Хотелось бы уделить немного внимания ламповым усилителям. Расскажу о УМЗЧ класса D, которая удивляет оригинальной конструкцией своей схемотехники. Коснусь доступных DIY наборов, которые можно купить и приведу примеры сравнения цен. Начнем.
Ламповый усилитель Futterman H3 OTL, трансформатор - лишнее
Вернемся в старый добрый 1954 год. В то время, проживая в Нью-Йорке, изобретатель-любитель Julius Futterman разработал оригинальную схему лампового усилителя УМЗЧ которая получила название Futterman H3 OTL. Особенность конструкции заключалась в отсутствии выходного трансформатора.
В схеме усилителя Футтермана катодный резистор фазоинвертора соединялся не с землей, а с выходом усилителя. 100%-ная ООС катодного повторителя компенсировалась 100%-ной ПОС через катодный резистор фазоинвертора. Интересно, что уникальную для того времени (и высоко оцененную потомками) схему разработал не профессиональный инженер, а радиолюбитель-самоучка.
Данная схема в то время оказалась весьма востребованной т.к. треть от стоимости лампового усилителя составлял выходной трансформатор ведь его изготовление, в большинстве случаев, было связано с ручным трудом.
Отказ от выходного трансформатора сделало схему востребованной на рынке, себестоимость устройства значительно снизилась. В то время такие усилители продавали по $190. В пересчет на наши деньги - $1700. Так же, из-за особенности схемы, была устранена проблема излишней "теплоты" окраски звука лампового усилителя.
Характеристики нового усилителя для того времени казались удивительными:
- Коэффициент гармоники: 0,1%
- Выходное сопротивление: 0,6Ом
- Воспроизводимые частоты: 7Гц - 55кГц
- RMS: 90Вт
- IMD: 0,1 % (1Вт, 1Ом)
Интересный факт, что считаются лучшим вариантом колонок для воспроизведения музыки с усилителя Futterman H3 OTL являются акустические колонки Quad ESL 57, которые производились в лохматом 1957 году.
Патент на усилитель был получен в 1961. Лицензия на производство была продана американским компаниям, которые продавали его до 1970-ых значительно дороже оригинала. До 70-ых Футтерман занимался усовершенствованием схемы усилителей. После его смерти в 1984 году был выпущен последний усилитель в разработке которого он принимал участие. Стоимость такого усилителя была невероятной - $12 000 (в пересчете на наши деньги - $26 000).По сей день последователи Футтермана делают вариации на основе оригинальных разработок. Одна из последних - схема Андреа Циуффоли:
Heathkit amps DIY усилитель меломана который можно купить
Компания Heathkit очень известна в кругах DIY любителей электроники. Начиная с 1947 года она выпускает комплекты для сборки электронных устройств. Купить их можно и по сей день потратив время только на удовольствие от сборки без утомительных поисков радиодеталей.
Пик популярности Heathkit пал на 1960-е года, когда за сравнительно небольшие деньги можно было купить ламповый усилитель звука от Heathkit, в то же время рыночная цена качественных усилителей звука выросла на столько, что купить их мог лишь очень обеспеченный человек.
Компания предлагала полный набор компонентов для сборки DIY усилителя. Несмотря на любовь гитаристов к теплому звучанию ламповых усилителей - чаще покупали транзисторные схемы для сборки т.к. они уступали в цене ламповым, что являлось плюсом для начинающих музыкантов.
Все продаваемы усилители Heathkit вполне соответствовали усилителям Hi-fi класса, а гитарное комбо могло потягаться с знаменитыми Fender, VOX. В тоже время была широкая линейка моделей, которая предлагала разные наборы компонентов под разные требования. Какие-то имели большую мощность, какие-то больше каналов усиления. Всегда можно было выбрать свой.
Усилители класса "Д", искажения и качество звука
Легендами среди усилителей УМЗЧ являются усилители класса "Д". Первый образцы были разработаны в 1950-ых годах двумя инженерами: Дмитрием Васильевичем и Алекесем Ривзовым, но успех к их разработкам пришел не сразу.
На закате ламповой эры пришли на смену транзисторы и они задали новые требования к устройствам, но потенциал ламповых усилителей класса "Д" остался не преодолен вплоть до 1980-ых годов. Обстановка изменилась с появлением МДП-транзисторов. Новые транзисторы позволили в усилителях класса "Д" достичь более высокий КПД из-за их крайне малого сопротивления в открытом состоянии. Их эффективность составляла до 95%. Ламповые не могли этим похвастаться.
Невероятные характеристики усилителей класса "Д" того времени так и не получили той популярности, которой были достойны. Виной тому стали неудачные конструкции первых моделей, который закрепили неудачную репутацию за хорошей концепцией.
Но класс "Д" все-таки не идеален. У него есть ряд проблем к которым относятся нелинейные искажения. Нелинейность задающего генератора сигнала, нелинейность выходных катушек, нелинейность мертвого времени между верхними и нижними плечами усиления. Но эти усилители открыли новый мир, мир когда есть звук HI-FI класса.