El "por qué" a nivel de circuito del altavoz / amplificador de sonido "POPP"

El chasquido fuerte que escuchas cuando enciendes un amplificador de potencia es probablemente causado por los capacitores de bloqueo de CC en algún lugar de la cadena de señal.

Supongamos que tiene que conectar dos etapas juntas, por ejemplo, la etapa de entrada y la etapa de preamplificador de su amplificador. Por motivos de diseño, la salida de la etapa de entrada tiene un voltaje de CC de salida de 1 V, mientras que la entrada de la pre requiere -2 V CC para funcionar correctamente. Los números que estoy dando son solo aleatorios, pero ayudan a probar el punto.

Para conectar estas dos etapas, usualmente usas un condensador (bastante grande). Cuanto más grande es, mejor, porque introduce un cero en el origen y un polo a una frecuencia que es proporcional a la inversa de C, por lo que básicamente es un filtro de paso alto, y para el audio desea que el polo se encuentre por debajo de 20 Hz o algo así.

Esta gran capitalización debe cargarse cuando encienda su dispositivo. En nuestro ejemplo, la etapa de entrada generará una corriente para establecer su salida en 1 V, mientras que la pre consumirá la corriente para establecer su entrada en -2 V. Suponiendo que la salida de la etapa de entrada es más potente, lo que probablemente sea el caso, el voltaje en un lado de la tapa va a +1 V casi inmediatamente después del encendido, por lo que el otro lado también va a +1 V.

Este pico repentino de voltaje es el estallido que escuchas.

Sin embargo, una imagen vale más que mil palabras. He ideado este estúpido circuito simple:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si ejecuta una simulación de dominio de tiempo durante 100 ms, esto es lo que obtiene:

la traza naranja es el voltaje que he llamado Vcright, y es el voltaje que se propaga por la cadena de señal. ¿Ves el pico? Casi puedo escuchar el POP :)

Para resolver este problema hay varios enfoques. La más fácil es tener relés justo antes de la salida de potencia, cuando el amplificador está encendido, los relés están abiertos y se cierran después de unos segundos. Otra forma es limitar de alguna manera las corrientes de polarización cuando se enciende el equipo, para suavizar el pico que se ve.

  

1) [...] planeo usar un circuito de "arranque suave", usando un temporizador y un relé   que conectan el resto de los circuitos después de un breve retraso a la   suministro.

El arranque suave puede no ser útil: un preamplificador puede tener suficiente ganancia como para que un transitorio de arranque suave de rampa lenta pueda alcanzar el estado de rampa rápida en el extremo del altavoz y produzca un resultado audible. Sin embargo, puede sonar atenuado de lo que sería, o sonar como un "golpe" en lugar de un "golpe". Es posible que necesite un período de inicio suave más largo de lo que cree, para que sea efectivo.

  

2) ¿Por qué "parpadee" el altavoz activo cuando lo apago? Ese   "popp" también ocurre no inmediatamente cuando presiono el interruptor [...]

Lo más probable es que la potencia de CC esté decayendo lentamente. Los circuitos del amplificador permanecen funcionando en una región lineal de manera normal, hasta que los voltajes o corrientes de CC caen hasta un punto donde comienza la operación no lineal. Ahí es cuando los circuitos hacen cosas extrañas, y es donde se obtiene un "pop". Cada topología de circuito reacciona de manera diferente a los suministros en descomposición, algunos producen pops particularmente atroces. Por ejemplo, los amplificadores totalmente diferenciales pueden producir pequeños estallidos, si se diseñan cuidadosamente.

  

3) Cada vez que desconecto accidentalmente el altavoz de la red eléctrica   sin apagarlo usando el interruptor del panel frontal, un sonido realmente alto   "bang" ocurre.

Tal vez sea un malentendido: ¿tiene un interruptor que desconecta específicamente un altavoz pasivo del amplificador? Si esto produce una explosión, sugiere que su amplificador está aplicando un voltaje de CC a su altavoz, un fallo grave que indica que un amplificador está dañado.

  

¿Por qué es más alto cuando apago la red eléctrica en lugar de usar el   interruptor del panel frontal? Desde mi punto de vista supongo, que el frente   El interruptor del panel solo desconecta el lado secundario del transformador.   de los condensadores de la alimentación, lo que motiva la descarga y   la diferencia en el proceso de apagado "popps / bangs".

Su interruptor del panel frontal tal vez incorpora algún mecanismo de reducción de estallido que el interruptor principal de fuerza bruta no tiene. Por ejemplo, puede romper la cadena de señal al altavoz (aparentemente no lo suficientemente pronto), lo que quita el borde de un "bang".

  

Además, asumo que la pérdida repentina de energía genera un alto   Tensión en el secundario del transformador debido a su inductancia.

Espero que cualquier retroceso inductivo se tenga en cuenta en el diseño, de lo contrario, algo se rompe pronto después de unos pocos ciclos de encendido. Normalmente, los rectificadores / condensadores absorberían un transitorio tan rápido.

La mayoría de los equipos de sonido para el hogar utilizan un relé para retrasar la conexión del altavoz para evitar un chasquido cuando se enciende y desconecta el altavoz inmediatamente cuando se apaga.