Активные элементы и их влияние на звук

Если пойти дальше и затронуть тему активных элементов пригодных для звукоусиления, то нарисуется неприятная картина.
Создаётся впечатление, что у многих известных производителей нет обыкновенной комнаты прослушивания, и активные компоненты устанавливаются исключительно на основании стоимости и простоты включения.

К примеру: мощные MOSFET транзисторы получили широкое распространение в аппаратуре из-за простоты включения и дешевизны. При этом, в их звучании присутствует зажатость и компрессия, которые способствуют распространению негативного мнения, о невысоком качестве звука усилителя на транзисторах.
В результате транзистор, как универсальный усилительный элемент уходит на второй план, и предпочтение отдают древней вакуумной лампе, которая хороша в частном случае, как усилитель напряжения. Но, для усиления отдачи по току лампа никакая, так как она по своей природе неспособна отдать большой ток в нагрузку.
В ламповых конструкциях заметно ограничены динамические способности звука.
Мы нашли выход из положения в однотактной гибридной конструкции, но уверены, что правильно подобранные транзисторы (пока не видели и не слышали) будут звучать очень привлекательно.

Рассуждение - транзисторы или лампы

Открывая подробно тему активных элементов становится логически непонятно, почему в современном мире нет электронных заменителей столетней вакуумной лампе? Наверное современная наука не способна противостоять волшебному "Алладину", значит самые совершенные устройства должны быть собраны на лампах, и иметь естественный ламповый размер - ростом с платяной шкаф. Вот, это будет настоящий Hi-End, а не какой-то беспонтовый "Айфон". Да и носить платяной шкаф (за печами) наверное будет значительно удобнее и легче, чем маленький мобильник в кармане.

Не секрет, все технические достижения в любых проявлениях всегда тесно связаны друг с другом.
К примеру: выход в открытый космос, без сложных радионавигационных приборов практически и теоретически невозможен, и чем совершение эти приборы, тем легче дальнейшей полёт.

Однако ярые "ламповики" фактически утверждают обратное - сто лет назад аудио строение было максимально прогрессивное, так как лампе "Эдисона" нет современной альтернативы.
Выходит так, давайте "нырнём" в каменный век и начнём добывать звук именно там, в мнимой чистоте, коль современно-навороченные радиоэлементы и их схемы не позволяют услышать чистый голос нашей действительности.

Не надо забывать, в процессе усиления принимают участие как активные, так и пассивные элементы, и их местные режимы работы могут изменить исходящий сигнал до неузнаваемости.
Один и тот-же радиокомпонент (с чуть изменёнными рабочими режимами) звучит совершенно по другому, а внешне резковатое звучание транзистора достаточно просто приблизить к "тёплому" звуку лампы.

В реальной радиоэлектронике раритет лампы есть только раритет и не более. И никакие её физико-технические свойства даже близко не прислоняются к современным полупроводникам. Правильно включить лампу (для получения звука высокой верности) легче чем транзистор, а значит заработать денег на ламповом каскаде проще, что продлевает "жизнь" вакуумным приборам.

Ламповый каскад (собранный без ошибок) начинает работать сразу и практически не нуждается в настройке, а альтернативный полупроводниковый, потребует установления рабочих токов (по отдельности для каждого активного элемента) и нулевого потенциала на выходе, что усложнит схему.

Транзисторы - имеют негативную зависимость от температуры и их режимы необходимо термостабилизировать, это вызывает дополнительные сложности в схемопостроении.

В результате внешнего радиоактивного облучения транзисторы подвержены разрушению. При этом, многочисленные современные полупроводниковые приборы легко работают в условиях повышенной радиации, что говорит о безгранично огромных потенциальных возможностях полупроводниковой электронно-дырочной технологии.

Выходная мощность и деньги

Отдельным ответом и вопросом стоит выходная мощность о которой ходят легенды, типа 100-1000ватт. Психоакустикой доказано - однотактный усилитель мощностью в 30 ватт на канал (с правильно подобранными АС) легко раскачивает помещение 40м/2 и для стандартной комнаты такой отдачи вполне достаточно.

При этом, мощные активные элементы (установленные в выходном каскаде) поддерживают постоянный ток покоя 3-5 ампера (класс "А"). Но, анализируя величину выходной мощности и тока покоя возникает логическое сомнение, как такой напор могут пропустить вакуумные лампы, у которых максимальный ток анода исчисляются миллиамперами. Конечно, если в параллель установить пару десятков ламп, то в сумме можно набрать необходимую величину постоянного тока нагрузки.

Однако многие современные ламповые усилители, как бы работая в чистом классе "А" с большой токовой нагрузкой, предлагают технически несуществующий выходной каскад (50 – 100 ватт) всего на двух лампочках.
Теперь наверное понятно, пиарщик такого супер усилителя плохо учился в школе и на виртуальном усилителе класса "А" можно погреть только шаловливые руки и не более.

К тому же буква "А", для простого обывателя символизирует высокий приоритет, следовательно волшебную букву можно написать на лицевой панели любого аппарата, так как популярность бренда не признаёт законов физики и самое главное совести, здесь законы природы устанавливают деньги.

Выходная мощность не является показателем качества звука, так как для достижения повышенной выходной мощности схема построение имеет двухтактный вид и работает в классе "В"что здорово деформирует звуковой сигнал.

Двухтактный - это когда входной сигнал разделяется на два противофазных сигнала, где каждая полуволна сигнала усиливается индивидуальным усилительным элементом, далее полуволны объединяются и подаются на акустическую систему. Процесс разделения и слияния не происходит без искажений и для их минимизации необходимо вводить глубокую общую обратную связь, со всеми вытекающими обстоятельствами, которые расписаны далее.
Такие Hi-End усилители хотя и имеют внешне более сложные схемы, но их производство на много дешевле, чем однотактных.

99% усилителей мощности на мировом рынке работают в двухтактном режиме и всё то, что мы слышим и покупаем, это схемотехнически "убитое" решение для воспроизведения звука.
Но зато есть возможность зарабатывать деньги на физической единице мощности, чем больше мощность, тем дороже продукция. Вот как раз, в двухтактных схемах самое дешёвое изделие набирает бонус и с помощью рекламы мощности превращается в дорогущую аппаратуру.
В связи с этим стоимость Hi-End продукции и известность бренда не является показателем качества звука, также как выходная мощность.

Напоминаем - избыточное звуковое давление хорошо маскирует недостатки аудио тракта и способствует развитию "слепоты слуха".

Правильно собранный Hi-End усилитель выдаёт "тычок в печень" на мощности один ватт. При этом, на максимальной громкости можно легко разговаривать с собеседником, не повышая голоса. И Ваша самая нелюбимая музыкальная композиция (на малой громкости) должна ввести Вас в экстаз. Это есть основные критерии настоящего Hi-End изделия. Всё остальное - обман. Надо понимать - плохой музыки не бывает, есть плохая аппаратура.

Hi-End усилитель |

как его делают | сколько он стоит

Все Мы в какой-то степени творцы и художники и для себя любимого ничего не пожалеем. Но разбираться в сложных технических конструкциях не всегда есть время и самое главное желание. Поэтому, эту малоприятную процедуру мы обычно пропускаем и надеемся на порядочность бренда. Однако в современной действительности не всё золото имеет блеск и есть возможность получить мало валентную бронзу.

Усилительная Hi-End Audio аппаратура, это отдельный класс изделий, который сложно оценить деньгами, так как в общий звуковой комплект вместе с усилителем входят - акустические системы и источник звуковых колебаний.

Совершенно очевидно - усилитель звукового сигнала является составной частью общей звукоусиливающей системы и его негативный вклад в звуковоспроизведение всегда можно списать на плохое окружение.

Многие дилеры известных фирм (предлагая свои изделия) сразу предупреждают - очень дорогой Hi-End усилитель мощности хорошо работает только с рекомендованными и очень дорогими акустическими системами и проводами. Следовательно приобретая высококачественный аппарат затруднительно оценить его реальный потенциал, так как 50% качества звука зависит от помещения прослушивания и психоэмоционального состояния человека, которое подконтрольно грамотному продавцу-психологу.

Мы изначально ощущаем восторг от новой и дорогой покупки, но в дальнейшем чувство привыкание порождает неудовлетворение, так как рядом появилась альтернативная вещь, которая как-бы чуть лучше. Вот это и есть та грань на основе которой построена вся рекламная компания (продажа дорогостоящей audio техники). И человек оказавшись в такой ситуации является заложником и потенциальным покупателем точно такой-же (по качеству усиления звука) только с другим логотипом аппаратуры - думаешь / купил новое / в реальном сравнении оказалось хуже старого.

Что такое Hi-End усилитель

В прошлом веке "родилась" электронная лампа и сопутствующие ей пассивные элементы - конденсаторы и резисторы.
Лампа - активный вакуумный усилительный элемент, имеющий определённый уровень усиления сигнала (коэффициент усиления). Транзистор - полупроводниковый аналог лампы.
Резистор - пассивный элемент ограничивающий усиление сигнала и токи, создавая падение напряжения (рабочую точку) на входе и выходе лампы.
Конденсатор - пассивный элемент пропускающий звуковой сигнал и отсекающий постоянный ток, а также фильтрующий и поддерживающий амплитуду постоянного напряжения. Однако, при включении источника питания значительная ёмкость накопительных конденсаторов спровоцирует скачёк тока, что создаёт дополнительные схемотехнические проблемы - Перенапряжения при включении схемы.
Для работы лампы нужно подать постоянное напряжение на анод и с помощью катодного или анодного резистора отрегулировать нужное усиление сигнала. Всё - конструкция готова, это уже однотактный предварительный усилитель класса "А". Остаётся только изготовить блок питания - установить силовой трансформатор, выпрямительные диоды, фильтрующий конденсатор.
Точно также собираем оконечный каскад усиления на более мощной лампе, заменяя катодный резистор на выходной трансформатор, получается очень простая и надёжная схема с правильным звучанием. К сожалению, серийно выпускать такое изделие коммерчески невыгодно, так как небольшая выходная мощность и дорогие аудиофильные детали, без которых усилитель не выдаст достойный звук, не дадут возможности положить деньги в карман.

схема Hi-End усилителя на лампах

Рассматривая Hi-End усилитель как единое целое выходит, что все элементы схемы тесно взаимосвязаны между собой и отсутствие одного из них приведёт к нарушению энергетических процессов.
Понятно - каждая новая деталь влияет на звук добавляя свой негативный призвук. А если детали нет, то нет проблем. Следовательно минимальное количество пассивных компонентов способствует улучшению качества звука, а реальный шум вносят ограничители энергетических ресурсов - резисторы. Резисторы сложно, но возможно заменить на активные элементы, которые воздействуют друг на друга слажено (один усиливает, другой стабилизирует подачу тока), это компенсирует общие негативные призвуки.
Решение установить дешёвые резисторы или более дорогие активные элементы принимает не конструктор, а маркетолог. В сухом остатке побеждает мораль - "чем дешевле, тем лучше". К сожалению, этот принцип прогрессирует и приводит к сокращению производства аудиофильных деталей. А тем временем китайцы занимают свободную нишу и гонят ширпотреб, а мы начинаем вспоминать, какой звук был раньше, за нормальные деньги.

Компоненты - цена / качество

Блок питания усилителя мощности обеспечивает энергией активные элементы схемы преобразуя и фильтруя переменное напряжение в постоянное. Скорость конвертации напряжения зависит от скорости работы силовых выпрямителей - диодов и здорово влияет на характер звуковоспроизведения. Естественно, применение высокоскоростных диодов есть необходимость, но их стоимость зависит от мощности и скорости.
Обычно производители не "парятся" с диодами и устанавливают самые дешёвые подходящие по номиналу тока и напряжения, что не позволяет активным элементам схемы полностью реализовать свои потенциальные возможности. Стоимость диодов - от 1 руб до 50$.

На фото представлены дорогие и достойные по всем техническим и не только параметрам диоды, на основе карбид кремния цена - 25$ за 1шт. Естественно, в серийных Hi End изделиях их нет.

Важным элементом блока питания является конденсатор, так как он обеспечивает мгновенную подачу импульсной энергии на усилительный элемент, что позволяет воспроизводить крутые фронты сигнала - музыкальную экспрессию. Конденсаторы подразделяются на электролитические, плёночные и бумажные.

Электролитические конденсаторы (электролиты) имеют маленькие габариты большие ёмкости и копеечную стоимость, их работа осуществляется с помощью медленных ионных процессов, и их звучание зажатое и невыразительное.

На фото представлены добротные и относительно дорогие низкоимпедансных электролитические конденсаторы, которые также применяются в компьютерных материнских платах и видеокартах.

Отдельно отметим конденсаторы Sanyo OS-CON (фиолетовые) устанавливаются в видеоакселераторах самых престижных компьютерных фирм (сухой сепаратор - бумага с напылением серебра), это лучшие электролитические конденсаторы для подавления ВЧ помех в цифровых схемах. Недостатки - маленькие номиналы ёмкостей и высокая стоимость.

Плёночные и бумажные конденсаторы - в современном аудио не нужны

Плёночные и бумажные конденсаторы имеют высокие импульсные характеристики, широкий рабочий диапазон частот, низкое эквивалентное сопротивление, их характер звука зависит не только от проводника и диэлектрика, но и от индивидуальных особенностей - сложности технологического процесса изготовления, что гарантирует очень высокую стоимость аудиофильных плёночных конденсаторов, которая может достигать десятки и даже сотни долларов. Однако в серийных Hi-End усилителях мощности таких конденсаторов нет и быть не может, это подтверждает однотипное звучание усилителей разных ценовых категорий и их официальные схемы.

Совершенно очевидно, что конденсатор в аудио - это предмет прямой спекуляции, так как на рынке представлено много ценовых категорий (моржа) от 0.01цента до 500$ (и более). Именно стоимостью конденсаторов определяется себестоимость аудио конструкции по отношению к качеству звука (цена/качество звука).
Если известный производитель усилительной Hi-End аппаратуры установит только пару конденсаторов стоимостью 10$ за 1 шт, то у дилера появляется реальная возможность продать усилитель по цене дорогого автомобиля. Потому в современном аудио производстве затруднительно предположить, о существовании Hi-End усилителя с конденсаторами общей стоимостью около 200$.
В результате огромных затрат на рекламу и жажды наживы производителя - дилера, качество звука современных аудио изделий находится на уровне стоимости конденсаторов и не зависит от розничной цены аппарата, и от известности бренда.

Если говорить конкретно - Вы купили дорогой агрегат с качеством звукоусиления на уровне 200$, а остальные тысячи долларов ушли на оплату рекламы лейбла бренда.
Вот почему среди многих любителей качественного звучания бытует блудное мнение - все Hi-End усилители приблизительно одинаковые и приоритет в усилении звука отдают соединительным проводам, источнику и акустическим системам, забывая, для каких целей служит аудио аппаратура и кто действительно усиливает звук.

Аудиофильные плёночные и бумажные конденсаторы общей стоимостью 2000$.

В результате применения инертных электролитов потребитель (сам не зная того) находится в поисках не аппаратуры и качества звука, а аудиофильных конденсаторов. Но, устанавливая уникальные конденсаторы в "фирменное" изделие ничего хорошего не получишь, кроме новой головной боли. Дело в том, что общая схемотехника заточена под установку дешёвых и огромных по номиналу ёмкости электролитов, а бумажно-плёночные конденсаторы имеют маленькие ёмкости и большие габариты. Поэтому полный апгрейд может потребовать символическую сумму, много более миллиона долларов и корпус превратится в шкаф. Вот теперь мы подошли к ответу на вопрос, почему производители не устанавливают добротную бумагу и плёнку?

Стоимость четырёх плёночных конденсаторов (на фото один белый) равна цене всех электролитических конденсаторов. Из такого количество электролитических конденсаторов можно изготовить более 15 очень дорогих Hi-End усилителей. Из четырёх плёночных конденсаторов не сделаешь даже один предварительный канал усиления.
В наших однотактных гибридных усилителях мощности все каскады работают на бумажно-плёночных конденсаторах, а относительно большие (по номиналу ёмкости) электролитические конденсаторы установлены только в единственном месте - отдельный блок питания мощных выходных биполярных транзисторов, что и определяет оригинальность схемотехники.
Дело в том, что применяется технология питания маленькой ёмкости собственной разработки (VIRTUAL BATTERY POWER SUPPLY), где ёмкость бумажных и плёночных конденсаторов увеличена электронным образом. И звучание такого усилителя, даже на записи с мобильного телефона производит неизгладимое впечатление, при этом конструкция достаточно хорошо работает в любом помещении, с любыми акустическими системами.
Общая стоимость всех конденсаторов составляет 2000$.

Регулятор громкости - сделает цену усилителя недоступной

Но, самое смешное начинается сейчас!
Регулятор громкости - кому интересны подробности пройдите по ссылке, а мы сразу к деньгам. Стоимость разных видов этих устройств начинается от 20 руб и заканчивается действительно уникальными 10000$, наверное есть дороже.
Красавцы на фото по 200$ - очень круто для современного изделия класса Hi-End.
Продавцы усилителя известного бренда, в котором установлен такой механизм, легко могут запросить 1/2 стоимости квартиры и это будет нормально.
Проще - на этой картинке видна хата. Вот, что спекулянт животворящий делает (Иван Барыга).

Откровенно говоря - нет смысла устанавливать регулятор громкости такого класса в современный дорогостоящий аппарат, ведь качество звука мало изменится (много раз проверено). Это обусловлено низкой чувствительностью схемы к качеству применяемых электродеталей, так как множественные обратные связи и многочисленные резисторы реально ограничивают скорость перемещения энергии, работает классический закон проводимости "Дяди Ома" - больше сопротивление меньше ток, т.е. подача энергии за единицу времени сокращается и создаётся дополнительное сопротивление для её перемещения. Как выход из положения - отказ от применения резисторов и общих обратных связей, но для этого надо включить голову, что сложно. Оттого всегда проще, скатать схему с учебника и для эксклюзивности ввести дополнительную местную обратную связь - это есть новые и современные технологии в Hi-End усилителях.

Hi-End итоги

Для доказательства вышесказанного предлагаем - испытать серийный усилитель "Grimmi" на ваших условиях, с любым самым дорогим Hi-End усилителем. По результатам теста выложим откровенные видеофайлы, так чтобы всем было слышно и видно - кто действительно делает звук, а кто выпускает просроченные продукты жизнедеятельности.
Сомневающиеся, внимательно посмотрите видеофайлы, там представлен звуковой почерк усилителя "Grimmi" и сравните качество (сильно ужатой) записи со своими самыми лучшими оригиналами, сразу все сомнения развеются.

Лучшее сочетание вакуумных и полупроводниковых характеристик - однотактный гибридный усилитель звука.

символ - вакуумная радиолампа

Мы не создаём иллюзий,
Мы делаем звук живым!

Индустриальные правила построения усилителей Hi-End класса

Обычно инженер-конструктор максимально точно определяет схему построение и компоненты, но когда ему объявляют мизерную стоимость, в которую он обязан вложится, все принципы уходят на задний план и появляются бездарные (для аудио) схемотехнические ухищрения, типа обратной связи (ООС) - подача уже усиленного сигнала с выхода усилителя на его вход.

Проще говоря - подача отходов жизнедеятельности человека с выхода на вход - аппаратура создана человеком, по его подобию, для его использования.

При этом отпадает необходимость применять дорогостоящие аудиофильные компоненты и проявляется негативная реакция усилителя на акустические системы и соединительные провода.
Но это не беда, так как есть рекламная поддержка и известность бренда, что даёт возможность мотивировать - а у Вас не подготовлено помещение прослушивания, и Вам надо поэкспериментировать с более дорогими проводами, разъёмами, акустическими системами, а так же лучше заглушить помещение и.т.д. Однако не надо волноваться - это не проблема, так как Вы наш постоянный клиент и у Вас есть скидка на все услуги.

После такой отеческой заботы покупатель легко расстаётся с деньгами и его начинают лечить всю дальнейшую жизнь. Потому соскочить с аудио иглы практически невозможно. Ведь никто не будет признаваться, что схавал продукты жизнедеятельности и его такого "фирменного" развели на кучу китайских деталей в "золотой" упаковке, от какого нибудь "Ганса - Джона".

Совершенно очевидно - любой понимающий в радиоэлектронике любитель музыки, имеющий доступ к производству электронной аппаратуры, вынужден изготавливать альтернативные изделия, из-за уважения к себе, чтобы не быть заложником - спекулятивной (мягко сказано) политики мировой Hi-End аудио индустрии.

Почему глючит Hi-End аппаратура

Наверное всем пользователям хорошо знакомы поломки компьютеров, мониторов, телеприёмников и.т.д. - это наглядная и негативная работа электролитов.

Отметим, что все тайваньские бренды - производители высококачественных компьютерных комплектующих давно отказались от своих собственных конденсаторов - высыхают и взрываются. Но, в дорогих Hi-End усилителях тайваньские и китайские электролиты незаменимы - чем дешевле, тем лучше.
Как результат - глючит "супер фирменная" Hi-End аппаратура.