Статьи
« НазадHI-END- МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ 07.01.2014 04:39HI-END- МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ В. Костин Салон AUDIO VIDEO январь 1998
Вы читаете статью одного из старейших конструкторов ламповых усилителей. Первый промышленный образец комплекта "Валанкон" появился в продаже осенью 1991 г. Фирма, названием которой является аббревиатура от имен Валентина и Антона Костиных, была изначально нацелена на разработку и выпуск высококачественной аудио-визуальной техники. Основные усилия по совершенствованию своих усилителей конструкторы направили на совершенствование блоков питания, выходных трансформаторов и подбор пар выходных ламп. В отличие от многих современных "ламповиков", автор считает увлечение однотактными усилителями без обратной связи абсурдным. Мы [Салон AUDIO VIDEO] решили внести свою лепту в разрешение основного вопроса философии High End Audio, а, может, еще больше запутать его. Ох уж этот High End! Столько "капусты" сгнило, столько "лапши" приготовили, что и ушей тех не видно, на которые ее повесили! Как говорил один наш покупатель, продавая за 1500 долларов очередное "чудо", купленное за 4500: "Наука стоит денег, за все надо платить". А надо ли, или High End - это вновь открытый континент, где свои физические законы, где закон Ома для тока, текущего в одну сторону проводника, один, а в обратную - другой, где подложенные под шипы аппарата медные монеты звучат лучше, чем никелевые? При такой постановке вопроса говорить о звучании усилителя абсурдно, и можно судить только о качестве звука этих самых монет. Как будто в школе не учились, а об институте уж и говорить не приходится. Так что, High End действительно познается только на эзотерическом уровне, или всему есть рациональное объяснение? Чтобы понять это, постараемся ответить на четыре ключевых для данной проблемы вопроса: Как оценить то, что мы слышим? Как и что мы слышим? Как и что мы делаем? Как выбирать? То, с какой точностью мы на них ответим, и определит правдивость полученного ответа. В зависимости от назначения звуковоспроизводящей аппаратуры критерии качества звучания будут различными, однако результат его восприятия - одобрительно-неодобрительное оценочное суждение. При таком подходе возникает одна из основных психологических задач оценки качества звучания: изучение структуры положительных суждений, соответствующих тем или иным критериям оценки . Такие мнения, возникающие у слушателей, могут относиться как к непосредственному воздействию звука на эмоциональную сферу, так и к точности его воспроизведения, которая, в свою очередь, может порождать вторичные эмоции. Степень качества или его величина определяется двумя основными методами: - находится сходство, с которым воспроизведенный звук приближается к исходному натуральному, оцениваемым экспертом, то есть натренированным слушателем, способным воспринимать даже мельчайшие различия в сравниваемых образцах звуков. Если разницы нет, то воспроизведение идеально. Окончательным судьей, таким образом, является человеческий слух, используемый как самый чувствительный из всех измерительных приборов. Однако по целому ряду причин невозможно обеспечить прямые сравнения между натуральными звуками и их воспроизведенным аналогом; - находится сходство, с которым воспроизведенный звук приближается к имеющимся у каждого человека соответствующим эталонам оценки . Критерием оценки качества звука, воспроизводимого аппаратурой, принято считать эмоциональные реакции. То, как слушатель реагирует на звук, зависит от соотношения желаний и возникших впоследствии ощущений. Вначале определяют взаимосвязь между физическими характеристиками воспроизводящей системы и полнотой чувств, затем эта взаимосвязь сопоставляется с глубиной эмоций, и в результате устанавливается соотношение между ней и физическими характеристиками. Установление подобных соотношений и является основной задачей в процессе оценки качества звучания. Трудность заключается в том, что различия в чувственном восприятии не выражаются физически в явной форме и основные качества звука отдельно не воспринимаются. Конечное эмоциональное впечатление определяется неким "вектором" в многомерной системе координат. Обозначив основные факторы, влияющие на оценку качества звучания, рассмотрим, из чего же состоит само понятие качества звучания. Проверяя алгеброй гармонию, можно вывести простую формулу: Q = F(S, T, L), где: Q - качество звучания; S - качество источника сигнала; Т - качество канала передачи; L - особенности индивидуального слухового восприятия. В современной психофизике нет однозначного определения ни одного из приведенных понятий, так может быть в этом наше счастье? Иначе бел бы один усилитель, одни акустические системы, один источник и т. д., но все-таки попрооуем эти определения дать. Качество источника звука некоторые авторы связывают с классификацией музыки по жанрам ("классика", "легкая популярная" и т. д.), другие - по типу (мелодичная, ритмичная и т.д.). Окончательное решение этих вопросов связано с необходимостью формального представления динамического музыкального строения и обнаружением зависимостей между свойствами структуры и доминирующими чувствами, возникающими при прослушивании музыки с теми или иными особенностями динамической структуры. Качество канала передачи, на первый взгляд, определяется достаточно простыми и понятными параметрами: средняя мощность, пиковая мощность, демпфинг-фактор, полоса частот, коэффициенты искажений и т. д., однако какие искажения измерять, как измерять и сколько, - достаточно уверенно не может сказать никто. Некоторые свойства канала передачи вообще не описываются никоим образом, кроме как общими определениями. Индивидуальные различия в восприятии качества звучания представляются третьим параметром, но результаты его исследований наиболее скудны. Некоторые предлагают классифицировать слушателей по возрасту, полу, образованию и профессии. Другие считают данную проблему основной, поскольку результаты для случайной группы не позволяют обнаружить сколько-нибудь заметных закономерностей, лежащих в основе оценки слушателями качества звучания аппаратуры. Единственным достоверным результатом является тот факт, что слушатели обычно делятся на две группы: одна предпочитает то, что другая не одобряет. Так где же выход, спросите вы. Во всяком случае, он не столь очевиден, как может показаться из статей нынешних журналов. Как уже было сказано, он заключается в поиске некоторого "эмоционального вектора", и все, что написано выше, имеет только одну цель - показать, насколько это сложная задача.
В настоящее время существует достаточно хорошо разработанный метод многомерного шкалирования, позволяющий со значительной степенью вероятности определить положение "эмоционального вектора". В своем классическом варианте это достаточно сложное сооружение с развитым математическим аппаратом, точность которого возрастает пропорционально объему проведенных тестов. В общих чертах суть метода можно понять из приведенного ниже примера. Представим себе темную комнату, в которой находится нечто, нам всем неизвестное и гораздо большее, чем мы можем охватить двумя руками. Нам предлагается по очереди заходить в эту комнату с разных сторон на определенное и для всех одинаковое время и, пощупав, понюхав и т.д. там это "нечто", выйти из помещения и ответить на ряд одинаковых вопросов. После этого собранная информация обрабатывается, и строится ряд метрических шкал, которые с одной стороны определяются нашими ожиданиями того, что там находится, а с другой - описанием этого "нечто". Совпадение и несовпадение эти двух, можно сказать, поверхностей и дает представление о находящемся в комнате предмете. Для дальнейшего упрощения представим, что в темной комнате стоит экскаватор, а люди, которых мы туда посылаем, его никогда не видели. По описаниям тех, кто на ощупь ознакомился с отдельными частями машины, нам необходимо понять, что там находится. Ничего себе задачка! Вот в общих чертах тот спектр проблем, связанных с задачей оценки качества звучания как ее видит психофизика. Следующая проблема, связанная с процессами слухового восприятия, настолько сложна, что мы ограничимся только несколькими примерами из этой области знаний. Возьмем чистый тон частотой 1000 Гц какой-либо громкости и другой, например 200 Гц, и, меняя громкость второго тона, сделаем так, чтобы наше ощущение громкости первого и второго тонов были равны. Проведя подобные измерения на разных частотах и разных уровнях, мы получим кривые равной громкости (Рис.1). Какие выводы можно сделать из этих кривых? 1. Наибольшая чувствительность нашего слуха находится в области частот 1 - 5 кГц, понижаясь как в область высоких, так и в область низких частот. Особенно сильно чувствительность нашего слуха падает в области низких частот на малых уровнях громкости. 2. Частотная характеристика нашего слуха становится равномерной только при уровне громкости 90 Фон. Это эквивалентно шуму электрички на расстоянии 6 - 8 м или шуму в поезде метро во время движения. 3. Уровень 120 Фон считается болевым порогом - он равен уровню шума авиационного мотора на расстоянии 5 м. Для большей ясности приведем уровни громкости, встречающиеся там, где мы слушаем нашу музыку, то есть дома. В тихой комнате он составляет 25-30 Фон, при спокойном разговоре трех человек в обычном помещении - 45-50 Фон, при шепоте средней громкости на расстоянии 0,5 м - 20 Фон. Из приведенного выше материала мы получаем следующие рекомендации: - средний уровень громкости прослушивания составляет 45 - 50 Фон, что эквивалентно мощности усилителя порядка 1 Вт при чувствительности акустических систем порядка 86 - 89 дБ; - если учесть, что реальный динамический диапазон источника сигнала порядка 70 дБ, то для тихой комнаты это составит в пиках 95 - 100 Фон, что при среднем уровне 45 - 50 Фон потребует мощность усилителя порядка 100-150 Вт; - при том же среднем уровне 45 - 50 Фон мы имеем падение чувствительности нашего слуха на низких частотах на 30 - 40 дБ, а на высоких 10-20 дБ. Субъективно мы ощутим недостаток низких и высоких частот. Выход из затруднения очень прост и давно известен: необходима частотная коррекция или попросту регуляторы тембра. "Но как же так? - воскликнут адепты High End. - Прикасаться к звуку, а тем более править его запрещено: внесем искажения!". Это одна из самых стойких легенд, и вот сотни фанатов сидят и слушают ограниченный сигнал (не только частотно, но об этом ниже), получая свою долю сомнительного удовольствия. Прямо атака различных меньшинств (звуковых, сексуальных и т.д.) на нормальных людей. Но доля правды в их словах, конечно, есть и две причины этого лежат на поверхности: - лет 15-20 назад о проблемах, которые мы сейчас обсуждаем, никто и не задумывался, задача стояла другая: получить максимальные диапазоны регулировки тембра. Именно из-за этого и были упущены субъективные критерии - все гнались за децибелами, процентами, скоростями; - зачем ломать голову, проводить исследования, разрабатывать специальные регуляторы тембра, когда можно придумать понятную всем красивую легенду и за приверженность к этой легенде обложить нас многотысячным (не в рублях) оброком? Да, действительно, искажения есть, и чем дальше от источника, тем больше, даже в зале Консерватории, где искажения пока еще отсутствуют, мой коллега любит сидеть с 10 по 15 ряд партера, а я - на первом ряду балкона: у каждого своя комфортная зона. Пошли дальше по пути искажений. Вот лежит передо мной тот самый легендарный микрофон Neumann - 67. Его вид изнутри повергнет в шок любого адепта: электролитический конденсатор в цепи звука, море керамических конденсаторов, простые медные провода, трансформатор с толстыми листами пермаллоя и обмоткой опять же из обычного медного провода. Все это выпуска 50 - 60 годов. Где серебро, где фторопласт или полипропилен? Далее идет несколько сот метров кабеля, пульт и аналоговый магнитофон, в котором сразу три регулятора тембра: один по высоким частотам в усилителе записи и два по высоким и низким в усилителе воспроизведения с величиной коррекции +20 дБ, а не 10, как в регуляторах тембра. Посмотрим на виниловый диск: и здесь двойная коррекция - одна при записи, другая - при воспроизведении с полной величиной 40 дБ. Вот вам и неприкосновенный звук. Легенды, легенды, легенды... Перейдем теперь к тем устройствам, вокруг которых и родилось это множество мифов, претендующих на истину в последней инстанции, хотя сами устройства и являются последними, но в длинной цепи. Как хорошо известно, есть две версии усилителей мощности: однотактные и двухтактные. Они могут строиться как на триодах, так и на тетродах и пентодах. Оба типа могут использовать и не использовать отрицательную обратную связь (ООС). В общих чертах потенциальные преимущества и недостатки этих двух версий заключаются в следующем. Однотактные: - более адекватный субъективному восприятию спектр гармоник (плавно спадающий с отсутствием высших гармоник); - более простая конструкция и схемотехника; - более прозрачный и детальный высокочастотный регистр (лучшая детализация музыкального образа без смазывания отдельных нот, особенно заметная на оркестровых и хоровых фрагментах); - низкий кпд, реально 15 - 20% и, как следствие, малая выходная мощность; - высокие требования к источнику питания, на порядок более высокие требования по пульсациям питающего напряжения по сравнению с двухтактными усилителями; - сложность получения низшей рабочей частоты порядка 30 Гц при сопротивлении анодной нагрузки более 2-3 кОм, так как из-за наличия постоянного подмагничивания в сердечнике трансформатора происходит падение магнитной проницаемости материала сердечника. Это мы и слышим даже на очень дорогих усилителях. Обычно выходная мощность составляет 10 - 15 Вт, и присутствует "рыхлый", с отсутствием динамики бас. Двухтактные: - мощный, хорошо проработанный низкочастотный регистр, так как отсутствует постоянное подмагничивание; - высокий кпд, как следствие, высокая выходная мощность; - меньшие требования к источнику питания по пульсациям выпрямленного напряжения; - более простой выходной трансформатор; - худшая проработка высокочастотного регистра. Так как сигнал усиливается двумя лампами и складывается в нагрузке, то возникающие временные ошибки, вызванные несовпадением времени прохождения сигналов, и ошибки, вызванные несовпадением характеристик выходных ламп, приводят к искажениям; - более сложная схемотехника. Следующим вопросом, касающимся усилителя, является использование в нем отрицательной обратной связи. Ее отсутствие приводит к следующим последствиям: - высокочастотный регистр становится более прозрачным и детальным; - к топологии монтажа и источнику питания предъявляются более жесткие требования; - более жесткие требования также к схемотехнике и комплектующим изделиям; - стабильность характеристик становится меньшей из-за того, что изменения параметров ламп за время эксплуатации не компенсируются; - ослабленный с меньшей динамикой низкочастотный регистр из-за большего выходного сопротивления усилителя и худшего демпфирования громкоговорителя. Преимущества, связанные с применением ООС: - менее жесткие требования к топологии монтажа и источнику питания, а также стабильности параметров активных и пассивных элементов; - меньшее выходное сопротивление усилителя и, как следствие, лучшее демпфирование громкоговорителей. Использование в выходном каскаде триода или тетрода (пентода) в значительной степени определяет потенциальные возможности усилителя: - применение триода ведет за собой потенциально большую линейность, меньшее внутреннее сопротивление, меньшее усиление, меньшую выходную мощность из-за худшего использования анодного напряжения и, как следствие, худшую динамику низкочастотного регистра; - в случае применения тетрода, пентода мы получим обратную картину. Прослушивание различных усилителей и большой опыт их производства позволяет сделать один интересный вывод: по своему звучанию лампы более индивидуальны, чем транзисторы. В транзисторных усилителях в большей степени "звучит" конструкция и схемотехника, и если мы возьмем два разных транзистора с примерно одинаковыми параметрами, то в одном и том же усилителе они будут звучать одинаково. С лампами картина несколько иная, проиллюстрируем это следующим примером. Возьмем однотактный усилитель в классе А, использующий EL-34 в триодном включении без ООС, и снимем спектр гармоник (искажений) при одинаковой выходной мощности (1 Вт), первая гармоника принята за 0 Дб. Через 2 минуты после включения: 0 -45 -50 -60 -52 -70 -70 -76 -74 -74 Через 30 минут после включения: 0 -43 -70 -80 Две лампы одного производителя: 0 -43 -70 -80 0 -38 -66 -76 Две лампы другого производителя: 0 -40 -64 -74 0 -40 -64 -76 Приведенный спектр гармоник и определяет индивидуальность звучания усилителей на электронных лампах. Выбор класса работы усилителя, пожалуй, самый простой вопрос: чем ближе к классу А, тем меньше искажения и лучше звучание, но возникают проблемы с отводом тепла. Главное - слушать вам, и поэтому больше верьте себе, своему слуху, а не мифам. Походите по магазинам и попробуйте различную аппаратуру, последуйте совету легендарного Одиссея: не слушайте сладкоголосых сирен. А лучше сходите в консерваторию 2-3 раза с небольшим перерывом и после идите и делайте окончательный выбор. При этом используйте свой CD, но не "болгарско-китайский". На что следует обратить внимание при покупке аппарата: 1. Достоверность и натуральность тембров: нет усилителей специально для классики и специально для поп-музыки. Если аппарат достоверно передает богатство тембров симфонического оркестра, то со всем остальным проблем не будет. Очень хорошо слушать хор - чем лучше усилитель, тем большее количество участников вы слышите. 2. Разрешающая способность - это способность усилителя воспроизвести раздельно наиболее тонкие нюансы музыкального произведения. Особенно хорошо это слышно в высокочастотном регистре: чем большее количество звуков и их изменений вы слышите, тем лучше. 3. Динамические характеристики - это способность усилителя передать атаку. Большинство отечественных и импортных ламповых аппаратов проигрывают по этому параметру транзисторным. Особенно внимательно надо следить за тем, чтобы в момент прохождения через усилитель мощной низкочастотной атаки не разрушалась структура высокочастотного регистра. 4. Способность усилителя справляться с низкочастотным регистром. Она определяется не только возможностью воспроизведения самых низких частот, но и тем, насколько достоверно передается фактура спада низкочастотного сигнала. Даже в лучших транзисторных усилителях спад низкочастотного сигнала смазан и идет просто "гудеж". 5. Чем меньше фазовые искажения в усилителе, тем в меньшей степени звук привязан к акустическим системам, тем более целостзвук не должен исходить из акустических систем - нужно, чтобы "звучало" пространство, и колонки должны определяться только визуально. 6. Если применение сетевых фильтров , изменение полярности сетевой вилки влияет на качество звучания, то это означает, что в усилителе некачественно изготовленный блок питания, а если разработчики не смогли грамотно выполнить блок питания, то как они могут сделать хороший усилитель? 7. Не принимайте всерьез фразы вроде: " ...а вот на других акустических системах..." Если колонки не самые простые, то разницу в усилителях слышно, и чем лучше усилитель, тем более безразличен он к акустике. Прежде чем закончить наш краткий экскурс в "легендарную" область High End, хочется еще раз напомнить, что приведенные здесь сведения относительно особенностей усилителей определяют только потенциальные возможности, а не свойства конкретных моделей. Но если проинтегрировать наш опыт разработки и производства ламповых усилителей, то получается следующая картина: - однотактные усилители всегда окрашивают звук, делая его более "приглаженным и сладковатым": мы как бы кушаем конфетку "апельсин", забывая вкус настоящего апельсина; - двухтактные усилители при грамотном исполнении более нейтральны, лучше передают весь частотный диапазон, макро- и микродинамику.
|