И затрепещет мембрана
Как и в обычной колонке, так и в наушнике, источником звука является тонкая мембрана определенной площади. Чтобы мембрана сдвинулась с места и затрепетала должным образом, необходимо приложить некое усилие. Громкоговорители у нас «громко говорят», но суть процесса остается неочевидной, а по-английски они зовутся более конкретно и без лишней мистики — драйверами (driver, пер. с англ. «водитель, двигатель»).
Наушники Beyerdynamic T5p, предназначенные для использования с портативными гаджетами
Если у вас музыка описана и отправлена гулять электрическим сигналом, то самый простой способ вернуть ее обратно в акустические колебания — прицепить на конце провода катушку в магнитом поле. Полевыми работами обычно занимается постоянный магнит, как правило, неодимовый. А если еще точнее, выполненный из сплава неодима, бора и железа, который хорошо умеет сохранять остаточную магнитную индукцию. Если кто знать не хочет о радости силы ампера, то будьте уверены, катушка в этих условиях будет трястись, а вместе с ней и мембрана, с которой они связаны механически. И да, не расслабляйтесь гуманитарии, мы еще вспомним об остаточной магнитной индукции.
Наушники Beyerdynamic T90, справа мембрана драйвера
В наушниках и рады бы сделать мощные драйверы, но выше головы не прыгнешь, причем в буквальном смысле — размер наушников не может сравниться даже с крохотной полосной колонкой. И напомним, мечта о мощных драйверах не ставит перед собой задачу подавить слушателя ревом реактивного двигателя. Хороший потенциал позволит системе наиболее адекватно передать динамический диапазон фонограммы — как можно дальше разнести самый тихий и самый громкий участки. Электродинамическая система со слабыми магнитами (читай, слабым магнитным полем) и сыграет-то слабо и невнятно.
За пределами одного тесла, обзор. Журнал «Stereo & Video»
В свое время фирма Beyerdynamic сделала рекорд, превысив в своих наушниках величины магнитной индукции в один тесла. Инженеры отказались от стандартной схемы с центральным расположением магнита и выполнили его в виде кольца вокруг катушки. В итоге «Теслой» стал называться и новый модельный ряд Beyerdynamic.
Сохранить и прочитать потом —
Культура наушников и портативного аудио вообще сформировала особый формат потребления. Уместнее будет даже сказать — «культура интимного аудио». Можно, конечно, поворчать, что жесткая привязка каждого канала с реальным стерео имеет мало общего. Но уж чем и хороши наушники, что отчет о достоинствах и недостатках сабжа можно вести без учета прихотей помещения – только источник звука и ваше чувство прекрасного.
Несмотря на электростатическую экзотику и растущий сегмент арматурных вкладышей, подавляющее количество наушников исповедуют классическую концепцию на электромагнитных излучателях. Рассмотрим, что можно сделать нового и полезного в данной системе координат.
И затрепещет мембрана
Как и в обычной колонке, так и в наушнике, источником звука является тонкая мембрана определенной площади. Чтобы мембрана сдвинулась с места и затрепетала должным образом, необходимо приложить некое усилие. Громкоговорители у нас «громко говорят», но суть процесса остается неочевидной, а по-английски они зовутся более конкретно и без лишней мистики — драйверами (driver, пер. с англ. «водитель, двигатель»).
Наушники Beyerdynamic T5p, предназначенные для использования с портативными гаджетами
Если у вас музыка описана и отправлена гулять электрическим сигналом, то самый простой способ вернуть ее обратно в акустические колебания — прицепить на конце провода катушку в магнитом поле. Полевыми работами обычно занимается постоянный магнит, как правило, неодимовый. А если еще точнее, выполненный из сплава неодима, бора и железа, который хорошо умеет сохранять остаточную магнитную индукцию. Если кто знать не хочет о радости силы ампера, то будьте уверены, катушка в этих условиях будет трястись, а вместе с ней и мембрана, с которой они связаны механически. И да, не расслабляйтесь гуманитарии, мы еще вспомним об остаточной магнитной индукции.
Наушники Beyerdynamic T90, справа мембрана драйвера
В наушниках и рады бы сделать мощные драйверы, но выше головы не прыгнешь, причем в буквальном смысле — размер наушников не может сравниться даже с крохотной полосной колонкой. И напомним, мечта о мощных драйверах не ставит перед собой задачу подавить слушателя ревом реактивного двигателя. Хороший потенциал позволит системе наиболее адекватно передать динамический диапазон фонограммы — как можно дальше разнести самый тихий и самый громкий участки. Электродинамическая система со слабыми магнитами (читай, слабым магнитным полем) и сыграет-то слабо и невнятно.
Больше Теслы
В свое время фирма Beyerdynamic сделала рекорд, превысив в своих наушниках величины магнитной индукции в один тесла. Инженеры отказались от стандартной схемы с центральным расположением магнита и выполнили его в виде кольца вокруг катушки. В итоге «Теслой» стал называться и новый модельный ряд Beyerdynamic. Маркетологи, конечно, потом включили в описание фирменной Tesla и многослойную мембрану, и полностью металлическую конструкцию наушников, призванную минимизировать механические резонансы, а также электромагнитное излучение. Но самое важное, разумеется — это мощные магниты.
Так выглядит динамик наушников Beyerdynamic T5p, выполненный по технологии Tesla
Кстати, добрая весть гуманитариям. Важно не пугаться теслы постоянного магнита и не путать ее с высоким электромагнитным излучением. Поле постоянного магнита влияет на нас также, как и Северный и Южный полюсы, и если что-то и способно отклонить, то только стрелку компаса. Ну и придать сил наушникам во время прохождения музыкального сигнала.
Растянуть диапазон
Звуковой почерк топовых наушников Beyerdynamic своеобразен. Кто-то просто тихо радуется этой особенности и больше ничего знать не хочет, кроме Beyerdynamic, а кто-то отмечает повышенный уровень высоких частот.
Топовые наушники Beyerdynamic T1, справа их Tesla-драйвер
Объективно говоря, линейной АЧХ в наушниках никто и не делает из-за особенностей кривой чувствительности нашего слуха. Упомянутая яркость при желании легко успокаивается эквалайзером, и поверьте, это гораздо более гуманная процедура, чем, наоборот, тянуть отсутствующую полосу. Важно, что при этом не страдает остальная часть диапазона, а она у Beyerdynamic весьма достойная.
Базовые, портативные и с кнопками
В настоящий момент семейство наушников Beyerdynamic с индексом Т (Tesla) охватывает пять базовых моделей. Приставка p указывает на портативное применение, приставка i означает наличие микрофона и трехкнопочного управления айподом на штатном кабеле.
Наушники Beyerdynamic T70
Т1 – топовые наушники, модель полуоткрытого типа. Сопротивление в 600 Ом указывает на домашнее применение в составе со специальным усилителем, в роли которого может выступить фирменный модуль А1. Диапазон воспроизводимых частот простирается до 50 кГц. Вес 530 г.
Т5p обладают таким же весом и разрешающей способностью до 50 кГц, но благодаря сопротивлению в 32 Ом и закрытой конструкции предназначены для высококачественных портативных источников.
T90 и T70 занимают промежуточное положение в линейке и при импедансе 250 Ом играют до 40 кГц, с той лишь разницей, что Т90 является открытой, а Т70 – закрытой моделью. В свою очередь, у Т70 имеется портативная версия на 32 Ом. Вес T90 и Т70 – 425 и 417 г соответственно.
Наушники Beyerdynamic T51p
T51 также делится на базовую и свежую версию, оптимизированную для управления айподом на проводе. Обе они легкие — 174 г, и сугубо портативного применения под нагрузку в 32 Ом. Верхний диапазон частот достигает 23 кГц.
Подготовлено по материалам журнала «Stereo & Video», апрель 2014 г.
www.stereo.ruЭтот обзор прочитали 3 774 раза
Больше Теслы
В свое время фирма Beyerdynamic сделала рекорд, превысив в своих наушниках величины магнитной индукции в один тесла. Инженеры отказались от стандартной схемы с центральным расположением магнита и выполнили его в виде кольца вокруг катушки. В итоге «Теслой» стал называться и новый модельный ряд Beyerdynamic. Маркетологи, конечно, потом включили в описание фирменной Tesla и многослойную мембрану, и полностью металлическую конструкцию наушников, призванную минимизировать механические резонансы, а также электромагнитное излучение. Но самое важное, разумеется — это мощные магниты.
Так выглядит динамик наушников Beyerdynamic T5p, выполненный по технологии Tesla
Кстати, добрая весть гуманитариям. Важно не пугаться теслы постоянного магнита и не путать ее с высоким электромагнитным излучением. Поле постоянного магнита влияет на нас также, как и Северный и Южный полюсы, и если что-то и способно отклонить, то только стрелку компаса. Ну и придать сил наушникам во время прохождения музыкального сигнала.
Хотите улучшить комфортность вашего автомобиля до уровня Tesla с минимальными вложениями? Тогда вам стоит присмотреться к недорогой универсальной автомобильной магнитоле с большим монитором, которую можно найти на Алиэкспресс.
1. Автомагнитола «Carbar» 12,8 Tesla стиль Android 8,1
Магнитола Carbar на ips-матрице легко устанавливается в 2 Din универсальное гнездо автомобиля, и работает под управлением ОС Android 8,1!
Магнитола Carbar 12,8, выполненная в стиле Tesla, оснащена поворотным дисплеем, который может не только поворачиваться на 360 градусов вокруг и наклоняться в любую сторону, но и перемещаться относительно оси крепления, что позволяет выбрать оптимальное расположение, удобное для водителя!
Магнитола Carbar 12,8 – это и DVD-плеер в HD качестве, и стерео-радиоприемник, и аудиоплеер, и GPS-навигатор, и многое другое, так как возможности системы могут быть расширены за счет дополнительных функций, который покупатель выбирает перед покупкой. Магнитола Carbar с голосовым управлением – это серьезная техника для серьезных людей!
2. Автомагнитола «Gyrnavi» 12,8 Tesla стиль Android 8,1
Универсальный мультимедиа-центр Gyrnavi с дисплеем 12,8 дюйма в стиле Tesla, прекрасно подойдет в любой автомобиль, поддерживающий установку магнитолы 2DIN. Операционная система Android 8,1, благодаря шестиядерному процессору и 4Gb оперативной памяти, работает очень шустро! А встроенная память в 32Gb, позволит хранить достаточно много файлов данных! Сенсорный экран разрешением 1920 на 1080 пикселей позволяет проигрывать видео в высоком HD качестве!
Магнитола Gyrnavi с огромным дисплеем – это и прекрасная стереофоническая аудиосистема, и проигрыватель видеофайлов, и радио, и мультимедийная система, поддерживающая соединение по Bluetooth и wifi! А еще это прекрасная навигационная система!
Перед покупкой можно выбрать одну из 4 комплектаций – базовую без дополнений, вариант с камерой заднего вида, вариант с поддержкой голосового управления, а также максимальную комплектацию с задней камерой и управлением голосом!
3. Автомагнитола «Klyde» 12,8 Tesla стиль Android 8,1
Мультимедиа-комбайн Klyde с сенсорным дисплеем12,8 дюймов, выполнен по аналогии с мультимедиа-центром автомобиля Tesla! И с этой многофункциональной магнитолой, работающей под управлением ОС Android 8,1, ваш автомобиль может стать таким же комфортным, как и знаменитый электромобиль!
Удобное меню, а также управление голосом, поддерживают множество языков, включай русский!
Кроме основных функций, присущих любой продвинутой магнитоле, таких, как управление кнопками мультируля, подключение гаджетов по Bluetooth, поддержка Wi-Fi, система может быть оснащена по желанию видеорегистратором, а также TMPS для контроля за давлением воздуха в шинах!
Кроме того, магнитола Klyde поддерживает подключение к OBD для контроля за состоянием работы систем автомобиля!
Автомагнитола Klyde – это прекрасный выбор по приемлемой цене для тех автолюбителей, которые любят комфорт!
4. Автомагнитола «MongWead» 12,8 Tesla стиль Android 8,1
Автомагнитола MongWead с огромным дисплеем 12,8 дюймов, подходит для всех типов автомобилей, а также предлагает специализированные варианты исполнения для автомобилей Skoda, Toyota, Hyundai, Ford, KIA и Nissan. Автомагнитола, имеющая такой же большой дисплей, как и в автомобилях Tesla, работает под управлением ОС Android 8,1!
Система поддерживает 3g и 4g сети, к которым может подключаться через встроенный модуль Wi-Fi, работает со множеством типов онлайн-карт, включая Google-карты, а также позволяет скачивать приложения из Google-Play.
Поддержка Bluetooth позволяет подключаться ко многим гаджетам, а управление голосом значительно упрощает работу с устройством!
Магнитола MongWead, выполненная по типу штатной системы Тесла – это прекрасная возможность погрузиться в мир высоких технологий по вполне доступной цене! А прекрасное качество музыки и видео, оценит по достоинству каждый покупатель этого автомобильного чуда!
5. Автомагнитола «ZWNAV» 12,8 Tesla стиль Android 8,1
Автомагнитола ZWNAV – это многофункциональная мультимедийная система, оснащенная поворотным экраном с диагональю 12,8 дюйма, что позволяет говорить о сходстве со штатной системой автомобиля Tesla!
Магнитола работает под управлением ОС Android 8,1 и позволяет воспользоваться многими возможностями современных технологий, таких, как мультитач, поддержка Bluetooth, Wi-Fi, а также голосовым управлением!
Встроенный GPS-модуль позволит сразу же использовать магнитолу в качестве навигатора, так как она поставляется с уже установленной картой региона покупки! Кроме того, дополнительно можно скачать карты в режиме онлайн!
Возможности шестиядерного процессора и оперативной памяти в 4 гигабайта, позволяют экрану разрешением 1920 на 1080 пикселей без проблем проигрывать не только привычные файлы Gull-HD качества, но и видео высокого разрешения Ultra-HD 4K!
Автомагнитола ZWNAV 12,8 – это современный многофункциональный гаджет с максимальными возможностями по работе с мультимедиа-файлами для настоящих ценителей качества!
Растянуть диапазон
Звуковой почерк топовых наушников Beyerdynamic своеобразен. Кто-то просто тихо радуется этой особенности и больше ничего знать не хочет, кроме Beyerdynamic, а кто-то отмечает повышенный уровень высоких частот.
Топовые наушники Beyerdynamic T1, справа их Tesla-драйвер
Объективно говоря, линейной АЧХ в наушниках никто и не делает из-за особенностей кривой чувствительности нашего слуха. Упомянутая яркость при желании легко успокаивается эквалайзером, и поверьте, это гораздо более гуманная процедура, чем, наоборот, тянуть отсутствующую полосу. Важно, что при этом не страдает остальная часть диапазона, а она у Beyerdynamic весьма достойная.
Базовые, портативные и с кнопками
В настоящий момент семейство наушников Beyerdynamic с индексом Т (Tesla) охватывает пять базовых моделей. Приставка p указывает на портативное применение, приставка i означает наличие микрофона и трехкнопочного управления айподом на штатном кабеле.
Наушники Beyerdynamic T70
– топовые наушники, модель полуоткрытого типа. Сопротивление в 600 Ом указывает на домашнее применение в составе со специальным усилителем, в роли которого может выступить фирменный модуль А1. Диапазон воспроизводимых частот простирается до 50 кГц. Вес 530 г.
Т5p обладают таким же весом и разрешающей способностью до 50 кГц, но благодаря сопротивлению в 32 Ом и закрытой конструкции предназначены для высококачественных портативных источников.
T90 и T70 занимают промежуточное положение в линейке и при импедансе 250 Ом играют до 40 кГц, с той лишь разницей, что Т90 является открытой, а Т70 – закрытой моделью. В свою очередь, у Т70 имеется портативная версия на 32 Ом. Вес T90 и Т70 – 425 и 417 г соответственно.
Наушники Beyerdynamic T51p
T51 также делится на базовую и свежую версию, оптимизированную для управления айподом на проводе. Обе они легкие — 174 г, и сугубо портативного применения под нагрузку в 32 Ом. Верхний диапазон частот достигает 23 кГц.
Я писал ранее про способы использования трансформатора Тесла для извлечения музыки и звуков, и две основные разновидности способа модуляции плазменного разряда (для импульсных катушек и для непрерывных соответственно): монофонический частотный и полноспектровый амплитудный. Музыкальные катушки Тесла, сделанные по первому принципу (в основном это DRSSTC), принимают на вход MIDI-сигнал, и издают трещащие пронзительные звуки, напоминающие мелодии со старых мобильников; звуковые трансформаторы Тесла второго типа работают как ионофоны, т. е. просто усиливают поступающий на вход сигнал с плеера или другого источника звука, как это делает любой звуковой усилитель, с той лишь разницей, что источником звука здесь является разогретая плазма разряда.
На данный момент известно два принципиально различных способа сделать такую звуковую катушку Тесла на транзисторах. Это использование buck-преобразователя в питании силовой части схемы (амплитудная модуляция) и классического автогенератора, или же использование резонансного драйвера полумоста (LLC) (частотно-амплитудная модуляция), вместе с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ, PLL). На баке сделана моя первая звуковая катушка, которая подробно описана во второй половине данной статьи. У неё есть ряд недостатков: низкая громкость звука, высокий уровень помех в звуке, большая CW-составляющая в разряде (грубо говоря, только малая часть объёма плазмы меняет свой размер в такт звуковой частоте). Их лишена вторая упомянутая топология, которая, насколько мне известно, ранее практически не применялась при построении звуковых катушек.
Амплитудный сигнал с плеера, поступающий на вход драйвера, преобразуется в, назовём это так, отклонения реальной частоты драйвера от некоторой частоты X, которая совпадает в случае максимальной выставленной громкости с резонансной частотой катушки, поскольку берётся ФАПЧой через антенну со вторички. Если с плеера поступает сигнал, скажем, в 500 герц, с амплитудой от 0 до максимума плеера (или до ограничения, установленного, как в этой катушке, двумя диодами Шоттки (+-300 милливольт), чтобы не сжечь вход драйвера возможными наводками на звуковой кабель), то 500 раз в секунду происходит отстройка частоты от заданной ФАПЧ средней до некоторой граничной. Честно скажу, не знаю, какова эта граничная частота в данном случае, но, скорее всего, 10% от резонансной достаточно для полного пропадания стримера.
При регулировке же громкости в драйвере происходит смещение частоты X от резонанса так, чтобы максимальная громкость от стримера регулировалась пропорционально задаваемой на плеере. Резонансная частота такого музыкального трансформатора Тесла выполняет функцию несущей частоты дискретизации. 160 кГц как в этой конкретной катушке Тесла, вполне достаточно для воспроизведения любой звуковой частоты в музыке (до 10 кгц).
ФАПЧ в такой топологии выполняет функцию поддержания резонансной частоты, относительно которой смещает свой выход драйвер. Без неё не будет автогенерации, и при поднесении руки, плазмашара, да даже просто при перемещении катушки в другое помещение она выйдет из рабочего режима, с непредвиденными последствиями.
Собственно, это всё. Основная сложность здесь — разработка драйвера и настройка PLL: она требует одновременной регулировки сразу двух параметров: положения и размера антеннки вместе с подкручиванием переменного резистора. Антеннка требуется совсем небольшая, около 5-8 см.
В качестве постоянно упоминающегося здесь LLC-драйвера выступает IRS27951, весьма неплохо пригодная для изготовления простых полумостов, а также для подобных экзотических применений. На её основе на данный момент сделана куча мелких полумостов для питания всего подряд, питальник для электролизёрной горелки, с обратной связью по датчику давления для поддержания постоянного давления на выходе вне зависимости от диаметра сопла горелки, на ней же сооружена мини-индукционная печь для прогрева электродов неоновых трубок, и теперь вот и катушка Тесла с музыкой. Следует аккуратно выбирать рабочую резонансную частоту: выше 200 кГц эта микросхема уже практически не работает. ФАПЧ стандартная: CD4046. Старая, известная своей капризностью и трудностью в настройке микросхема. Но здесь от неё используется только часть, а именно фазовый компаратор, используемый для поддержания автогенерации.
Параметры обмоток ничем особо не выделяются: вторичная 16х25 см проводом 0.35, первичная — 8 витков толстой медью, ниже начала вторичной обмотки, чтобы уменьшить коэффициент связи и ток контура. Полумост сооружён на IRGP50B60, управление через GDT. Тороид мучительно спаян из алюминиевой присадки для аргонового сварочника — зато прочный и жёсткий.
Катушка выдаёт разряды длиной от 5 до 20-25 см (в зависимости от мощности звукового сигнала), в псевдоимпульсном режиме. То есть, выглядят они как импульсные, и так же больно щиплются, но на деле это CW. Катушка создаёт крайне мощное поле вокруг себя — лампы загораются на расстоянии до двух и более метров. Громкость музыки поразительная, в несколько раз выше, чем у старого варианта на buck-конвертере.
Для дополнительного пафоса сделал для катушки подсвечиваемый шильдик из фольгированного текстолита. Получилось, на мой взгляд, довольно неплохо.
На данный момент катушка приобретена и находится в использовании театром «ТиПо», занимающимся организацией и проведением детских праздников. На видеозаписи можно посмотреть профессионально сделанное промо с её использованием!
При использовании в качестве терминала длинной изогнутой стальной проволоки, за счёт ионного ветра она начинает забавно дёргаться. Иногда в такт музыке.
Ниже находится старая статья про музыкальный трансформатор Тесла на buck-конвертере, добавленная сюда для полноты картины и описания сути музыкальных катушек Тесла.
Огромное преимущество транзисторных трансформаторов Тесла, выгодно отличающее их от искровых: их достаточно легко можно заставить петь, т.е. издавать звуки плазмой их разряда (ламповые тоже способны на это, но усилий требуется значительно больше, и удачных прецедентов сборки маловато). Сам принцип аудиомодуляции плазмы известен довольно давно; в СССР даже были концертного типа установки, модулировавшие факельный разряд звуком, устанавливавшиеся иногда (как мне рассказывали) в летних кинотеатрах. Есть даже современные профессиональные аудиосистемы, использующие электрическую дугу для издавания звука (ионофоны, плазмафоны и т. п.). Поскольку разряд катушки Тесла — такая же высоковольтная плазма, как и в факельниках или ионофонах, его можно промодулировать звуковой частотой, получив на выходе помимо электрического разряда ещё и звук.
Основных способов модуляции два: частотная и амплитудная. Частотная модуляция основывается на изменении частоты прерываний в интерраптере, при управлении с микроконтроллера, совместимого с MIDI или аналогичным форматом, или с компьютера. Основное её преимущество в возможности использования с импульсными катушками — ISSTC и DRSSTC — и получении огромных поющих молний с больших установок, в то время как прочие способы для этого непригодны. Силовая часть катушки Тесла включается и выключается несколько сотен раз в секунду, соответственно, плазменный канал молнии то появляется, то исчезает, и нагретый воздух создаёт звуковую волну при его появлении. Но вместо генерирования прямоугольного сигнала для управления транзисторами при помощи таймера 555, как это обычно делают, этот сигнал выдаётся микроконтроллером (или логикой, если не лень её распаивать), а на вход контроллера при этом поступает последовательность нот с определённой частотой, формирующая мелодию. Минусы метода — монофоничность, как у рингтонов старых мобильников (дифоничность в случае парной катушки Тесла) и некоторая сложность при программировании конверсии цифрового сигнала в формате MIDI в набор частот. Скоро будет доделан до законченного вида прерыватель для DRSSTC, который будет способен играть музыку этим способом.
Пример тестового музыкального трансформатора Тесла, который использует этот способ аудиомодуляции, звучит примерно так:
Реализация амплитудной аудиомодуляции катушки Тесла может быть сделана несколькими принципиально различными способами. Известные мне таковы:
1) Модуляция амплитуды напряжения. На вход инвертора — полумоста или моста — подаётся не полное рабочее напряжение, а некий процент от питающего. Реализуется это обычно при помощи т.н. buck-конвертера: топологии преобразователя из ключа (полевого транзистора или IGBT) и диода (или двух ключей для синхронного бака), и сглаживающего дросселя. Ключ управляется по затвору ШИМ-генератором (например, TL494 или аналогичным), через драйвер и опторазвязку. ШИМ-генератор же получает на вход амплитудно модулированный звуковой сигнал с плеера или другого источника звука. Получается этакое двойное преобразование: АМ -> ШИМ -> АМ. Несколько неэффективно и вносит искажение в звучание, но в целом наиболее просто.
2) Модуляция фазы и частоты. Реализуется обычно на основе ФАПЧ (CD4046 и родственников). Получая на вход амплитудный сигнал, мы в соответствии с ним сильнее или слабее мешаем ФАПЧ подстраиваться в рабочую частоту катушки (предельная частота звука — ок. 1/100 несущей частоты катушки) — уходим от резонанса. Этот метод требует использования топологии ФАПЧ при построении катушки, которая несколько сложнее простого автогенератора. Но в общем случае такой способ должен давать более чистый звук.
3) PDM (pulse density modulation), DDS и другие нестандартные методики. Основаны в основном на хитрых аналого-цифровых преобразованиях (пропуск импульсов, например, как в PDM, представляет именно такое преобразование), использовании специальных дорогостоящих микросхем (DDS) и в целом немалого знания искусства схемотехники. Но, по отзывам и записям, они позволяют получить наиболее чистый амплитудно модулированный звук.
Ниже представлена моя амплитудно аудиомодулированная SSTC (Музыкатушка, так я её называю) на полумосте из всё тех же HGTG20N60A4D и с управлением звуком через buck-конвертер и ШИМ. Она сделана более чем топорно и неаккуратно, в основном из-за того, что собиралась несколько месяцев — то не было корпуса, то горели компоненты из-за неправильного включения (я подавал питание на силовую одновременно с драйвером, и, скорее всего, драйвер запускался и работал несколько периодов неправильно, что оказывалось достаточным для выгорания силовой. Проблема решилась установкой реле, включающим силовую часть только после того, как заработает драйвер),
вдобавок ко всему у меня отсутствовали подходящие драйверы (UCC27425), так что пришлось использовать UCC27324 и изобретать во-первых, инверсию сигнала и деление его на два канала, и, во вторых, запуск автогенерации ввиду отсутствия у неё ENABLE-входа. Всё это, впрочем, не мешает Музыкатушке неплохо работать. Это первая моя мощная катушка Тесла, постоянно работающая в CW-режиме (качеры не в счёт). Разряд имеет длину всего лишь около 10-15 см при потреблении в полтора киловатта. Такой режим непрерывной работы сильно разогревает как транзисторы, так и первичную со вторичной обмотки: первоначальный вариант первички и вторички быстро нагревался чуть ли не до сотни градусов и выше, угрожая расплавить каркас; пришлось отказаться от компактности в пользу надёжности и стабильности.
Сейчас частота с тороидом составляет около 250 кГц, при токе по первичной обмотке около 20-25А. Нагрев никуда не делся, но зато хотя бы снизился до приемлемых уровней. Размеры резонатора — 16х20 см, проводом 0.33 мм, в первичной обмотке 6 полных витков провода 10 мм^2.
Звук катушки громкий (ватт на 10 по ощущениям), но весьма «грязный», замусоренный холостым шипением. Предположительно, это происходит из-за глючащего от наводок оптрона в баке. Отлаживать не особо хочется, слишком уж долго собиралась эта конструкция в свой более или менее законченный вид.
Разряд необычайно горячий — стальная проволока, будучи поставленной на терминал, горит, как бенгальский огонь, а вольфрам моментально начинает испаряться с голубовато-сизым дымом и бело-жёлтым свечением. Создаваемое катушкой поле так сильно, что можно получить весьма чувствительные ожоги, просто случайно коснувшись какого-то металлического предмета, стоя рядом с ней — возникает дуга между кожей и этим предметом.
Впрочем, фотографии здесь не очень интересны — видеозаписи куда лучше передают её работу.
Последнее видео особо интересно: там фигурирует большая неоновая спираль, недавно мною отпаянная и чрезвычайно красиво ведущая себя в тандеме с Музыкатушкой.
Для дочитавших до этого места подарок: полная схема buck-конвертера. Можно копировать.
Поделиться в соц. сетях
Метки отсутствуют.