(六二、D類內部電源)製作特性差異音訊、體驗聽感

MiPiace wrote:
管機交流負載阻抗變化時,直流Q點沒變,負載線轉一個角度...(恕刪)

MiPiace大,不好意思對管機動作原理沒那麼清楚,一個基本問題想請教:

以下三個情境,如何用真空管負載線的方式解釋?
1. 1kHz弦波,喇叭等效阻抗8歐姆
2. 2kHz弦波,喇叭等效阻抗4歐姆
3. 同時打1kHz、2kHz,如何用負載線畫出來?
goldbingo wrote:
大,不好意思對管機動...(恕刪)


很複雜的問題,我至今還未完完全全弄清楚過。

底下是三極管6SN7 的特性曲線,
我退休太久,不用畫圖工具已經很久了,所以只能用照片編輯器來畫圖:

先貼圖我再想怎麼解釋….

這張圖從大陸網站剪下來的6sn7 特性曲線。
X軸是陽極負載的電壓。
Y 軸是流經負載的電流。
圖中一連串每隔0.5V 的黑色曲線是柵極-陰極的電壓差,可視為輸入訊號的大小。
原圖中的Q點差不多在陰極電壓160V, 電流 5mA 的位置。
深藍色的斜線原圖標示著20K 負載線。(經過Q點)
原圖假設輸入訊號振幅是+-2.0V,也就是在 -1.0V 到 - 5.0V 之間。
這樣投射在X軸的負載電壓就差不多在110V 到210V這個範圍。
投射在Y 軸的差不多在 2.65-7.75 mA 左右。

假設負載電阻變大, 我補了一條 新的、綠色的負載線,斜率比較平坦。
我用黃色線把輸入訊號 -1.0V 到 -5.0V 用黃色線投射出新的負載電壓約在 95V 到 230V
新的電流約在 3.75-6.3mA 之間。

這張圖只是示意圖,數字的精確度先不看。
特性上就是同一個振幅的輸入波型,如果負載變大,那麼負載線就會變平,
新的電壓輸出振幅會變大, 電流振幅會變小。
不同頻率相同振幅的弦波,如果喇叭內阻會變,那負載電阻跟著變,每一個頻率用不同斜率的負載線反應。

goldbingo
[拇指向上] 您這樣解釋非常清楚,基本上是各依頻率特性來動作,再合起來。以此為基礎的話,喇叭的阻抗曲線,某種程度上就會變成管機的EQ曲線了。[讚]
goldbingo
[讚] 資訊很豐富的網站,感謝您的提供。再來學習一下。[謝謝]
goldbingo wrote:
找到一份Soundstage! [Luxman LX-509u]量測資料,先看damping factor隨頻率變化為何: ...(恕刪)

上述這一篇提到有兩部擴大機的輸出阻抗隨頻率的特性曲線,可再綜合計算喇叭阻抗特性後,就可得到合起來的EQ效應。

還是使用Focal Chorus 826V這個喇叭的阻抗特性曲線來當範例。




(左:Damping Factor,右:EQ效應)

雖然Rouge Audio Atlas在高低頻因為DF較小的效應,在EQ效應上會有明顯gain下降。但或許是曲目特性使然,這次我並沒辦法在聽感上辨別出差異。

ABX測試
Guitar ] [ Jazz ] [ Piano ]
Wav檔下載點
wav下載 ]
goldbingo wrote:
大,不好意思對管機動...(恕刪)


真空管負載線是用來計算工作點(Q點),用前面這張圖即可



真空管的vcc供電叫B+,另外三個極各有一個電阻,負載線就是用來決定B+電壓跟電阻等相關數值要多少?

以最常見12ax7為例,選用這個真空管之後如決定屏壓=250v,陽極「負載電阻」RL=100kohm,相除2.5ma,250v到2.5ma畫一條「負載線」,然後挑一條最線性的偏壓線,這裡會選約-1v~-1.5v,電壓放大的擺輻在線性區的中央工作,不容易跑到右邊飽和區被削頭,左邊被削底。


驗證看看,假使柵極輸出一個訊號-1V到2V,看上圖約在100V到200V,仍在12AX7線性區。

後面複雜點,可以套公式算出放大倍數62倍。再來有個米勒效應公式可以估算12AX7可以達到頻響範圍16kHz。

這跟喇叭負載或正弦波什麼的還沒關係⋯(^_^;)
goldbingo
RL由喇叭阻抗決定,因此不同頻率的成分看到的RL不同,就各會工作在不同負載線上。這是就我從MiPiace大那邊學習到的觀點來論述。
luxor_w
呃呃,每根管子的RL是恆定的一個電阻,並不是喇叭決定。尤其真空管隔著OPT看不到喇叭不受影響,所以管機幾乎阻抗恆定,輸出功率也恆定。其他人文章沒看,不知道🤷
luxor_w 大,我的想像與理解是下圖這個觀點(圖取自A bit about Single ended stages, and output transformers by Tor,2022):

輸出級看到的RL,是喇叭阻抗經由OPT(output transformer) reflected進來的。不知道我的觀念是否正確?

您提到的RL為恆定值,可否方便有個相對應簡單的電路,這樣也許討論上可有個共同點,方便互相理解。
RL就是上面那張圖「陽極電阻」啊🤔

「反射功率」發文提到很多次了,前面樓就有了喔

https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=348&t=7000630&p=6#91239545

簡單說,要輸出阻抗低,輸入阻抗高,這樣功率才會完整的輸出,而不會反射回來。
真空管內阻幾百到幾十K歐姆,接8歐姆喇叭當負載,阻抗根本無法匹配,DF也小到不行。都要接個OPT匹配阻抗。
所以真空管的負載是OPT的初級,隨著音樂頻率負載變化可以忽略,(可以搜尋Look-T的文章,他繞的變壓器不同頻率的阻抗一致性好過日本老廠)。電晶體A/AB類是直接耦合的,負載就是喇叭。
MiPiace
好幾年前我朋友在 Look-T 那邊訂了一套 300B 變壓器,2個OT, 1個電源,一個濾波電感,價格是 1萬5。現在也許要 2 萬元以上了吧。好的變壓器又貴又重
MiPiace
我最後一次訂變壓器約7-8年前,KT88 單端用,陸製品,一組價格差不多人民幣1600元左右,現在價格不確定。
luxor_w wrote:
真空管的負載是OPT的初級,隨著音樂頻率負載變化可以忽略...(恕刪)

Tor這篇[ Impedance matching of loudspeakers to output valves. ]說明了選定目標RL與實際電路會得到的值差異為何,參考電路是:

R1即是由喇叭阻抗(R2) reflected而虛擬出現的,跟transformer 線圈比值n=N1/N2有關。

目標值RL在設計時選定,但在實作上的值,則是由R1與一次側直流電阻(Rpri)、二次側直流電阻(Rsec)、線圈電感阻抗(Xp)電路組成。設計的目標是讓電路實際值盡可能接近目標RL值。

R1 = Rpri + (n ² x Rsec) + (n ² x R2)
Xp=2*pi*f*L, f為訊號頻率, L為線圈電感值
RL=R1並聯Xp=(R1*Xp)/(R1+Xp)

因此實際上的RL,會受R2隨頻率阻抗變化,以及Xp電感隨頻率上升影響。L越大,也就是transformer越大顆,在低頻區對RL造成影響越小。R2則是喇叭特性,由以上推導來看,會直接影響RL值,讓RL值隨頻率變動。

不知您所談的電路與Tor所談的是否是同一個?若以此電路就理論上來看,避免不掉喇叭阻抗反射(reflected)回來。也就是喇叭阻抗變化會改變負載線特性,最終頻率響應也因此受影響。
goldbingo wrote:
Tor這篇[Impedance...(恕刪)


知道OPT一次側的阻抗多少? 好幾K ohm,陽極電阻也好幾K ohm,加起來再跟喇叭幾歐姆變化比較呢?
放音樂隨著高低頻出現,單體線圈是會出現不一樣阻抗,喇叭最多也就幾歐姆之間的變化,對千倍萬倍的OPT阻值微不足道。HI-END器材裡面的薄膜電阻精密度可能就差了這麼多。

所以會說真空管的阻抗衡定 (不是固定,恆定),找隨便一台有OPT的管機或麥景圖擴大機,這是為什麼不管是8 or 4 ohm負載下標示功率會一樣。
luxor_w wrote:
知道OPT一次側的阻抗多少? 好幾K ohm,陽極電阻也好幾K ohm,加起來再跟喇叭幾歐姆變化比較呢?...(恕刪)

這顆:[ Edcor GXSE15-8-5K Single Ended Tube Output Transformer ] 

二次側8歐姆,對應到一次側是5K歐姆。所以當喇叭接二次側,其阻抗變化為4歐姆的話,reflect回一次側是2.5k。影響程度是劇烈的。
goldbingo
luxor_w 同意您說真空管不適合推難推的喇叭。我想做的是把難推這個詞稍微具象化。其中一個造成的影響,就是喇叭阻抗會造成類似EQ效應,改變了頻率響應。
luxor_w
沒,這話有語病,正常使用範圍管機是差不多的,只是功率比較小,大功率的場合可能要找比較適合機型。況且「難推」是形容詞,每個人定義未必一樣。[笑到噴淚]
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