УСИЛИТЕЛИ ДЛЯ XXI ВЕКА

Четвертая выставка аппаратуры высококачественного звуковоспроизведения вновь состоялась в Московском техническом университете связи и информатики (МТУСИ). Ее организаторами, как и прежде, были российская секция Общества звукоинженеров (AES), МТУ-СИ, его Акустический центр, а также некоторые отечественные фирмы. Благодаря активности директора этого центра Д. Свободы акустика небольшой аудитории была доведена до уровня, приемлемого для прослушивания музыкальных записей; размеров фойе вполне хватило для демонстрации экспонатов.

На этот раз, кроме известных по прошлой выставке участников, появились и новые: московская фирма "MAL", хабаровская "ESA Technology", "Old Timer" из Днепропетровска. Жаль, не смогли приехать со своими усилителями представители фирмы "Past Audio" из Санкт-Петербурга. Не было и экспонатов московской лаборатории "Natural".

Судя по совместным стендам некоторых фирм, можно было сделать вывод о проявлении взаимного интереса производителей к созданию законченных комплексов, а не отдельных компонентов.

Из общего числа экспонатов значительную часть составили традиционные для таких выставок ламповые усилители. Поэтому нюансы применения в них тех или иных типов ламп были излюбленной темой при обсуждении достоинств экспонатов. Лампы оценивали и по теплоте звучания, и по линейности, и по применимости в однотактных УМ. Оказалось даже, что один из транзисторных УМЗЧ возможно переключать в режим "лампового" звучания.

Неожиданностью для посетителей явилось отсутствие в экспозиции ламповых бестрансформаторных УМ, высоко оцененных в прошлом году.

Приятно удивило увеличение числа фирм, представивших транзисторную усилительную технику.

Так что же нового увидели мы на этой выставке? Прежде всего, следует отметить, что некоторые разработчики, ранее отрицавшие достоинства и необходимость достаточно глубокой ООС в усилителях (в наиболее популярных вариантах ее применения), на этот раз демонстрировали новые конструкции с заметно улучшенными параметрами не без участия обратной связи.

Известно, что системы с обратной связью используются не только в электронике; ООС является непременным средством контроля и управления параметрами устройств различного назначения. В живой природе ее варианты также удивительно разнообразны. В усилительной же технике важно так организовать обратную связь, чтобы она улучшала не только рекламные параметры, но и качество звуковоспроизведения. Так, популярность триодов (или триодного включения пентодов) среди разработчиков лампового High End'a отчасти объяснима полезным действием внутренней ООС между анодом и сеткой в лампе: более глубокая обратная связь соответствует меньшему усилению по напряжению (μ) и улучшает линейность ее характеристик. (Между прочим, автором этих строк в 60-х годах лампы 6С19П с μ - 2...2,5 в мостовой схеме были успешно применены для низкочастотных каналов двухполосного стереофонического УМЗЧ.) "Внешняя" же обратная связь (при грамотном ее выполнении!) позволяет получить еще лучшие результаты как по линейности, так и по использованию напряжения питания.

Те, кто отрицает межкаскадную ООС, достигают линейности другими способами. Так, однотактный 20-ваттный УМЗЧ на лампе 6СЗЗС с символическим названием "Первый", представленный предприятием "Новое товарищество" (г. Москва), использует "патентуемое в настоящее время" устройство линеаризации характеристик. В усилителе выходной трансформатор выполнен на сердечнике ПЛ, его обмотки секционированы для уменьшения индуктивности рассеяния. Трансформаторы питания, раздельные для питания накальных и анодных цепей, выполнены на кольцевых магнитопроводах. Благодаря этому и использованию малошу-мящих ламп ЕСС88 получено редкое для ламповых УМЗЧ отношение сигнал/шум около 90 дБ (невзвешенное значение!).

Стремление к увеличению размеров выходных и питающих трансформаторов достигло, видимо, предела: для получения анодного напряжения 50—70- ваттного "заказного" УМЗЧ (как теперь говорят — эксклюзивного) А. Тарим, разработчик фирмы "Old Timer", вообще отказался от трансформатора, подключая моноблоки усилителя к сети кабелями с проводом сечением по 15 мм²! На фото 1 показана пара этаких блестящих "однояйцевых близнецов"; для их перемещения нужно не менее двух крепких мужчин. Выходной каскад этих моноблоков выполнен по однотактной схеме на генераторной лампе ГМ-70, работающей в классе А. Особенности питания потребовали применения разделительного межкаскадного трансформатора.

Однако известно, что в США, например, уже действуют нормы на разработку электронной аппаратуры с мощностью потребления более 200 Вт, требующие соответствия формы потребляемого из сети тока и напряжения, иначе говоря, компенсации реактивности нагрузки. Это стало необходимым из-за обилия электронной аппаратуры, в блоках питания которой обычно использованы емкостные фильтры-накопители энергии. И толстые кабели до розеток в этом случае не спасают...

Пожалуй, единственным участником выставки, учитывающим этот момент, был Е. Алешин, "ESA Technology", представлявший два своих экспоната: компактный двухканальный усилитель мощности (фото 2) и прибор для слуховой оценки усилительного тракта. Дело в том, что блок питания усилителя по объему был в несколько раз больше усилителя. Это, видимо, связано с применением выпрямителей, нагруженных на дроссели LC-фильтров. Применение такого фильтра помогает уменьшить габаритную мощность силового трансформатора в несколько раз и заметно улучшить форму потребляемого тока за счет увеличения угла отсечки тока выпрямителей, а также снизить помехи от выпрямителей. Это же High End!

Кроме блока питания, отметим и особенности усилителя (на фото 3 показана его конструкция внутри). Он работает в глубоком классе АВ, но динамические параметры мощных транзисторов выходного каскада стабилизированы специальным узлом, представляющим ноу-хау изобретателя. Помимо прочего, эта конструкция практически относится к усилителям постоянного тока. Его нижняя граничная частота ограничена лишь несколькими устройствами защиты нагрузки от больших уровней сигнала инфранизкой частоты, способного вывести громкоговоритель из строя.

Если говорить о качестве звуковоспроизведения через этот усилитель, то оно показалось превосходным — пространственная перспектива симфонического оркестра, совершенно не привязанная к громкоговорителям при прослушивании с любого места в аудитории, ограничивалась лишь стенами, в глубину ощущались все группы инструментов оркестра. Чем не усилитель для XXI века! Удивительно, что отличное качество было продемонстрировано и с недорогой АС из двухполосных громкоговорителей "Monte S" ПК "Монтажник" (г. Подольск) по цене немногим более $200 за пару, и с относительно дорогой контрапертурной АС разработки А. Гайдарова ("Эррол Лаб", г. Москва).

Среди слушателей, правда, нашлись и недоверчивые: в частности, было высказано предположение о наличии в усилителе расширителя сте-реобазы. Впрочем, Е. Алешин отметил, что в усилителе использовано четыре его изобретения. Один из участников выставки был уверен, что усилитель работает в классе А, поэтому, мол, и встроен вентилятор (между тем автор имел целью уменьшение габаритов для удобства транспортировки рекламного образца).

Второй прибор фирмы из Хабаровска представлял собой имитатор синтезированного звучания музыкального фрагмента с тем отличием, что в сигнал внесена "постоянная" составляющая, которая подчеркивает атаку в звуках реальных музыкальных инструментов. Демонстрация работы этого прибора при проверке влияния обычной разделительной RC-цепи на такой сигнал была весьма заметной на слух (через головные телефоны). Суть эффекта в том, что после каждого разделительного конденсатора (между каскадами и усилителями) некоторый спад постоянной составляющей в пачках тональных импульсов (полярность смещения которой меняется в следующей пачке) уменьшает действующее значение напряжения сигнала и громкость экспоненциально спадает.

Мне удалось записать с микрофона видеокамеры (ее звуковой тракт записи с ЧМ достаточно широкополосный) исходный и динамически искаженный сигналы. Однако при последующем воспроизведении через домашнюю аппаратуру разница между исходным и искаженным фрагментами ничуть не изменилась. Так что либо постоянная времени этой цепочки была очень мала, либо автор прибора что-то не договаривает. Впрочем, такой тестовый сигнал действительно способен показывать отличие хорошего тракта от плохого.

Необходимость новых методик измерения и введения новых параметров в звукотехнике декларирует и другой участник выставки — НПЦ "КОЛВИР" из г. Таганрога. Г. Коваленко — разработчик и "идейный вдохновитель" многих устройств этой фирмы, рассказал, в частности, о новых экспонатах, среди которых — межблочные кабели нескольких моделей, как для звуковых, так и для цифровых сигналов. При разработке этих кабелей, по качеству находящихся на уровне образцов известных зарубежных фирм, видимо, немалую роль сыграла собственная методика оценки качества кабелей при передаче импульсных сигналов.

Ряд других экспонатов фирмы "КОЛВИР" (предусилители - корректоры для ЭПУ грамзаписи, УМЗЧ, темброб-лок-эквалайзер) построен с широким применением токового контроля и обработки сигнала, с учетом фазовых характеристик всех звеньев электроакустического тракта, использованием специальных измерительных сигналов.

Свои принципы конструирования акустических систем фирма демонстрировала в актовом зале МТУСИ: большие, высотой около трех метров громкоговорители содержали около двух десятков широкополосных электродинамических головок, создающих звуковое поле, давление которого с расстоянием падает меньше, чем, например, у рупорных излучателей. Мощность усилителя этих активных громкоговорителей также немалая — 400 Вт.

Интересный эффект получился при демонстрации другого экспоната — АС в виде плоских панелей с несколькими широколенточными излучателями. Такие электродинамические излучатели из фольги (их конструкция предложена И. Фельдманом еще лет 25 назад) примечательны отличными для техники High End частотными и фазовыми характеристиками. Однако панели даже из нескольких таких излучателей, соединенных последовательно, имеют крайне малое электрическое сопротивление в полосе рабочих частот (доли ома). Отчасти поэтому и неравномерность их АЧХ на высоких частотах очень невелика. Для согласования с усилителями мощности АС дополнены балластными дросселями, выполняющими также функцию частотного фильтра. При очередной демонстрации работы АС с ламповым усилителем было предложено попробовать панели с транзисторным усилителем мощности фирмы "КОЛВИР" (с "токовым" выходом). После смены усилителя влияние снижения сопротивления дросселя на низших частотах было преодолено, и воспроизведение нижних частот заметно улучшилось.

Высокий уровень профессионализма показала фирма "ВАЛАНКОН" (г. Москва). За год ее сотрудники разработали новую (высоко оцененную при прослушиваниях достаточно различных акустических систем) версию полного усилителя "УМ-01" с выходной мощностью 2x100 Вт, представили и менее мощный (2x12 Вт) усилитель мощности на известных лампах 6П14П в режиме А в двухтактной схеме, имеющий нелинейные искажения не более 0,5% и полосу рабочих частот 10 Гц...40 кГц. Кстати, как и на прошлой выставке, усилитель "ВАЛАНКОН УМ - 01" опять использовался для демонстрации ряда акустических систем, что говорит о признании его высокого качества.

Что ж, российские фирмы, не первый раз участвовавшие в выставке, доказали, что даже за год можно многому научиться — и рекламе, и специализации, и совместной работе в избранной области. Например, на выставке появилось несколько фирм, предлагавших сложные в производстве компоненты для усилительной техники — выходные трансформаторы, трансформаторы питания, другие компоненты. Уже три фирмы (на прошлой выставке лишь одна — саратовский завод ОАО "Рефлектор") продавали разнообразные электронные лампы, причем с отбором по параметрам.

Новым экспонатом оказалась система звуковоспроизведения стереофонических фонограмм через головные телефоны, представленная московской фирмой "MAL". Для демонстрации способностей базовой модели конвертора пространственного звучания "AuriVision" (фото 4) использовали и видеомагнитофон со стереофонической фонограммой фильмов, и проигрыватель компакт-дисков с разнообразными музыкальными записями. Характерно, что в составе "домашнего кинотеатра" система не требует применения дополнительных процессоров обработки звука, который, в отличие от привычного для многих ощущения, не локализуется внутри головы слушателя, отсутствуют отражения и паразитные резонансы в помещении. Конвертор позволяет устанавливать любую угловую ширину панорамы в пределах 180 градусов и при повороте головы автоматически смещает панораму с помощью следящей системы, расположенной на оголовье телефонов (фото 5).

Впрочем, читателям журнала об этой системе уже рассказано в репортаже с выставки "Hi-Fi Show'98" ("Радио", 1998, ╧ 5, с. 8), дополним только, что прибор выполнен на базе цифрового процессора (вероятно, это DSP - 102), работающего с частотой выборки 200 кГц и разрешением 18 бит. При воспроизведении он обрабатывает стереофонические сигналы по амплитуде, фазе и спектру, вводит фазовую и временную задержки для формирования пространственного образа вне головы слушателя.

Надо заметить, что фирмой Sony уже пару лет назад была разработана беспроводная система пространственного звуковоспроизведения стереофонических фонограмм через головные телефоны с использованием канала передачи на инфракрасных лучах.

Наиболее интересно применение этого устройства в студиях звукозаписи, оно позволит лучше контролировать звуковую картину в режиме прослушивания через головные телефоны. Хотя для популярных теперь кассетных плейеров имеется возможность после обработки специальным процессором создания "миксов" — специальных фонограмм для любителей плейеров. Эффекты, присущие фонограммам с бифонической системой звукозаписи и содержащие информацию о пространственной картине окружающего звука, будут доступны в этом случае всем меломанам.

Хотелось бы отметить прогресс в работе уже упоминавшейся ПК "Монтажник", а также фирм "Helium" (г. Москва), "George Ohm" (г. Харьков), представивших на выставке ряд своих изделий.

Участники выставки имели возможность поделиться достижениями на страницах сборника докладов, распространявшегося на выставке. Кроме краткого описания представленных экспонатов, щедрые на идеи авторы отмечали особенности в проектировании своей аппаратуры, ее конструкции. Д. Свобода рассказал о необходимых этапах подготовки акустики жилой комнаты для оборудования электроакустической аппаратурой класса High End, президент российской секции AES А. Городников сообщил о русскоязычном разделе High End в Интернете.

Если вспомнить наиболее интересный доклад А. Гайдарова на прошлогоднем семинаре, он, отмечая проблемы и перспективы развития электроакустики, ориентировал на выявление как новых, так и хорошо забытых факторов, определяющих качество звуковоспроизведения, на формирование концепции "воссоздания спектральных, временных и пространственных характеристик звуковых сигналов при запороговом снижении их искажений". Такое звуковоспроизведение позволит говорить о существенной корреляции акустических сигналов на входе и выходе тракта звукопередач и, соответствии инструментальных и экспертных оценок качества звуковоспроизведения и, наконец, об алгоритмах решения оптимизированного синтеза электроакустического тракта с заданным уровнем качества.