Теплый ламповый звук / Habr

Как-то случайно обратил внимание, что 90% статей на хабре с тегом «теплый ламповый» рассказывают о чем угодно, но только не о ламповой технике. В то же время, немногие публикации о ламповых устройствах собирают множество лайков восхищенных комментариев.

Я уже не помню как и когда в моей голове поселилась эта странная идея — собрать ламповый усилитель. Зачем тоже не совсем понятно — меломаном я не являюсь, домашними кинотеатрами давно и быстро переболел, на память об этом времени остались напольные колонки Wharfedale Diamond 8.4, последние годы использовавшиеся исключительно как декоративная подставка для цветов. Как бы то ни было, мысль настолько глубоко поселилась в моей голове, что началось неспешное изучение профильных ресурсов, чтение форумов, поиск схем ламповых усилителей «для чайников» и т.д. и т.п. Отсутствие какого-либо опыта общения с ламповой техникой (самый современный гаджет, который я помню — это ч/б телевизор в студенческой общаге в начале 90-х годов прошлого века) отпугивало и привлекало одновременно.

Вялотекущий поиск мог продолжаться бесконечно долго, если бы однажды не был обнаружен замечательный ресурс — http://tubelab.com/. Свой выбор остановил на однотактном усилителе Tube Lab Simple Single End (SSE), идеально соответствующем моим интересам, а именно: простой усилитель для начинающих с минимумом компонентов, отсутвием каких либо регулировок, при этом достаточно универсальный и, судя по отзывам, прекрасно себя зарекомендовавший. Заказ платы был сделан на сайте (отправляется куда угодно кроме России и Италии), оплата через Paypal, короткая переписка с разработчиком, достаточно быстрая доставка двух плат (Кроме SSE была также заказана плата для продвинутой версии Tublab SE — так сказать «на вырост»). Комплектующие решено было заказывать через e-bay, не быстро, но надежно и недорого — сроки доставки компенсировались удобством (получение на почте, неторопливый поиск сидя за компьютером). Процесс занял достаточно долгое время, но я особенно не торопился (с момента заказа плат до момента успешного включения прошло почти 2 года).

Первые полученные комплектующие

Описывать процесс сборки платы усилителя не имеет смысла, подробные инструкции с картинками есть на сайте проекта. Особо порадовал дисклаймер отказ от ответственности

We are not responsible for injury, accidents, acts of random stupidity, burning your house down, exploding parts, and other undesired actions (all of which are possible) resulting from the use of ANY information contained herein.

Перевод

Мы не несем ответственности за увечья, инциденты, акты случайного помешательства, сожженные дома, взорванные комплектующие и другие нежелательные последствия (все из которых возможны) в результате использования информации содержащейся на сайте

Некоторые рекомендации, полученные в процессе изучения материалов.

• Никогда не устанавливайте электролиты «до упора», между ними и платой должен быть небольшой зазор. Дело в том, что при пайке ножка нагревается и удлиняется, а остывая укорачивается, и, при плотной посадке, может просто отвалиться от обкладки. Учитывая, что в ламповом усилителе процесс нагревания-остывания происходит регулярно, на этот момент стоит обратить внимание.
• Шасси выходных и силового трансформаторов располагать перпендикулярно для уменьшения взаимного влияния.
• Входные аудио разъемы изолировать от шасси, дабы исключить возможность появления «земляных петель» в сигнальных линиях. Если провод экранированный — то экран заземлять только с одной стороны.
• Заказывать комплектующие с запасом, дабы избежать задержек на логистику и сэкономить на доставке.
• И самое главное — осторожнее с покупками комплектующих на ebay (об этом немного позднее).

Одной из проблем, с которой пришлось столкнуться, оказался выбор трансформаторов (силового и выходных) — довольно сложно купить трансформатор с нужными напряжениями, если 110-и вольтовая версия как правило есть в наличии у американских ритейлеров, то трансформатор на 220V нужно заказывать у производителя и ждать 45-60 дней. Кроме того, они довольно тяжелые и стоимость доставки из США практически удваивает стоимость заказа. К счастью, подходящая версия (Hammond 374BX) нашлась в Германии, что позволило существенно сэкономить на доставке и попутно заказать дроссель (индуктивность) для использования в выходном фильтре блока питания. Первая ошибка — заказывая индуктивность, я подбирал сопротивление, совершенно забыв про ток, в результате получил катушку с ограничением по току 100ma вместо минимально необходимых 170ma, пришлось вернуться к более простому и менее качественному варианту с RC фильтром и покупать соответствующий проволочный резистор, поменять же резистор на катушку, если возникнет желание, можно в любое время. С выходными трансформаторами было проще, адекватные сроки доставки оказались только у Transcendar, по всем параметрам подошла модель TT-119.

Наконец, настал момент, когда все комплектующие получены, обозначилось свободное время и ничего не мешало посмотреть, как все это будет работать. В нарушение всех правил техники безопасности, все соединения были произведены прямо на столе перед монитором.

На роль источника сигнала был приглашен старенький LG-P500, в роли колонок — спикеры от музыкального центра, понадобилось некоторое количество красной изоленты и немного храбрости. Таадаааам — включение состоялось, ничего не взорвалось, лампы засветились красивым оранжевым светом… и тишина, точнее, если поднести ухо к колонке, на фоне шума можно было даже услышать музыку, но это был совсем не тот «теплый ламповый» звук, который я надеялся услышать.

Первое, что я решил проверить – это напряжение на выходе выпрямителя, и сразу же был неприятно удивлен, вместо ожидаемых мной 375V x √2-27V= 503.33V (напряжение на вторичной обмотке умноженное на корень из 2 минус падение на лампе) я увидел почти 550V на выходе выпрямителя и соответственно 525V B+(анодное напряжение). Желание тестировать электролиты на выносливость (они рассчитаны на 500V) отсутствовало, пришлось выключить питание. Проверив напряжение сети я в очередной раз удивился — оно оказалось больше 240V (дальнейший опрос соседей подтвердил, что это у всех так). К счастью, трансформатор можно перекоммутировать и на такое напряжение. При втором включении напряжения пришли в норму, но колонки по-прежнему молчали, дальнейшая проверка обнаружила отсутствие анодного напряжения на входном триоде, что на мой взгляд, говорило о неисправности единственного полупроводникового прибора – регулируемого источника тока IXIS10M45.

Решив, что проблема возникла из-за перенапряжения и/или китайского ebay-продавца, заказал новую пару IXIS10M45 из Англии, показалось надежнее и быстрее. Должен сказать, что очередное включение завершилось абсолютно аналогично первому и второму, новые детали хоть и выглядели совершенно иначе, но работать отказывались точно так же. Здесь я уже начал беспокоиться, так как оба канала вели себя совершенно идентично, а напряжение на анодах 12AT7 совершенно отсутствовало. Так как в данной цепи кроме собственно лампы, регулятора тока и априори работающей мелочевки ничего больше не было, подозрение пало на лампу. Аукцион на ebay позволил совсем недорого купить ECC81 (европейский аналог американской 12AT7), а заодно и очередную партию IXYS 10M45 (опять китайский продавец, брал уже с запасом на всякий случай). Третья партия 10M45 выглядела (и звонилась) точно так же, как и вторая, для чистоты эксперимента заменил сразу лампу и IXYS, отсоединил все лишнее (второй каскад) и в четвертый раз не обнаружил ничего на аноде первого триода.

Полный провал, разум отказывался понимать, как такое может быть. На макетной плате собрал простенькую схему со светодиодом и регулируемым источником тока (использовал нетронутый из третьей партии), запитал от блока питания ноутбука – и ОНА НЕ ЗАРАБОТАЛА!!!

В этот момент меня стала преследовать мысль о вселенском заговоре, не работало даже то, что обязано было работать… и я опять решил заказать проблемные микросхемы, только уже через проверенного продавца (Digikey). И в очередной раз возникли сложности даже там, где их не должно было быть. Первую возникшую проблему (в Digikey минимальная стоимость доставки в мой регион составляла 75$, даже за 5-и долларовый заказ). Эта проблема решилась с помощью американского посредника, а вот вторая выявилась уже после размещения заказа — на мой емейл пришло письмо с просьбой

подтвердить что я не террорист заполнить форму BIS711 (кому интересно goo.gl/VAkDYB). Я заказывал обычные радиодетали на американский адрес, зачем нужно заполнять данную форму при покупке обычных радиодеталей мне сих пор не понятно. Указав свое имя свое имя и домашний адрес во все полях, а именно: я — конечный пользователь, я — официальный представитель конечного пользователя, я — покупатель, я — экспортер и указал, что при всем этом я — частное лицо, отправил заполненную форму в Digikey, и уже на следующий день получил подтверждение заказа и тракинг на посылку.

Очередная партия внешним видом отличалась от всех предыдущих, что вселяло определенный оптимизм (картинка ниже)

Проверка на макетной плате обрадовала, светодиод радостно менял яркость в зависимости от сопротивления управляющего резистора. Пять минут для замены детали на плате…

… очередное включение и из колонок зазвучала МУЗЫКА.

Как выяснилось в процессе общения на профильных форумах — поддельные радиодетали на ebay становятся большой проблемой. Вот что пишут модераторы Diyaudio

— Fake parts are a real plague by now. No small chance we all get a share of those when fishing for a quick small purchase.
— I never buy semi-conductors or electrolytic capacitors on eBay for this reason.

Перевод

— поддельные запчасти — беда нашего времени и шансы нарваться на них при небольших срочных покупках достаточно велики
— поэтому (…) никогда не покупаю полупроводники или электролитические конденсаторы на ebay

В результате я получил рабочую плату, восстановил собственную самооценку, разочаровался в Ebay. На скорую руку был изготовлен корпус, как предполагалось в качестве макета для тестирования компоновок, но неожиданно понравившийся.

В настоящий момент усилитель работает в связке с Raspberry Pi&Volumio (в качестве источника), звук действительно очень приятный и реально теплый (+65С). В планах облагородить корпус, побороть немного мешающий гул, встроить USB DAC (будет ламповая звуковая карта), возможно добавить дистанционное управление. Если возникнет интерес, опишу процесс изготовления корпуса, а так же расскажу о выявленных проблемах и путях их устранения.

UPDATE

Схема Jpeg, PDF и расположение элементов(его трудно найти на сайте, использовал для разметки отверстий на корпусе).

Обзор популярных радиоламп для аудио. Разбираемся с применением, маркировкой и аналогами ламп

На фотке стимпанковые гоглы от мастера Xyrgo
Когда-то я думал, что лампы просты и делаются одинаково: если технология одинакова, то зачем делать лампы хуже, чем возможно? Но как оказалось, хоть и прошло много времени, а лампы выпускаются разные, и местами «недостаточно хорошие».
Несколько раз натыкался на одно и то же — при всем возможном выборе обязательно попадётся не та лампа и всё пойдёт наперекосяк. Чтобы уберечься от некоторых типичных неприятностей, можно просто почитать мою новую статью на Датагоре.

Вопросом подбора ламп приходится заниматься любому музыканту, серьёзно относящемуся к музыке. Ведь ламповый аппарат требует планового обслуживания, своевременной замены ламп.
В этом, на первый взгляд, простом действии скрыто много подводных камней. Неправильный выбор либо не даст желаемого эффекта, либо убьёт недешёвые лампы. В инструкциях к аппаратуре частенько не указывается, какие лампы должны стоять и каким требованиям отвечать.

Далее я попробую объяснить, что же нужно делать, какую лампу выбрать и как подобрать аналог.

Содержание / Contents

Многообразие ламп действительно огромное, каждый тип ламп со своей символикой, грейдами и индексами, и, не смотря на то, что определённые индексы предполагают строго определённую функцию лампы, каждый производитель понимает это по-своему.

Для начала давайте разберёмся с обозначением ламп и с тем, как и что называется.

Название радиоламп состоит из нескольких частей. В зависимости от страны производства, количество и смысловая нагрузка этих частей разная. Не вникая в подробности, будем делить их на 3 части: американская, советская и европейская. Да, у советского союза метод маркировки совпадает частично с американцами, частично с Европой. Связано это с тщательным копированием иностранной потребительской техники, дабы не затрачивать силу на разработку своей. Свои же силы тратились на военную технику.

Рассмотрим советскую маркировку:

6 | Н | 2 | П | -EВ

Маркировка делится на 5 частей.
1 часть — число, указывает напряжение накала. В данном случае- 6.3 вольта (число 6).
2 часть — буква, указывает тип лампы, в данном случае двойной триод (буква Н).
3 часть — число, указывает модель конкретного типа лампы (число 2).
4 часть — буква или её отсутствие, указывает на вариант исполнения, в данном случае — стеклянный баллон пальчикового типа (буква П).
5 часть — грэйд, указывает на различные изменения в лучшую сторону от оригинальной модели, в данном случае — повышенная долговечность (буква Е) и повышенная механическая прочность (буква В)

Теперь рассмотрим европейскую маркировку:

E | CC | 83

Маркировка здесь из 3 частей.
1 часть — буква, указывает напряжение или ток накала, в данном случае напряжение 6.3 вольта (буква E).
2 часть — буква или несколько букв, указывает на тип лампы, в данном случае сдвоенный триод (две буквы C).
3 часть — число, обозначает модель данного типа (число 83). Кстати, именно последняя часть может таить в себе сюрприз, так именно 83 модель (и некоторые другие) могут работать и с напряжением накала в 12.6 Вольт, и с напряжением в 6.3 вольта, в зависимости от схемы включения. Весьма деликатный вопрос.

И наконец, рассмотрим американскую маркировку:

12 | AX | 7 | EH

Маркировка из 4 частей, отдельные маркировки весьма непонятные по причине нестабильности 4 части, но об этом по порядку.
1 часть — число, указывает на напряжение накала, в данном случае- 12.6 Вольт (число 12).
2 часть — буквы, указывают на тип лампы, в данном случае — вариант двойного триода с высоким усилением (буквы AX).
3 часть — число, обозначает модель данного типа лампы (число 7).
4 часть — чертовщина, это и грэйд, и производитель. Понимается 4 часть интуитивно.

Начнём с ламп предварительных каскадов.

За всю историю ламповой техники в роли ламп преампа побывало многое, столь многое, что сейчас уже всё и не упомнить. В то же время, в музыкальной технике последних 20-30 лет их ассортимент довольно узок и специфичен, потому именно на них мы и заострим внимание. Сегодняшние наши гости: ECC83 или она же 12AX7, ECC81 или она же 12AT7, 12AU7, 12AY7, ECC88, а так же отечественные аналоги 6Н1П, 6Н2П и 6Н23П. Начнём с лёгонького, оставим мозголомку на сладкое.

Наверное, нет другой такой лампы, которая при одном названии была бы столь разнообразна. Эти лампы выпускаются большим количеством заводов и по сей день, причём выпускаются по-разному, со своими замашками и параметрами. Именно эти лампы используются почти во всех гитарных и бас — гитарных ламповых усилителях, и именно с ними больше всего проблем при выборе.

Самая большая проблема при их выборе — неспособность большинства этих ламп работать в так называемом «катодном повторителе» или «cathode follower» — особом месте усилителя, где нагрузка прикладывается не на анод (как во всех других местах), а на катод. Проблема тут в том, что между катодом и спиралью накала появляется большая разность потенциалов, которая может убить (и очень часто убивает) лампу. Это может происходить очень быстро (в течение минуты работы) или довольно медленно (1-2 недели). Так или иначе, лампы не отживают и близко положенный срок.

Катодные повторители встречаются в многоламповых усилителях, чаще всего на последней лампе преампа, перед фазоинвертором. Если есть ламповая петля эффектов (как, к примеру, в Masa/Boogie или Soldano SLO), то можно быть почти уверенным, что там 2 лампы в катодном повторителе. Встречаются они и в ламповых преампах.

у советской лампы больше всего гейна. Плюс к этому, она дешевле. Есть повод задуматься? Мускулы усилителя таят в себе столь же много особенностей, сколь и лампы предварительных каскадов. Неаккуратный выбор ламп может привести к выходу из строя ламп или даже самого усилителя! Потому надо следовать простым универсальным правилам:

1. Не используйте изношенные лампы. Можно использовать немного б/у, но без явных признаков длительной эксплуатации (чёрный или серый налёт на баллоне, замутнённость стекла баллона и т.п.)
   
2. Если в усилителе используется более одной лампы (2, 4 или 6), то приобретайте лампы, подобранные друг к другу по параметрам и в соответствующем количестве! Если брать лампы в разнобой, то могут возникнуть проблемы от сильного шума и фона до повреждения усилителя!
   
3. Аккуратно обращайтесь с новыми лампами. Большинство ламп преампа маленькие, жёсткость их корпуса достаточно велика чтобы пережить даже падения. А вот с выходными лампами все наоборот — они большие и хрупкие.

Рассмотрим наиболее распространённые лампы, а именно EL84 и их аналог 6П14П, 6V6 и аналог 6П6С, 6L6 и аналог 6П3С, а оно же 5881 и KT66, и, наконец, EL34 и её вариант 6550.

Эти довольно распространённые лампы незаслуженно часто игнорируются музыкантами, как «недоросшие». Очень часто им приписываются различные низкокачественные свойства, вроде рыхлого звука, недостаточной массивности и детальности.
Надо думать, что это происходит из-за их небольшого размера — стандартный пальчиковый корпус не так внушает, как огромный баллон октальной лампы. Однако, несмотря на все нападки, это лампа с весьма характерным звуком, великолепно звучащая на клине или кранче.
Да, мощные искажения она передаёт с трудом, так же как и, перегружаясь, сама даёт очень странный звук. Но списывать в утиль её не следует, ибо в своём классе вряд ли можно найти что-то лучшее, что и доказывают старые усилители Laney.

При выборе этих ламп надо учесть следующее: этих ламп существует 2 основных типа вне зависимости от производителя: простая EL84 и лампа с грейдом M (military)- EL84M. Последняя лампа отличается тем, что может работать при гораздо более высоких напряжениях, позволяя получить с четвёрки этих ламп до 50 ватт (против 30 у EL84) и имеет более жёсткое, агрессивное звучание. Такой подход применяется, например, в упомянутых усилителях Laney. Разумеется, ставить вместо EL84M простую EL84 нельзя — лампа банально не выдержит нагрузки, что может привести к повреждению усилителя. А вот наоборот — можно!

У лампы EL84 (без грейда М!) есть советский аналог, 6П14П:

Вообще считается, что им является лампа 6П14П, но внимательно изучив характеристики можно заметить, что у некоторых существенные различия. Более близким аналогом является та же лампа, но с грейдом ЕВ: 6П14П-ЕВ. Лампы настолько аналогичны, что после замены одних на другие требуется только подстройка смещения, звучат они ну очень похоже.
Перед покупкой этих ламп стоит уточнить, какое напряжение действует в усилителе. Бывает и так, что в очень старых усилителях на высоких напряжениях трудились и обычные EL84, и новые, например JJ EL84 просто не выдерживают, о чем есть множество тем на форумах. Если возможности узнать напряжение нет, то лучше раскошелиться на более дорогую военную EL84M.
Не смотря на свой размер и мощность, сопоставимую с EL84, эта лампа, на удивление, оценивается, как «взрослая». На удивление потому, что эта лампа начала свою карьеру в усилителе для начинающих «Fender Tweed Champ». Хотя, можно и понять такое отношение, ведь эта лампа ведёт себя как большие собратья, с лёгкостью передавая все, что на неё подадут, будь то чистый звук или тяжёлый перегруз. Сама лампа так же перегружается хорошо, давая взрослый перегруз.

Думаю, не многие видели оригинальную 6V6, выполненную в металлическом баллоне. Вариант, применяемый в усилителях, имеет прямой стеклянный баллон и грейд GT — 6V6GT. Именно они используются в усилителях как по одной, так и по 2 штуки.

Советской промышленностью выпускался полный аналог этих ламп 6V6GT под маркировкой 6П6С.

Советские лампы в нормальных условиях абсолютно равноценны, имеют сходное звучание и аналогичные характеристики.

При подборе данных ламп для усилителя стоит учесть одну особенность — лампы ранних годов выпуска делались с большим запасом по рабочему напряжению, что нещадно эксплуатировалось в усилителях Fender. Современные версии 6V6GT, как и 6П6С не способны выдержать такого напряжения, потому очень быстро помирают. Перед выбором стоит уточнить у производителя или у мастера, насколько высокое напряжение в усилителе. Если выше, чем возможности лампы, то стоит сделать выбор в пользу более дорогих, но и более устойчивых 6V6EH

Будучи старшим братом 6V6, эта лампа имеет долгую историю, за время которой нашла своё место в различных областях аудио — от домашних систем до профессиональных усилителей.
Как и младший брат, лампа изначально выпускалась в металлических баллонах, но со временем преобразовалась в стеклянный, обретя маркировку 6L6GT. По сей день вариант со стеклянным баллоном используется в гитарных и Hi-End усилителях. Эту лампу многие копировали и дорабатывали, пока не выпустили более мощный вариант, названный EL34, не многим похожий на оригинал. Но были и копии 1 в 1:

Советский вариант, с маркировкой 6П3С:

Современный вариант с маркировкой 5881 (есть мнение, что это просто военная маркировка):

Современный вариант KT66:

Умощнённый вариант 6L6GC:

Стоит заметить тот факт, что оригинальная 6L6GT и советская 6П3С настолько похожи, что часто последнюю продают вместо оригинальной не только в России, но и на западе. Отличить их друг от друга довольно тяжело, а слабозаметную разницу в звучании можно списать на различия в производстве на разных заводах.

При выборе этих ламп для усилителя надо руководствоваться мощностью усилителя. Так рекомендуемый режим работы для оригинальной 6L6GT и её клонов позволяет получить не более 45-47 ватт. Если усилитель предполагается быть более мощным (о чем могут быть упоминания в руководстве или на панелях самого усилителя), то следует использовать более мощный и, соответственно, дорогой вариант 6L6GC. Невыполнение данного условия может привести к слишком быстрому износу ламп.

На этот раз это всё, что я хотел рассказать о лампах. Замечания об ошибках и полезные дополнения принимаются в комментариях.
Надеюсь, что моя статья поможет вашим лампам работать хорошо и долго.

Камрад, смотри полезняхи!

Михаил Соловьев (-=Sm()kE=-)

Чебоксары

Работаю в Relpro Industrial Group в направлении производства реле и выпрямительных систем. Начальник, инженер, технолог, монтажник и специалист по применению в одном лице, хотя, к счастью, почти всегда есть кому меня заменить в вопросах монтажа и инженерии 🙂

 

Все о ламповых микрофонах: история, особенности использования

В этой статье мы расскажем о ламповых микрофонах: устройстве, принципе работы, отличиях от других видов, причинах популярности, особенностях использования в современных студиях.

Тайны лампового звука

«Теплый», «жирный», «мясистый», «правдивый»… ламповый звук. Эти и другие выражения можно часто встретить на различных форумах, в статьях любителей и профессионалов звукозаписи, в рекламе и отзывах. Принято считать, что лучше лампового микрофона может быть только другой ламповый микрофон. Более дорогой, конечно.

Давайте попробуем разобраться в том, что собой представляет ламповый микрофон, и стоит ли за него отдавать немалые деньги.

На фото – ламповый микрофон. Лучше лампового микрофона может быть только дорогой ламповый микрофон

Немного истории

Об эталонах

В прошлом веке, когда индустрия полупроводников еще не получила должного развития, и транзисторы были довольно шумными, все студийные конденсаторные микрофоны были ламповыми. Кстати, современные ламповые микрофоны не сильно отличаются от своих прообразов из 40-х годов.

И до сих пор суждение о том, что какой-то микрофон звучит словно модель 50-х и т. д., считается отличным комплиментом производителю. Поэтому они считают за честь подчеркнуть связь своей продукции с микрофонами 40-х или 70-х годов. Заметьте, это отнюдь не дань прошлому, не снобизм, а объективная оценка по многим параметрам.

На фото: Старый микрофон NEUMANN U47, который использовали в звукозаписи с 1949 по 1965 гг.

Усовершенствованные модели

К концу прошлого века ситуация слегка изменилась, и в профессиональных конденсаторных микрофонах в качестве преобразователя импеданса стали использовать малошумящие полевые транзисторы. Данные микрофоны стали наиболее распространенными в студиях звукозаписи, эдакие «рабочие лошадки», которые честно делали и делают свое дело.

Новая волна

Но относительно недавно у музыкантов и студий звукозаписи вновь проснулся интерес к ламповым предусилителям, которые размещают в корпусе конденсаторных микрофонов. Сейчас наблюдается настоящий бум ламповых технологий, причем изготовители стараются воспроизвести именно старое ламповое звучание, иногда используя для этого в своих микрофонах шипящие лампы 40-х годов и того же возраста трансформаторы. Что удивительно, микрофоны со столь «древней» начинкой могут стоить раза в два дороже аналогичных моделей, собранных на современной элементной базе, которые обеспечивают стабильное и бесшумное звучание в течение долгого времени. Причем раритетные микрофоны покупают не в качестве особого украшения студии, а в качестве микрофонов, равных которым по звучанию нет.

Немного физики

Любой конденсаторный микрофон имеет предусилитель, который расположен в самом корпусе и имеет высокоомный вход. Этот предусилитель представляет собой или полевой транзистор, или лампу. Необходимо усилить сигнал уже в самом микрофоне, так как он очень слабый и на пути по длинному кабелю до внешнего предусилителя может существенно исказиться. В ламповом микрофоне, соответственно, имеется ламповый (а не полупроводниковый) усилитель. Обычно лампа располагается в микрофоне ближе к капсюлю, чтобы уменьшить различные искажения, шумы и наводки.

На фото – микрофон с ламповым усилителем. Микрофоны с ламповым усилителем сейчас на пике популярности и стоят в несколько раз дороже обычных

Блок питания для лампового микрофона идет с ним в комплекте и совершенно необходим, так как для работы лампы требуется очень качественная фильтрация напряжения. Блок питания формирует фантомное напряжение 48В или 12В для накала лампы и анодное – 120–200В.

Но и это еще не все. После предусилителя, также внутри микрофона стоит трансформатор, который преобразует сигнал из небалансного в симметричный балансный (XLR) для защиты от помех. Звук микрофона во многом зависит от этого трансформатора, а хорошие трансформаторы стоят больших денег.

Все ламповые микрофоны устроены и работают одинаково, как и 70 лет назад, ибо схемотехника ламповых усилителей конденсаторных микрофонов практически не изменилась с момента ее изобретения. Просто нет различных вариантов включения лампы, она работает только вот так и никак иначе.

Немного о звуке

Так почему же музыканты предпочитают ламповые усилители мощности транзисторным? Звучание ламповых микрофонов ласкает им слух, потому что там нет нечетных гармоник. Есть четные гармоники, которые звук не «пачкают», а лишь украшают. И в режим насыщения при перегрузках ламповые усилители входят плавно, поэтому меньше искажают сигнал.

Эффект усиления

Стоит отметить еще одно положительное качество ламп. Речь идет о коэффициенте усиления. Одна радиоэлектронная лампа (триод/пентод) может заменить по усилительным свойствам минимум два-три транзистора и даже одну микросхему, в которой несколько десятков транзисторов. То есть при тех же выходных параметрах в ламповом усилителе сигнал претерпит лишь одно единственное преобразование (от катода и сетки к аноду), то есть скопируется только один раз. В транзисторном же усилителе на выходе мы получим третью или четвертую копию. Причем мы говорим не о цифровом копировании, а об аналоговом, поэтому каждый следующий каскад усиления меняет сигнал безвозвратно.

На фото – поэтапное снятие лампового корпуса.

Электронная лампа и ее усилительный каскад дают ряд очевидных преимуществ:

• большой коэффициент усиления;
• значительный динамический диапазон, который не боится перегрузки;
• отличное прозрачное звучание.

Но не стоит ожидать от лампового микрофона чуда, он не выполнит работу звукорежиссера по «посадке» голоса в общий микс. Ламповый микрофон просто «правдивее и живее», только и всего. Остальное зависит от вас.

На фото – ламповый микрофон в кейсе с сопутствующим оборудованием

Надежен ли ламповый микрофон?

Ламповый микрофон, безусловно, надежен. Срок службы лампы – десятки лет, а если используется лампа, изготовленная в СССР с маркировкой «В» (военная), то и сотни. Также можно не бояться разбить лампу, ведь для этого вам придется либо разобрать микрофон, либо забивать им гвозди.

Микрофонные лампы

Немного о грустном: цена

За все приходится платить, в том числе и за хороший звук, который подарит вам ламповый микрофон. Ценник устройства если не удивит вас, то точно не порадует. Поэтому хороший ламповый микрофон – это гордость студии. И стоить он будет очень дорого.

Сейчас можно купить относительно дешевый китайский ламповый микрофон, но при этом не стоит ожидать от него чудес и того самого «теплого и лампового» звука.

Переделка

Можно ли добиться лампового звука от простого микрофона или сделать его ламповым? Можно. Но стоит ли? Рассмотрим каждый случай подробнее.

• Конденсаторные микрофоны. Если вы разбираетесь в электротехнике и не боитесь экспериментировать со схемами, то можно «заморочиться» и заводской предусилитель заменить на ламповый прямо в корпусе конденсаторного микрофона. Такой микрофон можно подключать к микшерным пультам и компьютерным интерфейсам, имеющим фантомное питание 48В. Это позволит музыкантам без больших материальных затрат оценить достоинства усиливаемого звука. Но для накала лампы вам все равно понадобится дополнительный источник постоянного напряжения. Но можно поступить проще: купить ламповый предусилитель.
• Динамические микрофоны. Динамические микрофоны значительно реже используют в звукозаписи, чем конденсаторные, да и переделывать там нечего, так как изначально усилителя в них нет. В этом случае можно лишь приобрести ламповый предусилитель к микрофону, который будет служить отдельным устройством на пути между микрофоном и пультом / компьютерной картой.
• Ленточные микрофоны. Теоретически ленточные микрофоны можно переделать в ламповые, но это нецелесообразно, потому что КПД ленточки должен быть достаточно велик, чтобы сигнал не утонул в шумах усилителя. В старых моделях 60–80-х годов качество капсюлей ленточных микрофонов оставляет желать лучшего, а современные ленточные микрофоны в студиях звукозаписи практически не встречаются.

Советы по использованию ламповых микрофонов

1. Наберитесь терпения. Включив микрофон, вы услышите… тишину, потому что в течение 5–7 секунд происходит накал лампы. Сигнал появляется позже. А вот готов к записи микрофон будет только через 10–15 минут, так как ему нужно «прогреться».

2. Всегда сначала коммутируйте и только потом включайте всю систему в сеть. Это обязательное правило поможет уберечь вашу аппаратуру от возможных перепадов напряжения в сигнальных сетях.

3. Не экономьте на поп-фильтрах. Соблюдайте дистанцию примерно 10 см от микрофона до рта (при записи вокала), а при хорошо поставленном голосе 15–20 см, если позволяет акустическое оформление студии. Это позволит избежать вам лишней «грязи», свистящих и шипящих, да и звук получится более естественным.

На фото – ламповый микрофон с поп-фильтром. Используйте только качественные поп-фильтры

4. Соблюдайте условия хранения. Не стоит хранить ламповые микрофоны в герметично закрытых пакетах, если возможен перепад температур при транспортировке или хранении. При охлаждении влага выделится и осядет на мембранах и других элементах. Помните, что после записи вокала микрофон желательно не убирать сразу, а дать ему просохнуть (минимум 24 часа).

День сегодняшний

На фото – ламповый микрофон. Ламповые микрофоны нужно беречь от лишней влаги и перепадов температур

В настоящее время более 85 % микрофонов, используемых в студиях звукозаписи, на радиостанциях и сценических площадках, — конденсаторные. Разница в звучании ламповых микрофонов, по сравнению с транзисторными, все больше привлекает внимание студийных звукорежиссеров. Ламповые микрофоны придают звуку характерную «окраску», которая может хорошо восприниматься конкретным слушателем, однако другие ее могут и не заметить.

Покупать ли дорогостоящий ламповый микрофон для получения «теплого и лампового звука», решать только вам.

Работа усилителя класса А — подробно о принципе действия УМЗЧ

Работа усилителя класса А — специфические особенности схемотехники усиления аудио сигнала

---

Работа усилителя класса А — у всего есть свое начало, и, если мы говорим о режимах работы усилителя, у истоков стоит конечно же класс А. Именно с него началась история усилителей в частности и электронного аудио в целом.

Все, что было до — к электронике, да и вообще к электричеству отношения не имеет, а все что появилось после проще всего понять, зная как работают усилители класса А. Ну и самый удивительный факт: при том, что данная схемотехника уже успела справить свой столетний юбилей, она по-прежнему востребована и конкурирует на равных с самыми совершенными схемотехническими решениями XXI века.

Работа усилителя класса А — основной принцип действия

В далеком 1916 году шведский ученый Эрнст Александерсон, работавший в американской компании General Electric, получил патент на схему усилителя, которая известна всему миру как класс А. Принцип действия усилителя класса А предельно прост, а для создания усилителя такого типа достаточно одного транзистора или одной лампы. Для того, чтобы понять, что такое работа усилителя класса А, рассмотрим более классическое решение: лампу.

Непосредственно в процессе усиления звукового сигнала в радиолампе участвуют три конструктивных элемента: анод, катод и сетка. При подаче питания в схему между катодом и анодом возникает поток электронов, а сетка, располагающаяся между ними, выполняет роль регулирующего клапана.

При наличии на сетке электрического потенциала она препятствует свободному прохождению электронов, и, чем выше электрический потенциал на сетке, тем меньше электронов проходит от катода к аноду вплоть до полного закрытия лампы. Таким образом, включив полезную нагрузку (акустическую систему) между катодом и анодом и подав сигнал на управляющую сетку, мы получаем простейшую схему усилителя мощности.

Специфика и работа усилителя класса А с аудио сигналом, заключается в том, что звуковая волна имеет симметричную форму с положительной и отрицательной составляющими, равными по амплитуде.

При подаче такого сигнала на вход усилителя произойдет следующее: в момент прохождения положительной полуволны лампа будет открываться и закрываться так, что сигнал на выходе будет повторять форму звуковой волны на входе. Но в тот момент, когда на вход поступит отрицательная часть полуволны, сетка уже будет полностью заперта, и вместо воспроизведения звука на выходе усилителя мы получим тишину.

Несмотря на то, что в статье мы говорим преимущественно о ламповом классе А, транзисторы так же способны работать соответствующим образом, и на картинке выше вы видите стандартную схему

Для того, чтобы дать лампе возможность воспроизводить обе половины сигнала, Эрнст Александерсон организовал смещение нулевой точки входящего сигнала относительно нулевой точки (полностью закрытого состояния) лампы примерно на середину ее рабочего диапазона. Таким образом, среднее положение звуковой волны соответствовало полуоткрытому состоянию лампы.

В момент прохождения положительной полуволны входящего сигнала лампа открывалась еще сильнее, а при воспроизведении отрицательной полуволны закрывалась, но частично, не доходя до минимальной отметки.

Работа усилителя класса А и его плюсы

На первый взгляд, схема довольно симпатична и имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Во-первых, она проста, лаконична и является отличным примером предельно короткого звукового тракта. Во-вторых, лампа или транзистор, работающие в классе А, постоянно находятся в рабочем состоянии и мгновенно реагируют на изменения входящего сигнала — у них нет временных задержек, возникающих в момент выхода из полностью закрытого состояния.

В-третьих, середина рабочего диапазона электронного компонента — это та зона, в которой он работает максимально эффективно и без искажений. Значит, если не увеличивать амплитуду до предельных значений (не выкручивать особенно сильно ручку громкости и не подключать к усилителю тяжелую нагрузку), усилитель будет работать исключительно в комфортном режиме, и сигнал на выходе будет иметь практически идеальный вид.

К сожалению, все эти плюсы без побочных эффектов можно реализовать только в слаботочных цепях предварительного усилителя. А когда речь заходит о работе на мощностях, необходимых для взаимодействия с акустическими системами, класс А проявляет свои не менее очевидные минусы.

Минусы

Главные минусы класса А так же, как и плюсы, вытекают из выбранного создателем принципа работы. Нулевой уровень входного сигнала приходится на середину рабочего диапазона электронного компонента, а это значит, что, когда на входе тишина — транзистор или лампа уже открыты наполовину и работают вполовину своей мощности, расходуя вхолостую много энергии. Реальный же КПД усилителей класса А оказывается существенно ниже теоретических 50%. Из 100% энергии, потребляемой усилителем, акустика получает не более 20–25%, а вся остальная энергия преобразуется в тепло.

Повышение рабочей температуры может негативно сказываться на режиме работы усиливающего элемента, поэтому транзисторные усилители класса А, выдающие хоть сколько-нибудь существенную мощность, обладают огромными радиаторами.

Если же вы хотите получить на выходе не десятки, а сотни ватт мощности, сохранив при этом режим работы усилителя в классе А, готовьте комнату побольше и вентиляцию для отвода тепла помощнее, ведь вследствие низкого КПД сам усилитель будет огромным, а его блок питания и вовсе колоссальным.

За всем этим следует целый ряд сопутствующих проблем. Прежде чем счастливый обладатель усилителя класса А получит свой первый огромный счет за электричество, ему придется потратить немало денег на сам усилитель, ведь большие блоки питания, тяжелые выходные трансформаторы ламповых и массивные радиаторы транзисторных усилителей сами по себе стоят денег.

В ходе эксплуатации вслед за увеличившимися расходами на электроэнергию аудиофил рано или поздно столкнется с еще одной проблемой усилителей класса А — повышенным износом активных элементов схемы. Особенно эта проблема касается ламп. Работа усилителя класса А, где именно лампы постоянно находятся под большой нагрузкой, что сокращает их и без того малый ресурс работы.

Особенности

Понимая как работает усилитель в классе А, мы можем рассмотреть его и с аудиофильской точки зрения. Ситуация с искажениями на малых уровнях громкости вполне понятна: пока амплитуда сигнала не высока, усилитель работает в идеальных условиях и обеспечивает на выходе если не абсолютно совершенный сигнал, то что-то к нему максимально приближенное. Но возникает вопрос: что же происходит когда мы делаем музыку погромче?

До определенного момента — ничего страшного, но, как только пики сигнала приближаются к пороговым значениям (максимально открытому и закрытому состоянию лампы или транзистора), искажения будут расти существенно, как и у любого другого усилителя, после чего произойдет компрессия с выходом искажений за все мыслимые границы нормы.

Кто-то заметит, что любой усилитель можно перегрузить и загнать в искажения. Это справедливо. Но тонкость момента состоит в том, что усилители класса А по определению маломощны, а значит довести их до предельной нагрузки не составляет труда. Именно это происходит в те моменты, когда усилитель, только что воспроизводивший тихую камерную музыку с невероятным уровнем детализации, вдруг сваливает в неразборчивую кашу более громкое звучание симфонического оркестра.

Следующая специфическая особенность схемотехники касается блока питания. Это, кстати, один из важнейших компонентов любого усилителя, ведь энергия поступающая в акустику — это энергия блока питания, модулированная входящим сигналом. Выражаясь в более понятной автомобильной терминологии, блок питания — двигатель, а схема усилителя — руль.

Так вот, низкий КПД усилителя класса А и высокий ток покоя загоняет блок питания в довольно сложные условия: он должен иметь солидный запас мощности, чтобы, выдавая постоянно высокий ток, быть готовым мгновенно отдать в разы больше. После резкого всплеска сигнала конденсаторам блока питания необходимо зарядиться, т. е. взять дополнительную энергию от трансформатора, который и без того постоянно озадачен тем, чтобы поддерживать высокий ток покоя усилителя.

Далеко не все блоки питания способны справиться с такой задачей без побочных эффектов, поэтому, если звучание мощного усилителя, работающего в классе А, кажется вам медлительным, быстрая музыка смазывается, а бас получается неизменно гулким и размазанным во времени, — не удивляйтесь и не спешите обвинять в этом акустику или ее неудачное расположение в помещении.

Практика

Несмотря на все недостатки и технические особенности, усилители класса А по-прежнему производятся разными производителями и образуют весьма заметную нишу на рынке Hi-Fi техники, а если быть точным — в сегменте High End, где габаритами, энергопотреблением, сложностью эксплуатации и даже ценой можно пренебречь в угоду его величеству звуку.

Кроме того, с 1916 года и по настоящий момент времени на свет родилось немало талантливых инженеров, которые нашли способы существенно компенсировать вышеупомянутые проблемы.

Отличным примером вышесказанному является ламповый усилитель Octave V 16 Single Ended. Слова Single Ended в названии переводятся как «однотактный», что является техническим описанием режима работы ламп и, фактически, выступает синонимом понятия «класс А».

Для того, чтобы взбодрить классическую схемотехнику и приблизить эксплуатационные характеристики усилителя к современным реалиям, разработчики Octave воплотили в жизнь сразу несколько оригинальных решений, корректирующих режим работы. Адаптивная трехступенчатая настройка режима работы усилителя управляет величиной тока смещения сообразно максимальной амплитуде входящего сигнала, чтобы не держать схему усилителя в режиме высокого энергопотребления без необходимости.

А когда сигнал на входе отсутствует более двух минут, включается режим Ecomode, который понижает энергопотребление до 35%. Таким образом, усилитель, оставленный без присмотра, не будет без толку греть помещение.

За качество звучания разработчики боролись не меньше, чем за энергоэффективность, поэтому использовали высокотехнологичные трансформаторы с компенсацией магнитного поля, усовершенствованные каскады предварительного усиления, расширяющие диапазон воспроизводимых частот, а также самые совершенные схемы стабилизации, избавляющие от шумов и гула, которые усилители класса А с удовольствием демонстрируют даже при небольшом отклонении от рабочих параметров.

В результате, усилитель можно использовать с совершенно различной нагрузкой: от низкоимпедансной акустики до высокоимпедансных наушников, — не боясь вывести их из строя или просто выйти за пределы рабочего режима. Следящие электронные схемы перенастраивают выходные каскады автоматически.

Читая это, самое время вдохновиться и решить, что абсолютно все проблемы уже решены современными инженерами. Но не спешите, ведь нужно заглянуть в паспортные данные. А там картина вырисовывается крайне специфическая. При низких показателях шумов и искажения, имея без малого два десятка килограмм живого веса и потребляя от сети до 200 Вт, Octave V16 Single Ended выдает на акустике импедансом 4 Ом не более 8 Вт на канал при использовании самых мощных ламп. Для наушников этого вполне хватит, но где искать подходящие колонки?

Звук

Поскольку данный текст является частью большого цикла публикаций, посвященного различным типам усилителей, в процессе его подготовки было проведено одно большое сравнительное прослушивание, в котором участвовали усилители различных классов. Для придания прослушиванию достаточной степени объективности было выбрано две модели напольных колонок.

Одна из них была заведомо тяжелой нагрузкой с низкой чувствительностью — крупным тугим басовиком, и требовала высокой подводимой мощности. Вторая же была призвана стать обратной стороной медали: предельно легкой нагрузкой, способной сработаться с любым, даже маломощным усилителем. И во всех случаях эта схема тестирования была вполне рабочей до того момента пока на сцене не появился Octave V16 Single Ended с его 8 Вт на канал.

На тяжелой нагрузке искажения были столь реальны, что их, казалось, можно было потрогать, а нагрузка, ранее известная как легкая, успешно справилась с ролью тяжелой. За неимением под рукой еще одной пары колонок мощностью в несколько ватт и с чувствительностью выше 100 дБ роль легкой нагрузки выполнили наушники.

С колонками, которым по паспорту требуется не менее 25 Вт, Octave V16 Single Ended сработался на удивление неплохо. Если не злоупотреблять громкостью, можно в полной мере оценить живой, открытый и чистый звук, который на спокойных аудиофильских записях просто превосходен.

Ситуация осложняется, когда дело доходит до более динамичной музыки, а на рок-композициях усилитель с удовольствием сваливает звучание гитар в кашу, давая в качестве бонуса вполне различимую на слух компрессию. Спасает лишь тот факт, что компрессия и искажения в исполнении ламп в отличие от транзисторов придает звучанию довольно приятную окрашенность.

Если же попытаться уменьшить нагрузку на усилитель, понизить громкость, а затем подсесть поближе, чтобы не потерять в звуковом давлении — картина исправляется. И грязи нет, и деталей больше, и компрессия не ощущается. Здесь я замечу, что по габаритам этот усилитель совсем небольшой, его можно поставить не только в стойку, но даже на стол, для использования с наушниками и полочными мониторами ближнего поля.

В полной мере прочувствовать принадлежность усилителя к категории High End удалось в наушниках. Совершенно сумасшедшая детальность, открытое, объемное и тембрально богатое звучание, управляемый и четкий бас — все то, о чем можно мечтать. И, что характерно, даже на быстрой тяжелой музыке усилитель начал вести себя достойно. Никакой вальяжности, никакой каши, никакой гулкости в НЧ-диапазоне. Вот что значит — обеспечить усилителю класса А оптимальный режим работы.

Выводы

Усилитель класса А имеет немало плюсов. Проще говоря — его есть, за что любить. Но в современном мире он занимает особое место. Это тот краеугольный камень, вокруг которого придется выстраивать всю остальную систему и под который, в некотором смысле, даже придется подстраивать свой образ жизни.

В первую очередь, речь идет, конечно, о правильном подборе акустики. Тут самое время вспомнить о рупорной акустике с её высокой чувствительностью, да и о винтаже задуматься не грех. Все же в прошлом у разработчиков было больше понимания, как обеспечить много звука, имея на руках маломощные усилители. Ну и при всем вышесказанном надо понимать, что система неизбежно получится жанровой. Бороться с этим фактом бессмысленно, убеждать себя в обратном глупо. Остается просто получать от этого удовольствие.

Если же мы говорим о применении схемотехники класса А в схемах предусилителя или в усилителях для наушников — ситуация в корне меняется. Там, где от усилителя не требуется выделения высокой мощности, класс А показывает исключительно свои положительные стороны, не пытается заставить пользователя жить по своим правилам и не демонстрирует каких-либо жанровых пристрастий.

Продолжение следует…

Источник: stereo.ru

Ламповые усилители. Звучание электронных ламп

Уважаемые телезрители. Здесь кратко рассмотрены некоторые типы электронных ламп, пригодных для применения в ламповом звуке. Изложение выполнено для прояснения замутнённого и замызганного дилетантами понятия «качество звука» электронной лампы. Под качеством звука, создаваемого режимом лампы в электронной схеме, я понимаю и буду понимать минимально возможный уровень искажения электрического сигнала. Наиболее существенными следует считать гармонические и интермодуляционные искажения. Текст статьи далее приведен с оценкой психофизиологических особенностей восприятия звуков человеком, поэтому вначале лирическое вступление.

Электронная лампа в УНЧ это в обобщенном смысле аналог двигателя в автомобиле. Лампы бывают маленькие и большие, стеклянные и металлические, дешевые и не очень. Их различают по назначению, типу и внутренней схеме. Наиболее простые по схеме — триоды. Более сложные — тетроды и пентоды. По назначению различают мелкие лампы предварительного усиления и мощные лампы выходных каскадов. Во входных каскадах усилителя вполне применимы триоды. Для усиления звука в выходном каскаде лучше подходят более сложные лампы, поскольку изготовитель учёл больше особенностей управления ими в схеме самой лампы. Источником звука служит архив, сформированный на различных носителях, а также голос в реальном времени и живые звуки, извлекаемые человеком из предметов. Звук из архива проходит несколько ступеней усиления и на завершающем этапе излучается громкоговорителем. Органы слуха человека включены природой в систему восприятия, которой руководит мозг.  Поэтому восприятие человеком одного и того же набора звуков может быть разным, хотя органы слуха устроены одинаково. Человеком были разработаны и нормированы критерии качества передачи звука, оценивающие уровень вмешательства техники в природное звучание и позволяющие количественно сравнивать разные устройства. При создании предметов для передачи и усиления звуков люди стараются руководствоваться объективными критериями. При недостатке объективных критериев человек включает механизм самозащиты и добирает нужный вес субъективными.

Человек деятелен, создаёт технические устройства для передачи звука. Наиболее квалифицированные персоны имеют оборудование и могут объективно оценить качество созданного. Остальное большинство людей не умеет или не имеет возможности оценить объективное качество подобных устройств, однако все уважают свой труд, а большинство склонно к тщеславию. Высокая предприимчивость, помноженная на честолюбие заставляют людей рассказывать байки о собственных достижениях не только вслух, но и всеми доступными способами. Благодаря электронным средствам коммуникации возникают форумы, на которых накапливается полезная информация, а также словестный мусор эмоций и бахвальства. Рациональные сведения обычно оценивают количественно, эмоциональные — через образы. Люди излагают информацию, как правило в собственной системе ценностей, руководствуясь мировозрением и жизненным опытом, а также здоровым желанием научить. Если системность и квалификация есть, то результат бывает позитивный. Невысокая техническая квалификация, романтизм и честолюбие могут стать причиной возникновения сообществ людей с воображаемыми особенностями. Так у некоторых персон возникает ощущение особости. Это ощущение может стать убеждением, а может оказаться неустойчивым состоянием. При этом воздействие внешних факторов может вернуть человека к здравому смыслу. Особая категория — люди глупые и ограниченные. У них есть большие перспективы на форумах, поскольку наивный с виду вопрос может заставить многих аборигенов пуститься в рассуждения, излагать собственные ощущения и давать советы. Поскольку характеристики ламп отличаются, то и уровень их влияния на сигнал будет разный. Поэтому совершенно очевидно, что результаты преобразования сигнала разными лампами будут разные. Но определение качества сигнала на слух не имеет отношения к оценке уровня искажений и, следовательно, к оценке качества звука. Суждения о качестве по результатам прослушивания это край самонадеянности и наглости. Применение совокупности человеческого уха и мозгов в качестве инструмента оценки качества звука считаю глупостью. Это тупик, аналогичный спору чья жена красивее. Одному нравятся худые и чистые, другому толстые и потные. Вот и пусть употребляют по прямому назначению. А в рассуждения про качество звука отдельных ламп залезать не следует.

Мне например нравится свечение больших усилителей, в режимах, близких к предельным. У хорошо сбалансиванных четвёрок из лампочек 6П3С присутствует очень характерное равномерное свечение синим цветом по кромкам анодов. А если увеличивать ток, то к этому свечению добавляется розовое свечение самих анодов. Зрелище завораживающее, однако продолжительная эксплуатация ламп в таких режимах не рекомендуется ввиду повышенной интенсивности износа начинки баллонов. Что тут можно возразить? Вероятно то, что некоторые любят погорячее.

Каким образом человек оценивает важное для него событие? В отсутствие инструментальных критериев он оценивает всё по ощущениям. Человек способен оценить качество работы мотора по уровню тяги автомобиля. Это интегральный критерий, который интересует большинство. Но сам мотор объективно оценить по ощущениям затруднительно. Точно также обстоит дело с объективностью оценки электронной лампы по отношению к понятию качество звука. Объективно оценить уровень искажений при помощи ощущений невозможно, это принципиальное соображение, нужны измерительные инструменты. А то, как конкретная лампа звучит, персона оценивает субъективно. Одному нравится, другому не нравится, но это не имеет отношения к понятию уровень искажений, которое положено в основу понятия качество звука. Имено поэтому я утверждаю, что рассказы про качество звучания электронной лампы в звуковом тракте полная чушь. Чаще всего подобное повествование характерно для малоквалифицированных и честолюбивых людей. Иногда это бредятина от малоумного и малограмотного персонажа, сдобренная большой кучей эмоций в пьяном угаре. И читателям и писателям подобных текстов нужно иметь ввиду, что к рациональной оценке электронных устройств подобная писанина не имеет вообще никакого отношения. Зато очень хорошо иллюстрируется сценкой из романа 12 стульев, где Шура Балаганов препирается с Паниковским, с воплями «А кто ты такой?»

Ниже перечислены некоторые наименования ламп, которые пригодны для построения двухтактного выходного каскада в сравнительно мощном ламповом усилителе звука. В окончании перечня показаны триоды, которые изначально были предназначены для работы в древних стабилизаторах в качестве регуляторов тока. Мыслящий человек приспособил эти лампы для устройств усиления звука, поэтому пришлось включить их в общий список, с указанием их функционала в ламповом усилителе низкой частоты.

6П3С — выходной лучевой тетрод, под октальную панельку

Достоинства вполне очевидны. Большой баллон, большая площадь анода и повышенная рассеиваемая мощность и огромная перегрузочная способность, удобная и дешевая октальная панелька, характеристики в целом неплохие, но вариант 6П3С-Е несколько лучше. Лампа успешно вывозит большие допустимые напряжения и токи. Для неё характерна высокая тепловая устойчивость, недоступность токоведущих электродов и исключительная надёжность, проверенная временем. Это как Т-34, хоть щас заливай соляру и в бой. 

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П6С — выходной лучевой тетрод под октальную панельку

Достоинства очевидны, неплохие характеристики, тепловая устойчивость на должном уровне, недоступность токоведущих электродов и октальная панелька, высокая надёжность, проверенная временем, совпадение многих режимных параметров и цоколёвки с 6П3С. Однако мощность рассеяния значительно меньше и это неприятный минус.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П13С — выходной лучевой тетрод под октальную панельку с верхним расположением анодного вывода

Достоинства есть — неплохие характеристики, октальная панелька, высокая надежность и среднее рассеяние мощности, даже с некоторым перегрузочным запасом, хотя меньше, чем у 6П3С. Тепловая устойчивость лампы на должном уровне, допустимы довольно большие напряжения, однако верхнее расположение анода потенциально опасно, и это существенный минус.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П31С — выходной лучевой тетрод под октальную панельку с верхним расположением анодного вывода

Лампа довольно дешёвая и распространённая, что можно считать её достоинством. Октальная панелька хорошо. Верхнее расположение анода — плохо. Характеристики — не самые лучшие, кривизна присутствует, перегрузка по мощности значительно меньше, чем даже 6П13С, тепловая устойчивость на должном уровне, а вот допустимые напряжения в аноде и в сетке довольно большие и это не плохо. 

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П1П — выходной лучевой тетрод пальчикового исполнения

Компактная лампа с неплохими характеристиками, под недорогую панельку, обладает тепловой устойчивостью в противовес аналогичным пальчиковым карликам типа 6П14П. Лампа 6П1П вполне пригодна для усилителя, однако маломощного, поскольку анод сравнительно маленький. Тетрод 6П1П выдерживает довольно большие напряжения, хотя злоупотреблять не стоит. Лампа сравнительно надёжная, однако значительная пререгрузка по анодам не рекомендуется. 

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П18П — выходной лучевой пентод пальчикового исполнения

Компактная лампа под недорогую панельку. Наплохие характеристики, но сравнительно небольшая рассеиваемая мощность по аноду. Высокие напряжения использовать не рекомендую, надёжность лампы при этом не гарантирована. Есть проблема с тепловой устойчивостью.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

ГУ-50 — выходной лучевой пентод повышенной мощности и напряжения

Сравнительно надёжная лампа с неплохими характеристиками и большой мощностью рассеяния анодом. Тепловая устойчивость в норме. Допустимы очень высокие напряжения. Панелька не дефицитная, но существенно дороже октальной. Токоведущие электроды недоступны — это хорошо.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

ГИ-30 — сдвоенный лучевой тетрод повышенной мощности и напряжения, с верхним расположением анодных выводов

Сдвоенная лампа с неплохими характеристиками. Допустимы высокие напряжения по аноду и второй сетке (это редкость). Большая рассеиваемая мощность, надлежащая тепловая устойчивость, однако есть потенциально опасное и неудобное верхнее расположение анодов. Кроме того, требуется дорогостоящая панелька, предпочтительно керамическая.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6П44С — выходной лучевой тетрод с верхним расположением анодного вывода. Сравнительно низковольтаня лампа, допускающая повышенные токи анода. Характеристики ничего выдающегося собой не представляют. Анод расположен сверху и это не особенно удобно. Зато мощность рассеяния довольно большая и это можно с успехом использовать для построения мощного двухтактного оконечного каскада. Панелька не очень удобная и довольно редкая. Нужно приложить определённые усилия для её поиска, а по цене — как повезёт.

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6Н13С — сдвоенный выходной триод под октальную панельку

Сдвоенная — это практично, но ещё лампа внешне очень элегантна, рассчитана под октальную панельку, что очень даже неплохо. Токоведущие электроды недоступны, мощность в анодах большая. Но лампа 6Н13С весьма низковольтная и работает при повышенных токах. Кроме того 6Н13С имеет сравнительно кривые характеристики и реальные проблемы с термической устойчивостью в режимах большой нагрузки. 

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6С19П — регулирующий триод в пальчиковом исполнении

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6С33С — регулирующий триод повышенной мощности.

Сравнительно неплохие характеристики, здоровенная рассеиваемая мощность в больших анодах, чудовищное потребление по цепям накала. При этом невысокие допустимые напряжения и реальная проблема термической устойчивости в режимах больших нагрузок. Требуется дорогая керамическая панелька. 

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

6С41С — регулирующий триод повышенной мощности

Практические соображения о работе электронной лампы в разных режимах, о величинах искажений и об уровне отдачи в нагрузку будут приведены позднее, совсем нету времени. Если есть желающие, то присылайте свой опыт и тексты по теме для обсуждения и публикации. Легко опубликую достоверные сведения от имени автора.

Какие лампы лучше из перечисленных? Никакой разницы нет. Суть ответа исключительно в субъективном восприятии. Одному нравятся блондинки, другому брюнетки. Отличие в том, что пищат они в разном тоне и с разным напором, кому как повезёт. Практическое значение имеют технические характеристики, мера соответствия выходному трансформатору и акустике, реальный уровень воспроизведения технических параметров и качество самих баллонов. Следующий критерий — цена, включая стоимость панелек и колпачков. Еще одним важным критерием следует считать удобство и безопасность расположения анодного вывода. Кроме того, для лампового усилителя важна эстетика (субъективно — красивость формы и свечения). Других предпочтений в отношении ламп у меня нет.  Если некто с пеной у рта отстаивает хорошесть конкретной лампы, то нужно иметь ввиду — он просто болван, человек ограниченный, и самонадеянный или же он наглец, преследующий конкретную цель, например впарить кленту задорого стеклянную туфту.

Все перечисленные выше лампы использованы мною для практического построения усилителя или макета. Выбор конкретных наименований выполнен по простому житейскому основанию. Заглянув в кладовку, я обнаружил несколько коробок со стекляшками. Если лампочек одного наименования в коробке оказалось штук 20-30, то это интересно. Если 50-100, то это очень интересно. Если 3-4, то не интересно вовсе. При большом количестве есть возможность отбраковать хлам и подобрать симетричные образцы. А если лампы исправны и соответствуют техническим характеристикам, то нету смысла биться головой о стену в поисках КТ88 или EL34, причём за большие деньги. Вакуум не имеет национальной окраски, качественный стеклянный баллон можно найти и среди Совдеп-экземпляров. Даже если кому-то нравится буржуйское стекло, то мне на это наплевать. Потому, что я знаю, все рассуждения про превосходство импортных ламп насквозь пронизаны маркетингом. Если в отношении качества автомобилей (современных технологий) это обосновано, то в отношении ламповой техники это никак не может быть обосновано, поскольку лампа — это булыжник в руках пролетариата. Вот простой пример противостояния управлению денежными потоками, через управление обывателем. Стадное поведение и подчинённость сознания рекламе — это плохо.

Ну и в завершении статьи покажу известные всем сведения о классах А, В, С применительно к лампам. Дело в том, что начинающему строителю лампового УНЧ эти сведения вовсе не нужны. Человек может не знать в каком режиме работает его творение. Вначале нужно собрать железную конструкцию и услышать ламповый звук. А дальше, если будет неудоволетворённость и возникнет интерес, то можно вникнуть в детали. Вот тогда эти сведения могут понадобиться. Название Класс А — один из первых примеров маркетинговых понтов, которые привнесены человеком в 1920 году для повышения значимости объекта и следом — его стоимости. Однако пример этот весьма и весьма показательный. На самом деле буквами А, В, С обозначают режимы усиления одного и того же устройства, регулируемые подстроечным резистором — напряжения смещения управляющей сетки. Подмена понятия Режим на понятие Класс, — более высокого уровня иерархии (родовой признак по отношению к видовому) это осознанное деяние, предназначеное древними психологами-маркетологами именно для выделения особости понятия. Это творчество человека разумного, инициативность, предпринимательство и лапша на уши доверчивого телезрителя. 

Режим А — характеризуется такой работой лампы, когда ток через лампу не прерывается и режим отсечки лампы отсутствует, при любом мгновенном значении входного напряжения. Лампа не отключается от трансформатора нагрузки. Поэтому форма тока через нагрузку подобна входному сигналу. В режиме А ток через усилительный элемент протекает в течение всего периода сигнала Т, а угол проводимости равен 360 градусов. Для режима А характерно перемещение рабочей точки в пределах прямолинейного участка динамической характеристики лампы. При этом нелинейные искажения малы. Ток покоя усилительного элемента в режиме А превышает пиковый ток, отдаваемый каскадом в нагрузку. Поэтому коэффициент полезного действия (КПД) каскада оказывается низким. Теоретический КПД такого каскада при неискажённом сигнале не более 50 %, а на практике значительно меньше. 

Режим B – характеризуется тем, что ламповый каскад воспроизводит поочерёдно положительные и отрицательные входные сигналы. Для гармонических сигналов угол проводимости равен 180° или незначительно превосходит эту величину. Для режима В характерно перемещение рабочей точки лампового каскада не только в пределах линейного участка динамической характеристики. Режим AB является промежуточным между режимами A и B. Ток покоя усилителя в режиме AB больше, чем в режиме B, но существенно меньше, чем ток, необходимый для режима А. Предельный КПД идеального каскада в режиме B на синусоидальном сигнале около 70%. Чтобы воспроизвести одну полуволну входного сигнала без искажений в области перехода через нуль, усилитель должен оставаться линейным при нулевом напряжении на входе — поэтому в усилительных элементах в режиме B всегда устанавливают небольшой ток покоя. В ламповых усилителях мощности в режиме B ток покоя составляет 15% от максимального выходного тока. Усилители рассматриваем двухтактные, одно плечо воспроизводит положительную полуволну, другое — отрицательную. На выходе обе полуволны складываются, формируя минимально искажённую усиленную копию входного сигнала. При малых мгновенных значениях выходного напряжения такой каскад работает в режиме A, при повышении напряжения одно из плеч закрывается и каскад переходит в режим B.

Режим С — характеризуется также как и режим B, когда усилительный элемент воспроизводит только положительные, либо только отрицательные входные сигналы. Однако рабочая точка лампы должна быть выбрана так, что при нулевом напряжении на входе лампа оказалась запертой. Ток возникает только после перехода управляющего сигнала через ноль; если этот сигнал гармонический, то усилитель воспроизводит одну искажённую полуволну (угол проводимости меньше 180°). Предельный КПД усилителя в режиме C от 70 до 100%. Из-за высоких нелинейных искажений даже двухтактные усилители в режиме С, непригодны для воспроизведения лампового звука.

                               Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июнь 2016

Устройство электронной лампы

Электронная лампа, упрощенно называемая радиолампой, является разновидностью вакуумного электронного оборудования. В принцип действия радиоламп заложено управление направленным потоком электронов, движущихся в вакуумной среде между несколькими электродами.

Радиолампа по своей конструкции представляет собой герметически запаянный сосуд-баллон, внутри которого размещены тонкие металлические детали, называемые электродами, количество которых зависит от типа лампы.

Катод электронной лампы

Катод – это разогретый проводник подключённый к отрицательному полюсу источника питания, который при накаливании начинает испускать электроны. Процесс выбега электронов из катода за счет его нагрева носит название термоэмиссии, а ток, возникший в результате этого процесса, называется током термоэмиссии.

 

 

 

 

В зависимости от способа накаливания катоды подразделяются на два типа: накала прямого и накала косвенного. Катод с прямым накалом – это тугоплавкая металлическая нить высокого сопротивления, изготавливаемая, как правило, из вольфрама. Разогрев катода осуществляется пропусканием непосредственно через него электрического тока.

Электронные лампы прямого накаливания требуют меньшего времени для выхода в рабочий режим при малом потреблении мощности, однако отличаются относительно небольшим сроком службы. У ламп подобного типа нагрев катода осуществляется постоянным током в следствии чего они не всегда применимы для питания переменным током.

Электронные лампы у которых устройство накала катода представляет собой металлический цилиндр предназначенный для испускания электронов, внутрь которого помещена нагревающая нить, носит название радиоламп косвенного накаливания.

Анод электронной лампы

В конструкцию радиолампы включен и положительный электрод – анод, потенциал которого противоположен потенциалу катода.

Термин «анод» происходит от греческого слова «anodos», что означает «восходящая дорога».

Конструкция анода представляет собой пластину или коробочку, окружающую катод с сеткой, имеющей цилиндрическую или прямоугольную вытянутую форму.

Сетка электронной лампы

Устройство усиливающих электронных ламп, предусматривает наличие дополнительных электродов, расположенные между катодом и анодом. Функциональное назначение дополнительных электродов предполагает возможность управления потоком электронов в направлении от отрицательного электрода к положительному. Эти дополнительные электроды и носят название сеток.

Конструкция сеток электронных ламп представляет собой решетку, составленную из несущих элементов (траверс), на которые навита тонкая проволока или проволочная спираль.

Использование электронных ламп

Электронным лампам была отведена главенствующая роль при создании первых радиоприемников. В процессе совершенствования радиовещательного и телевизионного оборудования они были заменены на полупроводниковые приборы.

В настоящее время радиолампы находят свое применение в мощных электронных устройствах, где они не имеют альтернативы.

Электронные лампы устанавливаются в мощных радиопередатчиках и других устройствах, использование которых предполагает надежную и стабильную работу в жестких условиях эксплуатации.

Радиолампы устанавливаются в сверхмощных усилителях радиосигналов и в специальной аппаратуре военного назначения, так как они способны сохранять устойчивое функционирование при воздействии электромагнитного импульса ядерного взрыва, в отличие от транзисторной аппаратуры.

Электровакуумное и полупроводниковое оборудование не противопоставляются друг другу, так как каждое из них имеет свои специфические достоинства и недостатки.

Работы, направленные на усовершенствование электронного оборудования, предполагают внедрение катодов, не требующих предварительного нагрева для возникновения термоэмиссии электронов.

Настройка BIAS в ламповом усилителе,гитарный усилитель

Многие владельцы ламповых усилителей рано или поздно приходят к моменту замены ламп. Все бы ничего — очень многие производители строят свои ампы на лампах EL-34, позволяющих производить замену легко и без ковыряния внутри. Однако есть любители усилителей типично американского происхождения (Blues/Hot Rod Deville/Deluxe, Bassman, Princeton и иже с ними), в которых в качестве выходных ламп мощника стоятрадиолампы 6L6. В их числе и ваш покорный слуга. Как быть нам? Попробуем разобраться… 

Компания Mesa Engineering, к примеру, избавляет своих пользователей от необходимости настройки усилителя после замены ламп — они просто продают подобранные и промаркированные фирмой именно к их усилителям лампы, но за это удобство вы платите дороговизной. Тоже вариант решения проблемы для конечного пользователя-музыканта, и неплохой.

 

Определение

Напряжение есть разность потенциалов, вызывющая ток. Сила тока (измеряется в амперах) — это число электронов, проходящих через единицу сечения проводника за 1 секунду. Чем больше сила тока, тем больше значение в амперах, как вы уже догадались. Умножая силу тока на напряжение вы получаете электрическую мощность. Одна важная вещь, которую стоит помнить — это то, что в электричестве частицы с одинаковым зарядом отталкиваются, а с противоположным — притягиваются. Закон притяжения противоположностей. Как с девушками:) Вот так бегут электроны по лампам…

Теперь разберёмся в том, как работают лампы в усилителе. У каждой лампы есть катод, сделанный из материала, который отдаёт электроны при нагревании. Эти электроны с отрицательным зарядом «минус», не сидят на месте и начинают толкаться, при этом распихивая друг друга. И вот на нашем нагретом катоде уже закипают электроны. Для них у лампы есть анод — это пластина с зарядом «+», она притягивает к себе электроны. Электроны летят в эту пластину и становятся частью движущегося напряжения в проводах и проводниках.

Если мы хотим, чтобы наша лампа усиливала напряжение переменного тока, а не выпрямляла его, превращая в постоянный, нам нужно контролировать число электронов, которые проходят через пластину. Для этого в лампе есть специальная решетка-электрод. Она из себя представляет небольшое сплетение проводов, обвитых вокруг катода, но при этом не прикасающихся к нему. Меняя напряжение на этой решетка, мы можем изменять её заряд. Таким образом, она либо притягивает их, либо не даёт электронам проскочить (зависит от напряжения на решетке). Итак, меняя напряжение на этой маленькой решетке, мы меняем напряжение на выходе. Маленькое изменение на входе даёт очень большое изменение на выходе. Вот так работает ваш усилитель.

Итак, с электронами и лампами мы разобрались. Теперь непосредственно к bias’у. По словарю:
Bias — напряжение смещения, (электрическое) смещение || подавать напряжение смещения, подавать смещение

Двигаясь через решётку, электроны её нагревают. Если число электронов, которые проходят через решетку, достигает определенного уровня, она перегревается и разрушается. Нашей лампе приходит конец. Если мы не хотим этого допусить, (а мы, конечно же, не хотим), существует такая вещь как настройка bias’а. Вот это-то и есть подстройка напряжения на той самой решетке. Напряжение смещения (bias voltage) — это источник равномерного напряжения, подаваемого на решетку с целью того, чтобы она отталкивала электроды, то есть она должна быть более отрицательная, чем катод. Таким образом регулируется число электронов, которые проникают сквозь решетку. Напряжение смещения настраивается для того, чтобы лампы работали в оптимальном режиме. Величина этого напряжения зависит от ваших новых ламп и от схемы усилителя. Таким образом, настройка биаса означает, что ваш усилитель работает в оптимальном режиме, что касается как и ламп, так и самой схемы усилителя.

 

Типы настройки BIAS

Существует несколько типов биаса. Первый описан в самом начале статьи — это фиксированный биас. Фиксированный биас, подразумевает одно и то же отрицательное напряжение, подаваемое на решетку (управляющую сетку) лампы. Если же вы видите регулятор напряжения в виде маленького потенциометра, это тоже фиксированный биас, потому что вы настраиваете с его помощью какую-то одну определенную величину напряжения. Однако большинство компаний применяет в схеме своих усилителей технические решения, позволяющие использовать самые разные лампы с различными параметрами.

Еще один способ настройки — это катодный биас. Его принцип заключается не в постоянном напряжении, подаваемом на решетку. Вместо этого между катодом и землёй помещается резистор с большим сопротивлением. Это позволяет стабилизировать напряжение в лампе. Сама схема довольно сложная, поэтому описывать мы ее не будем. Но если вам интересно, можете поискать в сети статьи про «Cathode bias».

Фиксированный биас, как правило, используется в мощных усилителях, а катодный — в маломощных.

Автоматическое смещение обычно получается в результате протекания тока через резистор, включенный между катодом лампы и общим проводником схемы (т. н. «землей»). Примерами такого решения можно назвать VOX AC30, Laney LC30, Peavey Classic 20, Kustom Coupe’72, Matchless Chieftain (также Clubman, DC30) и т. д. Мой второй усилитель, Fender Blues Deluxe’90 также построен по такой схеме биаса.

Настройка тока смещения необходима для правильной работы усилителя с теми параметрами, которые задал для него производитель. Именно его правильная работа и даст вам тот самый звук, ради которого вы амп и покупали. Вдобавок ко всему, правильный режим работы ламп продлевает им жизнь.

 

Лампы

Существует 2 режима неправильной работы ламп — горячий (недостаточное напряжение смещения, лампа пропускает больше электронов, чем нужно и быстро перегревается) и холодный (слишком сильное напряжение смещения, всё наоборот). В горячем режиме сигнал начинает перегружаться раньше, чем обычно, мощность усилителя падает, звук менее объёмный, лампа быстро перегревается и изнашивается. Побочный эффект горячего режима — усилитель звучит громче, кажется что он лучше пробивает, но при этом теряет в объёме. Надо понимать, что это может быть едва заметно. В холодном режиме усилитель звучит стерильно, звук быстро затихает, и усилитель попросту не реализует весь свой проектный звуковой потенциал. Особенно это заметно на малой громкости — звук тонкий, зудящий, вялый и безжизненный. Этот режим также снижает срок службы ламп, но не так радикально как горячий.

Многие известные гитаристы прошлого сознательно разгоняли свои ампы до пределов, лампы в загнанном режиме работали по 6-7 часов и умирали — но благодаря этому мы слышим звуки их гитар, которые стали легендой. Увы, не всем такая роскошь в экспериментах не по карману. Вслед за умершими лампами вполне может слететь и еще N-ное количество элементов схемы. Обилие всевозможных примочек также избавляет вас от необходимости насиловать усилитель для получения нужного звука. Если вы не являетесь квалифицированным электронщиком, такие эксперименты стоит забыть — напряжение анода на лампах как правило выше 300 вольт, и вы рискуете как минимум (если вы достаточно везучи) испортить свое здоровье, а как максимум — усилитель вас просто убьет, и поставят вам его вместо памятника. У «классических» усилителей Marshall 2203 и SuperLead регулятор смещения расположен внутри шасси, причем так, что при его вращении отверткой легко по неосторожности угодить рукой в анодный выпрямитель — а там ни много ни мало, 460 вольт…

Поэтому если ваш усилитель звучит недостаточно объёмно или слишком трудно перегружается, смена ламп и настройка биаса в принципе могут помочь. Однако, если этого не произошло, вместо того, чтобы разгонять усилитель при помощи экстремальных режимов стоит подумать о том, чтобы купить другой усилитель, который изначально вам будет нравиться без всяких настроек. Если же вы техник-маньяк, помните. что производители не просто так проектируют свои усилители. Есть причины, почему они должны работать с определенными параметрами.

 

Конкретный пример

Поговорили мы достаточно, предупреждения возымели свою силу, но вам нужно менять лампы, а техника найти не можете. Хорошо. Вооружаемся полученными знаниями о принципах работы, трезвой головой, парочкой инструментов и вперед! Нам понадобятся отвертка (возможно, две — шлицевая и фигурная) и цифровой мультиметр. Примером послужит мой Fender SuperChamp:

Далее работу производим в следующем порядке:
1. Выключаем усилитель, вынимаем кабель питания из розетки. Если вы пользовались усилителем, то оставьте его на 10 минут, чтобы лампы остыли, а также уничтожилось остаточное напряжение. Во избежание повреждения ламп, нельзя проводить дальнейшие действия, пока они не остыли. 

2. Откручиваем заднюю панель усилителя. Откручиваем винты на верхней и нижней панелях усилителя, соединяющие кабинет и шасси. Отсоединяем кабель, соединяющий усилитель и динамик; это нужно для предотвращения повреждения кабеля пока вы двигаете шасси. Затем вытаскиваем шасси усилителя, двигая его к себе. Некоторые усилители имеют вынесенный наружу подстроечный потенциометр, который облегчает настройку смещения. В Fender Super Champ потенциометр настройки смещения (BIAS) находится на шасси. 

3. Подключаем спикерный кабель сразу после того, как получите доступ к шасси. Для замера смещения необходимо, чтобы все было подключено к усилителю (да и ко всему, амп без нагрузки включать нельзя во избежание перегрева выходного трансформатора и выхода его из строя).
4. Включите питание усилителя. Для настройки тока смещения необходимо, чтобы питание шло по усилителю. На этой стадии необходимо проявлять крайнюю осторожность.
5. Подсоединяем черный щуп вашего мультиметра к шасси усилителя. Шасси – это самое безопасное место для заземления. В случае с Super-Champ так называемый bias test-point находится на ножке резистора R20 (к примеру, в ампах Hot Rod Deville/Deluxe или Blues Delux Reissue тест-пойнт так и подписан: BIAS Test point, так что не ошибетесь).

6. Проверяем показания мультиметра. Правильно отстроенный Fender Super Champ должен показывать 40 милливольт.

Вручную отрегулируем синий потенциометр смещения, расположенный справа на шасси для настройки смещения ламп, и заново проверим показания мультиметра. Это непростой процесс, и обычно на это необходимо несколько попыток. Подстроечный потенциометр сбалансирует ток на каждой лампе, чтобы они получали равную нагрузку. Если вы не можете настроить смещение в 40 милливольт, значит вам попалась бракованная лампа. В этом случае отключите питание, замените все лампы, и попробуйте снова. Важным уточнением является следующее: в рамках гарантийной договорённости разрешается использовать только типы ламп, разрешенные производителем устройства. Если количество выходных ламп больше 1, разрешается использовать только подобранные (matched) комплекты!

Для тех, кто планирует частую смену ламп и хочет экспериментировать с лампами разных производителей, будет удобен вот такой зонд-переходник:

 

7. Отсоединяем контакты мультиметра от шасси, отключим питание и отсоединим спикерный кабель. Задвигаем шасси на место и заново подключаем спикерный кабель. Закручиваем 4 винта на верхней панели кабинета. Работа окончена! Let the guitar ring!

 

Возможные проблемы, связанные с неисправностью ламп в усилителе, описаны в этой статье. Также приведены методы диагностики конкретных вакуумных элементов, рекомендуемые Mesa Engineering.