ЗАВОДСКОЙ ТЮНИНГ
22.07.2016
Когда на измерения попадают одновременно два усилителя с одинаковыми схемными решениями и даже сделанными на одинаковых платах, но на разных комплектующих, тут же появляется экспериментаторский зуд сравнить их между собой. Имеет ли смысл твик недорогого усилителя, и что может получиться, если это сделает сам его разработчик?
КТО ТАКИЕ?
Мне часто приходится иметь дело с опытными образцами. Но желание рассказать о них открыто возникает нечасто. В основном из-за того, что сами образцы требуют серьёзной доработки, и раскрывать техническую информацию с моей стороны было бы не очень корректно. Но иногда приходится иметь дело с очень удачными продуктами, рассказывать о которых не просто можно, но и нужно.
Эти два усилителя – уже не опытные образцы, а готовые к запуску продукты с уже отработанной технологией серийного производства. Именно в таком виде они скоро пойдут в серию под общим именем Challenger Opus. Усилители сделаны по техническим заданиям московской лаборатории PIT, схемотехника разработана нашим же человеком – Вячеславом Леонидовичем Резниковым.
Цель, которая стояла при проектировании этих усилителей – разработать хорошо звучащий усилитель в достаточно жёстких ценовых рамках. Задача на самом деле не из простых, поскольку понятие «уместиться в цену» подразумевает использование недорогих комплектующих. А это значит, что можно забыть о Black Gate и Mundorf, результат гораздо сильнее будет зависеть от самих схемных решений.
Но, зная энтузиазм В. Л., я совсем не удивился, что усилитель был создан в двух версиях – действительно простой и в "заводском тюнинге". Что из этого получилось, как раз и предстоит выяснить.
Выходы не слеплены в кучу, а разнесены по обеим сторонам от входов для уменьшения взаимного влияния. Решение, которое чаще встречается у дорогих моделей. Интересно посмотреть внутреннюю компоновку. Разбираю корпус.
Вот так выглядит внутри "базовая" модель. Обратите внимание на компоновку силовых транзисторов. Они, насколько это возможно, распределены по площади усилителя, чтобы по максимуму задействовать верхнюю поверхность усилителя для охлаждения. Чаще встречается компоновка "в линеечку" вдоль какой-нибудь одной стороны.
Отдельные части схемы вынесены на вертикальные субплаты. Это нужно не столько для компактности (хотя и это тоже), сколько для уменьшения длин дорожек. В конечном итоге это опять же плюс для звучания, хотя в производстве несколько дороже, чем если бы все элементы были "рассыпаны" по поверхности платы.
"Тюнинговая" версия построена на этой же плате, но вот состав компонентов иной. Просто в качестве примера. На участке платы под блоком питания предусмотрены места под мелкие конденсаторы, шунтирующие крупные ёмкости. Их присутствие обычно хорошо сказывается на динамике усилителя, поскольку конденсаторы малой ёмкости способны отдавать заряд быстрее, чем крупные электролиты. В "базовом" усилителе они присутствуют в минимально необходимом количестве. А вот в "полной" версии они присутствуют везде, где это нужно:
В звуковой части различий по элементному составу больше:
На входах уже и операционники повкуснее, и конденсаторы "как у взрослых" – Silmic II, Siemens...
На выходах другие токоограничивающие резисторы, другие транзисторы в предоконечном каскаде. Хотя сами выходные транзисторы остались те же (для фото сняты прижимные планки):
Итак, сначала фильтры. Они заточены под классическое применение в схеме фронт/сабвуфер. При желании их можно отключить (на самом деле даже полностью обойти) – намёк на применение в схемах с поканальным усилением. Почему бы и нет, процессоры становятся доступны, а магнитолы с поканалкой начали появляться уже чуть ли не в бюджетном сегменте.
В обоих усилителях фильтры работают абсолютно одинаково. К ним нашлась пара замечаний. Во-первых, бас-буст даже в минимальном положении регулятора даёт о себе знать. Хотя на деле это не так критично. Даже напротив – для многих это будет плюсом. Во-вторых, немного плавает добротность фильтра верхних частот. Возможно, был смысл применить потенциометр, имеющий на пару секций больше, чтобы избежать этой досадной мелочи.
Традиционно подаю на вход разные сочетания двух частот и смотрю, что "лишнего" появляется на выходе. Так можно наглядно показать характер гармонических искажений. Тут снова для обоих усилителей картина оказалась схожей, так что спокойно привожу только для одного.
Сразу отмечу, что пришлось задирать усиление больше обычного, чтобы увидеть паразитные гармоники. На деле их уровень очень низкий.
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 100 Гц и 1 кГц
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 500 Гц и 5 кГц
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 5 кГц и 6 кГц
Обратите внимание на уровень фонового шума. В бюджетных моделях он обычно куда как выше.
В качестве численного подтверждения – графики коэффициента гармонических искажений при разной выходной мощности. Обратите внимание, на рабочих мощностях искажения вообще на уровне тысячных долей процента. Хоть на 4 Ом, хоть на 2 Ом, хоть в мостовом включении. Для бюджетных моделей это даже немного неожиданно, обычно всё выглядит намного грубее.
Зависимость коэффициента гармонических искажений от выходной мощности для базового усилителя
И вот ещё что интересно. У большинства усилителей АВ-класса обычно повышены искажения на малом сигнале. Так называемая "Проблема первого Ватта". Такие усилители работают почти в классе В – достаточно грубом в плане звука.
Здесь же на малых уровнях сигнала (десятые доли Ватта) искажения очень невелики. Судя по всему, найден тонкий баланс, традиционный для усилителей В. Л. Резникова, – слегка увеличенный ток покоя ещё не снижает КПД усилителя, но уже позволяет приблизиться к классу А. В описаниях к усилителям Challenger и E.O.S. это обычно называется Real Class AB.
Ну а для тех, кто ещё не дорос до таких тонкостей и не стремится вникнуть в детали, вот вам просто цифры выходной неискажённой мощности для "базового" и "тюнингового" усилителей:
Базовая модель
Улучшенная модель
На самом деле, потенциал почти одинаков. Разброс есть, но небольшой, на деле он ощущаться не будет, так что формально усилители можно считать практически идентичными.
В обоих усилителях бас плотный, «мясной», но не доминирует над всем остальным. Он не рыхлый и не размашистый. Я бы назвал его, скорее, «мускулистым» – плотный и упругий как налитая мышца после силовой тренировки. Так что в классическую схему «фронт+сабвуфер» оба усилителя впишутся отлично.
Так стоило ли «городить огород» из более дорогих комплектующих? А вот и стоило. Да, первый усилитель в целом звучит неплохо. Какой-то откровенной мыльности, ватности или зажатости в звуке нет. А детальность для своего ценового класса так и вообще выдающаяся. Но звук сам по себе простой, как пластиковый манекен, который похож на живого человека только издалека.
А вот второй усилитель звучит куда как живее, я даже не ожидал такой разительно разницы. Если не знать о его "начинке", может сложиться впечатление, что в нём вообще всё построено иначе. Звучание теплее, в нём больше деталей, лучше передаётся атака инструментов. Да и передача «воздуха» совсем другая – усилитель чётче и объёмнее рисует звуковую сцену и расставляет на ней исполнителей. Реально получился усилитель классом выше.
А вообще, теперь я уже не берусь утверждать, какой усилитель правильнее называть "базовым". Скорее, тут не усовершенствована простая модель, а наоборот – сначала усилитель был спроектирован под более высокий класс, а потом упрощён, чтобы уложиться в заданную цену.
В любом случае, обе модели получились достаточно универсальными. И когда они пойдут в производство как Challenger Opus, то первый отлично подойдёт для тех, кто просто хочет получить хороший звук без фанатизма в умеренной цене. Второй – для тех, кто относится к звучанию более щепетильно и предпочитает «живую» музыку.
КТО ТАКИЕ?
Мне часто приходится иметь дело с опытными образцами. Но желание рассказать о них открыто возникает нечасто. В основном из-за того, что сами образцы требуют серьёзной доработки, и раскрывать техническую информацию с моей стороны было бы не очень корректно. Но иногда приходится иметь дело с очень удачными продуктами, рассказывать о которых не просто можно, но и нужно.
Эти два усилителя – уже не опытные образцы, а готовые к запуску продукты с уже отработанной технологией серийного производства. Именно в таком виде они скоро пойдут в серию под общим именем Challenger Opus. Усилители сделаны по техническим заданиям московской лаборатории PIT, схемотехника разработана нашим же человеком – Вячеславом Леонидовичем Резниковым.
Цель, которая стояла при проектировании этих усилителей – разработать хорошо звучащий усилитель в достаточно жёстких ценовых рамках. Задача на самом деле не из простых, поскольку понятие «уместиться в цену» подразумевает использование недорогих комплектующих. А это значит, что можно забыть о Black Gate и Mundorf, результат гораздо сильнее будет зависеть от самих схемных решений.
Но, зная энтузиазм В. Л., я совсем не удивился, что усилитель был создан в двух версиях – действительно простой и в "заводском тюнинге". Что из этого получилось, как раз и предстоит выяснить.
КОНСТРУКЦИЯ
Внешне оба усилителя отнюдь не выглядят дешёвкой – качественные алюминиевые профили корпусов, никаких дребезжащих жестянок, щелей между элементами и мерцающей подсветки всего и вся. Всё строго и по делу.
Выходы не слеплены в кучу, а разнесены по обеим сторонам от входов для уменьшения взаимного влияния. Решение, которое чаще встречается у дорогих моделей. Интересно посмотреть внутреннюю компоновку. Разбираю корпус.
Вот так выглядит внутри "базовая" модель. Обратите внимание на компоновку силовых транзисторов. Они, насколько это возможно, распределены по площади усилителя, чтобы по максимуму задействовать верхнюю поверхность усилителя для охлаждения. Чаще встречается компоновка "в линеечку" вдоль какой-нибудь одной стороны.
Отдельные части схемы вынесены на вертикальные субплаты. Это нужно не столько для компактности (хотя и это тоже), сколько для уменьшения длин дорожек. В конечном итоге это опять же плюс для звучания, хотя в производстве несколько дороже, чем если бы все элементы были "рассыпаны" по поверхности платы.
"Тюнинговая" версия построена на этой же плате, но вот состав компонентов иной. Просто в качестве примера. На участке платы под блоком питания предусмотрены места под мелкие конденсаторы, шунтирующие крупные ёмкости. Их присутствие обычно хорошо сказывается на динамике усилителя, поскольку конденсаторы малой ёмкости способны отдавать заряд быстрее, чем крупные электролиты. В "базовом" усилителе они присутствуют в минимально необходимом количестве. А вот в "полной" версии они присутствуют везде, где это нужно:
В звуковой части различий по элементному составу больше:
На входах уже и операционники повкуснее, и конденсаторы "как у взрослых" – Silmic II, Siemens...
На выходах другие токоограничивающие резисторы, другие транзисторы в предоконечном каскаде. Хотя сами выходные транзисторы остались те же (для фото сняты прижимные планки):
ИЗМЕРЕНИЯ
Итак, сначала фильтры. Они заточены под классическое применение в схеме фронт/сабвуфер. При желании их можно отключить (на самом деле даже полностью обойти) – намёк на применение в схемах с поканальным усилением. Почему бы и нет, процессоры становятся доступны, а магнитолы с поканалкой начали появляться уже чуть ли не в бюджетном сегменте.
В обоих усилителях фильтры работают абсолютно одинаково. К ним нашлась пара замечаний. Во-первых, бас-буст даже в минимальном положении регулятора даёт о себе знать. Хотя на деле это не так критично. Даже напротив – для многих это будет плюсом. Во-вторых, немного плавает добротность фильтра верхних частот. Возможно, был смысл применить потенциометр, имеющий на пару секций больше, чтобы избежать этой досадной мелочи.
Впрочем, фильтры – это, можно сказать, стандартные элементы. Гораздо интереснее то, как построена и работает сама усилительная часть, ведь как раз она и была объектом разработки.
Традиционно подаю на вход разные сочетания двух частот и смотрю, что "лишнего" появляется на выходе. Так можно наглядно показать характер гармонических искажений. Тут снова для обоих усилителей картина оказалась схожей, так что спокойно привожу только для одного.
Сразу отмечу, что пришлось задирать усиление больше обычного, чтобы увидеть паразитные гармоники. На деле их уровень очень низкий.
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 100 Гц и 200 Гц
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 100 Гц и 1 кГц
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 500 Гц и 5 кГц
Спектр выходного сигнала при подаче на вход 5 кГц и 6 кГц
Обратите внимание на уровень фонового шума. В бюджетных моделях он обычно куда как выше.
В качестве численного подтверждения – графики коэффициента гармонических искажений при разной выходной мощности. Обратите внимание, на рабочих мощностях искажения вообще на уровне тысячных долей процента. Хоть на 4 Ом, хоть на 2 Ом, хоть в мостовом включении. Для бюджетных моделей это даже немного неожиданно, обычно всё выглядит намного грубее.
Зависимость коэффициента гармонических искажений от выходной мощности для базового усилителя
И вот ещё что интересно. У большинства усилителей АВ-класса обычно повышены искажения на малом сигнале. Так называемая "Проблема первого Ватта". Такие усилители работают почти в классе В – достаточно грубом в плане звука.
Здесь же на малых уровнях сигнала (десятые доли Ватта) искажения очень невелики. Судя по всему, найден тонкий баланс, традиционный для усилителей В. Л. Резникова, – слегка увеличенный ток покоя ещё не снижает КПД усилителя, но уже позволяет приблизиться к классу А. В описаниях к усилителям Challenger и E.O.S. это обычно называется Real Class AB.
Ну а для тех, кто ещё не дорос до таких тонкостей и не стремится вникнуть в детали, вот вам просто цифры выходной неискажённой мощности для "базового" и "тюнингового" усилителей:
Базовая модель
- Номинальная выходная мощность на 4 Ом (THD=1%) – 97 Вт
- Номинальная выходная мощность на 2 Ом (THD=1%) – 183 Вт
- Номинальная выходная мощность на 4 Ом, мост (THD=1%) – 331 Вт
Улучшенная модель
- Номинальная выходная мощность на 4 Ом (THD=1%) – 90 Вт
- Номинальная выходная мощность на 2 Ом (THD=1%) – 168 Вт
- Номинальная выходная мощность на 4 Ом, мост (THD=1%) – 302 Вт
На самом деле, потенциал почти одинаков. Разброс есть, но небольшой, на деле он ощущаться не будет, так что формально усилители можно считать практически идентичными.
ЗВУЧАНИЕ
По правде говоря, эти усилители тестировались практически одновременно с E.O.S. AE-130.4. По сравнению с ним эта парочка звучит, конечно, заметно проще, но оно и понятно – там усилитель совсем другого класса. Чтобы было понятнее, это как кирзовые сапоги сравнивать с туфлями из мягкой кожи тонкой выделки – не слишком-то корректно. Но факт есть факт – это не лыковые лапти и не дырявые кеды. Звучание у усилителей далеко не скучное.В обоих усилителях бас плотный, «мясной», но не доминирует над всем остальным. Он не рыхлый и не размашистый. Я бы назвал его, скорее, «мускулистым» – плотный и упругий как налитая мышца после силовой тренировки. Так что в классическую схему «фронт+сабвуфер» оба усилителя впишутся отлично.
Так стоило ли «городить огород» из более дорогих комплектующих? А вот и стоило. Да, первый усилитель в целом звучит неплохо. Какой-то откровенной мыльности, ватности или зажатости в звуке нет. А детальность для своего ценового класса так и вообще выдающаяся. Но звук сам по себе простой, как пластиковый манекен, который похож на живого человека только издалека.
А вот второй усилитель звучит куда как живее, я даже не ожидал такой разительно разницы. Если не знать о его "начинке", может сложиться впечатление, что в нём вообще всё построено иначе. Звучание теплее, в нём больше деталей, лучше передаётся атака инструментов. Да и передача «воздуха» совсем другая – усилитель чётче и объёмнее рисует звуковую сцену и расставляет на ней исполнителей. Реально получился усилитель классом выше.
КОРОТКО
Лишнее подтверждение того, что недорогие усилители с правильной схемотехникой – отличный объект для "тюнинга". В изначально провальные схемы хоть какие элементы ставь – толку всё равно не будет. А вот если в удачные, да ещё если это сделано самим производителем, то получается очень и очень интересно.А вообще, теперь я уже не берусь утверждать, какой усилитель правильнее называть "базовым". Скорее, тут не усовершенствована простая модель, а наоборот – сначала усилитель был спроектирован под более высокий класс, а потом упрощён, чтобы уложиться в заданную цену.
В любом случае, обе модели получились достаточно универсальными. И когда они пойдут в производство как Challenger Opus, то первый отлично подойдёт для тех, кто просто хочет получить хороший звук без фанатизма в умеренной цене. Второй – для тех, кто относится к звучанию более щепетильно и предпочитает «живую» музыку.
Рассказать друзьям:
