Андрей ВРУБЛЕВСКИЙ, Дмитрий ЧУМАНОВ
В последние годы для всего мира характерен устойчивый и интерес к однотактным усилителям. Ими восторгаются, их критикуют, о них спорят. Появилось немало и любительских конструкций, и промышленных моделей, в том числе в самых высоких (до сотен тысяч долларов) ценовых категориях. Можно даже сказать, что мир разделился на два лагеря - ярые поклонники однотактной схемотехники и ее не менее ярые противники.
Сторонники однотактных усилителей указывают в первую очередь на их субъективно определяемые качества: особая чуткость, певучесть звучания, «музыкальность» (последнее слово приходится взять в кавычки, так как не всегда понятно, что именно под ним подразумевается). Доводы противников, напротив, основываются на самых что ни на есть объективных данных Это, как правило, невысокая мощность, ограниченный (как снизу, так и сверху) частотный диапазон, и высокий уровень измеряемых искажений. Можно, конечно, возразить, что фирма «WAVAC» выпустила 100-ваттный однотактный усилитель; что частотный диапазон усилителя «ML2» фирмы «LAMM Industries» составляет 3-80000 Гц без ООС, но, боюсь, эти аргументы покажутся неубедительными, если вспомнить, какой ценой (30-35 тыс. долларов) это все достигнуто.
На фото модный усилитель фирмы «WAVAC» для тугих кошельков
А потому спустимся с небес на землю и попробуем ответить на вопросы, актуальные для большинства любителей музыки: какая мощность реально необходима для прослушивания в домашних условиях и какой приемлемый уровень нелинейных искажений? Кажется, было бы естественным сказать, что, дескать, мощности чем больше, тем лучше, а искажений, разумеется, наоборот. Увы, на деле все не так просто, Высокая мощность достигается переводом выходного каскада в класс АВ, что вызывает неизбежный рост искажений всех видов, а заметного, начиная с нескольких процентов, уменьшения этих искажений можно добиться, только прибегнув к глубокой отрицательной обратной связи, про которую до нас было написано достаточно, чтобы понять - качество звучания с ее помощью повысить не удастся, можно лишь заменить одни искажения другими. Банальный пример: 0.003% гармоник при 100 Вт мощности - цифры, типичные даже для относительно дешевого транзисторного усилителя. Так с чем же связано бедное, даже убогое, лишенное всякой эмоциональности звучание большинства таких усилителей?! За все в этом мире приходится платить, и я рамках одной ценовой категории вам неизбежно придется выбирать между мощностью и качеством.
Но все не так уж безнадежно. На вопрос о необходимой мощности убедительно ответил А. М. Лихницкий в своей статье «Мощность» . Согласно его выводам, акустическая система чувствительностью 90 дБ в паре с усилителем мощностью 10 Вт способна в комнате площадью 20 м2 создать звуковое давление, необходимое для полноценной передачи forte fortissimo симфонического оркестра. Господа аудиофилы, зачем же больше?
Теперь поговорим об уровне нелинейных искажений. Нам придется обратиться к некоторым выводам психоакустики, утверждающей, в частности, что на слух заметность нелинейных искажений для гармоник разного порядка неодинакова. Большинство исследователей сходятся на том, что 1% второй гармоники не заметят даже профессиональные эксперты, а основная масса испытуемых обнаруживает ее примерно с 1,8-3,5%. К сожалению, не совсем так обстоит дело с гармониками более высокого порядка. Согласно эмпирическим наблюдениям заметность на слух какой-либо гармоники прямо пропорциональна квадрату ее номера. Исходя из этого. 0,1%. скажем, десятой гармоники и 2.5% второй вызовут соизмеримое (хотя и по-разному проявляющееся) ухудшение качества звучания. Более того, одни гармоники могут маскировать присутствие других, так, в частности, третья гармоника становится менее заметной при наличии второй. Спектральное сочетание плавно спадающих по уровню гармоник (вторая наибольшая, третья меньше, четвертая еще меньше и т. д.), является для нашего слуха наиболее благозвучным. Более подробно об особенностях слухового восприятия можно прочитать в . мы же отметим только, что приводимые в паспорте сведения о совокупном уровне нелинейных искажений без указания спектра этих искажений ровным счетом ничего (!) не говорят о качестве звучания.
Предположим, мы вас убедили, и мощность в несколько ватт при нескольких процентах гармоник вас устраивает, но почему обязательно при однотактной схеме? Заглянем в старый учебник по ламповой схемотехнике . Там черным по белому прописаны четыре основных преимущества двухтактных ламповых выходных каскадов: - отсутствие постоянного подмагничивания в выходном трансформаторе: - увеличенная (в классе А как минимум вдвое) выходная мощность; - компенсация четных гармоник в выходном сигнале; - пониженная чувствительность к пульсациям питающего напряжения.
Учебник был написан около полувека назад, и, хотя законы физики за это время не изменились, стоит задуматься, к чему мы стремимся, применяя эти законы. При внимательном прочтении знакомых еще со студенческих времен страниц можно заметить, что основным стремлением схемотехники в те годы было получение все более высокой мощности при уменьшении габаритов и веса. Сейчас мы ставим перед собой обратную задачу - получение максимально достижимого качества звучания, невзирая на габариты и вес. Так может попробуем пойти обратным путем - от класса В к классу А, от двухтактного каскада к однотактному? Давайте рассмотрим так называемые недостатки однотактных выходных каскадов.
1. Постоянное подмагничивание в выходном трансформаторе. Оно не только уменьшает индуктивность первичной обмотки, но и заставляет железо работать по частному циклу гистерезиса (говоря не вполне технически грамотно, в «чистом классе А»), то есть в режиме с повышенной линейностью, особенно на малых сигналах, без той вроде бы заглаженной, но все-таки присутствующей «ступеньки» при переходе через ноль, что присуща двухтактному режиму работы (может быть, с этим связано главное преимущество однотактников - потрясающая микродинамика?). Уменьшение индуктивности компенсировать достаточно просто - увеличив габариты и вес, мы ведь договорились, что они для нас не главное.
2. Выходная мощность двухтактного каскада, работающего в классе А. равна выходной мощности однотактного каскада, построенного на той же паре ламп, но включенных параллельно. Класс АВ мы здесь не рассматриваем ввиду невозможности его реализации без ООС.
3. Компенсация четных гармоник в двухтактном каскаде в силу указанных выше особенностей слуха приводит чаще всего к субъективному ухудшению качества звучания. Не случайно некоторые разработчики, как у нас, так и за рубежом, пытаясь приблизить звучание своих двухтактных аппаратов к звучанию однотактных путем перекоса в фазоинверторном каскаде, подмешивают к сигналу вторую гармонику. Увы, это не решает всех проблем, связанных с двухтактниками.
4. Повышенная чувствительность однотактных каскадов к пульсациям питающего напряжения преодолевается в результате простого увеличения емкости фильтрующих конденсаторов блока питания, что при их нынешних размерах и стоимости не представляет сложности.
Вот мы и пришли к неожиданному выводу: большинство декларируемых недостатков однотактного усилителя при ближайшем рассмотрении оказываются его достоинствами, остальные же на сегодняшний день легко устранимы за счет увеличения габаритов, веса, и, как следствие, стоимости. Небольшая мощность при больших габаритах, весе и стоимости - насколько это приемлемо, пусть каждый решит для себя сам. Нам же представляется вполне естественным, что усилитель высокого класса, способный в соответствующем тракте доставить ни с чем не сравнимое наслаждение любителю музыки, имеет внушительные размеры и вес и стоит больше, чем посредственный аппарат, хотя бы и с мощностью на порядок выше.
Конечно, бывают ситуации, когда без высокой мощности не обойтись, например, при озвучивании дискотеки, но в домашних условиях грамотно спроектированный однотактный триодный усилитель без обратной связи мощностью 5 - 10 Вт с типичным уровнем искажений около 5-6% при полной мощности (и соответственно около 1.0% при мощности 1 Вт), работая на акустическую систему чувствительностью 90 дБ и более, способен обеспечить весьма высокое качество звучания, зачастую недостижимое для аппаратов, использующих какую-либо другую схемотехнику.
Внимательный читатель может отметить, что большая часть сказанного выше в равной мере относится и к транзисторным однотактным усилителям. Совершенно верно, в мире существует и такое направление, его яркими представителями являются усилители серии «Pass Aleph» Нельсона Пасса. Мы не против транзисторов, но все же заметим, что на сегодняшний день ламповый триод является самым линейным усилительным элементом, и с его помощью получить высокое качество звучания, во всяком случае, проще. Подтверждением этому служит и тот факт, что в самых высоких ценовых категориях мы видим только ламповые однотактники.
Ну, хорошо, скажете вы, допустим. Но какое отношение все это имеет к большинству любителей музыки, а нашей стране, не имеющих возможности приобрести не только готовый усилитель «Саrу» или «Audio Note», но и необходимые для их построения компоненты - лампы 300В производства «Western Electric», трансформаторы «Tango», конденсаторы «Black Gate» и «Multicap», серебряные провода «Kirnber Cable»? А вот какие. Тем из вас, кто знает, за какой конец брать в руку паяльник, мы предлагаем самостоятельно собрать из доступных деталей простой в изготовлении и настройке ламповый усилитель, способный, тем не менее, продемонстрировать все преимущества однотактного лампового звука, о которых мы так много говорили.
Схема. Однотактный ламповый усилитель из доступных деталей
Из возможных вариантов мы предпочли усилитель на выходных лучевых тетродах 6ПЗС в триодном включении. Этот аппарат явился прототипом серийной модели «Avant Electric Nostalgia», отличающейся от него некоторыми доработками, вызванными, в частности, технологическими требованиями серий-нот производства.
Основные технические параметры усилителя:
выходная мощность 7 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 6%,
чувствительность 0,4 В,
полоса рабочих частот на полной мощности не хуже 12 Гц - 30 кГц без ООС.
Выходная лампа 6ПЗС была выбрана нами, во-первых, за ее доступность и низкую (около 20 рублей на питерском радио рынке) цену. Во-вторых, за достаточно высокую линейность в триодном включении я многообещающий спектр гармоник (относительно высокая вторая гармоника и низкая третья). Напомним, что эта лампа, точнее ее прототип 6L6, разрабатывалась специально для использования в звуковых трактах. И в-третьих, за ее теплое (тут самое время вспомнить про спектр гармоник) и - все-таки не обойтись без этого слова - «музыкальное» звучание, даже в сравнении с такими серьезными соперниками, как EL34 и 6550, Два относительных недостатка этой лампы в триодном включении - небольшую выходную мощность (3,5 Вт) и достаточно высокое внутреннее сопротивление (около 1.5 кОм) - мы преодолели, включив две лампы параллельно. Следует заметить, что среди российских радиолюбителей распространено необоснованное, на наш взгляд, мнение о недопустимости параллельного включения ламп. Не желая углубляться в дискуссию на эту тему, привезем простой пример. Один из самых дорогих (как-никак 330 тысяч долларов) усилителей всеми уважаемой фирмы «Audio Note», а именно «Gaku-Оn», имеет на выходе две включенные параллельно лампы, что вовсе не мешает его счастливым обладателям наслаждаться музыкой. Так или иначе, включив параллельно лампы 6ПЗС, мы получили внутреннее сопротивление 750 Ом и 7 Вт триодной мощности. Ну, чем не «трехсотка»?!
Рассмотрим схему подробнее. Входной каскад, он же драйвер, выполнен по схеме с динамической нагрузкой (SRPP) на одном из лучших отечественных малосигнальных триодов 6Н9С, Применение SRPP объясняется не каким-то нашим особым расположением к таким каскадам, а тем, что мы попробовали разные варианты (один триод с анодной нагрузкой, параллельное включение двух триодов и т. п.) и остановились на SRPP. как на обеспечившей наилучшее, по нашему мнению, качество звучания. Выходной каскад, как упоминалось выше, выполнен на двух лучевых тетродах 6ПЗС в триодном включении. Для того чтобы свести к минимуму нелинейные искажения, выходные лампы подобраны парами по анодному току и крутизне с точностью 1,5% и при необходимости заменяются тоже парами. Тем, у кого нет возможности подобрать лампы, советуем не расстраиваться и использовать те лампы, которые есть (желательно все же из одной партии), так как разброс параметров ламп приводит к росту в основном второй гармоники, что не должно радикально ухудшить звучание. Выбранные нами режимы работы выходных ламп могут, на первый взгляд, вызвать недоумение. В частности - напряжение на второй сетке, почта на 100 В превышает величину, указанную в справочнике, В свое оправдание мы сошлемся на статью , где доказывается возможность применения пентодов и лучевых тетродов в триодном включении с превышением некоторых справочных режимов без существенного снижения ресурса работы ламп.
Наш многолетний опыт работы с лампами это подтверждает, к тому же стоимость 6ПЗС не столь велика (в отличие от, скажем, 300В), и замена даже всего комплекта ламп один раз в несколько лет вряд ли заметно скажется на чьем-то бюджете. Нагрузкой выходного каскада служит трансформатор.
Выходной трансформатор , конечно же, является важнейшим элементом конструкции. От него зависит, пожалуй, не меньше, чем от выходной лампы. В нашем варианте он выполнен на Ш-образном сердечнике из трансформаторной стали толщиной 0,35 мм (вполне подойдет ШЛ-сердечник на стали Э310-330), ширина среднего стержня 25 мм, высота табора 40 мм, Первичная обмотка состоит из четырех секций по 510 + 1190 + 1190 + 510 витков провода ПЭВ или ПЭТВ диаметром 0,28 мм. Между ними расположены три секции вторичной обмотки по 216 витков провода диаметром 0,71 мм. От 130-го витка можно сделать отвод для 4-омной нагрузки. Все секции первичной обмотки соединены последовательно, вторичной - параллельно. Между обмотками проложена конденсаторная бумага (можно использовать и обычную бумагу) толщиной 0.3 мм. После намотки катушка пропитана техническим воском (смесь парафина и перелина). Сердечник собран: Ш-пластины и I-пластины отдельно, между ними с помощью пластины из изолирующего материала выставлен зазор 0.25 мм.
Это не единственно возможная конструкция выходного трансформатора. Вполне допустимо использование других конструкций, например, в последние годы получил распространение двух катушечный вариант па ПЛ-сердечнике, имеющий определенные достоинства (впрочем, как и недостатки), В таком случае рассчитывать трансформатор придется самому. Напомним, что необходимые для расчета сведения вы можете почерпнуть в , а также укажем основные параметры. Прежде всего, это сопротивление первичной обмотки по переменному току 2,5-3.0 кОм, а также ток постоянного подмагничивания не менее 120 мА. Единственное предостережение: не используйте сердечники с площадью среднего стержня менее 10 см2 (габаритной мощностью менее 150 Вт), иначе вряд ли вы получите приемлемые характеристики па низких частотах.
Блок питания собран па кенотроне 5ЦЗС , что не случайно. Практика показывает, что кенотронное питании способно существенно повысить качество звучания усилителя, какие бы полупроводниковые диоды вы до этого ни использовали. Неслучайно в самых дорогих моделях применяются именно кенотроны. Для силового трансформатора мы использовали магнитопровод Ш25×50, первичная обмотка содержит 770 витков провода ПЭВ диаметром 0,63 мм, повышающая обмотка - 1340 - 1340 витков провода диаметром 0,315 мм, накальные обмотки - соответственно 19 витков провода 1,25 мм для питания кенотрона, 24 витка того же провода для питания накала выходных ламп, и 24 витка провода 0,71 мм для питания накала входных ламп, Можно использовать и другой магнитопровод от трансформатора мощностью не менее 150 Вт, произведя расчет самостоятельно.
Все детали установлены на алюминиевом шасси и соединены между собой с помощью навесного монтажа. Старайтесь максимально использовать выводы самих элементов: там, где их не хватает, применяйте провод МГТФ-0.35, особое внимание уделите «земляным» цепям. Основные требования к монтажу: провода должны быть по возможности короткими и ни при каких условиях не допустимы замкнутые контуры, иначе у вас получится не усилитель, а радиоприемник. Собранная без ошибок схема настройки не требует. Желательно только проконтролировать с помощью тестера напряжения и токи в указанных точках. Если измеренные значения отличаются от приведенных на схеме не более, чем на 10%. - все в порядке. Грубые отличия, скорее всего, указывают на ошибку в монтаже или на неисправность какого-либо элемента.
Перед первым включением проверьте монтаж самым тщательным образом. Это избавит вас от острых ощущении. Если при включении ваш усилитель не подал сигналов тревоги (запах гари, искры, громкие щелчки и т. п.), дайте ему прогреться 10-15 минут и приступайте к измерениям.
При правильном монтаже «земляных» цепей уровень фона в ваших АС должен быть достаточно низким. С акустической системой чувствительностью 90 дБ он слышен, только если ухо поднести вплотную к низкочастотному динамику В противном случае придется поэкспериментировать с расположением деталей и проводов, что иногда может занять даже несколько дней. Но, так или иначе, это решаемая задача, и, следовательно, вы с нею справитесь.
Теперь затронем такой больной вопрос, как типы применяемых элементов . Почему больной? По этому поводу нам приходилось читать и слышать прямо противоположные мнения, начиная с того, что наши отечественные компоненты ничем не хуже (а то и лучше) самых дорогих и престижных зарубежных, и кончая тем, что без «Black Gate» и «Multicap» нечего даже пытаться получить приличный звук. Подробное рассмотрение этих вопросов выходит за рамки статьи, и мы ограничимся лишь некоторыми частными рекомендациями, основанными на нашем личном опыте.
Типы элементов, указанные на схеме, гарантируют вам некоторый начальный уровень качества, причем вполне сравнимый с присущим некоторым недешевым зарубежным моделям. А дальше, исходя из ваших вкусов и возможностей, попытайтесь подняться на более высокий уровень. Только не требуйте от этой схемы слишком многого, и она вас не разочарует. Итак, начнем по порядку.
Потенциометр, стоящий на входе, способен радикальным образом повлиять на качество звучания. К сожалению, достойной заменой дорогостоящему «ALPS» может стать разве что ступенчатый аттенюатор, скажем, на основе отечественных герконов с золочеными контактами.
Не меньшее влияние на звук оказывает и замена переходной емкости. Если у нас есть возможность, советуем попробовать «Multicap RTX» или «Jensen», известные не менее, чем «Audio Note». Они звучат весьма по-разному, но каждый из них, на наш взгляд, заслужил свою высокую репутацию (и высокую стоимость). При всем пашем патриотизме мы не можем согласиться с теми, кто утверждает, будто наши К40У-9 (КБГ, ФТ, ФГТИ и многие другие) лучше (как вариант - не хуже), чем вышеназванные «Multicap», «Jensen» и т. п., Предполагаем, что заявления такого рода вызваны недостаточно высоким качеством используемых при тестировании звуковых трактов.
В блоке питания прекрасно зарекомендовали себя наши МБГО (МБГВ, МБГН, МБГЧ, еще лучше КБГ-МН и т. п.), если закрыть глаза на то, что они займут полкомнаты. Несмотря на наше бесконечное уважение к «Black Gate» серии «WKZ», язык не повернется рекомендовать их в силу запредельной стоимости. Советуем приберечь их для более продвинутых конструкций, а сюда поставить что-нибудь попроще, например «Rubicon» или «Nichicon».
И, наконец, если для монтажа вы прибегнете к какому-либо OFC-проводу известной фирмы (на наш вкус) и припою «WBT» или «Audio Note», хуже не станет.
Несколько слов по поводу акустических систем,
которые могут использоваться с этим усилителем. Говорят, что только высокочувствительные (95 дБ и выше) акустические системы способны раскрыть возможности маломощных ламповых усилителей. Бесспорно, чем выше чувствительность ваших АС, тем меньшая мощность требуется от усилителя для создания одинакового уровня звукового давления и тем меньше, соответственно, будут искажения. Но вот беда, не всегда более чувствительная акустическая система оказывается лучшей по звуку.
Как же быть?
В домашнем комплекте одного из авторов описываемый усилитель длительное время работал с акустическими системами на динамических головках «Peerless» чувствительностью 88 дБ, воспроизводя музыку различных жанров, включая хард-рок на повышенной громкости, и проблем с передачей динамических контрастов не было. На выставке «Российский Hi-End 2000» усилитель «Nostalgia» демонстрировался в комплекте с акустическими системами чувствительностью 87 дБ в зале площадью никак не менее 50 м2 и к изумлению многих, к нашему в том числе, на большинстве фонограмм он смог обеспечить необходимую громкость, не заходя в «клиппинг». Так что если предельная громкость не является для вас главным критерием оценки качества звучания, используйте ту акустическую систему, которая у вас есть, и, возможно, вы будете приятно удивлены. На самом деле удивляться не стоит, субъективное восприятие громкости звучания ламповых усилителей существенно отличается от восприятия громкости транзисторных. Наиболее часто называемая субъективная оценка мощности "Nostalgia"- 35-40 Вт. Надеемся, что развеяли ваши сомнения.
Существует другая проблема, на наш взгляд, не менее важная. Сочетание высокого (3 Ом) выходного сопротивления усилителя с высокой добротностью акустической системы иногда может привести к нежелательному подъему на низких частотах, попросту говоря, к гудению. В подобных случаях обвинение чаще всего падает на усилитель, хотя нам кажется, что акустическая система виновата не меньше. Точнее, это проблема взаимного согласования усилителя и акустической системы. Существует несколько способов ее решения. Наиболее простой - введение неглубокой обратной связи, уменьшающей выходное спротивление усилителя до приемлемого уровня. Как же так, скажете вы, ведь мы только что отказались от обратной связи по идейным соображениям. Что ж, в данном случае мы предлагаем пойти на компромисс, учитывая, что в большинстве случаев достаточно глубины ООС в 2-3 дБ. Но для убежденных противников ООС приведем и более радикальное решение - самостоятельно изготовить акустическую систему с пониженной добротностью специально для эксплуатации с усилителями без обратной связи. Если такая перспектива вас не пугает, мы, со своей стороны, готовы опубликовать один из возможных вариантов конструкции подобной системы на страницах журнала.
Литература
1. Лихницкий А. Мощность. Часть 1. "АудноМагазин".N" 2 (7) 96.
2. Frankland S. Single-Ended Vs Push-Pull. Part 1. «Stereophile» 12/1996.
3. Цыкин Г. Усилители электрических сигналив. 1963,
4. Трошкин Н. Триод из подручных материалов. «Клacc А», октябрь 1997.
5. Цыкин Г. Трансформаторы низкой частоты. 1955.
Спецификация
Усилитель
R1 - МЛТ 0,5 470 кОм
С1 - 47 мкФ, 450 В
R2, R3 - МЛТ 0,5 1,5 кОм
С3 - 1000 мкФ, 6ЗВ
R4 - МЛТ 1 20кОм
С2 - 0,15 мкФ, 250В
R5 - МЛТ 0,5 220кОм
С4 - 300 пФ (К78)
R6, R10 - МЛТ 0,5 1,0кОм
R7, R11 - МЛТ 1 100 Ом
R8, R12 - МЛТ 0.5 22 Ом
R9 - ПЭВ 10 240 Ом
R13* - МЛТ 0,5 30-120* кОм
V1, V2 - 6Н9С
V3, V4 - 6ПЗС
С2 (К72 П6, К72 П9)
С1, СЗ (К50-27, К50-37, К50-42, Rubicоn, Nichicоn, Jamicon)
БЛОК питания
VI - 5ЦЗС
L1, L2 - 2,5Гн х 0.14 А
С1, С2, СЗ - 220 мкФ, 450 В
С4 - 47 мкФ, 100 В
R1 - МЛТ 1 300кОм
R2 - МЛТ 1 - 43кОм
C1, C2, СЗ (K50-27, К50-37, К50-42, Rubicon, Nichicon, Jamcon)
Несмотря на простоту конструкции, звучания усилителя отличается хорошей музыкальностью. Данный усилитель может быть рекомендован для первого опыта интересующихся «ламповым» звуком, имеющим скромный бюджет. Собрав эту схему, вы будете потрясены звучанием любимых записей!
Конструкция аппарата восходит к так называемой схеме Loftin-White – двухкаскадного усилителя с непосредственной связью. Отсутствие межкаскадного конденсатора (или трансформатора) положительно сказывается на линейности, широкополосности и фазовой характеристики усилителя.
Внимание! Не следует приступать к изготовлению данной конструкции, не имея опыта работы с высоковольтными электроцепями (до 1000 В). Безопасность – прежде всего, соблюдайте осторожность, не подвергайте себя риску!
Его чувствительность - около 1 B, чего вполне достаточно для большинства С D -проигрывателей – наиболее массового ныне источника музыкального сигнала. Заметное на слух ограничение появляется на уровне выходной мощности около 8 Вт. Но оно настолько «ласковое», что, чуть снизив громкость, можно продолжать прослушивание. При мощности 4 Вт коэффициент гармоник не превышает 0,4%, при 1 Вт – не более 0,1%. Основной продукт искажений - 2-я гармоника сигнала.
Схема усилителя
B первом каскаде по схеме работает один из триодов лампы 6Н8С. Лампа выбрана после прослушивания в данной схеме нескольких типов в различных режимах и имеет на взгляд (ухо?) автора несколько преимуществ. Ее звуковая сигнатура отличается естественностью, a построение стереопанорамы - точностью и глубиной. Если усилитель изготавливается в виде моноблоков, разумно применить одиночные триоды 6С2С – даже c несколько лучшим результатом. Могут подойти также и 6С5 (6С5С).
Примечание. Возможно, кому-то понравится звук лампы 6Н1П, которая также неплохо работает в данной схеме, но автор считает ее звучание здесь резковатoм.
Небольшой по величине резистор автоматического смещения не шунтируется конденсатором, что создает небольшую местную ООС c линеаризующим действием. Кроме того, отсутствие конденсатора снимает проблему его влияния на звук, которое почти никогда не бывает положительным.
Для выходного каскада также после проб выбрана лампа EL34 в триодном включении.
Совет. Постарайтесь ее найти, она порадует вас упругим басом, гармоничным тональным балансом – прекрасный прибор!
Существовал и ее отечественный аналог, правда, малораспространенный 6П27С. Несколько хуже будут 6ПЗС (в этом случае предпочтительнее 6ПЗС-Е), ГУ-50. При соответствующем перерасчете выходного каскада можно попробовать 6Н5С (6Н1ЗС), по паре включенных в параллель EL84 (6П14П), 6П1П, 6П6С (все – в триодном включении) или 6С19П.
И наконец, кто располагает лампами 6СЗЗС или 6С41С, может и c ними поэкспериментировать, умощнив источник питания и понизив анодное напряжение. Хотя, строго говоря, мощность первого каскада в данной схеме для их «раскачки» недостаточна. На схеме ниже показана цепь общей отрицательной обратной связи (резистор R7), введенная c целью снижения интермодуляционных искажений. Однако в авторском варианте ОС не включена.
Схема содержит совсем небольшое количество элементов, но качество каждого очень важно. Здесь мы изложим некоторые желательные «излишества», хотя и в минимальном варианте звучание усилителя вас не огорчит.
Начнем c регулятора громкости . Если вам доступен дискретный переключатель высокого качества – лучше применить его, собрав схему L-аттенюара. На практике бывает достаточно всего 5-6 положений.
Резисторы R2 – R5 типа МЛТ-2. R 2 выполняет защитную функцию при возможном нарушении контакта в движке потенциометра R 1. R 6 можно набрать из четырех МЛТ-2 в смешанном соединении или применить проволочный остеклованный мощностью 10 Вт. Допуск номиналов всех резисторов – 5%.
Конденсатор для цепи катода выходной лампы лучше приобрести импортный – из наших деталей подойдет разве что К50-35. Но наилучшим решением будет применение здесь полипропиленовых или бумажных (МБГЧ или МБГП) конденсаторов емкостью хотя бы 50-60 мкФ.
Выходной трансформатор заслуживает отдельного разговора. Если ориентироваться на его самостоятельное изготовление, сечение железа следует выбрать около 10 см 2 (можно немного больше). Намотка секционированная – чередование 5 слоев «первички» (2500 витков, диаметром 0,25 мм) и 4 слоев «вторички» (300 витков, диаметром 0,б мм). Сделайте отводы от 240-го и 270-го витка для настройки под конкретную акустику.
Автору больше нравится звучание трансформаторов на Ш-железе, но можно применять и ленточный сердечник. Многое зависит от качества стали - лучше всего использовать сердечник от какого-либо звукового трансформатора (кинотеатральная аппаратура, ламповые радиоузлы и т.д.). Толщина немагнитной прокладки при сборке около 0,15 мм.
Если применяете межобмоточную изоляцию из конденсаторной бумаги, то лучше пропитать собранный трансформатор парафином для повышения электрической прочности и фиксации витков. Автор использует для изоляции тонкую сантехническую ленту «ФУМ» (белого цвета). Она хорошо фиксирует витки, обладает свойствами отличного диэлектрика. И если трансформатор при этом намотан аккуратно (витки по краям не проваливаются и т. п.), его можно и не пропитывать.
Несколько слов об особенностях монтажа. Лучше, если все соединения будут наиболее короткими – крепление компонентов «от точки к точке». Если длина соединительных проводов будет менее 10 см, их влияние на звук не будет столь ощутимым. Наиболее компактно смонтируйте катодные цепи, точка заземления всех компонентов должна находиться вблизи входного разъема. Сюда же подключите общий провод анодного питания.
Не жалейте на источник питания средств и усилий! B крайнем случае – используйте один трансформатор c достаточным запасом мощности и раздельные выпрямители. Представляется также разумным применение отдельного трансформатора накала (например, серийных ТН) - рисунок ниже. Это упростит намотку анодных трансформаторов и решит проблему предварительного прогрева нитей ламп перед включением высокого напряжения.
Вариант применения отдельного трансформатора накала
Питание нитей накала выпрямленным напряжением предпочтительно в отношении уровня фона и качества звучания. Оптимальный анодный выпрямитель двухполупериодный (не мостовой!). Такая схема показана на рисунке ниже, она гасит синфазные помехи из сети, и усилитель получается очень «тихим», без неприятного фона и рокота.
Схема питания канала стереоусилителя
(от отдельного силового трансформатора)
Примечание. Автор придерживается мнения, что только питание каналов усилителя от отдельных силовых трансформаторов на рисунке ниже полностью реализует преимущества однотактного лампового усилителя в «деликатности» передачи стереопанорамы.
Для выпрямления лучше применять силовые вентили на токи свыше 5 А c большой площадью кристалла. Обычные диоды при переключении создают помехи c широким спектром, которые портят звук. Можете убедиться в этом сами!
Дроссели от ламповых цветных телевизоров, типа Др-5-0,08. Если пожелаете, примените в источнике кeнотроны (5ЦЗС хорошо подойдут), бумажные конденсаторы МБГЧ или КБГ-МН в сочетании c большими дросселями на 10-15 Гн.
Если не смутят габариты, это будет по-настоящему «безальтернативный» источник, который, возможно, пригодится вам в будущем, когда захочется попробовать элитные выходные лампы (6С4С, 300В и другие).
B качестве компромисса предлагается шунтирование конденсаторов C1, С2 и C4 (хорошо, если они будут импортными) бумагомасляными (МБГЧ, КБГ) и емкостью не менее 10 мкФ.
Совет. С целью повышения выходной мощности до 10-12 Вт можно рекомендовать введение в первом каскаде усилителя фиксированного смещения величиной 2,5–3 В.
Небольшая мощность усилителя требует чувствительной акустики. Из отечественных громкоговорителей прошлых лет акустика мощностью 15-30 Вт небольшого размера предпочтительнее, чем клоны S-90. Сейчас еще можно найти старые кинотеатральные громкоговорители c головками 4А-32, они хорошо подойдут.
Вариант c 2А-12 и рупорным ВЧ-звеном на базе головки 1А-20 или подобной - это уже серьезная акустика! После небольшой доработки получаются громкоговорители c хорошей динамикой, красивым басом и высокой чувствительностью. Если ваши возможности совсем ограничены – наберите несколько старых 4-ваттных головок с бумажным подвесом диффузора и разместите их в открытых ящиках большого размера, дабавив, если есть, «бумажные пищалки». Для баса хорошо 6 ГД-2. Желаю успехов и наслаждения звуком.
Статью подготовил: Николай Сухов
Любители качественного звука оценят нашу сегодняшнюю самоделку: ламповый однотактный усилитель Magnifique Evolution.
Made in ex-USSR from the old soviet components .
Это история о том, куда может завести неосознанное желание создать нечто из ничего, и о том, во что этот «монстр» может обернуться.
Джазово-рокенрольные импровизации
Есть такой вид времяпрепровождения – рассмотрение в сети всякой техники: Маранцы, Деноны, Ямахи, Ротели, Неды и проч. Подобный новодел окружает со всех сторон, свисает над головой, «упрашивая» купить, поменять и купить снова. Что иногда и происходит.
Но параллельно с этим у меня шел процесс доработки своей техники. Аудиофильскими, и не только, методами я пытался получить звук, который, по моим представлениям, соответствовал нужному мне уровню качества. Я добивался динамичного (драйвового), теплого, детального, прозрачного звука с незыблемой сценой. Вот где-то так… И это наконец произошло. Я получил нужный мне звук на транзисторном классе АВ. И что дальше? Тупик… Если звук теплый, и детальный, прозрачный и драйвовый, то в условиях конкретной комнаты его нельзя и нелепо делать еще более таковым, каков он уже есть, ибо все это уже есть. Но всегда хочется чего-то большего… И выход есть! Японский усилитель Luxman 550A. Транзисторный класс А. Всего 20Вт на канал. Но каких ватт! Искажения – 0,005%. Внутри все не просто правильно, а идеально правильно. Большие стрелочные индикаторы радуют глаз. Масть и отделка корпуса. Короче – Hi-End! 5700$!!! Подождите…
В моем случае интереснее, это уж точно, получить такой же звук на другом типе аппаратуры. Лампы! Лампы, лампы! Это вдохновляет.
Ибо каждый уважающий себя ценитель музыки должен иметь в своем арсенале и . Это и вдохновило, особенно творения тех храбрых джентльменов которые представили свои проекты в сети.
Чтобы не изобретать «велосипед», решено было создать усилитель из готовых схемных решений с привнесением своих представлений о «правильном».
Схема
Расположен на отдельной плате и содержит в себе двойной электронный дроссель с задержкой анодного напряжения по конструкции Чугунова. На этой же плате расположился источник напряжения смещения и стабилизатор постоянного напряжения накала драйверной лампы. Спектр питания получился очень чистый.
Вся схема питается от двух трансформаторов: основной – ТАН-43 и дополнительный, на 10В, для подсветки индикаторов и для накала драйверной лампы. В качестве второго можно задействовать ТН-30.
Сам усилитель выполнен отдельным блоком, по схеме Олега Чернышева, с фиксированным смещением выходных ламп. Конденсаторы C4 обеспечивают коррекцию по верхним частотам. Для линейной характеристики достаточно 100 nF. У меня стоит 200 nF – подъём на 1db.
Регулятор уровня громкости наборной, на базе советского приборного спаренного переключателя на десять позиций. Я его предварительно разобрал, почистил, смазал густой силиконовой смазкой и поставил более мягкую пружину. Вся конструкция окружена экраном из медной жести. Общее сопротивление регулятора напрямую влияет на уровень самых нижних частот и на уровень шума. Его сопротивление рекомендую в пределах 15 – 24 кОм.
Выходные трансформаторы ТВ-2Ш (ТВЗ-1-9). Подбирались из семи штук по максимальному уровню сигнала и частотному диапазону.
Селектор входов на тумблере на два источника. Разумеется, есть возможность и место соорудить релейную систему, если захочется в будущем.
Провода идущие от входных гнёзд к селектору уложены в толстый посеребренный медный экран от какого-то военного радиокабеля.
Корпусные провода от всех блоков и экранов и от лицевой панели сходятся в центре блока питания на минусе конденсаторов.
Взаимное расположение всех узлов, блоков и разъемов определялось по минимальному уровню шумов и контролировалось по спектрометру с последующими сравнительными замерами RMAA.
Вместо блока Олега Чернышова, если не нравится его звук или для эксперимента, можно поставить блок усилителя по такой распространенной схеме http://cxem.net/sound/amps/amp46.php или любой другой однотакт соответствующего тока потребления.
Компоненты БП, установленные на радиаторы, расположены вверх теплоотводом. При вертикальной установке этих компонентов с другими , необходимо изменить разводку .
R24 – регулировка напряжения накала Л1 6,3 В.
R17 – регулировка напряжения выхода электронного дросселя 300В.
С14 – определяет время установки рабочего режима анодного напряжения.
R11 – установка тока пентодов. При анодном – 300В. На R10 48mV.
R12 – установка уровня индикаторов на 0db (2W) 2,85В при нагрузке на выходе 4 омма.
Корпус
Чернышев назвал свой усилитель Pokemon– маленький карманный монстр. В моем случае, из-за почти полного неведения, что творю и что хочу, получился усилитель для полноформатного корпуса. Или карман должен быть больше… Цели, уплотнить все детали для компактности, у меня не было. Тем более, если что захочется изменить, то корпус не будет помехой.
Корпус собрался из стеклотекстолита. По-другому не получилось. Но получилась довольно устойчивая конструкция. Шасси – 6мм. Задняя стенка – 4мм. Верхняя крышка (2мм). Её цвет и фактура, на мой взгляд, приемлемы и не требуют окраски. Передняя панель из фольгированного стеклотекстолита (2мм), обшитого спереди алюминием (2мм). В дополнение для усиления и украшения применялись различные алюминиевые уголки. Шасси конечно будет значительно удобнее, если его сделать с окнами под платы, как делали в старину. Для этого можно смело использовать толстую фанеру, а не дорогой стеклотекстолит. Вентиляционная решетка – мыльница. Опорные ножки – подшипники (Primare отдыхает).
***
Собственно, весь этот проект – это процесс создания ради самого процесса, а не с целью получить некий самый лучший усилитель с эталонным звуком. Детали применялись самые простые, особенно это касается выходных трансформаторов и переходных конденсаторов (К73 мало кто рекомендовал на эту роль).
Каков результат?
Что мы видим и слышим? Несмотря на отсутствие принципиального перфекционизма, и где-то, формальный подход, получилось очень красивое и стильное, как по мне, изделие, которое продемонстрировало достаточно мощный и красивый звук, даже на низко чувствительных (85db) АС. Возможно, это конечно и не Luxman-550A, но можно отметить, высокую детальность и прозрачность звука, теплоту и динамичность, а также «неприличное» отсутствие даже намека на шум или фон. Вообще по индивидуальным ощущениям, после прослушивания, это очень хороший результат.
Приборные замеры
Потребление электроэнергии: 66 VA, 46W, 0,3A.
Выходная мощность ограниченная видимыми искажениями синусоиды, при входе 1,3V: 2,3W.
Максимальная выходная мощность: 3,6W.
Диапазон частот при линейности 1,5db: 30Hz – 18kHz.
Ламповый усилитель Musical Paradise MP-301 MK3 разработан в Канаде Гарри Хуаном, и выпускается в Китае маленькой фабрикой.
Первая версия - Musical Paradise MP-301, вышла в 2008 году.
Собственно, в Канаде у этого усилителя и наибольшее количество поклонников. Почитайте их , и , там много интересного.
Обратите внимание на фотку с форума - мужик, расслабленно балдеющий вместе со своими собаками под звуки этого усилителя.
Именно такой эффект даёт ламповый звук на организм всех млекопитающих. Так что не удивляйтесь, если после включения усилителя вам захочется прилечь, закрыть глаза, расслабиться и выкинуть из головы все мысли. (Не забудьте оставить дверь открытой, чтобы ваши собаки, кошки, жёны и дети пришли поваляться вместе с вами).
«Ламповый саунд», кстати, хорошо лечит от депрессии, хандры, меланхолии и головной боли.
Третья версия усилителя намного отличается от второй, а первая вообще на третью не похожа, ни по дизайну, ни по схемотехнике.
Это первая версия:
Это вторая версия:
Это третья:
Внутри всё гораздо лучше, и совсем по другому. Обратите внимание на качественные комплектующие: «военные» резисторы Vishay Dale, конденсаторы RIFA 450, Rubycon, Philips BC и Nichicon:
Трансформаторы намотаны бескислородной медной проволокой, сердечники - японское трансформаторное железо Z11 и M6. Регулятор громкости сделан по технологии ALPS.
Главная особенность этого усилителя состоит в том, что он универсальный - его выходные лампы можно выбрать по своему желанию (и потом менять самостоятельно): 350B
350C, KT66, KT77, KT88, 6L6, EL34, 5881, российские 6П3С и 6П3С-Е.
Можно поставить лампы G807 (российские Г807) через специальный переходник:
Входные лампы могут быть или 6J8P, 6SJ7, 6SH7 (или российские «стеклянные» 6Ж8П и «металлические» 6Ж8).
В усилителе есть микросхема для автоматического регулирования смещения, поэтому не важно, какой степени «убитости» будут ваши лампы, она автоматически выставит для них оптимальный режим работы. Несмотря на это, производитель всё же рекомендует ставить в аппарат подобранные пары ламп.
При заказе усилителя вам будет дана возможность бесплатно выбрать тип ламп. Я заказал выходные 6L6GC (включённые светят как новогодняя ёлка):
и входные 6J8P:
Все они оказались производства китайской фирмы Shuguang.
За фирменные при заказе придётся доплачивать. Все лампы пришли новые, в упаковке, подобранные в пары по параметрам.
Я сравнил китайские лампы Shuguang 6L6GC с б/у лампами, купленными на Ebay: американскими Sylvania 6L6GB, японскими Toshiba 6L6GC. Слушал также 6П3С семидесятых годов, и новые 6П3С-Е восьмидесятых, и не заметил какой-либо особой разницы между всеми ними, хотя японские лампы выглядели более аккуратно сделанными.
Канадцы тоже обратили внимание, что бо льший эффект даёт замена входных ламп (RCA с металлической колбой), чем выходных. Но всё же «на выход» рекомендуют ставить чешские JJ (Tesla) EL34 или KT88, или RTF EL34.
Сейчас все китайские лампы заменил. На вход ставил «разнокалиберные» б/у Sylvania 5SJ7GT:
Нормально.
Заказал для прикола старые металлические радиолампы 6Ж8:
Пришли новые, каждая в картонной коробочке, производство моего родного Новосибирска, год выпуска 1968. Они у меня на входе и останутся.
P.S. Нет, не останутся. Звук новых 6Ж8 хуже, чем у б/у Sylvania 5SJ7GT.
На выходе сейчас стоят (купил на ):
Отдал за две лампы и доставку (700+700+200) 1600 рублей (в Новосибирск из Санкт-Петербурга).
На выход ставил так же (купил на ):
Отдал за две лампы и доставку (500+500+200) 1200 рублей.
(Можно было заказать и :
хотя они намного дороже - 2000 рублей штука. К тому же выглядят из-за «золотой» краски как-то пошловато).
Звучание усилителя Musical Paradise MP-301 MK3 - прекрасно.
В аудиосалоне своего города я сравнил его с гибридником VINCENT SV-237:
за сумасшедшие 162 тысяч рублей, и (по моему мнению) мой звучал лучше.
Я раньше, давно, уже слышал ламповые усилители, первым у меня был легендарный Прибой 50 УМ 204С в девяностых годах. Я даже тогда переделал его (хотя раньше никогда в жизни не держал паяльник) по рекомендации в статье А.М. Лихницкого в журнале Аудио Магазин, №1, 1996 год. Он звучал очень хорошо.
Потом отдал его переделывать специалистам в однотактник на лампах 6С4С. После переделки от оригинального Прибоя остались только выходные трансформаторы, верхняя крышка, шасси, и нижняя крышка.
Этот усилитель звучал неплохо, но высоких и низких было мало, и он плохо играл Black metal, который я в основном слушаю. Поэтому я его продал в двухтысячных.
После изучения форумов я пришёл к выводу, что для металла мне нужен усилитель на лампах 6L6 или 6П3С.
И вот, наконец, через десять лет, я купил себе именно такой усилитель.
Притащив, не особенно и тяжёлый, этот усилитель в аудиосалон, и послушав на нём разную акустику, обнаружил, что дорогие полочники Bowers & Wilkins 685 лучше дешёвых напольников. Пришлось задавить жабу.
Усилитель имеет на передней панели выход на наушники (2 ватта), качество которого оказалось для меня приятной неожиданностью. Звук через него просто потрясает, он мощный, напористый, в чём-то даже эпичный. Причём это явно слышно даже на наушниках не самой высокой ценовой категории.
Так что если в вашем доме все спят, а вы не можете прекратить слушать музыку - подключите к MP-301 MK3 наушники.
Это важно: если ваш источник имеет выход на наушники - не используйте его, а подключайте наушники через этот усилитель. Он улучшит звучание любой записи.
Плюсы и минусы от покупки:
Плюсов очень много.
Минусы:
1) Силовой шнур с канадской трёхштырьковой вилкой.
2) На глянцевом покрытии типа «рояльный лак» хорошо видны отпечатки пальцев и пыль.
3) Усилитель прилично нагревается во время работы, особенно выходные лампы снаружи и дроссель в блоке питания внутри. Вентиляционные отверстия расположены только снизу.
4) Выход для наушников может иметь маленький фон (с лампами 6L6 он будет минимальный).
5) Выходные разъёмы под акустику расположены очень близко друг к другу, что делает невозможным использование разъёмов типа «лопатка» для подключения колонок из-за угрозы КЗ:
6) Гарри Хуан никому не даёт схему этого усилителя, поэтому его апгрейд (замена резисторов и конденсаторов, например) будете делать на свой риск.
Этот обзор будет дополнятся, пишите замечания.
Планирую купить +35 Добавить в избранное Обзор понравился +53 +132
