Иногда они возвращаются. Часть 4. Еще раз о 300В

За годы протекания “ламповой болезни” в процессе изготовления и отладки усилителей, мне удалось послушать несколько вариантов 300В, в том числе и WE выпуска 56 года. Причем схемотехнически усилитель был практически один и тот же и режимы подстраивались “один в один” (360V 80mA). К сожалению, это не было одним непрерывным прослушиванием, различные лампы периодически приносились и уносились, оставляя в памяти субъективное впечатление. Фундаментальная проблема в сравнительной интерпретации результатов субъективных впечатлений различных испытателей состоит как минимум в неоднозначной трактовке терминов “ламповый звук”, “неокрашенный звук” и избирательной слуховой памяти. Так, например если я слышу резкий и сухой звук и предполагаю высокий уровень 3-й гармоники, то другой эксперт может сказать что это всего лишь черезмерно выделенный тональный баланс в области “верхней середины” 🙂

Итак, из всех слышаных мной 300В самое плохое впечатление оставили JJ – звук сухой, резкий, высокие – “песочные”. Звук можно назвать в целом “тонально неровным”, а резкость ВЧ попытаться скомпенсировать кабелями.

Далее – Саратовки – очень хорошие лампы – чистый, ровный, объемный звук с немного жестким верхом. Аналогично, звучание на ВЧ можно исправить межблочниками и акустическими кабелями из хорошей меди.

Valve Art – звук – насыщенный, тонально неравномерен с явным акцентом в области НЧ. Высокие – вполне натуральные, исправлять ничего не надо. Объемность звука – средняя, примерно такая же, как у Саратовок.

Psvane 300B Mark II – очень насыщенный, равномерный звук. Высокие – мягкие и объемные. Возникает ощущение “динамики”, движения  и течения музыки. Музыка “льется”. Явно проявляется эмоциональная составляющая произведения, с первых аккордов звук привлекает внимание и заставляет слушать и думать. Одни из моих любимых 300B.

Sophia Electric 300B Mesh Plate – в целом похожи на Psvane за исключением некоторой “зажатости” звука. Впрочем, звук довольно мелодичный и “текучий”, на мой взгляд – “динамика” несколько занижена, даже относительно Светланок.

KR Audio 300B Baloon Type – пугающе ровная лампа. Тональный баланс (по сравнению, например с Psvane) – очень нейтральный, настолько, что сначала даже может показаться скучным и “эмоционально- сдержанным”. Но основная особенность, которая сразу “бросается в уши” – это сцена, объемная и одновременно структурная. Динамика звука – на уровне Psvane. Отличная лампа, которая пожалуй позволяет делать выводы о музыкальных произведениях “без прикрас”. Звук, исполнение – как на ладони. Слышно все, в том числе и недостатки драйверной лампы 🙂

WE 300B – еще более ровная тонально, чем KR Audio. Ньюансировки не просто тонкие, а микротонкие. Звук очень нейтральный, чистый текучий и одновременно динамичный. Динамика выше, чем у KR – и, на мой взгляд – это самое основное отличие между ними. Лампа мне очень нравится, но — не могу сказать, что звук, который она дает “мой” на 100%. И, естественно все, на чем в усилителе сэкономил – начинает “проявляться на слух”. Тот самый случай, когда конструкцию можно улучшать до бесконечности, пока не закончатся средства.

В итоге вполне однозначно выяснилась закономерность – чем ближе 300В к “оригиналу” тем звук более объемней, структрурированней и при этом нейтральней тембрально. То есть – если драйверный каскад не вносит “окраса” в тембры, то звук однотакта на 300В получается совершенно далек от того, что обычно называют “теплым ламповым звуком”. Он объемен, структрурирован и выразителен ровно настолько, насколько это присутствует в записи и “подается” так, как подает звук источник.

В этом – основное отличие однотактного выходного каскада на “хорошей” 300В от 6550/KT88, KT100, 807, 6CB5A  и им подобных ламп.

То есть получается, что звук “хорошей” 300B – наиболее близок к реальному звуку источника. А далее получется, что если этот вывод верен, то для проявления “истинного голоса лампы” схемотехника усилителя на 300В должна строится так, чтобы примененные решения сохраняли нейтральность звучания, не внося в схему элемента “случайности”. То есть – кенотрон как выпрямитель применять нежелательно, анодное напряжение нужно стабилизировать, режим работы выходного каскада устанавливать посредством фиксированного смещения и т.п.
Но – это только если “вывод верен”. Представленная ниже схема основана на этом предположении 🙂

300bse_sch_001

Блок Питания:

300bse_sch_002

Схема – предельно проста, основная сложность, возникающая при ее повторении – это грамотный монтаж и качественные комплектующие. По комплектующим – я рекомендую резисторы Kiwame или Panasonic, электролитические конденсаторы CDE и Panasonic.  Многооборотный подстроечный резистор – Bourns 3540S. Для получения желаемого чистого, ровного и нейтрального звучания противопоказано применение электролитических конденсаторов Mundorf, Black Gate, резисторов AudioNote и не имеет никакого особого смысла применение конденсаторов Jensen. Сокеты ламп – только тефлоновые  или, в крайнем случае – черные карболитовые с цанговыми позолоченными контактами. В качестве монтажного провода необходимо применять серебряную и (или) медную моножилу в тефлоновой изоляции (сигнальные и вспомогательные цепи) и качественный посеребренный провод в тефлоновой изоляции (например Belden серии 83) – в цепях накала и питания. По трансформаторам – очень желательно применение трансформаторов, указанных на схеме. При крайней необходимости и ограниченном бюджете возможно применение трансформаторов Hammond (126B(C) – межкаскадный, 1630SEA – выходной, 373EX + 266L(M)16 анодный и накальный).  Конструктивно усилитель необходимо оформить на стальном, алюминиевом или медном шасси.

Вполне возможен и другой подход – составить схему таким образом, чтобы на звук усилителя существенное влияние оказывали вспомогательные элементы, подобранные на слух по вкусу автора. Применить кенотрон, автоматическое смещение, “винтажные” конденсаторы и т.п. Такой подход очень интересен и вполне допустим, но звук такой конструкции будет исключительно авторским и, в общем-то не очень-то соответствующим истинному “звуку” той или иной выходной лампы. Вот хороший вариант:

300bse_sch_003

В принципе при грамотном подходе ничто не мешает скомбинировать эту и предыдущую схемы в нужной пропорции.

На этом тему 300В считаю для себя раскрытой полностью 🙂

 Сентябрь 2016г.                                                               г.Владивосток

Иногда они возвращаются. Часть 3. Однотактник на 6V6G

Это одна из тех конструкций, которая способна изменить вашу ориентацию. 🙂 Как-то я уже упоминал об этом усилителе, о том что он навсегда изменил мое понимание музыки.

Но, поскольку время не стоит на месте, я предлагаю два варианта схемы – “классический” и современный.  Звучание обоих вариантов имеет много общих черт, отличия в основном заключаются в представлении НЧ диапазона и в стабильности, отчетливости представляемых звуковых образов. Сразу хотел бы предупредить тех, кто решит повторить эти схемы – без генератора и осциллографа грамотно настроить эти вроде бы несложные конструкции на самом деле очень непросто. То есть “хорошо звучать” они будут, но вот добиться максимума можно только с подходящим измерительным оборудованием.

  1. “Классический” вариант

Эту старинную схему (с теми или иными ошибками) легко можно найти на просторах интернета. Два каскада усиления – на триоде и звуковом лучевом тетроде, охвачены петлей общей ООС. “Фишка” схемы – в правильном выборе напряжения на второй сетке выходной лампы, в этом так же заключается и основная трудность ее настройки. При отключенной ООС и заданном токе анода нужно корректировать напряжение на второй сетке таким образом, чтобы выходной каскад был наиболее линеен при выходной мощности, близкой к максимальной. Затем, регулируя глубину ООС нужно, во первых добиться желаемого выходного сопротивления и, во вторых – одинакового усиления левого и правого каналов. Усилитель довольно широкополосен в области ВЧ, поэтому в схему введены дополнительные элементы C5  и R11C6, которые, в зависимости от качества выходного трансформатора – убирают “дребезг” на ВЧ при тестировании схемы меандром и демпфируют вероятный паразитный резонанс выходного трансформатора в области 30…100 кГц. По этой же причине от правильного монтажа зависит не только звучание, но  и принципиальная работоспособность  конструкции.

6v6se_sch_001

  2. “Современный” вариант

Этот вариант отличается отсутствием элементов R7C3 и схемой блока питания, поэтому я и приведу только схему блока питания.

6v6se_sch_003

Основная “идея” – это стабилизация анодного напряжения и напряжения второй сетки, что весьма существенным образом “проясняет” звучание усилителя в области НЧ, придавая НЧ пассажам – законченность, четкость и структурность. Подстройка режима выходного каскада осуществляется подбором R10, очень желательно для этого варианта подобрать пару выходных ламп с максимально близкими характеристиками. Субъективно может показаться, что усилитель, по сравнению с вариантом 1 – стал “как бы менее красиво- певуч”, но на мой взгляд у поющего “Bel Canto” явно улучшается дикция и добавляется драматической выразительности  🙂

При правильной настройке оба варианта усилителя в полной мере позволяют оценить так называемый “пентодный” (в данном случае – “тетродный”) звук. Для работы с акустикой открытого типа уровень ООС полезно уменьшить в 2…4 раза. Конструкция легко “масштабируется” для более мощных выходных ламп и трансформаторов, очень интересен  вариант схемы с 6SF5 в качестве драйверной лампы и 807 – в качестве выходной.

2005….2016г.                                                                  г.Владивосток

 

Винил. Проигрыватель c тонармом SME.

В предыдущей заметке я упоминал, что по результатам сравнения я сделал выбор в пользу комплекта – тонарм SME M-10 + картридж Shure M95-ED. Тонарм установлен на самодельный стол, склеенный из нескольких слоев МДФ, общей толщиной = 70 мм. Мотор и диск – Dual EDS-1000, сняты с проигрывателя Dual 701. Блок питания с регуляторами скоростей вращения и переключателями оформлен в виде отдельного модуля. Чертежей стола – не публикую, поскольку – во-первых чертить там особо нечего, а во-вторых – “эскиз – набросок от руки” был утерян в мастерской. Кроме того, чертеж имеет смысл при наличии DD мотора Dual EDS-1000 🙂

Несколько фото – 

Сентябрь 2016                                                              г.Владивосток

Винил. MC трансформатор.

Для MM звукоснимателя Shure, который установлен на моем проигрывателе он не нужен. Тем не менее, он у меня есть – на всякий случай, для тестирования.

При всей кажущейся простоте конструкции MC трансформатора с ней все не так уж и очевидно.

В своей конструкции я применил “RAPHAELITE Sinovt PM30 Permalloy Step-Up Transformer” от компании Douk Audio.

Specifications:

Model: PM30Ω:7K
Primary Impedance: 30Ω
Secondary Impedance: 7K
Turns Ratio: 1:13.5
Frequency Response: R=30Ω 5Hz – 61KHz -3dB
Weight: 1Kg x 2
Applications: MC with DCR 3-50Ω

Douk Audio не уточняют условий измерения характеристик, но некоторые цифры вызывают вопросы. Так, если данные по импедансам первичной и вторичной обмоток верны, то соотношение витков должно быть не менее 15.

Далее –  если трансформатор предназначен для MC звукоснимателей с сопротивлением обмоток по постоянному току до 50 Ом, то импеданс в рабочей полосе частот со стороны первичной обмотки должен составлять не менее 250 Ом, что предполагает вполне определенное значение индуктивности первичной обмотки.

Это, в свою очередь, приводит к вполне определенному приведенному сопротивлению вторичной обмотки, расчетное значение которого получается существенно больше заявленных 7К. (~ 56K).

В общем, нужно было провести проверочные измерения. В результате выяснилось, что  индуктивность первичной обмотки = ~ 2.5H, коэффициент трансформации = 15, при этом трансформатор показал превосходную перегрузочную способность и отличную частотную характеристику. Гораздо лучше, чем у многих знаменитых Японских изделий.

Несколько фото – 

Таким образом, даже без учета сопротивления первичной обмотки по постоянному току (измерять которое без специализированных приборов затруднительно, обычным “тестером” проводить измерения обмоток MC трансформаторов крайне не рекомендуется) – входной имеданс на частоте 20Гц составляет ~ 315 Ом. С другой стороны, так как вторичная обмотка нагружена входным сопротивлением корректора, которое обычно = 47 кОм, то приведенное сопротивление первички составляет ~  200 Ом, то есть –  этот трансформатор вполне пригоден для “высокоомных” MC звукоснимателей. В принципе, никто и ничто не мешает нагрузить первичку дополнительным шунтом и попробовать применить этот трансформатор и для “низкоомных” MC головок.

Схема MC трансформатора –mc_raphaelite_schematics

Обратите внимание на сигнальный “общий”, “корпус-земля” и объединение экранов входных соединительных и выходных кабелей. Резисторы R1, R2 и переключатель S1 устанавливаются по необходимости, в большинстве случаев они не нужны. В случае необходимости разрыва сигнального “общего” перемычку между выводами 2 и 5 нужно убрать.

Несколько Фото – 

Сентябрь 2016                                                              г.Владивосток

Подробности: Винил. Расставляем черточки над “й”.

09/09/2016. Подходящая дата, чтобы расставить черточки над “й”  🙂

Сравниваю – две вертушки, расположены рядом на одной полке,  одинаковые двигатели, диски, один и тот же блок питания, плинты изготовлены из одного и того же набора МДФ. Один корректор – два каскада усиления, пассивная LCR коррекция. Предусилитель – 6J5 + Hashimoto, усилитель – Двухтакт CV181 + 6V6G + трансформаторы Silk Audio.

На первую вертушку установлен тонарм  Consonance Opera T1288 с картриджем Shure M95ED. Приготовлены дополнительные вставки – старый Shure и “новый” Jico, обе N95ED. На вторую вертушку установлен “новый” тонарм SME M-10 с картриджем Lyra Helikon + MC трансформатор 1:15 “Raphaelite” от Douk Audio.

Цель сравнения – по возможности “на лету” оценить звучание картриджа Shure с “родными” и новодельными вставками. Сравнить звучание MM и MC картриджей, установленных на максимально подходящие для них тонармы. Оценить возможности и звуковые характеристики тонармов существенно разной конструкции и разной ценовой категории.

Тестовый материал. Известный мне до мелочей LP Alan Parsons “Eye In the Sky” и замечательный “EP в формате LP” Honeydrippers “Vol.1”. Этот альбом интересен уровнем артистов (Robert Palnt + Jimmy Page + Jeff Beck), хорошим качеством записи и, конечно – представленными композициями.

Shure 95ED, “родная” вставка. Звук плотный, объемный,с акцентом в области НЧ. Вокал – выразителен и эмоционален, голоса певиц на бэквокале в “Honeydrippers” очень характерны и индивидуальны. Звуковое “полотно” однородное, сцена – “общая” без четкой детализации, в общей подаче музыки присутствует “характер и идея”.

Тоже, со вставкой Shure N95HE. Тонально звук более ровный,с некоторым акцентом в области НЧ. Вокал – скорее “художественен”, чем “выразителен”. Слышна структура “звукового полотна”, обращаешь внимание на локализацию инструментов, голоса. В целом звук однородный и слитный, относительно ED тонально немного смещен в область ВЧ.

Тоже, со вставкой JICO N95ED. В целом аналогично звучанию Shure N95ED. Разделение инструментов выражено в большей степени, вокал еще более “художественнен”, тонально звук смещен в область ВЧ.

Тонарм SME M-10, картридж Lyra Helikon. Первые впечатления – вот это да! Какая широкая сцена, как отчетливо слышны партии инструментов и особенности звукоизвлечения, как академичен…ага – что же это? Да — как академичен вокал Robert Plant, как “убого и однообразно” на его фоне звучат голоса бэквокала. Jeff Beck – “лажает” – не попадая в общий ритм. А это что за “артефакты” на ВЧ? Хммм…. очень интересно. При этом – тональный баланс во всем частотном диапазоне- ровен, сцена стабильна, “широка и глубока”. Мда, дефекты записи (реальные или мнимые) – как на ладони.

Задумался. Какой же звук мне нужен. Как выбрать? На чем остановиться? Выпил чашку крепкого чая с лимоном, немного виски (Dewar’s 12y.o.), покормил кошек и пошел спать.

На следующий день переставил Shure M95ED на SME M-10. Решил послушать что-нибудь совсем “альтернативное”, что-нибудь такое, что давно не слышал. И тут я вспомнил, что где-то в “закромах” хранится совершенно новый двойник группы ABBA (“More Gold” 2LP), попавший ко мне совершенно случайно примерно лет 20 тому назад. С мыслью о том, что в своей неразборчивости я таки уже докатился до “ABBA” и что это все-таки лучше, чем скатиться до “Boney M”…я поставил диск на проигрыватель, зазвучала “On and On and On” и… у меня подкосились ноги. Такое впечтление от ABBA я испытал в далеком 1981 году, когда в первый раз смотрел  “AББA – Фильм (ABBA – The movie)” в кинотеатре “Океан” на широком экране с прекрасным обволакивающе-мощным объемным лампово-рупорным стерео звуком. Воистину – эта была Великая группа и другой такой уже не будет. Никогда. (NeverMore…) …Мне нравится ABBA (на виниле) и мне не стыдно в этом признаться…. 🙂

Выводы:

1/ Пожалуй, я остановлюсь на варианте SME M-10 + Shure 95ED.

2/ SME – выдающаяся компания, которая крепко и уверенно держит марку. Цены очень высоки, но и качество – на уровне.

3/ Относительно “звука” – От MC до “цифры” – один шаг. И наоборот. Учитывая стоимость эксплуатации и уровень начальных затрат – мне почему-то кажется, что это не случайно. Маркетинг?

Сентябрь 2016                                                              г.Владивосток

Хотел бы выразить большущую благодарность Михаилу (aka MikhailB @ Soundex) и Юрию (ака SharapOFF @ Soundex & Doctorhead) за деятельное и неравнодушное участие в прослушивани и за то, что помогли принять взвешенные решения. Юрию – особое спасибо за фото.

PS Эмоциональное. “MC – в пекло!”

PSS Называть “картриджами” MM и особенно MC звукосниматели – технически безграмотно. Но, поскольку такое “наименование” крепко прижилось на форумах – я использую его. Но это неправильно. (Shame! Shame!…)

Подробности: Тонарм Consonance Opera T-1288.

Решил рассказать о действительно уникальном изделии – тонарме Consonance Opera T-1288.

Это одноопорный тонарм с возможностью вязкого демпфирования, штанга тонарма изготовлена из углепластика, который отличается  малым весом и очень высокой прочностью. Карбоновые нити, входящие в состав материала препятствуют распространению вибраций и возникновению резонансов.

Штанга свободно подвешена на одноопорном подшипнике, закрепленном на базе. То есть – тонарм может двигаться во все стороны практически без ограничений (ну, почти без ограничений) 🙂 , что обеспечивает идеальные возможности трекинга, то есть – вне зависимости от степени коробления пластинки контакт иглы звукоснимателя с дорожкой не прерывается.

Структура одноопорного подшипника может быть заполнена жидкой смазкой высокой вязкости, что дает широкие возможности для демпфирования резонансов сиcтемы “картридж+тонарм”. Фактически демпфирование гарантирует совместимость тонарма T-1288 с широким набором картриджей у которых податливость подвижной системы.может различаться в 2…3 раза.

Наличие в комплекте двух противовесов, а так же использование дополнительных металлических и (или) деревянных вставок-прокладок между картриджем и шеллом позволяет устанавливать на тонарм как легкие, так и тяжелые картриджи. Естественно – как MM, так и MC. 🙂

Конструкция тонарма дает возможность для широкого диапазона настроек и регулировок. Установочная база корректируется положением картриджа в шелле, угол захода регулируется винтом крепления шелла к штанге тонарма, регулировка прижимной силы и азимута производится изменением и подстройкой положения противовесов, регулировка положения тонарма по высоте производится при помощи двух круглых крепежных гаек (верхней и нижней), последовательное перемещение которых по оси крепежной базы изменяет положение тонарма по высоте. Антискейтинг регулируется “просто и традиционно” – грузиком на нитке, петля которой закрепляется на крепежной шпильке с рисками, шпилька закреплена на штанге тонарма.

Технические характеристики тонарма:

  • Установочная база (расстояние от оси диска до оси тонарма)  == 290mm
  • Эффективная длина тонарма == 12’’
  • Overhang (“вылет”)  == 16mm
  • Offset  (” угол захода”) == 22 град  (регулируется)
  • Cartridge weight (“вес картриджа, в диапазоне”) == 3-15g (без установки дополнительных прокладок)
  • Down force range (“прижимная сила, в диапазоне”) == 10-35mN
  • Штанга тонарма изготовлена из углеволоконного пластика и заполнена демпфирующим сыпучим материалом.
  • Одноопорный подшипник подвеса тонарма
  • Effective mass (approx) (“Эффективная масса тонарма”) ~ 7g, может быть скорректирована вставками-прокладками под шелл и дополнительным вязким демпфированием. В качестве демпфирующей жидкости рекомендуется  HUDY Silicone Oils 60K cSt
  • Вес штанги тонарма (без противовеса) == 45.4g. В комплекте 2 противовеса общим весом 93.6g
  • Регулировка антискейтинга
  • Внутренняя разводка выполнена высококачественным проводом (суперчистая медь), позолоченные RCA  разъемы, позолоченные пружинные разъемы для подсоединения картриджа.
  • Умеренная цена 🙂

Из недостатков – как же без них — тонарм “живой” и очень чувствителен к регулировке прижимной силы и азимута. Настройка длительная, требует внимания и терпения и невозможна без применения дополнительного набора инструментов (шаблон, весы, лупа, специальная прозрачная линейка – транспортир). Требуется периодический “контроль и подстройка”. Надежная, но довольно неудобная регулировка положения тонарма по высоте,

Впечатления о “звуковых” качествах – на мой “слух” – один из самых лучших тонармов для легких и high-compliance картрижей. Тонарм очень хорошо задемпфирован, что гарантирует отличное разрешение НЧ-диапазона. С этим тонармом практически любой картридж стабильно и уверенно “держит” дорожку.

Сентябрь 2016                                                              г.Владивосток

Двухтактные усилители для “трудной” изодинамики.

Примерно в конце позапрошлого года я закончил макетирование на мой взгляд таки довольно “забавного” усилителя для изодинамических наушников. По результатам слуховых испытаний макета было создано два серийных образца под общим названием “Victor’s Light Voice (vLv) – IZO”.

Дело в том, что  сотни страниц обсуждения на специализированных форумах посвящены так называемой “раскачке” изодинамических наушников “Топ” сегмента, выпускаемых компанией HiFi Man. Суть обсуждения сводится к тому, что “де факто” предполагается, что HiFiMan выпускают наушники с совершенно невероятными звуковыми характеристиками – но… вот только есть одна маленькая проблемка – наушники настолько низкочувствительны, что услышать “во всей полноте”  и оценить в полной мере их звучание можно исключительно на “специально – особом” усилителе, найти который – просто нереально сложно-сложно и очень, очень дорого 🙂  При этом конструкции на лампах зачастую исключают из обсуждения, мотивируя это тем, что они формально якобы не обеспечивают необходимой мощности и имеют слишком большие габариты.

Приведенные ниже “Замечания” в основном имеют отношение к транзисторным усилителям. Но, в некоторой степени, косвенным образом – ламп это тоже касается  – и чуть позже я расскажу почему более подробно.

Замечание №1. На мой взгляд, проблема так называемой “раскачки”- помимо низкой чувствительности обычно вызывается неравномерностью импеданса и недостаточно широкой полосой полной мощности усилителя.  Как правило,с импедансом у изодинамики особых проблем нет – зависимость сопротивления излучателей от частоты довольно ровная и мощность “забираемая” ими от усилителя не сильно меняется в зависимости от частоты и спектрального состава сигнала. А вот с полосой  полной мощности у большинства “традиционно спроектированных” усилителей проблема имеется. В рамках традиционной схемотехники для обеспечения широкой полосы полной мощности – необходим как минимум “энерговооруженный” блок питания. Разработка такого блока требует определенного опыта и знаний, то есть – экономически затратна, сама конструкция требует индивидуальной подстройки, интеллектуально сложна в практической реализации и не позволяет делать изделия легкими и гламурно-анорексично-миниатюрными.

Замечание №1.1. Как вроде бы совершенно логичные рассуждения приводят к фатально ошибочным (в смысле влияния на качество звучания) расчетам – можно посмотреть например здесь – Упрощенное обоснование выбора мощности БП.

Замечание №2. В серийном производстве для “продвижения” продукта выгоднее наращивать такие стратегически выигрышные “знаковые” характеристики, как  “выходная мощность” и “коэффициент нелинейных искажений” (как правило без расшифровки приводимых цифр и методики измерений). Получается, что проще и дешевле штамповать “изделия” формально соответствующие “знаковым” характеристикам , чем выпустить действительно хорошо звучащую конструкцию, требующую индивидуальной настройки. К сожалению, в последнее время такие тенденции прослеживаются и в мелкосерийном производстве и даже в DIY. Например, вот “знаковые” характеристики одной из популярных конфигураций усилителя, название которого начинается на “β” 🙂 — выходная мощность  2×36Вт@4Ом при 0.003% THD — и это в коробочке размерами 280х330х60мм и весом 6 кГ. При этом не уточняется, сколько именно минут  (или секунд?) эта коробочка сможет отдавать в нагрузку заявленные 72 Вт хотя бы на одночастотном тестовом синусоидальном сигнале. Совершенно очевидно, что с низкочувствительными наушниками такой усилитель не справится – даже если и не будет ограничения сигнала по амплитуде, то на пиках сигнала из-за узкой полосы полной мощности будет наблюдаться “плавание” спектрального состава сигнала. В звуке такой эффект проявляется как преобладание, выделение СЧ диапазона вплоть до проявлений “сибилятивности” на спектрально плотных записях, звучание можно охарактеризовать как громкое, но легковесное и “крикливо-истеричное” 🙂  Подбором кабеля, как многие советуют – исправить такое звучание невозможно.

Замечание №3. Дело в том, что цифры “мощности” и “коэффициента искажений”  имеют весьма отдаленную связь с объективными ощущениями того, звучит ли усилитель “уверенно, наполненно и мощно“, а так же “чисто и прозрачно”.

Два усилителя на лампах, представленные ниже – вполне уверенно это доказывают 🙂

Первая конструкция == “Light Voice IZO DHT” – с выходным каскадом на прямонакальных триодах.

Схема усилителя – Light Voice IZO DHT_001

Схема усилителя типична для моих конструкций – входной трансформатор-фазоинвертор, два каскада усиления. Особенность состоит в выборе рабочей точки выходного каскада, выбранный режим позволяет применить как прямонакальные триоды 2A3 (NOS или современные), так и замечательные триоды от Emission Labs – EML 45, известные своими уникальными звуковыми характеристиками. Для периодического контроля режимов ламп выходного каскада на верхней панели усилителя установлены специальные одиночные разъемы. Выходной трансформатор – Lundahl LL1623/PP в нестандартной коммутации, которая позволяет снимать с вторичной обмотки балансный сигнал.

Схема блока питания – Light Voice IZO DHT_PS_001

Блок питания – вполне традиционен, трансформатор питания Hammond 372JX, выпрямитель на полупроводниковых диодах, фильтр напряжения питания – на полевом транзисторе. Накал ламп выходного каскада питается от отдельных трансформаторов Hammond 266PA12 (2 шт), выпрямленным и стабилизированным напряжением постоянного тока. Стабилизаторы выполнены на микросхемах LT1083. Для облегчения теплового режима на верхнюю часть шасси блока питания установлены дополнительные теплоотводы. В случае выходных ламп 2A3 для питания накала каждой из них потребуется  2.5A, итого – 5A на канал, 10A на весь усилитель. Кабель и разъемы для соединения блока питания с блоком усилителя выбраны и выполнены с необходимым запасом то току.

Основные технические характеристики —

  • Входное сопротивление >= 12 кОм
  • Выходное сопротивление =< 1.5 Ом
  • Минимально допустимое сопротивление нагрузки – 4 Ом
  • Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 8 Ом….1 кОм
  • Максимальное выходное напряжение на нагрузке 100 Ом >= 10 В (RMS)
  • Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом >= 8 Вт (RMS) (на канал)
  • Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки = 8 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального) не уже – 16 Гц…..22 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 =<
    20uV

Вторая конструкция == “Light Voice IZO” – с выходным каскадом на косвенонакальных лучевых тетродах в ультралинейном включении.

Схема усилителя – Light Voice IZO_001

Схема усилителя типична для моих ранних конструкций – три каскада усиления, первый каскад – усилитель напряжения, второй каскад – фазоинвертор-драйвер. Длинный “хвост” фазоинвертора – драйвера выполнен на полупроводниковом регулируемом источнике тока, что позволило обеспечить хорошую симметрию выходного напряжения каскада и упростить его настройку при некотором разбросе параметров ламп.  Выходной каскад – на лучевых тетродах 6L6G в ультралинейном включении, с автоматическим смешением. Выходной трансформатор – Hashimoto с Raa ~ 8К @ 16Ом. Выдающееся качество выходных трансформаторов позволяет охватить усилитель неглубокой петлей ООС, которая снижает выходное сопротивление усилителя и стабилизирует коэффициент усиления, тем самым немного нивелируя возможный разброс ламп.

Схема блока питания – Light Voice IZO_PS_001

Блок питания – вполне традиционен, трансформатор питания Hammond 372JX, выпрямитель на полупроводниковых диодах, фильтр напряжения питания – на полевом транзисторе. Накал всех ламп питается от одной накальной обмотки трансформатора питания, для снижения уровня наводок и помех ее потенциал поднят над общим делителем напряжения.

Основные технические характеристики —

  • Входное сопротивление >= 12 кОм
  • Выходное сопротивление =< 2.5 Ом
  • Минимально допустимое сопротивление нагрузки – 16 Ом
  • Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 30 Ом….1 кОм
  • Максимальное выходное напряжение на нагрузке 30 Ом >= 18 В (RMS)
  • Максимальная выходная мощность на нагрузке 16 Ом >= 20 Вт (RMS) (на канал)
  • Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки = 30 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального) не уже – 15 Гц…..70 кГц при неравномерности не более 1 dB
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, измеренный в режиме “большого”
    сигнала (см выше) =<0.2%

Декабрь 2014…Февраль 2016г.                                                         г.Владивосток

PS Большинство схем, которые я публикую – это вариант, предельно близкий к последнему 🙂 Не исключаю возможности и оставляю за собой право при сборке очередного экземпляра той или иной конструкции вносить в схему изменения, положительно влияющие на звучание. Оценка степени положительности влияния – исключительно моя, субъективная. Безусловно, аргументированное мнение заказчика всегда принимается с особым вниманием.

Баланс, который на самом деле – Мост.

Довольно часто “подвинутые и дорогие” усилители для наушников имеют так называемый “балансный” выход. Можно ли его на самом деле считать “балансным” и какие преимущества он дает?

Проясним термины.

“Балансным” или “симметричным”  принято называть такой принцип передачи сигнала, при котором один сигнал передается сразу двумя “потоками”, где второй поток инвертирован относительно первого, то есть передается в противофазе. Те из аудиотехников, которые постоянно работают с профессиональной концертной аппаратурой прекрасно знают, что коммутация компонентов балансными кабелями позволяет эффективно бороться с помехами и наводками на кабели.

Balance_Sig_01

Итак, при балансном типе передачи  сигнал “раздваивают” и один из “раздвоенных” сигналов инвертируют. Передача ведется по двум проводникам, при этом предполагается, что внешние помехи в одинаковой степени наводятся на оба проводника . В приемнике один из сигналов инвертируют “обратно” и суммируют с не инвертированным. Полезный сигнал складывается и увеличивает свою амплитуду вдвое, а наведенные помехи компенсируются.

В чем преимущество?

Преимущество такой передачи сигнала очевидно – можно использовать кабели большой длины и при даже низком уровне сигнала на стороне “приемника” не будет наводиться значительных помех. В профессиональном сценическом звуковом оборудовании широко используются балансные кабели диной от 2 и до 50 метров. Поскольку при балансном соединении передача сигнала ведется по двум проводникам, то балансный кабель – это всегда как минимум три проводника для одного канала (при трех контактах  в разъеме один проводник или экран – это “общий”).

В условиях жилого помещения  уровень наводок и помех, по сравнению с сценической площадкой – незначителен и соединение по балансному стандарту не практично в плане излишнего усложнения схемотехники – так как из-за увеличения количества активных компонентов схемы разделения, двойного инвертирования и сложения могут внести больше искажений в исходный сигнал. То есть для “домашней” аппаратуры преимущества балансного подключения совершенно не очевидны.

Загадка “балансного” усилителя.

На мой взгляд, термин “балансный” усилитель возник в теме персонального аудио как часть маркетинговой стратегии продаж обычных усилителей с мостовым включением нагрузки. Загадочное название появилось для “отвязки” от ненужной ассоциации с концертным оборудованием, которое, в самом общем случае – совсем не “Hi-End” и даже не “Нi-Fi” 🙂

Схема  мостового включения нагрузки выглядит так:

Balance_Sig_02

Как известно, стратегия маркетинга начинается с “визуализации”. На рисунке выше – визуально видны разделение и симметрия сигнала. Отсюда – первоначальное, еще осторожно- красивое название такой конструкции как “симметричный усилитель”, а немного позднее из профессионального аудио был заимствован заманчивый и в чем-то загадочный термин  – “балансный”. Для тех, кто хотя бы более-менее “в теме” – верное название обозначенной конфигурации было и осталось прежним  – мостовое включение, то есть – такой способ коммутации нагрузки, когда два усилителя работают на одну нагрузку, удваивая напряжение на ней.

Где, когда и зачем необходимо мостовое включение нагрузки.

Потребность в мостовом включении уходит “корнями” в особенности характеристик транзисторов. Особенность работы усилительного каскада на транзисторе таковы, что амплитуду тока в нагрузке можно получить довольно большую, а вот диапазон напряжений, в котором транзистор работает более-менее линейно – весьма ограничен. Для большинства аудио усилителей допустимое напряжение источника питания не превышает 50В, таким образом, для обычной домашней акустики сопротивлением, например 8 Ом, очевидно вычисляется технологическое ограничение по подводимой мощности =  ~ 150 Вт (RMS).  – что в общем-то для домашних условий – более, чем достаточно.  А вот для концертной акустики требуется повышенная мощность, получить которую можно лишь увеличив напряжение – и именно для этого используется мостовое включение нагрузки. Забавно, что для низкочувствительных наушников проблема получения требуемой мощности чем-то похожа на проблему с концертной акустикой. 🙂

Зачем нужен режим повышенной мощности в усилителях для наушников?

Есть ряд моделей изодинамических наушников, которым требуется усилитель с высоким выходным напряжением, примерно таким, как у мощных усилителей для акустики. Но – обычные домашние усилители мощности далеко не всегда можно использовать для наушников – как правило фоновые шумы и помехи от блока питания, не слышные при прослушивании через акустические системы, хорошо слышны в наушниках. При этом, из-за сравнительно высокого сопротивления нагрузки требования к выходному току отбираемому нагрузкой от такого усилителя существенно (в разы) ниже, чем для усилителя для акустики.

Возможно ли улучшение качества звучания при мостовом подключении нагрузки?

Если взять два “средних” усилителя с низким уровнем искажений при низких амплитудах сигнала, то для одной и той же нагрузки – при мостовом подключении может показаться, что возможно сохранить качество звука при более высоком уровне громкости. Или – на той же громкости при мостовом подключении может показаться, что искажения могут быть ниже, чем при обычном. На самом деле – из-за технологического разброса компонентов создание полностью идентичных усилителей невозможно, и еще более нереально обеспечить полностью идентичную термостабильность их характеристик в пределах общего конструктива. Неидентичность характеристик неизбежно ведет к ошибке сложения сигнала на нагрузке и к росту уровня искажений. Близкая идентичность характеристик уменьшит ошибку сложения сигнала, но приведет к изменению спектрального состава искажений.

Таким образом, для “средних” усилителей для наушников применение мостового подключения нагрузки исключительно для увеличения громкости мне кажется бессмысленным – как с точки зрения качества, так и относительно стоимости конструкции.

Но – если применить индивидуальный подход – то есть решение с минимально технологически возможным набором компонентов максимального качества, продуманную и термостабильную схему с индивидуальной подстройкой режимов каждого экземпляра, грамотную архитектуру блока питания, то – при условии балансного источника сигнала мостовое подключение нагрузки действительно способно полностью решить проблему получения необходимого уровня мощности при отличных качественных показателях.

Итак, конкретизируем.

Термин “балансный усилитель” по отношению к усилителю для наушников – всего лишь маркетинговый термин, обозначающий усилитель с мостовым подключением нагрузки. Более того, не существует ни одной модели наушников, излучатели которых можно было бы подключить по реальной балансной схеме, с тремя сигнальными проводниками на канал. Соединение каждого из излучателей с усилителем каждого из каналов по двухпроводной схеме по сути – мостовое, его преимущество заключается только в возможности получить на нагрузке сигнал удвоенной амплитуды напряжения. Никакого преимущества в смысле уменьшения уровня искажений сигнала на нагрузке такое подключение не дает. Спектральный состав искажений при мостовом подключении нагрузки – отличается от спектра искажений при “обычном” подключении.

Апрель 2016г.                                                                    г. Владивосток

P.S. При покупке готового “фирменного” усилителя не стоит недооценивать маркетологов, которые умело играют на сформированном ими же мнении, что  “балансный усилитель – это вершина качества” и на самом деле выпускают на рынок весьма посредственные бюджетные модели.

P.S.S. Хотел бы отметить, что задача создания комплиментарной пары недорогих, мощных, высоковольтных и одновременно линейных транзисторов окончательно так и не была решена.

P.S.S.S. Проблема получения нужного напряжения для “раскачки” изодинамических наушников, которая так мучительно трудно решается в транзисторных усилителях – для усилителей на лампах вообще не проблема. Всех дел на пять минут –  нужно лишь выбрать подходящий выходной трансформатор – и никаких “мостов” 🙂

Woo Audio WA-22. Однозначно – только Upgrade.

В январе прошлого года ко мне обратился один известный форумчанин с просьбой посмотреть и, может быть что-нибудь сделать с усилителем Woo Audio WA-22. Удивительно, но точно так же, как это уже было с усилителем WA-5 – звук этого “изделия” меня очень неприятно поразил – плоский, невыразительный, вялый и вообще – какой то серый…  Kак же это, что же нужно было сделать, что бы усилитель на лампах звучал ТАК ? Открываю корпус, внимательно смотрю —

На первый взгляд – выглядит все вполне прилично, конденсаторы конечно – самые простые но вполне в пределах допустимого. Некоторую озабоченность вызвали выходные трансформаторы – на мой взгляд, в наборе применено слишком уж толстое железо. В общем, нужно разбираться в схемотехнике. Срисовываю приблизительную схему —WA_22_Schematics

И вот тут-то у меня и возникли вопросы. Во-первых, получается, что при подключении небалансного источника сигнала половина выходного каскада “отдыхает”, то есть фактически каскад работает в однотактном режиме, “нижняя” по схеме лампа выходного каскада выполняет роль управляемого источника тока, компенсирующего намагничивание выходного трансформатора. Во- вторых, нагрузка усилителя подключена по небалансной схеме.

Итак, WA-22 – помимо того, что не является балансным усилителем, в случае подключения небалансного источника сигнала – строго говоря, не является и двухтактным усилителем. При этом  известная дилемма между выбором оптимального режима лампы выходного каскада для однотактного и (или) двухтактного включения никак не решена, то есть просто проигнорирована.

Таким образом, в случае работы усилителя от небалансого источника выходной каскад работает в совершенно не оптимальном режиме, примерно с 6% гармоник на выходе при максимальном сигнале. Более того, режим работы входного каскада – так же как и в усилителе WA-05 – выбран не оптимально -анодная нагрузка слишком велика, а ток покоя слишком мал. Помимо этого, усиления первого каскада совершенно недостаточно для полной раскачки выходного каскада. Измерение характеристик выходных трансформаторов показало, что при более-менее приличной индуктивности первичной обмотки (~ 20H @ 50Hz) КПД ( по всей видимости, из-за черезмерно толстых пластин набора сердечника) на частоте 500 Гц не превышает 80%.

Вывод – даже при самых прекрасных комплектующих и лампах звучать “так, как можно было бы от него ожидать”  этот усилитель не будет никогда. В общем –  очередной красивый корпус и набор комплектующих от Woo.

Было принято кардинальное решение – полная переделка, с оптимизацией конструкции под высокоомные наушники. Конфигурация схемы такая – двухкаскадный усилитель с входным каскадом на высоколинейном триоде 6J5 и с выходным каскадом на высоколинейном прямонакальном триоде #45, в качестве выходных трансформаторов применить Hashimoto HL-10K-6, вторичные обмотки которых позволяют подключить нагрузку по балансной схеме.

Разбираю, рассверливаю, собираю, прослушиваю –

Схема нового варианта усилителя –WA_22_45_Schematics

Первый каскад – традиционный каскад с резистивной нагрузкой, рабочая точка выбрана в линейной области – напряжение на аноде = 100…110V, ток покоя 4.5…5mA. Поскольку запаса усиления для “раскачки” выходной лампы – более, чем достаточно, то я принял решение не шунтировать резистор смещения в катоде лампы первого каскада.Второй каскад каких либо особенностей не имеет, режим так же выбран в линейной области – напряжение анод-катод = 200V, ток покоя = 30mA.  Накал ламп выходного каскада питается выпрямленным  и стабилизированным напряжением постоянного тока. Стабилизатор собран на интегральной микросхеме LT(LM) 1084. Нити накалов ламп первого каскада включены последовательно и питаются от обмотки силового трансформатора напряжением переменного тока 12.6V.

Схема блока питания –WA_22_45_PS

Блок питания  собран по типовой для моих конструкций схеме и особенностей не имеет. Напряжение источника питания, номиналы некоторых резисторов, марки некоторых элементов, особенности коммутации входных и выходных трансформаторов на схеме не показаны или указаны не точно – во многом  специально. Маленький прямонакальный триод # 45 – лампа, имеющая множество неожиданных тонкостей в “аудиофильски – правильной” реализации и поэтому адекватное повторение этой схемы возможно только серьезно подготовленными DIYer’ами.

г. Владивосток                                                               январь – сентябрь 2015г.

P.S. К сожалению, судьба этого усилителя сложилась не очень удачно. Он радовал счастиливого владельца своим замечательным звуком несколько месяцев, пока не проявился последний “сюрприз производителя” – в первичной обмотке силового трансформатора произошло межвитковое замыкание. Еще один повод задуматься о качестве изделий Woo Audio.

P.S.S.В ходе реализации этой конструкции по ходу дела я отмакетировал – на мой взгляд – ультимативный усилитель “предельного уровня качества” для высокоомных (от 150 Ом) наушников. Это однокаскадный трансформаторный усилитель, балансный вход, балансный выход. Назвал его – Zen Guru.  Схему опубликую чуть позже.