Сеанс тёплой ламповой «магии» с разоблачением

Не смотря на несколько поутихший интерес многих аудиофилов и меломанов к ламповым усилителям, споры о преимуществах/недостатках этих архаичных долгожителей не утихает по сей день. Условно спорящих о ТЛЗ можно разделить на два лагеря. Первый — приверженцы прогресса, полагающие, что ламповой технике место на свалке истории или в лучшем случае в каком-нибудь техническом музее. Второй – ярые сторонники теплой ламповости, которые видят , слышат в ламповых УМЗЧ (непременно однотактных, без ООС, A class) возможность получить «духовное откровение» и «по-настоящему» красивый (TRUE, воздушный и т.п.) звук.

Ожесточенные баталии между ловерами и хейтерами ламп приводят к приступам дискуссионной гиперсаливации, выходу из строя клавиатур, и бурному словоизвержению на соответствующих форумах. Кроме этих враждующих сторон, темой ламповых УМЗЧ интересуются люди, не дискутирующие о нём – это: радиолюбители, создающие эти усилители и «не true» аудиофильствующие товарищи, которых устраивают особенности имеющейся техники вне парадигмы поиска бескомпромиссного звучания.

Сомневаюсь, что мой пост поставит в спорах о ТЛЗ жирную точку, но я попробую пролить луч света на «таинственный», «метафизический» «феномен» «живого» ТЛЗ.

Я не являюсь ни ярым хейтером, ни горячим приверженцем бескомпромиссной теплой ламповости, но как слушатель часто ощущаю существенную разницу между трактами с транзисторным/интегральным и ламповым усилением. Вопрос происхождения этой разницы для меня действительно интересен. Полуметафизические и маркетинговые объяснения меня устраивают мало, посему я решил структурировано изложить всё, что мне удалось найти, о так называемом ТЛЗ в одном небольшом посте.

История ламповой «магии»

С момента зарождения и массового распространения транзисторной техники появилось понятие «мертвый», «холодный» транзисторный звук, детально о причинах возникновения которого можно прочитать здесь ^[1].

Транзисторные усилители ушли далеко вперед с момента своего появления, и, благодаря совершенствованию схемотехники, феномен «транзисторного звука» перестал существовать.
При этом многими заинтересованными людьми отмечалось, что при прочих равных (КНИ, АЧХ, источник, тракт и т.п.) одно и то же произведение, при воспроизведении на ламповых и транзисторных УМЗЧ звучит по-разному. Эта разница, а также несколько подмоченная репутация транзисторных аппаратов и явились причинами представления о превосходстве ламп, формирования понятия ТЛЗ, а также многочисленных спекуляций на ламповой теме.

Рост массового выпуска недорогих интегральных усилителей и AV- ресиверов, при снижении их себестоимости (а соответственно и качества элементной базы), укрепил мнение некоторых аудиофилов о негодности транзисторных систем. Это явление стало известно как ренессанс ламповой техники в конце 90-х — начале нулевых.

Производители не стояли на месте, качество транзисторных и цифровых решений росло, при этом цены на теплые лампы кусались с остервенением американских бульдогов. Последнее обстоятельство сделало лампы интересными лишь узкому кругу фанатично настроенных искателей безупречного звука, очень богатых людей и радиолюбителей-энтузиастов.

Ламповая «магия» в психоакустике и схемотехнике

Психоакустика ТЛЗ

Когда мы говорим о ТЛЗ, мы имеем в виду тембральные особенности воспроизводимого звука, т.е. так называемую «окраску». По сути «окраска» — это ничто иное, как гармонические искажения + характерные особенности графика АЧХ. Полностью избавиться от искажений нельзя, но можно свести их присутствие в спектре к минимальным значениям, при которых человек не будет их воспринимать.
В случае с ламповыми усилителями – это преимущественно четные гармоники. Известно, что четные гармоники человек воспринимает как более благозвучные (приятные на слух) искажения. При этом в транзисторных усилителях КНИ, как правило, значительно ниже, что говорит о более высокой верности воспроизведения.

Именно благодаря большому количеству четных гармоник в спектре, ламповое усиление активно применяется для гитарной аппаратуры. Там искажения позволяют создать необходимое звучание (т.е. фактически усилитель является частью инструмента). При этом наличие их в звуковоспроизводящей аппаратуре многими считается недостатком, так как аппаратура должна максимально точно воспроизводить записанное, а не искажать (приукрашивать, изменять). Другие, напротив, считают этот эффект преимуществом, ввиду благозвучности таких искажений.

Также необходимо отметить, что человеческий слух по-разному воспринимает гармоники разного порядка. Scott Frankland, Ирина Алдошина, Александр Войшвилло и прочие замечательные люди, проводившие исследования на эту тему, пишут, что чем выше гармоника, тем она заметнее влияет на восприятие и тем субъективно хуже человеком оценивается звук. Например, 1% второй гармоники не смогут услышать даже эксперты-профессионалы, а в диапазоне 1,8-3,5% вторую гармонику способны обнаружить большинство людей. При этом десятую замечают уже при наличии 0,1%.

Психоакустические исследования выявили, что:
«Заметность на слух какой-либо гармоники прямо пропорциональна квадрату ее номера»

Характерная особенность: в спектре сигнала ламповых усилителей гармонических составляющих не более пяти, что существенно меньше, чем в спектре транзисторных устройств (где в него нередко «просачиваются» 9-я, 11-я и др. высокие гармоники).

Также было установлено, что присутствие одних гармоник способно маскировать другие. Например, наличие второй гармоники скрывает от восприятия третью. Эти исследования привели к выводу о том, что наиболее благозвучным для человеческого слуха является сочетание постепенно спадающих по уровню гармоник (вторая большая, третья меньше второй, четвертая меньше третьей и т.п.). Именно так дело обстоит с гармониками при использовании ламповых УМЗЧ.

Краткие сведения о схемотехнике ТЛЗ
«Магически» правильными, с точки зрения схемотехники, считаются однотактники без ООС. Линейные характеристики ламп, лучше, чем характеристики полупроводников. Отсутствие же ООС позволяет предотвратить появление значительного количества интермодуляционных искажений. С той же целью в ламповых усилителях ^[2], созданных в рамках этой философии (иначе не назовёшь), отказываются от установки импульсных блоков питания (по утверждению ряда авторов, использование импульсников приводит к увеличению IMD и появлению фона). В большинстве случаев ещё одним средством изменения (благозвучного искажения) являются мощные выходные трансформаторы, которые, не редко, снижают линейность АЧХ, акцентируя средние частоты.

Но это в теории, а на практике… «благодаря» этим решениям многие HI End ламповики поступают в продажу с уровнем IMD более 7-10 %, а КНИ (коэффициент гармоник) может достигать 3-5%, что не соответствует даже классическому Hi-Fi стандарту. О типичных минусах однотактных схем и отсутствия ООС написано достаточно: КПД, теплогенерация (в прямом смысле), энергопотребление, высокая масса, низкая мощность – это «сакральные» жертвы «божественному звуку».

Получается, что лампа звук как бы «облагораживает», но делает это за счет спектрального состава и особенностей гармонических искажений, а также спорных схемотехнических решений, изменяющих АЧХ и тембральные особенности. Т.е. фактически получается, что для пользователя «теплой лампы, помимо прочих свойств звука, важна не верность воспроизведения, а наличие благозвучных искажений. Это и является камнем преткновения в спорах о таких УМЗЧ.

В сухом остатке, получается, что легендарный ТЛЗ – это:

• Насыщенность звука четными гармониками;
• Ограниченность порядка гармоник пятой;
• Постепенный спад уровня в спектральном сочетании гармоник (чем больше порядок гармоники, тем ниже уровень)
• Наличие характерных особенностей АЧХ обусловленных применением выходного трансформатора;

Вот и вся магия. И да, это действительно красивый звук, если это слово применимо к звуковоспроизводящей аппаратуре… Красивый, «теплый», но в большинстве своём, менее точный.

Итог

Суть ТЛЗ во вполне конкретных, типичных особенностях изменения (обработки, искажения) сигнала. Критика транзисторных усилителей ^[3] должна остаться в далёких семидесятых, так как качественные образцы этой техники ничуть не уступают лампам, а порой значительно превосходят (при одинаковой стоимости), благо камни в работе уже больше 40 лет.

Ламповые УМЗЧ архаичны, с точки зрения схемотехники и философии HI-FI, но представляют высокую субъективную ценность для людей с определёнными вкусовыми предпочтениями. Лампам не пора на свалку, так как, не смотря на возможность полного цифрового эимулирования эффектов ТЛЗ (доказано гитарной аппаратурой), производители ориентируются на производство TRUE ЛУМЗЧ ^[4], угадывая ожидания традиционалистов от аудио. Кроме того лампы — предмет интересных экспериментов и опытов радиолюбителей, создающих звуковую аппаратуру.

Какой усилитель ^[3] выбрать каждый решает сам, а последнее слово всегда остается за субъективным восприятием.

Буду рад живой и корректной дискуссии по теме.

Автор: Pult.ru

Источник ^[5]