Теплый ламповый звук лукоморье. Ламповый звук. Научное обоснование и критика

Данная статья является как бы неформальным продолжением предыдущей: "Аналог vs Цифра: бой, которого не было" . Поскольку вышеуказанная статья поимела широкий отклик (и имеет его до сих пор;), я принял решение развить эту тему далее. Никаких графиков, как в предыдущей статье, приводить не буду - как выяснилось, для широкого читателя это где-то даже вредно. Поговорю о теме цифрового звука более развязно, стараясь затронуть темы, недостаточно хорошо освещённые в предыдущем эссе.

Далее я буду в больших количествах употреблять слово "аудиофил". Замечу, что данное слово употребляется в основном как диагноз - не исключением будет и эта статья. Человека, который ценит качественный звук и разбирается в нём, обычно принято называть меломаном. А вот аудиофилия - это пристрастие к якобы "качественному" звуку, основанное на мифах, легендах и, как правило, отсутствии личного опыта и знаний.

Что такое "качественный звук"?

Самое смешное во всей истории споров о различных технологиях звуковоспроизведения - то, что точного определения "качественный звук" попросту не существует.

Начнём с того, что один и тот же звук может быть качественным для одного индивида и совершенно некачественным для другого. Например, кто-то больше любит басы и страдает от их недостатка. А кому-то, напротив, нравятся "крепкие" высокие - и если они "мягковаты", то возникает дискомфорт при прислушивании. Что ещё более интересно, эти пристрастия к тем или иным диапазонам могут со временем меняться даже у одного и того же человека. Всё происходит оттого, что человеческое ухо - довольно субъективный инструмент восприятия звука. Ухо может "подстраиваться" под звук, нехило обманывая тем самым своего владельца (тут сразу вспоминаются кабели червонного золота, изготовленные по последнему слову нанотехнологий).

"Слуховые тесты", которыми бредят аудиофилы, по сути подвержены диким погрешностям и вообще не могут серьёзно рассматриваться как достоверные доказательства "плохости" или "хорошести" звука. Невозможно дважды войти в одну и ту же воду - равнозначно невозможно услышать один и тот же звук, даже из одной и той же колонки.

Далее, любая звуковоспроизводящая система априори будет искажённо передавать первоначальный звук. Звук был искажён ещё на записи, затем при обработке, а потом - в трактах усиления и акустической системе. Он никак не может быть стопроцентно соответствующим первоначальному по той простой причине, что идеальной технологии записи/воспроизведения не существует (и вряд ли когда-либо она появится). Более того: звук после записи искажают намеренно, для получения того или иного эффекта. Количество обработок, через которые проходит звук на современных студиях звукозаписи, исчисляется десятками. В результате всё получается красиво - точно так же, как на картинке голливудского фильма, которая далёка от реальности на 99%. Но тем не менее, звучит всё весьма хорошо (если, конечно, звукорежиссёр не был профаном). Поэтому, следует зарубить себе на носу: звук в конечном треке является очищенным, рафинированным. Причём рафинированным не с целью ухудшить его, а наоборот.

Как правило, нужная звуковоспроизводящая система подбирается очень просто: по звуку. Вы включаете систему и слышите звук, который вам либо нравится, либо нет. Выискивать "прозрачность", "теплоту", "объёмность" - чистой воды аудиофилия, ни к чему хорошему в данном случае не приводящая. Звук системы либо нравится, либо нет - всё просто. И что интересно, с увеличением стоимости системы звук обычно улучшается. Странно это, или нет? Мне кажется - не очень.

Конечно, люди с повышенными требованиями к звуку выбирают систему более детально. У меня, например, на этот случай есть с собой несколько треков - пара-тройка прослушиваний - и всё становится ясно. Идеальной АЧХ нет ни у одного усилителя - значит, надо выбрать тот, который наиболее приятно звучит (в конечном счёте, всё сводится к тому, насколько акустическая система хорошо воспроизводит те или иные частоты, необходимые индивиду для комфортного прослушивания). Причём, усилитель с идеальной АЧХ в субъективном тесте скорее всего проиграет усилителю, который воспроизводит определённые частоты с бОльшим усилением (или, наоборот, подавляет их) - как говорится, кому что.

Сегодня в мире аудио господствуют цифровые технологии. Специалиста в данной области это удивлять никак не может: цифра является отличным способом сохранить и воспроизвести звук. Способом значительно более совершенным, нежели способы, существовавшие до него. Тем не менее, как это случается со всеми относительно новыми технологиями (хотя цифра "новой" уже не является), цифровые технологии до сих пор подвергаются не особенно заслуженной критике. "Критики", в основном, разделяются на два лагеря: люди, подкованные в теории - и, соответственно, неподкованные и не имеющие вообще никакого опыта. Первые (видимо, в силу патологического консерватизма и личных пристрастий) изобретают мифы, способные воздействовать на вторых. Вторые с удовольствием эти мифы распространяют и спорят до упаду в конференциях, не понимая сути предмета как такового. При всём при этом, никак не изменяя того факта, что кругом всё оцифровано и в аналог обратно переводиться уже не будет.

В общем-то, я не являюсь ярым защитником цифровых технологий записи/воспроизведения звука (на данный момент, это и не требуется). Мне приходилось слышать и аналог, и цифру. Звучат они, естественно, по-разному. Но кто сказал, что аналог звучит лучше? Это совершенно недоказуемо. Главное достоинство цифры - тиражируемость и вечность, огромные возможности пост-обработки. И звучит цифра, уж простите меня аудиофилы, ничем не хуже аналога. Точнее, она звучит лучше.

В предыдущей статье я не осветил кое-каких "заветных" тем, с которыми типичные аудиофилы пытаются "разгромить" цифру. Темы, в общем, избитые и высосанные из пальца. Постараюсь разобрать их здесь поподробнее и надеюсь на то, что мне удастся устроить максимально понятный ликбез.

Динамический диапазон

"Динамический диапазон!!!" - первый крик, с которым аудиофил бросается на амбразуру споров. Абсолютно все аудиофилы, с которыми я, бывало, разговаривал на тему звука, называли эти два слова. И абсолютно все они толком не знали истинного значения этих слов и реальной картины дела.

Грубо говоря, динамический диапазон - разница между самым тихим и самым громким звуком. В общем случае, чем она больше - тем лучше: ведь это значит, что система может записать одинаково качественно и очень громкий звук, и крайне тихий. Динамический диапазон, рассчитанный для CD "по математике" - порядка 96 дБ. Динамический диапазон у лучших аналоговых носителей (без шумопонижения) - 50-60 дБ. Итого, вроде бы как получается 30-40 дБ выигрыша у цифры (что крайне много), но всё не так просто. Дело в том, что ниже диапазона 50-55 дБ у CD возрастает коэффициент нелинейных искажений. То есть, у аналога динамический диапазон ограничен шумами, в которых теряется звук. А у цифры (в её CD-шном варианте) - допустимыми искажениями. Получается, что динамический диапазон в обоих случаях примерно одинаков (причём цифра не проигрывает, даже на этом этапе рассуждения). Однако, есть несколько нюансов.

Первый нюанс. Что лучше: когда звук скрывается в шумах совсем, или когда он через шумы всё-таки прослушивается? Однако, пусть лучше звук будет, чем его не будет.

Второй нюанс. Звук на уровне -50 дБ почти не слышен. Неверящие могут попробовать нормализовать любой звуковой файл до -50 дБ в каком-нибудь редакторе и послушать (естественно, не надо при этом выкручивать громкость на максимум - пусть она остаётся на обычном уровне). То есть, где-то там, за диапазоном в -50 дБ, у CD происходят искажения. Только услышать их путём не представляется возможности - вот в чём загвоздка, музыку на таком уровне просто никто не записывает - в этом диапазоне громкостей можно услышать разве что послезвучие в конце трека. Ну а у аналогового носителя там просто шум, и всё.

Третий нюанс. Аудионаука давно уже знает о нелинейных искажениях на малых уровнях сигнала в CD (шум квантования). И давно уже есть технология, позволяющая эти искажения замаскировать (dither). Сия технология применяется в процессе создания AudioCD. Фактически, dither незаметен (из-за того, что воздействует на малые уровни, которые и так не слышно). Но можно сделать забавный опыт: dither на 8-битовом файле! Искажения при этом практически сойдут на нет (правда, за счёт увеличения шума), несмотря на низкое битовое разрешение. Таким образом, искажения в фактически неслышимом диапазоне уровней можно ещё и качественно замаскировать!

И последний, четвёртый нюанс: все эти "страшные ограничения" динамического диапазона применимы только к CD. На студиях давно уже делают запись и обработку с битовым разрешением минимум в 18 бит (чаще - 24 бита). 24 бита предлагают динамический диапазон более 140 дБ, оставляя все аналоговые технологии далеко позади. Сейчас сложно сказать, какой формат устойчиво придёт на смену AudioCD, но можно точно сказать - он не будет разрешением в 16 бит. Впрочем, пока большинство устраивает даже AudioCD - исходя из вышесказанного, ничего странного в этом я не вижу.

Таким образом, сказки об ограниченном динамическом диапазоне у цифры - не более, чем сказки. Которые, во-первых, привязаны к конкретному формату AudioCD, а во-вторых - даже у AudioCD с диапазоном всё в порядке.

В комментариях разразился спор по поводу ДД у CD, так что дам дополнительные пояснения здесь. Дело в том, что цифровые технологии настолько совершенны, что практический (именно досягаемый) динамический диапазон у CD (16 бит) - порядка 120 дБ! Применяя dither и noise shaping, имея в распоряжении оригинальный звуковой файл 24 бит, можно сделать 16-битовый файл, где будут прослушиваться уровни сигнала -100 дБ и ниже. Расплатой за это будет шум, который сделает запись на таком уровне не то, что некачественной, а просто непригодной для прослушивания. Но факт есть факт: динамический диапазон у CD с использованием ухищрений просто огромен. Другое дело, что он такой никому особенно и не нужен. Во-первых, звуки на уровнях менее -50 дБ в записях практически не встречаются (исключая разве что "затухание" у треков или сравнительно редкие классические произведения), потому что это очень "тихая" зона. Ну а во-вторых, шум, появляющийся от dither-shaping, тоже не подарок. Всё, что нужно знать неискушённому читателю: динамический диапазон у CD превосходит любой аналоговый носитель звука, выпущенный в "доцифровую" эру.

Джиттер

Джиттер (jitter) - нестабильность частоты дискретизации. Может возникать как при записи, так и при воспроизведении. Пугать окружающих страшным словом "джиттер" аудиофилы привыкли давно. На деле, всё просто. Джиттер возникает в некачественных АЦП/ЦАП - т.е., в дешёвых, бытовых и непрофессиональных. А в дорогих - профессиональных и высококачественных - джиттер отсутствует. Вот, собственно, и всё.

Чаще всего джиттер встречается в дешёвых звуковых картах для компьютеров. Звуковая карта должна воспроизводить звук с совершенно разными частотами дискретизации (типично - от 8 до 48 кГц). Естественно, никто не будет вставлять в неё с десяток стабильных генераторов для разных частот. Сделают один генератор, а все нужные частоты получат с помощью синтезатора частот, который будет пропускать часть импульсов и таким образом генерировать нестабильную частоту дискретизации (производя джиттер).

Называть джиттер "одной из проблем" цифрового звука - всё равно, что называть кассету "МК-60" проблемой аналогового. Если вы знаете, о чём я. ;)

Уровень записи

Частенько приходится слышать, что из-за "проблем с цифровыми перегрузками" звукорежиссёры "занижают уровень записи" до запаса аж в 12-16 дБ. Что, естественно, приводит к возрастанию ошибок квантования, соответствующему искажению сигнала, а также уменьшению динамического диапазона. Хватает всего пары нюансов, чтобы разгромить и этот миф.

Во-первых, ныне никто в 16 бит не пишет (а именно для такого битового разрешения и будет проблемой занижение уровня записи). То есть, проблема, возможно, существовала в 90-х годах у людей, пытавшихся записать что-то на звуковую карту класса SB16.

Во-вторых, даже когда я делал запись в 16 бит, то никогда не оставлял такого громадного запаса и не занижал уровень до такого мизера. Просто потому, что это незачем делать: надо отрегулировать уровень записи до -3 -4 дБ и записывать в своё удовольствие. Кроме того, когда я работал с 16-ю битами, то занимался потрековой записью: каждому инструменту - свой трек (это обычная схема). При такой схеме, даже на 16 бит всё получается вкусно: каждый инструмент записан с большим динамическим диапазоном (поскольку инструменту "никто не мешает"). В финальном миксе, инструменты смешивались и реальный динамический диапазон оказывался больше, чем можно было достигнуть при записи "всё в куче".

Этот ваш Котельников - только теория

Частенько приходится читать рассуждения о том, что практическое применение теоремы Котельникова, на основе которой делается запись и воспроизведение цифрового звука, сталкивается с очевидными проблемами - что, якобы, делает цифровой звук "не выдерживающим никакой критики". Проблемы действительно имеют место быть: что запись, что воспроизведение цифры сталкиваются с подводными камешками. Вопрос только в том, что камешки эти размером с пылинку, если учесть конечную разрешающую способность человеческого уха, которое просто не в состоянии эти камешки вычислить. Да и описание "проблем", как всегда, зиждется на голом формате AudioCD - как будто других не существует. Дело, как правило, осложняется ещё и тем, что аудиофилы представляют свои обличающие "слуховые тесты", полученные с mp3-плейера "JingHuang" в колонки Genius.

При записи звука в основном возникает проблема ограничения входного спектра сигнала. Если этого не сделать, то частоты, находящиеся выше граничной (22.05 кГц для AudioCD) "переползут" при оцифровывании "вниз", создавая низкочастотные искажения (aliasing). Фильтрация сигнала - процесс нетривиальный и, в целом, полностью отфильтровать весь ВЧ спектр выше нужной частоты без значительных искажений полезных частот всё равно не получится. Однако, проблема легко решается использованием более высоких частот дискретизации (oversampling) - что при записи, что при обработке. Например, 88.2 кГц вместо традиционной 44.1 кГц (на студиях вряд ли кто-то в здравом уме ещё пишет в 44.1). При частоте выборки 88.2 кГц граничная частота входного сигнала - 44.1 кГц, что позволяет конструировать фильтры низких частот более "расслабленно", учитывая то, что нужным диапазоном в конечном счёте является диапазон частот до ~20 кГц.

При воспроизведении цифрового звука возникают проблемы с интерполяцией: надо максимально точно восстановить исходный сигнал. Опять же, задача зачастую решается программным повышением частоты выборки (upsampling). Здесь аудиофилы радостно возопят о том, что для программной интерполяции нужны великие миллиарды операций и что ни один компьютер на такое не способен. В идеале - да, но на деле - можно применить весьма упрощённые формулы, достаточные для восстановления сигнала с таким качеством, которое аналоговым носителям и не снилось. Пример с графиками для этого дела приведён в предыдущей статье , где показано, насколько точно восстанавливается сигнал даже для формата AudioCD (коий традиционно принято пинать аудиофильскими ногами). Уточню также, что те графики я не стянул откуда-то из интернета, а построил их сам - с помощью своей же программы для моделирования систем цифровой обработки сигналов sDCAD . Суперкомпьютер с миллиардами операций для этого, по счастью, не потребовался.

Плоский звук

От аудиофилов часто приходится слышать термин "плоский звук" применительно к цифре. Термин может варьироваться: "пластиковый", "искусственный", "неживой" и тому подобное. Чем же конкретно аналоговый звук отличается от цифрового?

Во-первых, аналог характеризуется мягкостью (завалом) воспроизведения высоких частот. Мягкость возникает из-за банальных недостатков аналоговых технологий. В случае с винилом это инерционность иглы. В случае с магнитными лентами - постепенное размагничивание (возникающее сразу после записи). Короче говоря - аналог звучит мягко и деликатно (тем не менее, мягкость обязана "сжёвыванию" ВЧ).

Иное дело цифра: что записал - то и получил. Если тракт звуковоспроизведения качественный - мы слышим то, что было записано - и ничего не теряется. Некоторые цифровые треки звучат очень жёстко потому, что их так записали - ничего удивительного здесь нет, мягкость нравится не каждому звукорежиссёру. Особенно учитывая направления в современной музыке, где принято искажать всё, что только возможно, включая голос вокалиста. Но дело в том, что цифра способна воспроизводить и мягкий звук - надо лишь соответствующим образом его записать.

Слушатели "старой закалки" привыкли слышать с винила или ленты сочный "ухающий" бас, который появляется благодаря естественному завалу ВЧ и сопутствующим выделением на этом фоне НЧ. С появлением цифровых технологий звукорежиссёры получили возможность качественно оперировать всем спектром, в результате чего записи стали более насыщенными в высокочастотном плане. И они действительно звучат привлекательнее старых - если откинуть предрассудки. Впрочем, для получения мощного "ухающего" баса достаточно сделать простую операцию: прибавить низких. Если, конечно, ваш музыкальный центр вообще оборудован эквалайзером...

В общем, появление цифровых технологий записи звука изменило и сам звук, который мы слышим с треков. Есть ли в этом что-либо удивительное? Не думаю. Плох ли цифровой звук? Нет, цифровой звук - хорош. При грамотном применении - как и со всем остальным.

Будет также правильным в окончании всех разглагольствований упомянуть факт: в спорах о звуковых технологиях принято забывать о самой музыке. Мы до сих пор слушаем, к примеру, ранние записи "Битлз" и радуемся. Несмотря на то, что эти записи были сделаны на стиральных досках и целиком представить себе прогресс в области звуковых технологий, произошедший с тех времён, неподготовленному человеку едва ли возможно. У каждого музыканта свой взгляд на передачу идей, и поверьте мне на слово, меньше всего мы задумываемся о тёплом ламповом звуке и сферическом виниле в вакууме. Меньше всего музыкант думает о том, что кто-то будет слушать его запись с золотыми проводами и динамиками, около которых предварительно потанцевал шаман с бубном, заточив перед этим иглу звукоснимателя в пирамиде. Музыкант думает о том, чтобы донести свою мысль до слушателя. Прекрасно понимая, что в 90% случаев его музыка будет прослушиваться на весьма бюджетной аппаратуре, зачастую не выдерживающей никакой критики.

И потом, вот уже лет тридцать мир находится под властью синтезированного звука. Звука, появляющегося не из живых инструментов, а из разнообразных электронных устройств. И понятия "плоский звук" относительно электронного инструмента не может существовать вообще. Кто сказал, что звук синтезатора, который мы слышим на записи, должен звучать как-то иначе?

Кажется, я разобрал все темы, не затронутые в предыдущей статье. Есть вопросы? Добро пожаловать в комментарии.

Музыкальное дополнение к статье: "Винил" (людям без чувства юмора и аудиофилам не рекомендуется)

March 6th, 2011 , 09:10 pm

ТЛЗ. Как бы приборы показывают, что транзисторные усилители лучше. А вот аудиофилы хвалят ламповые.

Как-то прочитал в одном форуме, что якобы немалая часть фишки ТЛЗ в том, что в ламповых усилителях плохая связь с динамиками по напряжению, а больше по току. Что, якобы, если взять "ламповые" колонки и подключить их к транзисторнуму усилителю через балласт в несколько ом, то получится хорошее приближение ТЛЗ.

Если динамик приводится в действие током, то внутренности и наружности колонки будут сильнее связаны акустически. При этом внешние звуки смогут резонировать с внутренностями колонки, так, как если бы она была вообще отключена от усилителя, но зато и внутренние переотражения будут так же легко выходить наружу вместо того, чтобы накапливаться.

Понятно, что в реальности имеет место нечто среднее.

Вообще, колонки обычно рассчитываются из условия, что управлять ими будут напряжением, а не током. Но, с другой стороны, если управлять колонками током, то, хоть мы и получим гармонические искажения на электрических фильтрах и динамической головке, мы зато уменьшим влияние переотражений, способных, по-идее, сильно изгадить импульсный отклик, да ещё и нелинейностей добавить.

Изучал ли кто-нибудь этот вопрос? Пробовал ли управлять колонками током? Или включать резистор в цепь, как некоторые советуют? Как меняется звук?

UPD: "Ламповые" колонки -- это колонки, предназначенные для использования с ламповыми усилителями, отличаются видом зависимости комплексного электрического сопротивления от частоты, в чём именно отличие -- я не помню.

UPD2: Взял 3-полосную колонку и попробовал постучать по среднечастотному динамику при закороченной и разомкнутой цепи. Звук разный. При закороченной цепи, звук резкий и упругий, как если стучать по пластмассе или сильно натянутой жесткой пленке. При разомкнутой, звук тоже упругий, но мягкий и смазанный, как если стучать по тугому дивану или подвешенному ковру.

Их сигнала содержится небольшое количество гармоник (доминируют вторая, третья и четвёртая), из-за чего наблюдется более «мягкий» звук, или как его часто называют - «тёплый», «ламповый».

Ряд авторов причиной «транзисторного» звука считают не сам транзистор, а отрицательную обратную связь , которая характерна для схемотехники транзисторных усилителей. Этот аргумент весьма спорный, так как значительная часть ламповых усилителей (а промышленного изготовления - почти все) также имеет ООС.

Строго говоря, приверженцы «лампового звука» придерживаются различных точек зрения на указанную тематику: научной и эзотерической . Сторонники научной точки зрения аргументируют свои доводы физическими особенностями усиления сигналов электровакуумными и полупроводниковыми приборами. Стронники эзотерической точки зрения, как правило, игнорируют физические особенности усилительных приборов, а преимущества «лампового звука» аргументируют, апеллируя к слуховому опыту, музыкальным пристрастиям.

Пережив небывалый взлет популярности в 90-х - 2000-х годах «ламповый звук» сегодня переживает не лучшие времена и его будущее весьма туманно.

Научное обоснование и критика

Признавая факт устаревания электронных ламп как усилительных приборов, большие массогабаритные характеристики и низкую энергетическую эффективность ламповых устройств, сторонники «лампового звука» обычно высказывают следующие аргументы в пользу превосходства усилителей на электронных лампах:

1. Электронные лампы, особенно триоды имеют очень широкий линейный участок ВАХ , что позволяет отказаться от отрицательной обратной связи по переменному току или снизить её глубину. Транзисторы, в особенности биполярные, обладают большей нелинейностью, из-за чего в аудиоаппаратуре применяются чаще всего с отрицательной обратной связью (ООС) либо с местной ООС, охватывающей один каскад, но, как правило, с общей ООС, охватывающей весь усилитель.
2. ВАХ электронных ламп практически не зависит от температуры окружающей среды (так как температура накаленного катода существенно выше), следовательно не нуждаются в глубокой ООС по постоянному току для стабилизации режима каскада.
3. Наличие ООС в усилителе приводит к искажению динамических характеристик сигналов, что особенно заметно при воспроизведении ударных и струнных инструментов. В этом плане ламповые усилители, которые обычно строятся без ООС, имеют преимущества.
4. Электронные лампы, особенно пентоды (лучевые тетроды), характеризуются очень высокими коэффициентами усиления, что позволяет строить усилители с малым числом каскадов (2 - 3), что снижает общий уровень искажений.
5. В ламповых усилителях практически всегда используется выходной трансформатор, применение которого позволяет оптимально согласовать оконечный каскад с нагрузкой и тем самым снизить уровень искажений, вносимых оконечным каскадом. Исключение составляют ламповые усилители для наушников со сравнительно высоким сопротивлением, которым выходной трансформатор не требуется.
6. Меньший уровень интермодуляционных искажений. С точки зрения сторонников «лампового звука», интермодуляционные искажения являются ключевым недостатком транзисторных усилителей.

Противники лампового звука приводят контраргументы каждому доводу:

1. Транзисторы не имеют столь длинного линейного участка ВАХ, но могут работать при меньших амплитудах напряжений, нежели триоды, что нивелирует указанный недостаток транзисторов.
2. Температурный режим может быть стабилизирован и для транзисторного каскада с использованием системы охлаждения.
3. Принципиальной необходимости в ООС в транзисторных усилителях тоже нет. Просто схемотехника ламповых каскадов была разработана ещё в 20-е - 30-е годы, когда теория ООС была ещё недостаточно разработана. Транзисторная схемотехника возникла позже и в ней уже применялись все знания теории ООС. Однако транзисторные (особенно на полевых транзисторах) каскады без ООС вполне работоспособны.
4. Пентоды и лучевые тетроды характеризуются высоким коэффициентом усиления, но их линейность гораздо хуже чем у транзисторов. Поэтому любители «лампового звука» редко применяют многосеточные лампы в своих разработках или используют их в триодном включении. А триоды имеют значительно меньшие коэффициенты усиления чем транзисторы.
5. Нет принципиальных ограничений на использования выходного трансформатора в транзисторных усилителях. Более того, транзисторные усилители с выходными трансформаторами изготавливаются любителями и выпускаются серийно.
6. Теория интермодуляционных искажений появилась уже после заката эры ламповой звукотехники и в настоящее время активно развивается именно для транзисторных усилителей. Для ламповых усилителей этот вопрос практически не исследован. Поэтому ламповые и транзисторные усилители сравнивать по этому критерию практически невозможно.

Дополнительно указываются следующие недостатки усилителей на электронных лампах:

Основные течения и ответвления

По состоянию на конец первого десятилетия XXI века «ламповый звук» можно рассматривать как широко известное явление. В мире выпускаются ламповые усилители, использующие как классическую, так и новую схемотехнику, издается новая литература по ламповой схемотехнике, существуют интернет-ресурсы, посвящённые этой тематике. Тем не менее, среда поклонников «лампового звука» неоднородна, как и не однородны типы ламповой звукотехники. Поэтому здесь следует выделить ряд основных идейных течений и ответвлений от них.

Коммерческие реализации

В 90-х годах 20-го века в различных странах, прежде всего в Японии , США , Германии и России , а позже в Тайване и Китае был создан ряд компаний, специализирующихся на выпуске ламповой звукотехнической аппаратуты и аккустических систем для нее. Данные изделия выпускаются различными тиражами и имеют широкий диапазон цен, от low-cost решений китайских производителей (в частности под торговой маркой Music Angel) до штучных изделий ценой в сотни тысяч долларов, например Ongaku фирмы AudioNote (Япония). Для комплектации такой продукции электронными лампами были вновь пущены производственные мощности ряда заводов, в том числе ПО «Светлана». Была начата разработка новых типов электровакуумных приборов, например лампа SV572. Мировой экономический кризис 2008-го года сильно снизил спрос на подобные сверхдорогие изделия. К тому же ряд производителей элитной полупроводниковой аппаратуры выпустил на рынок принципиально новые изделия, по качеству звучания значительно превосходящие ламповые, да и сами потребители столкнувшись на деле с «ламповым звуком» и поняв, что по большому счету, ничего выдающегося в нем нет начали терять к нему интерес. В результате многие производители новой ламповой аппаратуры обанкротились или перепрофилировались. Пришло в окончательный упадок и производство электронных ламп. Новые их типы так и не были выпущены серийно. Будущее этой отрасли весьма туманно. Вполне возможно, что через определенный период времени придет очередной всплеск интереса к «ламповому звуку», но наиболее вероятно, что этого уже не произойдет, так как интерес 90-х - 2000-х годов был, по большей части, подогрет поколением людей, которые еще застали «ламповую эпоху». Дефицитность винтажных компонентов также ставит под сомнение возможность коммерческого успеха ламповых проектов в будущем.

Hi-End

Представители данного направления рассматривают ламповые усилительные системы как средство достижения наилучшего качества звуковоспроизведения. Однако данное течение также является неоднородным и в нём можно выделить ряд ответвлений, отличающихся, в основном, критериями качества звуко­вос­произ­ве­де­ния. Здесь следует понимать не числовые значения показателей качества, а сам набор этих показателей. В частности, ряд конструкторов звукотехники (например, Ю. А. Макаров ) во главу угла ставят такой фактор, как приведённая скорость нарастания напряжения выходного сигнала и значение его низшей граничной частоты, а также выходное сопротивление (т. н. dumping factor ). Другие авторы (например, японские: Х. Кондо, С. Сакума) большее внимание уделяют гармоническому составу выходного сигнала. При этом, практически все последователи направления Hi-End сходятся в том, что мощность выходного сигнала не является определяющим фактором.

Представители данного направления в основном развивают схемотехнику однотактных выходных каскадов, но встречаются и приверженцы двухтактных. Тем не менее, практически представители данного направления придерживаются презумпции объективных характеристик над субъективными оценками. Это, в частности, определяет выбор ламп и других компонентов не по звуковой сигнатуре, а по данным инструментальных исследований.

Достаточно часто разработки, выполненные представителями данного направления, продаются (в том числе с аукционов) или далаются на заказ. Но, чаще всего, это конструкции, которые их авторы реализуют для себя и не планируют их коммерческий успех. В подавляющем большинстве случаев после запуска в работу устройства непрерывно модернизируются их авторами.

«Тёплый звук»

Представители данного направления априори не отказываются от высокой верности звуковоспроизведения, но при этом считают, что главная задача аппаратуры - вовлекать в музыку. Это определяет основной подход к построению аппаратуры представителями данного направления - компоненты подбираются не только по техническим характеристиками, а по «звучанию». При этом авторы часто используют компоненты, например, радиолампы, в режимах, отличных от рекомендованных, зачастую, с превышением предельно допустимых параметров.

Указанное направление также имеет ряд ответвлений. Часто представители данного направления, неверно понимая физические и пихоакустические особенности «лампового звучания», начинают применять лампы их в тех узлах звукотехнической аппаратуры, где использование ламп либо вообще не оказывает влияние на прохождение сигналов звуковой частоты (например, в стабилизаторах питания накальных цепей других ламп усилителя), либо, где использование ламп нецелесообразно по причине высокого уровня микрофонного эффекта , а их линейность не играет никакой роли (например, во входных каскадах микросигнальных цепей: RIAA-корректорах, усилителях воспроизведения магнитофонов). Встречаются и совершенно абсурдные решения, как использование ламповых генераторов сигналов для тактирования цифровых устройств, например, проигрывателей компакт-дисков . Как правило, такие решения предлагают технически некомпетентные авторы.

Существуют также и радикальные течения, представители которых полностью игнорируют схемотехнические аспекты использования ламп и других компонентов, ставя на первое место субъективные ощущения от прослушивая. Указанные лица оперируют такими лженаучными понятями, как «направленность проводника» . Среди представителей радикального направления пользуются популярностью винтажные электронные компоненты, выпущенные в 20-е и 30-е годы такими фирмами как «Вестерн Электрик», «Клангфилм», «Telefunken » и др., как, якобы, обладающие «исключительной способностью вовлекать в музыку» и «передачей эмоций без потерь и искажений» . Свою техническую некомпетентность указанные авторы и их поклонники пытаются маскировать своим «тонким музыкальным слухом», «посвящённостью» и другими субъективистскими аргументами.

Радиолюбительские конструкции

Радиолюбительские ламповые звукотехнические устройства обычно создаются в целях эксперимента - «прикосновение к истории» или получения лампового звука - «за разумные деньги». Это направление популярно во всем мире. Важно и то, что любительская постройка лампового усилителя значительно проще с позиций схемотехники по сравнению с полупроводниковыми устройствами, требующими гораздо большего числа элементов и точного расчета всех цепей, что часто является определяющим фактором для радиолюбителя. Зачастую характеристики самодельных устройств весьма скромные по сравнению не только с заводскими ламповыми усилителями класса Hi-End, но и с аналогичными самодельными усилителями на полупроводниковых приборах. Часто радиолюбители ставят своей задачей создать схемотехнически оригинальную конструкцию, без особой оглядки на качество звучания: например, с управлением пентодом не по первой, а по второй сетке или, например, цирклотрон или использование электронно-светового индикатора («магического глаза») в качестве усилительной лампы.

С середины 1990-х годов российский радиолюбитель А. И. Манаков (известный в радиолюбительском интернет-сообществе как Гэгэн) опубликовал описание ряда любительских усилителей на электронных лампах, построенных по схемам, сильно отличающимся от классических и обладающих достаточно высокими характеристиками. Вне интернет-сообщества эти конструкции были популяризированы в книге М. В. Торопкина «Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками».

В 2005 году интерес к несложным любительским ламповым конструкциям был подогрет публикацией в журнале «Радио » цикла статей С. Н. Комарова, посвящённым схемотехнике двухтактных усилителей . После данного цикла статей, публикации в журнале «Радио», посвящённые ламповой звукотехнике стали регулярными.

Следует отметить, что интерес к самодельным ламповым устройствам в середине 2000-х годов вызвал бурный рост цен на электронные лампы, транформаторы, обмоточный провод, винтажные динамики и другую сопутствующую продукцию. В результате этого, а также по причине того, что все данные изделия уже давно не выпускаются серийно и стали дефицитными, в начале 2010-х годов интерес к ламповой схемотехнике в среде радиолюбителей вновь упал. Падению интереса также способствовал и тот факт, что создать приниципально новые схемотехнические решения на электронных лампах уже практические невозможно. Поэтому многие технические форумы по «ламповому звуку», популярные в середине 2000-х годов либо уже покинуты пользователями, либо перепрофилировались на эстетико-эзотерическую и коммерческо-потребительскую тематику или превратились в доски объявлений.

Винтажная аудиотехника

Ряд любителей лампового звука отдают предпочтение только серийной винтажной аппаратуре, выпущенной в годы расцвета ламповой схемотехники. Обычно к этой категории относятся любители музыкальных произведений прошлых лет (30-е - 60-е годы ХХ века). Их основная аргументация в общих чертах такова: «музыку 60-х нужно слушать на аппаратуре 60-х». Представители данного направления, обычно, не производят модернизацию аппаратуры и ограничиваются лишь её ремонтом.

См. также

Ссылки

• Аудиопортал - один из крупнейших многопрофильных ресурсов указанной тематики
• Любимые лампы - домашний сайт радиолюбителя Сергея Комарова, целиком посвящённый ламповой звуко- и радиотехнике, как исторической, так и современной. В основном - радиолюбительские конструкции.
• Hi End - по русски! - домашний сайт Сергея Сергеева.
• Винтажная электроника своими руками - самостоятельное создание hi-end ламповых усилителей радиолюбителями.
• Наш аудиопортал - украинский ресурс по ламповому звуку
• HiFi&HiEnd своими руками - домашний сайт Михаила Торопкина - один из старейших в Рунете по данной тематике
• Welcome to ALTOR - домашний сайт Александра Торреса - ламповая и полупроводниковая звукотехника.
• КлассикАудио - в основном обсуждается винтажная аппаратура и любительские конструкции на винтажных компонентах
• Сквозь асфальт - сайт Анатолия Марковича Лихницкого. Авторские статьи в области звукотехники. Ранние - научно-технические, поздние - эстетико-эзотерические.
• Форум АМЛ - форум А. М. Лихницкого. В основном эзотерической направленности.

" по просьбам трудящихся решил немного осветить тему теплого лампового звука. Я не буду приводить графики и прочие цифры, все это уже будет похоже на научный труд, а не на обзорную статью.

Данное понятие зародилось очень давно, еще во времена зарождения полупроводников. Поскольку транзисторы, в те времена были, мягко говоря, не очень качественными, а схемы на германиевых приборах только начали появляться, то, как само собой разумеющееся образовался сабж. Плюс давайте добавим сюда не полное понимание работы транзистора, отсутствие схем и дороговизну самих компонентов. Радиолюбители использовали транзисторы по той же схеме как и лампы, но как Вы понимаете ничего хорошего из этого не получалось, либо схема не работала либо работала очень мерзко. Так же не забываем про мощные выходные транзисторы, если кто помнит, были такие П4Э редкостное говно. Позже появились и П213 и П214, которые немного улучшили ситуацию. В предварительных каскадах использовались транзисторы МП14, а впоследствии МП40-41-42. Были и в этой серии и малошумящие приборы, если не ошибаюсь это, были П28 и МП39Б, которые были жутким дефицитом, а поэтому если удавалось его достать, то ставили самым первым, что в принципе очень правильно. И не забываем, что транзисторы того времени обладали низким коэффициентом усиления, что приводило к увеличению числа каскадов и сложности схемы.

И как один из факторов можно добавить психологический аспект полярности питания. Как известно первые из транзисторов имели P-N-P переход, а это означало, что схема переворачивается с ног на голову. Как так, плюс на массе?! возмущались радиолюбители и продолжали использовать простые и надежные схемы на радиолампах.

Но прогресс не стоял на месте, транзисторы стали дешеветь, стало модным иметь маленький радиоприемник на батарейках, да и отсутствие прогрева, и моментальное включение и экономичность также не маловажные факторы.

На самом деле понятие Лапового Звука дожило и до нашего времени. Тогда как в начале истории транзисторов банально не было схем, но были детали посредственного качества, то сейчас это явление избыточности, моды и раскрутки понятия «Винтаж»

Хотя, действительно, звучание ламповой аппаратуры отличается от таковой на полупроводниках. Простой пример, если среднестатистический меломан включит старинную радиолу на вакуумных приборах, он будет удивлен. Да, действительно, она звучит не так как транзисторная, как-то не привычно, как-то по особенному. Через некоторое время, восторг сходит на нет и приходит понимание ситуации. Известно, что транзисторные усилители имеют выраженные не четные гармоники, тогда как ламповые наоборот: четные. Таким образом, ламповые усилители как бы маскируют изначально плохую запись, придают ей ламповую окраску, если можно так выразиться. Нет, все-таки качественная полупроводниковая аппаратура значительно превосходит по параметрам ламповых собратьев. Так в чем же дело? Давайте попробуем разобраться в этом интересном явлении теплого лампового звука. Итак:

ООС. Отсутствие в ламповых схемах глубоких, либо вообще как таковых, отрицательных обратных связей. В этом конечно есть рациональное зерно, ведь для ламп характерны более высокие линейные характеристики, чем для полупроводников. Именно для этого и вводится ООС. Но и не будим кривить душой, зачастую линейные схемы без ООС могут обеспечить куда меньше интермодуляционных искажений, которые мы все с вами так не любим.

И тут имеем самодельщиков, которые не ведают, что творят самостоятельно пытаются изготовить самый крутой ламповый усилитель. Знаний на постройку более или менее приличного аппарата не хватает, а поэтому в ход идут схемы, взятые у радиохулиганов, которые последние используют в качестве модуляторов для своих АМ передатчиков. Схема такого усилителя очень проста, обычно используется всего парочка ламп: 6Н2П и 6П14П к самим лампам нужно еще не много деталей. И вот схема собрана, кучерявым навесным монтажом и безобразной кучей хлама лежит на столе. Если схема заработала с первого включения (а чему там не работать?) то начинается магический подбор ламп в те или иные каскады, и зачастую можно увидать в предварительном усилителе лампы, которые для этого совсем не проектировались, автор лично видел, как использовали лампу 6П13С в первом каскаде. В запущенных случаях, никоем образом не допускается использование пальчиковых ламп, а только с октальным цоколем, ведь они древнее, больше, ламповее и теплее. Чаще всего это двойной триод 6Н8С и всеми горячо любимая легенда, пентод 6П3С. А все то, что осталось от изначального звука нужно подать непременно на колонки размером с трехстворчатый шкаф, с одним единственным широкополосным динамиком. А подается вся эта мерзость на акустическую систему через:

Трансформатор Выходной. Забавная вещица на самом деле. Имеет прокачанный и очень важный скил: «Срез верхних частот, которые возникли из-за самовозбуждения в результате монтажа описанного выше » Имеет большой вес и габариты, сравнимые с силовым трансформатором. Качественный выходной трансформатор стоит, примерно, автомобиль Российского производства средней потрепанности. Но денег на такие покупки нет, а поэтому в ход идут ТВЗ от ламповых телевизоров и радиол. В конце концов, наш герой, понимает, что данного трансформатора уже «не хватает» и нужно его заменить. Но на что? Конечно на трансформатор силовой, где его первичная обмотка включается в анод лампы, а накальная к динамикам. Получив таким образом «перенасыщенные басы» трансформатор перематывается бесчисленное количество раз. И плевать на то, что не все пластины собираются в обратно пакет, и не важно, что это все безобразие начинает звенеть и мозолить слух противным дребезжанием в такт музыке. Но, тем не менее, трансформатор очень хорошо подходит для согласования высокого выходного сопротивления ламповых каскадов с низкоомной нагрузкой. И в самом начале эры германиевых полупроводников, трансформаторы использовались и в транзисторных схемах.

Дальше новая дисциплина с силовыми трансформаторами. Изначально их извлекают из устаревшей аппаратуры, и без всякой переделки используют в своих конструкциях. Но однажды, юный любитель Теплого Лампового, собирает второй канал и вот тут начинаются проблемы. Не хватает анодного тока и под удвоенной нагрузкой очень даже не слабо проседает напряжение, что не лучшим образом сказывается на качестве звука. Проседает и накальное напряжение, и лампы начинают работать не в режиме. (Кстати, от избыточного так и недостаточного напряжения, как в цепи анода, так и в цепи накала, лампа очень быстро изнашивается, хотя и продолжает работать.) В этом случае наши герои либо перематывают трансформаторы, что не существенно помогает, потому как трансформатор выше положенной мощности не отдаст, либо устанавливают два силовых трансформатора, что в купе с двумя звуковыми делают агрегат стационарным и не резу не перемещаемым.

Но бывает и так, автор читал статью о том, как человек собрал ламповый усилитель по очень хорошей схеме, но вот с блоком питания не вышло. Средств на покупку двух киловаттного трансформатора у него не осталось, да и размеро-весовые характеристики переходили все разумные границы. И тут человека осенило: «Импульсный БП» Не смотря на все предрассудки и форумные протесты, блок питания был построен. И естественно дал прекрасные результаты, никакой просадки напряжения под нагрузкой и, не смотря на то говно, что у нас в розетках зовется электричеством. Но, в конце концов, открыв для себя высококачественные полупроводниковые УНЧ с лампами было покончено.

Ценителями Теплого Лампового Звука признается только навесной монтаж. Не один раз автором были замечены высказывания о том, что стеклотекстолит портит звук, не знаю как Вы, а я вот даже представить себе такого не могу. Печатный монтаж это зло, он не дышит и не имеет души, а еще, желательно, паять медью , как это было реализовано в батарейных ламповых радиоприемниках. Хотя и здесь можно проследить некую логику, пайка обычным припоем имеет большое переходное сопротивление, которое в десятки, а иногда и в сотни, раз превышает сопротивление печатного проводника. Так, что по сути пайка медью как таковой не является, это скорее сварка, сплавление металлов.

Итак, что мы можем вынести из нашей беседы. Лампы это конечно хорошо, они красиво светятся в темноте, согреют реальным, физическим, теплом и, в конце концов, это модно, круто и, в наше время, необычно. Я ни в коем случае не стану вас отговаривать от постройки лампового аппарата, наоборот, это весьма интересно и познавательно. Только помните, на анодах ламп ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ! Бывает, что гораздо выше, чем в электросети, не забывайте разряжать конденсаторы в цепи анодного напряжения. Так же не забывайте о температуре вакуумных приборов, она достаточно высока, чтобы получить ожог. А вот с практической точки зрения, для ежедневного домашнего прослушивания, не думаю, что это целесообразно.