Ламповый звук лучше? Отнюдь. Точка зрения

Оставлен Evgenij Bortnik Ср, 06/08/2016 - 15:12
Аватар пользователя Evgenij Bortnik

Любопытная точка зрения от Павла Макарова. Представленные рассуждения автора весьма и весьма разумны, здравого смысла в размышлениях довольно много. Именно поэтому сведения приведены на моём сайте.

Энтузиасты вакуумных ламп часто классифицируют полупроводниковый звук как «жёсткий» и «прозрачный», тогда как ламповый звук они называют «тёплым». Если продолжить аналогию прозрачного окна в мир, использованную Робертом Харли в своей «Энциклопедии Hi-End Audio», для характеристики неискаженного звуковоспроизведения, можно сказать, что приверженцы лампового звука вставляют в свои оконные рамы матово-розовое стекло. Приятный звук - не есть мера качества и достоверности. Среднечастотные инструменты, например, электрогитара, когда они играют через ламповый усилитель с большими искажениями второго порядка, будут звучать убедительно. Однако если вы попытаетесь через тот же усилитель воспроизвести звук хорошего концертного рояля, он станет «ватным» и потеряет все нюансы.  А попытки различного рода «усовершенствования» лампового УМЗЧ - такое же бессмысленное занятие, как ускорение работы механического арифмометра: он никогда не сможет работать быстрее и точнее простого электронного калькулятора.

А теперь пройдёмся по недостаткам:

1.Реактивная природа выходного трансформатора в ламповых усилителях обусловливает значительные фазовые сдвиги в звуковом сигнале, особенно на краях звукового диапазона частот;

2.Поскольку трансформатор является нелинейным элементом с распределенными параметрами, то при охвате лампового усилителя общей ООС, он превращается в модулирующий гребенчатый фильтр звуковых частот; 

3.Ламповые усилители неадекватно воспроизводят импульсные сигналы и переходные процессы (вследствие указанных выше причин); 

4.В природе не существует ламп противоположной проводимости, что делает невозможным построение полностью симметричных, "зеркальных» схем, свободных от чётных гармоник; 

5.Низкая крутизна вольтамперной характеристики (ВАХ) ламп не позволяет реализовывать усилительные каскады с большим коэффициентом усиления и/или малым выходным сопротивлением, а также высококачественные бестрансформаторные усилители (с небольшим числом усилительных каскадов); 

6.Ввиду больших геометрических размеров, лампы уступают современным транзисторам по динамическим характеристикам, что не позволяет реализовать достаточно широкополосный (даже бестрансформаторный) ламповый усилитель; 

7.Импеданс громкоговорителя должен быть согласован с отводами на выходном трансформаторе, и большинство ламповых усилителей не универсальны при работе на широкий диапазон нагрузок; 

8.Ламповые усилители имеют очень низкий к.п.д, из-за необходимости подогрева нитей накала; 

9.Ламповые усилители демонстрируют меньшую надежность, чем хорошо спроектированные полупроводниковые устройства и более подвержены процессам старения компонентов из-за циклического перепада температур, а также потери эмиссии; 

10.Высокое выходное сопротивление ламповых трансформаторных УМЗЧ (обычно более 0,5 Ом, что сравнимо с тепловой девиацией сопротивления катушки электродинамического громкоговорителя) определяет низкое значение демпинг-фактора, что является причиной ухудшения демпфирования паразитных колебаний в громкоговорителях и нарушает работу разделительных фильтров в многополосных акустических системах.

В заключении следует привести интересное наблюдение, о котором упоминают некоторые авторы. Вполне объяснимо, что инженеры, работающие со звуком в студиях звукозаписи, платят большие деньги за самое лучшее звуковое оборудование, поскольку их заработок зависит от высочайшего качества звука, достижимого за любую цену. Если бы ламповые усилители обеспечивали более высокое качество звучания, чем транзисторные, то все известные в мире студии звукозаписи были бы уставлены ламповыми усилителями. В действительности, за исключением гитарного лампового комбика, вы никогда не увидите ламповых УМЗЧ в приличных студиях звукозаписи.

     Браво! Павел Макаров, здравого смысла много не бывает.

Можно попытаться сформулировать возражения, в соответствии с изложенным порядком претензий Павла Макарова к ламповой чудо-технике. Сразу хочу оговориться, что изложенные мысли не следует считать противоборством уважаемому автору. Большей частью это всего лишь поправки, исправления некорректностей и уточнения по существу, нередко обоснованных претензии. Лично у меня нет предубеждения против транзисторной техники, как нет и фанатичного обожания ламповых монстров. Хочется думать, что мне ближе взвешенная и разумная оценка достоинств всех усройств для воспроизведения звука, выполненных на высоком профессиональном уровне и с большой ответственностью за результат. Такой подход хотелось бы иметь всегда и называть его подходом преобладания здравого смысла.

Недостаток 1. Реактивная природа выходного трансформатора в ламповых усилителях обусловливает значительные фазовые сдвиги в звуковом сигнале, особенно на краях звукового диапазона частот. 

Совсем не смертельно. Природа выходного трансформатора действительно реактивная. В любом усилителе довольно много пассивных реактивностей. И от этого не следует падать в обморок. Есть простой и железный аргумент в пользу трансформатора. Это пассивный элемент и он не обладает функцией управления (непрогнозируемого вмешательства), как активные нелинейные усилительные элементы. Трансформатор лишь передаёт сигнал, адаптируя его к нагрузке с заданными режимными параметрами А пользы от природы явления трансформации выходного трансформатора, в смысле согласования сопротивления ламп и громкоговорителя значительно больше, чем вреда. Неоспоримым же достоинством самого лампового усилителя  можно считать минимальное число вредных звуку нелинейных активных усилительных элементов и отсутствие ядовитых для звука транзисторных р-n - переходов.

Недостаток 2. Поскольку трансформатор является нелинейным элементом с распределенными параметрами, то при охвате лампового усилителя общей ООС, он превращается в модулирующий гребенчатый фильтр звуковых частот.  

Описание второго недостатка некорректно. Каша из суждений.  

Во-первых нелинейный трансформатор используется в максимально линеаризованном режиме в самодельном усилителе, который тщательно остраивают, именно с целью достижения предельно возможного качества. Нелинейность его характеристик существенно скомпенсирована схемными решениями и режимными ограничениями, таким образом, чтобы даже на краях частотного диапазона удалось обеспечить уровень нелинейных искажений, который создаёт результат, практически недоступный для серийного, плохо настроенного транзисторного усилителя. Пожалуй только фанатик, станет настраивать серийный бытовой транзисторный усилитель, и побирать составляющие его компоненты по требуемому уровню качества. Люди пользуются готовенькими изделиями, нередко с транзисторами говённого качества. А вот ламповые штучки делают единичными образцами и настраивают довольно тщательно, подбирая лампы, которых в изделии всего 3-4 штуки, а не 30-40 транзисторов. Справедливости ради надо сказать, что нужно все усилители настраивать добросовестно и качественно. Но реальность совсем иная. И это железный факт, против которого не попрёшь.

Во-вторых, абсолютно некорректно объявлять выходной трансформатор лампового усилителя устройством с распределёнными параметрами. Это или лукавство или малокомпетентность. Нет смысла уходить в волновую расчётную область, создавая расчётные погрешности на порядок большие, нежели стандартные инженерные методики. Не нужно объявлять устройство с сосредоточенными параметрами и известной схемой замещения волновым объектом, и тем более в звуковом частотном диапазоне. Но справедливости ради могу заметить, что я встречал "научные" публикации, в которых волновым объектом считали листвяжные деревянные столбы линий электропередачи на частоте 50 герц. А также другую подобную хрень. Это игра ума, на пороге шизофрении. В связи с изложенным предлагаю оставаться в зравом уме и трезвой памяти и не лезть в темноту, не разбираясь в понятиях.

В третьих, обобщение, о том что трансформатор превращается в гребенчатый фильтр при употреблении ООС требует конкретизации, т.е. подтверждения расчетом. Нужны конкретные значения параметров системы и набор условий, при которых такая фишка становится возможной. В электронике нелинейщину считают численными методами и только в консервативных системах с сосредоточенными параметрами. В радиотехнике же нелинейщину вовсе оценивают приближенно, при чем здесь распределелённые параметры не ясно. Желательно быть аккуратнее в терминологии, иначе можно договориться до "модулирующей" белочки. Как бы ни хотелось увидеть чудо, но ни во что транформатор не превращается, а остаётся железякой. 

Недостаток 3. Ламповые усилители неадекватно воспроизводят импульсные сигналы и переходные процессы (вследствие указанных выше причин)

Совсем не смертельный. Ну пятна бывают и на солнце, и что? Ограничения в передаче через лампу импульсного сигнала есть. Не совсем корректное преобразование, ограничение скорости налицо, полоса частот узковата и гармошек довольно много. Но зато все они сравнительно не велики по амплитуде, а хвост ограниченной длины. Поэтому они совсем не злые, как полупроводниковой технике, для восприятия ухом человека. Обыкновенный транзисторный усилитель сделает "подарок" гораздо менее точный и несравненно менее приятный для слуха. Здесь важен вопрос меры адекватности. А меры этой оказывается вполне достаточно при тщательной настройке лампового усилителя, созданного из минимального числа элементов.

Недостаток 4.

Абсолютно справедливое утверждение, нету ламп с противоположным типом проводимости. Но и это не смертельно. Зато есть вакуум, совершенно нейтральная среда по отношению к носителям заряда. И симметрию полную обеспечить невозможно, верно. А разве это фатально? Гляньте в зеркало, неужели несимметрия лица - смертельное заболевание? Думаю, что нет. Может стоит добавить здравого смысла, буквально чуток? Нужно попробовать применить рациональные схемные решения для духтактного скелета и не доводить режим нагрузки до предела. Скорее всего удача улыбнётся и получится очень приличный по качеству ламповый усилитель. Ведь даже на корявую несимметричную рожу некоторым персонам удаётся нацепить корону европейских монархов и носить её десятилетиями.

Недостаток 5.

Имеет самое малое отношение непосредстенно к ламповым усилителям. А и не нужно большой крутизны характеристик. Вполне достаточно доступных внутриламповых ресурсов. И без этого прямой звуковой тракт ламповика содержит всего 3 лампы. И при этом оказывается реализованным полномасштабный качественный звуковой усилитель. Может я чего-то не понимаю, но на трёх транзисторах усилитель звука создать затруднительно. А сравнимого с ламповиком качества - невозможно. Насколько мне известно, именно лампы имеют сопротивление - меньшее по сравнению с транзисторами по отношению к нагрузке. Бестрансформаторные же усилители и не нужны обыкновенным людям. Экзотика и различные аномальности вообще удел избранных "особенных" персон. Богом избранных или сатаною. Я излагаю собственную позицию в рамках образа жизни сообщества с традиционной ориентацией.

Недостаток 6.

Недостаток не очевиден, совсем не очевиден. Как говорят в быту? А говорят, что размер имеет значение, причём говорят-то с плюсом. Но в отношении другого предмета. А в отношении широкополосности звукового устройства, высокого уровня качества, есть стандарт. Полосу шире чем по ГОСТ вряд ли нужно. И поэтому утверждение о недостатке под номером 6 считаю сомнительным. Не очевиден этот недостаток при разумных ограничениях в потреблении. Ну а маркетинговые крайности и экстремизм, нередко приходится наблюдать во многом.

Недостаток 7.

Ламповые усилители действительно не универсальны, как транзисторные. И это вовсе неплохо. Требование универсальности избыточно по отношению к предмету узкой специализации и высокого качества. Оно в принципе противоречит назначению лампового усилителя. Неразумно требовать универсальности от Ролсс-Ройса, чтобы картошку на нём возить. Конкретный ламповый усилитель ориентирован под конкретное сопротивление акустики с небольшими вариациями. 

Недостаток 8.

Низкий КПД лампового усилителя это бесспорный факт. Никуда от этого не денешься, накал съедает до 50% электричества. Но кому от этого плохо? И в какой мере? Нужно отдать себе отчёт в том, что это микроскопические потери, в сравнении даже с незаметными бытовыми потерями электроэнергии в виде одной включенной лампочки, в туалете забывчивого телезрителя. КПД вовсе не является определяющим фактором качества усиления звука. Этот показатель никак не связан с понятием качество воспроизведения звука. 

Недостаток 9.

Имеет место и бесспорен, стареют лампы. У человека тоже есть этот недосток, он стреет. И это гораздо более существенный недостаток, поскольку он необратим. А старение компонентов лампового усилителя легко поправимая проблема. Причем это гораздо менее заметная проблема, чем нередкая починка автомобиля при плохих дорогах или регулярная замена масла в двигателе. Один раз в несколько лет можно заняться заменой электронных ламп в усилителе. Это несколько оживляет жизнь и вносит в неё разнообразие.

Недостаток 10.

Выходное сопротивление трансформатора действительно не может быть радикально уменьшено. И повышение резистивного сопротивления действительно несколько меняет характер колебательности. Однако это меньшее из зол от стыковки лампового усилителя с многополосной акустикой, оснащенной разделительными фильтрами высоких порядков и компрессионными динамиками. Гораздо хуже снижение достоверености передачи звука вследствие резкого увеличения фазовых искажений на границах раздела полос. И именно поэтому не следует применять для ламповика многополосную акустику с разделительными фильтрами. Для лампового усилителя нужна широкополосная акустика без фильтров. Ну это обыкновенная объективная реальность. Всем ведь привычно, что разные колёса в автомобиля ВАЗ и у Мерседеса, и совсем другие колёса у трактора Беларусь. Наверное это недостаток.

Остальное допишу позднее.

А вот слова, сказанные Павлом в завершении его исходной статьи рациональны и точны, даже комментировать смысла нету. Действительно, студийное усилительное оборудование имеет экстремально высокий класс, построено на полупроводниках и настроено очень качественно. Но ценник у такого оборудования космический, что делает описываемые материальные предметы недоступными для всех телезрителей без исключения. Да это им и не нужно. Спорить здесь просто не о чем. Я всегда догадывался, что хорошо настроенный ламповый усилитель обыкновенному телезрителю вполне доступен. А вот качественный транзисторный звук из столь же качественного транзисторного оборудования не доступен принципиально.

По материалам публикации заметку подготовил

               Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июнь 2016

7 комментариев

by pivokrus on Втр, 09/13/2016 - 20:59
один факт. во времена моей молодости стоял у нас в родовом поместье телевизор, электрон если не ошибаюсь 714. уже цветной, но еще с ПТК. В деревянном корпусе. Соответственно, ламповый. Так вот до сих пор помню его звук. Его можно было слушать независимо от того что показывает, просто голос диктора. А стоял там всего навсего динамик 3гд38 +2гд36. моно. Уже в скором времени я приобрел одну из первых появившихся у нас магнитол CD марки Daewoo. Покупал дорогущие на то время диски стоимостью в стипендию. Но такого звука не было и нет.

by Михалыч on Чт, 10/20/2016 - 16:14
Здравствуйте!Полностью поддерживаю.У самого в молодости был такой телевизор.Ламповый звук,он завораживает,а от транзисторного-прохожу мимо,не торкает.

by Evgenij Bortnik on Чт, 10/20/2016 - 18:51
Это очевидный факт

by pivokrus on Пнд, 01/16/2017 - 02:54
говорят, самый пинцет в лампах - вторая гармоника, т.к. она отстоит от основной частоты ровно на 1 октаву. изза этого и звук получается насыщенный и сочный. причем эта самая 2я гармоника - она как раз в однотакте, а в двухтакте она типа скомпенсирована и заглушена. Поэтому удифилы так и любят однотакт. Не за мощность которой нет, а за звук. Но вроде как есть способ и в двухтакте сделать 2ю гармонику, не в курсе как? Может не самый линейный участок использовать, или перекос какой?

by Evgenij Bortnik on Пнд, 01/16/2017 - 10:45
Нет инфо
Частота, Гц -- Фаза, град. 18 -- 2.6 400 -- 1.3 20000 -- 4.4 50000 -- 7.1 --------------------- Весьма сносно.

by Evgenij Bortnik on Ср, 01/25/2017 - 19:28
ни о чём