Current vs voltage amplifier

carisma · 17.01.2019

Er det noen som klarer å forklare meg forskjellen på disse to prinsippene ? Uten å bli for teknisk.
Jeg er ingen ingeniør, men ønsker en enkel forklaring.
Jeg har googlet dette. Men finner ikke så mye, ihvertfall ikke som jeg forstår.
Det jeg har forstått er at i prinsippet er current en grei måte. Men at i praksis fungerer uoptimalt da høyttalere har varierende impedanse vs frekvens. Jeg har ikke forstått akkurat hvorfor, men at det kan være en ulempe.

Noen som kan fortelle meg evt fordeler ulemper med current istedenfor voltage?

Søker både ingeniør forklaring for fakta og realitet og gjerne også lydmessig fra audiophile som meg selv.
Skriv gjerne om du "tror" eller "vet" da blir det muligens litt lettere.
Tusen takk [emoji106]

KJ · 17.01.2019

Jeg er litt utenfor komfortsonen men gjør et lite forsøk ...
I utgangspunktet så kan en si at det prinsipielt sett er fire ulike typer forsterkere, både inngangen og utgangen kan være strøm «eller» spenning, dvs
1) spenning inn og spenning ut
2) strøm inn og spenning ut
3) spenning inn og strøm ut
4) strøm inn og strøm ut

#1 er det vanlig tilfellet der signalet inn er en spenning (strømmen på inngangen avhenger av lasten på inngangen og spenningen, men denne strømmen er på sett og vis ikke en del av signalet) og signalet ut av forsterkeren spenningen inn multiplisert med forsterkingen = spenning ut. Strømmen ut er en funksjon av signalspenningen ut delt på lasten. Kilde-/utgangsimpedansen på en spenningskilde er ideelt sett «lav». Det er to tilfeller av klipping på utgangen av forsterkeren 1) Utgangen på forsterkeren klipper når utgangsspenningen skulle ha vært høyere enn maksimalt spenningssving ut (=spenning inn X forsterking) som er begrenset av forsyningsspenningen og minste spenningsfall fra forsyningsspenningen til utgangen (gjerne 1-5 volt eller så der). Dette kan være «hard» klipping. 2) Utgangen på forsterkeren må levere mer strøm enn den er kapabel til, dvs når spenningssvinget ut delt på lasten krever mer strøm enn forsterkeren har kapasitet til. Dersom utgangen har en aktiv strømbegrensing så kan dette også være «hard» klipping. Dersom det ikke er en aktiv strømbegrensing så er strømbegrensingen på utgangen gjerne mindre «absolutt» og klippingen blir mykere.

Både # 3 og #4 kan kanskje omtales som strøm forsterker. Jeg antar at åpningsinnlegget sikter til #3. Her er signalet på utgangen en strøm som er styrt av spenningen på inngangen multiplisert med en «konverteringsfaktor». Kilde-/utgangsimpedansen på en strømkilde er ideelt sett «høy». Spenningen på utgangen er strømsignalet multiplisert med lasten. Her er det de samme to formene for klipping som #1 men «forløpet» blir litt annerledes og rollene til spenningsklipping og strømklipping skifter plass, dvs at nå er det spenningsklippingen som er lastavhengig, mens strømklipping er mer avhengig av «designet». Dersom signalstrømmen på utgangen multiplisert med lasten gir en høyere spenning enn det forsterkeren klarer å levere så blir det klipping, f.eks. signalet er 10A lasten er 10 ohm men forsterkeren kan ikke gi et spenningssving på mer enn 80V i stedet for de predikerte 100V. Dersom du ikke har kontroll på lasten så kan klippingen på denne måten opptre noe «tilfeldig». Det er for eksempel ikke uvanlig at impedanstoppene i en høyttaler kan være 30-50 ohm eller mer, og da skal det ikke så mye strøm til før forsterkeren går «tom» for spenning.

Ble det begripelig ?

Se forøvrig snikkersens tråd om strømforsterker. https://www.hifisentralen.no/forumet/diy-og-utvikling-ha-yttalere-forsterkere-etc/93585-en-helt-spesiell-forsterker.html

mvh
KJ

RM · 17.01.2019

Å forklare forskjellen på strøm versus spenningsforsterkning for personer uten kjennskap til elektronikk er nesten som å hoppe etter Wirkola.

Uten skisser og diagrammer blir det umulig.

R

Kule-Trygve · 17.01.2019

Her er noe som har litt å gjøre med det du spør om tror jeg...

Accuphase Laboratory, Inc.　AAVA

KJ · 17.01.2019

Ta også en titt på wikipedia : https://en.wikipedia.org/wiki/Amplifier#Ideal

mvh
KJ

carisma · 17.01.2019

RM skrev:
Å forklare forskjellen på strøm versus spenningsforsterkning for personer uten kjennskap til elektronikk er nesten som å hoppe etter Wirkola.

Uten skisser og diagrammer blir det umulig.

R

Du har nok rett, mildt sagt [emoji23].

carisma · 17.01.2019

KJ skrev:
Jeg er litt utenfor komfortsonen men gjør et lite forsøk ...
I utgangspunktet så kan en si at det prinsipielt sett er fire ulike typer forsterkere, både inngangen og utgangen kan være strøm «eller» spenning, dvs
1) spenning inn og spenning ut
2) strøm inn og spenning ut
3) spenning inn og strøm ut
4) strøm inn og strøm ut

#1 er det vanlig tilfellet der signalet inn er en spenning (strømmen på inngangen avhenger av lasten på inngangen og spenningen, men denne strømmen er på sett og vis ikke en del av signalet) og signalet ut av forsterkeren spenningen inn multiplisert med forsterkingen = spenning ut. Strømmen ut er en funksjon av signalspenningen ut delt på lasten. Kilde-/utgangsimpedansen på en spenningskilde er ideelt sett «lav». Det er to tilfeller av klipping på utgangen av forsterkeren 1) Utgangen på forsterkeren klipper når utgangsspenningen skulle ha vært høyere enn maksimalt spenningssving ut (=spenning inn X forsterking) som er begrenset av forsyningsspenningen og minste spenningsfall fra forsyningsspenningen til utgangen (gjerne 1-5 volt eller så der). Dette kan være «hard» klipping. 2) Utgangen på forsterkeren må levere mer strøm enn den er kapabel til, dvs når spenningssvinget ut delt på lasten krever mer strøm enn forsterkeren har kapasitet til. Dersom utgangen har en aktiv strømbegrensing så kan dette også være «hard» klipping. Dersom det ikke er en aktiv strømbegrensing så er strømbegrensingen på utgangen gjerne mindre «absolutt» og klippingen blir mykere.

Både # 3 og #4 kan kanskje omtales som strøm forsterker. Jeg antar at åpningsinnlegget sikter til #3. Her er signalet på utgangen en strøm som er styrt av spenningen på inngangen multiplisert med en «konverteringsfaktor». Kilde-/utgangsimpedansen på en strømkilde er ideelt sett «høy». Spenningen på utgangen er strømsignalet multiplisert med lasten. Her er det de samme to formene for klipping som #1 men «forløpet» blir litt annerledes og rollene til spenningsklipping og strømklipping skifter plass, dvs at nå er det spenningsklippingen som er lastavhengig, mens strømklipping er mer avhengig av «designet». Dersom signalstrømmen på utgangen multiplisert med lasten gir en høyere spenning enn det forsterkeren klarer å levere så blir det klipping, f.eks. signalet er 10A lasten er 10 ohm men forsterkeren kan ikke gi et spenningssving på mer enn 80V i stedet for de predikerte 100V. Dersom du ikke har kontroll på lasten så kan klippingen på denne måten opptre noe «tilfeldig». Det er for eksempel ikke uvanlig at impedanstoppene i en høyttaler kan være 30-50 ohm eller mer, og da skal det ikke så mye strøm til før forsterkeren går «tom» for spenning.

Ble det begripelig ?

Se forøvrig snikkersens tråd om strømforsterker. https://www.hifisentralen.no/forumet/diy-og-utvikling-ha-yttalere-forsterkere-etc/93585-en-helt-spesiell-forsterker.html

mvh
KJ

Nei. Det ble ikke begripelig. Men det er langt ifra din skyld.
Du skal ha stor takk for at du prøvde.
For å spørre på en annen måte.
Vil det ha noe betydning for musikken? Kan man lytte seg til om det er det ene eller andre?
Er det større begrensinger i forhold til feks en høyttaler med relativt store impedanse svingninger. Som min Focal Alto Utopia. Gitt att forsterker er solid bygget opp .
Har hatt en B.M.C CS2 som jeg forstod det slik at hadde current og ingen global tilbakekobling. Denne virket meget stabil og god . Og spilte meget bra. Så om det faktisk var en current forsterker så var jeg ihvertfall fornøyd med det.

Hurra_mann · 17.01.2019

Ja, her det det duket for en festlig smørje. Jeg prøver likevel på min måte:

Dynamiske høyttalere er fra naturen strømstyrte. Noen som husker F = Bil?? Da blir det jo feil å mate den med en spenningkilde, som en moderne effektforsterker utgjør. Dette var en av Ragnar Lians kjepphester (Ragnar var uten tvil Norges største spesialist på tranducere). Ragnar mente at en av de største tabbene som er gjort i lydhistorien var å flytte høyttaleren ut av "radiokabinettet", altså at forsterker og høyttaler skilte lag. Stereo må vel ta mye av skylden her.

I den senere tid har fler prøvd seg med strømforsterkere. Glem flerveiss høyttalere og delefiltre, kjør fulltone! Nelson Pass har skrevet om dette. Sikkert andre også.

Min løsning: elektrostatiske høyttalere. Naturlig spenningsstyrte (Q=CU).

KJ · 17.01.2019

^^ Shit au.

De aller fleste komplette høyttalere, med relativt stor variasjon i impedans vs frekvens, er designet for å blir drevet av en spenningskilde / spenningsforsterker med lav utgangsimpedans. Jeg tror ikke man umiddelbart kan høre om det er en spenningsforsterker eller strømforsterker, forutsatt at begge driver høyttalere som er designet til kilden (spenning- eler strømkilde), og hverken forsterker eller høyttaler drives utenfor komfortsonen. På den andre siden så er det ikke helt lett å sette opp en praktisk test som gjør det sammenlignbart. Som snikkersen er inne på i tråden jeg linket til, så er det noen potensielle fordeler med å drive høyttalerelementer med en strømkilde / strømforsterker, men det er også noen nye utfordringer.

Dersom CS3 likner på CS2 så kan det se ut som en mer konvensjonell spenningsforsterker : http://media.bmc-audio.com/pdf/catalog/B.M.C._CS3-Catalog-A4L-EN.pdf jf spec for dempingsfaktor på 250 i en last på 8 ohm, dvs en utgangsimpedans på 0,032 ohm som indikerer at det er en tilnærmet spenningskilde / spenningsforsterker. BMC skriver noe kryptisk om at de har skilt strøm og spenning, og at den er uten effekter av lasten (Load effect free - LEF). Jeg klarer ikke å dechiffrere hva det betyr, men det er kanskje noe som likner på «current dumping» som QUAD drev (driver?) med.

mvh
KJ

Snickers-is · 17.01.2019

Vanligvis forholder vi oss til spenning som referanse, og strøm som konsekvens. Det kan se ut omtrent som dette:

Vi trykker spenning på en last, og det går en strøm. Øker vi spenningen vil det også gå mer strøm. Senker vi motstanden i lasten vil det også gå mer strøm.

Når vi i stedet har med vekselstrøm å gjøre trykker vi fortsatt på spenning, og lasten tillater at det går en viss strøm. Men en høyttaler er av natur slik at ikke strømmen alltid går helt i takt med spenningen. Det betyr at når man trykker på veksel spenning går det vekselstrøm, men toppene og bunnene på strømkurven kommer enten litt før eller litt etter toppene og bunnene på spenningen.

Når en høyttaler lager lyd gjør den dette ved hjelp av kraft som setter membranene i bevegelse. Denne kraften dannes i magnetsystemet, og er en direkte funksjon av strøm. Det betyr at når strømmen er på topp, så er også kraftfaktoren og dermed lufttrykket som danner lydbølgen også på topp.

Med andre ord, selve musikken er en direkte funksjon av strøm.

Når man har en spenningsstyrt forsterker reproduserer man signalet som en "perfekt" spenningskopi av signalet. Denne spenningen trykkes på lasten. Lasten i en høyttaler varierer hele tiden, både med frekvens og tid, så hvilken strøm som går blir derfor en funksjon av spenningen delt på den varierende lasten. Selve lyden ut av høyttaleren blir derfor også "filtrert gjennom høyttalerens varierende impedans".

Når man har en strømstyrt forsterker lager forsterkeren en "perfekt" strømkopi av signalet. Når høyttalerens last varierer påvirkes ikke dannelsen av kraft, og dermed lyd. I stedet er det spenningen ut av forsterkeren som varierer med den varierende impedansen, mens strømmen holdes fast.

carisma · 17.01.2019

Jeg ble litt klokere nå. Tusen takk [emoji106] alle sammen.
Jeg får nesten prøve dette i praksis en dag.

Armand · 18.01.2019

Jeg fant ikke impedanskurven for din høyttaler, men det sto noe om at den var svært varierende. Det betyr enkelt sagt at du med current drive vil få en helt annen frekvensrespons. Bassporten er tunet til 28Hz så du vil få mye mer bass ved denne frekvensen. Du kan risikere andre rariteter oppover i frekvens også. Current drive kan bare brukes der man har full kontroll på impedans. Da har det fordeler fremfor voltage drive som gir mindre forvrengning.

F.eks vil Focal 1037Be låte helt bærsj med current drive da man ville fått mye høyere lydtrykk der impedansen er høyere. 20Hz, 1500Hz og 3000Hz

carisma · 18.01.2019

Armand skrev:
Jeg fant ikke impedanskurven for din høyttaler, men det sto noe om at den var svært varierende. Det betyr enkelt sagt at du med current drive vil få en helt annen frekvensrespons. Bassporten er tunet til 28Hz så du vil få mye mer bass ved denne frekvensen. Du kan risikere andre rariteter oppover i frekvens også. Current drive kan bare brukes der man har full kontroll på impedans. Da har det fordeler fremfor voltage drive som gir mindre forvrengning.

F.eks vil Focal 1037Be låte helt bærsj med current drive da man ville fått mye høyere lydtrykk der impedansen er høyere. 20Hz, 1500Hz og 3000Hz
Vis vedlegget 525730

Det var meget lett å forstå Armand. Tusen takk.

Men om det bare er inngangstrinnet som er current? Vil dette gi noen fordeler/ulemper med samme høyttalere?

RM · 18.01.2019

Hehe. Liten eller ingen grunn til bekymring gutter. Jeg bruker IKKE current drive i utgangstrinnet, og kommer heller aldri til å gjøre det. Nettopp av den årsaken som Armand så klart illustrerer ovenfor.

R

Hornlyd · 18.01.2019

RM skrev:
Hehe. Liten eller ingen grunn til bekymring gutter. Jeg bruker IKKE current drive i utgangstrinnet, og kommer heller aldri til å gjøre det. Nettopp av den årsaken som Armand så klart illustrerer ovenfor.

R

Jeg henger ikke med i det hele tatt men har erfaring:

På «stramme» fulltoner (Fostex ltd edition med monster magnet og Lowther) uten passive komponenter hadde MI 9.1 omtrent/nesten den samme varme klangen som First Watt F2J og F3.

På toveis høyttalere med ordinære delefiltre var MI 9.1 og First Watt F4 langt smoothere enn vanlige AB forsterkere.

MI 9.1 låter noe bedre enn Sugden 30 watter klasse A som var litt skarp øverst. Og enda bedre enn McIntosh. Pass Labs XA30.5 låter også knallbra men suser mye, det gjør ikke MI.

First Watt Sit 1 låt fantastisk på AN/E Level 4 men jeg hører ikke noe spesiell forskjell på den og Anaview AMS0100 til en snau totusenlapp i mitt aktive system med superfølsomme berylliumsdrivere i horn. Derfor solgte jeg First Watt Sit 1.

http://www.firstwatt.com/pdf/art_cs_amps.pdf

carisma · 18.01.2019

RM skrev:
Hehe. Liten eller ingen grunn til bekymring gutter. Jeg bruker IKKE current drive i utgangstrinnet, og kommer heller aldri til å gjøre det. Nettopp av den årsaken som Armand så klart illustrerer ovenfor.

R

Det var godt å høre[emoji3]

carisma · 18.01.2019

Hornlyd skrev:
RM skrev:

Hehe. Liten eller ingen grunn til bekymring gutter. Jeg bruker IKKE current drive i utgangstrinnet, og kommer heller aldri til å gjøre det. Nettopp av den årsaken som Armand så klart illustrerer ovenfor.

R

Klikk for å utvide...

Jeg henger ikke med i det hele tatt men har erfaring:

På «stramme» fulltoner (Fostex ltd edition med monster magnet og Lowther) uten passive komponenter hadde MI 9.1 omtrent/nesten den samme varme klangen som First Watt F2J og F3.

På toveis høyttalere med ordinære delefiltre var MI 9.1 og First Watt F4 langt smoothere enn vanlige AB forsterkere.

MI 9.1 låter noe bedre enn Sugden 30 watter klasse A som var litt skarp øverst. Og enda bedre enn McIntosh. Pass Labs XA30.5 låter også knallbra men suser mye, det gjør ikke MI.

First Watt Sit 1 låt fantastisk på AN/E Level 4 men jeg hører ikke noe spesiell forskjell på den og Anaview AMS0100 til en snau totusenlapp i mitt aktive system med superfølsomme berylliumsdrivere i horn. Derfor solgte jeg First Watt Sit 1.

http://www.firstwatt.com/pdf/art_cs_amps.pdf

Det skal litt til å henge med her[emoji3]
Veldig interessant det du skriver i og med at jeg har litt MI selv. Og har hatt lyst til å prøve noen av forsterkerne du nevner.
Men er noen av de du nevnte strømforsterkere/current?

Hurra_mann · 18.01.2019

Det er vel ingen forsterkere med strømutgang i markedet, så vidt jeg vet. Bare noen som leker med tanken med konkrete fulltonehøyttalere.

Forsterkere med spenningsutgang er ofte nær opp til det ideelle, altså konstant spenning uansett last. Det blir verre med strømutgang, hvor det ønskes konstant strøm uansett last. Hvis du kobler fra høyttaleren på utgangen vil da utgangsspenningen stige til uendelig. Lett upraktisk...

Så litt lenger opp i tråden at det ble nevnt ulike komponenter i en forsterker. Ikke bland inn dette i suppa, det blir bare tull. En helt A4 forsterker består av en differensialforsterker, deretter en spenningsforsterker og til slutt en strømforsterker. Men utgangen er likevel tilstrebet konstant spenning.

Forsterkere med strømutgang kan gi lavere forvrengning i et høyttalerelement. Jeg synes det er mer spennende med negativ utgangsimpedans (= positiv strømtilbakekobling). På 60-70 tallet fant ingeniører hos JBL ut at de kunne redusere forvrengning i et basselement med en faktor 10 (= 20 dB!) når utgangsimpedansen er minus 1 ohm. Eldre amerikanske forsterkere hadde valgbar negativ utgangsimpedans (jeg husker i alle fall at minst en ML modell med bryter på baksiden).

oks81 · 19.01.2019

Er enig med Hornlyd i veldig mye!

Men her hos meg er Musical Innovation MI10 bedre enn AMS0100 på horn og kompresjonsdriver. Dog ikke beryllium membran.

Angående Current Source så kan en se litt på First Watt kanskje?
F1 har utgangsimpedans på 80ohm, realiteten der er vel at en satte på motstander parallelt med driver for å få det mer som en voltage source og rette respons.
F2 har vel en utgangsimpedans på 700ohm, men Pass monterer inn 16ohm på utgangen for å gjøre den mer egnet til flere applikasjoner.

Cobra2 · 20.01.2019

"Sjefen" har laget denne artikkelen, som også forklarer litt: http://www.firstwatt.com/pdf/art_cs_amps.pdf

Distinctive · 20.01.2019

Litt på sidelinjen;
Jeg er sterk tilhenger av strømoverførsel over interconnects, eksempelvis Krell CAST prinsippet, som også Audio-gd bruker.
Da kan man også bruke ‘billigere’ Interconnect kabler.
Jeg brukte disse (til et par hundrelapper for settet) mellom min M10 og M1:

RM · 20.01.2019

Jeg ser det er mange tanker om hvordan jeg realiserer current amplification. Alle mine preamper fom MI 11 bruker dette prinsippet. Samt også MI 10 power.

Veldig enkelt forklart, inngangssignalet modulerer ett strømspeil. Strømmen konverteres til spenning via motstander, buffres og sendes til utgang. Jeg benytter altså ikke strømUTGANG i pre eller power. Som mange har påpekt har det noen fordeler, og MANGE ulemper.

Som foregående post indikerer hadde Krell noe lignende, men de konverterte ikke strøm til spenning før i powerampen. Da blir kabelens beskaffenhet av mindre betydning da strøm påvirkes mindre enn spenning under overføringen. Fiffig måte å spare dyre kabler på.

R

Aurora · 20.01.2019

Tja.... i den grad det er prisen som bestemmer kablenes egenskaper.....

RM · 20.01.2019

Jeg lot med vilje være å kommentere akkurat det.

R

Bolinder · 05.05.2019

Svaret på det opphavlege spørsmålet er å finna i [1], i avsnittet "Ideelle forsterkarar".

[1] Elektronisk forsterkar, https://nn.wikipedia.org/wiki/Elektronisk_forsterkar

Current vs voltage amplifier

Hi-Fi freak

Æresmedlem

Bransjeaktør

Hi-Fi freak

Æresmedlem

Hi-Fi freak

Hi-Fi freak

Hi-Fi entusiast

Æresmedlem

Bransjeaktør

Hi-Fi freak

Bransjeaktør

Hi-Fi freak

Bransjeaktør

Musikkglad

Hi-Fi freak

Hi-Fi freak

Hi-Fi entusiast

Æresmedlem

Hi-Fi freak

Æresmedlem

Bransjeaktør

Æresmedlem

Bransjeaktør

Overivrig entusiast