Ламповый звук

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
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, а также саму ламповую звукотехническую аппаратуру.

Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей. Спектр сигнала транзисторных усилителей первых поколений был богат нечётными гармониками. У ещё распространённых в указанные годы усилителей на радиолампах наблюдался иной эффект — в спектре 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».[1]

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, причем у промышленных ламповых усилителей последних поколений глубина ООС была даже выше, чем у транзисторных усилителей тех же лет.

Строго говоря, приверженцы «лампового звука» придерживаются различных точек зрения на указанную тематику: научной, эстетической и эзотерической. Сторонники научной точки зрения аргументируют свои доводы физическими особенностями усиления сигналов электровакуумными и полупроводниковыми приборами. Сторонники эстетической точки зрения, как правило, не уделяют внимания физическим основам усиления сигналов, но и не отрицают их, а преимущества ламповой аппаратуры аргументируют исходя из музыкальных пристрастий, слухового опыта. Сторонники эзотерической точки зрения отвергают научные объяснения, а, зачастую и эстетическую сторону прослушивания музыкальных произведений, а преимущества ламповой аппаратуры аргументируют аппелированием к мистике, оккультизму, фетишизму[источник?].

Следует отметить, что несмотря на популярность ламповой аппаратуры в 1990-е — 2000-е годы и обилие публикаций на эту тему в интернет-источниках и нерецензируемых печатных изданиях (как рекламного, так и технического характера), публикаций в рецензируемых источниках, посвященных проблеме «лампового звука» практически нет. Поэтому настоящая статья построена на данных, полученных, в основном, из интернет-источников.

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

Научное обоснование и критика[править | править вики-текст]

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 использование 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 создаёт 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 ещё сокращается.
  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, появились принципиально новые схемотехнические решения (например, усилители, работающие в классе D), 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.

Кроме того, основные декларируемые достоинства электронных ламп как усилительных приборов могут быть реализованы фактически только в однотактных усилителях, работающих в классе А без ООС, что сильно ограничивает эксплуатационные характеристики ламповых усилителей:

  1. Малая выходная мощность. Для наиболее распространенных ламп она лежит в пределах от 1,5 до 10 Вт (300B, 6П45С). Лишь мощные лампы ГМ-70 и 6С33С позволяют получить в данном режиме до 20 Вт выходной мощности. Однако применение этих ламп затруднено их большим тепловыделением (ГМ-70 в данном режиме выделяет 140 Вт, 6С33С — 120 Вт) и крайне низким коэффициентом усиления;
  2. Низкий коэффициент демпфирования — даже при применении триодов с низким внутренним сопротивлением (6С19П, 6С33С) он не превышает 10;
  3. Проникновение пульсаций выпрямленного напряжения на выход усилителя;
  4. Нестабильность режима работы усилителя при изменении напряжения питания;
  5. Низкий общий коэффициент усиления.

Эти особенности предъявляют ряд противоречивых требований к акустическим системам и источникам сигналов, что в итоге нивелирует преимущества ламповых усилителей:

  1. Акустические системы должны обладать высокой чувствительностью при низкой добротности. Создание такой АС и динамических головок для неё представляет собой сложнейшую инженерную задачу. Поэтому АС, пригодные для работы с ламповыми усилителями стоят значительно дороже АС такого же класса для транзисторных усилителей.
  2. Источник сигнала, с одной стороны должен обладать большим размахом выходного напряжения, а с другой стороны иметь низкий уровень шумов и низкий уровень нелинейных искажений. Этим требованиям отвечают лишь некоторые, причем достаточно дорогие, типы ЦАП. Применение аналоговых источников сигнала с ламповыми однотактными усилителями чрезвычайно затруднительно.
  3. Ламповый усилитель нуждается в сложном блоке питания с большой емкостью конденсаторов.

В силу указанных особенностей в полной мере раскрыть все преимущества лампового усилителя практически невозможно.

Основные течения и ответвления[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

В 90-х годах 20-го века в различных странах, прежде всего в Японии, США, Германии и России, а позже на Тайване и в Китае был основан ряд компаний, специализирующихся на выпуске ламповой звукотехнической аппаратуты и акустических систем для нее. Изделия данных компаний 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 ещё застали «ламповую эпоху» и ассоциируют ламповый звук не столько с высокой верностью воспроизведения, сколько с воспоминаниями молодости. Дефицитность винтажных компонентов также ставит под сомнение возможность коммерческого успеха ламповых проектов в будущем.

Hi-End[править | править вики-текст]

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[2]) 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 или российские: А.М. Лихницкий, А.И. Иванов) 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 делаются 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»[править | править вики-текст]

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 характеристикам, 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 психоакустические особенности «лампового звучания», начинают применять лампы и 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[3]. 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 прослушивания и бренды применяемых компонентов. Указанные лица оперируют такими лженаучными понятиями, как «направленность проводника»[4][5][6]. 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»[7]. Свою техническую некомпетентность указанные авторы и их поклонники пытаются маскировать своим «тонким музыкальным слухом», «посвящённостью» и другими субъективистскими аргументами. При этом, аргументируя применение древних компонентов, авторы часто демонстрируют свое полное непонимание как принципа их действия, так и технологических особенностей. Например, утверждая, что современный провод «не может звучать», автор рассуждает от преимуществах применения провода из бескислородной меди, выпущенного в 30-х — 40-х годах, не понимая, что в указанные годы бескислородная медь ещё серийно не производилась и не применялась при производстве проводов (даже специальных), но все современные провода (даже низшего ценового диапазона) выпускаются только из бескислородной меди.


Радиолюбительские конструкции[править | править вики-текст]

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[8] или, например, цирклотрон[9] 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[10]. 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[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Ниже представлены ссылки на наиболее популярные и наиболее цитируемые русскоязычные интернет-ресурсы по «ламповому звуку»:

  • 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.


Примечания[править | править вики-текст]