Ламповый звук

Ламповый УНЧ любительской постройки

«Ламповый звук» — термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах.

Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей. Спектр сигнала транзисторных усилителей первых поколений был богат нечётными гармониками. У еще распространенных в указанные годы усилителей на радиолампах наблюдался иной эффект — в спектре их сигнала содержится небольшое количество гармоник (доминируют вторая, третья и четвертая), из-за чего наблюдется более «мягкий» звук, или как его часто называют — «теплый», «ламповый».

Ряд авторов причиной «транзисторного» звука считают не сам транзистор, а отрицательную обратную связь, которая характерна для схемотехники транзисторных усилителей. Этот аргумент весьма спортный, 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, мистике, религии, оккультизму.

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 ее 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 еще в 20-е — 30-е годы, когда теория ООС была еще 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:

1. Электронные лампы характеризуются дробовым шумом, который очень слабо выражен в полупроводниках.
2. Электронные лампы нуждаются в подогреве катода. Помимо дополнительных затрат мощности, цепи накала создает паразитные связи между каскадами и является причиной так называемого гудения — возникновения колебаний тока анода под действием переменного магнитного поля, создаваемого нитью накала.
3. Электронные лампы, особенно мощные, характеризуются малым сроком службы. С учетом того, что в усилителях класса А лампы работают в режимах, близких к предельно допустимой рассеиваемой мощности, их срок службы еще сокращется.
4. Электронные лампы устанавливаются в панельку, что приводит к возникновению дополнительной пары контактов.
5. Критика транзисторных усилителей, приводимая сторонниками «лампового звука» относится, в основном, к первому поколению этих приборов, технические характеристики которых действительно существенно уступали ламповым аппаратам последних поколений. С тех пор характеристики транзисторов кардинально улучшились, в то время как разработка новых поколений электронных ламп вовсе не ведется уже в течение полувека.
6. Наличие в ламповом усилителе выходного трасформатора тоже заслуживает критики, так как сам трансформатор вносит в выходной сигнал значительные искажения, как нелинейные, так и частотные.

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, посвященные этой тематике. Тем не менее, среда поклонников «лампового звука» неоднорода, как и не однородны типы ламповой звукотехники. Поэтому здесь следует выделить ряд основных идейных течений и ответвлений от них.

Hi-End

Представители данного направления рассматривают ламповые усилительные системы как средство достижения наилучшего качестве звуковоспроизведения. Однако данное течение также является неоднородным и в нем 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 приведенная 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.

«Теплый 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 (например, во входных каскадах микросигнальных цепей). 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» «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», «посвященностью» 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.

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, посвященным схемотехнике двухтактных усилителей. После данного цикла статей, публикации в журнале "Радио", посвященные ламповой звукотехнике стали регулярными.

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 ее ремонтом.

См. также

• Виниловая пластинка

Ссылки

• Аудиопортал — один из крупнейших многопрофильных ресурсов указанной тематики
• Любимые лампы — домашний сайт радиолюбителя Сергея Комарова, целиком посвященный ламповой звуко- и радиотехнике, как исторической, так и совеременной. В основном - радиолюбительские конструкции.
• Hi End - по русски! — домашний сайт Сергея Сергеева.
• 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.