Усилитель для наушников STAX. Версия 2022 года.

Очередная модификация, немного уменьшены габариты. Алюминиевый корпус, заказной силовой трансформатор. Набор комплектующих без особых изменений, ступенчатые регуляторы уровня, набор ламп современного производства. Технические характеристики усилителя в основном прежние, в этой версии выровнена чувствительность по XLR и RCA входам.

Несколько фото

Декабрь 2022 г.Владивосток

Иногда они возвращаются. И еще один универсальный усилитель

В этой конструкции получили дальнейшее развитие идеи, применные ранее в усилителе “Солнечный Удар” (2017 год).

“Солнечный Удар” (С.Ударъ) успешно работает до сих пор, но за 5 лет эксплуатации все-таки накопились некоторые замечания и пожелания 🙂 и схема была существенно доработана. Во-первых, число каскадов усиления было сокращено до двух, во-вторых выходной каскад выполнен на теродах (пентодах) в триодном включении, в-третьих согласование уровней сигнала между RCA (небалансным) и XLR (балансным) входами выполнено на специализированном сигнальном трансформаторе. Внесенные изменения принципиальны – во-первых чувствительность усилителя по балансному и по RCA входам теперь одинаковая, во-вторых спектр искажений на выходе усилителя стал более “музыкальным”. Из-за более верного выбора организации смещения ламп входного и выходного каскада и из-за триодного включения ламп выходного каскада уровень четных гармоник вплоть до начала ограничения сигнала находится в “правильном” соотношении к уровню нечетных. В-третьих – при такой конфигурации схемы и при правильном выборе выходного трансформатора стало возможным получить требуемое выходное сопротивление усилителя без применения общей ООС.

Схема усилителя и блока питания

Принципиальная схема одного канала усилителя СУДАРЪ
Принципиальная схема одного канала усилителя СУДАРЪ
Принципиальная схема блока питания усилителя СУДАРЪ
Принципиальная схема блока питания усилителя СУДАРЪ

Несколько фото

Основные технические характеристики:

  • Входное сопротивление >= 5 кОм
  • Выходное сопротивление =< 1.8 Ом (выход для подключения акустики 8 Ом), <=
    2 кОм (выход для подключения электростатических наушников)
  • Допустимое сопротивление нагрузки – 4, 8 Ом (раздельные выходы)
  • Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 16 Ом….1 кОм (выход для
    подключения динамических и изодинамических наушников)
  • Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 Ом >= 8V (RMS) (на канал, выход для подключения изодинамических и динамических наушников)
  • Максимальная выходная мощность на эквиваленте нагрузки 4 Ом >= 8 Вт (RMS) (на канал, выходы для подключения акустики)
  • Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 кОм  > = 360V RMS, 1015V peak-to-peak. (на канал, на выходе для подключения
    электростатических наушников)
  • Напряжение BIAS = +580V (стабилизированное)
  • Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки
    = 4 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального) не уже
    – 19 Гц…..28 кГц при неравномерности не более 1 dB
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, измеренный в режиме “большого”
    сигнала (см выше) =<1.5%
  • Уровень шумов и помех на выходе усилителя, при закороченном входе и
    при подключении к питающей сети через регенератор с заземлением =<
    230uV

Отзыв счастливого владельца:

“…Виктор, привет! Запустил усь, очень доволен! На вход поставил телефункен 188 60х годов. На выход комплект 6п6с 55г года, которые ещё на Американском ленд лизовском оборудовании делались, играет шикарно, как я и хотел! А когда потключил к нему очень крутой сетевой кабель, как же он запел, как боженька 🙂 Протестировал на динамических ушках JVC, внутриканальных ha10000 и на Перунах электростатических, играет шикарно! Перуны конечно ни в каком компоненте JVC не переиграли, но тоже хороши, да и не переиграть эти JVC – лучшие ушки на рынке по звуку. Но мне нужны были наушники, чтобы часть времени не использовать внутриканалки, а юзать накладные, и с этим они отлично справляются. Респекты вам, за точное осуществление моих хотелок! …”

Октябрь 2022 г.Владивосток

Транзисторный фильтр, кофе и Маяковский

Сегодня утром, после долгого и подробного разъяснения одному увлеченному аудиосамодельщику всех особенностей расчета и практической реализации транзисторного фильтра напряжения источника питания, мне очень захотелось выпить (кофе) 🙂 К счастью, в закромах еще осталось некоторое количество оригинального Costa Rica “Volcanica”. Сварив (в турке, конечно) чашечку вкуснейшего ароматнейшего кофе я устроился в кресле и -… почему-то вдруг вспомнил стихи Маяковского в исполнении отряда понеров в шортиках из фильма “Добро Поджаловать или Посторонним вход воспрещен” (реж.Элем Климов, 1964г):

“…Довольно жить законом,
данным Адамом и Евой.
Клячу историю загоним.
Левой!
Левой!
Левой!…”

История – та еще лошадка. На “короткую” ее может быть и можно “загнать”, но на длинной дистанции эта кляча сама загонит кого угодно.

Так вот, почему же вдруг Маяковский? Потому что в моей памяти он неразрывно связан с Блоком. 🙂 В конце 70-х, когда я еще был школьником, помимо электроники, химии и музыки я немного увлекался поэзией “серебрянного века” и удачно попал на встречу с одной замечательной седенькой интеллигентной дамой солидного возраста, которая когда-то была знакома с Александром Блоком. Фамилия дамы, если я правильно помню – Мещерская. Помимо многого того о Блоке, чего нет и скорее всего никогда не будет в школьной программе, мне запомнился рассказанный ей эпизод о Маяковском. Как он, будучи у них в гостях, демонстративно-эпатажно высморкался в скатерть. На молодую девушку это произвело неизгладимое впечатление. 🙂

Такой вот был этот самый – “Серебряный Век”.

Ноябрь 2022 г.Владивосток

Заметки о проектировании АС. АЧХ. Румкоррекция.

Кажется очевидным то, что аудиофилы-самодельщики понимают, что без хороших акустических систем (АС) им не обойтись. Тем более удивительно, что до сих пор взгляды большинства из них на критерии качества АС  существенно различаются. И более того – до сих пор не ясно, какие методы проектирования АС приводят к гарантировано хорошим результатам.

Теория относительности” АЧХ

Даже небольшого опыта прослушивания достаточно, чтобы заметить  разницу между воспроизведением одной и той же музыки разными АС. При этом, если верить данным производителей, основной параметр – амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) этих разных АС почти всегда близки к идеалу и очень похожи.

Поэтому многие самодельщики приходят к тому выводу, что проблема “ровной” АЧХ уже практически решена, а качество воспроизведения зависит только от конструкции и материалов динамиков, корпусов и разделительных фильтров.

Но действительно ли все в порядке с АЧХ? Независимые измерения не подтверждают оптимистических параметров, заявленных производителями. Каждая модель АС имеет реально свою “кривую” АЧХ, разительно отличающуюся от “аналогично- кривых” характеристик других АС и мой скромный опыт показывает, что это характерно для всех ценовых групп. Разница в звучании при воспроизведении одной и той же музыки разными АС – очевидна. Но при этом АЧХ от “производителей” всегда одинаково-ровные. 🙂

Удивительно, но эти “одинаково-ровные” АЧХ – в общем-то правдивы. Для рекламных проспектов измерения обычно производятся по методикам, обеспечивающим “правильный” вид характеристик. Например, можно провести измерения при повышенной скорости сканирования рабочего диапазона частот что усреднит и сгладит пики и провалы  АЧХ в процессе снятия характеристик.

Но гораздо интереснее другое – почему же одна “кривая” (по АЧХ) модель АС звучит хорошо, а другая вроде как более “ровная” – воспроизводит музыку гораздо хуже?

Получается, что даже независимые,”честные” 🙂 измерения хоть и позволяют представить реальную АЧХ акустики в реальной комнате, но не раскрывают ее связь с конкретными особенностями звучания.

Почему, обладая всем необходимым, разработчики не создают идеальных АС? Ведь по идее – “идеал”, эталон – только один! И вроде как очевидно, что все АС, близкие к эталону, должны звучать примерно одинаково (хорошо).

Некоторые проблемы метрологии и их влияние на конечный результат.

Я считаю, что основная проблема в том, что любой способ проведения измерений неизбежно дает целый комплекс разнообразных ошибок. Самые “вредные” ошибки – методические, то есть связанные с несовершенством самого метода измерений.

Существует ряд общепринятых методик измерения АЧХ. Одна из основных – настройка АС в заглушенной, безэховой камере.

При проведении таких измерений принципиально важны методические особенности. Например – где располагать микрофон относительно АС. Обычная рекомендация – на “акустической оси”, на расстоянии 1 метр от акустической системы. А где точно проходит эта “ось” в случае трехполосной АС? Вряд ли перед ВЧ динамиком. Тогда, видимо, правильнее разместить микрофон на “оси” СЧ динамика. А если сместить микрофон немного выше или ниже, то для одной и той же АС получим множество различных АЧХ. На какую из них ориентироваться? Почему-то в этом методе проведения измерений принято считать, что слушатель обязательно услышит “измеренную” АЧХ, то есть поместит ухо именно туда, где при измерении располагался микрофон 🙂

Но ведь – в обычном помещении на НЧ и “нижних” СЧ АС активно взаимодействуют с полом и потолком, влияние которых в безэховой камере отсутствует. Взаимодействие АС с помещением влияет на звучание принципиально – но его конкретные проявления настолько разнообразны, что даже не могут быть представлены посредством точной математической модели.

Более того, суммарная АЧХ стереопары существенно отличается от АЧХ одной АС, а общепринятые методики настройки АС не учитывают этого обстоятельства. Например – при стереовоспроизведении голоса вокалистов обычно локализуются в центре звуковой сцены, то есть воспроизводятся обеими АС стереопары. Я считаю очевидным и методически верным то, что даже для настройки уровня и тем более для получения разборчивой и “ровной” передачи голосового диапазона необходимо контролировать итоговую АЧХ обеих АС.

Есть и другие, вроде бы логичные и методически адекватные методы – например настройка АЧХ и ФЧХ по импульсным сигналам. Но и при этом – работая казалось бы по одинаковым алгоритмам, специалисты почему-то получают разные звуковые результаты. 

Даже учитывая только эти “нестыковки” можно сделать вполне уверенные выводы:

  • Во-первых, методика проведения акустических измерений – “волюнтаристична” – то есть произвольно не точна. При упомянутых мной методических допусках даже  “индивидуально-тонально-ровные АС” в обычном акустически неподготовленном помещении всегда дадут неровную итоговую АЧХ.
  • Во-вторых – получается совершенно очивидно, что результат работы зависит не только от метода измерений, но и от личного опыта конструктора АС. Мне известно множество превосходных АС, разработанных “традиционными” способами и во всех этих случаях общее было то, что разработчики этих АС были (и есть 🙂 ) выдающиеся профессионалы, любящие музыку и обладающие развитым музыкальным вкусом.

Примечание по поводу румкоррекции

Действительно высококачественное звуковоспроизведение в произвольном акустически неподготовленном помещении требует или подготовки помещения – то есть коррекции архитектурных особенностей и проведения акустической обработки соответствующими материалами и (или) обязательного наличия в составе звуковоспроизводящей аппаратуры некоторого модуля аппаратно-программной интерактивной румкоррекции. На всякий случай уточню – именно интерактивной румкоррекции.

Сейчас широко применяется адаптивная румкоррекция – то есть звуковоспроизводящая система оснащается небольшим измерительным комплексом, который обычно состоит из микрофона и сигнального процессора. На этапе калибровки системы микрофон размещается на месте слушателя и (иногда) поочередно в различных местах комнаты, сигнальный процессор генерирует некие сложные сигналы и фиксирует “отклик” от микрофона. Таким образом присходит создание матрицы данных для необходимой коррекции АЧХ и ФЧХ системы в заданных частотных и амплитудных диапазонах и воспроизведение происходит с учетом калибровочных данных. При изменении акустической обстановки в комнате необходимо проведение перекалибровки.

Интерактивная румкоррекция предполагает постоянную подстройку системы под имеющиеся акустические условия. В идеале – изменение акустических условий в помещении не должно быть заметно для слушателя. Проще говоря, если в процессе прослушивания музыки в комнату кто-то занес например шкаф или вынес из нее кресло – то слушатель может заметить изменение обстановки, но не должен заметить изменений в звучании системы 🙂

Октябрь 2022 г.Владивосток

Upgrade акустики KEF Reference Model Four

Уже довольно долго во Владивостоке живет Виталий – увлеченный творческий энтузиаст-аудиофил, с “правильными” руками и трезвым рассудком.

Виталий имеет богатый опыт в изготовлении кабелей, сборке и ремонте МС трансформаторов, проигрывателей винила, “рекаппинге” (recapping) усилителей мощности и предусилителей.

Весной этого года он поставил цель – провести разумный и эффективный upgrade и (может быть) некоторую доработку имеющейся в его системе акустики KEF Reference Modеl Four, выпуска 90-х годов прошлого века.

Из очевидно слышимых причин уже назревшей необходимости upgrade – ощутимый недостаток ВЧ и гулкость, расплывчатость звучания на НЧ. При этом звучание системы в целом – объемное, ровное, увлекающее. Помещение для прослушивания акустически обработано верно.

Сдерживающие факторы – небольшой опыт в подобной работе с АС, отсутствие требуемой измерительной аппаратуры и навыков проведения измерений, необходимых в процессе отладки.

Решение – пригласить меня в качестве консультанта и метролога 🙂

Акустика KEF Reference Mоdel Four устроена довольно оригинально. Вот здесь можно почитать о ней более подробно. На первый взгляд – внешний вид вполне традиционно – обычен:

А вот внутренее устройство – весьма не тривиально:

Как видно – то, что снаружи выглядит как порт фазоинвертора – таковым не является, НЧ динамики расположены во внутреннем объеме в комбинированном оформлении – ЗЯ, bandpass и ФИ одновременно 🙂

Фото и схема “старых” разделительных фильтров

Принципиальная схема разделительных фильтров акустики KEF Reference Model Four

Видно, что фильтры довольно многополосны и весьма “ветвисты” 🙂 , что отчасти объясняется особенностями акустического оформления. Я не увидел необходимости в коррекции частотного диапазона полос фильтров, пересчете номиналов элементов и последующей “пересшивке” полос. Тут разработчики потрудились весьма искусно и вмешиваться в результат их труда нет никакого смысла.

Было принято решение ограничиться (всего лишь) следующим

  • Заменить все конденсаторы и резисторы и пересобрать фильтры навесным монтажом. Убрать фильтры из внутреннего объема акустики и разместить их в во внешних коробах, которые будут крепиться к задним стенкам акустических систем.
  • Заменить контактные клеммы – терминалы.
  • Заменить всю внутренюю проводку.
  • Задемпфировать и акустически обработать внутрение поверхности корпусов акустических систем и корзины динамиков.

Что и было сделано Виталием 🙂

Собраны новые фильтры, для них изготовлены и закреплены на задних стенках внешние короба, заменена вся внутреняя проводка

Сделана механическая и акустическая доработка корпусов, корзины динамиков оклеены акустическим войлоком. Вырезы для крепления клеммных колодок на задних стенках корпусов были аккуратно закрыты фанерными вставками, внутренние поверхности корпусов задемфированы Шумоff, герметиком и акустическим войлоком. Свободный объем коробов, в которые установлены “новые” фильтры – заполнен демпферным материалом. Установлены новые высококачественные медные клеммы-терминалы.

Доработка в высшей степени благотворно сказалась на звучании акустики. Края дипазона слышимо расширились и особенно это стало заметно в ВЧ диапазоне. СубНЧ и НЧ “подсобрались”, стали более динамичными, четкими и разнообразно-детальными. СЧ область, голосовой диапазон стал более объемен, выразителен и “многослоен”. ВЧ – как бы “заново проявились”, их уровень стал ровно таким, сколько нужно – не больше и не меньше. Доработка полностью оправдала себя, акустика и система в целом вышли на принципиально более высокий уровень.

Зависимость импеданса акустики от частоты.

График зависимости импеданса акустики KEF Reference Model 4 от частоты. Левый и Правый каналы.

АЧХ акустики, снятая в ближнем поле в реальной комнате для прослушивания.

АЧХ акустики KEF Reference Model 4. Сглаживание 1/3 октавы. Ближнее поле, комната для прослушивания.

Июнь…Сентябрь 2022 г. Владивосток

Третья жизнь “Элегантных Шорт”

У аудиофилов беспокойные души. И вот, так случилось, что после июньской “трансформации” из двухтакта в однотакт этот усилитель снова попал ко мне. То есть после вдумчивого и внимательного прослушивания владелец конструкции решил, что все-таки для его системы двухтактный усилитель подходит лучше. В конце сентября у меня выдалось несколько более-менее свободных дней и я согласился на эту работу, взяв с владельца общание, что это в последний раз. Дальше – никаких переделок, только новый усилитель. 🙂 Вместе с усилителем мне привезли пару двухтатных выходных трансформаторов от Audiokom. Нужно отметить, что трансформаторы оказались весьма хорошими, но не без недостатков – конструкторское решение крепления тяжелого “куба” к шасси на 4 винта M3 пожалуй слишком оптимистично и неудобно. Так можно крепить легкие колпаки, а вот крепление тяжелого трансформатора сверху шасси на маленькие винтики, которые нужно вкрутить изнутри шасси снизу – без помощи квалифицированного ассистента превращается в некий “квест”. 🙂 Шпильки М4 или даже М5 были бы гораздо надежнее, практичнее и удобнее в монтаже. Я применил комбинированное крепление на винты и шпильки. Шпильки – направляют и фиксируют положение, винты – крепят.

Схема усилителя

Схема усилителя после upgrade

Схема унифицирована, множество моих конструкций имеют такое же схемотехническое решение. Схема блока питания так же типичная, с выпрямителем на ПП диодах и фильтром на полевом транзисторе и поэтому я ее не привожу. Ассортимент резисторов и конденсаторов сведен к минимуму. Для желающих повторить – внесение изменений в схему не приветствуется. По лампам – в первом и во втором каскадах можно применить “наши” 6Н1П-ЕВ, в выходном каскаде – 6П6С, 6П3С(Е) или NOS китайские 6P6P (темная колба), 6P3P (фигурная колба). Результат замены – впечатляющий 🙂

Технические характеристики усилителя

  • Входное сопротивление = 50 кОм
  • Выходное сопротивление =<~ 2 Ом
  • Номинальная нагрузка = 8 Ом
  • Номинальное входное напряжение = 0.775V RMS
  • Максимальное выходная мощность на нагрузке 8 Ом = 10W RMS (выходные лампы – 6P6S)
  • Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 8Ом при выходномнапряжении = 0.7 от максимального = 20Гц….28 кГц.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 1.7%, в основном 2-я гармоника. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -22dB.
  • Время выхода на рабочий режим =< 15 min, это связано установлением теплового обмена в корпусе усилителя и прогревом ламп.

Несколько фото, снятых в процессе прослушки-отладки

Сентябрь 2022 г.Владивосток

Небольшая полочная акустика на TB W8-2145

От прошлых опытов у меня осталась пара ШП динамиков Тang Band W8-2145. Это одни из немногих широкополосников, которые играют ровно, спокойно, без очевидно-явного назойливого выделения СЧ и особенно верхней СЧ областей. Некоторая неравномерность конечно присутствует, но в общем и целом на мой слух – все довольно терпимо по сравнению с аналогичными ШП динамиками.

В начале лета я удачно заказал в дружественной мастерской пару небольших полочных корпусов. Корпуса приехали в августе и я поставил их в комнате на заметное место – для того, чтобы иногда натыкаться на них (взглядом) и напоминать себе, что с ними пора уже что-то сделать. 🙂

Август этого года во Владивостоке выдался на удивление дождливый и “тепло-удушливый”. Влажность 100% и температура воздуха под 29 градусов – то еще сочетание – из прохладного помещения с кондиционером на улицу выходить совсем не хочется. “Световой день” при такой погоде выглядит очень странно – жарко, мокро и пасмурно, солнца мало. Настроение в эти “летние деньки” – довольно депрессивное. Охлажденный сухой германский рислинг конечно помогает, но не надолго. В общем – “… Туман, сэр. (с) 🙂 …”

Итак, в очередной раз наткнувшись в душных сумерках на пару пустых корпусов, притаившихся в углу комнаты – я решил что уже точно пора что-то с ними сделать. И вообще – мне не нравится, когда корпуса пылятся в углу, а динамики лежат без дела в шкафу. Хорошо, что все предварительные расчеты были сделаны до заказа корпусов 🙂 , а Шумоff и синтепон оказались в наличии – поэтому обработка внутренней поверхности и настройка фазоинверторов не заняли у меня много времени. В итоге – через несколько дней я уже слушал симпатичную пару хороших широкополосных полочников.

Основные технические характеристики динамиков Tang Band W8-2145:

  • Магнитная система – феррит, с алюминиевой фазовыравнивающей “пулей”.
  • Материал диффузора – бумага, Материал подвеса – сантопрен (специальная легкая силиконовая резина).
  • Диапазон воспроизводимых частот: 40 Гц…20 кГц
  • Сопротивление по постоянному току [Re]: 6.8 Ω
  • Резонансная частота [fs]: 40 Гц
  • Чувствительность [1 Вт⁄1м]: 90 дБ
  • Эквивалентный объем [Vas]: 67.67 л
  • Полная добротность [Qts]: 0.45
Зависимость импеданса динамика TB W8-2145 от частоты.
Зависимость импеданса полочной акустики на динамике TB W8-2145 от частоты.
  • Частота настройки акустического оформления (ФИ) = 48 Гц
  • Итоговая добротность акустического оформления = 0.89
  • Габариты акустики 42см (в) х 25.5см (ш) х 28см (г), вес каждой ~ 16 кГ
АЧХ акустики на динамике TB W8-2145 без корректирующего фильтра, центр комнаты, “качающийся” микрофон на расстоянии 1м, сглаживание 1/3 октавы.

В целом звучание – спокойное (не яркое и не сибилятивное), субъективно ровное с некоторым акцентом в голосовой области и сглаженной подачей ВЧ. Корректирующего фильтра нет, но при необходимости расширить стилевые предпочтения его можно установить, чувствительность после этого немного уменьшится. Такая акустика – находка для любителей классики, старого джаза, вокала и будет хорошим компаньоном для небольшого усилителя на лампах, например с выходным каскадом на пентоде.

Несколько фото. Качество фото – весьма посредственное, но это объяснимо. Духота, сумерки и туман. 🙂

P.S. Вторая пара клемм предназначена для (возможного) подключения супертвиттера.

Август 2022 г.Владивосток

Zen Monster Balance. Теперь в новом корпусе

Zen Monster переехал в новый, полностью алюминиевый корпус. Это одна из последних версий Zen Monster – балансный вход, балансный выход, регулятор на дискретных резисторах KOA, печатные платы с покрытием иммерсионным серебром. Резисторы Dale, конденсаторы Nichicon FG (Fine Gold), монтаж медным проводом в тефлоновой изоляции, припой Felder (Germany) Sn62Pb36Ag2 с безотмывочным флюсом. Мощное, открытое, детальное звучание. Именно то, что нужно для Mahavishnu Orchestra 🙂

Август 2022 г.Владивосток

Моя система в развитии. PSE моноблоки на 2A3

После завершения проекта Моноблоков на 300В с трансформаторами Hashimoto меня настойчиво преследовала 🙂 мысль о том, что пора уже попробовать что-нибудь подобное и в моей системе. В “тумбочке” довольно давно лежала четверка ламп 2A3 производства Sovtek начала 2000-х годов. По факту, их звучание имеет мало общего с оригинальными 2A3, а по характеристикам это скорее уменьшенная в размерах 300В с напряжением накала 2.5V.

И так уж совпало, что в начале зимы после одной из доработок-переделок мне случайно попала пара OEM однотактных выходных трансформаторов от компании Silk Audio. Трансформаторы рассчитаны на подключение нагрузок 8 и 4 Ом, при этом Ra = ~ 2.5К. Габариты сердечника, низкое сопротивление первичной обмотки постоянному току и небольшая толщина пластин давали надежду на то, что максимальный ток первичной обмотки трансформатора может быть довольно большим (>100 mA) что, в свою очередь, наводило на мысль о выходном каскаде на двух параллельно включенных триодах. В принципе, ничто не мешает применить и один триод – 2A3, 300B или тетрод (пентод) 6CB5, KT88 в триодном включении, но ожидаемое выходное сопротивление усилителя в этом случае было бы около 3 Ом, что не очень хорошо для моей акустики. Почему-то мне не хотелось перенастраивать фазоинвертор и разделительный фильтр еще раз 🙂 А вот если в однотактном выходном каскаде применить параллельное соединение ламп (PSE) – то, собственно – почему бы и нет – выходное сопротивление будет сравнимо с выходным сопротивлением моего теперешнего двухтактного усилителя. Четверка 2A3 из “тумбочки” не отличалась точной идентичностью характеристик, поэтому в конструкции обязательно было необходимо предусмотреть раздельную регулировку тока покоя каждой из ламп. Но, так как лампы практически новые, с качественным вакуумом и относительно оригинальных 2A3 сделаны с запасом по допустимой мощности – то можно ожидать, что с фиксированным регулируемым смещением выходной каскад будет иметь устойчивую термостабильность.

После мыслей о выходном каскаде нужно подумать и о драйверном (входном) каскаде. С одной стороны, хотелось бы получить “певучесть и выразительность” – и тут маломощным триодам пожалуй нет конкуренции. С другой стороны, для “моей” музыки необходима “скорость и динамика”, а это приводит к необходимости применения мощных пентодов. Так как в моей системе есть предусилитель, то большого усиления от драйверного каскада не требуется, поэтому с пентодами я решил пока не спешить, а для начала попробовать одиночный триод 6С2С (6J5). Что могу сказать – с 6J5 в общем-то все довольно хорошо – звук динамичный, плотный, насыщенный. Но я заметил интересную “тенденцию” – чем более “винтажные” 6J5 я слушал, тем звук становился все более разнообразнее, “текучее” и выразительнее. Музыка “лилась” все лучше и лучше. 🙂 Это объяснимо – звучание “винтажа” очевидно облагораживает “новодел”. (Как там было у Лихницкого – “дисциплинированные винтажные сущности перевоспитывают современные сущности”)

И тут я вспомнил, что у меня в “тумбочке” лежит несколько двойных триодов 6N7GT (фигурная стеклянная колба) от Sylvania 1939 года. Две половинки “винтажного” триода параллельно на входе, два “новодельных” прямонакальных триода параллельно на выходе. Получается не только “благородный купаж” , но и последовательная синергия схемотехнического решения. 🙂

Схема моноблока PSE усилителя с блоком питания

Схема усилителя.
Схема блока питания. Вполне традиционная 🙂

Чуть позже я немного подстроил режим работы драйверного каскада, уменьшил сопротивление анодной нагрузки. И да, никакого “хорового пения при параллельном соединении ламп”, как это утверждалось на одном из форумов – я не наблюдаю.

Несколько фото.

Пустые панельки оставлены для возможной модернизации и прямого сравнения схемотехнических решений (сдвоенный триод vs мощный пентод и т.п.), а так же для сохранения возможности “отката” на исходные двухтактные позиции 🙂

Основные технические характеристики усилителя

  • Входное сопротивление = 5 кОм
  • Выходное сопротивление =<~ 1.5 Ом (для выхода 8 Ом)
  • Номинальная нагрузка = 4, 8 Ом. .
  • Номинальное входное напряжение = 5V RMS
  • Максимальное выходная мощность на нагрузке 8 Ом = 6W RMS
  • Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке 8 Ом при выходном напряжении = 0.7 от максимального = 25Гц….28 кГц.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 3.5%, в основном 2-я гармоника. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -22dB.

P.S. Думаю, что у внимательного читателя уже возник вопрос – так все-таки, какие же основные отличия в звучании двухтактного и однотактного усилителей? В моем случае фактически получились максимально близкие условия сравнения – тот же источник сигнала, тот же блок питания, та же драйверная лампа, те же выходные лампы, та же акустика, те же сигнальные провода. Выходные трансформаторы конечно разные 🙂

Во-первых – Двухтактный усилитель на прямонакальных триодах – не очень хорошая идея. Слишком мало искажений. 🙂 ВАХи прямонакальных триодов – 45, 2A3, 300В – эквидистантны и линейны в широком диапазоне напряжений и уровень второй гармоники на максимальной выходной мощности будет небольшой. В двухтактном выходном каскаде четные гармоники частично компенсируются, поэтому при слишком уж правильной настройке драйверного каскада на выходе усилителя можно получить совсем не музыкальный спектр искажений – с низкими, но близкими уровнями четных и нечетных гармоник. Звук будет очень чистый, объемный – я его называю “теплый транзисторный звук” 🙂 Из-за скудного спектра гармоник звучание такого двухтакта на малых уровнях громкости несколько теряет в “насыщенности” и “объемности” и система слышимо “просыпается” на уровнях громкости чуть выше среднего. Такой “переход объема” при изменении уровня громкости особенно заметен на акустике с низкой отдачей. Эта проблема легко решается, если применить в выходном каскаде косвенонакальные тетроды (пентоды) в триодном включении, в этом случае при правильной и точной настройке уровень нечетных гармоник можно уменьшить до 0.05…0.1%, при уровне четных гармоник 1…2% (на полной выходной мощности). В детальности, объемности и выразительности звучания такой двухтактный усилитель покажет себя очень уверенно, а в большинстве случаев по динамике и подвижности звучания уверенно “переиграет” однотактный усилитель сравнимой мощности. Из очевидных преимуществ двухтактного выходного каскада на триодах можно отметить то, что низкое выходное сопротивление усилителя достигается довольно легко и без необходимости применения общей ООС.

Во-вторых – Однотактный выходной каскад PSE усилителя на триодах органично и “по умолчанию” решает проблемы “правильного” спектра гармоник, требуемого выходного сопротивления и требуемой выходной мощности. Из очевидных особенностей схемотехнической реализации – высокая динамическая входная емкость каскада, что требует внимательного подхода при выборе лампы драйверного каскада и необходимости периодически контролировать и подстраивать режимы работы из-за “старения” ламп.

Август 2022 г.Владивосток

Усилитель мощности с трансформаторами Tamura

Усилитель мощности собран для системы Михаила и работает в комплекте с Предусилителем на трансформаторах Tango, о котором я рассказывал в статье от 29.10.2020.

Примерно год назад Михаилу удалось удачно приобрести пару очень интересных духтактных выходных трансформаторов Tamura F-684. Помимо известной марки 🙂 трансформаторы интересны тем, что конструктивно выполнены очень правильно – первичная обмотка в виде двух отдельных полуобмоток с отводами для ультралинейного включения, универсальная вторичная обмотка с отводами на 4,8 и 16 Ом + отдельная вторичная обмотка для ООС. Raa = 6.6 K, так что трансформаторы идеально подходят для двухтактного выходного каскада на лампах 6L6G, EL34, KT66, KT88 работающего в режиме, максимально близком к классу А.

До сегодняшнего дня усилитель уже пережил серию апгрейдов. Изначально это была оригинальная конструкция от известных российских самодельщиков. В качестве силовых и выходных были применены трансформаторы Hammond, выходной каскад был на лампах KT120 в триодном включении. ФИ и драйверный каскад выполнены на лампах 6922 в SRPP включении, с объединенными катодами и источником тока на небольшом пальчиковом пентоде в катодной цепи. Напряжение источника питания более 500V, плюс в схеме присутствовал дополнительный накально-вспомогательный трансформатор. Переключатель входов выполнен на нескольких реле, а для коммутации обмоток реле применен низковольтный источник питания. В усилителе был предусмотрен небольшой стрелочный индикатор с подсветкой и переключателем для контроля и установки тока покоя выходных ламп. Конструкция собрана на деревянном шасси, верхняя панель – фанера 10 мм с несколькими накладками из окрашеного в черный цвет фольгированного стеклотектолита, прикрепленными к панели великим множеством маленьких шурупов, а основа корпуса – очень прочная и качественно сделаная деревянная рама. Нижней крышки не предусмотрено. Играл усилитель в общем, скажем так – нормально, но после аварии с одной из выходных ламп и межкаскадным конденсатором появилась мысль о доработке и (или) переделке конструкции.

На первом этапе было принято решение отказаться от выходного каскада в триодном включении, и применить нечто более “продвинутое” 🙂 . Я доработал конструкцию до усилителя c входным и ФИ каскадами на 6SL7, 6SN7 и выходным каскадом в ультралинейном включении и переделал коммутацию входов, убрав реле. Это очень сильно упростило итоговую схему – был убран “вспомогательный” трансформатор с добавочными источниками питания, перекоммутированы цепи накала, убрано несколько метров коммутационных проводов, керамические ламповые панельки были заменены на тефлоновые с цанговыми контактами, выходные тренсформаторы Hammond были заменены на Hashimoto HW-40-5, регулятор громкости Alps был заменен на регулятор на дискретных резисторах. После этой доработки-переделки звучание усилителя приобрело ясность, открытость, подвижность, детальность – столь характерные для конструкций с трансформаторами Hashimoto. Чуть позже выходные лампы KT120 были заменены на 6L6GA от Sylvaniа 40-х годов выпуска. Несколько месяцев усилитель работал в этой конфигурации.

На втором этапе, когда приехали выходные трансформаторы Tamura F-684, было принято решение заменить силовой трансформатор, верхнюю фанерно-стеклотекстолитовую панель шасси заменить на металлическую, поменять входные и выходные разъемы, убрать вспомогательный индикатор с коммутацией и подсветкой, убрать коммутатор входов и регулятор громкости. Основную симпатичную и качественно сделанную деревянную раму корпуса было решено оставить. 🙂

В итоге – верхняя панель из никелированной бронзы, входные и выходные разъемы – Cardas, никакой лишней коммутации, минимально-простой блок питания и уменьшение общего количества ламп до семи – четыре выходных (6L6G,5881, KT66, EL34, 6CA7, KT88, 6П3С) и три входных – 6SN7 (6H8C).

Схема усилителя и блока питания:

Принципиальная схема одного канала усилителя
Принципиальная схема блока питания

На мой взгляд, схема усилителя и схема блока питания самоочевидны и в пояснениях их работы нет особой необходимости 🙂

Технические характеристики усилителя

  • Входное сопротивление = 10 кОм
  • Выходное сопротивление =<~ 2.5 Ом (для выхода 16 Ом)
  • Номинальная нагрузка = 4, 8, 16 Ом. Для подключения нагрузки 4 Ом необходима коммутация выходного трансформатора.
  • Номинальное входное напряжение = 1V RMS
  • Максимальное выходная мощность на нагрузке 16 Ом = 12W RMS (выходные лампы – 6L6GA)
  • Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 16 Ом при выходном
  • напряжении = 0.7 от максимального = 22Гц….38 кГц.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 16 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 1.5%, в основном 2-я гармоника. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -20dB.
  • Время выхода на рабочий режим =< 15 min, это связано установлением теплового обмена в корпусе усилителя и прогревом ламп.

Несколько фото:

Июль 2022 г.Владивосток