Аспекты современного высококачественного воспроизведения звука

Аспекты современного высококачественного воспроизведения звука

Решил я поделиться с вами своими мыслями во взгляде на современный HI-END. На фоне появления новых многообещающих форматов цифрового воспроизведения и Ренессанса ламповой техники перспективы выглядят довольно радужно. Но так ли это? Большинство производителей ламповых усилителей применяют банальные схемы построения звуковоспроизводящего тракта из старых учебников, применяя простые источники питания, что, отнюдь, не приводит к хорошему качеству звучания, и не раскрывает лампу как великолепный усилительный прибор. К тому же, не всегда применяются высококачественные компоненты для производства. Выходная мощность ламповых усилителей довольно невелика (особенно триодных) и эту проблему производители решают простым наращиванием ламп в выходном каскаде путём параллельного включения, что разрушающе действует на звуковой образ, тем самым предлагая покупателям усилители с весьма далёким от классического лампового звучанием.

Теперь о схемотехнике вышеупомянутых устройств. Сплошь и рядом применяются схемы, не отражающие современный взгляд на ламповую схемотехнику. Это и применение резестивных каскадов по напряжению с кучей разделительных конденсаров невысокого качества, и применение самобалансирующихся фазоинверторов с теми же конденсаторами, и использование катодных повторителей, и т.д. Конечно, это способствует повышению параметров в объективном отношении, но способствует ли это улучшению ЗВУКА? Ответ — нет. К тому же, данные устройства предлагаются отнюдь не по демократичной цене, что не увеличивает число почитателей лампового звука.

Но настоящим камнем преткновения являются выходные трансформаторы. У нас почему то думают, что трансформатор, намотанный на ржавом сердечнике (незабвенная фраза господина Губина) дрелью, будет качественно работать. Заблуждение!!! Выходной трансформатор — это 80% успеха. Это сложное радиотехническое изделие, качество которого зависит от десятков составляющих. Попробую перечислить некоторые из них (в скобках указано, на что влияет данный параметр):

1.Размер сердечника (габаритная мощность);
2.Тип железа (высшая граничная частота);
3.Толщина пластин (низшая граничная частота);
4.Способ намотки (диапазон частот);
5.Диаметр провода (сопротивление обмоток постоянному току);
6.Количество отводов вторичной обмотки (оптимальное согласование с нагрузкой);
7.Выходное сопротивление (коэффициент демпфирования) и многое другое.

Теперь поговорим о типах используемых ламп. Наиболее часто в выходных каскадах используются пентоды, т.к. они позволяют получить наибольшую мощность при приемлемом качестве звучания. Но наибольшее качество обеспечивают триодные усилители, однако при гораздо меньшей выходной мощности, что требует применения высокочувствительных АС. Преимущества триодов состоят в том , что они имеют:

1. На порядок меньшее внутреннее сопротивление, чем пентоды;
2. Обладают большей линейностью;
3. Менее чувствительны к изменению сопротивления нагрузки;
4. Обеспечивают больший коэффициент демпфирования;
5. Имеют более низкий уровень 3-ей гармоники (наиболее заметной на слух).

Лучше всего звучат октальные и так называемые генераторно-модуляторные триоды за счёт большой площади анода, и они же обеспечивают достаточно высокую выходную мощность в классе усиления А (например, 6Н7С, 6Н8С — для предварительного усиления; 6С4С, 300В, 6В4G, ГМ-70 — для оконечного усиления). Но примение мощных ламп требует использования соответствующих источников питания и конструкций усилителей мощности с сопутствующими им огромными массами и габаритами. Грамотно спроектированный блок питания занимает около 60% объёма всего усилителя, а это влечёт за собой множество проблем, одной из которых является электромагнитная совместимость. Вышеперечисленные моменты заставляют идти на множество ухищрений (раздельные корпуса для разных каналов, экранировка силовых трансформаторов, ориентированное размещение входных, выходных и силовых трансформаторов в корпусе усилителя. Это особенно заметно в корректирующих усилителях для виниловых проигрователей, поэтому наиболее качественные из них имеют отдельный блок питания, что, безусловно, сильно удорожает их стоимость.

Как видно из вышесказанного, создать хороший ламповый усилитель — очень непростая задача даже для высококвалифицированного специалиста. Поэтому следует осторожно относится к изделиям, предлагаемым на рынке, как к отечественным, так и к зарубежным. А главное — не действовать по принципу — чем дороже, тем лучше.

Решить «за или против» можно только после серьёзного и вдумчивого прослушивания. Проблемы совместимости компонентов звуковоспроизводящего тракта неоднократно рассматривались на страницах журнала «Аудио Магазин» гуру Лихницким, Тарановым и др., и поэтому я их затрагивать не буду.

Хочется поделиться с вами, уважаемые читатели, идеей трансформаторного тракта в ламповых усилителях. Одними из первых подняли эту тему на постсоветском пространстве организаторы Санкт-Петербургской фирмы «Spb-Sound» Вячеслав Медведев и Михаил Андреев, последователем которых я являюсь. Основные моменты данного подхода освещены в статье «Большой усилитель для большого звука» в журнале «АудиоМагазин» №2(25) 1999г., но хочется добавить несколько моментов применения трансформаторов в DAC, то бишь во внешних цифро-аналоговых преобразователях.

Данная часть статьи большей степенью относится к людям, имеющим хорошие навыки работы с паяльником и неудовлетворённым звучанием своих преобразователей.

^Нажмите для увеличения^

Трансформаторный подход был применён мной при полной переделке серийного DAC фирмы «Cambridge Audio» — DAC Magic 1. Особенностью данного DAC является наличие полноценных балансных выходов, которые реализуются с помощью неплохих микросхем TDA 1305Т в симметричном включении. Поэтому при переделке были применены собственноручно разработанные и намотанные балансные выходные трансформаторы. Они являются нагрузкой для двух ЕСС 88 производства фирмы «Tesla» 60-ых годов (впоследствии заменённых на «Simens»), которые работают в режиме А1 с внешним смещением.
Анодное питание поступает от отдельных кенотронных выпрямителей на лампах 5Ц4М через дроссель 5Гн и фильтруется бумажным конденсатором МБГО-2 30мкф и электро-литом К50И-8 800мкф на каждый канал. Таким образом, в данной схеме реализован принцип «двойное моно». Также были удалены родные силовые трансформаторы из-за большого акустического шума (гудения) и достаточно ощутимых вибраций. Все новые трансформаторы намотаны на ленточных сердечниках, пропитаны лаком в процессе намотки и установлены в корпус через резиновые демпфирующие прокладки толщиной около 1 см и определённым образом закреплены без контакта с металлом корпуса, в итоге акустические шумы и вибрации от силовых трансформаторов отсутствуют.
Звуковые трансформаторы перематывались 3 раза для оптимизации характеристик (столько же раз менялся и способ намотки), и конечные экземпляры имеют полосу пропускания 12.5Гц — 22кГц по уровню -0.5db при отсутствии в выходном каскаде местной и общей ООС. Каждая половинка первичной обмотки была поделена на две секции, впрочем как и вторичные. Каркас трансформатора был поделён перегородкой пополам. Каждая секция первичной обмотки была намотана в половинках каркаса крест-накрест, и вторичные секции были вложены между первичными, что позволило свести к минимуму основные паразитные характеристики звуковых трансформаторов — собственную ёмкость обмоток и индуктивность рассеяния. Намотка была выполнена «виток к витку» с пропиткой каждого слоя лаком и прокладыванием между слоями конденсаторной бумагой. Зазор в магнитопроводе отсутствует, так как обычная балансировка плеч позволяет практически избавиться от тока подмагничивания. Силовая проводка была выполнена из акустического кабеля XLO PRO, расплетённого на моножилы. Изоляция с каждой жилы была снята и заменена на фторопластовый кембрик. Сигнальная проводка изготовлена таким же способом, но уже из кабеля XLO Reference в тефлоновой изоляции. При пайке применялся припой «WBT» .

^Нажмите для увеличения^

Данный DAC имел выходной каскад на сдвоенных операционных усилителях ОРА 2604 производства фирмы «Burr-Brown», который был безжалостно удалён. Также были удалены 2 звена внешнего ФНЧ, стоящего сразу после TDA 1305, т.к. сигнал с выходов микросхем цапов на сетки ламп подаётся через симметричные трансформаторы с коэффициентом передачи 1:0.5, намотанные на пермаллоевых сердечниках с воздушным зазором и работающие в области надзвуковых частот как ФНЧ. Подключение на выход спектроанализатора показало полное отсутствие паразитных продуктов ВЧ-преобразования.
Смещение на сетки ламп выполнено с использованием литиевых элементов С2023 3V, по одному на каждый канал без всяких подстроечных элементов. Обязательным условием такого схемного решения является жёсткий подбор ламп по статическим и динамическим характеристикам.
При таком построении схемы выходного каскада на пути сигнала нет ни одного конденсатора и ни одного резистора.

Субъективная экспертиза проводилась в фирме «Spb Sound». Сравнение проводилось с «DAC3 Signature» производства фирмы «Audio Note UK» стоимостью около $3500 с ламповым выходом. Первые же 30 секунд прослушивания расставили все точки над «И». Переделанный DAC ЗВУЧАЛ! Звук действительно был большим, точным, интеллигентным, объёмным. Бас глубокий, сочный и действительно низкий, без признаков затянутости и кашеобразности. Локальные образы инструментов находились на своём месте, тарелочки радовали прозрачным и лёгким звучанием — было действительно слышно, что они медные. По общему мнению аудиогуру, находившихся на прослушивании, DAC3 был переигран практически по всем параметрам.

В прослушивании принимал участие мой двухтактный усилитель мощности на 300В с драйверным однотактным каскадом на 6С4С, полностью выполненный по трансформаторной схеме и не содержащий ни одной местной обратной связи, не говоря уж об общей ООС. Моноблоки работают в классе А, постоянно потребляя от сети около 200 Вт каждый. Выходная номинальная мощность составляет 19 Вт, максимальная 33. Усилитель изготовлен в виде двух моноблоков, масса каждого составляет около 18 кг. Источником сигнала являлся полностью переделанный SONY серии ES и любезно предоставленный фирмой «Spb Sound». Цифровой сигнал подавался по самодельному коаксиальному кабелю с разъёмами типа BNC. Аналоговый сигнал на усилители мощности поступал по кабелю, изготовленному на базе акустического кабеля XLO Reference. Акустика — рупорная, изготовленная Вячеславом Медведевым.