Хай энд усилитель на транзисторах

Хай энд усилитель на транзисторах

Феномен транзисторного звучания УНЧ против "тёплого" лампового звука.

История борьбы с феноменом транзисторного звучания уходит в далёкие 80-ые годы.
С появлением продвинутых мощных транзисторных усилителей низкой частоты многих гурманов качественного воспроизведения музыки постигло разочарование — новинки с более высокими электрическими характеристиками никак не могли сравниться со своими ламповыми собратьями по мягкости и естественности звучания. Мало того, по "качеству" звучания они субъективно уступали и стареньким германиевым УМЗЧ, выполненным по канонам простейшей схемотехники, присущей ламповым конструкциям.
Сотни умных разработчиков чесали свои просветлённые репы в надежде хоть как-то снизить тембральные искажения в транзисторных усилителях, меняли схемотехнику и элементную базу, оживлённо гнались за сверхпараметрами, писали разные статьи, пока не поняли, что к цифрам, указанным в характеристиках усилителя надо относиться сдержанно, а верить можно только собственным ушам.
Однако, проиграв глобальную борьбу с лампой за чистоту музыкального звучания УНЧ, обиженные, но не разбитые в пыль транзисторные аудиофилы всё же собрались духом и вынесли на своих плечах ряд постулатов о происхождении в УНЧ пресловутого транзисторного звучания:

1 — Глубокая отрицательная обратная связь, без которой не обходится ни один транзисторный усилитель, порождает переходные искажения, вызванные запаздыванием сигналов в петле обратной связи.
2 — Всё та же глубокая обратная связь обуславливает низкое выходное сопротивление УНЧ. Это, с одной стороны, хорошо, так как повышает коэффициент демпфирования усилителя, но, с другой стороны, чревато возникновением интермодуляционных искажений в динамических головках, что, в свою очередь, вызывает неприятные призвуки, ошибочно принимаемые за искажения усилителя.
3 — Особо продвинутые специалисты упоминают тепловые искажения, которые вызваны скачками мгновенной температуры кристалла транзистора при прохождении сигнала, в связи с изменением рассеиваемой в нем мгновенной мощности. В результате, в процессе усиления музыкального сигнала коэффициент усиления по току (или крутизна) выходных транзисторов плавно (из-за инерции тепловых процессов) изменяется на 20-30%. Эти флуктуации, в свою очередь, становятся причиной инфразвуковых интермодуляционных искажений в УНЧ, к которым ухо слушателя чрезвычайно чувствительно.
4 — Поскольку уравнения, описывающие вольтамперные характеристики полевых транзисторов, практически идентичны ВАХ вакуумных приборов, "правильный" транзисторный УМЗЧ следует реализовывать именно на полевиках.
5 — Не столь важен общий коэффициент нелинейных искажений УНЧ (в ламповых Hi-End системах он часто составляет величину 0,1% и выше), сколь спектр гармоник этих искажений.
«Покажите мне график зависимости коэффициента искажений от частоты, и я скажу, как будет звучать усилитель», — написал Владимир Ламм, основатель и идеолог американской компании, занимающейся разработкой и выпуском звукового оборудования "Lamm Industries".

ИТАК, подытожим всё сказанное:
Идеальный усилитель должен быть построен на полевых транзисторах, иметь неглубокие и максимально короткие обратные связи (в идеале внутрикаскадные), работать в режиме А (для устранения тепловых искажений) и быть однотактным (как обладающий наиболее приятным для уха спектром гармоник выходного сигнала).
Последние 2 пункта скорее применимы для усилителей мощности, работающих при максимальных мощностях до 10Вт. Хотя существуют примеры американских мелкосерийных изделий однотактных транзисторных УНЧ и с выходной мощностью, достигающей 150Вт. Правда весит такой агрегат в одноканальном исполнении ни много ни мало — 70кг. Поэтому для усилителей, работающих в режиме А и при значительных мощностях, предпочтительными являются всё-таки двухтактные схемы.
Именно такую схему на полевых транзисторах мы рассмотрели на странице ссылка на страницу.

Не так давно я наткнулся на обсуждение темы "Про тёплый ламповый звук". Полемика велась на странице http://www.yaplakal.com/forum7/st/320/topic988477.html и, как это часто водится на любом неспециализированном форуме — никакого особого интереса не представляла. И всё было бы как обычно, если бы не единичный комментарий товарища по имени "aleks49".
Поскольку связаться с уважаемым "aleks49" мне не удалось, а мысли, изложенные в комментарии, были хороши: как по форме, так и по содержанию, то "не пропадать же добру", — подумал я и решил привести написанный им материал на этой странице — в полном объёме и авторском изложении.

«Итак:
Попытаюсь вставить свои 5 копеек. Может быть, мои наработки и наблюдения кому-то помогут правильно сориентироваться.
Дело в том, что я всю свою трудовую деятельность занимался ремонтом и настройкой всякой электронной, электромеханической и механической техники.
Так как это было оборонное предприятие мелкосерийной продукции, то разнообразие было очень широким.
Образование у меня специфическое — спец. училище подводного плавания радиолокационные и телевизионные системы. 8 лет службы на подводных лодках по специальности. В процессе службы так же 2 раза проходил специальную подготовку по быстрому поиску неисправностей в аппаратуре моей сферы деятельности.
Работая на "гражданке" в моих возможностях было использование любых лабораторных средств контроля и испытаний электронного оборудования. Эта преамбула нужна для того, чтобы те, кто будет мне оппонировать, могли ориентироваться в какие "дебри" может зайти разговор.
Продолжаю. В 70-е я увлёкся разработкой УНЧ. И к 1979 году, повторив большое количество распространённых на то время схем, пришёл к выводу, что транзисторные усилители, построенные по схемотехнике операционного усилителя с глубокой обратной связью, сильно грешат качеством звуковоспроизведения. Несмотря на низкие нелинейные искажения (измерялось измерителем нелинейных искажений) качество звука чем-то страдало. Получалась "каша" на звуке где звучат много различных инструментов. Некоторые инструменты даже в сольном исполнении с трудом узнаются. Никакие эквалайзеры не помогают.
Более тщательное исследование явления с помощью специализированного осциллографа (очень древний, ламповый, низкочастотный с высокой чувствительностью) обнаружило, что виной всему очень большое усиление исходных схем с разорванной общей обратной связью.
Действительно, такие схемы обладали таким же громадным коэффициентом усиления, как и интегральные ОУ. С помощью общей обратной связи усиление доводилось до нужного уровня и нелинейность устранялась. Но даже усилители с КНИ 0,01% и ниже при этом не удовлетворяли по звучанию. То, что в этом виноват именно транзисторный УНЧ не вызывало сомнений. На тех же акустических системах звучание от ламповых усилителей воспринималось лучше (имелись в наличии два ламповых советских усилителя на 50 и 100W).
Измерение КНИ показало, что ламповые УНЧ оказались совсем неидеальнами. КНИ у них достигал 1%.
В чём же дело? Работа с хорошим (правильным) осциллографом показала, что транзисторные УНЧ легковозбудимы. Так называемая нулевая точка на выходе совсем не нулевая. На уровне в несколько милливольт там присутствует хаотический колебательный процесс, который превращается в ВЧ генерацию при подаче на вход УНЧ даже самого маленького сигнала. В некоторых случаях эта генерация не превышает нескольких милливольт, а частенько бывает на весь размах напряжения питания.
Таким образом, если на вход УНЧ подавать синусоидальный сигнал то в "нулевой" точке это обнаруживается. Если подавать импульсный сигнал, то фронт импульса искажён выбросом. Частота этой генерации на уровне максимальной частоты выходных транзисторов УНЧ. Ко всему прочему выяснилось, что общая обратная связь обладает существенной задержкой. Задержку можно определить с помощью измерения единичного коэффициента усиления усилителя с разомкнутой обратной связью.
С хорошими высокочастотными транзисторами это может доходить до 100 и даже 200 кГц.
Итого, если усилитель без обратной связи способен усиливать сигнал до 100 кГц то задержка будет составлять 10 микросек. До появления обратной связи на выходе усилителя наблюдается размах выходного сигнала равный всему напряжению питания выходного каскада. При этом имеется ещё дополнительный выброс на переднем фронте. Через 10 микросекунд "срабатывает" обратная связь и с затухающим колебательным процессом сигнал опускается на уровень, который определён обратной связью.
Всё это можно увидеть с помощью хорошего осциллографа и присутствует на любом сигнале с любой звуковой частотой. На предельных для данного усилителя частотах присутствуют очень замысловатые виды искажений.

Вывод.
Виновата схемотехника построения УНЧ. Нельзя рассматривать УНЧ как операционный усилитель. Специфические искажения операционного усилителя улавливаются слуховым аппаратом человека.
Как с этим бороться? Полностью отказаться от схемотехники операционного усилителя при использовании в качестве УНЧ. Для УНЧ низкого класса можно это использовать и даже применять интегральные ОУ, но выходной каскад такого ОУ должен обладать большим током покоя. Таких ОУ почти не выпускают. Так называемые микромощные ОУ, хотя и обладают большой единичной частотой, но выход в покое микротоковый.
Ламповая схемотехника подсказала выход. В силу специфики ламп (они обладают невысокими показателями усиления и требуют для питания много энергии) не применяется излишнее усиление с последующим охватом общей обратной связью. В лампах используется довольно высокое анодное напряжение, что обусловливает очень протяжённую вольт-амперную характеристику. Перегрузка лампы тоже имеет протяжённую характеристику.
Одна из особенностей лампы состоит в том, что и нелинейность у неё несколько иная, чем у транзистора.
Здесь уже нужно сравнивать лампу с транзистором с помощью измерения образующихся при усилении гармоник.
В ламповом усилительном каскаде чётные гармоники на 5-8 децибелл выше по уровню, чем нечётные. Причём существенное значение имеют только 2-я и 3-я гармоники. Остальные ниже на 20-30 дб. и могут не учитываться.
В транзисторном усилителе на биполярном транзисторе 3-я гармоника выше, чем 2-я на 5 дб. но также существенна ещё и 5-я гармоника.
На полевых транзисторах 2-я и 3-я гармоники примерно равны и 5-я гармоника не имеет существенного значения.
Каскады усиления, построенные для увеличения токовой нагрузки(катодные повторители, истоковые повторители, эмиттерные повторители) не вносят заметных искажений в сигнал.
Что можно предпринять для высококачественного усиления.
1. Входные каскады УНЧ необходимо строить на полевых транзисторах и лампах для того, чтобы изначальный сигнал на малых уровнях не приобрёл неисправимых искажений.
2. Максимальное усиление по напряжению на один каскад не должно превышать 30.
3. Не охватывать обратной связью даже 2 каскада. Обратная связь должна существовать только на одном усилительном элементе (лампа, транзистор). Всякие новомодные усилительные микросхемы не должны рассматриваться как единый усилительный элемент.
4. Усиление сигнала необходимо разделить на две функции: усиление по напряжению и усиление по току. После усиления по напряжению необходимо обязательно повторителем разгрузить каскад.
5. Между каскадами усиления напряжения и разгрузкой разделительные конденсаторы применять не нужно, а при усилении напряжения конденсаторы ставить нужно, чтобы вывести рабочую точку лампы или транзистора на линейный рабочий участок.
6. Для усилительных каскадов, работающих с сигналами близкими к 1 вольту, использовать транзисторы с большим напряжением и задавать питание близкое к предельному. Именно таким образом удаётся растянуть вольт-амперную характеристику транзистора и получить большой динамический диапазон.
7. Не сдваивать полевые транзисторы во входных каскадах УНЧ. Иногда применяется такое для уменьшения коэффициента шума. Но такое решение приводит к увеличению нелинейности вольт-амперной характеристики и растёт 3-гармоника. В результате по гармоникам полевой транзистор становится ближе к биполярному.
8. Применять каскодные схемы в анод для ламп и в коллектор для транзисторов. Каскоды через катод или эмиттер не применять т.к. КНИ при этом возрастает сразу до 0,2%.

Читайте также:  Выложить печку на даче своими руками

Существует проблема фазоинверторов. Как получить противофазные сигналы с минимумом нелинейных искажений?
В дифкаскаде плечи оказываются по характеристикам разные и по усилению, и по нагрузочной способности и по нелинейности. Разгружать дифкаскад лучше всего истоковыми повторителями. И вообще любые каскады усиления напряжения разгружать истоковыми повторителями.
Вот те основы схемотехники, которые позволяют получить усиление звука с высокой верностью.

Мои соображения по поводу "мягкого лампового звука".
Лампа великолепный усилительный прибор для усиления звука и усилители на лампах за счёт растянутой характеристики показывают хороший результат. Но это не значит, что транзистор не способен конкурировать качеством звука.
В своё время в 1979 году мне удалось сделать усилитель с качеством звука, не отличимым от лампового. Тогда я применил технологии, которые перечислил текстом выше.
Получился усилитель без общей обратной связи с КНИ до 0,4% который не возможно было отличить по звучанию от лампового. Было изготовлено несколько штук разных по назначению УНЧ. Для домашнего использования до 30W и концертного использования до 100W причём для акустических систем с сопротивлением 16 ом и выше.
Качество звука оценивалось и сравнивалось работниками музыкальной культуры и лабухами, работающими по свадьбам и т.п. Для сравнения использовались имевшиеся в то время кинотеатральные профессиональные системы на транзисторах с выходными трансформаторами. Выходные трансформаторы никакого преимущества в усилителях на транзисторах не продемонстрировали. Разве только то, что могли согласовать выход усилителя с высокоомной акустикой. Но в случае с изготовленным усилителем, где применялось высокое напряжение питания и высоковольтные транзисторы, по мощностным параметрам он не уступил трансформаторным даже на высокоомной нагрузке. По качеству звука все участвующие отметили "чистоту" звука предъявленного УНЧ. Причём не возникло даже никаких ни у кого сомнений. Оказалось хорошее качество работы: как с микрофоном, так и с гитарами. Для Бас-гитары делали специальный усилитель с ограниченным диапазоном вверх и расширением вниз диапазона.
Усилители, которые делал я и мои соратники, по этому делу изготовлялись варварским способом, т.к. не было времени и денег оформлять конструкции в приличную форму. Распаивалось на "слепышах" обычными проводами, имевшимися под рукой. Под рукой тогда имелось большое количество провода МГШВ. Это многожильный провод в шёлковой и виниловой изоляции. Паялось внахлёст, межплатные соединения по месту.
Источники питания самые простецкие трансформаторы, диоды, электролиты. Платы обклеивались изолентами и полиэтиленом, иногда газетами или упаковочной бумагой. Всё обматывалось, чтобы нигде не замыкало. Коробку применяли от какого-нибудь прибора с заводской свалки. Всё уминалось и затискивалось. Имелись снаружи только сетевой шнур, тумблер включения, предохранители, регулятор уровня сигнала, регулятор громкости с тонкорректором, гнёзда для входа и выхода. Регулятор громкости был электронным своей конструкции. Для тон-коррекции применялись дроссели (сейчас никто такого не применяет).
Никаких регуляторов тембра не применялось. Как оказалось для хорошего усилителя они не нужны т.к. при использовании дома имеется уже нормализованная запись с винила или магнитофона. Никакой необходимости что-то менять в частотах не возникало.
Выходной каскад усилителя имел защиту от перегрузки по току на максимальный ток используемых транзисторов.
Входной усилитель делался на лампе 6Н16Б или 6Н23П и работал при напряжении 30В. В аноде стоял каскод на транзисторе (динамическая нагрузка), транзистор был германиевый. Разгрузка была эмиттерным повторителем на транзисторе П307. Далее стоял регулятор громкости с тон-корректором. Тон-корректор была возможность отключать. Регулятор громкости не был переменным резистором. Были три кнопки. Больше, меньше и вкл-откл тонкорректора. Схема на полевых транзисторах, максимальный уровень сигнала для такого регулятора 30мВ. Поэтому чувствительность усилителя была 30мВ. Именно при таком сигнале на входе выход получался на максимальную мощность. Внутри усилителя мощности между каскадами стояли фильтры НЧ. Частоты выше 30кГц обрезались, хотя без фильтров характеристика была линейна до 200кГц.
К чему я это рассказываю?
За всё время УНЧ творчества никогда и ни у кого не возникало даже мысли, что нужны какие-то особые провода, что провода нужно ориентировать в пространстве, что конденсаторы должны быть из меди или золота. Применялись обычные малогабаритные бумажные конденсаторы. Мощность сигнала в межкаскадных передачах мизерная, это не силовые элементы. У кондёра есть ёмкость, ТКЕ и утечка. Больше для него ничего не надо. В силовых цепях да! В силовых цепях важно ещё максимальный ток заряда-разряда. Иначе пластины отлетают.
Что касается "теплоты" звука, хочу обратить внимание на следующее. Лампоголики утверждают, что питание для ламп обязательно должно быть кенотронное, иначе звук становится неламповый. Я верю, что это действительно так. Дело в том, что кенотроны характеризуются током насыщения, что приводит к тому, что анодное напряжение слегка проседает при больших сигналах, а крутизна характеристики лампы зависима от анодного напряжения. Поэтому и появляется "мягкость" звучания. По всей видимости, это можно создать и в транзисторных каскадах. Но транзисторные каскады позволяют получить КНИ ниже, чем в лампах, с нечётными гармониками можно тоже побороться и получить приемлемый уровень. С шумами, конечно лампу не победить, но выйти на уровень когда они ниже порога слышимости — возможно.
Во всяком случае, в тех усилителях, что я делал, шумы на слух не обнаруживались. Никакого шипенья или шелеста. С гармониками та же история. 3-я гармоника всегда в транзисторных усилителях будет больше, чем в ламповых, но это примерно на 5 дб. Если же динамический диапазон усилителя сохраняется свыше 70 дб. то эту гармонику можно обнаружить только по прибору и никак не обнаружить прослушиванием. Если же транзисторный усилитель без общей ОС даёт КНИ 0.01% на малой и средней громкости (до 10W мощности), то такой усилитель значительно качественнее лампового. Опустить выходную лампу по КНИ ниже 0,2 задача очень сложная и потребует подспорья в виде добавок из транзисторов. В итоге мы опять вернёмся к вопросу — где транзисторное, а где ламповое.
Во входных каскадах лампа непревзойдённа из-за своей высоковольтности при милливольтных сигналах.
Хочу ещё отметить, что УНЧ на транзисторах без ОС тоже обладает мягкостью звучания и чёткостью звуковой картины, как и ламповые. Проблема только в том, что этот звук мало кто слышал. Только народные умельцы и их окружение».

Это сообщение отредактировал aleks49 — 12.01.2017 — 21:47

Всем привет.
Многие спрашивали, почему нет новостей про усилитель. Решил немного написать, но уже про другой усилитель с совершенно иной концепцией.
Работа усилителя сильно зависит от блока питания. Поэтому решено было сделать бескомпромиссный вариант: 1 блок питания на каждый канал усиления.
Так родилась вот эта плата:

После того как разобрались с питанием можно делать идеальный усилитель.
Для начала я прочитал книгу Дугласа Селфа "Проектирование усилителей мощности звуковой частоты" и выбрал самые главные моменты. У него описано, как получить от усилителя 0,001% искажений (1 тысячная %).
Например стандарт Hi-Fi, порядком устаревший, допускает 1%(1000 тысячных%). Ему сейчас соответствуют самые дешевые усилители за 3-4т.р.
Большинство дорогих современных усилителей имеют 0,020-0,050% на 1 кГц, это считается хорошим показателем.
На спектре искажений АВ класса обычно видно "лес" гармоник и это хорошо слышно. Причем на ВЧ показатели ухудшаются в несколько раз и их обычно никто не афиширует.

Читайте также:  Термостойкая гофра для генератора

Почему же серийные усилители имеют параметры в 20-50 раз хуже, чем могли бы. Ответ прост: Упрощение и экономия на транзисторах выходного каскада.

Кроме того 2 мощных выходных транзистора позаимствовано из схемотехники домашних усилителей, рассчитанных на 8 Ом нагрузку. При работе на 4Ом и менее, у них падает коэффициент усиления, что дает дополнительную нагрузку на предыдущие каскады и не позволяет выдать менее 0,020-0,050% искажений.
Дуглас Селф советует использовать 4-6 мощных транзистора при работе на 4 Ом и менее.

Таким образом для отличной работы нужно 7 транзисторов выходного каскада(4 мощных+3 маломощных) установленных на 1 радиаторе. Рядом с каждым выходным транзистором установлен конденсатор 2200*50В.
Кондеры в сигнальных цепях либо пленка, либо электролиты для аудио от ничикон.

И напоследок THD первого запуска усилителя. Ток покоя пока установлен по минимуму энергопотребления, с ним не экспериментировал.

Прослушивание: Было проведено бегло на небольшой мощности. Звук можно охарактеризовать как детальный, рельефный. Я скептически отношусь к аудиофилизму, но даже на мой слух отличить звук этого усилителя от обычного усилителя не составляет труда.

По многочисленным просьбам, я заново открываю цикл “легендарные усилители”, чтобы продолжить рассказ о самых внушительных разработках в области усилительной техники, появившихся за последние семьдесят лет.

Некоторые из моих читателей справедливо отметили, что, несмотря на мой скепсис в отношении т.н. “лампового звука”, в этом цикле я уделил пренебрежительно мало внимания полупроводниковым разработкам. Этот пост исправит такую вопиющую несправедливость.

Да простят меня любители “теплой ламповости”, но на самом деле полупроводниковых УМЗЧ, признанных схемотехническими шедеврами, инженерами, меломанами и аудиофилами, значительно больше, чем ламповых.

Quad 303 — полупроводниковая легенда 60-х

Считается, что в первое десятилетие массового применения полупроводников в усилительной схемотехнике (т.е. в 1960-е годы) не существовало устройств, которые могли бы быть сравнимы с ламповыми по верности воспроизведения. Несмотря на это расхожее убеждение, мне знакомо несколько таких устройств, лучшим из которых, пожалуй, является Quad 303.

Этот усилитель многие называют вершиной развития транзисторной схемотехники в 60-е. По утверждениям аудиоинженера Питера Бройнингера, именно схемотехника Quad 303 заложила основы того, что будет с успехом применятся еще пару десятилетий.

Номинальная мощность УМЗЧ составила 45 Ватт на канал вне зависимости от номинального сопротивления АС (в диапазоне 4

16 Ом), что очень внушительно для 1968-го года (тогда такой мощностью могли обладать концертные системы).

В те годы этот УМЗЧ имел репутацию универсального устройства, которое могло использоваться как профессионалами, так и рядовыми меломанами. Особое место занимала лимиттерная защита, которая позволяла устройству длительно бесперебойно работать при большой нагрузке.

Создателям Quad 303 удалось снизить THD и IMD настолько, что современникам было тяжело их точно измерить.

Основные характеристики устройства следующие:

  • Выходная мощность: 45 Вт;
  • Частотный диапазон: 30 Гц

35 кГц;

  • THD: 0,1%;
  • Входная чувствительность: 0,5В;
  • Соотношение сигнал/шум: 100 дБ;
  • Ширина: 120 мм; Высота: 159 мм; Глубина: 324 мм; Вес: 8,2 кг.
  • Достаточно быстро пользователи поняли преимущества двойного моно и стали использовать Quad 303 парами, как 2 моноблока. Дело в том, что по свидетельствам современников устройство одинаково стабильно работало как в стерео, так и в моно-режиме.

    Krell KSA-100 — шедевр радиолюбителя

    К началу 1980-х репутация транзисторных систем упала ниже плинтуса. Если не считать Ampzilla и ещё пару монстров от крупных производителей типа Mark Levinson, которые не могли упасть в грязь лицом, на рынке не было достоверно звучащих транзисторных усилителей. Пользователи того времени, судя по публикациям в архивных журналах типа Stereophile, жаловались на то, что транзисторное усиление искажает звук едва ли не сильнее, чем это делают несовершенные акустические системы того времени.

    Среди энтузиастов были люди, которые верили (как оказалось небезосновательно) в будущее “кремниевого” звука и полупроводников в Hi-Fi, среди них был Дэн Д’Агостино. Можно сказать, что транзисторный High End начинался именно с этого аудиоинженера. Сегодня этого парня знают как пафосного и авторитетного героя со страниц аудиофильской прессы, одного из опытнейших экспертов по бескомпромиссной схемотехнике.


    поздняя версия KSA-100S

    Всё началось со страстного увлечения, которое почти не приносило доходов. Радиолюбитель и аудиоинженер-энтузиаст был убежден в том, что можно создать транзисторный УМЗЧ, превосходящий ламповые как по объективным характеристикам, так и по субъективно определяемым параметрам. Таким усилителем стал Krell KSA-100.


    KSA-100 mk2

    Разработка устройства была начата в 1979-м году, а уже в 1981-м KSA-100 получил главный приз на Международной выставке потребительской электроники «Consumer Electronics Show» (CES). Об особенностях схемотехники лучше расскажет схема, которая стала отправной точкой для очень многих любительских и профессиональных разработок на западе.

    Применение высококачественных компонентов и нетривиальные для своего времени схемотехнические решения позволили добиться следующих характеристик:

    • Мощность: 100W (8 Ом — 20 dBW);
    • Частотный диапазон: 20Hz–20kHz;
    • Неравномерность АЧХ: +0.0/–1dB (20Hz–20kHz), +0.0/–3dB (1Hz–150kHz);
    • THD: 60;
    • Входное сопротивление: 47 кОм.

    Необходимо отметить, что устройство выпускалось на протяжении двух с лишним десятилетий, а цена на него несколько раз менялась, до 1994-го года она неуклонно росла, достигнув пика в $5500. Эксперты таких изданий как “The Absolute Sound”, “Stereophile” и “What hi-fi” не стеснялись в выборе эпитетов, описывая заслуги автора кремниевой легенды. В одной из таких пафосных статей Д’Агостино назвали “человеком, который доказал, что полупроводниковые усилители способны бесподобно воспроизводить музыку”, что в целом соответствует действительности.

    Цифровой усилитель TacT Millennium — High End класса D

    Датчанин Питер Лингдорф — незаурядный датский инженер, сооснователь и один из ведущих разработчиков компании TacT (известной сегодня как «Lyngdorf Audio ApS») создал легендарный для своего времени TacT Millennium. Фактически, это та разработка, которая заставила по-другому посмотреть на усилители класса D, причем даже самых упрямых аудиофилов притязательных филофонистов.

    Дело в том, что большинство ранних усилителей класса D помимо высокого КПД славились отвратительнейшим звуком. Такое низкое качество воспроизведения часть современников раннего интегрального усиления списывало на несовершенство технологии. Прочие и вовсе говорили о невозможности создать сколько-нибудь приличный усилитель в этом классе.

    Предположительно в 1997-м году Лингдорф решил разрушить расхожие стереотипы про возможности цифры и класс D. Он начал копаться в особенностях широтно-импульсной и импульсно-кодовой модуляции, экспериментировать. Позже создал компанию TacT для выпуска устройств, которые принципиально отличались от всего, что в то время было представлено на рынке.

    В результате своих изысканий Лингдорф пришел к выводу, что для получения высокой верности воспроизведения с классом D, необходимо применять метод кодирования аналогового сигнала с использованием повышенной частоты дискретизации, а именно 352,8 кГц (разработчик явно брал с запасом, чтобы впечатлить современников).

    В этом методе достаточный динамический диапазон достигается при малой разрядности квантования. Благодаря такой частоте вероятные ошибки квантования, сиречь шумы и искажения цифрового сигнала, сдвигаются в высокочастотную область, далеко за границы человеческого восприятия.

    По сути усилитель представляет собой ЦАП с аналоговым оконечным каскадом, поэтому в спецификациях к этому устройству значится надпись “digital input only”.

    Результаты контрольных измерений характеристик устройства не могут не обрадовать ратующих за высокую верность воспроизведения:

    • Мощность (RMS), 4 Ом, 2 x 300W, 1 KHz, 0.1% THD+N
    • Мощность (RMS), 8 Ом, 2 x 150W, 1 KHz, 0.1% THD+N
    • Номинальное сопротивление 4 — 8 Ом
    • Частотный диапазон 0.3Hz-33KHz -3dB points, 8Ом
    • Частотный диапазон 20Hz-20KHz -0dB/+0.2dB, 8Ом
    • THD+N: 0.01%, 1W/8 Ом
    • THD+N: 0.015%, 1W/4 Ом
    • THD+N: 0.06%, 100W/8 Ом
    • THD+N: 0.02%, 300W/4 Ом
    • Отношение сигнал/шум: 113 dB, Ref. 200 /8 Ом
    • Динамический диапазон: 140 dB, Ref. 200 W/8 Ом
    • Разделение каналов n 100 dB 1 KHz, 200 W/8 Ом

    На основании описанных выше характеристик «The Absolute Sound» и один из его контрибьюторов — Роберт Грин включили TacT Millennium в десятку лучших усилителей мира.

    Думаю, людям, которые ноют про “мертвую цифру” и “этот отвратительный класс D”, будет интересно узнать, что Роберт Грин (Robert E. Greene) одинаково авторитетный как в среде аудиоинженеров, так и среди технически подкованных аудиофилов, признанный авторитет в области обзоров ламповых УМЗЧ, считает одним из лучших усилителей в мире — цифровой усилитель, работающий в классе D.

    В этом посте я постарался собрать наиболее знаковые транзисторные усилители, которые доказали состоятельность полупроводниковой схемотехники еще в далекие 60-е, 80-е и нулевые. Во многом я хочу продемонстрировать этим постом, что верность воспроизведения зависит далеко не от наличия в усилителе вакуумных приборов. Истинная причина интереса к лампам скорее в ностальгии по времени, когда “солнце светило ярче и трава была зеленее”, маркетинговой мифологизации ТЛЗ и редким случаям рационального использования, например, с электростатическими наушниками.
    Предлагаю поучаствовать в традиционном опросе.

    Читайте также:  Как правильно наклеить стразы на ногти

    Джинса
    В нашем каталоге представлен широкий ассортимент усилителей, ресиверов и другой звуковоспроизводящей аппаратуры. У нас вы можете приобрести как транзисторные, так и ламповые УМЗЧ, а также акустические системы высокой верности воспроизведения.

    Спасибо этим ресурсам.

    Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

    Как вы оцениваете верность воспроизведения в современных усилителях класса D?

    • Скопировать ссылку
    • Facebook
    • Twitter
    • ВКонтакте
    • Telegram
    • Pocket

    Похожие публикации

    • 2 июня 2018 в 21:54

    Советский HI-FI и его создатели: лазерные видеодиски в СССР

    Легендарные усилители: чемпион по искажениям, ламповый долгожитель для Пола Маккартни, цельнометаллическая оболочка

    Легендарные усилители – историческая «анатомия» трендов: размышления о качестве, ценах и тенденциях

    Комментарии 63

    И не стоит забывать, что самих "классов D" довольно много. Вообще D — это суть "импульсная коммутация силовой цепи", в отличие от линейной (A/AB). Разумеется связка ЦАП+усилитель А/АВ не может быть усилителем класса D.

    А вот среди самих импульсных усилителей есть разные подходы: к примеру полумостовая или мостовая схема усилителя. Широтно-импульсная или дельта-сигма модуляция. Без обратной связи, с ней и прямой связью (к примеру, когда рабочий цикл сразу масштабируется под напряжение шины питания).

    И даже то, как эти транзисторы открываются в мосте может влиять на THD усилителя. К примеру есть две схемы

    На THD влияет также технология силовых ключей, примененных в усилителе. К примеру сейчас идет "хайп" на транзисторы на базе нитрида галлия: у них можно сделать очень маленькую "мертвую зону", а частоты коммутации отправить до мегагерц

    Для класса D прошу добавить заунывный матан в виде всяких там джиттеров, нелинейно заваленных фронтов, нелинейного реакции импульсного источника питания и прочих инженерных печалей.

    Вобще в домашних усилках нет особого смысла применять класс D.
    Мощности не те а если это таки усилок как отдельное устройство, то качество должно быть ну хоть какимто 🙂
    Чистый класс D (когда ШИМ непосредственно на выходе усилка) это свистелко — перделки низкого класса когда надо все запихать в маленькую коробочку или проф усилки дешевые и экономные для кабаков и сельских дискотек или еще я видел усилки класса D на телефонах (на звонковый динамик). В девайсах на батарейках где критичен ужор электричества и нет особых требований к качеству классу D — самое место.

    В мощных концертных усилках — другая проблема. Сделаем честный AB и получим неподъемную прожорливую бандуру. А вот гибриды позволяют убить всех зайцев. Получаем вполне компактную коробочку на 5КВт. Только они сложные схемотехнически и дорогие.

    Со всем изложенным соглашусь за исключением одного — смысл есть — цена.

    А кто вам сказал, что во всех усилителях класса А завались гармоник? Это только в ламповых гармоник завались и учитывая психоакустический постулат о «теплой» благозвучности четных гармоник низкого порядка всё с «приятно» вполне объяснимо.

    Слушать должно быть не «приятно», а точно. Удовольствие нужно получать от музыки, а не от каких-то особенных гармонических искажений. Произведение должно быть таким, каким его создал автор, сыграл исполнитель, записал саунд-продюссер со звукооператорами и концептуальная задача аппаратуры передать это в точности.

    Остальное от лукавого, все эти росказни про «индивидуальный характер звучания» и «оттенки» тех или иных устройств — суть оправдания тех или иных искажений, чтобы заретушировать наличие банальных искажений.

    Другое дело, что восприятие субъективно и тут нужны инструменты, типа эквалайзера и других способов обработки, которые помогут адаптировать звук для конкретных ушей. Но это частности, звук, в идеале, должен быть максимально близок к оригиналу.

    искажения бывают приятными и создают живость и текстуру. Жизнь вообще не стерильна.

    вот простой пример как человеку приходилось вносить искажения, чтоб звук был живее
    www.youtube.com/watch?v=XCtvpgQsAxc&t=474s

    все это, конечно не отменяет точности и аккуратности, но не всегда так просто.

    Существуют дорогущие неугловатые (зализанные) АС с низкими искажениями в алюминиевом корпусе. Вряд ли самодельщина без CAD/CAM систем, станков и многих версий конструкции (итераций изготовления) их переиграет:

    Genelec 8351APM DSP

    • "студийный активный 3-полосный монитор со встроенным DSP. Концентрическое расположение всех излучателей."

    Такой корпус может сильно бубнить и дребезжать на своей резонансной частоте (полосе частот).
    Вы обмеры какие-нибудь делали, описание изобретения?
    Kickstarter почему не поднят на уши? 🙂

    Только на разработку автоподстройки всемирно признанных студийных мониторов под конкретное помещение человеко-годы разработки ушли, а может и сотни. Не верю я в такие ваши "прорывы" без мнений сторонних экспертов или хоть RMAA с более-менее прямым микрофоном.

    >К началу 1980-х репутация транзисторных систем упала… на рынке не было достоверно звучащих транзисторных усилителей.

    Ну сейчас. Как раз в 70е когда в это вовлеклись японцы, спихнув европу и штаты, стали вкладываться совсем иные деньги. Миллионы долларов, на нынешние это нечто неприличное. Те, что не снились никаким энтузиастам и европейцам. Все технологические достижения — оттуда, включая полупроводники без которых это не родилось. А магнитной записи это ленты и точная механика, массовое производство головок магнитофонов, массово примененные микропроцессоры.

    Все усилительные дела японцами были отработаны в 70х и до середины 80х, — искажения, мощность, скорость нарастания, линейность, оттенки, точность, дизайны, фичи, компоновки качество изготовления — вообще все. Конкурировали по каждому параметру доводя до предела.

    примером тот же Technics SE-A1 1,000,000yen (November, 1977 release) — это около $8000 USD тогдашнего курса — что _очень_ много. Зарплата в штатах у дантиста и адвоката была (медианная) $30k/y а я японии 80-100k/yen это месячная зарплата у технического работника в крупной фирме.
    Смотрим на год — это это потолок развития. На нынешние деньги это сотни миллионов в разработке, тысячи людей. Собственно все гранды имели в линейке суперусилители к 80ым, Sony TA-N77 (87-89), Yamaha 101M (82), Yamaha MX-10000 да и обычный продукт был вполне качественный — просто разброс велик из за особенностей разработки моделей разными группами, и часто по заказу третьей стороной, но подавалось кай единая линейка.

    под это строили свои концертные залы, все известные музыканты нанимались в качестве тестировщиков слухачей — реклама.

    Затем это выжато досуха крупными игроками, и с рынка по сути ушли как с малоприбыльного. Магнитофоны как и винил проиграли DAT/DCC и CD.
    Тем более появились цифровые дела, и качество аналогового звука стало не так чтоб нужно — все переключились на видео.

    Те что остались — влачили и клепали в ниша,
    а бренды клепали дешевку массово урезая до предела, так как низкомаржинальный рынок.

    Accuphase который куда более известен поделок от Krell
    и который начинался с Kenwood KA-9100 (1977-79)) пожалуй самым лучшим массовым усилителем, коий и сейчас превосходит многих на голову. И в котором конденсаты Elna были спецзаказом- да таким что и сейчас спустя десятки лет они дадут фору новым. Где оконечник был сборкой на медной плате из кристаллов. Это повторюсь для _массового_ усилителя. И его дизайн одного из лучших предов для винила потом воровал Сухов в журнале Радио, перекореживая и выдавая за свой.

    Затем уж главные инженер разработчик кенвудовского Trio стал развивать Accuphase как бренд усилителей. Это когда крелла еще и не было.

    При крупных игроках эти хайэнды радиолюбительствовали, потом на спаде производства к концу 80х -90ым, сумели организовать продажу мелочи задорого (ввиду невозможности наладить тираж и продать), где вместо техно-качества (а где его брать? кто станет разрабатывать особые конденсаторы или транзисторы для компании из пяти человек и где эта компания возьмет дорогих инженеров) продавали приобщение и понты. И брать стали не параметрами а массой корпуса и тому подобным.

    И дизайн у них оттого стал массивным что CNC обработка алюминия подешевела, но заказывать совсем кастомное сложно при их объемах. А вес нарастить — недорого.
    Вот и появились ящики из металла, зачем то. Собственно и задача стала продавать вместо элегантного — гальваника и заказные изделия все еще стоила дорого.

    вообще то были усилители Пасса, которые по звуку как ламповые. В частности их использовала Накамичи PA5 (1987) /PA7 (1987-89) где даже текстолит был заказной-голубой и переключатели специально, чтоб ощущение было приятным.

    А все это существование мелких хайэндов и возможно лишь потому что более никому с деньгами как серьезный продукт оно не интересно. То что бывает когда интересно — мы видим на примере компьютеров и прочих айфонов.

    Ссылка на основную публикацию
    Фото телефона хуавей п 20 лайт
    Содержание Введение Дневная съемка Селфи В помещении Ночь Портреты Впечатления Введение На прошлой неделе выходил материал о масштабном тестировании качества...
    Флуоресцентная краска для авто
    В состав светящейся краски входит люминофор, который в течении дня накапливает свет и благодаря этому светится в темноте. В дневное...
    Флэт айрон стейк что это такое
    Справочник по самым популярным видам стейков, основанный на американской схеме разделки туши. Любой из этих кусков вы можете заказать в...
    Фото терморегулятора теплого пола
    Одной из разновидностей обогрева помещений является система “Тёплый пол”, которая позволяет владельцу сберечь необходимый микроклимат в комнатах. При это он...
    Adblock detector