Усилитель для электростатических наушников

Усилитель для электростатических наушников

Усилитель — ЦАП для электростатических наушников ES Static

Недавно волею судеб у меня в руках оказались замечательные наушники STAX SR-009
совместно с ламповым усилителем STAX SRM-007.
Я ждал чуда и первозданного экстаза, легко представить!
Но каково же было моё удивление, когда вместо улётного звучания я услышал совершенно стандартную грязь, шепелявость и мутность стерео имиджа!
Ох, уж эти извечные русские вопросы: "Кто виноват и что делать?"
Проведённые измерения показали уровень искажений SRM 007 0.05% на комфортной громкости и до 0.2% на амплитуде, близкой к максимальной. SMPTE оказались на уровне 0.1%.

Мне нравятся эти светящиеся стеклянные баллончики, но это было уже слишком!

Отчётливо видны интермоды не только относительно безобидного 1-го,
но и совсем неблагозвучные 2-го и даже 3-го порядков.

Искажения на большом сигнале 0.15%. жуть.
Забавно выглядит мусор от питающей сети, да и просто шумовая подставка

Искажения 0.1% даже на низких частотах.

Совершенно непонятно, зачем наушникам с собственными искажениями порядка 0.01% такой уВЕсилитель, в исполнении которого рояль превращается в клавесин)))
Поскольку другого усилителя не было, оценочное прослушивание я провёл, подключив два повышающих трансформатора к обычному УМ. В плане телесности, полноты и тональной верности SR-009 мгновенно оставили за бортом весь мой арсенал наушников. Трансформаторный вариант играл в разы лучше чем SRM 007, даже несмотря на традиционную трансформаторную «рыхлость» и неконкретность. К слову, трансформаторы имеют весьма ограниченный динамический диапазон неискажённой мощности, всего около 25-30 дБ, что делает их основным тормозом при создании двухтактных усилителей, в т.ч. ламповых. На маленькой громкости они вносят 0.1-0.2% гармонических и шумоподобных искажений, и до 0.2-1% гармонических на большой громкости. В однотактных усилителях (когда магнитопровод намагничен током покоя) они показывают на порядок лучшие параметры, но только при малом уровне сигнала.
В общем, трансформаторы — не вариант. Не вариант и лампы, поскольку собрать подъёмный ламповый усилитель с уровнем искажений порядка 0.001% — практически нереализуемая задача.

Но мне как разработчику — с одной стороны, и любителю экстра-приборов — с другой, очень хотелось реализовать весь потенциал настолько удивительных наушников.
Так появилась идея создать ультимативно "правильный" усилитель для электростатических наушников. Хотелось создать усилитель "на все случаи жизни" легкий, компактный, и одновременно безукоризненно точный, раскрывающий все прелести таких высококлассных приборов, как STAX SR-009. Такой тандем, конечно, нуждается в источнике соответствующего качества, поэтому усилитель будет иметь встроенный ЦАП.

Преамбула разработчика, или какими соображениями я руководствовался
и с какими проблемами столкнулся при проектировании усилителя для электростатов STAX SR-009.

1. Симметрия электростатического драйвера
Обычный разъём электростатических наушников имеет пять контактов, а кабель — шесть проводов. Две пары проводов передают дифференциальный сигнал на статоры, ещё на два провода через отдельный контакт подаётся поляризующее напряжение на мембраны. Всё ОК, не так ли? А вот и нет! Сигнальный проводник, находящийся ближе к поляризующему, имеет к нему существенно большую ёмкость, поэтому симметричность кабеля (т.е. нагрузки) нарушается значительно. Сама по себе ёмкость нагрузки не проблема для любого усилителя. Однако для дифференциального усилителя (особенно без ООС) несимметричность нагрузки порождает асимметрию выходного напряжения, увеличивающуюся с ростом частоты. Дело в том, что дифференциальный усилитель следит только за разницей на своих выходах, по отношению же к общему проводу и мембране его искажения могут достигать 2-3%. Эти искажения не полностью компенсируются, (особенно при большом смещении мембраны) и это ещё одна проблема, препятствующая применению дифференциальных усилителей.
Итак, правильный усилитель должен иметь четыре совершенно
независимых высоковольтных канала усиления, по одному на каждый статор.

2. Контроль силы, действующей на мембрану
Сила, действующая на мембрану, пропорциональна напряжению на статорах, поэтому важно точно контролировать именно напряжение на них. Тогда, подобно тому, как это происходит в электродинамических головках, мембрана окажется хорошо демпфированной. Тем лучше, чем меньше выходное сопротивление усилителя.
Выходное сопротивление промышленных экземпляров составляет 4 – 6 кОм, что для наушников STAX SR-009 (паспортное значение импеданса 115кОм на 10кГц) соответствует дампинг-фактору всего 12. Высокое выходное сопротивление, помимо недостаточного демпфирования, порождает гораздо более серьёзную проблему — сильно проявляются любые нелинейные ёмкости, в частности, подводящего провода, который начинает "звучать". Чтобы свести эти эффекты к минимуму, выходное сопротивление усилителя должно быть минимально возможным.
Выходное сопротивление ES Static составляет всего 3 Ома.

3. Проблемы поляризующего напряжения
Для того, чтобы электростатические силы возникли, на мембрану подаётся поляризующее напряжение, от 250 до 600В. Для безопасности это напряжение подаётся через токоограничительный высокоомный резистор. Это стандартное решение имеет один серьёзный недостаток – в результате несимметричности конструкции драйвера на мембране возникает небольшое переменное напряжение звуковой частоты. Поскольку мембраны стереоканалов электрически соединены друг с другом, это напряжение прикладывается и к другой мембране. В результате возникает перекрёстная амплитудная модуляция стереоканалов, приводящая к дополнительным искажениям. В ES Static эти искажения отсутствуют, поскольку
Поляризующее напряжение контролируется отдельным усилителем.

4. Цифровая фильтрация.
Нет причины использовать цифровой фильтр, если усилитель достаточно хорош.
Здесь показано почему .
ЦАП, применённый в ES Static V1, не использует цифровую фильтрацию
и максимально точно передаёт временнУю структуру аудиосигнала


5. Современный USB интерфейс, свободный от джиттера
USB интерфейс выполнен на чипе последнего поколения XMOS, содержит два кварцевых генератора
для сеток 44.1 и 48 кГц и поддерживает PCM до 24/352кГц и DSD до 22.4 МГц
Есть подписанные драйвера для Windows (Asio, Wasapi), в компьютерах Mac — встроенная поддержка. Для устройств под Android продаётся 10$ плеер.

6. Элементная база и схемотехника
Выбор элементной базы для усилителя, размах выходного напряжения которого 600В — задача не из простых.
Подавляющее число работчиков решают эту задачу в лоб — они просто выбирают транзисторы с достаточным рабочим напряжением.
К сожалению, не существует маломощных транзисторов на напряжение выше 300В, и выбор неизбежно падает на довольно мощные высоковольтные транзисторы, которые в силу технологических причин имеют весьма посредственные частотные свойства, большие паразитные ёмкости, плохую линейность и малое усиление. Не последнюю роль играет то обстоятельство, что этим транзисторам для оптимальной работы необходим значительный ток покоя, 30-40мА, однако при этом на них рассеивается мощность порядка 8-10 Вт на корпус, а усилитель в целом будет потреблять 80-100 Вт. Следует отметить, что к скоростным хар-м усилителя для электростатов требования очень и очень серьёзные, поскольку его выходное напряжение в несколько раз выше, чем у обычного усилителя мощности.
Поэтому в ES Static я применил радикально иной подход. Каждый мощный высоковольтный транзистор составлен из трёх последовательно включенных маломощных. Такое решение позволило применить транзисторы с высоким усилением, предельно малыми значениями паразитных ёмкостей, и полностью использовать потенциал этих транзисторов в смысле частотных свойств.

Читайте также:  Как понизить fps в играх

Схема высоковольтного усилителя проста и изящна. Она состоит всего из двух каскадов.
Входной каскад сделан на ультралинейном (собственная нелинейность 0.2%) и очень быстром операционном усилителе.
Это каскад не вносит задержек и фазовых искажений, поскольку его АЧХ линейна до 300кГц, а полоса пропускания более 500МГц. Второй (выходной) каскад построен по симметричной двухтактной каскодной схеме (общий эмиттер на супер-бета транзисторах — общая база на трёх последовательно соединённых высоковольтных транзисторах).
Он необычен тем, что имеет огромное усиление (3000 раз), очень малую собственную нелинейность (0.2% на НЧ и СЧ, и до 3% на 20кГц), линейную до 10 кГц АЧХ и малую задержку (20нСек).
Таким образом, на частоте 20кГц до замыкания обратной связи усилитель имеет нелинейность около 3%. После введения ООС искажения (теоретически) уменьшаются пропорционально её глубине. Усиление 2-х каскадов составляет 3 миллиона на частоте 20кГц. Потребное усиление 300раз, и на долю ООС остаётся 10000раз. 3% поделить на 10000=0.0003%, что неплохо согласуется с результатами моделирования (0.0007%).
Из приведённых вычислений совершенно очевидно, что к резистивному делителю ООС (который в итоге полностью определяет линейность усилителя) требования очень серьёзные.
Найти потребные резисторы для высоковольтного делителя ООС оказалось очень непростой задачей. Выбор пал на прецизионные тонкоплёночные резисторы Vishay, искажения которых оказались в 200 раз меньше обычных SMD резисторов.

Все каскады ES Static работают без отсечки тока (в классе А), ток покоя выходного каскада 5мА.

7. Безопасность
Выходное напряжение усилителя достигает 300В, поэтому крайне важно ограничить выходной ток на безопасном для человека уровне. В ES Static ток ограничен на уровне 15 мА для переменного и 7 мА для постоянного токов.

8. Питание
Все четыре канала усиления питаются отдельными двуполярными высоковольтными источниками +/- 300В.
Все напряжения питания (а всего их 11) стабилизированы.

Что отличает ES Static от предшественников

1. Исчерпывающая чёткость, ясность и деликатность, особенно на ВЧ, ответственных за «воздух», который статики воспроизводят необыкновенно достоверно
2. Наличие встроенного ЦАПа (PCM1704 или, по желанию, ES9018, AK4490, CS4398)
3. Мобильность и компактность (ведь это почти переносное устройство, не так ли?!)
4. Наличие цифровых входов USB, Coax, Optic и линейного входа
5. Независимость от параметров нагрузки и низкое выходное сопротивление для точного управления нагрузкой
6. Наличие высококачественного усилителя для динамических наушников
7. Наличие линейного выхода, позволяющего использовать усилитель в качестве внешнего ЦАПа или предварительного усилителя
8. Дистанционное управление

Параметры высоковольтного усилителя ES Static

  • Выходное напряжение 400 В rms
  • Выходная мощность 2 х 3 Вт
  • Максимальный выходной ток 15 мА AC, 7 мА DC
  • Напряжение смещения (bias voltage) 450 / 600 В
  • Коэффициент усиления 300 (49 дБ)
  • THD 1 kHz , 0 dB 0.0005%
  • THD 7 kHz , -3 dB 0.0005%
  • IMD 600Hz +15 kHz, -9dB 0.001%
  • Потребляемая мощность 16 Ватт

Параметры связки ЦАП / предусилитель ES Static

  • Тип ЦАПа PCM1704U-K (Ver 1) или ES9018 (Ver 2)
  • Приёмник SPDIF WM8804
  • USB интерфейс, свободный от джиттера XMOS
  • Цифровые входы USB, Coax, Toslink
  • Цифровые выходы Coax (USB to Coax)
  • Линейный вход RCA 5 кОм, -12 dBV (250mV RMS) min, +20 dBV max
  • Аналоговый выход RCA, XLR (переключаемый Line / preamp )
  • Выход на сабвуфер RCA, сумма L+R
  • Уровень выходного напряжения на аналоговом выходе RCA 0 dBV nom (+6 dBV max)
  • Уровень выходного напряжения на аналоговом выходе XLR +6 dBV nom (+12 dBV max)
  • Частоты дискретизации USB (РСМ1704) до 24 / 384 кГц
  • Частоты дискретизации USB (ES9018) РСМ до 24 / 192 кГц, DSD до 22.4 МГц
  • Частоты дискретизации Coax 44.1, 48, 88.2, 96, 192 kHz, до 24 бит
  • Частоты дискретизации Optic 44.1, 48, 88.2, 96 kHz, до 24 бит
  • THD 1 kHz , 0 dB 0.001 %
  • THD 7 kHz , 0 dB 0.001 %
  • IMD 600Hz +15 kHz, -9dB 0.0012 %
  • Напряжение питания 100-240 В, 65 Вт
  • Габариты 290 х 180 х 65 мм
  • Вес 1.4 кГ
  • Нелинейные искажения связки ЦАП + усилитель определяются в основном ЦАПом,
    и соответствуют спецификации PCM1704.

    Искажения усилителя намного ниже предела измерения, поэтому ниже
    приведены результаты моделирования, полученные в программе LTspice.

    Искажения -132 дБ на частоте 5 кГц.

    Благодаря хорошей симметричности схемы вторая гармоника на порядок меньше 3-й, которая и определяет величину THD.

    Усилитель с удивительной лёгкостью прошёл тест SMPTE. Искажения исчезающе малы.

    Уровень разностного тона 19&20 кГц на уровне точности вычислений, интермодуляция первого порядка — 0.00006%,
    интермодуляция второго порядка — 0.00001%, гармонические искажения — 0.0003 %
    Интересно, что воспроизведение сложных сигналов, похожих на звуковые (тесты CCIF и SMPTE)
    усилителю даётся чрезвычайно легко, искажения на них исчезающе маленькие.

    На слух это выглядит как абсолютная лёгкость СЧ и невесомость ВЧ, на которых открываются множество музыкальных нюансов, НЧ очень фактурны и разнообразны, а звук в целом обретает телесность и слитность. Динамика воспроизводится без малейшего напряжения, вплоть до болевого порога слуха. Но это всё, понятно, на наушниках STAX SR-009.

    Полоса пропускания 800кГц, запас по фазе — 70 градусов.

    Это сайт о моем хобби – аудио оборудовании на Лампах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . "I was the Walrus, But now I’m John" – John Lennon 1970

    В начале 2011 года попал ко мне на профилактику комплект от STAX – усилитель SRM-323 и электростатические наушники SR-303.

    Общие мысли и впечатления

    Впечатление от прослушивания STAX-303 c “родным” усилителем были противоречивые. С одной стороны, хорошие детальность и музыкальное разрешение. С другой – весьма странная подача НЧ, явно “кричащие” отдельные частотные области на СЧ. Мне показалось, что этот экземпляр 323-го усилителя на пиках сигнала иногда непредсказуемо резко срывался в клиппинг. Исследование выходного сигнала с помощью осциллографа выявило некоторые особенности его реакции 🙂 . Во первых, перегрузка приводила к резкому подрезанию сигнала, которое было несимметричным и, помимо этого, ограничение по отрицательной части синусоиды сопровождалось кратковременным возбуждением усилителя на ВЧ. Подстройкой схемы далось добиться симметричного ограничения и ликвидации “подвозбуждения”. После этого звучание 323-го усилителя заметно улучшилось, но все таки, на мой “ух” оставалось излишне холодным, резковатым – хотя и весьма детальным.

    Было принято решение изготовить более интересный усилитель, совместив его с USB ЦАП.

    Изучение имеющихся в интернете схем усилителей для электростатических наушников приводило к вполне однозначному выбору в пользу конструкций на лампах. Во первых, для работы наушников необходим источник высокого (около 600 Вольт) напряжения смещения. во вторых, уровень сигнала для их раскачки должен быть примерно 200…250В rms – при этом ток, потребляемый наушниками – весьма мал, максимум несколько миллиампер. (*** в последствии выяснилось, что это не совсем верно). Ламповая схемотехника как раз “оперирует” высокими напряжениями и небольшими токами. Поскольку в головных телефонах при их работе постоянно присутствует высокое, опасное для жизни напряжение- то, как мне кажется, важным моментом является и защита слушателя – то есть сигнальные цепи усилителя и наушники должны быть надежно гальванически разделены- таким образом, например, чтобы неисправность источника питания или выходного каскада усилителя не приводила к возможному поражению слушателя электрическим током. Поэтому я считаю очевидным, что выходной каскад усилителя для электростатических наушников должен быть выполнен по схеме или с выходным трансформатором или иметь разделительные конденсаторы на выходе. (*** для усилителя, не охваченного петлей общей ОС) Предпочтение было отдано варианту с выходным трансформатором, за основу была взята известная схема Andrea Ciufolli.

    Читайте также:  Запуск программы с ключом

    Схема и Описание

    • Блок схема, выходной каскад ЦАП и первый каскад усилителя – STAX_Schem_001
    • Выходной каскад усилителя – STAX_Schem_002
    • Блок питания – STAX_Schem_003

    Исходя из поставленной задачи, было необходимо в одном корпусе с усилителем для наушников разместить ЦАП с USB входом, а так же предусмотреть линейный выход сигнала, чтобы была возможность, подключить к этой конструкции, например усилитель мощности.

    ЦАП

    В качестве ЦАП применена серьезно модифицированный DIY – kit на наборе микросхем 1798 (ЦАП с токовым выходом) и 8416 (цифровой приемник-коммутатор), в качестве USB-SPDIF преобразователя применен так же серьезно модифицированный DIY- kit на чипе Tenor TE7022L. ЦАП может работать с входными сигналами разрядности до 24/192 (COAX вход) и 24/96 (USB). Выбор входа COAX или USB производится переключателем S1. Микросхема ЦАП 1798 имеет “токовый” выход аналогового сигнала, то есть для получения на выходе устройства напряжения сигнала необходимо применить преобразователь ток- напряжение. Обычно эту функцию выполняют (и иногда весьма неплохо) специальные схемы на операционных усилителях. В данном случае, после отслушивания нескольких вариантов выходного каскада ЦАП – на быстродействующих прецизионных операционных усилителях, на пассивных элементах с трансформаторной связью, на операционных усилителях с выходными трансформаторами в качестве нагрузки, был сделан однозначный выбор в пользу простого пассивного преобразования ток в напряжение на резисторе. При этом используется только один токовый выход ЦАП (I+). Второй токовый выход (I-) остается без нагрузки, как выяснилось, это позволяет существенно снизить уровень помех на выходе ЦАП, На известные недостатки, якобы присущие такому методу преобразования, такие как меньший, чем в случае двух выходных сигналов (I+ и I-) динамический диапазон и на “недостаточную линейность” преобразования было принято решение внимания не обращать. 🙂 Сигнал с выхода ЦАП, выделяемый на резисторе нагрузки, затем усиливается каскадом на лампе T1 – 6СМ4 (Hitachi). Это одиночный триод, разработанный для усиления сигналов с системах телефонной связи. Имеет довольно высокий коэффициент усиления (

    68), отличную линейность характеристики и крайне низкий уровень шумов. Лампа в общем-то, не редкая и сравнительно недорогая. Усилительных каскад каких-либо особенностей не имеет. В итоге на выходе модуля ЦАП получается сигнал амплитудой

    2.3V RMS при входном тестовом сигнале 0 dB @ 1kHz.

    Усилитель

    Схема усилителя – двухкаскадная, с непосредственной связью каскадов. Источник сигнала на входе усилителя выбирается переключателем S2 (“Линейный” вход или выход с ЦАП). Оба каскада являются усилителями напряжения. Первый каскад – усилитель с резистивной нагрузкой выполнен на половинке лампs 12AU7 и имеет коэффициент усиления 20..22 (зависит от экземпляра лампы), второй – (выходной) каскад на лампе 6BX7, c трансформаторной нагрузкой и имеет коэффициент усиления 10..12. Выходной трансформатор – Lundahl LL1660, скоммутирован по схеме Alt V, (одна первичная обмотка на две вторичные “полуобмотки”, на выводах вторичной обмотки – балансный сигнал). Общий коэффициент усиления составляет минимум 200, что, при входном сигнале 1V RMS, позволяет получить на аноде 6BX7 200V RMS . Выбор, в общем-то не самого линейного триода 6BX7 в качестве выходной лампы обусловлен следующими ее особенностями: Во первых, эта лампа имеет, хороший “раскрыв” сеточных характеристик, низкое внутреннее сопротивление и одновременно может работать при высоком напряжении на аноде – следовательно, может обеспечить большую амплитуду напряжения на выходе каскада. Во вторых, в случае трансформаторной нагрузки с большим сопротивлением во вторичной цепи (а именно такой нагрузкой для трансформатора являются электростатические телефоны), даже в случае небольшого тока покоя каскада уровень гармоник на выходе получается весьма небольшим, и это преимущественно будет только вторая гармоника. В итоге, общий коэффициент гармоник на выходе усилителя получается равным примерно 1% при уровне выходного сигнала 175V RMS, спектр “плавноспадающий” и состоит из 2-й и 4-й гармоники. Поскольку телефоны имеют балансную схему подключения, а вторичные полуобмотки выходного трансформатора практически идентичны, на нагрузке возможна дополнительная компенсация искажений, снижение уровня четных гармоник. Небольшая модификация схемы позволяет достичь более низкого уровня гармоник – примерно 0.5% при уровне выходного сигнала 175V RMS, но в ходе прослушивания это оказалось излишним. На второй половинке лампы 12AU7 собран буферный каскад, с которого снимается сигнал на линейный выход усилителя. Ограничение сигнала на выходе усилителя – “мягкое”, без “лавинного” роста искажений. Усилитель не охвачен общей петлей ООС.

    Блок Питания

    Выпрямитель собран по стандартной мостовой схеме, выходное напряжение (+380V) фильтруется электронным фильтром, в качестве регулирующего элемента которого применен высоковольтный iGBT транзистор. Электронный фильтр обеспечивает крайне низкий (по сравнению с традиционными LC фильтрами) уровень пульсаций выходного напряжения и плавное его нарастание при включении питания. Необходимое для работы электростатических наушников напряжение смещения (+580V) формируется отдельным выпрямителем на элементах VD6,VD7, C16, C17. и цепью “Вольтдобавки” R27 R28 C15. Цепь смещения практически не потребляет ток, поэтому фильтр на выходе применен самый простой, на элементах С17 R29 C18. Резистор сопротивлением 5MΩ обеспечивает защиту слушателя в случае замыкания или пробоя в телефонах. Схемы ЦАП и USB-SPDIF питаются от двух дополнительных обмоток (

    6.3v) на силовом трансформаторе. Питание накалов всех ламп осуществляется отдельным накальным трансформатором.

    Наводки и Помехи

    Электростатические наушники имеют высокое сопротивление, а сеть и окружающий нас “эфир” полны наводок от сотовых телефонов, сварки, импульсных блоков питания и т.п. Удивительно, но даже при выключенном питании, пока сохраняется напряжение смещения, иногда наушники самостоятельно могут ловить различные помехи. Поэтому для снижения уровня возможных наводок и помех корпус конструкции выполнен металлическим и предусмотрена клемма заземления. Хорошее заземление никогда не помешает :).

    Читайте также:  Телевизор на даче без антенны

    Доброго времени суток, Датагорцы! Этот проект был создан по причине страстного желания послушать электростатические излучатели звука.
    Я многократно читал интригующие и восторженные отзывы: точная передача, ровная частотная характеристика, объёмная сцена и т. д. и т. п. Надо ли говорить, что я заинтересовался электростатами.
    Оказалось, что для работы электростатических наушников требуется еще и специальный высоковольтный усилитель, создающий напряжение поляризации.
    У лидера индустрии, фирмы Stax, можно купить такой комплектик за скромную сумму от 80 до 300 тысяч рублей. Читая о Стаксах, я понял, что сейчас поддержать этого производителя как-то не готов. Поэтому я потратил некоторое время на поиск и изучение материалов по теме, а затем несколько вечеров на сборку.

    Дальше — подробно об изготовлении комплекта электростатических наушников и высоковольтного усилителя.

    Содержание / Contents

    ↑ Приступим к наушникам

    Нужно выполнить следующие операции:

    1. Разбираем наушники (аккуратней не повредите корпус ведь именно из-за него мы их и приобретали).

    2. Демонтируем динамические излучатели. Аккуратно извлеките их. Внешне излучатели выглядят неплохо и, возможно, вы их примените в какой-нибудь другой конструкции. Должны получиться детали без механических повреждений, как на фото ниже.

    3. Заготавливаем из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и диаметром 77 мм вот такие заготовки:

    4. Из заготовок в соответствии с этим чертежом необходимо изготовить изоляторы:

    Обращаю ваше внимание: изоляторов должно быть четыре, два по рисунку 1 и два по рисунку 2. вырез в изоляторе предназначен для пайки к внутреннему слою фольги токопроводящих проводников.

    5. Когда изоляторы готовы, приступаем к плёнке (мембране).

    ↑ Мембрана

    ↑ Сборка изоляторов

    1. Приобретаем китайское сито из нержавейки. Сито должно быть достаточно большое, чтобы получилось 4 круга диаметром 63 мм. Для начала разбираем сито и расправляем его, удаляя вмятины. Сито должно быть ровным!

    2. Облуживаем сито по краю, как показано на чертеже далее. Ширина зоны лужения — 0,5…1,5 мм. Тут без применения ортофосфорной кислоты не обойтись. После лужения сита, его необходимо отмыть от остатков флюса. Я пользовался отмывкой «VIGON» на предприятии. По рекомендациям в интернете можно использовать смесь из равной пропорции спирта и бензина «Калоша». Я лично не пробовал, ничего сказать не могу.

    3. Теперь припаиваем наше сито на изоляторы, используя канифоль, согласно чертежу ниже. После пайки канифоль довольно просто смыть спиртом. Перед тем как припаять неправильно посмотрите чертёж собранного изделия и только после этого приступайте к пайке. Фото готовых изоляторов с напаянным ситом ниже. Так как я делал первый раз, на фото показан провод, припаянный к внутренней фольге изолятора.

    4. Теперь готовим эпоксидную смолу не более 3 гр. (больше не понадобится) добавляем в неё графитовый порошок, где-то 0,5-1 г. на 3 г. смолы.

    5. Нанеся на изоляторы (2 шт. для разных каналов) по радиусу 31,5 мм (ориентировочно) исключая попадания в сквозные отверстия и внутрь излучателя излишков клея приклеиваем на уже высохшую, к тому времени мембрану. Можно сложить с обеих сторон мембраны изоляторы и стянуть изоляторы между собой винтами через отверстия. Но лучше оставить изоляторы до той поры, пока не затвердеет смола.

    6. На следующий день или ранее, если смола достаточно затвердела, можно приклеивать на вторую сторону изоляторы согласно чертежу ниже:

    На чертеже показано вид снизу на выемки в изоляторах. Обратите внимание до того, как приклеить!
    Если видно, что мембрана несколько провисает, её можно натянуть, подув на неё горячим воздухом из фена (желательно контролируя термопарой температуру выходного воздуха). Равномерно прогревая мембрану, добиваемся равномерного натяжения без сборок (!).

    ↑ Финальная сборка

    Монтируем излучатели в корпуса наушников согласно рисунку. В корпусе наушника вырезаем отверстие по размеру излучателя и монтируем при помощи термоклея. Вырезая отверстие, руководствуйтесь фотографией. К сожалению, фотографии промежуточного процесса у меня нет.

    Нюанс! Для исключения замыкания проводников саморезами через монтажное отверстие, на саморезы надеваем изоляционные трубки.

    Далее припаиваем провода (я припаивал МГТФ). На провода надеваем термоусадку и усаживаем. На конце провода распаиваем на любые удобные разъёмы, которые выдерживают напряжение 600-1000В (я распаял на разъёмы XLR). При моем поляризующем напряжении 800…900В разъёмы XLR не пробиваются. Ну, можно считать, что наушники готовы.

    ↑ Теперь дело за высоковольтным усилителем

    Но, к сожалению, ресурс недоступен на данный момент и ссылку не могу привести.

    Схема моего высоковольтного усилителя приведена ниже.

    структуру умножителя напряжения на 2 или на 4 не привожу. Думаю, все найдут его схему в Сети при желании.

    В схеме применены доступные элементы. Полевые транзисторы КП103Л вместо J271, вместо KSA1156 применил наши КТ9115, вместо лампы 6S4 применил 6Н23П (причина проста — высокое допустимое напряжение на аноде при закрытой лампе). Выходной каскад не собирал — хотелось очень услышать и оценить звук электростатов.
    Да чуть не забыл: взамен биполярных транзисторов применил полевые КП902Б (были в наличии + имеют большую линейность, пусть и работают в токовом зеркале).
    Печатная плата не разрабатывалась, все собиралось на макетной плате.

    Резисторами в истоках КП103Л устанавливаем выходное напряжение относительно общего провода (желательно ноль Вольт). Диапазон напряжений возможен 0…20В, что на качество звука не влияет.
    При исправных элементах схема заработает сразу. Подаём звук на вход и можно прослушивать. Амплитуда максимального выходного напряжения между выходами и статорами «+» и «-» должно быть в пределах 120В.

    Недостатки текущей схемы:
    — Наушники с зазором 1,5 мм с данной амплитудой играют не достаточно громко. Для данных наушников нужна амплитуда сигнала между статорами минимум 250…300В.
    — На данной схеме получить амплитуду более 120в не представляется возможным по причине отсечки тока входных транзисторов (КП103Л) при амплитуде вход сигнала 0,7-1В (менее 0,7В отсечка не наблюдается и звук чистый).

    ↑ Набросок улучшенной схемы усилителя

    Печатная плата ещё не разрабатывалась и не макетировалась. Как будет свободное время, обязательно поделюсь платами и наработками.

    ↑ Ну и теперь несколько слов о звуке:

    Очень хорошая проработка сцены на стиле транс, был в восторге при прослушивании «The System of a Down» от ошеломительной реалистичности звучания большого барабана.
    Сцена действительно развёрнутая, чувствуется и прослушивается каждый инструмент.

    Ссылка на основную публикацию
    Тест для определения цвета волос
    Пожалуйста, не копируйте понравившиеся вам статьи незаконно. Мы предлагаем вам разместить активную ссылку на наш сайт в случае, если вы...
    Стим показывает что я не в сети
    Не редко пользователи Steam встречаются с проблемой, когда подключение к интернету есть, браузеры работают, но клиент Стим не грузит страницы...
    Стим саппорт украли аккаунт
    Если ваш аккаунт Steam украли или взломали, то до его восстановления вам необходимо выполнить действия, указанные ниже, иначе аккаунт может...
    Тест графики видеокарты 3dmark
    Наиболее известная программа тестирования производительности, ставшая де-факто стандартом и точкой отсчета в измерениях игровых возможностей видеокарт. Основную популярность программе обеспечило...
    Adblock detector