Александр. Upgrade Dynaco ST-120

Небольшая, но подробная статья Александра (г. Минск) о сборке, upgrade и впечетлениях от усилителя Dynaco ST-120

Очевидное, но маловероятное – upgrade Dynaco ST-120

Я бы хотел рассказать о моем успешном опыте по сборке и настройке лампового усилителя. Очень надеюсь, что этот материал поможет кому-то сэкономить и правильно организовать свое личное время при повторении такой же конструкции.

После успешного повторения одной из конструкций Виктора – акустических систем, подробное описание которых есть в его статье “Акустический шедевр нашего времени – динамик Tang Band W8-1772” я в корне изменил свое отношение к  звуку, его смыслу и сути. Используемая мной ранее английская акустическая система Mission 34i ушла, как говорят “в утиль” за полной ненадобностью, уступив этому шедевру по всем параметрам. Столь сильное эмоциональное впечатление и достижение совершенно нового уровня звука заставило меня сделать очередной качественный шаг вперед – изготовить к паре колонок ламповый усилитель. Однако, не имея опыта изготовления подобных конструкций и соответствующего уровня теоритической и практической подготовки в этом сегменте электроники, мне было проще сделать усилитель из набора готовых деталей для сборки – так называемого КИТа. Были пересмотрены множество форумов – как наших , так и зарубежных. Изначально не хотелось покупать что-то китайское из соображений низкокачественных комплектующих и сомнительных схемотехнических решений. После длительного и упорного поиска я остановился на американском варианте лампового усилителя Dynaco ST-120.

Почему же я все таки отдал свои предпочтения именно ему? Наверно, сейчас я могу сказать, что решающую роль сыграли прекрасная реклама и отличный маркетинг, раскрученное мировое имя, да и сам продавец – Боб Латино из Массачусетса – оказался очень общительным и убедительным человеком.

Пару слов о рекламе, истории и раскрученном имени усилителя Dynaco ST-120:

Компания Vacuum Tube Audio (VTA) является детищем Боба Латино (усилители мощности) и Роя Моттрама (предусилители), бизнес они ведут через веб-сайт Tubes4HiFi.com. Усилитель Dynaco – революционный для своего времени продукт был разработан американским звукоинженером Дэвидом Хафлером (David Hafler). В 1954 году, Хафлер, с другим известным Hi-Fi дизайнером Эдом Лораном основал в Филадельфии компанию «Dynaco». К 1959 году был налажен серийный выпуск лампового усилителя ST-70, который в удешевлённом варианте («Dynakit») был предназначен для самостоятельной сборки. Усилитель оказался очень удачной конструкцией и регулярно входил в ТОП 10 лучших усилителей мира и был продан в количестве более 300 000 шт. Но все эти регалии относятся к усилителю Dynaco ST-70 – очень удачного образца хорошего качественного звука и сравнительно низкой цены.

Обновленная модель – “новодел” Dynaco VTA ST-120 своими характеристиками способна шокировать 🙂 и рекламируется, как более мощный и «напористый» усилитель, которому не страшны “ни черт, ни дьявол” – одним словом сложножанровую музыку, в частности рок, он отыгрывает просто “отдыхая” с большим запасом мощности и очень мощным быстрым басом, нисколько не умаляя всех мелодичных преимуществ своих «младших братьев».

Что же такого «шокирующего» заявил изготовитель?

Заявленные характеристики усилителя ST-120

  • Выходная мощность – 60 Вт RMS на канал при частоте 1 кГц при менее чем 1% THD в пентодом или 32 Вт RMS в триодном режиме.
  • Частотная характеристика – 10 Гц до 30 кГц +/- 0,1 дБ на 1 Вт.
  • Полоса пропускания – 17 Гц до 30 кГц +/- 0,3 дБ при 60 Вт.
  • Искажения – менее 0,15% THD от 20 Гц до 20 кГц на 1 Вт, менее 1% THD при 60 Вт 20 Гц до 20 кГц.
  • IMD Менее 0,45% (19 КГц и 20 КГц) при номинальной мощности.
  • Отношение сигнал/шум – более 90 дБ относительно уровня выходного сигнала 60 Вт.

При такой рекламе было трудно удержаться от покупки и после перечисления денег Бобу – налить 100 (пожалуй, все-таки 200)г коньяка за успешное приобретение “Заветной мечты” 🙂

К усилителю можно приобрести и дополнительные опции- конденсаторы питания, устройство задержки подачи анодного напряжения, аттенюатор громкости звука. На этом выбор опций и заканчивался.
Посылка пришла быстро и без проблем, я ее получил в США и домой привез в багаже.

Что же было в комплектации усилителя:
– 1шт. – шасси из нержавейки 1.5 мм толщиной с хромированным покрытием и нижняя крышка к нему;
– 1 шт. – плата для монтажа входной лампы и драйвера;
– 7 шт. – гнезда для ламп;
– 7 шт. – заземляющие шайбы с отводом под пайку;
– 1 шт. – силовой трансформатор PA-060-120EX, сделанный в США, более мощный, чем у старых моделей ST70 ( 110/220 Вольт);
– 2 шт. – выходной трансформатор A-260-120 , производство США, более мощный, чем у старых моделей ST70;
– 2 шт. – C24-X дроссели;
– 1 шт. – многосекционный конденсатор – 80, 40, 30, 20 мкФ;
– 1 пара – позолоченных RCA разъемов, входной разъем с монтажной платы;
– 2 пары- позолоченных выходных разъемов для акустики;
– 1 шт. – предохранитель 5 ампер с держателем (5А для 110 В);
– 1 шт.- 13 ампер кабель питания переменного тока (поставляется только с версией 120 вольт этого усилителя);
– 2 шт. – .022 мкф 100 вольт конденсаторы;
– 4 шт.- 1000 Ом 1 Вт резисторы;
– 4 шт. – 10 Ом 2 Вт резисторы смещения;
– 1 шт. – 4.7K Ом 3 Вт ;
– 1 шт. – дополнительный конденсатор (SCM);
– 1 шт. – комплект деталей для платы усилителя;
– 1 шт. – 22 футов катушка луженого одножильного медного провода;
– 1 шт. – триод / пентод – 2 тумблера;
– 1 шт. – схема электрическая принципиальная;
– 1 шт. – схема общего вида сборки;
– 1 шт. – описание монтажа на английском языке.
– один комплект:
– лампы – 4 X КТ 88ЕН, 3 X 12AU7 от RCA (или 12BH7, 5963, 6189, 5814) и 1 шт 5AR4 выпрямитель- кенотрон.

При изучении документации по сборке стало ясно, что без навыков технического английского языка и (или) большого опыта работы с ламповой техникой новичку разобраться в документации будет довольно сложно. А лучше – вообще новичкам в схему не лезть, а обратится к специалисту, все же – если шарахнет 500 В, то мало не покажется 🙂  Google, как переводчик, вообще плохо понимает, о чем думает и повествует Боб. Но это наверно и к лучшему, т.к. при сборке приходится не только что-то куда-то «впаивать», но и разбираться в сущности и особенностях функционирования каждого элемента, изыскивая возможные ответы на просторах интернета – и это куда лучше и интереснее, чем смотреть сериалы.

Конструкция была собрана примерно за неделю с додумыванием множества непонятных и не общепринятых обозначений на схеме и разгадыванием кроссворда с английским переводом технического описания работ по монтажу. Боб наверно переворачивался в постели как вентилятор, когда я его склонял за его техпакет. Но теперь – если бы надо было повторить монтаж, то это уже совсем другое дело – за выходные без проблем.
“Шарманка” заработала сразу. 🙂 

Монтажная Схема

Фото Конструкции 

Первое прослушивание впечатлило очень сильно. В триодном и ультралинейном режимах звук был очень мелодичным и мягким. В ультралинейном режиме “дури” хватало – аж отбавляй, тем более при работе с акустикой конструкции Виктора с чувствительностью ~ 95 дб. Комната 36 кв.м дрожала и трепетала как “осиновый лист” даже на половине громкости. Все же правильно организованная разработчиками схема отшлифовывалась десятилетиями. Очевидно, что все элементы расчитаны очень грамотно, в том числе и с учетом тепловых режимов. Так же очевидно, что даже без точной настройки – эта схема работает четко и сбалансировано, ничего не греется и не возбуждается. Изначально никаких звуковых “артефактов” замечено не было. И конечно- привычный, “застоявшийся в мозгах” транзисторный звук уже воспринимался как-то “не комильфо”.

Что же можно сказать после прослушивания о покупке в целом, о плюсах и минусах этого «агрегата»

Сначала минусы первоначальной комплектации кита усилителя Dynaco ST-120.

  • Итак изначально Dinaco ST-120 – новодел, в своей продаваемой сегодня комплектации не является тем топовым устройством, о котором ранее пели хвалебные оды очень многие издания  и тем устройством, которое неоднократно входило в топ 10 лучших ламповых усилителей мира.
  • Практически все заявленные при продаже технические характеристики являются менеджментским ходом, имеющим хитрую завуалированность написанных параметров, ну и завышены практически по всем позициям. Возможно, при использовании ламп высокой ценовой категории типа NOS KT88, которые сегодня достать не реально и тщательном подборе качественных элементов эти характеристики и доступны потребителю, но не в сегодняшней базовой комплектации.
  • Детали используются хорошего уровня, комплектация ориентирована на просто хороший звук, скажем так выше среднего – но никак не на легендарно-топовый. Поэтому для достижения очень качественного звука многие детали все же нуждаются в замене.
  • Использование в выходном каскаде ламп серии Electro-harmonix КТ 88 ЕН, звук которых далеко не является эталоном – суховат, резок, «песочный» верх – это конечно не идеал, но все-таки даже такой звук- лучше, чем у большинства транзисторных усилителей. Предпочтительней покупать КИТ без ламп и сразу отдельно покупать комплект ламп типа Psvane КТ 88 Mark2 – эти лампы рекомендованы Виктором, как очень музыкальные или Genalex Gold Lion КТ 88 – которые рекомендуют на форумах. Кроме того, в этой модели использованы хорошие, но не лучшие лампы для входного каскада и фазоинвертора. Все же 6SN7 были бы как-то получше – на мой взгляд. Однако, кому-то «сладкое», а кому-то «кислое» – на вкус и цвет товарищей нет.
  • Схемотехническое решение по питанию очень низкобюджетное и упрощенное и однозначно требует доработки. В частности, анодное питание двух каналов берется с одной обмотки трансформатора, выпрямляется кенотроном и фильтруется весьма сомнительным CLC фильтром с дросселем на 0.5 Генри 🙂  и конденсаторами, емкость которых не достаточна для обеспечения необходимой энергоемкости блока питания по всем каскадам.
  • Мощность сетевого трансформатора на пределе, запаса почти нет.
  • Выходные трансформаторы имеют довольно низкое приведенное сопротивление Raа ~5.3к, и индуктивность, явно недостаточную для получения мощного неискаженного НЧ диапазона выходного каскада на лампах КТ88 . Ниже 50 Гц сигнал на выходе имеет заметные искажения на средней мощности и с понижением частоты искажения увеличиваются, при этом индуктивность анодных полуобмоток выходных трансформаторов при несколько разном сопротивлении – практически одинакова. Надо заметить, что диапазон ВЧ до 22 кГц усилитель держит четко, практически без просадки сигнала. Подробности об этом – чуть ниже.
  • Монтаж предлагается в старых винтажных традициях с длинными проводами и дает на выходе 5 мВ шумов и помех при короткозамкнутом входе, что явно многовато. Фон частоты сети 50 и 100 Гц – 80 дб. Конечно для звука такой монтаж не является лучшим решением по сравнению с традиционно минимизированным – объемным или навесным, но усилитель довольно удобен в сборке и ремонте.
  • Выходные режимы ламп «загнаны» в максимум – 500 и более вольт на анодах, что является явной погоней за выходной мощностью в ущерб качеству звука.
  • В усилителе нет задержки подачи анодного напряжения, но эту опцию можно докупить у производителя или сделать самому.
  • Нет селектора входов и вообще есть только один вход, что не очень удобно для потребителя. Но в данном варианте минимизированы входные провода, что является плюсом. Поэтому если кому-то нужен селектор каналов, то его нужно приобрести и установить самостоятельно
  • Для полной «раскачки» усилителя требуется довольно большое входное напряжение ~1.1 Вольт. В моем случае чувствительности хватает, но это все-таки маловато для обычного универсального линейного выхода.
  • В комплекте поставке нет сетевого шнура 220В, это не проблема, но все-таки 🙂
  • Нет выходных индикаторов сигнала, но может они и не нужны – “понты” ….
  • Нет никакой внешней защиты ламп, хотя ее тоже можно докупить за 2 сотни баксов. Конечно – если есть дети, домашние животные, то лучше обзавестись защитой сразу. При хорошей громкости на лампах можно “жарить яичницу”.
  • Кит для монтажа дороговат для своей базовой комплектации в 1300$ плюс upgrade (аттенюатор и конденсаторы)-100$. Если докупить внешнюю защиту, переслать весь комплект почтой, уплатить таможенную пошлину – то итоговая сумма выйдет значительной.

Плюсы первоначальной комплектации кита усилителя Dynaco ST-120:

  • Корпус сделан на очень высоком технологическом уровне из нержавейки толщиной 1.5 мм, хромирован. Корпус очень жесткий, все детали имеют идеально ровные компактные формы и необходимую фрезеровку. Если сильно не придираться к дизайну передней панели (она точно не на высоте в эргономическом аспекте), то корпус в общем-то гармоничен и красив. Эстетический вид усилителя наверняка влияет на его звук – ну подсознательно уж точно.
  • Если не придираться к качеству звука ниже 40 Гц, то звук – очень высокого качества, с отличным запасом выходной мощности – до 50 вт на канал, рок усилитель воспроизводит мощно и напористо, а простые жанры (easy listening) играет вообще без проблем.
  • На мой взгляд, даже в базовой комплектации усилитель играет заметно лучше, я бы сказал – мягче и чище чем большинство транзисторных усилителей.
  • При наличии “не кривых рук” монтаж, выполненный по руководству по сборке – смотрится весьма аккуратно.
  • Если нет трудности с техническим переводом английского языка документации по сборке, то с монтажом может разобраться радиотехник среднего уровня. В крайнем случае Google немного поможет.
  • Плата входного и драйверного каскадов сделана на высоком технологическом уровне с металлизацией отверстий, что обеспечивает надежный контакт радиоэлементов и дорожек, особенно при использовании серебросодержащего припоя.
  • Возможность изменять звук путем замены ламп разных моделей – это плюс.
  • Удобная подстройка тока покоя выходных ламп.
  • В конструкторе нет «слабых» элементов, работающих вне расчетных режимов.
  • Элементарная настройка, не требующая подбора элементов.

В целом – очень достойный аппарат за вполне вменяемые деньги.

Однако мне казалось что бас как-то суховат. Как-то вроде его и много, а «концертной низкочастотной мясистости баса» – мало. Как-то не собран. Как говорят- «в печень не бьет» 🙂 точным ударом, более размазан, что ли. Может быть тяжело этот звук описать, но на реальном концерте тембр другой и НЧ диапазон похоже чуть ниже.

Тогда я решил заняться более точной настройкой и отладить схему при помощи осцилографа и генератора, по крайней мере выставить указанные в схеме режимы работы ламп, проверить симметрию ограничения синусоидального сигнала и его форму в заявленном рабочем диапазоне частот 20 Гц…20 кГц. Далее, изучив соответствующую литературу, при помощи комплекса Шмелева и (или) Спектролаба минимизировать гармонические и интермодуляционные искажения более точным подбором номиналов резисторов в анодных и катодных цепях. При помощи компьютерных измерительных комплексов точных измерений уровня искажений конечно не сделать – поскольку это не откалиброванные профессиональные приборы, а вот относительные параметры измеряются и визуализируются очень хорошо – что в принципе мне и было нужно.

Вообще дальнейшая работа была очень интересна и познавательна в смысле самообразования и практических навыков.

Начал с генератора с осцилографом. Прогнал диапазон 20 Гц… 20 кГц и ахнул…. Если говорить о всем диапазоне, то все чисто и ровно – не к чему подкопаться, а вот в диапазоне 20…50 Гц на половине мощности возникала явная ступенька, ничего хорошего не сулящая и очевидно искажающая звук.

Другой скажет – “…не парься, так это же практически запредельный диапазон, ты его и не услышишь”. Но – так говорят дилетанты, которым лучше сразу купить что – то готовое, а не сделать самому. Любые мои опыты с подстройкой режимов и токов покоя ламп выходного каскада ничего хорошего не дали и проблему не решили.

Было принято решение обратится к Виктору с жалобой на Американцев, как так, они же лучшие – а тут такое, такое – китайщина какая – то 🙂  Ну и конечно за помощью в решении данного вопроса, так как у меня с ответом возникли явные затруднения. И как это «наша» акустика будет играть на «не доведеном до предела» усилителе. Я бы сказал – непорядок.

Ну а теперь продолжение истории – upgrade.

Как я сказал ранее, меня не удовлетворили характеристики усилителя в НЧ диапазоне и я обратился к Виктору за помощью.

Виктор уже имел дело с подобным оборудованием Dynaco и рассказал, что часто для снижения себестоимости изделия новодел делается с существенной экономией по материалам и не всегда характеристики отвечают маркетинговым обещаниям.
Он предложил мне провести апгрэйд усилителя до более высокого уровня с частичной заменой деталей, перерасчетом всех каскадов усилителя, изменением конструкции и частично схемотехнических решений. Я с радостью согласился и углубился в изучение теоритических формул и постулатов.
Появилась реальная работа для рук и пища для ума.
Резисторы было предложено заменить на Kiwame или Panasonic. Межкаскадные конденсаторы заменить на доступные К40-У9 или, что лучше – на Jensen Copper Foil Paper In Oil, но с учетом того, что введение ООС довольно сильно нивелирует заметность «звучания» межкаскадных конденсаторов. По разрешающей способности К40-У9 почти такие же, как Jensen и по тональному балансу они тоже довольно хороши.
Конденсаторы фильтра питания – заменить на Panasonic , которые имеют низкий ESR в области звуковых частот. В конечном варианте предполагалось заменить и выходные «Светлановские» лампы КТ 88 ЕН на Psvane Мark 2 – как более мелодичные по звуку.

Для выявления причин искажений в НЧ диапазоне Виктором было предложено выходной каскад усилителя перевести в триодный режим без обратной связи, снизить напряжение питания выходных каскадов до 400 В, чтобы лампы работали в более линейном классе А и тем самым расширить ВЧ и НЧ диапазон.
Пересчитать приведенное сопротивление трансформатора Raa и импеданс первички, исходя из ее индуктивности, который должен быть больше вычисленного Raa. При расчете Raa оказался равным 5.3 К, при этом индуктивность полуобмоток – меньше необходимой величины для неискаженного низкочастотного (ниже 30Гц) сигнала.
Собственно, что и следовало ожидать – трансформаторы, как наиболее дорогие в исполнении комплектующие – оказались слабым местом. Поскольку итоговый импеданс первичной обмотки на НЧ оказался ниже, чем приведенное сопротивление – искажения, вызванные изменением сопротивления анодной нагрузки – неизбежны. Выбор рабочей точки в области более низких напряжений немного уменьшает внутреннее сопротивление KT88, что, в свою очередь, несколько расширяет полосу в области НЧ. Но характеристики трансформатора все-таки не позволят достигнуть значительного улучшения звука, что и было подтверждено в ходе измерений и расчетов.
Ступенька на НЧ была «особенностью» данного трансформатора и полному исправлению не подлежала. Поэтому можно было довольствоваться только общими техническими приемами и увеличить «энерговооруженность» блока питания.

Вот тут – то все и началось…

Захотелось сразу же сделать безальтернативное максимально стабилизированное раздельное питание для выходных каскадов и для каждого входного и драйверного каскадов каждого их каналов. Нужно было получить от одного трансформатора 4 разных по напряжению независимых стабилизированных источника напряжения.
В итоге длительной и подробной переписки с Виктором с выяснением теоритических основ и прикладных приемов, в конечном итоге было сделано следующее:

  • Кенотрон ушел в утиль. На него место был установлен блок с быстродействующими диодами, блок гасящих резисторов с П-образным фильтром. По базовым решениям Виктора был разработан блок мощных стабилизаторов на каждый канал с задержкой подачи анодного напряжения (~ 30…60 секунд) и стабилизацией выходного напряжения оконечных ламп = 450 В. Уровень помех после стабилизации – милливольты. По рекомендации Виктора для обеспечения наиболее оптимального режима выходных ламп я хотел понизить напряжение до 400 В – не удалось, так как это требует мощных гасящих резисторов и габаритных теплоотводов, для которых места на(в) шасси нет. Так что оставил, как получилось = 450 В, это все-таки ближе к идеалу и совсем не 520 В, как было в первоначальной схеме.
  • Так же был разработан еще один блок отдельных стабилизаторов для входной лампы и лампы фазоинверторного каскада каждого из каналов , это обеспечило практически идеальное их питание. Тут многие бы сказали – «…ну это уж перебор батенька», но если уж делать – так по максимуму. Тем более спаять 2 дополнительных стабилизатора при наличии деталей, стоящих “копейки”- это вопрос для меня одного вечера работы и последующего длительного самоуспокоения. Я думаю, что многие читатели тут меня поймут.
  • После стабилизатора блок питания дополнен конденсаторами Panasonic общей емкостью 660 мкф на канал. Все последующие лампы получили дополнительно подпитку питания – по конденсатору Panasonic в 180 мкф и 200 мкф Nichicоn на каждую. Субъективно увеличение емкостей в фильтре питания усилителя дало более четкий и более фундаментальный «удар большого барабана». Изменился так же и окрас «мидбаса». «Энерговооруженность» блока питания увеличилась, что благотворно сказалось на воспроизведении так называемых «импульсных» звуков.
  • Выходные транзисторы стабилизаторов разместились как на радиаторах, так и на шасси усилителя. Тепловые режимы приведены в норму. Ток стабилизации около 1- 3 мА. Платы стабилизаторов работают очень хорошо – если ранее на выходных лампах напряжение «прыгало» в пределах нескольких вольт, то сейчас это – милливольты, а на драйверном каскаде – толком вообще не вижу на осцилографе ничего «прыгающего».
  • Дополнительными конденсаторами сглажено напряжение смещения на сетках выходных ламп.
  • Все дорожки «земли» платы предварительного усиления дополнительно продублированы толстой медной жилой.
  • Весь сигнальный тракт платы дополнительно продублирован посеребренным проводом от старых силовых цепей американских станков ЧПУ 70-х годов 🙂  Зачем – не знаю – скорее для самоуспокоения, потому что сам знаю, что разницы я не услышу. Но как я уже сказал ранее – если что – то делать – то уж как полагается.
  • Монтаж претерпел серьезную минимизацию длин всех проводников, особенно в силовых цепях. Все сигнальные цепи были сведены к оптимальному минимуму. Выходное напряжение наводок и помех на нагрузке при короткозамкнутом входе составляет сейчас ~0,25 мВ.
  •  Все провода «общего» и земляные контуры платы были соединены в одну точку
  • Заменены все резисторы, участвующие в непосредственном процессе формирования сигнала на рекомендованные. (Kiwame, Panasonic)
  • Был убран ряд уже не нужных резисторов, ранее участвующих в формировании напряжений питания и теплового распределения.
  • Были установлены подстроечные резисторы для регулировки точных оптимальных режимов ламп, для их дальнейшей замены на постоянные по результатам регулировки.
  • Произведена покаскадная регулировка спектроанализатором SpectraLAB и генератором Шмелева всех оптимальных параметров для минимизации гармонических и интермодуляционных искажений, а так же линеаризации частотной характеристики тракта.
  • Монтаж цепей сигнала выполнен рекомендованным Виктором припоем Kester Solder Ag2Sn62Pb36.

Схемы и фото после переделки:

А теперь мои наблюдения и дальнейшие комментарии по наладке и по результату после upgrade:

Сначала я выставил все точные номиналы резисторов по схеме подстроечниками, выставил все базовые опорные приведенные напряжения, что указаны на схеме. Проверил сигнал генератора 1кГц на нагрузке осцилографом. Вроде внешне ничего- правда на выходе чуть не совсем симметричный клиппинг, но чуть – чуть. Подключил спектралаб, выставил 10 вольт на нагрузке 5 ом (20 Вт) – две трети от выходного максимального сигнала в 16В (думаю это целесообразный для измерения режим) и глянул на спектр сигнала и искажения. О спектре даже не говорю, КНИ-более 2%….Явно просто никакие параметры…

Регулировкой потенциометров в катодах и анодах ламп каждого каскада несколько раз по кругу я добился по каждому каналу минимального значения КНИ – 0,15 -0.2%. 2 и 3 гармоники одинаковы и минимальны. В этом случае была получена не только полная балансировка амплитуд плеч сигнала, но и точная эквивалентность формы входного и выходного сигналов.

Гармоники “до”:

Гармоники после регулировки:

Далее, по рекомендации Виктора были проведены эксперименты по поднятию уровня второй гармоники на 15…20 дБ выше третей. Это связано с приданием звуку более мягкого тембра и мелодичного характера, то есть установкой так называемого «фирменного» звука. В конечном итоге я выставил одинаковые токи выходных ламп в 65 мА, чтобы в будущем не путаться , а регулировкой ФИ каскада выставил 2 гармонику на 15 -20дБ выше третьей и общий КНИ соответственно увеличил с 0. 15 до 0.4 %.
Подстройка режима входной лампы для увеличения 2-й гармоники ничего толком не дала. А вот увеличение напряжений на катодах ФИ с рекомендованных производителем 10.5 В до 13.5 В существенно минимизирует 3 гармонику. Опорные напряжения анодов ламп каскада с рекомендованных 195 В при этом увеличились до 250 В. Это и есть мой оптимальный режим по спектралабу, по крайней мере для моего комплекта ламп. Так что тут мои эксперименты и рекомендации производителя разошлись.

Меандр 1 kHz –

Меандр 20 kHz –

Следующим этапом было необходимо разобраться с требуемой глубиной ООС при работе в триодном и ультралинейном режимах.

По рекомендации Виктора было измерено и посчитано выходное сопротивление усилителя, которое при сопротивлении резистора ООС = 7.1 кОм составило 5 ом. Это было многовато. Его надо было довести до значения 1..3 Ом, так как сопротивление моей акустики = 5 ом. При увеличении глубины ООС, резистор 5.1 кОм обеспечил необходимое значение выходного сопротивления усилителя, тем самым расширилась полоса в области НЧ и ВЧ. На НЧ частично компенсировались искажения, вносимые трансформатором. На ВЧ компенсировался минизавал, вносимый паразитной межобмоточной емкостью и разбросом паразитных емкостей ультралинейных обмоток.
С ООС проблема только одна – чем глубже ООС, тем soundstage – площе и беднее, звук «расползается» по АС и перестает звучать из «центра». То есть зрительный зал превращается в студию звукозаписи 🙂
На практике увлечение глубины ООС проявляется как нивелирование звукового почерка ламп и проявление так называемого «звука конструкции». Поэтому я вообще временно оставил на передней панели переменный резистор для регулировки ООС. В будущем, после прослушки разножанрового материала, буду определяться с его судьбой.

В процессе работы, я подключил свои наушники Denon – с импедансом 30 Ом через переходник прямо к моей нагрузке в 5 Ом в параллель. При 1/3 громкости, они играли на полную мощность, идеально отыгрывая музыкальный материал. Слышно все – даже как щелкают лампы при прогреве. В таком режиме можно услышать все оттенки звука при подборе комплектующих и их замене. Только надо быть очень аккуратным и использовать последовательно включенный резистор на 20-50 Ом. В противном случае «запахнет жареным» и будут у вас классные наушники, но не для музыки, а для защиты ушей от отбойного молотка 🙂 
Ну и напоследок, чтобы периодически проверять токи выходных ламп и не бегать каждый раз за тестером, подключил китайский вольтметр за 10$ и переключатель каналов. Теперь без проблем можно просматривать токи выходных ламп каждого из каналов и регулировать их при необходимости. Очень просто и удобно. Выпрямитель для питания схемы вольтметра (диодный мост и сглаживающий конденсатор) подключен к 5-вольтовой обмотке, которая была предназначена для питания накала кенотрона.
Из фрезированных отверстий на передней панели убрал за ненадобностью штатные гнезда, которые ранее по задумке производителя были установлены для контроля токов покоя выходных ламп. На их места установил и подключил к той же 5-вольтовой обмотке минивинтиляторы с возможностью их отключения тумблером, установленным на задней панели. Это практично для охлаждения внутреннего пространства шасси и обеспечения термостабильности элементов корпуса. При необходимости вентиляторы можно отключать, так как они все же передают вибрации на корпус, а значит при склонности ламп к микрофонному эффекту это может добавить к музыке, хоть и очень маленький, но все же «мусор».
Использовал металлическую сетку для ремонта бамперов машин – и трансформаторы преобразились.
Внешне усилитель приобрел сбалансированный и более эстетичный вид.

Наверно скучно уже стало от сухой теории и вышеописанной многонедельной практики – уже даже “канифолем запахло”- тогда о веселом 🙂 .

Далее пиво, вяленая рыба, друзья и дружное прослушивание разного музыкального материала с выражением индивидуального мнения. В общем по основным вопросам качественного воспроизведения звука мы сошлись практически единогласно.

Общие впечатления о тестировании звука усилителя после upgrade.

Тестировался с упомянтой ранее АС под названием “VICTORVVO” 🙂

Звук нам показался очень мелодичным. Тональный баланс «правильный». Ничего нигде не «выпячивается» и не «лезит». Сцена очень детальная, но конечно не на каждом музыкальном материале. «Воздухом» наполнена музыка практически всех жанров. Я бы не хотел говорить в терминах «структурированного» баса, «голографического» эффекта и множества прочих подобных эпитетах восхищения, так как я все равно плохо разбираюсь в этих понятиях и честно говоря сомневаюсь, что в них вообще кто- то разбирается детально- но скажу так- фирменный винил, хорошо оцифрованные рипы, за что большое спасибо ребятам с “правильными руками и ушами” (Flac 96/24, 192/24/32, DSD) и диски SAСD, DVD-audio звучат очень мягко, детально и лаконично. Слышно прикосновения пальцев к струнам и клавишам инструментов. Каждая нотка инструментов реально отчетливо слышна и не смазывается. При вокале часто отчетливо слышно дыхание солистов. Очень реален саксафон – Чарли Паркер, Джон Колтрейн играют прямо перед тобой. Медные трубы у Corn on the Cob “пахнут реальной медью”- очень чисты. Гитара, особенно Antoine Dufour просто бесподобна, тембрально непередаваема. Сам бас стал бархатней и мясистей, особенно басовый “щелчек”или флоп – Marcus Miller тут просто завораживает . Джазовые классические обработки от Jacques Loussier Trio можно слушать часами – басовый удар барабана “стал бить в печень”, а медь успокаивать. 🙂 Большой барабан и литавры в произведениях Чайковского, Бетховена, Баха – могущественны, а скрипка, клавесин и виолончель – волшебны. Очень мелодичные высокие частоты – никакого “песка”. Очень чисто и очень мягко звучит медь. Звуковая “серединка” безупречна, никаких призвуков “с ” не присутствует . Тарелки располагаются прямо перед тобой. В тестовых файлах барабаны натуральны, с четким и мощным ударом басового барабана. А ранее бас был немного размыт по комнате. Суб-бас и мид-бас присутствуют в полном необходимом объеме.

Про рок – отдельный разговор, не упоминая сотни групп и музыкантов- ультралинейный режим “колбасит по взрослому”, поднимает настроение, а драйв “сносит крышу”и переносит тебя на концерт. В комнате 36 м.кв. с расстояния в 5м от колонок уровень звука в зоне прослушивания 90 дБ, как в принципе и на концерте в зоне пульта оператора звука. Использую при этом 50-70% от максимальной мощности.
Я уже запутался в хвалебных эпитетах, пора заканчивать сладкие оды, а то меня уже понесло…
Вообще тяжело сравнивать детально по всему звуковому диапазону – что было ранее до апгрэйда и что сейчас. Могу охарактеризовать это следующим образом: Если был качественно записанный материал но он был скажем так – «не любим», то теперь его хочется слушать именно из-за качества звука.

Но на данном этапе апгрэйд данного усилителя не закончен, так как меня не устраивает, как я упоминал ранее – передняя панель и размещение на ней элементов управления. Я думаю, что усилитель достоин еще лучшего внешнеговида… Но уж сами работы по модернизации общего дизайна я уже перенесу на середину весны в комфортные теплые рабочие условия, чтобы растянуть приятные минуты времяпровождения. Вот тогда и можно будет поставить точку и двинуться далее к постижению неизученного, ну и конечно покорению непокоренного….

Работа с апргрэйдом этого усилителя, да и передыдущий проект с изготовлением АС дали возможность изучить колоссальный объем материала, связанного с принципами работы по расчету и моделированию, изучению прикладных измерительных программ практически всех жанров измерений. Работ, которые дали возможность постичь большой объем теоретических познаний и практических навыков. Конечно и острых ощущений – все таки и напряжением постоянного тока 500 В хорошенько дерябнуло – больно, но терпимо. Очень хорошо мозги прочищает 🙂

Этот интересный проект был реализована благодаря Виктору, его бескорыстной помощи во всех вопросах, с детальными разъяснениями – порой даже глупых и не всегда уместных моих вопросов. Поэтому безмерно ему благодарен.
Я старался сделать усилитель надежно и просто красиво – надеюсь, что у меня это получилось.
После настройки режимов все параметры усилителя стали очень близки к заявленным техническим характеристикам производителя, а некоторые их превзошли.
Ну и в заключение – любой примерно аналогичный ламповый усилитель от Audio Research, McIntosh или Conrad-Johnson и т.д. обойдется вам намного дороже и еще не факт, что он в итоге будет с лучшими техническими характеристиками.
Думаю, что Dynaco ST-120 после апгрэйда + АС “Tang Band W8-1772″это реально хороший и достойный комплект – как говорит Виктор, – «Правильный» комплект.

С большим уважением,

Александр

г Минск                                                                                Зима 2017…2018 гг

Моя Система 2018. Акустика

К концу 2017 года моя система обрела устойчивую конфигурацию о которой, пожалуй имеет смысл сказать несколько слов.

Акустика

Акустические системы построены по принципу “широкой середины”, трехполосные, с 15″ НЧ динамиками, 8″ СЧ динамиками и ленточными ВЧ динамиками.

При выборе размеров излучателей я исходил во-первых из того, что у меня была парочка отличных больших корпусов, которые нужно было куда-то приспособить. Во-вторых, мой недавний проект на 15″ Klipsch и 8″ ШП Tang Band произвел очень сильное впечатление и я решил “закрепить успех”. В-третьих, у меня совершенно случайно 🙂  появилась пара  замечательных 8″ СЧ динамиков которые просто требовали срочной установки и тщательного прослушивания.

При выборе НЧ акустического оформления я считаю наиболее оптимальным применение ФИ или ПАС, в некоторых случаях – ЗЯ и еще реже – TL. Относительно TL (это же относится и к так называемому “лабиринту”) – это очень хорошее оформление, но найти подходящие для него динамики – проблема, на практике для достижения нужного уровня качества звука требуется очень особое сочетание характеристик. А в моем случае акустика должна быть еще и с высокой чувствительностью, что существенно ограничивает диапазон поиска. Поэтому я  прекратил искать и начал делать  – и остановился на оформлении ФИ, тем более, что имеющиеся у меня 15″ басовики идеально для этого подходили.

Итак, оформление НЧ звена – ФИ, 15″ Klipsch- подобные басовики от Bob Crites (Critesspeakers.com), эффективный внутренний объем ~ 160L, частота настройки оформления ~ 36Гц, Итоговая добротность ~ 0.8. Разделительный фильтр – первого порядка без дополнительных цепей коррекции. Чаcтота раздела ~ 330Гц. 

СЧ динамик установлен в ЗЯ с ПАС – это мои личные предпочтения, на практике – ЗЯ это то, что необходимо и достаточно для большинства СЧ динамиков. На мой взгляд (слух) это самоочевидно, но вероятно все-таки требуются некоторое пояснения.

В последнее время получила распространение идея так называемого “открытого” оформления СЧ динамиков. Утверждается, что только открытое оформление дает “открытый, свободный” звук. 🙂 Да, действительно – динамик на небольшом экране или в открытом корпусе – дает эффектное, объемное звучание. Но, ввиду особенностей “поведения” динамика в открытом оформлении – он должен иметь большой запас хода подвеса диффузора (Xmax)  и по этой же причине разделительный фильтр должен быть как минимум второго порядка, при этом частота раздела должна быть выбрана довольно высокой. И, конечно – применение корректирующих фильтров – обязятельно. Можно, конечно ничего этого не делать. Ведь это же так просто – конденсатор в качестве фильтра, а в качестве эелемента настройки –  L-Pad, динамик – Fostex или AudioNirvana с Хмах ~1 мм и вот – получаете акустику, которая отлично играет джаз малых (и очень малых) составов. С остальной музыкой такая акустика будет принципиально несовместима – догадайтесь почему 🙂  Поэтому – ну что я могу сказать?  Только то, что сказал на форуме AudioPortal лет 5 тому назад – “простота” открытого офомления – кажущаяся, а “открытость” звучания – лживая и однообразная, скрадывающая тонкости, размывающая истинный музыкальный рисунок. Но первое впечатление – да, эффектно и так …объемно. К сожалению, это именно тот случай когда первое впечатление – ложное.

Итак – СЧ звено на 8″ динамиках, оформление – ЗЯ + ПАС, частота раздела НЧ СЧ = 330Hz, СЧ ВЧ = 2500 Hz, фильтр второго порядка. Первоначально я надеялся поднять частоту раздела СЧ ВЧ хотя бы до 6 кHz, но некоторая “волнистость” и подъем АЧХ СЧ динамиков в этой области придавали звучанию однообразную истеричность, поэтому я  понизил частоту раздела фильтра и применил делитель-аттеньюатор сигнала. 

С ВЧ звеном все просто, я применил такие же ленточные динамики, как и в проекте “широкая середина”. Фильтр второго порядка, частота раздела = 3000 Нz, то есть эти динамики воспроизводят так же и часть СЧ диапазона. Частота раздела фильра ВЧ звена выбрана несколько выше, поскольку СЧ динамики имеют подъем АЧХ в этой области, а мне очень хотелось обойтись без дополнительных корректирующих цепей. Таким образом при помощи правильного выбора частоты раздела удалось сделать фильтр проще и эффективнее.

По звуку.

НЧ – быстры, подвижны, выразительны, глубоки и разнообразны. Никаких артефактов, которые обычно связывают с ФИ – не прослушивается. Поскольку порты у акустики расположены на задней стороне – некоторые из побывавших у меня слушателей посчитали, что это ЗЯ и было сказано, что дескать, “Да – вот он тот самый, узнаваемый настоящий быстрый, натуральный бас – характерный для оформления ЗЯ”.  Сюрприз-Сюрприз 🙂

СЧ – объемные, “живые” и ровные, без проявления “сибилянтов” “шепелявости” и прочих характерных аудиофильских артефактов. Звук естественно “льется” объемен, глубок и очень реалистичен. Я бы сказал –  временами даже пугающе реалистичен.

ВЧ – естественны, чисты и ровны. В этой области ленточные динамики вне конкуренции.

Некоторые измерения

Настройка порта

Импеданс акустики с ВЧ звеном и без него 

Импеданс акустики с портом, закрытым ПАС 

Схема и часть результатов моделирования разделительного фильтра 

Реальная АЧХ СЧ динамика в оформлении, без фильтра 

АЧХ Акустики в помещении с фильтрами версии 1 (частоты раздела СЧ и ВЧ совпадают, аттеньюатора нет) 

АЧХ с фильтрами версии 2, с разнесенными частотами и аттеньюатором 

Подъем в области 100 Гц вызван влиянием помещения в точке проведения измерения.

Несколько Фото. 

 

Список тем и вопросов, которые нужно изучить и над которыми следует подумать, перед тем, как браться за подобный проект.

  • Зачем вам нужны широкая середина и высокая чувствительность
  • Фильтры – можно ли обойтись без них
  • Смещение резонансной частоты и изменение добротности  в зависимости от амплитуды сигнала на катушке динамика
  • Интермодуляционные искажения в области совместной работы НЧ и СЧ и СЧ и ВЧ динамиков
  • Ограничение смещения диффузора СЧ динамика в НЧ области
  • Какие фильтры выбрать – Типы фильтров, добротность, ход АЧХ в области раздела, ФЧХ.
  • Согласование НЧ и СЧ, фильтры разных порядков, взаиморасположение НЧ и СЧ динамиков
  • Влияние ВЧ фильтра на СЧ, взаимодействие импедансов
  • Насколько ровным должен быть итоговый импеданс акустики
  • Усилители со сравнительно высоким выходным сопротивлением, локальное увеличение импеданса акустики как способ “прояснения” звучания системы
  • “Сшив” СЧ и ВЧ, фильтры и взаиморасположение динамиков, влияние на вертикальную и горизонтальную диаграммы направленности на ВЧ
  • Alan Parsons Sound Check – тестирование акустической фазы на СЧ и ВЧ

Апрель 2018г.                                                                                        г.Владивосток

Весьма хороший усилитель

После Корректора ко мне на осмотр (просто на “всякий случай”) попал и усилитель от того же мастера.

С первого же прослушивания усилитель мне очень понравился –  пластичный, “льющийся” звук с прекрасными тембральными оттенками, четкой сценой, в которой удивительным образом текучесть музыкальных образов сочетается с объемностью их расположения в пространстве. Сцена, формируемая усилителем – именно такая, как мне нравится – кажущийся источник звука располагается между АС, сцена немного выходит вперед за плоскость расположения акустики и на заднем плеане – уходит в глубину. Если бы в комнате было несколько пар АС, то было бы трудно определить, какая пара подключена к усилителю в настоящий момент. В общем – отличная конструкция.

Усилитель разработан так, что в качестве выходных можно установить лампы как 45, так и 2A3. При этом при установке 2А3 необходимо переключить тумблер “45/2A3”, который, по всей видимости коммутирует элементы схемы, корректирующие режимы работы выходного каскада.  Как я упоминал ранее, акустика, в комплекте с которой работает этот усилитель – Audio Note, с чуствительностью около 89 dB.  Для такой акустики мощности усилителя на классических 45-х лампах – маловато, более мощная 2A3 или современная мощная версия 45-ки подошли бы лучше. Поэтому было принято решение “для “профилактики” посмотреть что и как, проверить комплектацию, уточнить режимы работы выходного каскада и возможность их подстройки в нужном направлении.

Несколько фото —

Схема конструкции —

Усилитель построен по классической двухкаскадной схеме на триодах. Первый каскад выполнен на интересном “право-левом” триоде 6AC5GT, в усилителе эта лампа работает без сеточных токов и с отрицательным напряжением смещения. В таком режиме 6AC5GT аналогична многим другим триодам малой мощности с высоким коэффициентом усиления и высоким внутренним сопротивлением.

Связь между каскадами – емкостная, в качестве межкаскадного конденсатора применен отличный пленочный конденсатор Mundorf MCap Supreme Silver/Oil.

Выходной каскад выполнен по схеме с фиксированным регулируемым смещением, в качестве выходного трансформатора применен высокачественный трансформатор Hashimoto H-203S в варианте коммутации первичной обмотки 2.5K. “Нижний” вывод вторичной обмотки не соединен с общим.

Выпрямитель анодного напряжения выполнен на кенотроне, по схеме RCLC, напряжение на выходе фильтра регулируется выбором номинала составного балластного резистора Rба1Rба2, номинал которого выбирается переключением тумблера. Выпрямитель напряжения смещения выполнен на полупроводниковом диоде, напряжение на выходе выпрямителя подстраивается выбором номинала балластного резистора Rбс и сглаживается-фильтруется конденсатором емкостью 220uF, для каждого из каналов на выходе фильтра установлен свой переменный резистор, движок которого зашунтирован кондесатором емкостью 220uF. Таким образом “верхняя” часть переменного резистора и конденсатор образуют дополнительный фильтр напряжения смещения. На первый каскад напряжение питания подается через дополнительный RC фильтр, при этом по какой-то причине RC фильтры правого и левого каналов оказались конструктивно перепутаны между собой.

Схемотехническое решение блока питания вызвало у меня ряд вопросов. Во-первых, если уж применять балластный резистор, то лучше включить его между средним выводом вторичной обмотки и общим, кстати в этом случае как вариант – при необходимости с него можно “снять” напряжение смещения. Во-вторых, если построить выходной каскад немного иначе, то можно более рационально распределить напряжение источника питания и обойтись без переключателя номинала балластного резистора.  При этом входной каскад получит большее напряжение питания, что в случае с лампой 6АС5GT только улучшит его линейность и повысит максимальный размах напряжения на его выходе. В-третьих – не стоит применять конденсаторы большой емкости в фильрах напряжения смещения, так как в этом нет никакого практического смысла. Сетка выходного триода не потребляет ток, поэтому при больших емкостях конденсаторов фильтра установление выбранного регулятором уровня напряжения смещения происходит с некоторой “задержкой” (иногда до нескольких секунд), что очень неудобно. В-четвертых – регуляторы напряжения смещения интуитивно – логично присоединять в схему таким образом, чтобы при вращении ручки регулятора по часовой стрелке ток покоя каскада увеличивался и конечно, требуется некоторое минимально – защитное ограничение, чтобы при слишком быстрой регулировке напряжение смещения невозможно было бы установить равным нулю.

Относительно присоединения нижнего вывода вторичной обмотки к “общему”. Как известно, выходной трансформатор обладает таким паразитным свойством, как межобмоточная емкость. Первичная и вторичная обмотки образуют обкладки конденсатора.  При подключении первичной обмотки (первой обкладки конденсатора) к источнику анодного напряжения, на вторичной обмотке (второй обкладке конденсатора) наводится потенциал высокого напряжения. Емкость этого паразитного конденсатора сравнительно небольшая, но если коснуться рукой неизолированной клеммы акустики и корпуса усилителя – то легкий удар током будет вполне ощутим. Мне кажется, что это хоть и способствует обретению некоторой внимательности и “бодрости духа” , но как-то не очень правильно 🙂  Звуковые проявления, возникающие при отсоединенной от “общего” нагрузки вторичной обмотки выходного трансформатора обсуждались на Аудиопортале и форуме А.М. Лихницкого лет 8…10 назад. В самом общем случае – не все так однозначно и, выражаясь в терминах Анатолия Марковича – “…Определенно, есть некая ЭЗОТЕРИЧЕСКАЯ взаимосвязь между номиналом резистора утечки сетки, приведенным сопротивлением анодной нагрузки, организацией смещения лампы выходного каскада, необходимостью шунтирования конденсаторов фильтра питания и присоединением вторичной обмотки выходного трансформатора на общий…” 🙂

В итоге – несколько фото – 

А вот схема с внесенными мной изменениями – 

Первый каскад остался без изменений. В выходном каскаде я применил кобинированное смещение. Это позволило отказаться от тумблера -переключателя “45/2A3”, сделало режим выходного каскада более стабильным, а регулировку тока покоя – более быстрой и логично-простой. Точку соединения “общего” питания и корпуса шасси, а так же способ соединения плюса конденсатора выпрямителя напряжения смещения с общим я оставил без изменений. С учетом “Эзотерической Взаимосвязи” я увеличил номинал резистора утечки сетки лампы выходного каскада, скоммутировал выходной трансформатор на анодную нагрузку 3.5К, присоединил “нижний” вывод вторички на общий  и убрал шунтирующие конденсаторы 🙂  В блоке питания – необходимый номинал балластного резистора стал значительно меньше, что в лучшую сторону повлияло на “динамические” характеристики звучания усилителя, а при комбинированном смещении необходимости в переключении номинала балластного резистора при замене ламп выходного каскада – нет. Так же я немного доработал схему выпрямителя и фильтра напряжения смещения, что улучшило плавность и логику регулировки. И таки да – я установил дополнительную клемму для подключения второго щупа мультиметра при измерении тока покоя. 🙂  Для 45 лампы ток покоя выходного каскада остался прежним ~ 30…33mA. При установке лампы 2A3 ток покоя нужно увеличить до 50…55mA. Все основные характеристики усилителя изменились незначительно, звучание сохранило все прежние особенности, но с некоторым улучшением “динамики”. Скажу так – помимо высокодуховных и высокоинтеллектуальных произведений Рихарда Вагнера, Софии Губайдулиной, Альфреда Шнитке и Арво Пярта этот усилитель вполне уверенно и весело отигрывает и ZZTop 🙂

Февраль 2018 г.                                                                  г.Владивосток

Весьма своеобразный корректор

На прошлой неделе ко мне на “осмотр” попал таки весьма своеобразный корректор. Конструкция от известного подмосковного мастера была приобретена счастливым владельцем несколько лет назад и за все это время из нее так и не удалось “извлечь” сколь-нибудь интересного звука. Система, в которую был инсталлирован этот корректор – вполне хороша – акустика Audio Note, однотактный усилитель на 45-х (или 2A3) триодах, стол Nottingham  c прекрасным набором тонармов и картриджей. Тем не менее – система не “звучала”, звук был плоский, зажатый и обогащен сибилянтами. При этом с CD – проигрывателя звук был существенно лучше, чем с винила – что, конечно – на мой взгляд уже весьма странно и подозрительно. 🙂 В ситуации обязательно нужно было разобраться.

Итак, вот эта конструкция – несколько фото — 

С первого взгляда на печатную плату мне стало как-то свосем нехорошо и причиной этого был вовсе не печатный монтаж. 🙂  А после того, как я срисовал схему – мне стало совсем плохо. НЕ ОЖИДАЛ.

Схема — 

Итак, в основу конструкции положен известный классический корректор Marantz-7 построенный по принципу активной коррекции, то есть как усилитель с большим коэффициентом усиления, охваченный глубокой петлей частотнозависимой общей ООС. В случае с Marantz такое схемотехническое решение было вполне оправданно – во первых, тогда так было “модно”, во – вторых глубокая ООС позволяет получить и стабилизировать заданные характеристики коректора даже при разбросе лараметров ламп а так же при их старении, что очень немаловажно для серийно выпускаемого изделия. На “вредоносное” воздействие ООС на звук во времена разработки Marantz-7 никто внимания не обращал. 🙂

Но “подмосковный” вариант был более чем оригинален – исходный усилитель с большим коэффициентом усиления остался практически без изменений, а RC цепи коррекции сделаны пассивными и включены на выходе усилителя, перед выходным каскадом – катодным повторителем. Первый вопрос, который у меня возник практически сразу же – а как же перегрузочная способность? К сожалению, измерения подтвердили мои самые худшие ожидания.

Форма и уровень сигналов на выходах корректора, входной сигнал 5mV@1000Hz. Пока все выглядит вполне пристойно.

А вот осциллограммы сигналов в различных точках схемы при различных уровнях входного напряжения. Подробности читайте в комментариях к фото.

Результаты измерений вполне очевидны – вся конструкция в целом и второй каскад в частности начинает перегружаться уже при напряжении на входе корректора = 15mV, что совершенно недостаточно.

Исходя из усредненных справочных данных наиболее распространенных моделей ММ звукоснимателей, номинальным уровнем входного сигнала для проведения измерений и снятия характеристик можно считать напряжение 5mV @1000Hz. При этом – если предположить, что уровень ВЧ на грампластинке записан по 0dB, то на частоте 20 kHz номинальный уровень входного сигнала  будет ~ 50mV, то есть корректор должен обеспечивать запас перегрузочной способности по входу не менее +20dB. 

По данным исследования Shure абсолютный максимум музыкального сигнала, когда-либо записанного на долгоиграющей пластинке, составляет 38 см/c на частоте 2 kHz; на низких и высоких частотах рекордные уровни спадают до 26 см/c на 400 Hz и 10 см/c на 20 kHz. Помимо этого, например в известной статье — Douglas Self. Design of moving-coil preamplifiers // Electronics & Wireless World 1987 №12 — утверждается, что максимальный среднеквадратичный уровень входного напряжения сигнала, на который нужно ориентироваться при конструировании винил корректора, должен быть равен не менее 64 mV (40 см/c при чувствительности 8 mV@1000Hz)

Таким образом, корректор не обладает сколь-нибудь значительным запасом по перегрузочной способности что, собственно и проявляется в его характерном звучании – зажатом,ограниченном и тусклом. Помимо принципиально неверного схемотехнического решения в схеме  остался ряд “атавизмов”  от Marantz – незашунтированный резистор в катоде лампы первого каскада (в оригинальной схеме на него заводилась петля ООС) и несколько странно выбранный номинал сеточного резистора первого каскада, который определяет входное сопротивление корректора. Вместо общепринятого стандарта в 47 кОм по какой-то причине был установлен резистор в 100 кОм. Номиналы цепей корреции так же вызывают некоторые вопросы, так как измерения выявили несоответвие (до +- 2 dB) АЧХ корректора кривой RIAA как в области низких (20….100 Hz), так и в области высоких (10….20 kHz) частот.

Блок питания корректора построен по линейно-стандартной схеме – выпрямитель со средней точкой, многозвенный RCRCRCRC фильтр питания.  Накалы ламп питаются выпрямленным и стабилизированным напряжением постоянного тока.

Схема Блока Питания — 

Ну, что-же – это значит, что конструкция явно нуждается в доработке и, к счастью – если доработать блок питания, перекоммутировать несколько дорожек на печатной плате корректора и поменять местами несколько резисторов – можно получить принципиально лучший результат даже без существенного изменения номиналов деталей. *** обозначения B1 и B2 нужно поменять местами *** 

Вот новая, улучшенная схема корректора — 

Как видно, я собрал вполне “классический” вариант лампового корректора на триодах с сосредоточенной пассивной коррецией, включенной между первым и вторым каскадами. В качестве выходного каскада – “буфера” применен катодный повторитель. Я более точно пересчитал номиналы цепей коррекции, применил в цепях коррекции и на выходе конденсаторы другого типа, а так же уменьшил номинал выходного конденсатора. С учетом того, что как правило входное сопротивление усилителя мощности составляет около 50 кОм, емкость выходного конденсатора вполне разумно ограничить номиналом 2.7….4.7uF. Помимо уменьшения переходных процессов при включении, выбор сравнительно небольшой емкости позволяет ограничить уровень инфранизкочастотных помех, проникающих на вход усилителя мощности.

Блок питания — 

В блоке питания я изменил номиналы нескольких фильтрующих резисторов, что позволило более эффективно распределить напряжение питания между каскадами. Для того, чтобы снизить вероятность пробоя между накалом и катодом лампы выходного каскада я добавил цепь “подъема” потенциала цепи накала над общим. 

Несколько фото и осциллограммы сигналов —

Как видно из результатов измерений –  перегрузочная способность корректора существенно (в 10 раз) 🙂  улучшилась (см. последнее фото – 150mV на входе вместо исходных 15 mV),  что больше рекомендованной Douglas Self примерно в 2,5 раза 🙂  Это значит, что звучать такой корректор будет чисто, свободно, открыто, динамично, объемно и воздушно. Уровень искажений – очень низкий, устойчивость к “щелчкам” – черезвычайно высока. Отклонение АЧХ от кривой RIAA в области НЧ – не более 0.3dB, в области ВЧ (12…20 kHz) не более 0.7 dB.

На сегодняшний день конструкция была прослушана в трех весьма качественных сетапах и показала себя очень достойно. Конечно, до LCR корректора по звуку она явно не “дотягивает”, но среди обычных-классических RC корректоров на триодах эту конструкцию вполне заслуженно можно считать одной из оптимально-лучших.

Январь 2018 г.                                                                       г.Владивосток.

“Солнечный Удар” или еще один Универсальный Усилитель

На известном форуме, посвященном наушникам и усилителям меня довольно часто спрашивают – “… а можно ли сделать такой вот простой и недорогой усилитель на лампах, чтобы к нему подключались как обычные, так и электростатические наушники, причем одновременно?”. Когда я слышу такой вопрос, то обычно мне вспоминается довольно забавная книжка М.Веллера “Всеобщая теория всего” – и я отвечаю – ” Нет, просто и недорого – вряд ли получится, поскольку требования к усилению – совершенно разные, как минимум нужно изготавливать специализированный выходной трансформатор, как-то переключать и подстраивать источник питания и т.д. и т.п.”

Лето в этому году выдалось довольно жаркое и на очередной запрос об “универсальном недорогом усилителе для всего” – я вдруг, вероятно немного перегревшись на солнце – совершенно неожиданно ответил – “ДА. Такой усилитель сделать можно –  и, более того, помимо наушников, к нему еще можно будет подключить и АКУСТИКУ” 🙂  Сказал как отрезал (с) – значит нужно делать… Если недорого,то – советские лампы, тор в питании, простые, но хорошие выходные трансформаторы. Никакой эзотерики – только здравый смысл, техническая простота и эффективная оптимальность.

Вот результат – 

Основные технические характеристики  —

  • Входное сопротивление >= 12 кОм
  • Выходное сопротивление =< 1.2 Ом (выход для подключения акустики), <=
    2 кОм (выход для подключения электростатических наушников
  • Минимально допустимое сопротивление нагрузки – 4 Ом (выход для
    подключения акустики)
  • Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 8 Ом….1 кОм (выход для
    подключения динамических и изодинамических наушников)
  • Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 Ом >= 10V (RMS) (на канал, выход для подключения изодинамических и динамических наушников)
  • Максимальная выходная мощность на эквиваленте нагрузки 4 Ом >= 12 Вт (RMS) (на канал, выход для подключения акустики)
  • Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 кОм  > = 400V RMS, 1120V peak-to-peak. (на канал, на выходе для подключения
    электростатических наушников)
  • Напряжение BIAS = +580V (стабилизированное)
  • Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки
    = 4 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального) не уже
    – 19 Гц…..28 кГц при неравномерности не более 1 dB
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, измеренный в режиме “большого”
    сигнала (см выше) =<0.5%
  • Уровень шумов и помех на выходе усилителя, при закороченном входе и
    при подключении к питающей сети через регенератор с заземлением =<
    200uV

Схема Усилителя <<< Чуть позже 🙂 >>>

Июль-Август 2017 г.                                                                              г.Владивосток

Правильный Комплект. Предусилитель и Корректор.

Как – то на одном из форумов промелькнула тема – “Правильному усилителю – правильную акустику”.  А я скажу вот что – “Правильному усилителю – правильный предусилитель”.

Чем же ваш предусилитель так “правилен?” – спросите вы меня. И будете по-своему правы. 🙂

Функционально предусилитель состоит из трех блоков – блок питания, блок RIAA корректора и, собственно – каскада предусилителя с регуляторами уровня и коммутатором входов. Для уменьшения наводок и для большего удобства расположения в стойке с аудиооборудованием блок питания выполнен в отдельном корпусе. 

Схема блока питания – вполне традиционна для моих конструкций и каких-либо особенностей не имеет. Все питания – стабилизированы, выпрямитель – на полупроводниковых диодах – в качестве регулирующего элемента применен биполярный транзистор. Напряжение для питания накала – выпрямленное и стабилизированное. 

Блок предусилителя – схемотехнически эквивалентен усилителю “Zen Guru” и на сегодняшний день я считаю такое решение лучшим для предусилительного каскада. В этом варианте предусмотрены только RCA входы и выходы, без развязывающего балансного трансформатора на входе. Выходные трансформаторы – Hashimoto, лампы – Zenith 6J5GT 50-х годов. Регулятор уровня – Gold Point, на базе переключателей ЕLMA и резисторов KOA Speer – на мой взгляд – это оптимально лучшее решение как по надежности, так и по звуковым характеристикам.

Несколько слов о RIAA корректоре.  В ходе обсуждения конструкции было решено, что корректор, во-первых должен вносить по-возможности минимальный окрас в общий звуковой почерк, обладать отличной разрешающей способностью, ясностью во всей полосе частот и стабильные звуковые характеристики – “сцена” не должна “плавать” в зависимости от спектрального состава и громкости воспроизведения. Думаю, что в меру своих сил и в рамках выделенного бюджета 🙂  я вполне справился с поставленной задачей. Корректор побывал на нескольких прослушиваниях в аудиосистемах очень высокго класса и всегда отмечались как исключительно четкая проработка тонкостей ритмической составляющей музыки, так и четкость, стабильность сцены, эшелонирование музыкальных инструментов и голосов исполнителей. Пожалуй, что для записей “старого” джаза “эшелонирование” даже слишком хорошее, например вполне очевидно слышно, что соло на ударных в “Take Five” Dave Brubeck (примерно 3-я минута) на записи “приближено” звукооператором, а в “Our Love Is Here To Stay” слышно, что Ella и Louis располагались в студии на некотором расстоянии…

По схеме:   

Два каскада на лампах 6AC7 в триодном включении. В качества анодной нагрузки я применил интегральные источники тока, такое решение позволило получить максимальное усиление при очень низком уровне гармонических искажений, который растет очень незначительно при увеличении амплитуды выходного сигнала до начала его ограничения. Первый каскад – с источником тока в качестве анодной нагрузки, второй каскад – так называемый “гибридный” SRPP. В частности, приведенный на схеме каскад имеет коэффициент усиления 42,  выходное сопротивление ~ 800 Ом, максимальный размах выходного напряжения на нагрузке 10 кОм ~ 36V rms,  при этом коэффициент гармоник составляет не более 0.3%.  Цепь коррекции включена между каскадами, в качестве элементов коррекции я применил рулонные полистирольные конденсаторы и carbon film резисторы, межкаскадный конденсатор – металлобумажный, выходной – составной из включенных параллельно пленочного MKP и металлобумажного конденсаторов. Естественно, лампы  для корректора пришлось тщательно отбирать как по микрофонному эффекту, так и по требуемому усилению и искажением. У меня получилось подобрать две подходящие пары примерно из 30 шт. Конструктивно сокеты ламп первого каскада размещены на монтажных панелях с виброразвязкой, остальные сокеты – на верхней стороне шасси. В этой конструкции я отошел от типичной монтажной схемы корректоров “общая шина от входа до выхода”. Для минимизации наводок оказалость более правильным не объединять общий с корпусом на клемме заземления возле входных разъемов, а протянуть от клеммы отдельный провод и соединить общий с корпусом возле первого каскада.

В целом – построение корректора  по схеме двух последовательных каскадов, нагруженных на источники тока – мне кажется перспективной в смысле “звука” идеей которую, на мой взгляд – например точно имеет смысл опробовать на “наших” лампах 6С45П, отзывы о звуковых характеристиках которых весьма противоречивы. Мне кажется, что в этом случае 6С45П могут раскрыться с очень неожиданной стороны.

Октябрь 2017г.                                                                      г.Владивосток

В поисках “широкой” середины

Шурик, а вам не кажется, что вы здесь уже были? (c) Операция “Ы”

В один из прекрасных дней холодной осени 2016 года мне поступило предложение в разумные сроки изготовить хорошую и большую акустику для хорошей и большой комнаты для прослушивания в хорошем и большом доме. Первое, что мне вспомнилось – Klipsch CornWall и, как ее улучшенный вариант – проект CornScala от Bob Crites. Ну что же – идея знакома, в том или ином варианте такую акустику я повторял уже несколько раз (см. “Onken”, LaScala и т.п.). В общем предполагался вполне себе –  Классический сюжет: Русалка с одноименной копии – (с) Операция “Ы”. За дело я взялся смело и уверенно- быстро приобрел комплект динамиков, AutoFormers для кроссоверов, рассчитал и заказал корпуса. Набор комплектующих и корпуса прибыли в срок и уже через пару месяцев акустика была собрана и установлена в моей комнате для прослушивания и отладки.

Для желающих повторить- чертежи корпусов: LFModule_15_001 LFModule_15_002 LFModule_15_003 MHModule_15_001 MHModule_15_002 и схема кроссовера в двух вариантах – CornScala_X_001 – Оригинальный и Constant-Z. Второй вариант необходим, если акустика будет работать в комплекте с однотактным усилителем на лампах.

Технические замечания

Рупор в зоне рабочей полосы частот является очень эффективным акустическим фильтром. Это отлично помогает, если требуемые частоты раздела НЧ-СЧ и СЧ-ВЧ более-менее совпадают с полосой эффективного действия рупора, в этом случае вполне разумно и эффективно применить простые фильтры первого порядка – так, например сделано в классических моделях Klipsch.  Если же нужно что-то “передвинуть” в области СЧ ВЧ, то без разделительных фильтров высоких порядков качественно сделать это не получится – спад АЧХ фильтров 1-го и 2-го порядков в зоне действия СЧ рупора будет существенно отличаться от расчета. В результате получится не столько сдвиг частоты раздела НЧ-СЧ, сколько наклон итоговой АЧХ в СЧ области под разными углами (в зависимости от частоты раздела фильтра), что неизбежно приводит к перекосу тонального баланса. Перекос тонального баланса корректируется LR цепочками, что в итоге усложняет схему фильтра и делает его настройку реально утомительной. 

Насчет выбора НЧ динамика – помимо высокой чувствительности, он не должен иметь пиков АЧХ в нижней СЧ области. Область “совместного пения” НЧ динамика и СЧ рупорного звена должна быть узкой, поскольку консонансно они петь никак не могут – темперамент у них слишком разный. В звуке “несовпадение темпераментов” НЧ и СЧ проявляется как заметная модуляция голосового диапазона НЧ сигналом. Поэтому большинство PRO 15″ НЧ динамиков при формально подходящих характеристиках и привлекательной цене 🙂 на практике плохо подходят для домашней акустики. Как минимум, вариант с НЧ фильтром первого порядка для них никак не годится. Вот АЧХ типичной ProНЧ+рупорСЧ “засады”.

Как я упоминал выше, сдвиг частоты раздела рупорного СЧ звена “вверх” без существенных потерь в качестве звука – на практике труднореализуем.  Сдвиг “вниз” частоты раздела НЧ фильтра – не решит проблему, поскольку звучание НЧ звена станет еше менее подвижным и диссонанс с рупорным СЧ звеном станет еще заметнее. Более-менее успешно проблема решается заменой НЧ динамика и (или) применением НЧ фильтра третьего порядка и (или) тщательным подбором цепи Зобеля в фильтре второго порядка. Последний вариант предпочтительнее, поскольку с фильтром третьего порядка звучание на НЧ станет очень сдержанно-строгим и…скучным. Поэтому замена динамика так же является хорошим решением.

Слушаю и удивляюсь

Долгими зимними вечерами я слушал акустику, подстраивал кроссовер, менял динамики…И вот, что со мной случилось – чем больше я слушал, тем меньше мне нравилось то, что я слышал…Почему? (Why?!!!)

Во-первых- по мере прослушивания мне постепенно становилось очевидно, что звук какой-то (неестественно) “крупный”. То есть слушаю классические записи, например Рихтера. Большой РИХТЕР сидит за большим РОЯЛЕМ. Инструмент такой, что клавиатура выходит за пределы АС. Раскаты мощных басовых нот сотрясяют полки с винилом. Музыкальное произведение настолько великое, крупное- что не вмещается в комнату. Чувствуется “масштаб творения” 🙂 Но вот музыкальный “посыл” – какой-то упрощенный, несоответствующий.   Ощущается смысловой диссонанс – ну не должна камерная классика звучать так разухабисто-широко со всех сторон.  Кстати, а вот для рок музыки или для популярной электронной музыки где “сцена” искусственно создается звукорежиссером при сведении – звучание со всех сторон не является недостатком, а скорее даже интересным достоинством. Но…

Во-вторых, хоть звук и выразительный, “широкий и глубокий” как Волга (река), но по смыслу – слегка наивно-простоват, без скрытых тонкостей и ньюансов. Не хватает строгости, интонационной точности, смысловой глубины. Опять же, для “классической” рок музыки, записанной без особых задумок  это не имеет решающего значения. Но вот, прослушивая что-нибудь более сложное, например – Mike Oldfield “Tubular Bells” я ловил себя на ощущении, что звук какой-то… некультурный. Нет- не для такого простого звука Mike Oldfield сидел в студии полгода… 

Что же случилось?  Ведь совсем недавно, всего-то 10 лет тому назад 🙂 мне такая подача звука очень нравилась. Более того, некоторые из моих знакомых до сих пор вспоминают ту акустику и жалеют, что я отказался от рупоров…

Но – время не стоит на месте. Сейчас 2017, а не 2007…В общем, систему с таким звуком я заказчику отдать никак не мог…

Мятущаяся интеллигенция в поисках выхода (с) 12 стульев.

Первым делом рупора и “присоединившиеся к ним” драйверы были демонтированы и выставлены на продажу. Попутно я  выставил и другие объемные “сокровища из тумбочки”- рупора, 2″ драйверы, 15″ PRO динамики, конденсаторы… Эти детали мне больше не понадобятся, опыты с ними я закончил. 

Затем вместо рупорного СЧ ВЧ звена был установлен ШП динамик. И вот тут-то ситуация сдвинулась в требуемом направлении. 

Во- первых, “сцена” приобрела разумные размеры,  обозримые очертания и сконцентрировалась в пространстве между АС. Во-вторых, в музыке появилась многозначительность, “оттенки” – как тембральные, так и смысловые. РИХТЕР проявился как невероятно талантливый, глубоко переживающий и уставший от своих внутренних противоречий пожилой человек среднего роста… Рояль, на котором он играет – удивительный инструмент с редким, узнаваемым тембром… Вот с таким звуком можно жить и работать. Такой звук я смело могу представить счастливому владельцу.

Чтобы форма соответcтвовала содержанию, пришлось немного поработать над корпусами, “причесать” кроссовер и еще раз уточнить выбор динамиков. 🙂  

Итог

Ноябрь 2016 …. Август 2017                                                             г.Владивосток

Правильный Комплект. Усилитель+Акустика.

В этот раз я решил начать статью с фото Правильного Комплекта –

Акустика.

Была  поставлена задача придумать и изготовить более-менее компактую напольную акустику на основе 8″  ШП динамика от Decware – DFR-8. Интересные замечания об их особенностях можно прочитать здесь. По факту, DFR-8 это прилично модифицированный Fostex FE-206En, так что и купленая в Decware пара приехала в коробках от Fostex. 🙂  Модификация  делает звучание более ровным, “спокойным” и тонально собранным в области СЧ.  После пробного прослушивания динамиков, установленных в “тестовые” ящики было принято решение сделать двухполосный вариант – широкую СЧ ВЧ полосу с поддержкой в области НЧ. 

Я решил, что индивидуальные особенности, характерные для динамиков Decware следует сохранить и нет необходимости в выравнивании AЧХ в “ноль”. Во-первых – по мере эксплуатации динамики будут “прогреваться” и тональный баланс будет меняться. Во- вторых, для домашней акустики нет смысла усложнять корректирующие фильтры – в большинстве случаев при усложнении фильтров звук становится тонально ровным, но “вялым” и не таким “живым”. 🙂 В-третьих, динамики от Decware имеют свой индивидуальный почерк который очень интересен и без излишней коррекции. Безусловно, без коррекции “в ноль” некие звуковые артефакты будут присутствовать (как впрочем и у любого ШП) – но на мой слух по существу они не принципиальны. Вот набор АЧХ DFR-8 установленного в “тестовый” закрытый ящик объемом ~ 50 литров, последовательно снятых в процессе подбора элементов фильтра (зеленый график – без корректирующего фильтра). ZЧХ в свободном пространстве и в корпусе с ПАС – 

В итоговом варианте я применил обычный выравнивающий LR фильтр, совместив его параметры с компенсацией baffle step. Акустическое оформление CЧ ВЧ звена – Flow Resistor (ПАС), на мой взгляд такой вариант оформления позволяет хорошо демпфировать НЧ резонанс подвижной системы при умеренном увеличении резонансной частоты, обеспечивая необходимую перегрузочную способность и снижение нелинейных искажений в области НЧ. 

В качестве HЧ динамиков я применил 10″ Audax PR240MO в оформлении “Classic Bass Reflex” – то есть с портом, рассчитанным исходя из максимальной эффективности при минимальной длине. При этом эффекты, характерные для длинных портов (резонансы внутри трубы, шум от движения воздуха и задержка отклика) – отсутствуют. Максимальная эффективность не всегда бывает наиболее оптимальна для “любой” комнаты для прослушивания и для снижения эффективности предусмотрены два варианта. Во-первых, можно установить более длинный порт, это снизит частоту оформления и отдачу в диапазоне частот 40…60 Гц. Во-вторых, в отверстие порта можно установить Flow Resistor (такой же, как применен в СЧ ВЧ звене – по диаметру он подходит точно) – в этом случае НЧ оформление становится ПАС с частотой настройки в районе 48…55 Гц. Последний вариант обычно позволяет получить ровное звучание в области HЧ даже в акустически сложной комнате. Вот ZЧХ Audax PR240MO в свободном пространстве и корпусе Classic Bass Reflex.

По фильтру- кроссверу

Первоначальный “гладкий” вариант –

  Итоговый вариант –

Чертеж корпуса – со всеми заметками, сделанными в мастерской  🙂 – 

Установка и расположение акустики

В качестве ножек я обычно рекомендую шипы + пятаки. Для акустики, которая устанавливается стационарно на обычном полу – это наиболее оптимальное решение, при этом желательно устанавливать акустику на небольшие “островки” из МДФ, фанеры или массива с площадью, чуть большей площади основания. Шипы регулируются по высоте и позволяют установить акустику ровно и надежно. Для крепления шипов я применяю стандартные резъбовые втулки M6, поэтому при желании вместо них можно установить стандатные жесткие резиновые ножки для “сценического” оборудования с креплением на винтах.

Выход НЧ порта на задней стороне  предполагет расположение акустики на некотором расстоянии от стен, оптимальное место установки нужно выбрать исходя из общеизвестных рекомендаций. Шипы желательно установить уже после выбора места установки, в процессе установки акустику удобно передвигать по полу на небольших пластиковых ковриках (aka “коврик туриста”). Я рекомендую устанавливать акустику “прямо”, то есть без разворота в сторону слушателя. В этом случае “сцена” наиболее естественно формируется в глубине пространства между АС и тональный баланс наиболее ровен. Итоговая АЧХ, снятая в реальной комнате:

Усилитель

По схемотехнике – стандартная (для меня) схема двухтактного усилителя, примерно аналогичная усилителю из статьи про “Кармический долг”, только выходные лампы – NOS 6V6G , входная лампа и лампы драйверного (ФИ) каскада – NOS 6SN7. Режим выходного каскада – ультралинейный, для стабилизации коэффициента усиления усилитель охвачен неглубокой ООС. Все трансформаторы – Hashimoto. Схема блока питания особенностей не имеет – двухполупериодный выпрямитель + стабилизатор и фильтр анодного напряжения на мощном полевом транзисторе. Переключатель сверху передней панели – на три положения – левое и правое положения показывают на стрелочных индикаторах величину тока покоя пар ламп левого и правого каналов. Среднее положение (основное) – отключает индикаторы. 

Основные характеристики усилителя – 

  • Входное сопротивление = 10 кОм
  • Выходное сопротивление =< 0.47 Ом 
  • Номинальное входное напряжение = ~1V RMS
  • Номинальная нагрузка = 4 и 8 Ом (Стандартно = 8 Ом)
  • Номинальное выходная мощность = 8.5W RMS
  • Коэффициент усиления ~ 8
  • Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” входе =<200uV (“взвешено” по кривой “A”)
  • Полоса воспроизводимых частот при номинальной выходной мощности18 Гц…48кГц с неровномерностью не более 0.5dB. Измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 8 Ом.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при номинальном выходной мощности <= 1%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -20 dB. Измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 8 Ом.

Несколько фото Правильного Комплекта в Системе-

 

Июль 2017г.                                                                            г.Владивосток

Отданный “кармический долг” или долгожданный upgrade

Случилось так, что пару лет назад я изготовил ламповый усилитель для моего хорошего знакомого – Владимира, меломана с почти 50-летним стажем.   Усилитель был двухтактный, в качестве выходных ламп я применил KT88, выходные трансформаторы – Hammond, а в качестве силового был применен мощный специализированный тороидальный трансформатор Antek.  К моему глубокому сожалению, усилитель хоть и был своевременно отдан заказчику и вызвал много восторгов, но я не мог считать этот проект удачно завершенным. Во-первых, компания Antek “подвела” с декоративным стальным кожухом для трансформатора, из-за особенностей крепления которого трансформатор было невозможно надежно зафиксировать внутри. “…Что может быть тревожнее плохо закрепленного силового трансформатора…”. Во-вторых поставщик выходных ламп вдруг совершенно неожиданно меня подвел – прислал не подобранные в пары KT88 с каким-то  странным дефектом цоколей – очень хрупким центральным “ключом”. С “ключами” я ёщё как-то справился, а вот из-за не подобранных в пары ламп пришлось в выходном каскаде применить регулируемое смещение. Все было бы хорошо, но только вот силовой трансформатор я выбрал исходя из того, что выходной каскад будет работать с автоматическим смещением, то есть для варианта с фиксированным смещением напряжение источника питания было “немного” высоковато – примерно вольт на 60 больше требуемого. Поэтому желаемого режима работы выходного каскада в таком варианте конструкции мне добиться не удалось.

Тем не менее усилитель был отдан Владимиру, а я в свою очередь пообещал, что чуть позже подвезу другой кожух трансформатора, нормальные лампы и переделаю усилитель так, как было задумано.

Шли Годы… Усилитель прекрасно работал. И вот тут по случаю мне достается редкий набор NOS локтальных ламп – 7С5, 7N7, 7F7 выпуска 40-х..50-х годов. На этих замечательных лампах просто обязательно нужно было сделать что-нибудь интересное. Совпало так, что у меня случилась пара относительно свободных недель и я вспомнил о невыполненном до конца обещании, о Кармическом Долге.

Переговоры с Владимиром был продуктивны – было решено не только “проапгрейдить” (а по факту – полностью переделать) усилитель, но и изготовить дополнительный блок – коммутатор источников и предусилитель, который был бы еще и усилителем для высокоомных наушников. 🙂

Так и появился этот замечательный комплект – Предусилитель и Оконечный усилитель мощности на Локтальных Лампах.

Схема Предусилителя —  Справочные данные ламп — 7C5_ 7N7.  

В предусилителе два каскада, первый – усилитель напряжения, второй – усилитель тока (повторитель напряжения). Подстроечные резисторы последовательно с регулятором уровня служат для выравнивания усиления по каналам. Поскольку предполагается, что предусилитель и усилитель мощности будут соединены постоянно, а при прослушивании музыки через наушники усилитель мощности будет просто отключен от сети, то для уменьшения взаимного влияния устройств второй каскад “продублирован” – для выхода на высокомные наушники добавлен более мощный повторитель на лампе 7С5 в триодном включении. В качестве катодной нагрузки в мощном повторителе я применил интегрированный источник тока, по сравнению с резистором расчетного номинала это позволило уменьшить выходное сопротивление каскада до 120 Ом и увеличить размах напряжения на нагрузке. При сопротивлении нагрузки 300 Ом коэффициент “усиления” по напряжению этого каскада = ~ 0.5, максимальный размах выходного напряжения ~ 5V rms. Естественно, при более высокоомной нагрузке коэффициент усиления каскада приближается к 1, а максимальный размах выходного напряжения – к ~ 50V rms. Несколько слов о примененном мной регуляторе  (R2) – это довольно интересная конструкция ступенчатого регулятора на переключателе и дискретных резисторах, которая применялась в предусилителях Aleph от маэстро Nelson Pass. Конструкция немного странная, довольно объемная  – но, тем не менее в ней есть некий шарм, продуманность и надежность. Это помимо отличных звуковых качеств. Обычно критики ступенчатых регуляторов говорят – “слишком много контактов, резисторов и промежуточных паек”. Я почему-то больше доверяю Nеlson Pass – пайки и контакты безусловно имеют место быть, но звуковые свойства таки отличные.

Основные характеристики предусилителя:

  • Входное сопротивление = 15 кОм.
  • Количество входов = 3 (RCA), количество выходов = 2 (1 шт RCA, + 6.3mm Jack для наушников)
  • Выходное сопротивление c выхода RCA =< 1 кОм. Выходное сопротивление с выхода для наушников = ~ 120 Ом
  • Номинальная нагрузка = от 10 (и выше) кОм по выходу RCA и 200 (и выше) Ом по выходу для наушников.
  • Номинальное входное напряжение ~ 0.33V RMS
  • Номинальное выходное напряжение ~ 1V RMS
  • Максимальное выходное напряжение на нагрузке 10 кОм> = 60V RMS (выход RCA)  Максимальное выходное напряжение на выходе для наушников при нагрузке 300 Ом => 5V RMS.
  • Коэффициент усиления ~ 3, может быть раздельно по каналам плавно увеличен до ~ 9.
  • Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” входе =<170uV (“взвешено” по кривой “A”)
  • Полоса воспроизводимых частот на выходе RCA при номинальной нагрузке и номинальном выходном напряжении =  5Гц…200кГц с неравномерностью не более 0.5dB. 
  • Коэффициент гармоник на выходе RCA на частоте 1 кГц при номинальной нагрузке и номинальном выходном напряжении <= 0.2%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -36 dB.

Схема усилителя мощности – 

Традиционная (для меня) конструкция, три каскада, выходной каскад на лампах 7С5 в ультралинейном включении. Для стабилизации усиления и некоторого уменьшения выходного сопротивления я применил небольшую общую ООС. Смещение выходных ламп автоматическое, настраиваемое индивидуально. Примерно по такой же схеме собран мой основной домашний усилитель. Конденсаторы С6 и С7  – емкостью 1800uF. Блок питания усилителя схемотехнически идентичен блоку питания предусилителя и особенностей не имеет, за исключением того, что применен силовой трансформатор с напряжениями вторичных обмоток 250+250V@400mA, 3.3+3.3V@8A.

Основные характеристики усилителя мощности: 

  • Входное сопротивление = 91 кОм
  • Выходное сопротивление =< 0.47 Ом 
  • Номинальное входное напряжение = ~1V RMS
  • Номинальная нагрузка = 4 и 8 Ом (Отдельные клеммы)
  • Номинальное выходная мощность = 8.5W RMS
  • Коэффициент усиления ~ 8
  • Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” входе =<200uV (“взвешено” по кривой “A”)
  • Полоса воспроизводимых частот при номинальной выходной мощности 27Гц…27кГц с неровномерностью не более 0.5dB. Измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 8 Ом.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при номинальном выходной мощности <= 1%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -20 dB. Измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 8 Ом.

Несколько фото – 

Май 2017 г.                                                                                                 г.Владивосток

Возвращаясь к опубликованному. Настройка режимов усилителя STAX SRM-007t

После публикации заметки о переделке усилителей STAX SRM на 220V меня часто спрашивают о методике настройки усилителей STAX SRM и, в частности – о настройке режимов  усилителя SRM-007t  после замены ламп или просто “для профилактики”.  Суть настройки состоит в контроле  постоянного напряжения на выходе и балансе  выходного каскада усилителя.

Минимальное (в идеале – равное 0V) постоянное напряжение на выходе обеспечивает максимальный размах выходного переменного напряжения, а баланс выходного каскада обеспечивает симметрию выходного переменного напряжения и минимальный уровень искажений.

Выходной каскад SRM-007t собран на 4-х двойных триодах 6CG7, триоды каждой из ламп соединены параллельно – и на этом моменте стоит остановиться более подробно. Дело в том, что  соответствующие выводы “половинок” каждой из ламп не просто соединены между собой, а предусмотрена балансировка – подстройка “одинаковости” режима работы каждой из половинок.

Таким образом, последовательность настройки должна быть такой – сначала балансируем “половинки” триодов в каждой лампе, затем балансируем выходной каскад, затем выставляем близкое к “нулю” постоянное напряжение на выходе. Два последних шага – итерационны, то есть для более точной настройки их нужно выполнить несколько раз, обычно удается установить требуемые напряжения за 2-3 “подхода”.

Плата усилителя  выглядит так –

Для Левого (L-CH) и Правого (R-CH) каналов, если смотреть со стороны передней панели последовательно расположены следующие регулировочные резисторы: TVR1, TVR2, TVR4, TVR3.  Рядом с TVR4 расположены две “тестово-измерительные” пермычки “TP2”, а с TVR3 две перемычки “TP1” – они нужны для измерения напряжения на катодах каждой из “половинок” выходных ламп. Рядом с мощными резисторами R27 R28 (47К) расположены две “длинных” перемычки (R-CH и L-CH) – они нужны для измерения выходного напряжения и балансировки выходного каскада. Около конденсаторов блока питания расположена еще одна “длинная” перемычка – это “общий” (0V, GND).

Итак, крышку усилителя нужно снять, щупы вольтметра присоединить, например к TP1, включить усилитель и подождать минут 10, пока установится тепловой режим. Вольтметр покажет что-то вроде –

Потенциометром TVR3 нужно установить напряжение, максимально близкое к 0V. Если этого сделать не удается, то лампу (в данном случае V1) нужно заменить, ее “половинки” слишком сильно различаются по параметрам.

Аналогичные измерения и настройки нужно проделать с TVR4, TP2.

Затем щупы вольтметра нужно переместить на “длинные” перемычки и вращением движка TVR1 установить напряжение, максимально близкое к 0V. 

Затем “черный” (минусовой) щуп вольтметра нужно переместить на “длинную” перемычку в блоке питания и вращением движка TVR2 установить напряжение, максимально близкое к нулю. Нужно отметить, что из-за определенной температурной инерции “ноль” на выходе довольно нестабилен и постоянно “гуляет” в пределах нескольких вольт. Это является особенностью усилителей SRM, согласно данным сервисных инструкций, допустимый диапазон “гуляния” составляет около 15V.

После завершения настроек усилитель следует выключить, на “длинные” перемычки присоединить щупы осциллографа, на вход – подать сигнал с генератора и проверить баланс выходного напряжения по переменному току.  После включения и прогрева усилителя максимальное выходное напряжение (до видимого начала ограничения сигнала)  должно быть не менее 120+120V rms, ограничение должно происходить симметрично и “плавно”.  Уменьшение размаха максимального выходного напряжения и (или) сильный разбаланс напряжений говорит о старении выходных ламп, то есть о том, что их пора менять.

Март 2017г.                                                                             г.Владивосток