Putkisoundi ja transistorisoundi

[Antti Ylikoski]

Hifistien keskuudessa on legenda, että radioputkilla toteutetun vahvistimen
ääni on parempi kuin transistorilaitteen.

Niinpä esimerkiksi belgialainen Velleman tekee putkihifilaitteen
rakennussarjaa
(http://www.velleman-kit.com).

Elektroniikkaguru Matti Otala aikoinaan tiivisti asian siihen, että syynä
transistorilaitteiden huonompaan ääneen on transienttikeskeismodulaatiosärö
(transient intermodulation distortion). Transientti on erittäin nopea
muutos signaalissa.

Olen tässä miettinyt, että radioputkessa elektronien nopeus tyhjiössä lienee
paljon suurempi kuin elektronien nopeus puolijohdekiteen sisällä.
Olisikohan tässä syy, miksi putkivahvistimissa sitten olisi vähemmän
transienttisäröä?

73 DE OH2JJR Antti Ylikoski

[Paul Keinanen]

Post by Antti Ylikoski
Hifistien keskuudessa on legenda, että radioputkilla toteutetun vahvistimen
ääni on parempi kuin transistorilaitteen.

Putkilaitteet generoivat ominaista säröään ja monet pitävät tällä
tavalla säröytynyttä ääntä puhdasta ääntä miellyttävämpänä.

Post by Antti Ylikoski
Olen tässä miettinyt, että radioputkessa elektronien nopeus tyhjiössä lienee
paljon suurempi kuin elektronien nopeus puolijohdekiteen sisällä.
Olisikohan tässä syy, miksi putkivahvistimissa sitten olisi vähemmän
transienttisäröä?

Yleisin syy TIMin syntymiseen on päätevahvistimen differentiaaliasteen
tukkeutuminen transientin aikana. Differentiaaliasteen toiseen
haaraan tulee input-signaali ja toiseen kaiuttimelle menevä signaali
takaisinkytkentävastusten vaimentamana. Takaisinkytkennän avulla on
tarkoitus pitää differentiaaliasteen kummatkin haarat samassa
potentiaalissa.

Jos inputtissa muuttuu signaali, syntyy jännite-ero (ja siten
korjausjännite), koska ohjain- ja pääteasteideilla on rajallinen
nopeus. Aikanaan kun korjausjännite on edennyt pääteasteille asti,
erotus on taas nolla.

Perinteinen differentiaaliaste sietää vain n. +/- 25 mV erojännitten,
ennenkuin aste menee toiseen laitaan. Jos nopea iso transientti
tuodaan inputtiin, käy juuri näin ja vahvistin on tukossa kunnes
pääteaste ehtii mukaan.

Ongema voidaan usein ratkaista sillä, että sallittua jännitealuetta
laajennetaan lisäämällä differentiaaliasteen emittereille vastukset.
Vahvistimen inputtiin pitää laitaa vielä 20 kHz alipäästösuodin,
jottei vahvistimeen pääsisi kovin suuria, nopean nousunopeuden
transienttejä.

Jos vahvistimessa ei ole alipäästösuodinta ja sinne syöttää 1 V 20 kHz
kanttiaaltoa (jossa siis voimakkaat 60 kHz ja 100 kHz komponentit),
on melko varmaa, että lähes kaikki vahvistimet ovat tukossa aina
tilavaihtojen aikana. Tälläisiä signaalejahan ei pitäisi esiintyä
luonnollisissa äänitteissä ja jos niitä jostain kaikesta huolimatta
tulee (esim. LP:n naarmusta), alipäästösuodin auttaa kummasti.

Paul

[Timiheli]

Post by Antti Ylikoski
Hifistien keskuudessa on legenda, että radioputkilla toteutetun vahvistimen
ääni on parempi kuin transistorilaitteen.
Niinpä esimerkiksi belgialainen Velleman tekee putkihifilaitteen
rakennussarjaa
(http://www.velleman-kit.com).
Elektroniikkaguru Matti Otala aikoinaan tiivisti asian siihen, että syynä
transistorilaitteiden huonompaan ääneen on

transienttikeskeismodulaatiosärö

Post by Antti Ylikoski
(transient intermodulation distortion). Transientti on erittäin nopea
muutos signaalissa.
Olen tässä miettinyt, että radioputkessa elektronien nopeus tyhjiössä lienee
paljon suurempi kuin elektronien nopeus puolijohdekiteen sisällä.
Olisikohan tässä syy, miksi putkivahvistimissa sitten olisi vähemmän
transienttisäröä?
73 DE OH2JJR Antti Ylikoski

Paras äänen laatu (ts. puhtain toisto) saavutetaan täysin lineaarisella
jännitevahvistimella. Transistorivahvistin on kaikkea muuta, kun
lineaarinen -> kun summataan esimerkiksi 1kHz ja 10kHz signaalit yhteen ja
työnnetään se epälineaarisen vahvistimen läpi -> 10kHz signaalin amplitudi
on erisuuruinen 1kHz-signaalin huippukohdassa kuin 1kHz-signaalin
nollakohdassa.
Harri

[Ville Voipio]

Post by Timiheli
Paras äänen laatu (ts. puhtain toisto) saavutetaan täysin lineaarisella
jännitevahvistimella.

Jaa... Puhtain toisto saavutetaan täysin lineaarisella vahvistimella.
Paras äänenlaatu taas on hyvin subjektiivinen kokemus. Monet pitävät
pehmeästi säröytyvästä putkisoundista, jolloin se on paras. Vaikka
siis mittausteknisesti heikompi kuin puolijohteilla tehty.

Ja jos nykyaikaista äänentoistoketjua katsotaan lineaarisuuden ja
erityisesti taajuusvasteen osalta, syyttävä sormi osoittaa sinne
kaiuttimien/luurien suuntaan. Muun systeemin ominaiskäyrät vedetään
viivoittimella.

Post by Timiheli
Transistorivahvistin on kaikkea muuta, kun
lineaarinen -> kun summataan esimerkiksi 1kHz ja 10kHz signaalit yhteen ja
työnnetään se epälineaarisen vahvistimen läpi -> 10kHz signaalin amplitudi
on erisuuruinen 1kHz-signaalin huippukohdassa kuin 1kHz-signaalin
nollakohdassa.

Sana "transistorivahvistin" ei vielä paljon kerro. Puolijohteiden
ilo on siinä, että niistä voidaan repiä tolkuttomia vahvistuksia.
Tällöin koko systeemin lineaarisuus riippuu takaisinkytkennän
lineaarisuudesta, ei avoimen lenkin lineaarisuudesta (joka on ihan
onneton). Operaatiovahvistin putkilla (vaikkapa Philbrick) on aika
mielenkiintoinen kapistus ominaisuuksiltaan.

Kun Lee de Forest keksi takaisinkytkennän vuonna 1912, häntä pidettiin
latvastaan lahona. Kuka nyt haluaisi ehdoin tahdoin pienentää vahvistimen
vahvistusta. Putkista sitä oli kallis ja hankala repiä.

- Ville

[Paul Keinanen]

Post by Ville Voipio

Post by Timiheli
Paras äänen laatu (ts. puhtain toisto) saavutetaan täysin lineaarisella
jännitevahvistimella.

Jaa... Puhtain toisto saavutetaan täysin lineaarisella vahvistimella.
Paras äänenlaatu taas on hyvin subjektiivinen kokemus. Monet pitävät
pehmeästi säröytyvästä putkisoundista, jolloin se on paras. Vaikka
siis mittausteknisesti heikompi kuin puolijohteilla tehty.

Putkisäröstä pitävien ei sitten ole syytä mennä akustiseen live-
konserttiin, siellä kun ei ole mitään putkisärön aiheuttajaa ja
soitanta kuulostaa sitten hyvin hentoiselta :-).

Tietysti jos akustisista soittimista lähtee korkeampi äänenvoimakkuus
kuin tyypillinen kotikuunteluvoimakkuus, silloin taas korvan
kuuloluiden omat harmooniset säröt saattavat aiheuttaa vastaavia
tuntemuksia.

Minun teoriani siitä, miksi putkisäröstä pidetään on se, että se
muistuttaa korvan omaa säröä ja evoluution aikana ihminen on
kuuloluiden särön perusteella oppinut arvioimaan absoluuttisia
äänenvoimakkuuksia. Aistittu voimakkuus on siten putkisäröllä
suurempi, kuin mitä se mittausten perusteella on.

Tunnettuahan on, että kahdesta samanlaisesta vahvistimesta sitä
pidetään parempana, joka soi vain vähän (1 dB) kovempaa,joten
voimakkuuksien tasaaminen on hyvin kriittistä sokkokuuntelussa.

Putkisäröinen vahvistin mielletään kovemmin soivaksi ja siten
paremmaksi vaikka sähköisesti niiden teho olisi sama.

Paul