Высококачественный однотактный ламповый усилитель High-End

ПРОБЛЕМЫ С ВЫХОДНЫМ ТРАНСФОРМАТОРОМ

Через трансформатор проходит большой постоянный ток. В результате чего, магнитопровод намагничивается, вызывая тем самым нарушения в характеристике передачи, особенно в нижнем звуковом диапазоне.
Это может привести к резкому спаду или вовсе отсутствию низких в воспроизводимом сигнале. Чтобы исключить опасное намагничивание сердечника, в него вводят воздушный зазор. Чтобы сделать воспроизведение
баса эффективнее, объем железа должен быть увеличен, а вместе с ним увеличен магнитный поток, отвечающий за мощность трансформатора.

Мир настолько же красив и прекрасен, насколько и отвратителен. Потери, порожденные введением зазора, тянут магнитные характеристики в кризис (посмотрите на кривые гистерезиса), заставляя
тем самым основную кривую петли с ровным наклоном испытывать наклон все больший и больший по достижении насыщения.

С другой стороны, это действие улучшает линейность “мю” (проницаемость) на коротких участках петли, т.е. для малых сигналов.

Линеаризация “мю” для малых амплитуд улучшает способность передачи их. Тем самым достигается большая ясность и детальность в музыкальном воспроизведении. В двухтактных трансформаторах этот
феномен не имеет места.

Простое увеличение объема железа, т.е. увеличение сердечника железа, не обязательно ведет к улучшению в воспроизведении. Проблема влияния материала пластин на тональное
качество, увы остается. По этой причине мы делаем выходные трансформаторы для себя сами, не прибегая к услугам других

Стоит сказать, что мы тщательно отбираем материал, идущий
на сердечники (отдавая отчет о важности разрешающей способности звучания), с тем, чтобы верно воспроизвести тональную чистоту сигнала. В наших трансформаторах применяются
пластины EI, стянутые шпильками из немагнитного материала, ровно, как и короба, в которые мы затем погружаем трансформаторы

Затем следует заливка эпоксидным компаундом и
выдержка в течение 24 часов, чтобы окончательно закрепить катушку и сердечник и исключить механические резонансы. Чтобы создать нужное натяжение провода, намотка производится в
ручную

Ни один трансформатор в мире не создается с таким вниманием к результирующему тональному качеству

↑ О схеме

В проработку были взяты 3 схемы: Skiff TA3; AX84 P1 Tube Guitar Amplifier Project; темброблок от Marshall JCM-800 и набор трансформаторов от радиолы Урал 110.


Схема 1. Skiff TA3


Схема 2. AX84 P1


Схема 3. Темброблок от Marshall

В схему P1 теоретически, а потом и практически были внесены нужные изменения: 1. С16 — 1 мкф 2. R24 – 2.2k 3. R21 – 510k (это позволило увеличить глубину перегруза) 4. Проводил эксперимент с C12, устанавливая танталовый, 10 мкф – существенных изменений замечено не было 5. Заменил темброблок на Маршаловкий, который, как мне показалось, даже лучше трехполосника 6. Катодный резистор у 6П14П, как в Скиффе-240 Ом 7. R8 – 48k 8. В связи с тем, что выходной трансформатор имеет отвод на первичной обмотке для подключения 9 ноги выходной лампы, R7 исключен, хотя в начальном варианте был подключен и звук был нормальный.

Ламповый усилитель на КТ88 — схема

Первый каскад, после входа аудиосигнала — SRPP усилитель на лампе 5751, это миниатюрный двойной триод. Но и другие лампы могут быть использованы в драйвере, ближайший аналог — 12AX7, которая даст дополнительное усиление. Ещё 12AU7, ECC82 и ECC802S могут использоваться, но они не будут в состоянии обеспечить достаточное усиление, чтобы раскачать KT88 на полную мощность.

Выходной каскад является инвертирующим Push-Pull усилителем, который базируется на стандартном включении. Есть только один разделительный конденсатор по всему сигнальному пути, что очень хорошо. Элегантность и абсолютная простота этой схемы усилителя понравится всем аудиофилам, которые предпочитают как можно меньше компонентов в тракте сигнала.

ЭПИЛОГ

В результате наших стараний усилитель на 211-х триодах способен действительно воспроизводить музыку. Пожалуй, это оптимальный усилитель для слушания классического жанра. Он не только восстанавливает
живые звуки, но и позволяет точно определить положение инструментов на сцене. Когда мы, к примеру, воспроизводим скрипичный концерт, то звучание первой скрипки более рельефное, чем у других инструментов.
Вдобавок вся музыка абсолютно свободна от металлических призвуков. Никогда я еще не слышал столь утонченного и деликатного звучания. Как бы мы назвали то, что получилось? Есть только одно слово для описания столь
волшебного звука, это слово – ONGAKU.

Мы должны признать, что овладеть секретами проектирования и создания audio aппapaтoв штука крайне не простая.

ВЫХОДНОЙ ТРАНСФОРМАТОР С ОБМОТКАМИ И3 СЕРЕБРЯНОГО ПРОВОДА

Наибольшей ошибкой теоретических audio-маньяков нынешнего времени является их желание вовсе исключить трансформатор из схемы. Да во многих случаях трансформаторы способны в сильнейшей степени
повлиять на качество звука в сторону ухудшения. Но также неверно везде совать OTL (output transformer less – бестрансформаторный выход усилителя) без подходящих на то экспериментов,
не взирая на особенности конструкции.

Хотя они заявят, что с применением трансформатора разрешающая способность усилителя падает, вместе с тем известно, что с ним достижимо такое ощущение музыки, которое не снилось со схемой OTL.
Соответственно, мы прикладываем усилия, чтобы разрешающая способность по звучанию с нашими трансформаторами была на высоте. Я до сих пор помню шок, испытанный от звучания МС-трансформатора, намотанного серебром.
Было это 13 лет назад в 1979 году. Используя серебро, мы решили “проблему, связанную с шумом трансформатора”, которую безуспешно пытались одолеть в студии записи. С того времени мы все больше и больше стали применять
серебро в звуке. Наконец, мы пришли к заключению, что по магнитным свойствам серебро гораздо лучше меди. Ведь проводник, по которому течет ток, обладает магнитными свойствами. По серебряному ток направляется
стремительным потоком без порогов и водопадов на пути. Особенно здорово серебро работает на малых сигналах. Если выходной трансформатор намотан серебром, то тембральная чистота становится еще выше, что делает ламповый
усилитель столь музыкальным. В некоторых наших усилителях, таких как KEGON/C, из соображений стоимости медь применяется только в первичной обмотке, во вторичной – серебро.

СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ ONGAKU

Схема сама по себе – ничего особенного. По входу стоит каскад SRPP, за ним следует обычный каскад усиления с анодной нагрузкой, а между ним м выходной лампой – катодный повторитель.
Связь первого каскада со вторым и повторителя с 211-триодом непосредственная. Высокое напряжение порядка 500 V подано на второй каскад, с тем чтобы получить достаточную амплитуду раскачки на сетке
выходной лампы. На катод повторителя подано отрицательное напряжение, и этим создается управляемое смещение на сетке 211-й Особенность схемы в источнике питания. Выпрямитель по мостовой схеме собран
из четырех 5AR4, двойные аноды которых включены параллельно. Мы весьма тщательно отбираем лампы, так как их качество является определяющим на звук.

КОНДЕНСАТОРЫ

В ламповых усилителях конденсаторы часто применяют для межкаскадной связи. Измерения последовательно включенного сопротивления показали его неожиданно большую величину. Для конденсатора малой емкости
это не является исключением.

Недостаток сидит в конструкции этих элементов. Наибольшим эффектом влияющим на тональное качество, является “межэлектродный шум”, уловимая ухом энергия, обусловленная
вышеуказанным резистором. Однажды появившись, шум постоянно будет возникать по всей площади между обкладками. Из-за того, что он имеет резонансный характер с высокой добротностью, то он эффективно
воздействует на тембральную чистоту сигнала.

Воспроизводимый звук будет иметь металлическую окраску, либо будет подобен скрипу, который происходит при трении между собой высокополимерных пленок. Вопрос этот имеет частично электрическую и частично
механическую природу.

Проблема применения конденсаторов не ограничена единственно вносимыми искажениями

Мы создаем конденсаторы, уделяя особое внимание материалам, с целью минимизации нарушений звукового сигнала.
Обкладки их сделаны из тонкой серебряной фольги, а навивка ведется в ручную, чтобы точно контролировать натяжение ленты. Я помню, как был глубоко потресен, когда впервые услышал усилитель с
такими конденсаторами

Звук его не с чем сравнить в этом мире, он свободен от металлической окраски, очень динамичен и приближен к живому звучанию. Пиццикато на нижних струнах имеет очень точные временные
параметры. Хотя недостаток таких конденсаторов – высокая цена, их применение неизбежно, когда становится цель воспроизвести настоящий звук. В самом деле – это “любимая забава короля”.

ОТ РЕДАКЦИИ

Ну вот… Теперь российские самопальщики наскоро познакомились со схемой ONGAKU и философией г-на Кондо-сан. В самом деле, в схеме нет никаких фокусов, кроме быть может самого главного секрета
– выходного трансформатора. Ну и особых конденсаторов, непростых резисторов, ламп, подобранных таким образом, чтобы их суммарная характеристика передачи давала бы минимальный процент 2-й гармоники.
То есть получается, что при внешней простоте и изяществе схемы, дело за малым – применить элементы того качества, которое и создает этому усилителю славу одного из самых музыкальных усилителей в мире.

и тогда я построил усилитель на 211 триоде и назвал его “ONGAKU” Hiroyasu Kondo.Audio Note.Inc Кондо-сан делится своей мудростью.

В чем разница между Учителем и Кумиром? Во-первых, Учителя в Японии принято величать с приставкой -сан. Во – вторых, ему принято задавать вопросы. С
Кумиром не так. Во – первых на него принято молиться. Во-вторых, вопросов задавать ему нельзя, поскольку он недосягаем. И тогда остается последовать
христианской заповеди – Не Сотвори Себе Кумира.

Он производит устрашающее впечатление размерами своего баллона Но тот же 211-й может показаться устаревшим и слишком простеньким для снобов аудиоаппаратуры. Вероятно по этой
причине так мало усилителей, использующих этот триод в своей схеме.

С точки зрения производителя усилитель подобного типа является вызовом обществу. Источник питания для него проектируется не так, как принято, поскольку анодное напряжение для
211-й лампы должно быть примерно 1000 V

При изготовлении усилителя мы должны уделять особое внимание защите корпуса от влаги и тщательной изоляции монтажа, чтобы исключить поражение
электрическим током, если кто-нибудь полезет внутрь

Одновременно, триод, подобный 211-му, является единственным из мощных ламп, обладающим столь высочайшим качеством. Анодно-сеточные характеристики 211-го и его собратьев более линейны,
чем у остальных ламп для выходных каскадов. Для накала применена толстая вольфрамовая нить, расстояние между сеткой и катодом велико, а сетка просто и без затей намотана на траверзы по
винтовой линии. Такой тип конструкции очень прочен и обещает долговременный высокий вакуум, поскольку специально спроектирован для индустриального и военного применения.

Из-за большого шага навивки сетки и высокого анодного напряжения “электронное облако” вокруг катода почти отсутствует, т.к. все эмитированные электроны прямиком с большой скоростью
направляются к аноду. И это позволяет лампе работать почти в математически точно описанном режиме. Особенно здорово такие триоды работают с малыми сигналами, оставляя тональное качество сигнала
чистым и нетронутым. Если драйвер удовлетворительно спроектирован, однотактный усилитель на триоде обладает прямо-таки невероятной линейностью, даже в отсутствие обратной связи. Все
эти свойства воплощаются в превосходное звучание усилителя на 211-х.*1

Изготовить трансформатор для лампового усилителя в домашних условиях

Сделать хороший выходной трансформатор в домашних условиях достаточно сложно, а приобрести или заказать выполненный по всем правилам — недешево. В последнее время появились предложения использовать для ламповых УЗЧ в качестве выходных стандартные унифицированные трансформаторы типа ТАН или ТН. И хотя в этом случае не стоит рассчитывать на получение максимально возможных параметров, такой вариант заслуживает внимания благодаря доступности и практичности.

В настоящее время еще сохранились ламповые усилители, используемые музыкантами и выпущенные более 30 лет назад. Эта аппаратура, как правило, “гоняется” до полного физического износа. Многолетний опыт ее эксплуатации свидетельствует о надежности ламповых усилителей. Многие экземпляры, произведенные, например, такими фирмами как BEAG, TESLA, MARC HAL и другие, хорошо сохранились. Их ремонт чаще всего ограничивался заменой ламп и электролитических конденсаторов.

В более сложных случаях приходилось заменять элементы, от которых могли зависеть параметры усилителей. Некоторые элементы, например, резисторы, при неисправности разрушались. При этом их номинал по надписи определить было невозможно. Его подбирали опытным путем, лишь бы ламповый усилитель заработал, так как не все владельцы и ремонтники имели схемы аппаратуры.

По этим причинам, а также в связи с повышенным интересом к ламповой схемотехнике читателей, возможно, заинтересуют схемы наиболее популярных в конце прошлого века эстрадных усилителей. Эти схемы могут служить классическими образцами высококачественных ламповых УЗЧ, которые совместно с хорошей акустикой как раз и обеспечивают то качество звучания, по которому многие аудиофилы и музыканты испытывают ностальгию.

ПОДБОР ВЫХОДНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ЛАМП

Характеристика мощности трансформатора обычно определяется в НЧ диапазоне, скажем в ваттах на частоте в 50 Гц при искажении в 3%. Они (искажения) представляют собой тип искажений тока
и являются наиболее ощутимыми. Уровень их, создаваемый в выходном каскаде, зависит от соотношения внутреннего сопротивления лампы с импедансом нагрузки усилителя, пересчитанного
в первичную обмотку. Трансформатор для Ongaku обеспечивает исключительное качество передачи во всем звуковом диапазоне из-за того, что импеданс приведенный к аноду лампы, исключительно
высок (порядка 20 кОм) и в обмотках использовано серебро высокой пробы. Размеры трансформатора далеко за пределами обычного понимания.

Благодаря громадному сечению магнитопровода выходного трансформатора, усилитель показывает выдающиеся характеристики на НЧ в сравнении с другими, подобного типа. Думаем, что примени мы
материалы с большей проницаемостью, то тональный баланс от этого только выиграл бы. Но пермалой имеет слабое место: он насыщается уже ниже рабочей точки по току, требуемой каскаду, и тем самым
он не может обеспечить достаточную мощность на НЧ. Поэтому наш путь- тщательный отбор железа, совершенствование методов намотки катушек с тем, чтобы достичь оптимальных результатов по звуку.

ПРЕВОСХОДСТВО В ПРОСТОТЕ

Что означает термин/оценка – “хорошее звучание”? Существует немало различных объяснений. Однако, хороший звук – это прежде всего звук “натуральный, природный”. Понятие “натуральности”
звука опять же зависит от толкования самого слова “природа”, “натура”. Здесь могут сойтись разные точки зрения, к примеру, – звук без механических, привнесенных призвуков, или звук, подобный
живому звучанию. Все слушатели согласятся, что натуральный звук должен быть свободен от “налипших” призвуков. Если слушать музыку долгое время, эти едва заметные включения способны
парализовать восприятие слушателя, его настроение. Факторов, вносящих “механистичность” в звучание. предостаточно*2.

Довольно интересное открытие, что полное исключение “механических примесей” из звука, позволит воспроизвести действительно живой звук. Но как добиться этого, что нужно для этого сделать?
Во-первых, мы должны упростить звуковую цепь. Во-вторых, мы должны тщательно отобрать элементы, используемые в устройстве.

В конце своего “золотого века” ламповая схемотехника достигла высочайшего уровня. Это было подобно эволюции динозавров на исходе исторического периода. Когда мне было лет 20, я направлял
всю свою энергию на изучение “теории обратной связи”. Вместо того, чтобы полностью сконцентрироваться на звуке, по неопытности можно двигаться ложным путем и в конце концов оказаться в точке, где теория
совпадет с реальностью, Помню, как я пытался создать идеальную схему, способную воспроизвести настоящий звук, и мой паяльник был всегда горячим. Вопреки всем усилиям, я никак не мог преодолеть
барьер, за которым находился звук. Методом проб и ошибок до меня дошло, наконец, что надо сделать усилитель, не требующий обратной связи. Затем я понял, что следует бороться за упрощение схемы уже
без ОС, а также развивать собственные познания о характеристиках используемых материалов и их влиянии на звук.

На одной из аудио-выставок последних лет мы сравнили звучание транзисторного усилителя знаменитой фирмы с ламповым усилителем на 211-м триоде довольно приличного качества. К моему
удивлению ламповый звучал в точности как транзисторный. Я ожидал от триода большего. Вероятно, это произошло из-за применения в нем обратной связи. Ясно, чтобы возвысить качество однотактного
усилителя “над толпой”, необходимо оптимизировать проект в целом и качество каждого элемента в отдельности. Еще недостаточно использовать только триод.

Я уточню еще раз, что следует упрощать конструкцию усилителя до мыслимого предела и тщательно отбирать детали и элементы высочайшего качества, чтобы воспроизвести “качество живого звука”,
свободного от “mechanical sound”. Это наиболее важные соображения при создании идеального усилителя.

Плюсы и минусы

Прежде чем говорить о достоинствах и недостатках ламповых усилителей, стоит подробнее остановиться на мифах и заблуждениях, которые бытуют среди меломанов. Не секрет, что многие любители качественной музыки сомневаются и с большим недоверием относятся к подобным устройствам.

Миф 1

Ламповые усилители — это непрочная конструкция.

На самом деле такое утверждение абсолютно никак не подтверждено

Ведь вы будете использовать не магнитофон 60-х годов прошлого века, а качественную современную аппаратуру, при создании которой инженеры особое внимание уделяют надежности узлов конструкции. Все элементы, используемые для создания усилителей, проходят самый строгий отбор и рассчитаны на активную эксплуатацию в течение 10-15 тысяч часов, а если вы будете использовать их без фанатизма, то прослужит такое оборудование практически вечно

Миф 2

У радиолампы слишком мало басов.

Как говорится, это было давно и неправда. Времена, когда изготовители экономили на трансформаторах давно прошли, современные производители используют только железо высокого качества и высокотехнологичные подходы к составлению своей продукции.

Миф 3

Лампы могут изменять звучание.

Здесь мы во многом согласимся. Да, радиолампы имеют свой оттенок голоса, поэтому разработчику при их изготовлении необходимо иметь большой опыт с такими конструкциями и знание принципов их работы. Уверяем вас, что в качественном резисторе будет довольно сложно уловить ту или иную тональность.

Миф 4

Цена на ламповый ресивер сопоставима со стоимостью автомобиля.

Это не совсем верно, поскольку здесь многое зависит от изготовителя: чем более тщательно и скрупулезно он будет приходить к созданию своего усилителя, тем выше будет стоимость продукции.

Ламповые усилители имеют немало достоинств, в пользу такого оборудования говорят некоторые факты.

  • Относительная простота конструкционной схемы. Принцип работы этих устройств намного проще, чем у моделей инверторного типа, соответственно, возможности ремонта и его стоимость в данном случае намного выгоднее.
  • Неповторимое звуковоспроизведение, обусловленное рядом аудиоэффектов, в том числе большим динамическим диапазоном, повышенный плавностью переходов и приятным овердрайвом.
  • Устойчивость прибора к коротким замыканиям под действием температурных колебаний.
  • Отсутствие шипения, типичного для полупроводниковых усилителей.
  • Стильный дизайн, благодаря чему любой усилитель будет гармонично вписываться в самые разные интерьеры.

Впрочем, нельзя сказать, что ламповый усилитель является средоточием одних достоинств. Лампы имеют и свои недостатки:

  • внушительные габариты и солидный вес, поскольку лампы намного больше, чем транзисторы;
  • высокий уровень шумности в процессе работы оборудования;
  • для выхода на оптимальный рабочий режим звуковоспроизведения лампе нужно некоторое время на предварительный прогрев;
  • повышенный выходной импеданс, этот фактор в некоторой степени ограничивает спектр использования акустических систем, с которыми могут совмещаться ламповые усилители;
  • меньшая, в сравнении с полупроводниковыми усилителями, линейность;
  • повышенное тепловыделение;
  • большой расход электроэнергии;
  • КПД не превышает 10%.

Тем не менее, уникальный звуковой окрас, который получается при использовании такого оборудования, во многом компенсирует все перечисленные минусы.

Стоит ли переходить на лампы?

На этот вопрос ответить сможете только вы сами. Самый правильный способ — это взять на прослушивание к себе домой ламповый усилитель и самому на него ответить. У вас будет возможность сравнения в спокойной обстановке, например, со своим усилителем, и затем сделать выводы.

Часто озвучиваются противоположные отзывы о ламповом звуке и усилителях от «божественного» звучания до определения «обычный» или «плохой» звук. И только вы сами можете определить, какой он для вас.

Не рекомендуем ориентироваться на отзывы про ламповые или другие усилители, очень часто их пишут или заинтересованные люди или те, кто вообще не слышал этих усилителей.

Спор о том, стоит ли слушать ламповые усилители или переходить на них с транзисторных, на самом деле похож на спор «Стоит ли ездить на обычных машинах или переходить на ретро автомобили?». Ведь есть очень красивые ретро автомобили, с дорогим салоном и хорошей мощностью. При наличии денег можно сделать копию такого авто и получать удовольствие от езды на нем. Есть отличное выражение на эту тему — о вкусах не спорят.

Подойдут ли такие авто для всех? Конечно же нет, но вы — это не «все». Главное, что бы это нравилось лично вам и вы от этого получали удовольствие.

Особенности

Как сделать антенну для модема 4g своими руками

С точки зрения качества и характера звучания каждый тип ламп и каждый режим включения имеет свои особенности, настолько очевидные на слух, что даже ультралинейный режим, по факту, не стал золотой серединой. Триоды в чистом виде и триодное включение пентодов обеспечивают наиболее чистый и объемный звук до тех пор, пока дело не дойдет до энергичной музыки с быстрыми и значительными по амплитуде перепадами громкости. Иными словами — для спокойного джаза триоды подходят куда лучше, чем для прослушивания рока.

Пентодный и ультралинейный режимы, напротив, больше подходят для энергичной музыки, но в ряде случаев звучат недостаточно чисто, точно и детально. Особенно часто эти претензии относятся к пентодному режиму, а в целом характер звучания и пентодного, и ультралинейного режимов нередко сравнивают с транзисторными усилителями.

Предварительный ламповый усилитель на двойном триоде

На рис.3 показана схема предварительных каскадов усилителя “АЕХ250”. В них используются два двойных триода ЕСС808. Ламповый усилитель имеет два идентичных входа с раздельными предварительными усилителями на лампе VL1 и регуляторами уровня RP1 и RP2, после которых сигналы смешиваются и усиливаются общим двухкаскадным усилителем на лампе VL2.

Между его каскадами установлены пассивные регуляторы тембра низких (RP3) и высоких (RP4) частот. Каких-либо иных особенностей схема не имеет Для некоторых конденсаторов указано рабочее напряжение, рекомендуемое производителем. Модель голосового усилителя “АЕХ650”, предназначенного для усиления сигналов от 4-х микрофонов, отличается, в основном, построением предварительных каскадов.

При этом в нем имеется раздельная регулировка тембров по низким и высоким частотам для каждого входа. К усилителю можно подключить ревербератор “АКХ200” фирмы BEAG, построенный по принципу магнитной звукозаписи на кольцевую ленту. Данные выходных трансформаторов, подходящих по параметрам для выходного каскада усилителя “АЕХ250”, можно найти в указанной литературе.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий