Шаг за шагом. Усилители и радиоузлы

Однако если умело подойти к делу, этот недостаток можно обратить в достоинство. Можно так подобрать реактивные элементы схемы (обычно для этого используют RС-цепочки), чтобы скомпенсировать частотные искажения в других элементах усилительного тракта. Так, например, если громкоговоритель на какой-то частоте заваливает частотную характеристику на 10 дб, а усилитель на той же частоте дает подъем на 10 дб, то оба вида искажений компенсируют друг друга.

Ровная, без завалов, частотная характеристика усилителя — это хорошо. Но еще лучше, если есть возможность с помощью регуляторов тембра менять эту характеристику в широких пределах и особенно создавать значительный подъем в области высших и низших частот. Усилитель работает «в коллективе», и мы ценим его не только за высокие «личные» качества, но и за то, что он умеет корректировать недостатки своих «коллег», в частности громкоговорителя (рис. 33).

Рис. 33. Используя реактивные элементы (обычно конденсаторы в RС-цепочках), можно получить некоторый подъем на краях частотной характеристики и в какой-то степени скомпенсировать завал, создаваемый громкоговорителями.

К сожалению, с нелинейными искажениями дело обстоит не так. Возникая в различных элементах тракта, они суммируются, и поэтому нужно добиваться, чтобы на каждом участке К_н.и и был как можно меньше. В усилителе главные источники нелинейных искажений — это лампы и трансформаторы; их характеристики имеют явно выраженный нелинейный характер (рис. 15 и рис. 30, 21). Принимая ряд мер, удается снизить К_н.и в рядовых усилителях до 5–7 % и в усилителях высшего класса до 1–2 %.

рис. 30, 21

Рост нелинейных искажений ограничивает увеличение мощности усилителя. Как правило, любой усилитель может отдать мощность большую, чем он отдает, но для этого нужно залезть на нелинейные участки ламповых характеристик, и К_н.и станет недопустимо большим. Поэтому номинальную мощность Р_ном усилителя определяют так: наибольшая мощность, при которой К_н.и не превышает установленной для данного усилителя величины. Номинальная мощность — это «потолок», выше которого подниматься не стоит. Ясно, что этот «потолок» соответствует самым громким звукам, которые появляются не так уж часто. В среднем усилитель развивает мощность значительно меньше номинальной. Поэтому оказалось удобным ввести еще одну характеристику — нормальную мощность Р_норм, которая составляет 10 % от Р_ном. Иногда удобно говорить о номинальном и нормальном выходном напряжении. Между ними существует такая связь: U_норм ~ 0,3 U_ном

С учетом мощности определяют такую важную характеристику усилителя, как чувствительность. Численно она равна напряжению, которое надо подать на вход, чтобы выходная мощность была равна номинальной. Чем меньше это напряжение, тем лучше чувствительность усилителя. По данным, приведенным в предыдущей главе, можно установить такие нормы чувствительности: усилитель для воспроизведения грамзаписей—100–250 мв, усилитель для работы от динамического микрофона — 0,5–2 мв, магнитофонный усилитель— 5—10 мв (однодорожечная запись) или 0,5–5 мв (двухдорожечная запись).

С номинальной мощностью связана еще одна важная характеристика усилителя — динамический диапазон.

Чтобы без искажений передать звучание голоса и особенно оркестра, нужно не только воспроизвести звуковые колебания определенной формы, но и сохранить естественное соотношение между самыми тихими и самыми громкими звуками. Это соотношение называется динамическим диапазоном громкости или, коротко, просто динамическим диапазоном. Для речи динамический диапазон составляет 40 дб, а для симфонического оркестра намного больше — около 70 дб.

Казалось бы, нет никаких трудностей для того, чтобы воспроизвести большой динамический диапазон. Есть самый громкий звук, соответствующий номинальной мощности усилителя (например, 10 вт), и самый тихий звук должен просто быть на 70 дб тише, то есть должен соответствовать в 10 миллионов раз меньшей мощности (1 мквт). Однако при большом динамическом диапазоне самый слабый звук оказывается слишком слабым — его вообще невозможно услышать. С одной стороны, этому мешает внешний шум — шум, проникающий из соседних помещений, с улицы. С другой стороны, сигналы, соответствующие самым тихим звукам, просто теряются в усилителе — их перекрывают собственные шумы усилителя и, в частности, фон переменного тока.