Усилитель для наушников с параллельным повторителем по Солнцеву. Creative E-MU 0204 + изодинамики ТДС-5

К сожалению, встроенный телефонный усилитель USB-ЦАПа «Creative E-MU 0204» с трудом справляется с моими любимыми изодинамическими наушниками ТДС-5 (сделано в СССР), которыми я пользуюсь с 80-х годов прошлого века. Требуется усилитель, надо подружить буржуя с тэдээсами.

Наудачу обнаружил у себя «в сундуках» плату предварительного усилителя по схеме Ю. Солнцева из журнала «Радио» за 1985 год. Схема по сути представляет из себя ОУ (К574УД1 в оригинале), умощнённый параллельным повторителем на комплементарных транзисторах (КТ3102, КТ3107).
Сдул пыль и опробовал этот ПУ в качестве телефонного. Результат весьма обнадёжил и вдохновил на «реинкарнацию» схемы в обновлённом виде.

↑ Схема усилителя для наушников

Описание изменений в моей схеме:

1. Заменил операционный усилитель К574УД1 на NE5532P, пробовал и другие.

2. В качестве выходных транзисторов поставил 2N2905 + 2N1893. Почему? Потому что вполне подходят и много их у меня. Выбрал с коэффициентом усиления около 100. Пришлось помудрить с радиаторами — намотал толстым медным проводом катушки, которые туго посадил на корпуса.
Можно поставить массу других вариантов выходных пар, например BD139 + BD140, у них и фланцы на корпусах удобные.

3. Добавил резисторы R4, R5, увеличением которых подбираем желаемый ток выходных транзисторов. При желании можно загнать выходной каскад в класс А. Чем больше сопротивление резисторов, тем больше ток и тем ближе заветный класс А. Однако, тем больше потребуются радиаторы, и придётся увеличивать ток в коллекторах VT1, VT2.
Тут открывается непаханое поле для маньяков, к коим я себя не отношу. Я по результатам измерений и прослушивания остановился на 7,5 Ом. При этом ток выходного каскада 4 — 5 мА. И в качестве радиаторов для выходных транзисторов вполне подошли мои импровизированные катушки.

4. Изменил схему включения на инвертирующую.

5. Уменьшил усиление по переменному току в силу специфики работы телефонных усилителей от современных источников с высоким (до 2V) уровнем сигнала.

6. Убрал входную ёмкость, так как усилитель предполагается использовать с конкретным ЦАПом, на выходе которого постоянное напряжение гарантировано отсутствует.

7. По питанию на плате установил электролиты С2, С4 = 4700 Мкф х 25 В и керамику С1, С3 = 1 Мкф (ближе к выводам питания ОУ).

8. Отказался от регулятора громкости, так как он есть на выходе ЦАПа.

↑ Как дело было

Нарисовал печатку.


Вытравил. Спаял. Вставил в корпус. Думал — макетный, фиг вам. Так и прижился.



Включил. Поиграл с режимами выходных транзисторов. К этому времени пришли заказанные на Алиэкспресс 120-Омные мониторные наушники Takstar TS-671.
Послушал. Провёл измерения RMAA. Поменял шило на мыло: NE5532P на LM833N. Это недорогие широко распространённые операционники примерно одного класса. Опять послушал и провёл измерения в RMAA.

Разницу в звучании оценить не смог по причине того, что слушал с разрывом во времени на перепайку ОУ (панелек нет). Да и вряд ли разницу можно услышать, ведь ОУ примерно одного класса. Что собственно и подтвердили измерения: разница – в пределах погрешности.

Другие ОУ я не пробовал, потому что под рукой нет и приобрести в своём маленьком городке быстро не могу. Да и нарушится концепция усилителя «я его слепила из того что было».

↑ Глубоко в RMAA

Знаю что многие не жалуют эту программу, считая, что продукт задуман в помощь маркетологам, чтобы им было нас легче «охмурять». Но я считаю, что даже если это и так, то всё равно это всего лишь инструмент. Плохой или хороший, но это инструмент и надо уметь им пользоваться. Тем более, что инструмент-то на самом деле удобный!

Условия измерений. Звуковой интерфейс «Creative E-MU 0204» имеет два линейных моно входа с сопротивлением 1,5 кОм и чувствительностью в крайнем левом положении регуляторов 6,5 dBV (2.11 Vrms среднеквадратичное, или 2,98 Vpp пиковое). В это положение и поставлю, так снимает все характеристики производитель. Два стерео выхода, линейный и телефонный, сопоставимые по уровню 6,7 dBV (2.16 Vrms среднеквадратичное или 3,05 Vpp пиковое).

Сначала испытывал телефонный выход интерфейса (собственно вся каша заварилась из-за него), подключая его выход напрямую к линейному входу (loopback), а затем протестировал три пары наушников с сопротивлением 120 Ом (Takstar TS-671), 72 Ома (ТДС-5), 32 Ома (Delta). Итого четыре измерения. Потом на выход интерфейса подключил вход собранного усилителя и проделал те же четыре измерения с его выхода.

Результаты сведены в таблице ниже. Толковать все полученные результаты не буду — уж слишком перегруженная получиться статья. В конце статьи прикрепляю файлы измерений *.sav, смотрите, кому интересно!

↑ Итоги

Немного о результатах прослушивания и тестирования. Я не люблю, чтобы усилитель вносил при своей работе отсебятину, как говорят «пел», «вовлекал» и так далее. Не люблю всевозможные «улучшайзеры» и считаю, что желание покрутить ручку тембра возникает при недостатках звукового тракта. Поэтому я всегда стремлюсь, чтобы устройство работало по возможности точно и незаметно. На мой слух это получилось!


Благодарю всех, дочитавших до конца за долготерпение и снисходительность. Хочу в качестве заключения сказать, что задачу сборки усилителя, который бы соответствовал (без фанатизма) уровню имеющихся у меня источника звука «Creative E-MU 0204» и наушников (Takstar TS-671, ТДС-5) я считаю для себя выполненной и могу на некоторое время успокоиться.

↑ Источники вдохновения

1. Радио 1985 №4 с. 32. Солнцев Ю., «Высококачественный предварительный усилитель» — я когда-то собирал.
2. Радио 1982 №8 с. 31 Агеев А., «Усилительный блок любительского радиокомплекса». Параллельный повторитель в своём усилителе Агеев применил до Солнцева
3. П. 3.8 «Аналоговые интегральные схемы» под редакцией Коннелли. На эту книгу ссылается Агеев.
4. FAQ по звуку Максима Лядова. Тоже неплохо освежить в памяти.

↑ Файлы

И ещё, как принято на Датагоре, выкладываю все материалы и файлы:
🎁 Testirovanie-RMAA.zip  970.29 Kb ⇣ 75
🎁 Telefonnyy-usilitel.zip  18.24 Kb ⇣ 123



Спасибо за внимание!

↑ Дополнения по статье. Вариант для начинающих

В течение полгода я собрал с параллельным повторителем несколько вариантов усилителей: Отчет по усилителям на Датагорском форуме
Сначала - с использованием сначала рекомендованных 2SA1930/2SC5171 в корпусе TO-220FP, без резисторов.
Потом решил проверить как эта схема поведет себя с 2N2905/2N1893 в корпусе TO-39, применёнными в версии, описанной в статье.
И, вконец "обнаглев", собрал версию на демократичных BC547B + BC557B в корпусах ТО-92.

Во всех случаях был получен положительный результат. В вариантах на транзисторах большой и средней мощности новые печатные платы не разрабатывались.

В случае применения маломощных BC547B + BC557B (ТО-92) была разведена, я считаю, удачная печатная плата, позволившая получить низкий уровень помех / наводок 50 Гц и очень неплохие остальные параметры.
Забирайте архив с печаткой, списком элементов и обновлённой схемой: 🎁datagor-headamp-by-real64.7z  68.58 Kb ⇣ 100
Результаты измерений в RightMark Audio Analyzer: 🎁rightmark-audio-analyzer.7z  994.86 Kb ⇣ 37

Могу рекомендовать сборку этой версии усилителя начинающим, так как собран он на недорогих недифицитных деталях и будучи аккуратно собраным не требует наладки.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации