^вверх

Next Sound

Joomla модули на http://joomla3x.ru и компоненты.

Наши Статьи

,

Tubesaurus Rex

Glass Audio. 1995. No. 1,J.C.Morrison

Яркий представитель американского audioaндегрэунда (a.a.а. - русская аббревиатура собственного приготовления - Ред.) - Дж Моррисон (J.C. Morrison) строит Hi-End у себя на дому. Судя по всему, никакой это не Hi-End, а просто настоящий звук, чего и вам желаем.

В молодые годы audio на радиостанциях и в кинотеатрах водилось всевозможное "усилительное зверье" Совершенно дикое. То, что в те времена считалось "произведением искусства"*1, по нынешним стандартам признается откровенным курьезом.

До появления недорогих постоянных магнитов, исполинские послевоенные динамики с катушкой подмагничивания и с магнитами альнико (тоже очень не маленькими) могли гордиться эффективностью свыше 100 Дб при 1 Вт на м. Да и рупорные колонки не являлись особой экзотикой.

КОЕ-ЧТО ОБ ИЗВЕСТНОМ

Основной заботой создателей audio были не мощность ради громкости или heardroom*2, но линейность и малость искажений.

Выходными лампами служили триоды, просто потому, что они работали лучше. Их низкое внутреннее сопротивление в совокупности с хорошей линейностью и коротким шлейфом продуктов искажений приводили к прекрасно звучавшим схемам. Мощность усилителя редко поднималась выше 5 Вт и ограничивалась лишь требованиями линейности. См. Рис.1.

Общая ОС применялась редко, так как возникающая при этом амплитудная компрессия давала довольно сомнительный прирост качества, да и звук получался, по мнению создателей, несколько странным. Признаком великих триодных усилителей было хорошее демпфирование, гладкий, но при этом точный звук, несложность и высокая надежность акустики.

Усилители не были слабым звеном в цепи воспроизведения, источники и громкоговорители приносили гораздо больше хлопот и требовали исследований. Конструирование и производство акустики являлось весьма затратным делом и хороший динамик стоил очень не дешево. Естественно, что колонки с высокой отдачей были привлекательнее и 600 мВт было достаточно для них, а уж триодный усилитель с 6-ю ваттами обладал более чем достаточным запасом мощности.

КОЕ-ЧТО НОВЕНЬКОЕ

Все это навело меня на мысль: а что сегодня применимо из всей этой "архаики"? Сработает ли сочетание выходных триодов и чувствительной акустики для современного audioфилa? Конструируя свой Tubesaurus Rex, я не ставил особой задачи повторить усилитель 40 - 50-х годов, но желал, чтобы старое сочеталось с новым, в надежде получить улучшение породы. Думая так, я внедрил некоторые современные "примочки", которые хорошо сказались на звуке.

Одна из них - дифференциальный драйвер с непосредственной связью с входным каскадом.*3 (См. схему).. Версии такой схемы известны всем вокруг, но в коммерческом производстве применялись на удивление редко, возможно из-за требований к подбору ламп и тонкому процессу настройки. Зато взамен получим хорошо балансируемую, широкополосную схему. А если применить резисторы с небольшим сопротивлением в анодах - схема будет очень быстра в передаче скоростных атак сигнала.

Непосредственная связь потребовала некоторых усилий и источник питания оказался в результате не слабым, но как раз здесь-то любители и смогут "оттянуться" со своими доработками и фантазией. Другой фокус заключался в оптимизации блока питания для схемы в классе А. Здесь я применил дроссель на входе фильтра и полипропиленовые конденсаторы. Это дало замечательный эффект на звук. Так что теперь я вряд ли вернусь к электролитам.

Хочу предостеречь "свернутых" от применения мегаФарад в питании и следовать тому, что указано. Еще один урок, уясненный из "прошлого": сглаживающий фильтр является фильтром НЧ. Так что не наворачивайте лишних конденсаторов в LC цепи и по достижении пульсаций в 0,01% нет особого смысла наращивать емкость фильтра. Следует помнить, что усилитель работает в классе А. Максимальное рассеяние тепла на анодах ламп происходит в отсутствие сигнала, и так как усилитель двухтактный, то потребляемый ток от источника будет болтаться в пределах 10-20 mА от тока покоя. Солидный дроссель фильтра (10 Генри, 60 Ом) легко препятствует качаниям анодного напряжения при малых изменениях тока, а потому каких-либо дополнительных элементов в фильтре не требуется. Выпрямители - кенотроны 5V3 и 5V4 *4 с низкими внутренними сопротивлениями и достаточными анодными токами.

ПРОСТО КАК 2АЗ *5

Как видно из Рис. 2, рабочим режимом для ламп типа 2АЗ является Ua= 250 V, Ia = 60 mА при Uc=-45V. Допустимо применение анодного напряжения Ua =300 - 350V. Каскады драйвера требуют 400 - 450 V. При разработке схемы я исходил из этих напряжений, отрицательное напряжение нужно для подачи на хвост первого дифференциального каскада.

Рекомендуемое сопротивление нагрузки между анодами выходных ламп при автоматическом смещении равно 5 кОм. Здесь требуются некоторые пояснения. Как водится, чем выше качество выходных трансформаторов, тем они дороже. Американским самодельщикам часто приходится приобретать их у фирм производителей, либо выменивать друг у друга на дефицитные детали.

Ни разу не читал и не видел, чтобы американец задался целью построить выходной транс, это у них не в крови. Тем не менее, у них не мало фирм, производящих очень хорошие выходники, в отличие от нас. Так что, если вы хотите, рискнуть - можно заказать любой. - Ред.

Использование триодов в выходном каскаде обладает важным достоинством: при любой данной нагрузке между анодами, сопротивление, пересчитанное во вторичную обмотку, будет существенно меньше, чем с применением лучевых тетродов или пентодов.*6

Триоду требуется сопротивление в аноде от двух до шести раз большее, чем его внутреннее сопротивление. Лучевые тетроды и пентоды более чувствительны к разбросу сопротивления между анодами. Так что на практике вы можете использовать то, что попадет под руку, в указанных пределах естественно, и такой трансформатор будет неплохо работать.

Скажем, разобрали вы на части свой старый Fisher 500B*7. Выходной трансформатор у него нормирован по импедансу первички на 7 кОм, то есть на 2 кОм больше, чем рекомендовано для 2АЗ с автосмещением. Конечно, большая, чем полагается нагрузка, изменит рабочий режим для любого триода, но при снижении выходной мощности мы получим меньшие искажения и плотный собранный звук за счет лучшего демпфирования (которое является отношением сопротивления со стороны первичной обмотки к внутреннему сопротивлению триодов выходного каскада).

Если же сопротивление по первичке найденного вами транса окажется ниже рекомендованного, то это сулит несколько большую отдачу в ваттах. В этом случае увеличение искажений второго порядка одним покажется очень приятным, другим такой звук - слишком теплым и "ламповым". Увеличение импеданса нагрузки по первичке практически не создает проблем: на RA-A= 7 кОм продукты искажений второго и третьего порядка на 20% ниже тех, что возникают при 5 кОм, а ожидаемое снижение мощности примерно в 1 Вт.

Может оказаться полезной и такая метода: слегка поднять анодное напряжение и при этом снизить ток через выходные лампы при работе на еще больший импеданс нагрузки (10 - 12 кОм). Трансформаторы с Fisher 500B спроектированы таким образом, чтобы работая со значительной общей петлей ОС, избежать звона и возбуждения.

КОЕ-ЧТО СО СТОРОНЫ

Если вам не доступен первоклассный транс на 5 кОм, откопайте старенький усилитель и вдохните в него новую триодную жизнь. Для этой цели подойдет любой двухтактник на 6L6 (наши 6ПЗС). Полная схема Tubesaurus Rex дана на Рис. 3. Если мой выбор ламп вам покажется слишком экзотическим, можете попробовать 6SN7 (6Н8С) вместо них. Комбинация ламп в драйвере имела своей целью обеспечить требуемое усиление при малых искажениях. 56-я лампа имеет прочную, жесткую конструкцию и звучание ее очень детально. Ранее она применялась в классических киноусилителях и может считаться предшественницей знаменитой 6J5 (6С2С) - бытовой версии WE262/ 347. Я полагаю, что ее большой анод отвечает за прекрасное воспроизведение середины. 6N7 (6Н7С) - мощная штука с усилением больше 30, на ней получается отличный драйвер при параллельном соединении половинок внутри баллона. Обе лампы не дороги и обе их версии, бытовая и индустриальная, звучат одинаково хорошо.

Я нашел некоторое улучшение в тональном балансе, используя лампы с низким усилением на входе и с большим на выходе драйвера. Если вы все-таки намерены поставить первой 6N7, то во втором каскаде используйте один баллон вместо двух 6N7. Большинство элементов схемы останется без изменений.

Чтобы минимизировать фон и ради компактности конструкции, блок питания организован на отдельном шасси.*8

Если вы добрались до старого усилителя на запчасти, то транс питания от него должен иметь все указанные в схеме напряжения, за исключением быть может макальных обмоток на кенотроны. Я использовал трансформатор с полным переменным напряжением между крайними точками 866 V при токе 350 mА.

Схема усилителя

ВСЕ СВЯЗИ ПОКОРОЧЕ!

Конструкция усилителя очень проста. Я слепил ее из двух, алюминиевых шасси, которые доступны от большинства поставщиков электронных компонентов. Избыток места дает возможность для дальнейших наворотов и модификаций. Все соединения point-to-point*9, с аккуратной пайкой.

Держите все катодные цепи как можно короче, а входной разъем поближе к первой лампе. Полезна разводка "земли" звездой, но я считаю более важным, чтобы все соединения и особенно катодные были по возможности короче.

Старые шасси часто имеют отверстия под октальные лампы и вам остается лишь грамотно использовать старое железо. Я порою использую старье для скорого макетирования.

Предпочитаю располагать по разным блокам цепи с переменными и постоянными напряжениями. В усилителях без ОС желательно уменьшение фона и шума любыми путями, включая экранирование ламп и короткие соединения. Так что, если у вас есть элементарные навыки конструирования, проблем с наводками и шумами не возникнет.

НЕ ОЧЕНЬ ПРОСТАЯ СВЯЗЬ

Если возможно, для "мягкого" включения применяйте variac *10, чтобы плавно подать напряжение на аноды. Закоротите вход, а к выходу подключите мощный резистор, эквивалент нагрузки. Перед включением предусилителя по входу и акустики по выходу, замерьте напряжение на эквиваленте, оно должно быть минимальным, не более единиц mV. Если не так, проверьте монтаж и особенно анодные соединения и "землю". Некоторые лампы могут потребовать настройки R0. Если при указанном катодном резисторе R2 смещение на катоде меньше 0,8V, на пиках будет возникать "хруст и скрежет". Если оно больше, есть риск подзапереть лампу и при малом токе звучание станет обедненным, тусклым. При очень малом смещении или вовсе его отсутствии на 6N7 (разница между катодами V3, V4 и анодами V1, V2) при сигнале на сетке возникает положительное напряжение, а с ним сеточный ток. На катодах разница должна быть как минимум +4 V. Вы можете подстроить R0 отрицательное напряжение источника питания, чтобы изменить распределение токов по каскадам. Шунтирующий конденсатор С в значительной мере отвечает за звук и рабочие режимы. Не пытайтесь отдельно запитывать каждый каскад. В нижний вывод катодного резистора первого каскада можно включить источник тока.

Такое усложнение пойдет определенно на пользу. Не закорачивайте катодные резисторы, так как общее сопротивление в катодах улучшает балансировку и дифференциальные характеристики каскадов.

На 6B4G при двухтактном включении в классе А должны получиться верные 7 Ватт. Для приличной громкости ваша акустика должна иметь чувствительность не хуже 95 дБ/1Вт/1м. Аudax, Focal и Dynaudio производят подходящие динамики. Ну и не забывайте про Altec А5 и А7, а также акустику Klipsh. Верю, если вы до сих пор не знали, на что способны триоды, то после экспериментов с ними, будете приятно удивлены.

От Редактора

Может показаться, что J.C. Моrrison этакий динозавр, года с 1901 как минимум. Нет, это молодой человек лет 32 - 35. живущий в Нью-Йорке, постоянно проводящий свободное время в клубе Fi, a в остальное - творящий ламповые конструкции с довольно символическими названиями - Dinosaur, Siren Song. Он не завернут на двухтактниках, скорее наоборот и в следующих выпусках "Вестника" мы дадим его предусилитель с распределенной цепочкой RIAA и однотактный усилитель мощности. Что касается Altec и Klipsh, не беда, что они большинству не доступны. Зато у нас еще можно без труда найти вполне приличной сохранности 2А11, 2А12, 4А32 и 4А28 и к ним высокочастотные головки, начиная с 1А13 и дальше. Кинотеатральные динамики, при определенных доработках, звучат очень здорово и, обладая чувствительностью не ниже 90 дБ, не потребуют мощности выше 10 Вт.

*1 Я так перевожу сочетание state of the art. - А.Б.

*2 headroom - запас по мощности перед явным ограничением.

*3 В авторской терминологии - двойной дифференциальный драйвер с прямой связью между каскадами. Можно и так назвать.

*4 подойдут 6Ц5С и 5ЦЗС из отечественных.

*5 Довольно известная у нас лампа 6С4С является скорее аналогом 6B4G. Для замены 2АЗ более подходит наша 2С4С (очень редкая), но она имеет неудобный накал -2В, вместо обычных 6,3 В.

*6 Преимущество не очевидное с первого взгляда, т.к. обычно пересчитывают нагрузку из вторичной с первичную. RA-A = n2Rнагр.. (Ред)

*7 В наших условиях может подойти "Прибой", либо какой-нибудь старенький ГУ-50 на 807 тетродах

*8 Мы не смогли привести фотографии конструкции, но укажем, что это двухэтажная этажерка из алюминиевых уголков, где на первом этаже расположен блок питания.

*9 Буквально точка к точке, когда элементы соединены друг с другом собственными выводами, без лишних проводов

Вестник А.Р.А. №1

Даешь ONGAKU!
George Ohm живет в Харькове

COPYRIGHT 20013  NEXT SOUND