Ola Boga pisze: ↑pt, 24 marca 2023, 15:55
No właśnie zastanawiam się, czy w zakresie średnich i wysokich tonów wyrównanie impedancji głośników jest aż takie ważne.
Oczywiście jeżeli wzmacniacz będzie miał dużą rezystancję wyjściową, to charakterystyka odtwarzania się pofałduje. Ale jeżeli wzmacniacz będzie w miarę podobny do źródła napięcia, co zazwyczaj ma miejsce, to wahania rzędu dwukrotnego zmniejszenia, czy zwiększenia impedancji głośnika nie powinno spowodować problemów amplitudowych.
Zasadniczo tak właśnie będzie. Np. charakterystyka częstotliwościowa typowego wzmacniacza tranzystorowego o impedancji wyjściowej 0,01 oma nie ucierpi jeśli impedancja zespołu o impedancji znamionowej 8 omów będzie się zmieniać w granicach 6-16 omów, a nawet o wiele szerszych. Nie ucierpi także zanadto charakterystyka typowego wzmacniacza lampowego (ze stopniem końcowym na pentodach i USZ o umiarkowanej głębokości, na jaką transformator wyjściowy pozwala) o impedancji wyjściowej 1 om, gdy impedancja obciążenia będzie się zmieniać w analogicznych granicach (6-16 omów). Ale gdy ten ostatni wzmacniacz zostanie obciążony zespołem o impedancji zmieniającej się w granicach 2-30 omów (co w przypadku spartolonych zespołów głośnikowych, nawet renomowanych firm jest całkiem możliwe) to odkształcenia charakterystyki nie będą już pomijalne. Nad spartolonymi wzmacniaczami lampowymi, bez jakiegokolwiek USZ które mają impedancję wyjściową jeszcze wielokrotnie większą tym razem przejdę do porządku dziennego: im zaszkodzić może nawet naturalny wzrost impedancji zespołu wywołany rezonansem prawidłowo wytłumionego GDN.
Co do mocy i zniekształceń, to myślę, że rzecz ma zasadnicze znaczenie w zakresie niskich tonów, ponieważ tam i tylko tam może być używana pełna moc wzmacniacza. Dlatego wszystkie źle policzone obudowy BR, pasmowoprzepustowe itp. mogą stanowić zagrożenie dla delikatnego wzmacniacza.
Akurat w tym zakresie gdzie na impedancję zespołu decydujący wpływ ma GDN wraz z obudową w której pracuje nie doszukiwałbym się najpoważniejszych problemów. Zważ że jaka by ta obudowa nie była - to i tak impedancja zespołu nie ma możliwości spaść poniżej rezystancji drutu w cewce głośnika. A ona stanowi walną część impedancji znamionowej głośnika: dla 8-omowego plasuje się typowo w okolicach 7 omów, jedynie dla wysokosprawnych głośników może okazać się niższa, np. 6 omów. Sprawdzałaś jaką rezystancję a jaką impedancję znamionową (minimum impedancji
powyżej rezonansu) mają Twoje
śmietniki? 
Niepokój mogłyby wzbudzić jedynie przesunięcia fazy, zawsze towarzyszące nierównomiernościom modułu impedancji. Na szczęście w tym akurat zakresie towarzyszą one
wzrostom a nie
spadkom impedancji powyżej znamionowej, toteż niebezpieczeństwo przeciążenia wzmacniacza wydaje się mniej prawdopodobne. Powrócę do tego jeszcze za chwilę.
Ale w zakresie średnich, a tym bardziej wysokich tonów, używana moc jest minimalna, więc nic się nie uszkodzi
Nie czyniłbym takich uspokajających założeń. Pomijając już sytuacje awaryjne (np. wzbudzenie się przedwzmacniacza wskutek oberwania kabla, sprzężenie głośnika z mikrofonem lub płytą winylową) zawsze trzeba liczyć się z wystąpieniem w sygnale składowych o wyższych częstotliwościach i znacznej amplitudzie, choćby i krótkotrwałych. Jak już wspomniałem wyżej - nierównomiernościom charakterystyki modułu impedancji towarzyszą przesunięcia fazowe. Szczególnie znaczne wtedy gdy maksima impedancji (np powodowane przez celowe rozsunięcie zakresów działania GDN i GDW) towarzyszą minimom (np. wskutek rezonansu w filtrze). W takich warunkach na elementach wzmacniających pojawią się jednocześnie i duże napięcie, i duża moc tracona, a są to warunki sprzyjające
drugiemu przebiciu. Przy czysto rezystancyjnym obciążeniu prawdopodobieństwo jego wystąpienia jest nieporównanie mniejsze, bowiem wówczas maksimum napięcia występuje akurat przy zatkanym tranzystorze, a maksymalna moc tracona - gdy napięcie zasilające (dodatnie lub ujemne) dzieli się po połowie między tranzystor a obciążenie. Tak samo mniejsze jest niebezpieczeństwo przy impedancji zespołu większej od znamionowej, nawet jeśli występuje wówczas znaczne przesunięcie fazy: większa impedancja to mniejszy prąd, a więc siłą rzeczy i mniejsza moc tracona w tranzystorze. Odwrotnie jest przy impedancji nienormalnie małej.
W mojej osobistej praktyce wzrost impedancji ponad wartość znamionową stał się mimo to źródłem problemów. Wzmacniacz wyposażony byl w mostkowy układ zabezpieczenia przeciwzwarciowego, reagujący nie tyle na prąd wyjściowy co impedancję obciążenia, Chronił on wzmacniacz skutecznie przed zniszczeniem w razie zwarcia przewodów głośnikowych. ale przy odsłuchu niektórych utworów (o charakterze dyskotekowym) pojawiały się regularne, ostre trzaski towarzyszące uderzeniom perkusji. Jakby występowały wyładowania elektrostatyczne, albo obluzował się kabel. Nie miałem pojęcia co to mogło być, tym bardziej że o symulacji komputerowej mało kto wtedy słyszał, komputery kojarzyły się niemal wyłącznie z mozolnym pisaniem programów i tasiemcowymi płachtami wydruków. W końcu przez przypadek odkryłem że zbocznikowanie szerokopasmowego, pracującego solo głośnika GDS16/15 szeregowym dwójnikiem RC likwiduje problem. Wywnioskowałem że przy częstotliwościach kilku kHz przedstawia on już praktycznie tylko reaktancję indukcyjną, i przesunięcia fazowe między prądem a napięciem uruchamiały przedwcześnie zabezpieczenie. Gdybym od początku używał najprostszych zespołów dwudrożnych, z podobnym głośnikiem GDN16/15, również cechującym się wysoką indukcyjnością pasożytniczą ale uzupełnionym w typowy dla siebie sposób dowolnym głośnikiem wysokotonowym dołączonym równolegle przez szeregowy kondensator - najpewniej problem nie zdołałby się ujawnić. Od tamtej przygody nie lekceważę równomierności impedancji, choć perfekcyjnie doskonała być ona nie musi. Najważniejsze aby nigdzie nie spadała poniżej znamionowej. Zgubnego wpływu rezonansu głośnika natomiast dotąd nie stwierdziłem. Może gdyby pracowałby on bez jakiejkolwiek obudowy a nawet odgrody - to zdołałby uruchomić zabezpieczenie, ale najpewniej sam by tego nie przeżył - wskutek roztrzepania zawieszenia.
a nawet potencjalny wzrost zniekształceń będzie wzrostem z niskiego poziomu startowego. Poza tym powyżej 5kHz już mało kto usłyszy trzecią harmoniczną, o wyższych nie wspominając.
Oczywiście trzecią harmoniczną 15kHz sygnału 5kHz usłyszy zapewne niewielu (można by zresztą przeprowadzić stosowny eksperyment, czy jest się w stanie rozróżnić przy częstotliwości podstawowej 5 kHz lub większej sygnał jest sinusoidalny od prostokątnego, bo przy kilkuset Hz różnicę bez trudu się usłyszy) ale nie zapominaj że sygnał audio nie jest pojedynczym sygnałem sinusoidalnym lecz posiada bardzo bogate widmo. I wówczas na nieliniowościach powstają zniekształcenia intermodulacyjne, tj pojawiają się skladowe o częstotliwościach których w oryginalnym sygnale mogło w ogóle nie być. Nawet "niewinna" a wręcz lubiana przez osoby mające wypaczoną wiedzę nieliniowość drugiego rzędu (powszechna we wzmacniaczach triodowych SE bez USZ) sprawi że z dwóch sygnałów o częstotliwościach 8 kHz i 9 kHz (a więc takich których druga i wyższe harmoniczne miały być niesłyszalne) powstanie czestotliwość różnicowa 1 kHz, a tę raczej się usłyszy. Gdy występują także nieliniowości wyższych rzędów - wtedy możliwości kombinacji dających w wyniku mieszania sygnały o częstotliwościach mieszczących się w zakresie największej słyszalności pojawia się nieporównanie więcej. Np. nieliniowość trzeciego rzędu pozwala wytworzyć składową o częstotliwości 1kHz także z sygnałów o częstotliwościach 6, 10 i 15kHz ( 17 - 6 - 10 = 1) względnie z sygnałów 7 i 15 kHz ( 15 - 2 x 7 = 1) Itp, itd. Dlatego nieodwołalnie dyskwalifikuję tranzystorowe "wzmacniacze"
bida-komplementarne stosowane w wielu polskich magnetofonach, np Finezja 3 Hi-Fi (o rażąco różniących się wzmocnieniach połówek dodatniej i ujemnej w otwartej pętli) w których oprócz dominującej drugiej harmonicznej występuje także silna harmoniczna trzecia, czwarta, piąta, szósta... aż do trzydziestej a nawet jeszcze wyższej).
Tak więc z jednej strony brak filtracji głośnika niskośredniotonowego nie powinien stanowić problemu ze względu na jego własną indukcyjność, a z drugiej, spadek impedancji, nawet jeśli nastąpi, to w górze pasma nie powinien jakoś specjalnie przeszkadzać.
Czy coś źle rozumiem?
Dobrze rozumiesz co do pierwszej części wypowiedzi (pod warunkiem że owa własna indukcyjność rzeczywiście występuje), co do drugiej już niestety nie, co starałem się wykazać wyżej.
Za to zaczynam wreszcie rozumieć skąd to nasilające się w ostatnich czasach
parcie na puszczanie głośników niskotonowych pełnym pasmem, bez względu na okoliczności. Otóż jak już kilkakrotnie pisałem - audiofile i inne osoby nie znające się na rzeczy
mają fioła na punkcie tzw.
Dumping Factor. Szczególnie gdy ktoś z nich szarpnie się na wzmacniacz z najwyższej półki, o impedancji liczonej w pojedynczych miliomach, a zatem legitymujący się "DF" powyżej 1000, to nie jest w stanie pogodzić się ze świadomością że pomiędzy gniazdem wzmacniacza a końcówkami głośnika poza kilkoma metrami grubego jak paluch kabla (o rezystancji ułamków milioma i kosztującego nieraz wielokrotnie więcej od wzmacniacza i głośników razem wziętych) znajduje się jeszcze jakaś nie wiadomo do czego potrzebna cewka, której rezystancja wynosi ułamek oma, tak że można ją wykryć nawet tanim miernikiem cyfrowym z hipermarketu. Żeby w tak bezsensowny sposób popsuć sobie "DF" sto a nawet kilkaset razy?

Więc wzięcie mają te zespoły w której żadnej cewki w szereg z GDN nie ma, a jeśli producent zachowując resztki racjonalności uzna że jednak być musi - to bez mrugnięcia okiem wtryni dławik na rdzeniu żelaznym wziętym chyba z coraz rzadziej używanych dławików od świetlówek co pozwoli uzyskać mniejszą rezystancję przy zbliżonych gabarytach i niezmienionej indukcyjności. I wszyscy są szczęśliwi: użytkownik że nie popsuł sobie wyśrubowanego, choć fizyczne nie nic nie znaczącego "DF" (o faktycznym tłumieniu głośnika i tak przesądzać będzie impedancja drutu cewki ruchomej, tymczasem nadprzewodników się tu jeszcze nie stosuje), producent zespołów głośnikowych że zaoszczędził na drucie nawojowym (a przynajmniej zdołał zastąpić większą część miedzi na uzwojenie kilkakrotnie tańszą stalą na rdzeń), wreszcie producent wzmacniaczy że pojawiło się zapotrzebowanie na sprzęt coraz to mocniejszy, a tym samym i droższy. I wreszcie ci którzy z
robienia ludziom wody z mózgu żyją.
I tylko
rozsadek z rozpaczy trzeszczy...
