Построение усилителя с учетом направлений электрических компонентов

1 — Введение:

image004Изменения в звуке при смене направления межблочного кабеля заметили достаточно давно. Еще в семидесятых годах на дорогих кабелях начали рисовать стрелки, жестко определяющие вход и выход кабеля и производители утверждали, что субъективно качество звука при включении кабеля по стрелке лучше (несмотря на то, что с научной точки зрения это совершенный нонсенс). Как бы то ни было, чем выше класс звуковоспроизводящего тракта, тем лучше слышна разница в звуке при смене направления кабеля и тем более предпочтительно направление «по стрелке». Многочисленные попытки объяснить на уровне физики это различие не увенчались успехом, измерительные приборы так же не регистрируют каких либо изменений в электрическом сигнале, тогда как на уровне субъективных впечатлений эти явления уверенно подтверждается [1].

Напомню читателям, что наш слух так же, как вольтметр и осциллограф, является измерительным инструментом. Это значит, что при соблюдении определенных методических условий измерения на слух (субъективные измерения) признаются значимыми. Субъективные измерения широко распространены в психофизике и в аудио экспертизе. В отличие от так называемых объективных измерений субъективные измерения содержат статистическую погрешность, поэтому необходимо оценивать достоверность получаемых результатов. Субъективные измерения можно считать достоверными, если у одного эксперта или у нескольких экспертов в слепом тесте субъективные оценки повторяются, скажем, в 80-90 случаях из 100 измерений. Достоверность зависит от ушей экспертов, музыкальности используемого материала, четкости критериев оценки и от разрешающей способности тракта [2].

Изучение свойств направленности проводов и элементов в сигнальной части звуковоспроизводящего тракта началось в те же семидесятые. Известные результаты достаточно противоречивы: с одной стороны было установлено, что направления проводов на участке схемы между ЦАП и сеткой входной лампы замыкаются по контуру. Причем холодный (земляной) провод направлен к ЦАП «от следствия к причине», а горячий (сигнальный) к сетке входной лампы «от причины к следствию» [3]. То же правило было установлено на участке «головка звукоснимателя – сетка входной лампы RIAA корректора» [4]. С другой стороны существует мнение, что оба и сигнальный и земляной провода необходимо ориентировать «от причины к следствию» [5]. При этом мало кто из исследователей учитывал, что правильное направление проводов и всех других элементов электрического тракта одинаково важно и в сигнальных цепях, и в цепях питания постоянного и переменного тока. В данной статье даются рекомендации, как следует ориентировать провода и компоненты во всех цепях звуковоспроизводящего тракта.

2 — Термины и определения:

Характер звучания проводов, включаемых в прямом и обратном направлениях различается своей окраской и ясностью. Есть и другие более тонкие различия (на 2 и 3 уровне восприятия [6]), но здесь мы их не будем касаться.

Окраска — это «…отмечаемое нашим восприятием подчеркивание (или затемнение) определенных областей частот звукового диапазона» [7]. Причем это подчеркивание может быть как субъективно красивым и гармоничным, так и наоборот.

Каждый компонент тракта имеет свою индивидуальную, присущую только ему, окраску. Общая окраска тракта – это своеобразный «хор», состоящий из индивидуальных окрасок каждого компонента и каждого отрезка провода. В тракте с хорошей разрешающей способностью в большей или меньшей степени слышен голос каждого компонента. Поэтому для достижения натурального звучания тракта отбираются компоненты и провода только с естественной, гармоничной, взаимно дополняющей окраской. Именно так достигается гармонизация [8] звучания тракта.

Ясность – ключевой показатель качества звучания аудиоаппаратуры [9]. Ясность ответственна за разборчивость и детальность звука, определяет способность тракта передавать интонации, характер звукоизвлечения исполнителя. Потери ясности нарастают с добавлением каждого нового компонента, провода либо соединения в тракте.

Правильное направление провода — это направление, которое обеспечивает наивысшую ясность звучания. Субъективно повышение ясности сопровождается высветлением и собранностью ВЧ, уменьшается «напряженность» в СЧ диапазоне и мидбасе, звук в целом становится более естественным [10].

Звук при неправильном направлении провода может оказаться тонально более сбалансированным и поэтому в трактах с низкой разрешающей способностью (недостаточной ясностью), эксперт может предпочесть неправильное направление. Тем не менее, такое включение не рекомендуется, если предполагается построение действительно высококачественного усилителя, так как потери ясности не восполняются, тогда как тональная несбалансированность устранима путем гармонизации элементов соединенных в правильном направлении.

3 — Экспериментальный тракт

Эксперимент по определению правильных направлений проводов и компонентов проводился на однотактном усилителе (рис. 1) Выбор типа усилителя и его схемотехнические особенности максимально возможно соответствуют принципу «кратчайшего пути сигнала» [11]. Кратчайший путь сигнала гарантирует максимально возможную разрешающую способность звуковоспроизводящего тракта на начальном этапе работы.

4 — Методика определения направления проводов и элементов

Этап А — определение правильного направления проводников и их маркировка. В экспериментальном усилителе на лицевую панель были выведены два изолированных от корпуса медных лепестка на расстоянии 10 мм друг от друга. Один лепесток соединен с дополнительным входным RСA разъемом (на схеме не обозначен) а другой с разъемом con2 (рис.1). Один конец тестируемого отрезка провода зачищается на расстояние более 10 мм и просто прислоняется к лепесткам зачищенным местом сначала в одном направлении а затем в другом. После определения правильного направления начало отрезка провода маркируется краской.

Этап Б – определение направления включения тестированных проводников на различных участках схемы усилителя. Каждое соединение в монтаже усилителя по очереди, начиная с сигнальных цепей, было заменено отрезками отмаркированного на этапе А провода. В каждом соединении отмаркированный отрезок провода отслушивался в обоих направлениях и выбиралось положение проводника при котором отмечалась более высокая ясность звука. По завершении на схему рис.1 были нанесены стрелки направлений согласно получившихся в реальном монтаже направлений проводов.

image002Экспериментальный тракт даже при изначально произвольном включении проводников и элементов обладал достаточной разрешающей способностью для достоверного определения правильных направлений элементов и проводов в сигнальной части тракта. При работе на этапе Б ясность усилителя возрастала с каждым проводником и элементом, включенном в правильном направлении. В завершении этапа Б чувствительность тракта к направлению и другим особенностям звучания электрических компонентов стала столь высокой, что позволила определять правильность направления включения контактных лепестков ламповых панелек, нитей накала самих ламп, разъемов RСA, сетевых вилок и розеток, резисторов (их угольного покрытия). Подтвердилось утверждение А. Лихницкого о преимуществе по ясности звучания компонентов Telefunken и проводов производства 1930-40 гг. В результате проведенной работы и анализа полученной схемы направлений были сформулированы следующие правила:

5. Правила выбора направлений включения проводников в полной схеме однотактного усилителя.

Участки электрических цепей, где проводники и компоненты сориентированы в одну сторону, всегда определенным образом замыкаются в контур. Все контуры в звуковоспроизводящем тракте можно условно поделить на две группы:

Первая группа контуров – это контуры, по которым протекает постоянный ток либо у которых есть участки с постоянной составляющей электрического тока. В таких контурах направление проводников и компонентов совпадают с направлением движения электронов на участках контура с постоянной составляющей тока. Данная группа делится на общие контура, которые имеют общую ветвь1: «катодный лепесток панельки VL3, переход катод-анод VL3, анодный лепесток панельки VL3, повышающая (вторичная) обмотка силового трансформатора, соединяющие данную цепь проводники в том числе проводник заземляющий вторичную обмотку (рис. 1)» и местные контура. Схема усилителя рис.1 содержит десять общих контуров и три местных контура. Общие контура содержат помимо соединяющих проводников и контактов ламповых панелек опущенных для простоты следующие компоненты:

1 – «общая ветвь1», С6.

2 — «общая ветвь1», С5, L1.

3 — «общая ветвь1», переход катод-анод VL2, TR2, L1.

4 — «общая ветвь1», BAT2, R3, переход сетка-анод VL2, TR2 , L1.

5 — «общая ветвь1», переход катод-анод VL1, C3, переход сетка-анод VL2, TR2 , L1.

6 — «общая ветвь1», переход катод-анод VL1, R2, L1.

7 – «общая ветвь1», BAT1, R1, переход сетка-анод VL1, C3, переход сетка-анод VL2, TR2 , L1.

8 – «общая ветвь1», BAT1, R1, переход сетка-анод VL1, R2, L1.

9 – «общая ветвь1», CON4, CABLE, CON3, выходной каскад DAC, CON1, CABLE, CON2, C2, переход сетка-анод VL1, C3, переход сетка-анод VL2, TR2 , L1.

10 – «общая ветвь1», CON4, CABLE, CON3, выходной каскад DAC, CON1, CABLE, CON2, C2, переход сетка-анод VL1, R2, L1.

(!) В общих контурах при монтаже нельзя нарушать последовательность соединений контуров на земляной шине и шине питания на участке R2-L1. (н.п. катод лампы всегда должен быть соединен ближе к трансформатору питания чем сетка). С этой точки зрения соединение звездой нежелательно т.к. оно может вступить в противоречие с вышеприведенным правилом.

Местные контура (соединительные провода и контакты панелек так же опущены):

1 – переход вторая сетка-анод VL1

2 – переход вторая сетка-анод VL2

3 – нить накала VL3, обмотка накала кенотрона TR3

Вторая группа контуров это контуры, которые не содержат участков с постоянной составляющей тока. В таких контурах общее направление задается обмотками трансформаторов в которых схемотехнически необходимо соблюдение фаз. На схеме рис.1 направление задает только двигатель LP проигрывателя (LP engine). В остальных случаях необходимо просто сориентировать все компоненты и проводники контуров в любую удобную сторону. Для групп контуров с общими ветвями после монтажа первого контура направление всех последующих контуров определяется направлением общей ветви первого контура. Схема рис.1 содержит семь контуров, относящихся ко второй группе (соединительные провода и контакты панелек так же опущены):

Контура 1 и 2 содержат общую ветвь2: «Накальная обмотка TR3»

1 — «общая ветвь2», нить накала EL2

2 — «общая ветвь2», нить накала EL1

Контура 3 и 4 содержат общую ветвь3: « вторичная обмотка TR2»

3 – «общая ветвь3», Sp1

4 — «общая ветвь3», C4, Sp2

Контура 5, 6 и 7 содержат общую ветвь4 которая начинается от розетки 220 B и проходит через всю проводку дома, затем через обмотку генератора либо понижающую обмотку подстанции и возвращается ко второму контакту розетки 220 В. Данная ветвь это самое слабое место качественного звуковоспроизводящего тракта, которое «лечится» только использованием независимого источника питания.

5 – «Общая ветвь4», первичная обмотка TR1

6 – «Общая ветвь4», первичная обмотка TR2

7 – «Общая ветвь4», LP Engine.

(!) Последовательность соединений данных групп контуров при монтаже так же нарушать нельзя: например, в контурах 1 и 2 соединительные провода, идущие от нитей накала VL1 и VL2 должны соединяться прямо с выводами накальной обмотки трансформатора причем провода от выходной лампы (VL2) должны быть присоединены ближе к трансформатору. В контурах 3 и 4 ВЧ головку лучше также подключать отдельным кабелем, соединенным напрямую с вторичной обмоткой TR2. При этом ближе к трансформатору соединяется кабель, идущий к широкополосному динамику.

Все посторонние электрические приборы в комнате, питающиеся от той же фазы, что и звуковоспроизводящий тракт должны подключаться до контура №7 (ближе к генератору 220 В). Их необходимо так же сориентированы в контуры с общей ветвью 2.

Все контуры иллюстрируются на принципиальной схеме однотактного усилителя (рис.1). Общие контура в питании DAC СD плеера подчиняются вышеперечисленным правилам. Пользуясь полученными правилами можно определить контура и их направления любого усилительного каскада. Данные правила были проверены и подтверждены А. Лихницким в процессе макетирования двухтактного усилителя.

image001

Рис. 1

Некоторые особенности экспериментального тракта.

В тракте использованы провода и компоненты из приемников Telefunken и Siemens 30х-40х годов.

image004Проходные конденсаторы самодельные: фольга медная, диэлектрик трехслойный: «бумага – тонкий упаковочный полиэтилен – бумага» т.к. прямой контакт диэлектрика (масла в том числе) и проводника отрицательно влияет на характер окраски компонента. В случае с сухим диэлектриком это можно исправить проложив между проводником и диэлектриком бумагу или хлопковую ткань. Выводы конденсаторов соединены с фольгой без пайки – рулон просто крепко скручен и сильно перетянут ХБ изолентой. И в выводах и в фольге учтены направления.

Выпрямитель — однополупериодный [12] — при использовании стандартной двухполупериодной схемы и стандартного сетевого трансформатора одна из обмоток трансформатора будет в неправильном направлении. Также пагубно влияют на качество звука параллельные пути прохождения сигнала.

Резисторы – монтажные провода соединены с графитовым покрытием напрямую с учетом направлений как проводов, так и графитового покрытия.

Ламповые панельки, аудио и сетевые разъемы – (!) Все лепестки разъемов имеют направленность. Панельки собраны с использованием лепестков с необходимыми направлениями согласно схемы рис 1. RSA разъемы, как «мамы» так и «папы» на межблочном кабеле, использованы от различных производителей тоже с необходимыми направлениями.

Источник сигнала – для достижения максимально короткого пути сигнал взят прямо с выходных ножек ЦАП.

Громкоговоритель – «Ноэма» – 75ГДШ33–16. Перемотан подходящим по диаметру проводом Telefunken и без разрывов выведен прямо на выходные контакты (на участке от диффузора до выходных контактов где обычно применяется «литц» провод свит по подобию телефонного шнура и проклеен резиновым клеем).

image006Музыкальный материал – мастер диски произведенные по технологии АМЛ+ и другие с удачным ремастерингом записей 40х-60х годов.

(!) Везде, где есть возможность, вместо пайки применены скрутки. (Пайка сильно ухудшает ясность – уже при общем количестве паек в тракте в 20 штук избавление от каждой из них вносит очень серьезный вклад в улучшение звучания тракта. Если в тракте больше 30-40 паек, то его ясность страдает уже настолько, что отличить на слух скрутку от пайки достаточно проблематично). Проходные конденсаторы и сигнальные провода удалены от стального шасси на не менее чем 5 мм (в противном случае уходит ясность и разборчивость окраски на ВЧ). Косвенно это подтверждает отрицательное влияние экранированных проводов на звук [13]. Использованы только одножильные провода (в многожильных очень часто жилки уложены не в одном направлении, поэтому звук многожильных проводов сильно зависит от места касания и всегда менее ясен, чем у одной отдельно взятой жилки того же кабеля).

Антон Степичев.

Санкт Петербург,

28 июня 2005 г.

Автор выражает свою признательность А. Лихницкому за помощь в написании статьи.

_________________________________________________________________

[1] — А.М. Лихницкий Размышления об окраске звучания, АМ №1(48), 2003 стр.160-163.

[2] -F.E.Toole. Listening test – Turning Option into Fakt. – JAES, V.30, №6, 1982, p.431-445.

[3] — Установлено Олегом Хавиным (заявлено ранее на форуме www.aml.nm.ru)

[4] — Установлено Анатолием Лихницким (заявлено ранее на форуме www.aml.nm.ru)

[5] — Установлено Евгением Комиcсаровым (заявлено ранее на форуме www.aml.nm.ru)

[6] — Подробно об уровнях восприятия: А.М. Лихницкий «Качество звучания – новый подход к тестированию аудиоаппаратуры». «Пик» Санкт-Петербург 1998 стр. 13-20

[7] — А.М. Лихницкий «Как рассказать о том, что мы слышим» АМ №5(10) 1996г стр. 45.

[8] — А.М. Лихницкий «О тестировании звуковых кабелей» АМ №2(3) 1995г стр. 43.

[9] — А.М. Лихницкий «О тестировании звуковых кабелей» АМ №2(3) 1995г стр. 44.

[10] — В сложных транзисторных трактах собранность ВЧ это единственный ориентир. Звук начинает «оживать» только по достижении определенного порога, который достаточно трудно достичь на транзисторной технике с многополосными акустическими системами. По достижении этого порога правильное направление можно определять даже по телефону, что подтверждают опыты Анатолия Лихницкого

[11] — «Ожившая запись» Интервью с А.М. Лихницким AM, № 1/1994

[12] — То что звучание однополупериодного выпрямителя предпочтительней стандартного двухполупериодного впервые определил Сергей Шабад.

[13] — Установлено Олегом Хавиным (заявлено ранее на форуме www.aml.nm.ru)

Лучший способ выразить благодарность автору - поделиться с друзьями!

0

8 comments for “Построение усилителя с учетом направлений электрических компонентов

  1. Ogonek
    28.10.2016 at 5:14 дп

    Кроме разводки проводников по направлению,в ЛУНЧ необходимо так же учитывать направление магнитных полей создаваемых трансформаторами и дросселями.
    Идеально-размещать на разном уровне по высоте и с разделением металлическим экраном питающих и выходных(межкаскадных если имеются) моточных изделий.Как принято говорить-размещают одни в «подвале» усилителя,а другие сверху.
    Так же необходимо устанавливать трансформаторы и дросселя по возможности на удалении друг от друга и перпендикулярно или под углом по линии сердечников.Что бы минимизировать индукционные наводки.

  2. admin
    28.10.2016 at 3:55 пп

    С легкой руки аудиомаркера я опять вспомнил, что есть ламповый усилитель. Хотя мой первый опыт нельзя назвать совсем успешным, тема опять заиграла яркими красками воспоминаний в моем мозгу 🙂 Заинтересовали две вещи в вашем комменте: трансы на разном уровне и расположение трансов под углом отличным от 90% друг к другу.

    Классика жанра — это прямой угол, 1. Компоновка шасси
    http://audiogo.ru/%d0%bd%d0%b5%d0%ba%d0%be%d1%82%d0%be%d1%80%d1%8b%d0%b5-%d0%bf%d1%80%d0%b8%d0%b5%d0%bc%d1%8b-%d0%ba%d0%be%d0%bc%d0%bf%d0%be%d0%bd%d0%be%d0%b2%d0%ba%d0%b8-%d1%81%d0%b1%d0%be%d1%80%d0%ba%d0%b8-%d0%b8/

    Правильно ли я понял, что непрямой угол дает тоже хороший эффект?

    • Ogonek
      28.10.2016 at 4:52 пп

      Не всегда имеется возможность расположить сердечники под прямым углом,например накладывает свои ограничения размер корпуса:
      http://s019.radikal.ru/i623/1610/cf/7f8ebd36a2d5.jpg
      Всё равно наводок меньше,чем если бы было параллельное расположение.
      ——————-
      При установке на разных уровнях выходных и питающих трансформаторов,да еще и разделенных металлом шасси даст еще более гарантированный результат.
      Как,например,тут:
      http://s50.radikal.ru/i128/1610/65/7b48f7b78142.jpg
      Сверху выходные трансформаторы,а внутри питание.
      ———————-
      Сделали бы тему,с фото,по своему усилителю.Самодельные конструкции всегда интересны,информация собирается и накапливается по крупинкам а каждая самоделка как правило имеет свою «изюминку». 🙂

  3. admin
    30.10.2016 at 4:37 пп

    1. Да, под прямым углом понятное длео, я как-то не зудумывался, что можно под меньшим углом располагать траннсы, вот , что заинтересовало. Про разыне уровни тут полазал- почитал,Ж не все автры согласны, да и монтаж в разных уровнях усложняется. Хотя вынести вверх выходныетрансы проще, чем взгромоздить питальный вторым эшелоном, согласен. Понимаешь, что варится с своем соку вредно и опасно 🙂 нужныы свежие мысли, нужне обмен.
    Мой ламповый опыт едва ли будет кому интерессен, в силу скудости знаний и скупости на траты я так и не смог побороть свои фоны и наводки, потому все и задвинул.

    • Ogonek
      30.10.2016 at 5:42 пп

      Любой опыт-это ОПЫТ.
      Купить готовое дорого или набрать дорогущих железок-большого опыта и умения не надо. )
      А вот сделать что то из ничего,подручными средствами на коленке-вот это достойно похвалы. )
      пс
      А фон..ну что фон? Фон он у всех есть,а бороться с ним можно совместными усилиями(у Кости есть мой скайп и мэйл -вэлками. 🙂 )

      • admin
        30.10.2016 at 11:24 пп

        С купилками сейчас совсем туго 🙂 все сам , все сам 🙂

  4. Сергей
    09.02.2017 at 3:54 пп

    Вы действительно верите в направление провода, резистора и конденсатора? )))

    • admin
      09.02.2017 at 8:51 пп

      Да, теперь я в этом даже не сомневаюсь.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *