СПб, Загородный проспект, 9
ekvator@5-uglov.ru
0 товаров / 0 руб

Оформить заказ
Продукция в каталоге

Интегральные усилители


Усилители мощности


Предварительные усилители


Усилитель для наушников


Материалы по теме: Усилители



Предусилители

Рассматривая усилители сделайте для себя сразу же разграничение среди них: на интегральные (в одном блоке) и раздельные (предварительный усилитель и усилитель мощности (оконечник). Мы же с Вами сейчас рассмотрим как раз последний вариант, так как для стерео звука это наиболее предпочтительный выбор.

С потребительской точки зрения покупка предварительного усилител — пустая трата средств. Зачем это нужно, когда существуют полные усилители с богатыми возможностями настроек звучания? Но если вы ищете «тот самый» звук или строите систему и стоите между выбором интегрального усилителя и раздельных блоков, то вот аргументы «за» относительно последнего варианта вы прочтете ниже.

От всякого предусилителя мы вправе ждать немедленный эффект, если только у нас есть некий стереоусилитель мощности. Этот эффект ни много ни мало сравним с любовью к подлинному искусству вместо простой привычки потреблять музыку в сжатых форматах. Хорошие предусилители стоят дорого. Прежде всего потому, что их схемы «превращают» хилый, плоский и писклявый звук с проигрывателей в «живьё», от контрабасных щипков которого мурашки пробегают по коже всякий раз. Предусилитель хорош для раскрепощения слушателя. Словом, этот товар интеллектуален.

Подбирая или обновляя своё аудио, вы непременно наткнётесь на предложение о покупке двух усилительных блоков. Один будет называться предварительным (он же — «пред»), другой — мощным усилителем (ещё его называют оконечным усилителем), а если они объединены в общем блоке, то это интегральный, или полный, усилитель.

С «предом» Ваша система будет выглядеть так: источник + предусилитель + усилитель + акустика. Источниками могут быть: проигрыватель дисков, проигрыватель винила, транспорт, спутниковый тюнер, кассетная дека. «Предом» может быть предварительный усилитель. Усилитель мощности он и есть усилитель мощности. С акустикой тоже всё понятно.

Поблочная конструкция усилителей дала инженерам возможность оптимизировать схему, то есть поднять силу тока (V — вольты) и опустить сопротивление (Ohm — омы) в «преде». В таком виде стало возможным «кроить» и «красить» сигнал, благополучно удерживая соотношение сигнал/шум выше 100 дБ, а искажения — ниже одной целой процента. Практически это обеспечивается специальной калибровкой силового трансформатора под схему «преда». Но «преды» класса Hi-End могут не иметь регулировок тембра вообще и при этом формировать не менее детальный, выразительный, динамичный и богатый звук.

Cуществует генерация интегральных усилителей c колоссальной широтой регулировок звука и без утомительных искажений. Но они и их настройка — как рулетка. «Интересный» звук — закон и свойство любого простейшего «преда», чей «транс» не «обременён» иными функциями. Вот почему в формате стерео укоренились деки и винил, а в цифровых системах — транспорты с «сырой» передачей данных на «проц». Чем больше таких «развязок», тем лучше для звука системы, и развязка «преда» от «мощника» — последняя и лучшая в этом ряду.

В итоге такой «арсенал» позволяет хозяину «преда» и серьёзной аудиосистемы нейтрализовать огрехи записи и тиражирования дисков, а также и частотные резонансы, свойственные любой комнате. Чтобы не погружаться в физические аспекты, можно уяснить ключевые подсказки:

* Регулятор звуковой функции (чувствительности или нагрузки) всегда подчиняется правилу: движение слева направо усиливает «звон» и ослабляет «бас». В соотношении с усилителем мощности выход «преда» лучше вывести с максимальным, а вход на «мощнике», соответственно, с минимальным уровнем.

* Чем ниже выходное сопротивление «преда» и выше входное на «мощнике», тем качественнее и динамичнее будет звук. Впрочем, практических ошибок здесь не бывает — бывают противоречивые и запутанные спецификации. Отличную совместимость всегда даёт классическое сочетание предварительного стереоусилителя ламповой конструкции и MOSFET-транзисторного мощника (MOSFET — metall-oxyde-semiconductor field effect transistor — технология производства транзисторов).

* Можно подключить к «преду» непосредственно активные колонки, но добиться хорошего звука можно лишь от студийных моделей. Минус: трудоёмкая настройка конфигурации.

*Не все «преды» класса Hi-End равнозначны, так как иные фирмы недостаточно артистичны, другие не способны преодолеть собственные идеологические ограничения, третьим лучше удаются усилители мощности.

Как определить классный «пред» с первого взгляда? Как правило, это балансная конструкция, при которой обе половины стереосхемы выглядят «зеркально» и заканчиваются на задней панели так называемыми XLR-терминалами. Если такими не оборудованы остальные компоненты системы, то вы всё равно будете иметь звук высокого калибра даже с обычных RCA-гнёзд. Ещё признак класса — наличие входа для винила с головки МС, которая вдвое слабее ММ по сигналу и вдвое «богемнее» по статусу. Лучшие «преды» обладают секциями внутри корпуса и массивным шасси с медными шляпками болтов по днищу и стенкам.

Отличительные признаки в схеме. Специальная схема по HDCD — без комментариев. DSP-процессор цифровых аудиоэффектов — чип Cirrus CS 49326 или аналогичный. Далее. ЦАП и АЦП: чипы Cirrus, Wolfson c возможностью апсэмплинга. Благодаря массивному трансформатору и конденсаторам энергии в схеме, эти чипы питаются лучше, чем их «коллеги» в проигрывателе. Тем самым всё аудио на «проце» приобретает естественную протяжённую и плавно спадающую АЧХ. Также важно наличие аудиофильского «прямого» режима с отключением всех «лишних» схем, кроме, может быть, ЦАПа. Тихий уровень музыки должен передавать басовые партии разборчиво.

Неочевидные признаки. Можно исходить из класса схемы. Класс А означает высокий потребляемый ток и более простую и «прямую» схему доставки сигнала — так называемый «быстрый» звук. Класс D свойственен сабвуферным схемам, поскольку задействовано больше деталей, на которых ВЧ-сигнал «теряется». Самый оптимальный для «преда» — «средний» класс В или АВ. Изготовители любят хвастать строгим отбором, близкими номиналами деталей в каждом канале (не выше 0,5 дБ), высоким стереоразделением (около 100 дБ), сильноточным (на 75 ампер) трансформатором в схеме питания и низкоимпедансной низкоомной нагрузкой на усилитель мощности. Сюда же относятся динамическая характеристика (0 — 100 дБ) и частотная характеристика (10 Гц — 100 кГц).

Самостоятельный стерео предусилитель позволяет владельцу регулировать громкость и вкусовой тембр в системе, переключать источники звука, включая винил. «Пред» часто называется центром или контроллером управления, поскольку готовит сигнал для усилителя мощности. Он должен располагаться на виду, тогда как греющийся и тяжелый блок мощника можно отвести на длину кабеля и спрятать (с учетом вентиляции).

Электрическая схема «преда» определяет качество звука в системе больше, чем даже акустика. Качество и длина проводов, аксессуары — важны, но в этом случае не критичны.

Усилители мощности

Усилитель мощности является одним из важнейших звеньев цепи в комплекте звукоусилительной техники. Именно усилитель мощности согласовывает линейный внутренний сигнал с преобразователем электрического сигнала в звуковые колебания.

Ламповые усилители не перестают радовать любителей качественного стереозвука мощными упругими басами и максимально естественным звучанием. Ламповые усилители - это превосходный живой звук! Для многих тысяч любителей музыки во всем мире это стало своего рода аксиомой. Ламповые усилители относятся к усилителям мощности класса А, непрерывно совершенствуются и не теряют своей актуальности.

Но современный усилитель мощности должен обладать не только высокой мощностью, но и стабильностью, нейтральностью, обеспечивать настоящее аудиофильское качество звучания. Поэтому в них используется передовая электронная схемотехника. Такие усилители мощности, относящиеся к сравнительно новому и очень многообещающему классу D, можно с равным успехом использовать как на концертах, дискотеках, вечеринках и корпоративных праздниках, так и в гостиной, в составе высококлассного домашнего кинотеатра. КПД этих устройств необычайно высок, а энергии они потребляют на 30-40% меньше.

Цифровая обработка сигналов позволяет избежать появления шумов и искажений, делает усилитель более функциональным. Часто стерео или многоканальные усилители мощности имеют различные печатные платы для каждого канала. Это позволяет снизить перекрестные помехи, упрощает ремонт и техническое обслуживание.

Выбор мощности усилителя - дело индивидуальное. Некоторые стремятся иметь в гостиной не менее 1 кВт звука, другим такие огромные мощности ни к чему. В целом, для организации домашних вечеринок на площади достаточно усилителя 2x250-300 Вт и чувствительных двухполосных колонок.

Гибридные усилители

Мы живем в биполярной вселенной. Черное и белое. Полюс северный и южный. Цивилизации запада и востока. Богатый север и бедный юг. У всего есть начало и конец - время тоже биполярно. Положительно и отрицательно заряженные частицы. Плюс и минус питания. И даже у переменного тока две полуволны - положительная и отрицательная.

С одной стороны, эта двойственность делает мир устойчивым. С другой - мы постоянно встаем перед нелегким выбором, оказываясь в положении буриданова осла.

Какому усилителю отдать предпочтение - ламповому или транзисторному? Головой понимаешь, что разумнее выбрать транзисторный - будет меньше проблем с колонками. А душа тянется к лампам...

В 1925 году американские инженеры Райс и Келлог сделали фундаментальное изобретение, от которого в принципе и берет свое начало современная аудиотехника - они придумали электродинамический преобразователь, попросту говоря, громкоговоритель. Началась история электрического звукоусиления.

На протяжении нескольких десятилетий после этого в сфере звука безраздельно царствовали лампы. Их недостатки в качестве усиливающих элементов были общеизвестными, однако повода для дискуссий не давали - альтернативы лампам не было, а потому и критика казалась неуместной. Вполне возможно, что к нынешним временам производителям ламп и конструкторам усилителей удалось бы решить многие проблемы, если бы не появление полупроводников. Фокус научно-технологического интереса переместился. Развитие ламповой техники практически прекратилось.

60-е годы - времена транзисторных восторгов. Полупроводники в моде. Производители выпускают аппаратуру, с надписью "Solid State" на лицевой панели и с гордостью указывают количество транзисторов в схеме - чем больше, тем круче. Маркетинг уже тогда подмял под себя не только техническую целесообразность, но и здравый смысл. Появляются карманные приемники на 30-40 транзисторах - в этих монструозных схемах триоды используются даже вместо диодов и сопротивлений. Некоторые эксперты спешат возвестить полную и окончательную победу полупроводниковой техники над ламповой...

В 1976 году советский летчик Беленко угнал в Японию секретный "МИГ-25". Японцы и американцы, вскрыв машину и обнаружив, что чуть ли не вся электроника в ней выполнена на лампах, смеялись. Они не могли предполагать, что через некоторое время ламповая техника будет вызывать у людей не смех, а почтение.

К счастью, мода имеет одно приятное свойство - она скоротечна. Очень быстро выяснилось, что при всех достоинствах полупроводников у них хватает и недостатков. Интерес к лампам вернулся, установилось равновесие, и аудиотехника стала, наконец, "биполярной", разделившись на два мира - ламповый и транзисторный.

Еще в начале 70-х аудиоконструкторы начали понимать, что транзисторы никогда не смогут полностью заменить лампы, которые имеют множество слышимых преимуществ в интерпретации музыки. Тогда начались попытки преодолеть ограничения, налагаемые транзисторами, и создать полупроводниковый усилитель, который по всем статьям переиграл бы ламповый. Тем более что у ламп в качестве усиливающих элементов масса недостатков: им свойствен микрофонный эффект, они имеют ограниченный срок службы и в последнее время ко всему прочему еще и стали дефицитными. А главное - электровакуумные приборы обладают большим внутренним сопротивлением, и для согласования с низкоомной нагрузкой (громкоговорителем) требуется трансформатор, громоздкий, трудоемкий, а потому дорогой и неудобный при массовом производстве.

Сама собой напрашивалась мысль совместить достоинства ламп и транзисторов, заодно избавившись от их недостатков. Имя ей - гибрид.

Тем не менее, идея пришла сразу во множество голов, поэтому установить ее автора не представляется возможным. Соответственно, нет у нас данных и о том, кто первым построил гибридный аппарат. Скорее всего, это был даже не звуковой усилитель, а передатчик - совместные лампово-полупроводниковые каскады используются в радиосвязи давно и весьма успешно.

Идея гибридных схем была настолько привлекательной, что сумела раскачать даже такого монстра, как советская радиопромышленность. Лампово-полупроводниковые аппараты выпускались серийно, вспомним хотя бы батарейный приемник "Родина-59" - супергетеродин второго класса, разработанный и выпускавшийся на Воронежском радиозаводе. Ламповым здесь был высокочастотный тракт (что вполне понятно, поскольку высокочастотные транзисторы были тогда недоступны), а на полупроводниках - низкочастотный усилитель. К слову сказать, и по сей день именно этот вариант построения гибридов - лампы в начале, транзисторы в конце - является классическим для аудиотехники.

Впрочем, всегда находятся изобретатели, которые принципиально нарушают общепринятые правила. К примеру, в 1995 году журнал "Electronics Word + Wireless Word" опубликовал оригинальную схему гибридного усилителя, в котором входной каскад был выполнен на операционных усилителях и транзисторах, а выходной - на ламповых пентодах EL84 с трансформатором. Схема отличалась поразительной простотой (точнее, малым числом элементов, а простота ее была кажущейся) и формально неплохими техническими характеристиками: выходная мощность 32 Вт, диапазон частот 5-55000 Гц (на уровне -3 дБ), THD - 0,07% при выходной мощности 20 Вт, выходное сопротивление усилителя - 0,6 Ом. Однако никто не знает, как она звучала. Звук ведь зависит не только от схемы, но и от ее практической реализации.

Гибриды, к сожалению, не сулят своим авторам гарантированные лавры. Известны случаи своеобразного "поворота по фазе", когда усилители, построенные на лампах и транзисторах, сочетали в себе не достоинства, а недостатки и тех и других.

Конструкторы техники, обычно хорошо знакомые с законами физики, забывают иногда об одном из фундаментальных законов мироздания - универсальном законе подлости. Многие потенциально успешные разработки, сделанные лет 10-15 назад и вполне верные по идеологии, получили, тем не менее, дурную репутацию из-за такой досадной мелочи, как несовершенство элементной базы. Параметры полевых транзисторов, которые обычно ставились на выходе тех гибридов, "плыли" при изменении температуры, тока покоя и т.д. И кто же мог предположить, что всего через несколько лет MOSFET и HEXFET (канальный полевой униполярный МОП-транзистор) станут стабильными, как танк, будут обладать частотными характеристиками ламп и при этом смогут управлять током до 20 А? Потому они и становятся все более популярными в усилителях мощности. К примеру, активно используются в знаменитых творениях Нельсона Пасса.

Однако гибридная овчинка стоит выделки. Лучшим гибридам свойственны великолепная середина, масштабная звуковая сцена, обилие воздуха и общая музыкальность - обладающий низким коэффициентом гармоник выходной каскад на транзисторах сохраняет (в идеале) все достоинства лампового звука и является, в сущности, переходным интерфейсом между ламповым усилителем и спикерами.

У старых гибридных лампово-транзисторных усилителей и нынешних цифровых оконечников в классе D есть одна общая черта - и у тех и у других имеется стойкая дурная репутация. И виновник ее тоже один - все те же дрянные полевые транзисторы, не поспевающие за полетом конструкторской мысли. Сначала они были недостаточно стабильны для работы в сильнотоковом режиме А/АВ, а когда усовершенствовались и стали стабильными и надежными, уже перестали удовлетворять запросам переключающих усилителей - теперь им стало не хватать скорости.

Цифровые переключающие усилители производятся уже не первый год и особенно популярны в сабвуферах. А еще раньше использовались для управления электрооборудованием, например, шейкерами. Создать такой аппарат, способный качественно усиливать в диапазоне частот 20 Гц - 20 кГц, очень дорогое удовольствие - при работе выходного каскада в ключевом режиме излучаются высокочастотные помехи, от которых приходится избавляться с помощью довольно серьезных фильтров. Но они прекрасно работают в нижнем регистре. При этом практически не нагреваются, невелики по размерам.

Обычно для обеспечения высокого качества звука требуется, чтобы частота переключения была как минимум в 10 раз выше верхней границы частотного диапазона. Этот параметр не является стандартом, просто так полагают многие конструкторы. То есть, чтобы усилитель правильно воспроизводил частоты до 20 кГц, он должен переключаться с частотой 200 кГц.

Равновесие в "биполярном" мире редко бывает устойчивым. Гибридные решения являются, в сущности, переходными, а техника всегда будет стремиться к бескомпромиссному варианту. Будет ли это цифра? Или обновленный аналог? Возродятся ли лампы? Или транзисторы смогут наконец приобрести лучшие черты электровакуумных приборов? Поживем - увидим.

В последнее время все шире распространяется заблуждение, что любой усилитель с цифровым входом является цифровым усилителем мощности. На самом деле это не так.

Усилитель с цифровым входом обычно бывает стандартным усилителем мощности класса A или AB с ЦАПом во входном каскаде - с него снимается обычный аналог, который традиционным образом усиливается и подается на колонки.

В обычном аналоговом усилителе мощности выходной сигнал не есть точная копия музыкального сигнала на входе. То есть усилитель не является достаточно линейным.

Традиционные усилители мощности всегда оснащаются массивными теплоотводами.

Эта энергия пропадает впустую. Типичный усилитель класса AB имеет к.п.д. порядка 50%. Это значит, что лишь половина затрачиваемой энергии подается на громкоговорители (а они тоже не слишком эффективны), а остальная ее часть обогревает атмосферу.

Традиционные усилители мощности излучают бесполезное тепло в то самое время, когда выходные транзисторы переходят из открытого в закрытое состояние и наоборот. Фактически для усилителей класса A или AB это происходит постоянно. То есть такая схема лишь наполовину является усилителем, а наполовину - калорифером.

Этого недостатка почти полностью лишены цифровые усилители мощности.

Единственный способ создать аппарат, который не будет излучать тепло - выбрать режим работы, при котором усилительные элементы выходного каскада находят лишь в одном из двух состояний - закрыто или открыто. Это и происходит в цифровых усилителях.

Они были изобретены достаточно давно. Но на протяжении множества лет использовались для управления электромоторами, шейкерами и прочими электротехническими устройствами. И лишь относительно недавно стали применяться для усиления звука.

Наибольшее число проблем в цифровых усилителях создается излучаемыми высокочастотными помехами, которые возникают при переключении выходных транзисторов. И это неудивительно, ведь традиционная схема радиопередатчика разительно напоминает усилитель в классе D, с той лишь разницей, что вместо выходного фильтра у него антенна.

Правильно сконструировать усилитель класса D ничуть не проще, чем создать традиционный. От конструктора требуется хорошее знание высокочастотной и цифровой техники, без чего легко обходятся создатели традиционных усилителей.

Солидные вес и габариты техники рассматриваются многими как достоинства, и это еще одна из причин, почему компактные по своей природе усилители в классе D не стали до сих пор популярными.