Лампов ренесанс
Въпреки че полупроводниковите технологии доминират почти изцяло в съвременната електроника, лампите твърдо отстояват две, макар и сравнително ограничени области на приложение. Едната от тези области е High-End аудиотехниката, където лампата се използва главно като усилвателен елемент (другото основно приложение на лампата е като източник на микровълни, но това е съвсем различна тема). През последните три десетилетия глобалното навлизане на полупроводниковите технологии измести лампата на заден план и мнозина твърдяха, че тя ще потъне безвъзвратно в историята. Но лампата за пореден път се оказа незаменима и днес сме свидетели на своеобразно възраждане на ламповия звук, за което принос имат и цифровите технологии. Защо днес, в епохата на транзисторите и интегралните схеми, най-изтънчените ценители на звука отново плащат баснословни суми за лампови усилватели? Къде се крие магията на ламповия звук? Малко история Усилвателната радиолампа е изобретена през 1906 година от американския изследовател Ли Де Форест. Тя предизвиква истинска революция в техниката. Първоначално лампите се използват за радиоразпръскване и за телефонни връзки на големи разстояния. През двадесетте години на XX век се появяват първите лампови радиоприемници. Малко по-късно, лампови усилватели започват да се използват и в грамофоните. Истинският разцвет на ламповата техника настъпва през 50-те, когато ламповите радиоприемници, грамофони и телевизори стават все по-масови. Точно тогава обаче, малко след края на Втората световна война, се появява и основният съперник на лампата – започва производството на полупроводникови усилвателни елементи, наречени транзистори. Първоначално транзисторите се използват предимно в преносимите устройства, където предимствата им са съществени – по-малки размери и по-ниска консумация на електроенергия. През 70-те започват да се произвеждат и интегрални схеми. Една микросхема с размерите на пощенска марка съдържа първоначално десетки, а след това стотици и хиляди (а днес – и милиони) транзистори. С интегралните схеми лесно се реализират функции, които е невъзможно или поне неприемливо да се изпълнят с лампи. А с появата на микросхемите, в аудиотехниката започват да се прилагат и цифровите технологии. Все пак, до средата на 70-те ламповата апаратура безспорно превъзхожда полупроводниковата по минимум два основни параметъра – по-голяма изходна мощност и по-малки изкривявания на аудиосигнала. Ето защо, през 70-те висококачествената аудиотехника все още е предимно лампова. Започват да се произвеждат и комбинирани устройства, при които повечето схеми са изпълнени с транзистори, а там, където са необходими по-високи напрежения и повече мощност, се използват лампи. Транзисторите имат по-голям КПД (коефициент на полезно действие), т.е. те работят по-ефективно. Това означава, че при една и съща консумация на енергия, транзисторите могат да отделят повече мощност от лампите. А както знаем, количеството консумирана електроенергия е фактор от съществено значение в очите на домашния потребител. До края на 70-те и началото на 80-те в някои области на електрониката вече транзисторите и интергралните схеми стават незаменими и изцяло изместват лампите. Типичен пример е телевизията. Цветните телевизори са много сложни устройства и изпълнени с лампи се оказват много енергоемки, ненадеждни и трудни за поддръжка. Транзисторните усилватели постепенно започват да доминират и в аудиотехниката, а лампата все повече остава на заден план. Точно тогава, в началото на 80-те, се случва нещо, което създава предпоставки за триумфалното завръщане на лампата. Но за това, след малко… Военните технологии Ако в битовата електроника още от 50-те започва процес на активен преход към полупроводникова техника, военната промишленост още дълго време продължава масово да използва лампата като основен електронен елемент. През това време, конструктивно лампата се развива почти до съвършенство. Създават се лампи, които по своята надеждност, компактност и икономичност успешно съперничат на транзисторите. Също така се разработват и много нови схемни решения, базирани на лампи. Причината за дългото и упорито използване на лампи обаче не е в традиционния консерватизъм на военните, както може би някои ще си помислят, а в други съществени предимства на ламповите технологии. Например, лампите са много по-малко чувствителни към температурните промени, отколкото тогавашните транзистори и други полупроводникови елементи. Но основната (колкото важна, толкова и злокобна) причина за любовта на военните към лампата е, че тя е по-надеждна за използване в условията на ядрена война. При ядрения взрив се създава мощен електромагнитен импулс, който моментално извежда от строя полупроводниковата апаратура. А лампата не се влияе от него. Тя издържа и на силна радиация, докато за полупроводниковата техника радиацията също е пагубна. В съвременната военна електроника технологичната ситуация е със сигурност по-различна, но там нивото на секретност е високо и информация се получава трудно, а пък и честно казано, не ни е нужна. Важното е, че по времето на студената война ламповата техника силно се развива и днес производителите на High-End аудиооборудване широко използват разработки от тези години. Лампата се завръща Както вече споменахме, в началото на 80-те, се случва нещо, което създава предпоставки за триумфалното завръщане на лампата – появява се компактдискът (CD Audio), който на практика е първия масов цифров аудионосител. И какво става – меломаните купуват скъп CD плейър, свързват го към транзисторния усилвател, който дотогава е бил включен към грамофона и… остават разочаровани. Аудиосигналът, идващ от грамофона, е „гладък”, неговият динамичен диапазон е свит, за да може да се запише на грамофонната плоча. Транзисторният усилвател сравнително леко с справя с такъв сигнал. Но от CD плейъра идва съвсем различен аудиосигнал – с широк диапазон, с резки скокове в нивата, широка честотна лента, и транзисторният усилвател внася осезаеми изкривявания при усилването му. И тук на някого е дошла блестящата идея да свърже CD плейъра към лампов усилвател. На пръв поглед идеята е абсурдна – да свързваш ултрамодерно устройство към морално остарял компонент. Но резултатите надминават и най-смелите очаквания – получава се невероятно чист звук, разкриващ широкия потенциал на CD. Именно появяването на CD, а не носталгията по добрия стар винил обуславя триумфалното завръщане на лампата. Американските меломани масово преминават от винил към CD. Започва засилено търсене на лампови усилватели, но се оказва, че заводите в САЩ почти напълно са прекратили производството на лампи. Къде е спасението? По това време най-много лампи продължават да се произвеждат в Русия (тогава Съветския съюз) и Китай. Двете държави стават основни доставчици на лампи за High-End аудио индустрията. Така и до днес при ламповите усилватели се използват предимно руски и китайски лампи. А самите лампови усилватели заемат свой стабилен, макар и не много голям дял в аудиотехниката. Магията на ламповия звук В зората на развитието на транзисторната техника по-доброто звучене на лампата се обяснява лесно – самите транзистори са несъвършени и имат много недостатъци. Но днес транзисторните и микроелектронните технологии са доведени почти до съвършенство и трябва да търсим обяснението другаде. В ламповия звук наистина има някаква магия. На пръв поглед, транзисторните усилватели значително превъзхождат ламповите. При съвременните висококачествени транзисторни модели коефициентът на нелинейни изкривявания е от порядъка на 0.01% - 0.001%, докато поради принципа на действието и конструкцията им, при ламповите усилватели този коефициент не може да се намали под 0.5%. Също така, конструкцията на повечето лампови усилватели е такава, че сигналът се подава към озвучителните тела през изходен трансформатор, а това влошава възпроизвеждането на най-ниските честоти. Ламповите усилватели се затрудняват и при възпроизвеждането на най-динамичните моменти в музикалните произведения. И все пак, звукът на ламповите усилватели субективно се възприема като по-приятен, в сравнение с „транзисторния” звук. На пръв поглед това е парадокс – устройството, чиито характеристики са по-лоши, субективно получава по-висока оценка. Не, тук няма магия. Този феномен може да се обясни научно. Наистина, съвременните транзистори внасят в аудиосигнала по-малко изкривявания, отколкото лампите. Но тези изкривявания са от различен тип и начинът, по който лампата променя звукът, по-добре и по-търпимо се понася от човешкия слух. При усилването, лампата добавя към аудиосигнала четни хармоници. Субективно, човешкото ухо възприема звукът с преобладаващи четни хармоници като по-топъл. Затова и добавянето на такива хармоници, естествено в разумни граници, прави звукът по-приятен за слуха ни. Нещо повече, добавяните от лампите хармоници са от нисък ред (предимно 2 и 4), а известно е, че хармониците от нисък ред дразнят слуха по-малко от тези от висок ред. Транзисторите обратно, добавят нечетни хармоници, и то от висок ред (от 7 нагоре), което се възприема като по-остро и дразнещо звучене. Също така, ламповите усилватели „реагират” малко по-бавно на резките изменения в нивата на сигнала, което прави звученето им по-меко. Ето тук именно се крие магията и неповторимия колорит на ламповия звук. Лампов звук без лампи След като вече са разкрити и добре изучени причините за неустоимия магнетизъм на ламповия звук, съвсем резонен е въпросът: може ли по някакъв начин със съвременни средства да се имитира звукът на лампата? Действително, това е възможно. Съществуват компютърни програми, които обогатяват звука с хармоници, характерни за лампите. Същото правят и някои професионални усилватели за електронни китари например. Но компютърната обработка на сигнала или подобната цифрова обработка в усилвателя не дава същия резултат, както преминаването на сигнала през истински лампов усилвател. Защо? Работата е там, че след съответната обработка цифровият сигнал се преобразува в аналогов от ЦАП (цифрово-аналогов преобразувател), който пък внася свои собствени изкривявания и променя звука по собствен начин. Съществуват и аналогови транзисторни схеми, които добавят четни хармоници, но същевременно привнасят и характерните за транзисторите нечетни хармоници и ефектът отново не е същият. В крайна сметка, лампата засега се оказва просто незаменима. Вместо заключение Дали днешният интерес към ламповата техника е кратковременно явление или лампата се завръща сериозно и задълго? Със сигурност при аудиотехниката от висок клас лампите ще се използват още много време. Поне докато бъде изобретен усилвател с транзистори или интегрални схеми, осигуряващ подобно звучене. Но дори и тогава производителите на лампови усилватели няма да бездействат. Нали все пак хората, купувайки лампов усилвател, плащат не само за богатството на великолепния звук, но и за приобщаването към една легенда. Модели Pathos Classic One Pathos Classic One е интегриран хибриден стерео усилвател с лампово входно стъпало и транзисторно MOSFET крайно стъпало. Усилвателят работи в клас А/АВ. Изходната му мощност при товар 4 Ома е 135 W на канал. При мостово свързване мощността на усилвателя е 180 W (моно), а при работа в аудиофилския чист клас А, мощността му е 12 W на канал. Честотната лента на Classic One е изключително широка – от 2 Hz до 100 kHz. Conrad Jonson CT5 Conrad Jonson е емблематично име в света на ламповата аудиотехника, а CT5 е един от най-новите продукти на компанията. Conrad Jonson CT5 е лампов предусилвател, реализиран по новата технология „Composite Triode”. При него се използва един единствен усилвателен елемент – композитен триод, който се състои от няколко паралелно свързани триода. Така източниците на евентуални смущения са сведени до минимум, като не се използват буферни стъпала и обратни връзки. Честотната лента на предусилвателя е 2 Hz дo 100 KHz. Vincent TAC-34 Vincent TAC-34 е интегриран лампов усилвател, реализиран по аудиофилска концепция и предлаган на много атрактивна цена. При него няма тонкоректори, за да не се внасят смущения в звуковия сигнал. Предвидени са само регулатор на усилването, превключвател за 5 входа и изходи за 4- и 8-Омови озвучителни тела. Предусилвателят на TAC-34 е реализиран с два двойни триода 6N3, а крайното му стъпало – с по два пентода EL 34 на канал. Изходната мощност на Vincent TAC-34 е 2 x 50 W, а честотната му лента – 20 Hz до 60 kHz. Air Tight ATM300 Air Tight ATM300 издига „музикалността” на легендарните триоди 300B на още по-високо ниво. Усилвателят е 3-стъпален, като в крайното стъпало са използвани по един триод 300B (Western Electric WE300B) на канал – целта е максимално опростяване на усилвателните схеми за постигане на възможно най-високо звуково качество. Air Tight ATM300 работи в чист клас А, с изходна мощност 2 х 8 W. Balanced Audio Technology VK-75SE VK-75SE е лампов усилвател, изпълнен по изцяло балансирана технология, типична за продукцията на Balanced Audio Technology. Идеята е, че при пренасянето и усилването на аудиосигналите в балансиран вид (с три проводника – положителен, отрицателен и маса), в тях се внасят по-малко смущения. В драйверното стъпало на VK-75SE е използвана нова руска лампа 6H30, заимствана от военната промишленост. Изходната мощност на усилвателя е 2 х 75 W. Wavac SH-833 Wavac SH-833 е уникален лампов SET (Single-Ended Triode) усилвател. Уникален както с използваните технологии, така и с характеристиките си – работа в чист клас А, изходна мощност 150 W и честотна лента 20Hz - 100kHz, а също така и с цената си, която е съизмерима с тази на чисто ново Ферари, например. Шасито на SH-833 е изработено от масивен 60-милиметров алуминий с лъскаво шампанско-златно покритие. Гнездата на лампите са изработени от тефлон, а куплунзите им са позлатени. Освен основния усилвателен блок, SH-833 има още три отделни захранващи блока.
Начало
Активни теми
Търси
Вход
Регистрация
Тема: Лампов ренесанс (Прочетена 4211 пъти)