Diskrétní symetrický sluchátkový zesilovač

[Denkez]

Zadáním bylo postavit diskrétní celosymetrický sluchátkový zesilovač, přitom jednoduchý, jak jen to bude možné, z běžně dostupných součástek.
Vyšla mně tato topologie a konkrétní schema:


Další podmínkou byla robustní jednovrstvá deska a konstrukce na míru Al krabičky Hammond 1455Q1601.
Výsledek:


Kmitočtová charakteristika (naprázdno) s odpojeným vstupním filtrem sahá někam nad 1 MHz (dál už to měřit nemělo smysl), výkonová charakteristika 1W/33ohm jde ca do 200 kHz.
Odstup ani zkreslení nemám možnost měřit, ostatně budou poplatné zapojení a beztak hluboko pod slyšitelnou mezí.

[reeb]

Pekne, simulovals to v necem? Obvykle prospivaji zvuku degeneracni R v diferaku...

Zdroj bych dal zvlast.

[Denkez]

Simulaci jsem žádnou neprováděl. A degenerační odpory v diferáku? Na ty už na DPS nebylo místo. Jak jsem psal, mělo to být jednoduché, jak jen to bylo možné.
Budu mít možnost porovnat to sluchově s Hypa 300 SE, dám vědět.

Snad ještě tyto další poznatky:
Po zapnutí to žádný lupanec do sluchátek nedělá, díky symetrické topologii.
Vytrimovat to jde pod 1 mV a po zahřátí to nulu drží pěkně.

[reeb]

To bude hrat lip nez OZ + diamond bufer
Degenerace: Da se ustrihnout nozka u trandu a na ni osadit 0204 .

Hypa 300 bude mit teplejsi elektronkovejsi tembr Za mě luxusni sluchatkac.

[kotel]

Pěkné. To bych zkusil udělat a porovnat, ale BC550/BC560 jako běžně dostupné úplně nevidím, takže jedině s BC549/BC559. Hodím na to nějaké simulace.

[rvx73]

kotel, a jaký je zásadní nedostatek BC549 proti BC550 ?
549 má vydržet Vce 30 V, což je akorát těch 2x15 V. A jelikož je to napájení stabilizované, tak bych se toho nebál - pokud použiješ tranzistory od Diotecu

[kotel]

Já doufám, že rozdíl je minimální. Jde spíš o šum.

[Denkez]

DPS:


Poslechový test:

Poslechový test proběhl srovnáním s předzesilovačem Hypa 300SE a na sluchátkách Sennheiser HD 650 a Audio-Technica ATH-R70x. Testu se zúčastnily 3 osoby a shodly se na hodnocení, že zvuk z Hypy přes sluchátka Sennheiser byl lehce na výškách tlumenější, méně ostrý. Ten rozdíl byl ale opravdu velmi velmi malý, rozpoznatelný jen když bylo možné sluchátka bezprostředně přepojit. Ostatní zvukové charakteristiky se jevily bez rozdílu.
Sluchátka Audio-Technika, které jsou oproti Sennheiser na výškách o něco ostřejší, pak rozdíly mezi oběma zesilovači setřely.

Hlasitost obou zesilovačů byla nastavena na shodnou úroveň multimetrem a sin. signálem, přesto se poslech z Hypy zdál méně hlasitý. Důvodem byl výstupní odpor Hypy 50 ohm, na který jsme zpočátku zapomněli. Shodná hlasitost pak byla upravena "uchometricky". Je ale otázka, zda poněkud tlumenější zvuk na výškách nebyl způsoben právě tím výstupním odporem Hypy.

[BV]

Je ale otázka, zda poněkud tlumenější zvuk na výškách nebyl způsoben právě tím výstupním odporem Hypy.

Alebo pridaným skreslením (vyššie harmonické-pridaný výkon na vyšších kmitočtoch) toho diskrétneho zosilňovača.. ? "uchometria" bez základných meraní je dosť ošemetná a zavádzajúca.

[Denkez]

Co udělá sériový odpor 50 ohm na komplexní zátěži, kterou beze sporu 300 ohm sluchátka jsou?
A jak se budou chovat tytéž sluchátka, pokud budou buzeny ze zdroje s vnitřním odporem max. v jednotkách ohm?

[BV]

Co udělá sériový odpor 50 ohm na komplexní zátěži, kterou beze sporu 300 ohm sluchátka jsou?

Si to nasimuluj..Pre subjektívny ( počuteľný) úbytok výšiek by tie sluchátka museli byť "extrémne" kapacitná záťaž. Však si odmeraj (daj si niekomu zmerať..)skreslenie toho diskrétneho ampu niekde od 1kHz vyššie..
edit
Podľa prvého príspevku kmitočtovú cháru odmerať vieš.. Tak si to vyskúšaj s reálnou záťažou (sluchátka 300ohm) raz priamo z výstupu toho headampu a raz cez pridaný odpor 50R..

[dawsoo]

Denkez
Udělá to přesně to co popisuješ,zkus si dát k tomu tvému sluchátkáči do série 47R (třeba v redukci jack M-F) a porovnej je tak za stejných podmínek = uslyšíš to sám (předpokládám že hlavně o to tu jde). Je to uplně to samé jako když před reprák dáš odpor,změní se Qes a tím i Qts celku. Simulace se statickým LR obvodem ti ukáže prd,neb tam není celé náhradní schéma (mag-mech část) repráku/sluchátka.

[Bobeš1]

Denkez
Kde by se vzal vnitřní odpor v jednotkách ohmů, když je tam silná zpětná vazba, která vnitřní odpor stáhne prakticky na nulu?

[rvx73]

Výstupní impedance zesilovače je opravdu hodně nízká, jak píše Bobeš. Pak tu ještě máme přívodní kabel a cívku měničů sluchátek. Někdo zdůvodňuje sériový rezistor tím, že se od indukčnosti cívky sluchátek může odrážet energie zpět do zesilovače a ovlivňovat zpětnou vazbu. Další lidé jako důvod pro sériový rezistor argumentují nevyrovnaným průběhem impedance sluchátek v širokém kmitočtovém rozsahu, kdy sériový rezistor tvoří s impedancí sluchátek napěťový dělič a při vhodně zvolené velikosti tu charakteristiku dokáže srovnat. Ovšem jak píše BV, bez měření není vědění ....

[Wili]

Vystupny seriovy odpor (ak je to o com sa bavite) je hlavne dolezity z dovodu ochrany proti skratu, ktoru vacsina tychto jednoduchych zosilnovacov vobec neobsahuje. Pri zasunuti jacku do konektoru (zalezi aky konektor je pouzity, tu je to ale tento pripad) sa s velmi vysokou pravdepodobnostou skratuje jeden kanal o zem. Tu ho ale v scheme nevidim

Okrem toho ak je nahodou zosilnovac velmi rychly, funguje to ako prevencia aby kapacita kablu fungovala ako antena...

u elektronkovych by som sa vsetkeho hore uvedeneho nebal a prezije to, u kremiku to moze byt vazny existencny problem

Denkez inak velmi pekny zosilnovac, paci sa mi ze je vsetko na jednej doske, parada!

[Bobeš1]

Wili
Vzhledem k tomu, že v emitorech výstupních tranzistorů je odpor 10 ohmů, tak ani zkrat to nezničí. A dále i stabilizátory v napájení mají proudovou pojistku. Tepelně se to taky neupeče, když napájecí trafo je celkem 7 W a všechno je osazeno chladičema.

rvx73
Naopak bych řekl, že výstupní odpor dokáže tu charakteristiku dost rozhodit, když za ním je složený člen s LC charakteristikou. Pak vznikne ten nevyrovnaný průběh kmitočtové charakteristiky. Divil bych se, že by výrobce sluchátek s tímto počítal. (To by musel udávat velikost odporu, přes který se mají sluchátka připojovat).

[rvx73]

Bobeš1, tak to asi neznáš IEC 61938

ta svého času předepisovala z hlediska "interoperability" výstupní impedanci sluchátkového zesilovače 120 ohmů a tehdejší výrobci sluchátek s tím počítali. Dnes samozřejmě už je situace jiná a z hlediska damping faktoru se výstupní impedance zesilovače dělá co nejmenší

[dawsoo]

Nejsem rozhodně žádnej headphone freak a nikdy jsem nebyl a nebudu,nicméně občas jsem se v něčem podobně blbým vrtal a nikdo si moc s tímhle vrásky nedělá čemuž rozumím,neb vliv je ale malej bez přímýho srovnání asi sotva znatelnej.

Ohledně technickýho řešení:
a) Pokud jde o ochranu koncáčků nebo stablů při zastrkování a vytahování jacka za chodu,tak malej odpor je vcelku běžná a rozumná věc a 50R je v klidu pro všechny sluchátka pokud člověk není hnidopich což 99% lidí není,v 99% elektroniky to tak je a stačí to. Degradace či spíše změna nějaká je a nemusí být vždy k horšímu

b) Vysokoimpedanční dynamický sluchadla 600R+ jsou s 50R v klidu i při vysokých očekáváních . Tam je vliv skoro nula.

c) Pro nízký impedance tzn 8-32R pokud je třeba jít z nějakýho důvodu maximalisticky to jde řešit buď dimenzováním či proudovým omezením napájecího zdroje tak, aby se v žádným režimu i při trvalým zkratu nepřekročilo SOA koncáčků a nepřehřál zesík či zdroj. (v pracovní oblasti bez degradace a změny)

d) A nebo echt klasikou pokud je to o overkillu s trafem na svářečku nebo 10G kýblech natvrdo, jako u dospěláckých zesíků na bedny udělat klasiku I-V ochranu se snímáním na emitorákách. (nekompromisní předimenzovaný parní sluchátkáče a vysokonapěťový potvory ES proč ne).

e) A nebo jít u stacionární instalace uplně minimalistickou cestou a vykašlat se uplně na debilní jacky a použít jinej konektor, kterej tím blbým neduhem zkratování při zásunu a výsunu netrpí a u ES lepší řešení určo i pro bezpečnost proti dotyku.

Rozhodně bych se vyhejbal jakýmukoliv relé v cestě.A když tak mutování na vstupu kontakty paralelně k signálu. Cokoliv v sérii na výstupu To výsledek zdegraduje monohem víc než cokoliv jinýho.

[Denkez]

Aniž bych to měl bůhvíjak teoreticky podložené, tak intuitivně jsem to navrhnul s "nulovým" výstupním odporem, a zkratuodolnost jsem řešil většími emitoráky. Jednoduše si myslím, že sluchátkům, tak jako reproduktorům, by se měl víc líbit tvrdý napěťový výstup, než sériový odpor, byť ve velikosti desítek ohmů.
Mimochodem, mám v plánu vyzkoušet na zesilovači sluchátka Dan Clark Aeon 2 Open, která mají impedanci jen 13 ohm.

[dawsoo]

Já myslim že jsi to udělal dobře Denkezi,já mam hodně starou zkušenost ještě s Glassmanem, když bydlel v Čechách kousek odemne cca rok 2003-4? +- On měl tehdy funglovky HD650 a stavěl si na tu dobu k nim pěkný sluchátkáče od Tangenta až po větší kousky. Já jel klasiku bedny a měl období s flaškama,nicméně občas jsme se slezli a testovali měřili a poslouchali a jako mladí klucí různě zkoušeli (mody zvukovek a pod z tý doby byl i ten operákovej výcuc co byl všude jeden čas ) něco z jeho výtvorů hrálo pro kontrolu i na bedny přes koncák a při tý příležitosti jsem vytáh tehdy svý Koss Porta Pro 2000 (uplně jinej mnohem větší taky otevřenej model jako porta pro s velkejma molitanama). proč o tom mluvím,ty měly drtivou impedanci 8R a já je odložil neb mě z běžnejch výstupů zklamaly a portably vycuclli baterku vcelku rychle,leč stalo se něco co si pamatuju dodneška ... zapojili jsme tehdy na ně ze srandy Dominikův DIY Gilmore Dyna-lo a pak ještě i Dyna-Hi (celodiskrét v áčku s několika 4-5 páry paralelně řazených koncáčků v TO92 A1015/C1845) a spadla nám oboum čelist co z toho lezlo.

Sennheisery na nich dík vyšší impedanci byl rozdíl mnohem menší oproti konvenčněji řešeným sluchátkáčům,ale ty kossy zcela brutálně ožily díky nízký výst impedanci a tvrdýmu zdroji a líbily se mi snad v tý kombinaci i o něco víc než lepší a dražší známá klasika HD-650 preciznost detail basy a prostor byly na úrovni co jsem nečekal ani jeden . Takhle nehrál žádnej operák s bufferem ani s diskrétním.