Это сайт о моем хобби – аудио оборудовании на Лампах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . "I was the Walrus, But now I'm John" – John Lennon 1970
Очередная “Правильная” система состоит из четырех блоков – Предусилителя, MC MM RIAA корректора, Усилителя Мощности и Акустических Систем. И да, конечно все блоки этой системы – “правильные”. 🙂
Предусилитель собран по традиционной схеме, известной как “Zen Guru” – это один усилительный каскад на триоде, с трансформаторной нагрузкой. Для организации балансного входа я применил специализированный входной трансформатор. Каскад собран на двойном триоде 6SN7, для уменьшения динамического внутреннего сопротивления триоды “половинок” лампы соединены параллельно. Блок питания собран по традиционной схеме с транзисторным фильтром анодного напряжения.
Схема предусилителя и блока питания
На всякий случай уточню, что схема именно “принципиальная”, то есть показывает принцип построения конструкции и основные режимы работы. На практике – при настройке и отладке некоторые номиналы могут коректироваться, а для практического удобства работы и улучшения технических и эксплуатационных характеристик 🙂 могут быть добавлены дополнительные элементы, не указанные на схеме.
Впервые я рассказал об этом корректоре в 2017 году. “Фишка” схемы – применение интегральных источников тока в качестве анодной нагрузки ламп – что, в свою очередь, позволило применить сравнительно низковольтное питание и при этом добиться максимального усиления каскадов. К сожалению, интегральные источники тока от IXYS сейчас не очень-то доступны к покупке, но “звучание” 6СА7 (6Ж4) в триодном включении по прежнему вызывает заслуженный интерес. Поэтому возник вопрос о модификации схемы и замене источников тока на что-нибудь другое – например на обычные резисторы. И да – это возможно, но конечно с некоторыми ограничениями. (“…но есть ньюанс “ (с) – народное творчество) 🙂
Итак, схема корректора и блока питания:
В корректоре по-прежнему два каскада усиления, требуемое напряжение источника питания + 260…+310V. Коэффициент усиления первого и второго каскадов ~ 35…40 и он сильно зависит от экземпляров ламп. Выходное сопротивление – в пределах 3…4 кОм, то есть очень желательно, чтобы у усилителя, в комплекте с которым будет работать корректор, входное сопротивление было бы не менее 30…50 кОм. Лампы 6Ж4 отличаются разбросом характеристик в зависимости от даты выпуска, поэтому верным решением будет применить лампы 50х…70х годов в достаточном количестве. Для отбора 4 шт подходящих и одинаковых по усилению и по минимуму микрофонного эффекта понадобится примерно 20…25 шт. Относительно 6Ж4 у оригинальных 6СА7 ситуация с “одинаковостью” значительно лучше, но микрофонный эффект разной степени интенсивности проявляется и у них. Резисторы R8 + R9 можно заменить одним = 82 кОм, а вот R10 наоборот, составить из двух резисторов = 10 кОм +560 Ом. R12 лучше взять = 330 Ом. При отборе С4 и С5 желательно, чтобы соотношение их коминалов было = 2.92. Межкаскадный конденсатор С8 допустимо взять в пределах 0.1…0.68 мкФ. Если С8 = 0.1 мкФ, то спад АЧХ на частоте 20 Нz будет около 3..5 dB, что может быть полезно для некоторых вертушек с повышенным уровнем рокота. Как я уже упоминал, выходное сопротивление корректора довольно большое и входное сопротивление усилителя будет 30…50 кОм, поэтому С7 может быть в пределах 1.5….3.3 мкФ, увеличивать эту емкость сверх необходимого не нужно.
При расчете достаточного усиления корректора я исходил из того, что чувствительность по входу “типичного” усилителя – около 0.7V RMS и из того, что уровень выходного напряжения “типичного” ММ звукоснимателя составляет около 4..5 mV@(1000 Hz 5 sm/s). Итоговый коэффициент усиления корректора ~ 110…120 (@1000 Hz), что обеспечивает его совместимость с большинством ММ звукоснимателей.
Блок питания корректора практически стандартно-типовой для моих конструкций. Накал ламп питается выпрямленным стабилизированноым напряжением. “Минус” источника питания накала и “общий” источника анодного питания соединяются с шасси в одной точке, рядом с первым каскадом.
Особенности конструкции:
Несколько месяцев назад известный аудиоэнтузиаст Валерий из Санкт-Петербурга (фото некоторых его замечательных конструкций размещены на сайте в разделе “Репликации и Генезис”) прислал мне “для опытов” интересное стальное шасси в наборе с колпаками для трансформаторов. Это шасси хорошо подходило по размеру – и я решил собрать корректор в нем. Для “эзотерической гармонизации” и эстетического соответствия шасси было дополнено декоративными деревянными “щечками” 🙂 , а для лучшей виброразвязки – специальными виброгасящими композитными (пластик + резина) ножками. Кроме того, свободные внутренние поверхности и нижняя крышка (дно) шасси были оклеены двухслойным виброгасителем Шумоff. Эти меры, а так же применение трансформатора блока питания с пониженной индукцией сердечника, межобмоточным экраном и двумя внешними стальными кожухами – позволило разместить корректор и блок питания в одном корпусе. Такое решение надежно защищает схему от вибраций и наводок от сетевого трансформатора.
Ну что же, пишу первые впечатления от корректора Когда я получил аппарат, то сказал, что напишу не сразу, а через некоторое время, чтобы написать что-то более осмысленное, чем просто «вау! класс! обалдеть!».
И вот это время прошло, и мне хочется написать…
Вау! Класс! Обалдеть!
Писать про техническую сторону не очень хочется, про все эти аудиофильские термины: про сцену в ширину и глубину, про такой уровень детальности, когда я узнал, оказывается, что и у «тарелочек» есть у каждой своя нота… Я думаю, что это важный аспект, но, тем не менее, не самый важный.
А вот действительно важный вопрос в звучании, это вопрос, который касается более высоких материй, чем просто техническая сторона. Я долго думал, как же охарактеризовать это ощущение от прослушивания живой музыки, когда чувствуется какая-то невероятная слитность, музыка как бы льется что ли… Когда чувствуешь, что музыканты вкладывали душу в свои вещи…
И лучше всего, на мой взгляд, это ощущение коротко и ясно характеризуется одним словом: звучание душевное.
Моя жена, человек, далекий от аудиофилии, полностью с этим согласилась: звучание такое душевное, что не хочется отрываться и менять треки или пластинку…
И это еще при том, что корректор только начал работать, да и картридж тоже не ахти какой: Ortofon 2M Blue. Что же будет, если поставить приличный картридж…
Ну что же, теперь на очереди напольная версия АС «Проще простого» + супертвиттер, а потом MC-картридж…
На этот раз гибридный RIAA предусилитель-корректор получился больше ламповым, чем транзисторным.
Схема предусилителя-корректора:
В предусилителе-корректоре всего три каскада. Первый каскад на малошумящем полевом транзисторе 2SK369 от Toshiba. Они (пока) все еще доступны. Транзистор работает в малошумящем режиме с Ids = 5mA и Uds = 10V. При напряжении на входе примерно до ~100mV (RMS), гарантировано обеспечивается запас по перегрузке около 40dB@1000Hz относительно номинального уровня входного сигнала = 5mV (RMS). Коэффициент усиления каскада ~ 90. Нетрудно посчитать, что даже с довольно небольшим напряжением Uds имеется значительный (не менее 20dB) запас по перегрузке выходного напряжения, при этом коэффициент гармоник не превышает 1%. Звучание такого простого каскада на полевом транзисторе напоминает звучание каскада на пентоде- оно динамичное, радостно-подвижное с сохранением музыкальности и несколько сдержанной эмоциональности 🙂
Первый каскад нагружен на цепь сосредоточенной пассивной RC коррекции – она стандартна и особенностей не имеет.
Второй каскад – выполнен на половинке октального двойного триода 6SL7. Я выбрал режим со сравнительно небольшим током анода (~ 0.5…0.7mA), это позволяет добавить в звучание выразительности и эмоциональности 🙂 Выходное сопротивление второго каскада – довольно высокое, поэтому для согласования с нагрузкой необходим третий каскад – он выполнен на половинке двойного триода 6SN7. Это традиционно – обычный катодный повторитель, он обеспечивает низкое выходное сопротивление корректора. Некторые аудиофилы (из г.Тверь) считают, что катодный повторитель добавляет в звучание брутальности – и да, это вполне возможно. Для некоторых стилей музыки такая “фишка” может быть очень даже необходима.
Схема блока питания:
Блок питания – выполнен в отдельном корпусе и каких-либо явных особенностей не имеет. Для получения необходимого напряжения для питания первого каскада в схему добавлен RC фильтр и простой параметрический стабилизатор на полевом транзисторе.
Накал питается от выпрямленного и стабилизированного источника напряжения. Для уменьшения вероятности пробоя между накалом и катодом лампы третьего каскада потенциал накальной цепи “поднят” над общим.
Основные технические характеристики предусилителя-корректора:
Входное сопротивление = 47 кОм
Выходное сопротивление =< 1.0 кОм
Номинальная нагрузка = от 10 (и выше) кОм
Номинальное входное напряжение (по входу ММ) @1000Hz = 5mV RMS
Максимальное выходное напряжение на нагрузке 100 кОм >= 30V RMS
Коэффициент усиления ~ 360
Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” входе =<150uV (“взвешено” по кривой “A”)
Отклонение суммарной АЧХ от стандарта RIAA в диапазоне частот 20Гц…20кГц = не более 0.5dB.
Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 100 кОм при номинальном выходном напряжении <= 0.7%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -20 dB.
Время выхода на «рабочий» режим после включения, <= 5 мин
После публикации статьи “Предусилитель с трансформаторами Tango” я получил несколько запросов на изготовление подобной конструкции, но с менее “экзотическими” выходными трансформаторами. Все-таки лучший выбор из доступных к покупке – Hashimoto, но если бюджет имеет известные пределы, то есть смысл обратить внимание на продукцию Raphaelite. Их я и решил применить в этот раз.
Характеристики трансформаторов OP5K5A:
Primary Impedance = 5K
Secondary Impedance = 150+150 (600) Ohm
The core size = 19x30mm
Frequency Responce = 12Hz…40kHz (-3dB, Generator Output Impedance = 2K, primary DC = 30mA)
Primary DC Current = 50mA (max)
Weight = 1.2 kG
Схема предусилителя:
Схема предусилителя особенностей не имеет и очень похожа на схемы других моих предусилителей 🙂 , при необходимости можно добавить балансный вход, дополнив входной каскад сигнальным трансформатором Jensen JT-11-P1. Некоторую особенность представляет выбор ламп, на этот раз я применил одиночные триоды средней мощности 6AH4. Это линейные лампы с очень хорошим раскрывом ВАХ, каскад предварительного усиления на них перегрузить входным сигналом стандартного уровня практически невозможно.
Итак – традиционно – всего один каскад + блок питания. Так как у 6AH4 ножка, на которую выведена сетка, располагается рядом с ножкой, на которую подается напряжение питания накала, то накалы ламп лучше питать от источника тока выпрямленного напряжения. Некоторой особенностью комплектации является использование в фильтрах источника питания “тех самых” электролитических конденсаторов Nichicon (NOS), пленочных конденсаторов Solen Fast и разводка цепей питания “винтажным” медным одножильным проводом в хлопковой изоляции.
Основные технические характеристики предусилителя:
Входное сопротивление = 10 кОм;
Выходное сопротивление, не более 300 Ом (по балансному выходу (XLR) ) и не более 75 Ом (по небалансному выходу (RCA) );
Максимальное выходное напряжение (на каждом из балансных выходов) = 14V RMS (40V Peak-to-Peak), измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм;
Номинальное входное напряжение = 2V RMS;
Максимальное входное напряжение = 10V RMS;
Коэффициент усиления = 1.4
Полоса воспроизводимых частот, при неравномерности +-1 dB и уровне выходного напряжения 5V RMS, на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм, не хуже = 30Гц…30кГц;
Суммарный коэффициент гармоник на выходе усилителя, при уровне выходного напряжения 5V RMS = < 0.5%, вторая гармоника, уровень третьей и гармоник более высокого порядка ниже уровня шумов и помех;
Уровень шумов и помех на выходе усилителя, при минимальном положении регулятора громкости, измеренный на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм = < -69dB;
Время выхода на «рабочий» режим после включения, <= 10 мин
Идея изготовить “правильный” повышающий MC трансформатор преследовала меня практически с самого первого дня возрождения винила в моей системе. Казалось бы – что может быть проще – обычный малосигнальный повышающий трансформатор с соотношением обмоток 1:10….1:15, требуемое входное сопротивление – около 100 Ом, – то есть большая индуктивность не требуется, витков в обмотках нужно совсем немного, качественный провод – доступен, только вот с качественными сердечниками – большой вопрос.
Опыты с различными тороидальными пермаллоевыми сердечниками закончились печально – при очень хороших измеряемых параметрах звуковой результат был неудовлетворительным. “Сцена” плоская, тональный баланс плавает от экземпляра к экземпляру. В голову периодически приходили мысли все бросить и приобрести MC трансформатор Lundahl или Hashimoto. 🙂
В прошлом году мой давний и хороший знакомый, известный аудиосамодельщик и аудиоэнтузиаст Эдуард показал мне небольшие трансформаторы на Ш-образных пермаллоевых сердечниках, которые когда-то применялись в очень специализированном промышленном контрольно-измерительном комплексе. Эдуард изготовил опытный экземпляр малосигнального повышающего трансформатора и отдал его мне на тестирование. Удивительно, но даже этот “пробник” зазвучал очень хорошо – “сцена” объемная, тональный баланс – ровный и удивительно певучее, “льющееся” звучание.
Естественно, у пробного экземпляра имелись и недостатки – было необходимо продумать экранирование, оптимизировать схему намотки. По результатам испытаний еще нескольких пробных экземпляров была найдена наиболее оптимальная для этого сердечника и каркаса схема намотки, а в качестве внешнего экрана было принято решение использовать толстостенный пермаллоевый “стакан”.
В результате получился отличный МС трансформатор со следующими характеристиками:
Приведенное входное сопротивление : 40…120 Ом, зависит от номинала (балластного) сопротивления, на которое нагружена вторичная обмотка.
PS Всего было изготовлено несколько (~10 пар) таких трансформаторов, потом источник сердечников иссяк. 🙂 Несколько готовых изделий пока еще есть в наличии – если есть интерес, обращайтесь на e-mail:andrvic@gmail.com
Вот один из отзывов на MC трансформаторEdVic-01:
“…Виктор, добрый день!
Трансформатор слушаю. Всё отлично! По сравнению с деноном точно лучше. Низы структурировались, наверху «округлость» и точность. Не уступает моему винтажному техниксу (больше чем в 3 раза дороже) и очень не критичен к кабелям до корректора. Ещё попробую его со стерео картриджем. Ну и цена фантастическая!
ОТЛИЧНО! Спасибо большое! Евгений…”
Другие отзывы – примерно такие-же или даже лучше 🙂
В этот раз все получилось так же хорошо, как и раньше 🙂 RIAA модуль – на полевых транзисторах, аналогичный применному в одной из предыдущих конструкций и поэтому его схему я не привожу. Модуль предусилителя – традиционный двухкаскадный линейный буфер на двух триодах. Блок питания – обычный для моих конструкций: тороидальный трансформатор с внешним и межобмоточным экранами, выпрямитель на диодах и фильтр на полевом транзисторе. Оформление – закрытое, черный стальной корпус со светлой алюминиевой передней панелью, разъемы CNC, настоящий регулятор ALPS Blue Velvet из старых запасов 🙂
…”Что делать, если к вам пришли гости, а в доме нет продуктов? – Пошлите кухарку в погреб, пускай она нарежет холодной буженины, лососины, добавит мочёную клюкву, посыплет свежей зеленью и подаст на стол. Разлив домашней наливочки, извинитесь перед гостями…” Поваренная книга, ~1905 г.
Что делать, если в системе нужен предусилитель, а в закромах только пара “винтажных” трансформаторов Tango NP-8 и лампы 6L5 1944 года выпуска? Добавляем шасси от Hammond, тороидальный специализированный трансформатор от Antek и регуляторы Goldpoint. (USA). Остальные комплектующие и фурнитуру – добавляем по надобности, исходя из их наличия в “тумбочке”. И приглашаем на прослушивание друзей аудиофилов и меломанов 🙂
Технические характеристики трансформаторов Tango NP-8:
Лампы:
Схема предусилителя:
Все очень просто – всего один каскад + регулятор уровня. В усилительном каскаде возможно применить лампы – триоды 6J5, 6L5 (взаимозаменяемы, но 6L5 предпочтительнее), тетроды – пентоды в триодном включении и с корректировкой распайки панельки – 6J7, 6J8, 6В8, WE717A. Вместо двух одиночных триодов можно применить один двойной 6SN7 с идентичными по характеристикам половинками. Насчет резисторов R3 – во многих случаях они не нужны. Но для того, чтобы расширить количество вариантов ламп, возможных к применению в этой схеме – их нужно оставить. В самом общем случае – если после замены ламп в предусилителе певица вдруг начнет делать акцент на звуках “Ц” “С” и “Щ” – то эти резисторы категорически необходимы. 🙂 В системе, для которой собирался этот предусилитель – два источника с RCA выходами, балансные входы и выходы не нужны, поэтому необходимо всего два RCA входа, а в качестве переключателя входов применен маленький, но очень хороший малосигнальный тумблер на два положения. Блок питания – традиционный для моих конструкций, с выпрямителем на диодах и фильтром анодного напряжения на полевом транзисторе. Силовой трансформатор – тороидальный Antek 50T200 с внешним и внутренним экранами. Так как этот трансформатор разработан и изготовлен грамотно и практически не дает наводок на внешние цепи, то накал ламп стало возможно запитать от источника напряжения переменного тока. Для уменьшения теоретически возможных помех, проникающих в катодные цепи из накала, потенциал накальных обмотки “поднят” относительно общего примерно на +40V.
Основные Технические Характеристики:
Входное сопротивление = 50 кОм
Выходное сопротивление =< 1.0 кОм
Номинальная нагрузка = от 10 (и выше) кОм
Номинальное входное напряжение = 1V RMS
Номинальное выходное напряжение = 3…4V RMS @ 1000Hz (в зависимости от типа примененных ламп)
Максимальное входное напряжение >= 7V RMS
Максимальное выходное напряжение на нагрузке 10кОм >= 30V RMS
Коэффициент усиления ~ 3…4@ 1000Hz (в зависимости от типа примененных ламп)
Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” ММ входе =<350…550uV (в зависимости от типа примененных ламп, “взвешено” по кривой “A”)
Неравномерность АЧХ в диапазоне частот 30Гц…20кГц = не более 0.5dB.
Коэффициент гармоник на частоте 1000Hz на нагрузке 10 кОм при номинальном выходном напряжении <= 0.3%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -30 dB.
Предусилитель собран для системы Михаила, и работает в комплекте с корректором на 6SL7/SN7, USB ЦАПом на ХMOS USB + AKM 4495, двухтактным усилителем мощности на лампах 6SL7/6SN7/6L6GT и акустической системой Pioneer СS100.
В 1948 году Columbia Records выпустила первые долгоиграющие монофонические пластинки, записанные по схеме частотных предыскажений. В последующие годы американские компании вывели на рынок не менее девяти альтернативных вариантов частотной коррекции и в 1953-1954 годы был принят отраслевой стандарт частотной коррекции, ставший известным как “RIAA”. С 1956 года по этому стандарту производились практически все новые записи.
В 40-х…60-х годах для воспроизведения долгоиграющих пластинок применялись недорогие и потому более распространённые пьезоэлектрические звукосниматели либо относительно дорогие магнитные звукосниматели. Пьезоэлектрические звукосниматели имели чувствительность в ~50…100 раз большую, чем магнитные и поэтому не требовали малошумящих предусилителей. Однако из-за особенностей конструкции пьезоэлектрический звукосниматель должен иметь жесткий подвес и поэтому для его надежного удержания в звуковой дорожке требовалась значительная прижимная сила. При использовании качественных игл с малым радиусом острия такой звукосниматель быстро портил пластинку, а относительно “щадящие” 🙂 иглы с большим радиусом острия не могли отслеживать высокочастотные смещения канавки. Другим неустранимым недостатком пьезоэлектрических звукоснимателей была “зигзагообразная” неравномерность АЧХ.
По этим причинам в высококачественной аппаратуре всегда преобладали магнитные звукосниматели и к 80-м годам применение пьезоэлектрических звукоснимателей практически прекратилось.
Непременными “компаньонами” магнитных звукоснимателей всех типов были предусилители-корректоры, усиливающие напряжение и восстанавливающие исходный спектр записанного сигнала. Компания-разработчик стандарта RIAA (RCA) – рекомендовала к использованию двухкаскадные ламповые корректоры с пассивным фильтром.
Два триода с высоким коэффициентом усиления обеспечивали достаточную чувствительность (усиление 45 дБ на частоте 1 кГц), но лишь при подключении корректора к высокоомной (~200 кОм) нагрузке. Наибольшее же распространение в ламповой технике 1960-х годов получила схема “универсального” корректора на пентоде EF86.
В транзисторной схемотехнике 60-х и отчасти 70-х годов преобладала двухкаскадная схема активного фильтра на биполярных транзисторах, работавших в режиме ОЭ, предложенная J. Dinsdale в 1965 году.
Все корректоры, построенные по этой схеме звучали очень посредственно и ни один из них не стал “классическим”. Недостаточный запас усиления порождал заметный спад АЧХ на нижних частотах, недостаточная скорость нарастания выходного напряжения – спад и нелинейные искажения на верхних частотах, на средних частотах АЧХ заметно отклонялась от стандарта из-за неточного расчета корректирующих цепей. Конструкторы 60-х с этими недостатками мирились, так как низкое качество шасси и тонармов тогдашних бытовых проигрывателей лишало смысла какие-либо усовершенствования корректоров.
В 70-е годы положение изменилось. На массовый рынок вышли новые высококачественные проигрыватели, и слабым звеном воспроизводящего тракта стали именно корректоры. Вначале конструкторы сосредоточились на совершенствовании традиционной схемотехники, по мере перехода бытовой электроники на двуполярное питания усилителей постепенно распространилась и более новая топология с входным дифференциальным каскадом. Лучшие схемы 70-х годов на дискретных транзисторах имели отклонение АЧХ от стандарта RIAA на доли децибела при отношении сигнал/шум 70…74 дБ.
С выходом на рынок доступных интегральных схем проектирование корректоров с активной фильтрацией заметно упростилось. В корректорах применялись специализированные микросхемы малошумящих УНЧ с дифференциальным входом, например TDA2310 и LM381. В первую половину 70-х годов, под влиянием авторитета JLH (John Linsley Hood) широкое распространение получила схема на ОУ в инвертирующем включении с параллельной обратной связью.
После публикации H. P. Walker “Low-Noise Audio Amplifiers” (Wireless World 1972) более широкое распространение получила малошумящая, но несколько более сложная в расчете и настройке схема на ОУ в неинвертирующем включении с последовательной обратной связью.
Отношение сигнал/шум улучшилось, а точность коррекции ухудшилась из-за специфических для этой схемы искажений АЧХ на высоких частотах и недостаточного запаса усиления интегральных операционных усилителей. Математический аппарат для точного расчёта активных корректоров этого типа был опубликован Stanley Lipshitz “On RIAA Equalisation Networks” (1979). Вместе со со схемотехникой фильтров совершенствовалась и схемотехника усилительных каскадов. В 80-е годы конструкторы разработали множество совершенных высококачественных схем корректоров на дискретных биполярных и полевых транзисторах, но по мере выхода на рынок малошумящих ОУ с низкими искажениями эти технически сложные решения остались невостребованными. 🙂
В самом конце “виниловой” эпохи ММ (Moving Magnet) звукосниматели захватили массовый рынок, а верхний сегмент рынка заняли звукосниматели МС (Moving Coil). МС звукосниматели известные еще с 30-х годов, отличались в общем-то лучшим качеством звучания, но долгое время оставались невостребованными из-за низкой чувствительности. Компоненты и схемотехника 70-х годов не позволяли создавать действительно высококачественные и малошумящие каскады усиления сигнала с уровнем шума измеряемого сотнями или десятками микровольт и поэтому основным средством усиления сигнала от МС звукоснимателей были (и есть) 🙂 повышающие трансформаторы.
Полностью транзисторные корректоры (без входных трансформаторов) для МС звукоснимателей, получили более-менее широкое распространение только после выхода фундаментальной статьи Douglas Self “Design of moving-coil head amplifiers” (December 1987).
Удивительно, но общего мнения о динамическом диапазоне и уровне шума грампластинки почему-то не существует, вероятно как из-за различий в методиках измерения и представления данных, так и из-за разброса качества самих пластинок. Различные источники приводят значения динамического диапазона от 50 dB для низкокачественных массовых тиражей до 80 dB для образцовых пластинок, нарезанных непосредственно рекордерами (по мнению Douglas Self, величина 80 dB точно завышена 🙂 ).
По данным Аполлоновой и Шумовой, рассматривавших классическую технологию 1960-х годов, уровень шума нарезаемых рекордером лаковых дисков составляет −63…-69 dB относительно уровня 10 см/с. Следующий технологический шаг – изготовление металлического диска-оригинала – ухудшает отношение сигнал/шум на 6 dB, а штамповка серийных пластинок – ещё на 4 dB. Таким образом, уровень шума пластинки обычного тиража составляет ~ −53…-59 dB относительно уровня 10 см/c (~ −47…-53 dB относительно уровня 5 см/c).
В более поздней и более совершенной технологии DMM рекордер нарезает запись в тонком слое мелкокристаллической меди, нанесенном на стальную подложку. Уровень шума медного диска, измеренный на выходе эталонного тракта воспроизведения, составляет ~ −70…−72 dB относительно уровня 8 см/c, а расчётный уровень шума самой записи, без учёта “вклада” проигрывателя и корректора – составляет ~ −72,5…−75,5 dB (лучшие значения соответствуют скорости 45 об/мин, худшие – 33⅓ об/мин). Малотиражная штамповка пластинок по технологии DMM ухудшает отношение сигнал/шум на 2…8 dB, то есть до ~ −62…−70 dB (−58…−66 dB относительно уровня 5 см/c).
Итак, новая пластинка обычной штамповки имеет средний уровень шума – 56dB, а отшамованная по технологии DMM – 62dB.
“...Даже из обыкновенной табуретки можно гнать самогон. Некоторые любят табуретовку. А то можно простую кишмишовку или сливянку….” (И. Ильф Е.Петров “Золотой Теленок”)
С начала этого года у меня уже несколько раз просили порекомендовать или опубликовать схему простого и хорошего RIAA корректора на “легендарных” и очень популярных среди аудио-самодельщиков октальных лампах 6SL7, 6SN7 (6Н9С, 6Н8С). В общем-то схем корректоров на этих лампах – великое множество. Даже в моем блоке уже опубликована парочка – но только на локтальных аналогах – 7F7, 7N7.
Основная проблема в том, что прекрасно “звучащий” во входных каскадах усилителей мощности двойной триод 6SL7 в общем-то не очень хорошо подходит для входного каскада RIAA корректора. Во-первых – из-за особенностей цоколевки – вывод 1 (сетка первого триода) располагается рядом с выводом 8 (накал), поэтому при питании накала напряжением переменного тока уровень наводок на первый триод будет довольно заметным. То есть – источник питания накала должен быть “чистым” от помех, выпрямленным и стабилизированным. Во-вторых – из-за довольно сильного “микрофонного” эффекта, который особенно заметен у ламп выпуска 30-х…50-х годов. В-третьих – из-за того, что конструктивно электродная система у большинства этих ламп располагается ближе к верхней части колбы – чувствительность к внешним наводкам слишком высока для малосигнальных усилительных схем.
То есть – успешное применение 6SL7 в первом каскаде корректора возможно при соблюдении некоторых технологических приемов – экранирования, демпфирования и качественного питания. Весьма забавно находить на просторах интернета фото “выдающихся” и “по-настоящему качественных” корректоров с лампами 6SL7 (или даже еще хуже – с 6Н9С) установленными без всякого дополнительного экрана в звонкие керамические панельки, жестко закрепленные непосредственно на открытой верхней панели тонкого металлического (или даже деревянного) шасси.
Нет – эта конструкция МОГЛА БЫ работать гораздо лучше. Кстати автор честно отмечает “…После такого саунда совершенно не замечаешь такие минусы как: бешеный (по сравнению с EF40) микрофонный эффект у 6Н9С и сильное пролезание фона через накал…” (сохранена оригинальная орфография) – Константин, извините – не удержался 🙂
Существуют версии 6SL7 с конструкцией электродной системы с низким “микрофонным” эффектом и сниженной чувствительностью к внешним наводкам. Например:
И да – нужно вспомнить о существовании “специальной” – версии 6SL7 – это 6SU7 – с максимально идентичными по параметрам триодами и низким уровнем паразитных токов утечки.
Помимо основных вышеупомянутых, существует подвид “номерных” версий 6SL7 – 6113, CV1985, VT229 и т.п. И они тоже бывают очень хорошие 🙂
Из схемотехнических особенностей применения 6SL7 можно отметить во-первых довольно значительный эффект Миллера, что при произвольно выбранных режимах работы может привести к ограничению полосы пропускания каскада в области ВЧ и, во-вторых – довольно сильную зависимость динамического внутреннего сопротивления лампы (ri) от тока покоя. (~75 кОм при 0.5mA и ~44 кОм при 1 mA и выше), что обязательно нужно учитывать при расчете пассивных цепей коррекции.
Итак, схема корректора и блока питания –
Первый каскад – коэффициент усиления @1 kHz = 38 выходное сопротивление каскада ro=.ri||Ra= ~44||180 = ~35 кОм. Каскад нагружен на пассивную цепь “сосредоточенной” RC коррекции.
Для получения АЧХ по рекомендации RIAA в этой цепочке должны быть соблюдены следующие “полюсы” коррекции: T1 =2187 uS – задается номиналами “действующего” сопротивления R4′ = (ro+R4)||R6) и С4, T2=750 uS – задается номиналами R4’C5, T3 =318 uS – задается номиналами R5C4, T4 =109uS и задается номиналами R5C5. На практике достаточно рассчитать сопротивление R4′ и емкость С4 и далее, исходя из соотношений R4’/R5 = 6.88, C4/C5 = 2.92 очень просто вычислить номиналы R5 и С5. “Дополнительная” ВЧ коррекция T5 = 3…5uS и определяется элементами R7C5, точное сопротивление R7 подбирается при снятии и контроле АЧХ.
Насчет дополнительной коррекции T5 = R7C5. Как вы вероятно заметили, в своих конструкциях ММ корректоров я никогда не применяю емкостную коррекцию на входе. Во-первых, многие используют корректоры с МС звукоснимателями (подсоединяя их через повышающий МС ММ трансформатор), во-вторых – емкостная коррекция на входе иногда дает совершенно не тот результат, который предполагалось получить. С некоторыми ММ звукоснимателями электромеханический резонанс может получиться слишком уж “высокодобротным” и звучание на ВЧ приобретет характерный “назойливо-шуршащий” оттенок. Поэтому я считаю более правильным добиваться ровной АЧХ регулировками в межкаскадных цепях RC коррекции. Такая настройка дает более ясное звучание ВЧ диапазона для самых различных звукоснимателей и полностью соответствует рекомендациям стандарта RIAA 🙂
С учетом требуемого диапазона коррекции (~+-20dB относительно частоты 1 кГц), ослабление сигнала в цепях пассивной RC коррекции всегда будет не менее 20dB (10 раз) @ 1000Hz. Я считаю, что в современных RIAA корректорах номинальный уровень выходного напряжения сигнала должен быть сопоставим с уровнем напряжения сигнала на выходе цифровых источников, поэтому второй каскад выполнен так же на триоде 6SL7, коэффициент усиления каскада = 39 . Выходной каскад – буфер, катодный повторитель на триоде 6SN7.
Схема блока питания – особенностей не имеет и весьма типична для (моих) конструкций. Трансформатор – тороидальный, с межобмоточным и внешним экранами. В качестве выпрямителя и стабилизатора напряжения накала я применил готовую плату. Анодное напряжение так же стабилизировано. Блок питания собран в отдельном корпусе.
Технические характеристики корректора:
Входное сопротивление по входу ММ = 47 кОм
Выходное сопротивление =< 1.0 кОм
Номинальная нагрузка = от 10 (и выше) кОм
Номинальное входное напряжение (по входу ММ) @1000Hz = 5mV RMS
Максимальное выходное напряжение на нагрузке 100 кОм >= 40V RMS
Коэффициент усиления ~ 150
Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” ММ входе =<250uV (“взвешено” по кривой “A”)
Отклонение суммарной АЧХ от стандарта RIAA в диапазоне частот 20Гц…20кГц = не более 0.5dB.
Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 100 кОм при номинальном выходном напряжении <= 0.5%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -20 dB.
Корректор собран для системы Михаила, и работает в комплекте с проигрывателем на основе Lenco L75, двухтактным усилителем на лампах 6SL7/6SN7/6L6GT и акустической системой Pioneer СS100.
Насчет странноватой “сеточки-экрана” – в общем-то, можно было обойтись и без нее. Но в реальной системе – с несколькими источниками и проводами питания, идущими за и между полками с аппаратурой – входную лампу все-таки желательно экранировать, это дает слышимый результат. Поэтому – техническая целесообразность взяла вверх над чувством эстетической гармонии. 🙂
Июнь 2020. г.Владивосток
PS На всякий случай – вот схема еще одного варианта такого же корректора, собранного мной немного раньше –
