Звука на трансформатора
Даже електронните специалисти имат смътна представа за звуковите трансформатори, защото в учебните заведения се разглеждат само мрежовите трансформатори. А и в специализираните издания на звуковите трансформатори им се отделя малко внимание. Означава ли това, че трансформатора се явява изживяно минало? Разбира се, с трансформаторите са свързани редица специфични проблеми като: m-линейността на магнитното ядро, изкривяванията, възбужданията, шумовете на Беркхаузен и др. Приведените като пример недостатъци веднага плашат, а инженерите, грижещи се единствено за рентабилността на изделието се стараят въобще да премахнат трансформаторите, конструирайки стъпала, съдържащи само резистори и кондензатори. Звуковите трансформатори са обявени за non grata в съвременните схеми. Считам това за погрешно и мисля, че висококачествения трансформатор звучи великолепно. В защита на тази теория мога да приведа много примери. При радиостанциите звуковия сигнал преминава от входа до изхода през десетки трансформатори. Ако корена на злото се намираше в трансформатора, звука от телевизионните и FM-станции би бил непоносим. В действителност той не е толкова лош. И така къде е причината? Бих искал да отговоря на този въпрос. Много ме интересува как се променя качеството на звука при преминаване през трансформатор. Трансформатора може да се разглежда като нискочестотен и високочестотен филтър, което обяснява стремежа на аудио инженерите доколкото им е възможно да разширят лентата на пропускане на трансформатора. Между впрочем, според мен е опасно да се оставят мрежовите трансформатори включени за дълго време. Добре си спомням как прегряваха старите трансформатори, което не рядко водеше до пожари. Да, именно това е задачата – да се изработи хубав трансформатор, когато материала на ядрото и намотките са от лоши, по-лоши. В резултат на многочислени експерименти с различни трансформатори, мога да ги разделя на две категории – с меко и с твърдо звучене. Основен фактор, определящ качеството на звучене на трансформаторите, се явява материала, от който са изготвени ядрото и намотките. Нека първо да разгледаме ядрото. За предаване на слаби сигнали подхожда пермалой, а за средни и силни сигнали – силициева стомана. Би било прекрасно, ако се намери материал, който да подхожда за всякакви сигнали. Само че, в действителност се налага да се подбира ядро, изхождайки от гледна точка на нарастването на магнитния поток в областта на слабите сигнали и максимална плътност на магнитния поток. Съответно пермалоя и силициевата стомана дават различен звук.
Звука от стоманеното ядро
В трансформаторите по правило се използват стоманени ядра. Доколкото звуковите трансформатори имат намотки с голямо количество навивки, може да се каже, че сигнала в областта на високите честоти се предава практически директно, така би било дори ако нямаше ядро. Специфичните проблеми на трансформатора започват да се проявяват, когато възникне необходимост да се предадат сигнали със средни и ниски честоти. Първото, което се проверява при оценка на свойствата на стоманеното ядро е кривата на хистерезиса. Обаче това е само приблизителна характеристика на ядрото поради това, че по-късно ще бъдат добавени намотки и това вече ще бъде друга система. На втория етап се определя какъв магнитен поток може да пропусне ядрото и къде се намира зоната на насищане. Това е напълно достатъчно за оценка на силовия трансформатор, но за звуковия са необходими по-нататъшни изследвания. Работата е в това, че при изчисляването на силовите трансформатори не се взимат в предвид предаването на слаби импулсни сигнали. За предаване на такива сигнали е необходимо ядрото бързо да реагира, даже на много слабо магнитно поле. Затова в тези случаи се използват така наречените пермалоеви ядра, съдържащи от 40 до 78% никел. Проблемът на пермалоевото ядро се състои в това, че той притежава ниска максимална плътност на магнитния поток. Съществуват голямо количество различни по тип пермалоеви ядра, звучащи различно, но като цяло може да се каже, че колкото е по-ниско съдържанието на никел, толкова по-твърд е звука. В същото време при използването в изходните трансформатори на силициева стомана се открива тенденция към смекчаване на звука. При него се изглаждат границите и преходите поради това, че в областта на слабите сигнали магнитен поток не възниква.
Rendez-vous трансформатор и сребърен проводник
Сред многото фактори, влияещи върху качеството на звука от звуковия трансформатор се явява материала, от който са направени намотките му. Ако се сравнява звука от изходните трансформатори на еднотактен и двутактен усилвател, то в първия случаи формата на изходния сигнал е по-чиста и има по-малки изкривявания. Разглеждайки различните причини, пораждащи тези разлики, аз отдавам значение на една, на която никой досега не е обръщал внимание. Имам предвид наличието или отсъствието на постоянно магнитно поле, възникващо при протичането на постоянен ток през първичната намотка, съответно на еднотактния и двутактния усилвател. Мисля че това магнитно поле може да усилва различията на звуковите намотки, направени от различен материал. С други думи, става дума за взаимовръзка между допълнителното магнитно поле и поведението на електроните. Опита показва, че ако около обикновен подковообразен магнит се намотае бобина и се подаде звуков сигнал, то степента на промяна на на качеството на звука обусловена от различния материал на жицата ще бъде по- голяма, отколкото без магнит. Многочислените експерименти показаха, че при използването на намотки от сребърен проводник, звука претърпява неголеми изменения в зависимост от присъствието или отсъствието на допълнително магнитно поле. Медният проводник дава изменение, при което се получава „груб“ звук. Ако се използва сребърен проводник в обикновен трансформатор, то неговото звучене коренно ще се преобрази. Сега става ясно, че твърденията, че трансформатора едва ли не разваля звука са напълно безпочвени. И този факт не трябва да се отхвърля единствено поради това, че теорията на електричеството и досега не може убедително да обясни същността на взаимодействието на магнитното поле и среброто. Рано или късно хората честно ще признаят тази обективна реалност. В заключение само ще добавя, че в своите двутактни усилватели „Audio Note Japan“ използва подмагнитване на сърцевината на изходните трансформатори с постоянен ток.
Хирояши Кондо „Audio Note Japan“
