zablokowac...

[Grzegorz7]

Jeśliby rozpatrywać wątek w kategorii udowadniania to Gagacek ma rację, jeśli chodzi o okresowe podsumowanie dziejów ludzkości to wątek ma sens.

Może łatwiej napisać czemu lampa się trzyma:

Ładnie świeci,

Promieniuje ciepło pozytywnie odbierane przez człowieka,

Jest duża, widać ją i urządzenie.

Jest prosta w aplikacji (abstrahuję od problemów z napięciami i transformatorami).

W sumie posłuchać muzy przy lampie to pewna ceremonia. Podobnie jak kręcące się gramofony, magnetofony. . .

Jak to będzie, jak skończymy na wszytych chipach. Czy również tak będzie cieszyć nas muzyka?

[foxbat]

Grzegorz7, no ja skonczylem na "czipie", male, malo pradu pobiera i gra z lampowym zacieciem ;) na dodatek jest tak tanie, ze nie moze byc audiofilskie...

[McGyver]

Żedbyś był taki konsekwentny to blokowałbyś wszystkich dokonujących niemerytorycznych wpisów. W tej sytuacji jednak oczywistym jest, że Gagacek został zablokowany za poglądy. Zaraz zablokujesz również i mnie, i to jeszcze zanim zdążę wyrazić jakiekolwiek poglądy

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[foxbat]

McG, ale ciebie sie nie da zablokowac, masz plecy...

[McGyver]

Nie żadne plecy tylko dziurę w kodzie.

[marcin9999]

ale prosze McGyver wypowiedz się to forum .czuj sie jak u siebie