В КАЧЕСТВЕ ВСТУПЛЕНИЯ

Специалисты и обозреватели единодушны в том, что усилители Hi-Fi, растиражированные в массовой аппаратуре и доступные каждому желающему, перестали быть эталоном качества. Выражаясь совковым жаргоном, Hi-Fi соотносится с High-End'oM как " хрущобы" и нынешние " дома улучшенной планировки". Однако провести точную границу между этими двумя категориями аппаратуры вряд ли удастся. Ведь с одной стороны есть супер Hi-Fi, а с другой - доступный High-End, отличить которые по качеству готового продукта - звучания голоса и музыки - не могут даже " набившие ухо" дегустаторы от звука. Например, известна равная итоговая оценка, которую дают как явно High-End овским усилителям Octave V50 и Arion Acoustics Adonis, так и похожим на них по цене, но, судя по рекламе, явно Hi-Fi йным усилителям комплекта Musical Fidelity и загадочному J. A. Michell Engineering Alecto.
Для наших мест, прочно забытых богом прогресса, можно провести аналогию с ситуацией в радиоэлектронике в советские времена. С одной стороны - мощная радиопромышленность с ее " среднесерым ширнепотребом", вечно не успевающая за колесницей прогресса, а с другой - радиолюбители-конструкторы с единичными экземплярами высококачественной аппаратуры. И, наоборот, с одной стороны -налаженная заводская технология, а с другой - сигаретный пепел на плате, возможно, стакан водки, а может быть немытые руки после закусывания салом... Совокупность этих условий не давала выигрыша ни одной из сторон.
В том все еще потустороннем для большинства из нас мире давно уже иные времена, поэтому можно с уверенностью считать High-End аппаратуру чем-то вроде самоделок, изготовленных в заводских условиях, или профессиональным подходом к радиолюбительскому конструированию (оно для нас всегда было эквивалентом творческого подхода! ). А, скорее всего, это не столько оригинальные схемотехнические решения, сколько тщательная технологическая отделка несерийных или малосерийных экземпляров устройств ручной работы.
Правда, есть две существенные особенности, которые вытекают из соединения вышеназванных противоположностей. Первая из них - явное пренебрежение и повсеместное нарушение всякого рода " табу", которых в практической радиоэлектронике великое множество, ради достижения заданного качества звучания. Вторая связана с исключительно высокой стоимостью аппаратуры, что позволяет применять любые нетривиальные, а порой - просто экзотические подходы к схемным и технологическим решениям. В свете такого подхода наиболее разительно выделяются в классе High-End'a усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ), акустические системы и проигрывающие устройства, особенно для виниловых дисков, хотя не исключены интересные решения и для CD проигрывателей.
Итак, по необычному внешнему виду High-End УМЗЧ узнается сразу, но это не наша тема. Главное то, что мы сразу видим лампы, выпирающие наружу из корпуса у подавляющего числа конструкций. Это может быть либо весь ламповый усилитель, либо оконечный каскад на лампах, но удаление транзисторов из аппаратуры High-End - это общая тенденция, хотя случаются исключения. Такая же общая задача - обеспечить линейность режима усиления, для чего используют режим работы первого рода или класс А (без отсечки анодного тока) или в крайнем случае АВ, хотя последний при максимальных мощностях напоминает о своей нелинейности появлением искажений типа " ступеньки".
Структурная схема УМЗЧ " до слез" проста, она известна каждому, кто хоть чуть-чуть знаком с этим делом. Несколько входов коммутируются обычным галетником, хотя в Hi-Fi уже имеются электронные коммутаторы, управляемые от общего процессора с дистанционным управлением. Сигнал сначала попадает в предварительный усилитель, а потом - в выходные каскады УМЗЧ. Нагрузкой усилителя являются акустические системы или колонки, подключаемые через согласующее устройство, которое корректирует АЧХ тракта усиления и может располагаться как в корпусе УМЗЧ, так и в колонках. Обычно сопротивление нагрузки лежит в пределах 1... 16 Ом, поэтому выходная мощность усилителя различается при подключении разных колонок. Идеальным для такого класса аппаратуры считается уменьшение мощности вдвое при снижении сопротивления нагрузки наполовину. Усилитель охвачен отрицательной обратной связью (ООС) с разной степенью глубины и охвата: либо весь УМЗЧ, либо часть каскадов, либо установлена многопетлевая ООС - все зависит с одной стороны от необходимой устойчивости схемы, которую придает ей ООС, и от ограничения величины неизбежно возрастающих динамических искажений при увеличении глубины ООС с другой стороны.
Итак, мы уже коснулись общих " табу", обычно не имеющих значения при конструировании High-EncTa. Это и крайне низкий КПД порядка 10... 15% работающих в режиме класса А оконечных каскадов. Это и возврат к использованию ламп, что неизбежно вызывает применение выходных трансформаторов - грозы и бича конструкторов ушедшей эры ламповой техники. А если добавить силовой трансформатор и дроссели фильтров питания, то получится мощный набор источников низкочастотных магнитных полей. Однако технология - современная, и проблемы старые ушли сами собой: трансформатор делается с запасом по мощности, плотно пакетируется и облачается в кожух, он не греется и не гудит. А выходной трансформатор еще и настолько широкополосный, с равномерной АЧХ, что его влияние совсем не заметно.
Очередное " табу" на увеличение массы и габаритов забыто при использовании навесного монтажа. Пайка одних деталей на лепестках контактов керамических ламповых панелек, а других - на монтажные шины из массивного медного прута в принципе не экономит объем, но зато нет и влияния элементов схемы друг на друга как при тесном печатном монтаже. Здесь же использовано совсем уже немыслимое в старые времена, да и для нынешнего Hi-Fi тоже, соединение блоков, плат и узлов между собой многожильными проводами, по массивности напоминающими силовые. Соберите 5-7 лакированных проводов диаметром 0, 1 мм в один жгут, а потом заплетите косичку из 7-11 таких жгутов, обтяните все это изолирующей трубкой и покройте сверху оплеткой из меди, навитой на алюминиевый экран. Так или примерно так изготавливают провода как для монтажных работ, так и для соединения аппаратуры кабелями внутри комплекта.
Для последних нужны хорошие клеммы и разъемы, не окисляющиеся, плотно прилегающие, прочные, словом, только один металл подходит для их изготовления и называют его - золото. Но это уже из области экзотики, которую можно купить за большие деньги.
А вот еще одно " табу", или суеверие, или заклинание, как хотите, так и назовите, а касается оно двухтактных каскадов. Их теоретические параметры великолепны, однако практика показала, что несимметрия цепей возбуждения и плеч усиления существенно искажает воспроизводимый звук, поэтому все чаще в наше время возвращаются к однотактной схеме выходного каскада, как в УМЗЧ Art Audio Diavolo, схема которого приведена на рис. 1 Она и надежней, и устойчивей, и менее капризна в настройке, чем двухтактная. Но все-таки в High-End'e последняя не только не сдает позиции, но и при высоком уровне технологии позволяет реализовать все ее преимущества, в том числе меньшее выходное сопротивление, улучшенную фильтрацию высших гармоник в нагрузке (для режима класса АВ), меньшие требования к фильтрации переменных составляющих в цепи питания. Схема типичного во всех отношениях двухтактного выходного каскада УМЗЧ Jadis DA5 изображена на рис. 2.

Рисунок 1 Ламповый однотактный УМЗЧ Art Audio Diavol - принципиальная схема

Рисунок 2 Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя мощности Jadis DA5

Здесь же показаны два вида ООС: местная на экранирующую сетку и глубокая на управляющую сетку первого каскада УМЗЧ. Уровень выходной мощности при разных сопротивлениях акустических систем подбирается подключением анодной цепи к разным выводам трансформатора. Для снижения фона сети питания в накальную цепь включается симметрирующий потенциометр.
Нужно отметить, что первые каскады выполнены так, чтобы обеспечить необходимый минимум шумов, а последующие - необходимое усиление с помощью дифференциального построения каскада, как это сделано в Jadis DA5 (рис. 3). Как видим, еще одно табу нарушено -вместо разделительных конденсаторов, которые всегда стояли в ламповых каскадах, осуществлена гальваническая связь, что для конструктора - лишняя головная боль при расчетах режимов, а для слушателей этих чудес света - бальзам на душу, так как отсутствуют искажения из-за ограничивающих спектр сигнала разделителей.

Рисунок 3 Фрагмент принципиальной схемы лампового усилителя Jadis DA5

А вот еще одно " неправильное" решение - отсутствуют предусилители и регуляторы тембра. Тому " виной" - равномерная АЧХ, ведь в таких устройствах коэффициент гармоник не превышает десятой доли процента, а неравномерность АЧХ - доли децибела. Этот принцип компоновки УМЗЧ можно назвать конструированием без излишеств, к нему же присоединяется и фирма Sony: в ее самых свежих разработках усилителей вместо стереоканалов усиления - двойное моно. Надо полагать, качество записи на CD носителях и ширина стереобазы позволяют обойтись без баланса каналов. Впрочем, как говорят знатоки, стереоэффект можно извлекать даже из монофонических устройств, если, конечно, их не менее двух.
Есть один существенный недостаток аппаратуры Hi-Fi, устранение которого в усилителях High-End следует отнести к достижениям прогресса. Знатоки рекомендуют для Hi-Fi размещение оконечных каскадов усиления в ящиках звуковых колонок. И это не в целях экономии места. Дело в том, что в усилителях мощности с сильной отрицательной обратной связью при увеличении емкостной нагрузки наблюдаются явления сдвига фазы, в результате чего вместо отрицательной возникает паразитная положительная обратная связь. В случае совместного размещения обоих усилителей нельзя было бы обойтись без подсоединяемого к выходу усилителя провода, идущего к громкоговорителю; этот провод при некоторых обстоятельствах как раз может оказаться такой емкостной нагрузкой. Таким образом, при совместном размещении громкоговорителей и усилителя мощности Hi-Fi уменьшаются габариты устройства с коммутацией, четырьмя источниками программ и предварительным усилителем, а с другой стороны в блоке громкоговорителей исключается нежелательный сдвиг фаз в усилителе мощности. Все это несущественно для High-End УМЗЧ, в которых технологически компенсируется емкость нагрузки.
И вообще, особую осторожность необходимо соблюдать при использовании экранированного провода. Совершенно неверно экранировать каждый провод, несущий звуковую частоту. В данном случае чрезмерная предусмотрительность приносит лишь вред, потому что экран и жила провода образуют емкостный шунт, который в высокоомных цепях неизбежно вызывает потери на высших звуковых частотах.
Проектируя шасси, надо стремиться к тому, чтобы обойтись минимумом экранированного провода. Для достижения этой цели необходимо максимально укоротить все провода, несущее звуковую частоту. Если позаботиться о том, чтобы провода, идущие на входы предварительных каскадов, не были бы слишком близко расположены друг к другу, то экранировать в основном придется лишь цепь управляющей сетки первой лампы предварительного усилителя. В сомнительном случае лучше в 5-10 мм от " подозрительного" провода установить металлический экран, нежели применять экранированный провод, так как в этом случае паразитная емкость монтажа будет меньше.
Эти правила не касаются усилителей High-End, потому что в них внутренний монтаж и соединение усилителя с колонкой выполняются специальными многожильными проводами, о которых уже сказано выше. Кстати, есть сообщения от радиолюбителей о том, что они меняли в своих старых конструкциях соединительные провода на новые и получали совершенно неожиданное для них улучшение качества звучания. Это лишь подтверждает известную истину, что все новое - это хорошо забытое старое.

12 Следующая ⇒