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.
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, 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 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, угадывая ожидания традиционалистов от аудио. Кроме того лампы — предмет интересных экспериментов и опытов радиолюбителей, создающих звуковую аппаратуру.
Какой усилитель выбрать каждый решает сам, а последнее слово всегда остается за субъективным восприятием.
Буду рад живой и корректной дискуссии по теме.
