У меня возникла мысль использовать дешёвые китайские платы усилителей D класса для изготовления максимально относительно недорогих усилителей с нашим звучанием.
Я теперь могу "заставить летать забор" (шутка авиаторов). То есть, опыт теперь позволяет настроить на магию музыки почти любые устройства.
Поэтому на начальном уровне просмотрел особенности и свойства D класса.
Увы, есть препятствие.
Основной массив таких усилителей имеет на выходах LC фильтры для отсечения мощной ВЧ "несущей" ШИМ сигнала.
Эти фильтры делают выходное сопротивление усилителей сильно частотно зависимым.
Типичная величина выходного сопротивления достигает на 10 кГц величины более 1 Ома.
Это было бы пол беды. У наших архивных моделей ламповых усилителей, например, у самого известного и заслуженного SA-2, выходное сопротивление составляло 2,5 Ома.
Однако, эта была величина частотно-независимая хотя бы в диапазоне до 6 кГц. Что позволяло создавать хорошо звучащие наши модели АС под такое нормированное выходное сопротивление усилителей.
Выходное сопротивление усилителей 2,5 Ома близко к стандарту 1960-ых. Который предусматривал коэффициент демпфирования 3.
Коэффициент демпфирования - это соотношение сопротивления нагрузки усилителя (импеданс АС) к выходному сопротивлению усилителя.
При типовом импедансе АС - 8 Ом, деление 8 Ом на три даёт цифру 2,67. Это и есть рекомендованное сопротивление усилителей 1960-ых. Под такое сопротивление усилителей настраивались древние винтажные АС примерно до 1968 года.
Поэтому, в частности, легендарные колонки AR-3a показались современным американским аудиофилам кривыми при измерениях. При испытаниях с современными транзисторными усилителями это так и есть. Настройка винтажных колонок сильно сбивается нештатным коэффициентом демпфирования.
При испытаниях AR-3a совместно с нашим SA-2 ситуация обратная.
Это исключительно ровные по АЧХ колонки. И очень интересные по музыке.
(Я восстанавливал по заказу владельца фильтры АС, частично развалившиеся из-за древности колонок и поэтому подробно протестировал AR-3a).
Итак, грамотные создатели винтажной техники учитывали при настройке звучания акустических систем оба важных параметра усилителя:
- коэффициент демпфирования.
- постоянство этого значения коэффициента демпфирования в основной части звукового диапазона (хотя бы от 100 до 5000 Гц).
Современные технократы, очень самодовольные, намного слабее в теме аудио, чем ушедшее поколение разработчиков 1960-ых ... 1980-ых годов.
Современные авторы не в курсе элементарных вещей, кардинально влияющих на звучание аудио системы в целом.
Они думают, будто можно наплевать на точный подбор величины коэффициента демпфирования (КД) лампового усилителя, если усилитель оснащён блоком питания "на много джоулей" и может дать на АС большой ток. Якобы это даёт "контроль колонок". Ага, сейчас
Кроме того эти дypeмары считают, что КД важен больше всего на НЧ для борьбы с рыхлыми НЧ.
У новодельных ламповых усилителей вплоть до самых пафосных, разномастные значения КД. Да ещё разные значение КД в режимах "триод" и "пентод"
Этого мало - КД современных ламповых усилителей часто бывает разным на разных частотах.
Ещё не вся дурость современных разработчиков упомянута: - ряд моделей усилителей имеет в некоторых своих режимах (пентод) или во всех режимах выходное сопротивление выше 3 Ом. Доходит иногда до 4 Ом и даже более. Подобные усилители абсолютно не подходят ни для каких колонок на свете. Не буду называть бренды. Это не Китай. Это очень уважаемые в аудио сообществе бренды с шармом, с авторитетом. Такое лакшери, люкс.
По сути - халтура от самодовольных незнаек.
В случае дрянных АС вывернутого звучания в пользу НЧ и ВЧ (типичное элитное аудио), эти нюансы не так критичны. При рассогласовании усилителя и АС просто получается другой вид кривого звучания.
Дело меняется, когда есть хорошо тонально сбалансированные АС.
Это баланс легко нарушается, уродуется при рассогласовании усилителя и АС по причине того, что усилитель имеет другой КД, чем усилитель, с которым автор создавал удачную модель АС. Хорошее интересное звучание становится при этом плохим и скучным.
Если модель усилителя имеет высокое выходное сопротивление, больше 0,1 ... 0,3 Ома и ещё наблюдается существенная зависимость выходного сопротивления в области 100 ... 5000 Гц, то на всём свете не существует модели АС, которую разработчик создавал под такой усилитель. При наличии вкуса, слушатель не сможет найти подходящие колонки под усилитель с отклонениями величины выходного сопротивления в диапазоне 100 ... 5000 Гц на величину в Омы.
В случае усилителей с очень низким выходным сопротивлением (это высокий КД) ситуация с частотной зависимостью КД упрощается. Если КД в диапазоне 100 ... 5000 гц не превышет 50, то проблем с современными АС, созданными под высокий КД, нет никакой.
В случае ламповых усилителей с выходным сопротивлением в 1 или 2, или 2,7 Ома есть выход: - использование наших моделей АС под усилители с высоким выходным сопротивлением или очень старых винтажных АС, если такие ещё есть в аутентичном состоянии, не "улучшенные" рукосуями.
Если выходное сопротивление усилителя меньше, чем 2,7 ... 2,2 Ома, просто подбираются компенсирующие резисторы для получения суммарного сопротивления 2,5 Ома.
Например: - выходное сопротивление усилителя 1 Ом, добавляем в каждый канал в разрыв цепи на каждую колонку по резистору 1.5 Ом (10 Ватт) и получаем искомые для согласования усилителя и АС суммарные 2,5 Ома.
Но если даже в диапазоне 100 ... 5000 Гц усилитель даёт разное выходное сопротивление, например, на 100 ... 1000 Гц - 1 Ом, а потом подъём до 1,5 ... 2 Ом на 5 кГц, тогда сохранить идеальный тональный баланс колонок, рассчитанных на выходное сопротивление усилителя 2.5 Ома, не получится. Не выйдет никаким подбором согласующих резисторов
Так вот: - у типичных усилителей D класса имеется очень низкое выходное сопротивление на НЧ и рост выходного сопротивления до нескольких Ом к 10 кГц. То есть, на 5 кГц это может быть примерно 1 Ом.
На НЧ усилители класса D согласованы с моделями АС для транзисторных усилителей с высоким КД.
Уже на СЧ выходное сопротивление ШИМ усилителей (D класс) может достигать долей Ома. КД при этом становится ниже, чем указанное мной значение 50. Это уже влияет на настройку АС. Чем лучше используемая модель АС, тем заметнее будет деградация тональной разбалансировки из-за этой частотной зависимости выходного сопротивления у ШИМ усилителей.
Конечно, любительские испытания ШИМ усилителей иногда успешны. Нетребовательные неопытные "тестировщики", кривые АС, звучание которых по случайному совпадению может действительно стать менее плохим из-за частичного рассогласования с усилителем.
Нам это не очень подходит. Наши АС - как ювелирный инструмент для воспроизведения музыки. Их уродовать под одну модель ШИМ усилителя не хочу. Настроить то можно АС под идеальный вариант с одним таким типом усилителя. Но играть музыку хорошо эти АС будут только с этой моделью ШИМ усилителя.
Можно поступить иначе: - настроить одну модель ШИМ усилителя под одну модель наших АС. Играть это будет достойно. Но только в таком сочетании.
С другими моделями наших АС так настроенный усилитель сыграет существенно хуже.
Это вариант не совсем плохой.
Под самые недорогие наши АС будет самый недорогой усилитель. Но не универсальный, только под определённую нашу модель колонок.
Есть ещё тип усилителей D класса с авто генерацией за счёт общей ООС (ОООС).
При этом нет проблемы роста выходного сопротивления с ростом частоты.
Такая обратная связь на ультразвуке запускает ШИМ, превращаясь из-за сдвига фазы сигнала на выходе LC фильтра в положительную обратную связь, нужную для генерации желаемого самовозбуждения усилителя. А в звуковом диапазоне остаётся обычной ОООС, которая нейтрализует рост выходного сопротивления на ВЧ звукового диапазона.
Замечательно. Высокий КПД и потенциал отличного согласования с совершенными моделями АС.
Однако, такие усилители не совсем стабильны. В случае определённых перепадов ФЧХ и АЧХ модуля импеданса у некоторых моделей АС не исключён срыв нормальной генерации ШИМ или изменение частоты этой генерации за допустимые пределы надёжной и качественной работы усилителя.
Такие усилители делает одна фирма. Они совсем не дешёвые. Дешевле купить готовые блоки неплохих аналоговых усилителей и настроить на наше звучание.
Вот так обстоит дело. Моя мысль насчёт максимально недорогих усилителей с нашим фирменным музыкальным звучанием не так проста для осуществления.