Тази опростена схема с оптрон създава така наречения „топъл лампов звук“

Схемата изглежда бе публикувана от изданието Electronic Design News, а през изминалата седмица започна да се появява в редица технологични сайтове. Самата схема е съвсем опростена и има различни варианти с незначителни разлики между тях, но самият метод за използване на оптрон за подобряване качеството на звука е защитен с патент, в който подробно са описани промените в изкривяванията на звука.

Аудиофилите много добре знаят, че главната особеност на ламповите усилватели р техният така наречен „топъл лампов звук„, който е много приятен за човешкото ухо, понеже изкривяванията са минимални. По-точно минимални са нелинейните изкривявания в по-високите хармоници – типичните нарушения на формата на входния сигнал, които най-много дразнят човешкото ухо. В показаната по-долу съвсем опростена схема се използва оптрон, като се използва фактът че някои оптрони имат характеристика на пропускане, подобна на тази на лампите, използвани в ламповите усилватели, и е близка до характеристиките на електронната лампа EL34.

Ето как изглежда самата схема, в която се използва оптрона TLP621:

Транзисторът Q1 (BC547B) осигурява необходимия ток за светодиода на оптрона U1, който съответства на входния сигнал. Колекторът на фототранзистора на оптрона е във веригата на емитерния повторите, изграден с помощта на транзистора Q2 (BC547B), а сигналът от емитера на този транзистор се подава на изхода на схемата. Всички параметри на тази схема, както и необходимите резистори и кондензатори, зависят от използвания вид оптрон.

За определянето на коефициента на усилване резисторът R1 може да има съпротивление от 3 до 8 kΩ, а резисторът R3 се избира по такъв начин, че да се осигури необходимия ток за работата на конкретния оптрон. Оптималната сила на тока за оптрона може да се вземе от неговите спецификации и обикновено е в пределите на 0,670-0,750 mA. Кондензаторът C3 съвместно с резистора R4 образуват необходимата верига за честотна корекция за разширяване на честотната лента.

При входен сигнал от около 200 mV средно квадратичното значение на спектъра на входния сигнал има следния вид:

Може да се види, че в спектъра доминира втората хармоника и самият спектър почти изцяло съвпада с този на класически лампов усилвател с мощност от 5 до 15 W, в изходната верига на който се използват електронните лампи EL34.

Под този материал има огромен брой коментари, като немалко от тях са откровено скептични, че тази съвсем малка и опростена схема може дори отчасти да направи звука на транзисторните усилватели на практика аналогичен на скъпите в наши дни висококачествени нискочестотни лампови усилватели.

Но има и други мнения. Обръща се внимание, че почти липсват хармониците след втората хармоника – така например, третата хармоника е с  -25 dB по-слаба, като ефектът е същият за следващите хармоници. Някои обръщат внимание, че инжектирането на заряди през оптиката на оптрона е сходен с процеса в електронните лампи. А и работната точка на транзисторите е подбрана по такъв начин, че те на практика не внасят допълнителни изкривявания и са далече от точката на насищане, най-вече заради липсата на характерните за транзисторите хармоници.

Друг интересен коментар е, че могат да се използват и по-разпространените оптрони от типа на 4N35,  но за тях кондензаторът C3 трябва да е с по-голям капацитет.

Но така или иначе всички забелязват, че звукът наистина става някак по-плътен, по-топъл и по-приятен, въпреки че тук всичко е твърде субективно.