Простой ламповый уилитель звуковых частот своими руками или ощутите теплоту лампового звука

Я уже не помню как и когда в моей голове поселилась эта странная идея — собрать ламповый усилитель. Зачем тоже не совсем понятно — меломаном я не являюсь, домашними кинотеатрами давно и быстро переболел, на память об этом времени остались напольные колонки Wharfedale Diamond 8.4, последние годы использовавшиеся исключительно как декоративная подставка для цветов. Как бы то ни было, мысль настолько глубоко поселилась в моей голове, что началось неспешное изучение профильных ресурсов, чтение форумов, поиск схем ламповых усилителей «для чайников» и т.д. и т.п. Отсутствие какого-либо опыта общения с ламповой техникой (самый современный гаджет, который я помню — это ч/б телевизор в студенческой общаге в начале 90-х годов прошлого века) отпугивало и привлекало одновременно.

Вялотекущий поиск мог продолжаться бесконечно долго, если бы однажды не был обнаружен замечательный ресурс — http://tubelab.com/. Свой выбор остановил на однотактном усилителе Tube Lab Simple Single End (SSE), идеально соответствующем моим интересам, а именно: простой усилитель для начинающих с минимумом компонентов, отсутвием каких либо регулировок, при этом достаточно универсальный и, судя по отзывам, прекрасно себя зарекомендовавший. Заказ платы был сделан на сайте (отправляется куда угодно кроме России и Италии), оплата через Paypal, короткая переписка с разработчиком, достаточно быстрая доставка двух плат (Кроме SSE была также заказана плата для продвинутой версии Tublab SE — так сказать «на вырост»). Комплектующие решено было заказывать через e-bay, не быстро, но надежно и недорого — сроки доставки компенсировались удобством (получение на почте, неторопливый поиск сидя за компьютером). Процесс занял достаточно долгое время, но я особенно не торопился (с момента заказа плат до момента успешного включения прошло почти 2 года).

Первые полученные комплектующие

Описывать процесс сборки платы усилителя не имеет смысла, подробные инструкции с картинками есть на сайте проекта. Особо порадовал дисклаймер отказ от ответственности:

We are not responsible for injury, accidents, acts of random stupidity, burning your house down, exploding parts, and other undesired actions (all of which are possible) resulting from the use of ANY information contained herein.

Некоторые рекомендации, полученные в процессе изучения материалов.
Никогда не устанавливайте электролиты «до упора», между ними и платой должен быть небольшой зазор. Дело в том, что при пайке ножка нагревается и удлиняется, а остывая укорачивается, и, при плотной посадке, может просто отвалиться от обкладки. Учитывая, что в ламповом усилителе процесс нагревания-остывания происходит регулярно, на этот момент стоит обратить внимание.
Шасси выходных и силового трансформаторов располагать перпендикулярно для уменьшения взаимного влияния.
Входные аудио разъемы изолировать от шасси, дабы исключить возможность появления «земляных петель» в сигнальных линиях. Если провод экранированный — то экран заземлять только с одной стороны.
Заказывать комплектующие с запасом, дабы избежать задержек на логистику и сэкономить на доставке.
И самое главное — осторожнее с покупками комплектующих на ebay (об этом немного позднее).

Одной из проблем, с которой пришлось столкнуться, оказался выбор трансформаторов (силового и выходных) — довольно сложно купить трансформатор с нужными напряжениями, если 110-и вольтовая версия как правило есть в наличии у американских ритейлеров, то трансформатор на 220V нужно заказывать у производителя и ждать 45-60 дней. Кроме того, они довольно тяжелые и стоимость доставки из США практически удваивает стоимость заказа. К счастью, подходящая версия (Hammond 374BX) нашлась в Германии, что позволило существенно сэкономить на доставке и попутно заказать дроссель (индуктивность) для использования в выходном фильтре блока питания. Первая ошибка — заказывая индуктивность, я подбирал сопротивление, совершенно забыв про ток, в результате получил катушку с ограничением по току 100ma вместо минимально необходимых 170ma, пришлось вернуться к более простому и менее качественному варианту с RC фильтром и покупать соответствующий проволочный резистор, поменять же резистор на катушку, если возникнет желание, можно в любое время. С выходными трансформаторами было проще, адекватные сроки доставки оказались только у Transcendar, по всем параметрам подошла модель TT-119.

Наконец, настал момент, когда все комплектующие получены, обозначилось свободное время и ничего не мешало посмотреть, как все это будет работать. В нарушение всех правил техники безопасности, все соединения были произведены прямо на столе перед монитором.

На роль источника сигнала был приглашен старенький LG-P500, в роли колонок — спикеры от музыкального центра, понадобилось некоторое количество красной изоленты и немного храбрости. Таадаааам — включение состоялось, ничего не взорвалось, лампы засветились красивым оранжевым светом… и тишина, точнее, если поднести ухо к колонке, на фоне шума можно было даже услышать музыку, но это был совсем не тот «теплый ламповый» звук, который я надеялся услышать.

Первое, что я решил проверить - это напряжение на выходе выпрямителя, и сразу же был неприятно удивлен, вместо ожидаемых мной 375V x √2-27V= 503.33V (напряжение на вторичной обмотке умноженное на корень из 2 минус падение на лампе) я увидел почти 550V на выходе выпрямителя и соответственно 525V B+(анодное напряжение). Желание тестировать электролиты на выносливость (они рассчитаны на 500V) отсутствовало, пришлось выключить питание. Проверив напряжение сети я в очередной раз удивился — оно оказалось больше 240V (дальнейший опрос соседей подтвердил, что это у всех так). К счастью, трансформатор можно перекоммутировать и на такое напряжение. При втором включении напряжения пришли в норму, но колонки по-прежнему молчали, дальнейшая проверка обнаружила отсутствие анодного напряжения на входном триоде, что на мой взгляд, говорило о неисправности единственного полупроводникового прибора - регулируемого источника тока IXIS10M45.

Решив, что проблема возникла из-за перенапряжения и/или китайского ebay-продавца, заказал новую пару IXIS10M45 из Англии, показалось надежнее и быстрее. Должен сказать, что очередное включение завершилось абсолютно аналогично первому и второму, новые детали хоть и выглядели совершенно иначе, но работать отказывались точно так же. Здесь я уже начал беспокоиться, так как оба канала вели себя совершенно идентично, а напряжение на анодах 12AT7 совершенно отсутствовало. Так как в данной цепи кроме собственно лампы, регулятора тока и априори работающей мелочевки ничего больше не было, подозрение пало на лампу. Аукцион на ebay позволил совсем недорого купить ECC81 (европейский аналог американской 12AT7), а заодно и очередную партию IXYS 10M45 (опять китайский продавец, брал уже с запасом на всякий случай). Третья партия 10M45 выглядела (и звонилась) точно так же, как и вторая, для чистоты эксперимента заменил сразу лампу и IXYS, отсоединил все лишнее (второй каскад) и в четвертый раз не обнаружил ничего на аноде первого триода.

Полный провал, разум отказывался понимать, как такое может быть. На макетной плате собрал простенькую схему со светодиодом и регулируемым источником тока (использовал нетронутый из третьей партии), запитал от блока питания ноутбука - и ОНА НЕ ЗАРАБОТАЛА!!!

В этот момент меня стала преследовать мысль о вселенском заговоре, не работало даже то, что обязано было работать… и я опять решил заказать проблемные микросхемы, только уже через проверенного продавца (Digikey). И в очередной раз возникли сложности даже там, где их не должно было быть. Первую возникшую проблему (в Digikey минимальная стоимость доставки в мой регион составляла 75$, даже за 5-и долларовый заказ). Эта проблема решилась с помощью американского посредника, а вот вторая выявилась уже после размещения заказа — на мой емейл пришло письмо с просьбой подтвердить что я не террорист заполнить форму BIS711 (кому интересно goo.gl/VAkDYB). Я заказывал обычные радиодетали на американский адрес, зачем нужно заполнять данную форму при покупке обычных радиодеталей мне сих пор не понятно. Указав свое имя свое имя и домашний адрес во все полях, а именно: я — конечный пользователь, я — официальный представитель конечного пользователя, я — покупатель, я — экспортер и указал, что при всем этом я — частное лицо, отправил заполненную форму в Digikey, и уже на следующий день получил подтверждение заказа и тракинг на посылку.

Очередная партия внешним видом отличалась от всех предыдущих, что вселяло определенный оптимизм (картинка ниже)

Проверка на макетной плате обрадовала, светодиод радостно менял яркость в зависимости от сопротивления управляющего резистора. Пять минут для замены детали на плате…

… очередное включение и из колонок зазвучала МУЗЫКА.

Как выяснилось в процессе общения на профильных форумах — поддельные радиодетали на ebay становятся большой проблемой. Вот что пишут модераторы Diyaudio
— Fake parts are a real plague by now. No small chance we all get a share of those when fishing for a quick small purchase.
— I never buy semi-conductors or electrolytic capacitors on eBay for this reason.

В результате я получил рабочую плату, восстановил собственную самооценку, разочаровался в Ebay. На скорую руку был изготовлен корпус, как предполагалось в качестве макета для тестирования компоновок, но неожиданно понравившийся.

В настоящий момент усилитель работает в связке с Raspberry Pi&Volumio (в качестве источника), звук действительно очень приятный и реально теплый (+65С). В планах облагородить корпус, побороть немного мешающий гул, встроить USB DAC (будет ламповая звуковая карта), возможно добавить дистанционное управление. Если возникнет интерес, опишу процесс изготовления корпуса, а так же расскажу о выявленных проблемах и путях их устранения.

Схема и расположение элементов (его трудно найти на сайте, использовал для разметки отверстий на корпусе).

Все комплекты звуковой техники категории Hi-End, то есть класса люкс, изготовляются с применением ламповых усилителей.

Что такое ламповый усилитель

Это устройство, предназначенное для усиления звука и выполненное только на электронных лампах. Если в предварительном каскаде усилителя используются транзисторы, то такой усилитель считается гибридным. Разница между транзисторным и ламповым усилителем заключается не только в схемотехнике, но и в оценках звука. Профессиональные музыканты, оценивая качество звука на выходе усилителя с акустической системой, пользуются такими субъективными понятиями как:

• Ясный звук
• Прозрачный звук
• Стеклянный звук
• Насыщенный звук

Данные критерии определяют положительные аспекты звучания, но есть и такие характеристики как:

• Тусклый, невыразительный звук
• Размазанный звук
• Блеклый звук

Это говорит о низком качестве звука виновником, которого, может быть усилитель. Электронная лампа, по сравнению с транзистором, имеет очень большое входное сопротивление и широкий линейный участок на вольт-амперной характеристике, что позволяет в ламповых усилителях отказаться от использования ООС (отрицательная обратная связь), без которой, транзисторная конструкция не обходится.
Основным источником снижения качества звучания в транзисторных усилителях, являются интермодуляционные искажения, которые практически отсутствуют в ламповых усилителях, поскольку полупроводниковый транзистор вносит в усиливаемый сигнал, большой процент высоких гармоник, особенно нечётных. Электронная лампа более линейна и широкополосна, чем транзистор, поэтому звук, воспроизводимый ламповым усилителем, отличается насыщенностью и «теплотой».

Достоинства и недостатки лампового усилителя

К основным характеристикам любого усилителя относятся:

• Диапазон воспроизводимых частот, а точнее линейный участок амплитудно-частотной характеристики, который у высококачественных усилителей может находиться в диапазоне от 10-15 Гц до 20-30 кГц
• Коэффициент нелинейных искажений. Может не превышать 0,01%
• Выходная мощность. Зависит от области применения усилителя
• Отношение сигнал/шум

Ламповый усилитель позволяет получить высокие характеристики при меньшем количестве комплектующих изделий, то есть схемотехника его, намного проще, чем у транзисторного усилителя. Электронные лампы имеют очень большой коэффициент усиления, что позволяет проектировать усилители с меньшим числом каскадов, что позволяет снизить суммарный уровень искажений, поскольку каждый каскад вносит определённый процент искажения входного сигнала.
Ламповые усилители не критичны к перегрузкам и температурному режиму. Ещё одним достоинством ламповых усилителей является отсутствие «белого шума», то есть шипения, которое свойственно всем транзисторным усилителям и обусловлено тепловым движением носителей зарядов в кристалле полупроводника.

К недостаткам лампового усилителя можно отнести:

• Большую потребляемую мощность
• Солидный вес и габариты
• Потребность в высоком напряжении для питания ламп
• Высокую стоимость

Популярный ламповый усилитель Marshall-2555 Jubilee

Компания Marshall, широко известна во всём мире, как один из лидеров по производству звуковоспроизводящей аппаратуры, преимущественно для музыкальных ансамблей. Одна из популярных моделей – это ламповый усилитель Marshall-2555 Jubilee. Этот двухтактный усилитель собран на 7 лампах, из которых, два двойных триода представляют собой предварительный усилитель, ещё один двойной триод используется как фазоинвертор, а четыре пентода работают в выходном каскаде на трансформаторную нагрузку. Вторичная обмотка трансформатора позволяет использовать акустические системы с сопротивлением 4, 8 и 16 Ом.
Многие ламповые усилители, предназначенные для использования в бытовых комплексах высокого класса, имеют оригинальные конструктивные решения, что, конечно, влияет на стоимость такой аппаратуры. Так вместо меди в монтажных и соединительных проводах, используется серебро 999,9, а иногда и золото.

Мы уже давно привыкли к тому, что нас повсюду окружает микроэлектроника, транзисторная техника. В телевизорах, плейерах, приемниках, магнитофонах повсюду мы слышим звук в динамиках усиленный специальными микросхемами, которые питаются низковольтным напряжением и дают очень громкий звук.
А ведь совсем еще не так давно - несколько десятков лет, эти самые транзисторные усилители, а потом и микросхемы только появились. С гордостью носили модники приемники которые питались от специальных батарей - анодных батарей и батарей для накала ламп, это было тогда просто чудом, что можно было принимать и слышать радио на ходу.
Лампы имели очень широкое распространение. В кинотеатрах стояли мощные ламповые усилители на выходе которых применялись обычно две лампы Г-807, 6Р3С, реже ГУ-80.
А знаменитые передвижные киноустановки "КИНАП" Одесского производства на напряжение переменное 110в, которые питались от стандартной сети через автотрансформатор, на выходе усилителя стояли знаменитые лампы 6П3С - лампы которые применяли в самопальных передатчиках на средних волнах и изготовить её было пару пустяков, имея еще ламповый приемник, микрофон и проволочную антенну натянутую во дворе, через которую можно было общаться по эфиру с другом с соседней улице.
Но прошло время и появились новые электронные приборы, которые стали потихоньку вытеснять лампы, но полностью заменить лампы транзисторами пока невозможно, т.к. лампы имеют преимущество в выходных мощных каскадах передатчиков, радиолокационной технике, но тем не менее технический процесс идет вперед.
Чем привлекает ламповый усилитель ?
Первое и самое важное - это качественный воспроизводимый звук. Усилитель обладает в первую очередь малыми искажениями и высокой скоростью нарастания сигнала.
Что такое хорошая система? По словам Александра Червякова "поставили пластинку и ее не слышно, чем лучше усилитель, тем меньше его слышно", т.е слышно музыку, в мельчайших тонкостях каждый инструмент - музыка вокруг вас, вы слились с нею и больше ничего не существует, нервана.

Схемы лаповых усилителей

Схема построения
По схеме построения усилители можно разделить:
1. прежде всего однотактные или двухтактные - в выходном каскаде УНЧ применена одна лампа или две лампы в так называемом пушпульном включении. В двухтактном варианте на выходе возможно получить большую мощность, при хорошем качестве воспроизводимого неискаженного сигнала.
2. Моно усилители или стерео усилители.
3. Однополосные или многополосные, когда каждый усилитель воспроизводит свою полосу частот и нагружен на соответствующую акустическую систему - динамики.
Состоит усилитель из нескольких последовательных каскадов, как правило:

• предварительный усилитель, иногда называют микрофонным усилителем;
• каскад усиления;
• повторитель;
• фазоинвертор (при двухтактном исполнении);
• драйвер (для раскачки мощных выходных каскадов);
• выходной каскад с трансформатором в нагрузке;
• нагрузка - акустическая система, звуковые колонки, наушники;
• блок питания на разные напряжения: накал 6,3 (12,6), анодное напряжение 250в (300в и выше в зависимости от применяемых ламп в выходном каскаде);
• корпус (металлическое шасси), так как трансформатор имеет большой вес, а их в схеме минимум два - силовой и выходной.

Приведена схема лампового усилителя. Входной усилитель на пентоде, лампа ECF80 (6BL8, 6F1P, 7199), триод 6AN8A, выходной каскад на лучевом тетроде КТ88 или КТ90 или EL156, в качестве выпрямителя кенотрон 5U4G. Выходной трансформатор для однотактного лампового усилителя марки Tanso XE205. Силовой трансформатор в анодной обмотке имеет отводы, которые переключаются в зависимости от примененной выходной лампы.
Основные технические характеристики лампового УНЧ , в скобках показан пример - параметры усилителя на знаменитой лампе 300B.
Мощность - Вт, на нагрузке в Ом. (20)
Полоса воспроизводимых частот - Гц, кГц (5 -80 000)
Сопротивление нагрузки - Ом (4-8)
Входная чувствительность, мВ (775)
Отношение сигнал/шум (шума нет) дБ (90)
Коэффициент нелинейных искажений, не более % (меньше 0,1 на частоте 1 кГц, при мощности 1 Вт)
Количество каналов
Напряжение питания, В
Потребляемая мощность от источника питания - Вт (250)
Вес кГ
Габаритные размеры, мм
Цена

Комплектующие для изготовления

Комплектующие для лампового усилителя
Выходной трансформатор . Одним из самых важных элементов схем построения высококачественного аудио звучания это используемый выходной трансформатор. Применяемые высококачественные выходные трансформаторы для аудио Хасимото (Hashimoto), Tamura, Elektra-Print, Tribute, James Audio, Lundahl, Hirata Tango, AUDIO NOTE и др.
Конденсаторы . Для создания нужной амплитудно частотной характеристики важны параметры комплектующих элементов. Очень важную роль меломаны придают не только используемым маркам, но и каким они образом включены в схему: если конденсатор стоит между каскадами усилителя, то внешнюю обкладку подключают к меньшему импедансу т.е к драйверу, если как блокировочный то внешнюю обкладку к земле, на снимке внешняя обкладка отмечена полоской.

На фото конденсаторы для усилителей НЧ звука Jensen audio capacitors, в качестве фольги используется алюминий, медь, серебро, соответственно цена меняется в широких пределах. Производители конденсаторов линеек аудио: Audio Note, TFTF, Mundorf, Jensen, Duelund CAST и другие. Частотные характеристики меняются в зависимости от исполнения: бумажный корпус - медная фольга, медный корпус и обкладки из меди, станиоль - майлар в масле, алюминиевая фольга в алюминиевом корпусе и посеребренные выводы, поэтому фанаты высококачественного звука производят различные измерения характеристик деталей для определения лучшего соотношения цена - качество. Электролитические конденсаторы имеют широкий диапазон выбора: Black Gate и др. Для катодных цепей предпочитают Caddock.
Переключатели
Резисторы. Для изготовления применяют различные резисторы: танталовые резисторы Audio Note, металлопленочные Beyschlag, Allen-Bradley и др.
Лампы . Так как мы говорим о любителях лампового звука, то и одним из основных элементов для построения является лампа. Отечественные лампы 6н2п, 6н8с, 6П3с, 6п14п, 6с33с, 6р3с. Увлеченные совершенным звучанием, настоящие любители лампового звука предпочитают только NOS лампы - это совсем новые лампы, которые выпущены давно, примером могут служить лампы 6AC5GT, 45 (лампа производилась с конца 1920-х годов в США и до конца 50-х годов), 2А3, 300В и др. Применялись и применяется большое количество известных ламп PX4, PX25, KT-88, KT-66, 6L6, EL-12, EL-156, EYY-12, 5692, ECC83, ECC88, EL34, 5881, 6SL7. Но многие предпочитают винтажные лампы.
Производители электронных ламп.
Немецкие - Telefunken, Valvo, Siemens, Lorenz. Европа - Amperex, Philips, Mazda. Англия - Mullard, Genalex, Brimar. Америка - RCA, Raytheon, General Electrics, Sylvania и другие. Лампы для усилителя приобретаются напрямую из-за рубежа или через сайты www.tubes4audio.com, www.kogerer.ru, www.cryoset.com/catalog/index.php?cPath=22&osCsid=d721583766160686aa0fa118d03b88fd, www.groovetubes.com, www.iconaudio.com.
В мире производится (производилось) много качественных усилителей.
Усилители аудио нагружают на акустическую систему, но не мало и тех кто желает порой прослушать музыку и на наушники, к примеру MrSpeakers Alpha Dog.

На фото. Стереофонический усилитель MB520 20 Вт, цена £ 950 и более, полоса 15Hz~35kHz, соотношение S/N 82dB, сопротивление нагрузки 8/16 Ом, размер 412x185x415 mm. Предварительный усилитель на EF86, в качестве фазоинвертора используется лампа 12AU7, выпрямитель для каждого канала на 5AR4, выходные лампы EL34. Используется нержавеющая сталь. Аттенюатор с приводом от двигателя управляемый с ПДУ, о положении свидетельствует зеленый светодиод.
MB805 - моноблочный усилитель, стоимость £5,999. Мощность на канал (нагрузка 8 Ом) 50W, уровень сигнал - шум составляет -90db.
MB81. Моно усилитель на ГУ-81, стоимость £12,500. Соотношение сигнал-шум составляет -100dB, неравномерность в полосе частот 20 Гц - 20 кГц - 1dB, нагрузка 4Ω - 16Ω. Чувствительность по входу 600 мВ, входное сопротивление 100k. Потребляемая мщность от сети 220/240/115 вольт средняя 450watts, 750w макс. На нагрузку 8 Ом отдача 200 Вт. Входной усилитель на лампе 6SL7, 6SN7, драйверы на двух EL34.
SE (single-end) - однотактный выход, означающий усиление сигнала в неизменном виде.

Видео любителям лампового звука

Eimac 250TH Audio Amplifier

Видео работы лампового усилителя с демонстрацией воспроизведения музыкального воспроизведения.

Любопытная точка зрения от Павла Макарова. Представленные рассуждения автора весьма и весьма разумны, здравого смысла в размышлениях довольно много. Именно поэтому сведения приведены на моём сайте.

Энтузиасты вакуумных ламп часто классифицируют полупроводниковый звук как «жёсткий» и «прозрачный», тогда как ламповый звук они называют «тёплым». Если продолжить аналогию прозрачного окна в мир, использованную Робертом Харли в своей «Энциклопедии Hi-End Audio», для характеристики неискаженного звуковоспроизведения, можно сказать, что приверженцы лампового звука вставляют в свои оконные рамы матово-розовое стекло. Приятный звук - не есть мера качества и достоверности. Среднечастотные инструменты, например, электрогитара, когда они играют через ламповый усилитель с большими искажениями второго порядка, будут звучать убедительно. Однако если вы попытаетесь через тот же усилитель воспроизвести звук хорошего концертного рояля, он станет «ватным» и потеряет все нюансы. А попытки различного рода «усовершенствования» лампового УМЗЧ - такое же бессмысленное занятие, как ускорение работы механического арифмометра: он никогда не сможет работать быстрее и точнее простого электронного калькулятора.

А теперь пройдёмся по недостаткам:

1.Реактивная природа выходного трансформатора в ламповых усилителях обусловливает значительные фазовые сдвиги в звуковом сигнале, особенно на краях звукового диапазона частот;

2.Поскольку трансформатор является нелинейным элементом с распределенными параметрами, то при охвате лампового усилителя общей ООС, он превращается в модулирующий гребенчатый фильтр звуковых частот;

3.Ламповые усилители неадекватно воспроизводят импульсные сигналы и переходные процессы (вследствие указанных выше причин);

4.В природе не существует ламп противоположной проводимости, что делает невозможным построение полностью симметричных, "зеркальных» схем, свободных от чётных гармоник;

5.Низкая крутизна вольтамперной характеристики (ВАХ) ламп не позволяет реализовывать усилительные каскады с большим коэффициентом усиления и/или малым выходным сопротивлением, а также высококачественные бестрансформаторные усилители (с небольшим числом усилительных каскадов);

6.Ввиду больших геометрических размеров, лампы уступают современным транзисторам по динамическим характеристикам, что не позволяет реализовать достаточно широкополосный (даже бестрансформаторный) ламповый усилитель;

7.Импеданс громкоговорителя должен быть согласован с отводами на выходном трансформаторе, и большинство ламповых усилителей не универсальны при работе на широкий диапазон нагрузок;

8.Ламповые усилители имеют очень низкий к.п.д, из-за необходимости подогрева нитей накала;

9.Ламповые усилители демонстрируют меньшую надежность, чем хорошо спроектированные полупроводниковые устройства и более подвержены процессам старения компонентов из-за циклического перепада температур, а также потери эмиссии;

В заключении следует привести интересное наблюдение, о котором упоминают некоторые авторы. Вполне объяснимо, что инженеры, работающие со звуком в студиях звукозаписи, платят большие деньги за самое лучшее звуковое оборудование, поскольку их заработок зависит от высочайшего качества звука, достижимого за любую цену. Если бы ламповые усилители обеспечивали более высокое качество звучания, чем транзисторные, то все известные в мире студии звукозаписи были бы уставлены ламповыми усилителями. В действительности, за исключением гитарного лампового комбика, вы никогда не увидите ламповых УМЗЧ в приличных студиях звукозаписи.

Браво! Павел Макаров, здравого смысла много не бывает.

Можно попытаться сформулировать возражения, в соответствии с изложенным порядком претензий Павла Макарова к ламповой чудо-технике. Сразу хочу оговориться, что изложенные мысли не следует считать противоборством уважаемому автору. Большей частью это всего лишь поправки, исправления некорректностей и уточнения по существу, нередко обоснованных претензии. Лично у меня нет предубеждения против транзисторной техники, как нет и фанатичного обожания ламповых монстров. Хочется думать, что мне ближе взвешенная и разумная оценка достоинств всех усройств для воспроизведения звука, выполненных на высоком профессиональном уровне и с большой ответственностью за результат. Такой подход хотелось бы иметь всегда и называть его подходом преобладания здравого смысла.

Недостаток 1. Реактивная природа выходного трансформатора в ламповых усилителях обусловливает значительные фазовые сдвиги в звуковом сигнале, особенно на краях звукового диапазона частот.

Совсем не смертельно. Природа выходного трансформатора действительно реактивная. В любом усилителе довольно много пассивных реактивностей. И от этого не следует падать в обморок. Есть простой и железный аргумент в пользу трансформатора. Это пассивный элемент и он не обладает функцией управления (непрогнозируемого вмешательства), как активные нелинейные усилительные элементы. Трансформатор лишь передаёт сигнал, адаптируя его к нагрузке с заданными режимными параметрами А пользы от природы явления трансформации выходного трансформатора, в смысле согласования сопротивления ламп и громкоговорителя значительно больше, чем вреда. Неоспоримым же достоинством самого лампового усилителя можно считать минимальное число вредных звуку нелинейных активных усилительных элементов и отсутствие ядовитых для звука транзисторных р-n - переходов.

Недостаток 2. Поскольку трансформатор является нелинейным элементом с распределенными параметрами, то при охвате лампового усилителя общей ООС, он превращается в модулирующий гребенчатый фильтр звуковых частот.

Описание второго недостатка некорректно . Каша из суждений.

Во-первых нелинейный трансформатор используется в максимально линеаризованном режиме в самодельном усилителе, который тщательно остраивают, именно с целью достижения предельно возможного качества. Нелинейность его характеристик существенно скомпенсирована схемными решениями и режимными ограничениями, таким образом, чтобы даже на краях частотного диапазона удалось обеспечить уровень нелинейных искажений, который создаёт результат, практически недоступный для серийного, плохо настроенного транзисторного усилителя. Пожалуй только фанатик, станет настраивать серийный бытовой транзисторный усилитель, и побирать составляющие его компоненты по требуемому уровню качества. Люди пользуются готовенькими изделиями, нередко с транзисторами говённого качества. А вот ламповые штучки делают единичными образцами и настраивают довольно тщательно, подбирая лампы, которых в изделии всего 3-4 штуки, а не 30-40 транзисторов. Справедливости ради надо сказать, что нужно все усилители настраивать добросовестно и качественно. Но реальность совсем иная. И это железный факт, против которого не попрёшь.

Во-вторых , абсолютно некорректно объявлять выходной трансформатор лампового усилителя устройством с распределёнными параметрами. Это или лукавство или малокомпетентность. Нет смысла уходить в волновую расчётную область, создавая расчётные погрешности на порядок большие, нежели стандартные инженерные методики. Не нужно объявлять устройство с сосредоточенными параметрами и известной схемой замещения волновым объектом, и тем более в звуковом частотном диапазоне. Но справедливости ради могу заметить, что я встречал "научные" публикации, в которых волновым объектом считали листвяжные деревянные столбы линий электропередачи на частоте 50 герц. А также другую подобную хрень. Это игра ума, на пороге шизофрении. В связи с изложенным предлагаю оставаться в зравом уме и трезвой памяти и не лезть в темноту, не разбираясь в понятиях.

В третьих , обобщение, о том что трансформатор превращается в гребенчатый фильтр при употреблении ООС требует конкретизации, т.е. подтверждения расчетом. Нужны конкретные значения параметров системы и набор условий, при которых такая фишка становится возможной. В электронике нелинейщину считают численными методами и только в консервативных системах с сосредоточенными параметрами. В радиотехнике же нелинейщину вовсе оценивают приближенно, при чем здесь распределелённые параметры не ясно. Желательно быть аккуратнее в терминологии, иначе можно договориться до "модулирующей" белочки. Как бы ни хотелось увидеть чудо, но ни во что транформатор не превращается, а остаётся железякой.

Недостаток 3. Ламповые усилители неадекватно воспроизводят импульсные сигналы и переходные процессы (вследствие указанных выше причин)

Совсем не смертельный . Ну пятна бывают и на солнце, и что? Ограничения в передаче через лампу импульсного сигнала есть. Не совсем корректное преобразование, ограничение скорости налицо, полоса частот узковата и гармошек довольно много. Но зато все они сравнительно не велики по амплитуде, а хвост ограниченной длины. Поэтому они совсем не злые, как полупроводниковой технике, для восприятия ухом человека. Обыкновенный транзисторный усилитель сделает "подарок" гораздо менее точный и несравненно менее приятный для слуха. Здесь важен вопрос меры адекватности. А меры этой оказывается вполне достаточно при тщательной настройке лампового усилителя, созданного из минимального числа элементов.

Недостаток 4.

Абсолютно справедливое утверждение , нету ламп с противоположным типом проводимости. Но и это не смертельно. Зато есть вакуум, совершенно нейтральная среда по отношению к носителям заряда. И симметрию полную обеспечить невозможно, верно. А разве это фатально? Гляньте в зеркало, неужели несимметрия лица - смертельное заболевание? Думаю, что нет. Может стоит добавить здравого смысла, буквально чуток? Нужно попробовать применить рациональные схемные решения для духтактного скелета и не доводить режим нагрузки до предела. Скорее всего удача улыбнётся и получится очень приличный по качеству ламповый усилитель. Ведь даже на корявую несимметричную рожу некоторым персонам удаётся нацепить корону европейских монархов и носить её десятилетиями.

Недостаток 5 .

Имеет самое малое отношение непосредстенно к ламповым усилителям . А и не нужно большой крутизны характеристик. Вполне достаточно доступных внутриламповых ресурсов. И без этого прямой звуковой тракт ламповика содержит всего 3 лампы. И при этом оказывается реализованным полномасштабный качественный звуковой усилитель. Может я чего-то не понимаю, но на трёх транзисторах усилитель звука создать затруднительно. А сравнимого с ламповиком качества - невозможно. Насколько мне известно, именно лампы имеют сопротивление - меньшее по сравнению с транзисторами по отношению к нагрузке. Бестрансформаторные же усилители и не нужны обыкновенным людям. Экзотика и различные аномальности вообще удел избранных "особенных" персон. Богом избранных или сатаною. Я излагаю собственную позицию в рамках образа жизни сообщества с традиционной ориентацией.

Недостаток 6 .

Недостаток не очевиден, совсем не очевиден . Как говорят в быту? А говорят, что размер имеет значение, причём говорят-то с плюсом. Но в отношении другого предмета. А в отношении широкополосности звукового устройства, высокого уровня качества, есть стандарт. Полосу шире чем по ГОСТ вряд ли нужно. И поэтому утверждение о недостатке под номером 6 считаю сомнительным. Не очевиден этот недостаток при разумных ограничениях в потреблении. Ну а маркетинговые крайности и экстремизм, нередко приходится наблюдать во многом.

Недостаток 7.

Ламповые усилители действительно не универсальны , как транзисторные. И это вовсе неплохо. Требование универсальности избыточно по отношению к предмету узкой специализации и высокого качества. Оно в принципе противоречит назначению лампового усилителя. Неразумно требовать универсальности от Ролсс-Ройса, чтобы картошку на нём возить. Конкретный ламповый усилитель ориентирован под конкретное сопротивление акустики с небольшими вариациями.

Недостаток 8.

Низкий КПД лампового усилителя это бесспорный факт . Никуда от этого не денешься, накал съедает до 50% электричества. Но кому от этого плохо? И в какой мере? Нужно отдать себе отчёт в том, что это микроскопические потери, в сравнении даже с незаметными бытовыми потерями электроэнергии в виде одной включенной лампочки, в туалете забывчивого телезрителя. КПД вовсе не является определяющим фактором качества усиления звука. Этот показатель никак не связан с понятием качество воспроизведения звука.

Недостаток 9.

Имеет место и бесспорен , стареют лампы. У человека тоже есть этот недосток, он стреет. И это гораздо более существенный недостаток, поскольку он необратим. А старение компонентов лампового усилителя легко поправимая проблема. Причем это гораздо менее заметная проблема, чем нередкая починка автомобиля при плохих дорогах или регулярная замена масла в двигателе. Один раз в несколько лет можно заняться заменой электронных ламп в усилителе. Это несколько оживляет жизнь и вносит в неё разнообразие.

Недостаток 10.

Выходное сопротивление трансформатора действительно не может быть радикально уменьшено. И повышение резистивного сопротивления действительно несколько меняет характер колебательности. Однако это меньшее из зол от стыковки лампового усилителя с многополосной акустикой, оснащенной разделительными фильтрами высоких порядков и компрессионными динамиками. Гораздо хуже снижение достоверености передачи звука вследствие резкого увеличения фазовых искажений на границах раздела полос. И именно поэтому не следует применять для ламповика многополосную акустику с разделительными фильтрами. Для лампового усилителя нужна широкополосная акустика без фильтров. Ну это обыкновенная объективная реальность. Всем ведь привычно, что разные колёса в автомобиля ВАЗ и у Мерседеса, и совсем другие колёса у трактора Беларусь. Наверное это недостаток.

Остальное допишу позднее.

А вот слова, сказанные Павлом в завершении его исходной статьи рациональны и точны, даже комментировать смысла нету. Действительно, студийное усилительное оборудование имеет экстремально высокий класс, построено на полупроводниках и настроено очень качественно. Но ценник у такого оборудования космический, что делает описываемые материальные предметы недоступными для всех телезрителей без исключения. Да это им и не нужно. Спорить здесь просто не о чем. Я всегда догадывался, что хорошо настроенный ламповый усилитель обыкновенному телезрителю вполне доступен. А вот качественный транзисторный звук из столь же качественного транзисторного оборудования не доступен принципиально.

По материалам публикации заметку подготовил

Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июнь 2016

Интегральный ламповый усилитель недорогого сегмента с уникальным отношением цена-качество. В выходном каскаде могут работать два типа ламп EL34 или КТ88 без какой-либо перенастройки (имеется специальный переключатель режимов ламп). Схема SoftStartTM обеспечивает плавный запуск ламп увеличивая срок службы. Невзирая на невысокую стоимость, монтаж выполнен навесным способом, регулятор громкости ALPS. Мощность усилителя 35 Ватт.

Двухтактный ламповый усилитель мощностью 45 Ватт. Усилитель разработан и сделан в Японии, что уникально для данной ценовой категории. Благодаря высокой выходной мощности усилитель способен работать практически с любой акустической системой, но наилучшего результата удалось добиться с итальянскими Sonus Faber Toy Tower. Выходные лампы EL34 китайского производства, возможен апгрейд с российскими лампами ElectroHarmonix. Специализированый вход Pre In предоставляет возможность легкой интеграции усилителя в домашний кинотеатр.

Классический однотактный ламповый усилитель, работающий в классе А. В выходном каскаде использован мощный тетрод КТ88 российского производства, возможен апгрейд на лампу Genalex KT88 Gold Leon. Мощность 14 Ватт, требуется акустика с достаточно высокой чувствительностью. Отличный результат получился с акустикой Klipsch серии Heritage. В усилителе реализована схема «двойное моно», анодное напряжение стабилизировано. В отделке усилителя использованы элементы из ценных пород дерева.

Однотактный ламповый полностью триодный усилитель выполнен в классическом дизайне открытого типа. Выходной каскад реализован на легендарных прямонакальных триодах 300В. Благодаря параллельному включению двух ламп удалось повысить мощность до 20 Ватт. В выходном каскаде использована схема фиксированного смещения. Такой подход значительный прирост в звуке, но требует тщательного подбора ламп. Усилитель собран в Японии полностью в ручную, включая объемный навесной монтаж. Одно из лучший звуковых сочетаний получилось с акустикой Sonus Faber Minima, не взирая на весьма низкую чувствительность 84 дБ.

Интересные технические решения применила американская компания Audio research в младшей модели двухтактного лампового усилителя VSi60. При относительно небольшой мощности 50 Ват усилитель играет очень масштабно и динамично на ровне с транзисторными усилителями, при этом остается деликатность и утонченность классического лампового усилителя. Входная лампа – двойной триод средней мощности 6Н30 раскачивает новую российскую лампу КТ120. Несколько непривычно видеть у лампового усилителя электронный регулятор громкости, но он имеет общеизвестные преимущества по сравнению со стандартным потенциометром.

Двухтактный ламповый усилитель. Выходной каскад на российских лампах КТ88. Итальянским инженерам удалось добиться уникальных звуковых свойств – при выходной мощности более 70 ватт усилитель обладает однотактным характером звучания. Усилитель хорошо справляется любой нагрузкой, включая крупную напольную акустику такую, как Tannoy Yorkminster SE. Универсальный усилитель без каких-либо жанровых ограничений.

Американская фирма McIntosh Laboratory ведет свою историю с 1949 года и является одной из самых известных и авторитетных компаний в мире Hi-End Audio. Усилитель MC275 был впервые представлен в 1961 году и с некоторыми улучшениями выпускается до сих пор. Это самый известный усилитель McIntosh и является эпатажным и легендарным не только в истории самой компании, но в истории аудио в целом. Выходной каскад выполнен на тетродах KT88 российского производства. Запатентованная технология Unity Coupled обеспечивает мощность 75 Ватт в стерео режиме и 150 Ватт в режиме моноблока.

Однотактный ламповый класса А без обратной связи усилитель Meishu от компании Audio Note изготовлен в Англии с применением бескомпромиссных технических решений. В усилителе не использовано ни одного полупроводникового прибора. Блок питания состоит из трех трансформаторов, трех кенотронов и двух дросселей. Выходной каскад построен на прямонакальных триодах 300В. В состав усилителя входит ламповый фонокорректор высокого класса. Невзирая не невысокую выходную мощность 9 Ватт усилитель легко работает с крупной напольной акустикой.

Еще одно интереснейшее инженерное решение от компании Unison Research. Как получить все преимущества однотактного усилителя, работающего в классе А, при этом обеспечить достаточно высокую мощность 35 Ватт и высокий (для лампового усилителя) коэффициент демпфирования? Приоритетным для однотактных усилителей является прямонакальный триод, но это самый маломощный тип ламп. В данном случае в каждом канале использовано два двойных прямонакальных триода SV572 производства Санкт-Петербургского завода «Светлана». Усилитель обладает ярким, масштабным и потрясающе детальным звучанием с сохранением присущей однотактным усилителям прозрачностью и утонченностью.

Комплект предварительного и оконечного усилителя компании Triode Corporation самый функциональный на сегодняшний день. В предварительном усилителе установлен четырехполосный эквалайзер для корректировки тембра звучания с учетом акустических свойств помещения и свойств акустических систем. В оконечном усилителе возможно использование разных типов ламп – EL34, 6L6, KT88. Есть переключатель глубины обратной связи – 0/3/6 дБ. Усилитель может работать в триодном и ультралинейном режимах.