Ламповый усилитель для наушников на винтажных лампах. Самодельный ламповый усилитель для наушников «PhonAmp

Дата: 28.03.2024

Давно не писал статьи - начался дачно-летний сезон. Было много работы на участке и других хлопот. Тем не менее иногда выкраивалось время и для хобби. Уже довольно давно я начал интересоваться радиолампами, а если быть точным с 2013 года. Хотя у меня имеется дома большой парк ламповых радиол, но вот дальше ремонта я не вникал в этот чудный мир. Тем не менее очень хотелось попробовать что-то ламповое. Наметив для себя интересное, я начал читать форумы, скачивать интересные схемы. Потихоньку откладывать детали и думать насчёт будущих корпусов. Но как я уже писал в блоге, у меня был непростой период, связанный с переездом, и самоделки пришлось убрать в долгий ящик. Потихоньку я пришёл к выводу, что хочу не только классику УНЧ SE 6н2п+6н14п, но легенду 6п3с, а также захотелось заиметь себе ламповый УКВ приёмник, а точнее только узел ЧМ-детектор, так как не вижу смысла городить ВЧ часть на лампах. Дальше больше - захотелось собрать темброблок, приёмник сверх-регенератор на КВ и УНЧ для наушников. О последнем и пойдёт речь. Я понял, что без трансов схем мало и они имеют довольно много проблем. Также проблемы и с довольно высоким анодным напряжением. В связи с этим я решил для наушников с УНЧ не заморачиваться, а собрать SRPP на 6н1п/6н23п/6н2п. Однако, листая просторы интернета, я наткнулся на простейшую схему на 6ж1п с питанием всего 12 вольт. Пентод 6ж1п включён триодом. Схема стерео усилителя на 6ж1п для наушников (слева указаны штырьки лампы 6ж1п):

В этой схеме ужасно всё - и низкое напряжение питания, и отсутствие трансформатора, даже сам вариант включения наушников и тот подразумевает протекание анодного тока через катушку динамика. Тем не менее я вспомнил свой первые конструкции типа однотранзисторного УНЧ на кт-315 или мп-41 и подумал - а почему бы и нет?

На руках у меня были нужные гнёзда, мелкая коробочка и свободный вечер (даже 2), собрав макет на ламповых панельках - я был в начале разочарован. Усиление каскада плавало в районе 1, т.е. усилитель был псевдо, более того на вход 0.3 в и всё - начинались искажения. тем я решил послушать и сравнить звучание в ночное время. Разница была заметна, особенно при подключении планшета. Звук в этим УНЧ становился тёплым ламповым и был некий подъём на НЧ. Хотя назвать его чистым нельзя, всё же искажения присутствуют. Что касается громкости, то она вполне достаточна для гарнитуры (с резистором-регулировкой и микрофоном), в капельках на 32 ома - чуть тише и нет НЧ. Прикинув, что когда я ещё соберусь собрать полноценный УНЧ, я решил собрать его в корпусе.

Заморачиваться не стал - обычная пластиковая коробочка (монтажная для проводов, внутри клемники). Клемники, что были внутри, я убрал и срезал пластиковые штырьки, чтобы не мешали. Просверлил отверстия под ламповые панельки, гнёзда. Монтаж вёл прямо на лепестках. Провод использовал МГТФ. Старался соблюсти правило монтажа - минимальная длина проводников и правильное разведение земли. В схему добавлен конденсатор - электролит 100 мкф параллельно гнезду питания. Накалы ламп соединены последовательно. У 6ж1п - это штырьки 3-4. Питается усилитель от постоянного тока, блок - импульсный 12 V 2 A (Huawei HW-120200E6W). Никакого фона не прослушивается.

Тем не менее нужно учитывать некоторые особенности. Например, лампы надо подбирать попарно. Так как иначе может быть перекос по питанию накала или разница в громкости. Стоит отметить, что у меня 1 лампа фонила, если касаться её корпуса рукой, самое интересное, что усиление УНЧ таково, что фона 50 гц почти нет, если касаться входа рукой, а вот при касании баллона лампы, фон проявлялся. Просто поменял лампу на другую и всё. Также следует обратить внимание на БП - частота преобразования у ИБП должна быть значительно выше звукового диапазона, то 50 кгц и выше, иначе возможно прослушивание писка в наушниках. Да и в целом лучше питать от трансформаторного блока, можно и не стабилизированного, но напряжение должно быть в пределах 12-13 вольт. Как видно на схеме - изначально лампа EF95, её заменили на 6ж1п. Я решил попробовать подобрать аналоги 6ж1п с такой же цоколёвкой, чтобы можно было отслушать и выбрать лампу, которая даст ещё более тёплый ламповый звук:-) В наличии были 6ж38п и 6ж5п, с ними звук хуже. Особенно с 6ж38п. Также существенным недостатком 6ж5п можно считать больший ток накала и сильный нагрев баллона. Так что 6ж1п - самый оптимальный вариант для этого ламповизатора звука. Очень важно! Так как накалы соединены последовательно, то нельзя ставить разные лампы вместе. Может сгореть спираль у лампы с меньшим током накала. Перед первым подключением наушников надо быть предельно внимательным - ведь в схеме отсутствует какая либо защита, если окажется, что лампа имеет замыкание между катодом и анодом или в монтаже есть ошибки, то наушники могут сгореть, так как через них потечёт неограниченный ток блока питания! Также данная схема не может выступать в качестве лампового буфера для большинства УНЧ. Выход данного УНЧ расчитан на включение относительно низкоомного сопротивления порядка 32-600 ом и более того, нагрузка должна обеспечивать протекание анодного тока. Конечно выход можно переделать - поставив вместо наушника по схеме резистор сопротивлением 100-500 ом и подключать дополнительный УНЧ через разделительный конденсатор 100 мкф, но это уже совсем другая история... т.е. схема.

Внешний вид собранного усилителя:

Заключение: чудес не бывает, если у любого радиоэлемента есть оптимальные режимы работы, то при выходе за него, возможно резкое ухудшение характеристик, и лампы тут не исключение. Не стоит ждать качественного и волшебного звука от подобных схем. Интерес они представляют лишь с точки зрения самообразования (в данном случае крайне сомнительно), либо эксперимента - возможна ли работа лампы в таком не типичном режиме работы. Стоит ли собирать эту схему? Не знаю... Я собрал и разбирать не планирую, благо ценного в ней ничего нет для будущих конструкций.

Приветствую всех муськовчан, решил написать обзор с впечатлениями после года использования прекрасного лампового усилителя для наушников.

Надеюсь, эта тема будет интересна, добро пожаловать под кат.
Кратко: настоятельно рекомендуется, недостатков для себя не нашел, как говорится - best buy, shut up and take my money.
Похоже, первый подробный обзор в интернете на этот малоизвестный агрегат.

Сразу скажу, что ни в коем случае не отношусь к шизофренникам-аудиофилам и прочим звуколожцам, верю только своим ушам, физике и здравому смыслу.
Аппаратуру выбираю с максимальным соотношением цены-качество, поэтому весь мой тракт укладывается в полцены или четверть цены одного из компонентов хай-энда (около 40тр.).

Люблю как лампу, так и транзистор, слушаю как винил, так и мп3, причем качественный рип от лосслесса в 99 процентах случаев просто не отличу на своей музыке, поэтому мое мнение субъективно. Впрочем, винил иногда звучит хуже даже переизданного CD - так что это больше фетиш, предмет коллекционирования и возможность «пощупать» музыку того времени в оригинальном виде.

Синопсис (история приобщения к хорошему звуку)

Увлечение ламповой техникой началось после того, как родственники презентовали древний самопальный 20ти килограммовый ламповый ящик, aka двухтактный двухкаскадный полный усилитель с темброблоком. Так же, вторым адамовым яблоком были не менее старые знаменитые АС Радиотехника S90 (ы90 в пацанских кругах, ставящих в багажники их как сабвуферы). Естесственно, для счастья не хватало источника звука, сначала были попытки дать звук с компьютера через линейный выход, потом через гитарный процессор Zoom G2.1 с функцией аудио-интерфейса. Звучало все кое как, звук каналов был разный не только по уровню сигнала, но и по балансу. Стало очевидно, что усилок нуждается в капитальном ремонте, были заменены все лампы, после чего звучать уже стало в разы лучше активных колонок Dialog 2000W.

Потом нашелся отцовский винил, стало интересно как он звучит на ламповой аппаратуре и пошло-поехало… Была куплена вертушка Арктур 006, на которой были первые пробы, но звучание не впечатляло из-за вышеозвученных косяков усилка. Ламповый ящик стал работать как обогреватель (на крышке носки можно было сушить, например) в связи с моей малой компетентностью в ремонте такой аппаратуры (в последствии был отдан знакомому на дербан трансформаторов за гитарную педальку). А я привык сам разбираться во всем, не прося о помощи, максимум получал советы у знакомых знающих людей. Пусть. Пришло время транзисторной аппаратуры.

Этот период описывать мало смысла, сначала было незабываемое приключение - поездка в деревню в минус 25 дабы привезти 15 килограмовый Одисей 010, отдаваемый за символическую цену. Усилок себя показал плохо, пришлось повозиться, перебрать сташно трещащие потенциометры, заменить высохшие электролиты. Играло очень громко, но аппарат не понравился, был в последствии отдан в довеску к Арктуру за небольшой прайс.

Пришло разочарование в старой советсвой технике, интересно было попробовать забугорный винтаж и вскоре были дешево приобретены транзисторный немецкий усилитель Uher VG820 70х годов выпуска прямо из Германии, а АС сменились на японские 30-тиваттные полочники Pioneer CL-70. Почему то, всегда была тяга к чему то не обычному, поэтому по этой аппаратуре нет до сих пор в интернете почти никакой информации. Благодаря новому усилку, впервые в жизни удалось отремонтировать сложную аппаратуру без каких-либо советов в интернете и схем, после того как пропал звук в одном из каналов (сгорел транзистор из-за перегрузки, был заменен аналогом и все заработало как часы).

К слову - любовь к радиоэлектронике растет с каждым годом, осваиваю все снова с нуля. Как же обидно, что когда учился не уделял внимания этому предмету:(

Однажды пришло озарение - моя комната (12 квадратов), не позволяет получить хороший звук с помощью таких АС. Так же, возникла проблема с динамиками, ремонтировать бумажные дины дорого, да и значительного улучшения это не даст. От АС устал, не хотелось искать новую акустику, более подходящую под комнату. Тем более, это огромная лотерея и слушать акустику в магазине или в любом другом месте не имеет смысла (думаю, понятно почему).

Продал единственный усилитель, по счастливой случайности купил отличный мастеровой усилок на генераторных лампах всего за 9 т.р. - вот с ним даже с косячными динамиками, АС играли на много интереснее и звук был вполне неплохим. Решил оставить акустику.

Однако, загоревшись выбором наушников, не смог остановиться - штука все равно нужная:)

Выбор наушников

Встал вопрос - найти наушники до 10 т.р (психологический барьер, у меня каждый компонент дешевле этой суммы, кроме как раз сабжевого усилка) под быстрый и злой митол (thrash/speed/heavy/death). Этот жанр крайне сложен для любых наушников, поэтому вопрос очень нетривиальный, многие наушники просто выдадут кашу звуков. Однако, мне на радость, оказалось, что есть почти бескомпромиссный вариант под любой metal - . Сколько не встречал мнений и отзывов - все писали что они идеальны именно для такой музыки, хотя и для всего остального просто супер (все это оказалось чистейшей правдой, подписываюсь).
Что ж, выбор был сделан, однако чем их усилить? Ламповый усилок работал только как интегральник.

Выбор усилителя для наушников

Вот тут все было абсолютно хаотично и неоднозначно. В отличие от единодушных положительных мнений о Байерах, тут все как обычно: одни срут конкретный усилитель, другие восхваляют. Однако, выбор быстро сузился всего до 3 моделей (все Китай):
$190
$300
$300

По Дарквойсу была огромная куча информации, вплоть до разных переделок и модификаций.

По ЛиттлДотам информации не так много, однако, что удивило - так же не было плохих мнений ни о конструктиве, ни о звучании. По Дарквойсу не раз писали, что были какие то косяки со сборкой. По используемым лампам и схемам это кардинально разные девайсы: Дарквойс на много больше и тяжелее, а так же мощнее. Что ж, интересно. Однако, мощность для изодинамики и 600 Оммных монстров мне не была нужна, а Байеры раскачает с полпинка любой из них.

Поштудировав Литтл Дот, выяснилось, что с поддержкой у производителя все отлично, сам создатель отвечает на любые вопросы и дает разные советы - этот момент удивил и сразу же расположил к себе данного производителя. Хотя, мне нафиг не нужна была поддержка:)
Однажды, где то нашел крайне обнадеживающий отзыв именно о потенциальной связке с моими Байерами 990про, это и сподвигло на покупку сабжа - Little Dot mk IV.

Сухие цифры или ТТХ усилителя

SEPP (Singled-ended Push Pull) OTL in Class-A
Frequency response: 10 hz~100 Khz (-1dB)
THD+N: 0.1% (100 mW @ 300 ohm)
Power Output:
500 mW @ 300/600 ohm
300 mW @ 120 ohm
100 mW @ 32 ohm
Power Consumption: 30W (228V x 0.133A)
Variable Gain: 3,4,5, or 10x
Recommended Load Impedance: 32 ohm~600 ohm
Input Impedance: 50K ohms
Pre-Amplifier Output Impedance: 600 ohms
Pre-Amplifier Gain: 3-10x (also controlled via gain switches)
Pre-Amplifier Voltage: 10V RMS
Pre-Amplification circuit includes both driver and power tubes
Driver Tubes: 2x JAN 5654 (MK IV) or 2x M8100/CV4010 (MK IV SE)
Power Tubes: 2x Soviet 6H30EH (MK IV) or 2x 6H30PI Gold-Pin (MK IV SE)
High quality aluminum chassis
Neutrik Headphone Jack (SE version only)
American CMC/Van Den Hul RCA Jacks (SE version only)
Dimensions (Metric): 320mm deep by 220mm wide by 143mm high
Dimensions (English): 12.6 inches deep by 8.66 inches wide by 5.62 inches
Weight: 3.5 Kg or 7.7 lbs
1 Year Little Dot Warranty (2 Year Little Dot Warranty for MK IV SE)
Available in either 120VAC or 220VAC

Однако, почему mk IV а не более выгодный III, не сильно уступающий по качеству сабжу? Разница по цене между ними чуть больше 100 долларов, что довольно не мало (треть цены). Аргументов несколько:
1) Используемые лампы - в младшей модели используются менее мощные дешевые 6Н6П, из-за чего максимальная выходная мощность 300мВт против 500мВт. Тем более, 6Н30П-ДР (6N30Pi) - довольно редкие и недешевые лампы, котирующиеся у всяких эзотериков-аудиофилов, что может повысить стоимость при продаже, если возникнет такая необходимость. По отзывам - одни из лучших, что так же порадовало. Хотя, прекрасно понимал что разницу не услышу.
2) Защищенные красивой окантовкой лампы. Вход с фиксатором для джека наушников - закос под Neutrik.
3) Отзывов больше было именно по mk IV, по mk III встречали не сильно восторженные отзывы.

Покупка

На официальном форуме была на продавца-производителя на ebay, т.е. покупалось напрямую с завода, что порадовало - нет никаких переплат и надежно.
Все стандартно - оплата палкой, 50 баксов за доставку,
Итого вышло: $349 (около 11500р).
Отправили быстро, дали трек и через несколько недель (3 или 4) я уже держал усилок в руках. Упаковано все отлично, лампы были завернуты в несколько слоев пупырки, никаких нареканий.

Комплектация

Для таких специфичных вещей комплектация не имеет никакого значения, однако порадовал сетевой шнур и даже неплохой межблочник с позолоченными тюльпанами.

Первые визуальные впечатления

Общий вид и передняя панель

Качество изготовления - выше всех похвал! Корпус полностью металлический. Передняя панель сделана из толстого красивого анодированного алюминия. Сам корпус скруглен с боков, стальной, покрашен в черный свет (нареканий по покраске нет).
Сразу обращает на себя внимание очень яркий противный синий светодиод, от которого лучше избавиться или заменить на любой другой подходящий.
Вход для наушников сначала подкупает своим серьезным видом, однако, в последствии оказалось, что это единственный недостаток данного усилителя - при шевелении джека может пропадать сигнал в одном из каналов. Впрочем, фиксируется намертво, да так, что одной рукой почти невозможно вытащить, нажав на красный флажок (очень тугой). Лучше заменить на родной Neutrik.

Впрочем, это мелочь - звук может пропасть только если специально пошевелить или сильно натянуть провод, что бывает почти никогда.
Потенциометр громкости - он ШИКАРЕН! Это японский ALPS (возможно поддельный, проверить нет возможности), с очень плавным входом и отсутствием каких либо искажений или шуршаний. Даже после года частого использования он впечатляет и радует. Сама ручка сделана из алюминия, довольно массивная. Разметка уровней громкости в процентах отлично читается, не стирается.

При включении не издает никаких звуков (даже в наушниках), трансформатор не гудит, вообще абсолютно тихий усилитель. Лампы греются не сильно. На половине громкости иногда можно уловить наводки от wi-fi роутера 2,4Ггц, стоящего в 30 см от усилка. Причем, на 5Ггц - тишина:) Вот такая неожиданность.

верхняя панель

Под лампы отведена бронзовая трапецевидная площадка (или крашенный алюминий), которые делают дизайн очень запоминающимся и интересным.
Сами лампы смонтированы в качественные керамические панели, которые закреплены на корпусе.

Собственно, основное: используются 4 лампы в двух каскадах (драйвер на 2х американских JAN 5654 и оконечник на отечественных 6H30П-EB в ипостаси Electro-Harmonix. К слову, золотые контакты, что странно - такие лампы должны стоять в значительно более дорогой ($468) старшей модификации mk IV SE.
Сами эти лампы дорогие и мне не понятен этот момент, почему они стояли в моем усилителе. Впрочем, больше - не меньше, а лучше - не хуже:)

Но если кто будет покупать, обратите на этот момент внимание, возможно вам попадутся обычные. Хотя, я уверен что разницы между ними нет, кроме цены.

Трансформатор замурован в кожух, никакого гула не слышно (скорее всего там стоит тор). Увы, разобрать у меня не получилось из-за отсутствия нужного шестигранника (похоже не стандартного). Если появится интерес, попробую добыть и полностью разобрать - самому интересно стало, что внутри:) Но, судя по фото производителя и пользователей - там стоят в основном японские, немецкие и французские элементы. Не исключено, что поддельные, но за год это никак не проявилось. Разглядел только что там точно стоят знаменитые немецкие полипропилены WIMA, что уже неплохо:) WIMA не отличается от оригиналов, т.к. собирал фонокорреткор, используя их.

Т.к. корпус разбирается нетривиально (через переднюю панель), порадовали вырезы на дне для регулировки усиления двумя переключателями (Gain x3,4,5 или х10) в зависимости от сопротивления используемых наушников.
Гейн выбирается в зависимости от комбинации тумблеров двух переключателей.

Т.к. в усилителе предусмотрена возможность апгрейда ламп дравера на EF92, на дне имеются так же прорези для переключения на эти лампы джампером.

Задняя панель

Все стандартно:
Гнездо питания (мама), совмещенное с предохранителем и выключателем и позолоченные тюльпаны входа и выхода. Наклеено много всяких наклеечек, говорящих о том что, возможно на предприятии неплохой ОТК. Впрочем, это догадки, однако по качеству действительно нет нареканий.

Не очевидный функционал

1) Переключение гейна наушников, дабы не спалить низкоомные превышением уровня выходного сигнала. Впрочем, влияют так же на звучание.
2) Крайне плавная и точная регулировка громкости, буквально по полмиллиметра - действительно впечатляет!
3) Возможность работы как предусилитель - полезнейшая функция - можно не парясь, подключить к основному интегральному усилку (или мощнику) и регулировать громкость только на преде. Так же можно подключить активную акустику - но это уже изврат.
4) Апгрейд ламп JAN 5654 драйвера на EF92 (спорно, но приятно).

Впечатления о звучании

Я не люблю писать о звуке, считаю это дело вкусовым и неблагодарным.
Однако, все же поделюсь впечатлениями, иначе грош цена моему опусу.

Внимание! Это лишь субъективное мнение одного человека с конкретными наушниками, ваше же впечатление может отличаться.

Мои любимые Bayerdynamic DT990Pro играют великолепно. Нужно понимать, что большинство описанного ниже - заслуга наушников, усилитель лишь должен хорошо усиливать сигнал для наушников, а так же передавать сигнал без искажений.

Нижний бас идеален - стук в дверь настолько реалистичен, что каждый раз поневоле вздрагиваю. Это весомый показатель идеальности. Бас очень глубокий, мощный (немного избыточно, но мне нравится) крайне точный и что важное - быстрый, что для метала необходимо. Удивило, что сигналы генератора частот воспринимаются телом от 10 Гц, а от 15 Гц уже ушами. Не такой я и тугоухий:)

Средний бас - аналогично, нареканий нет.

Середина проработана отлично, нет замыленности и провалов.

Верха - их очень много, звук «яркий», за счет чего звук объемный и как говорят аудиофилы - «воздушный». Предел моих ушей - 19 Гц - дальше тишина.

Стереопанорама (сцена) присутствует, насколько это возможно в открытых наушниках. Есть небольшой эффект присутствия на концертных записях.

Атака хорошо слышна (момент удара и зависимость звучания от силы этого удара)
Эти наушники отличаются ярким звучанием , без усилителя - совсем печаль, по ушам и мозгу просто режет. С усилителем яркость сохраняется, но даже для моих ушей, крайне чувствительных к симбилянтам и «циканию», слушать комфортно.
Могу отметить, что усилитель тут не должен оказывать никакого влияния, если только усилитель не откровненное г… С задачей справляется - передал звучание наушников, какое и должно быть.

Динамический диапазон: безусловно хорош, отлично слышно тихие призвуки на фоне довольно громких. Конечно, применительно к не быстрым и не плотным композициям.
Оценка: твердая 5. Плюс не накину только из-за необъективности тестирования.

P.S.:
Так же для интереса послушал свои затычки , которые отличаются очень хорошими НЧ, почти такими же реалистичными как в Байерах, но звучание очень темное - специально их подобрал что бы уши не утомлялись от всякого «цикания».
Так вот, с усилителем эти ушки заиграли просто потрясающе, после них не хочется слушать с плеером (Sansa Fuze). Появилось больше ВЧ. Так что, теперь я понимаю, зачем люди используют совместно с портативными плеерами внешние усилители для затычек. Однако, лучшее решение - использовать хороший плеер с усилителем, как недавно появившийся хит - (я его уже заказал на mp4nation, пощупав в Докторхэд образец и поняв - что это идельный для меня плеер на данный момент). К слову, там акция - к плееру идут хорошие двухдрайверные наушники-затычки стоимостью $100 в подарок. Только плееров всем не хватает, образовалась очередь, завод не успевает выпускать:)
+29 Добавить в избранное Обзор понравился +81 +143

Сегодня разгонять ничего не буду. Хочется немного отдохнуть от этих гонок, завалиться на диван и послушать хорошую музыку. Что же использовать в качестве неиссякаемого источника дивных мелодий? Конечно, компьютер. Дома он давно стал не столько рабочим инструментом, сколько мультимедийным развлекательным центром. С его помощью и скачиваешь, и слушаешь, и смотришь.

Самый распространенный способ получить музыку с компьютера - это наушники. Просто, привычно, удобно и совсем не мешает окружающим. И все для этого есть. Усилитель для наушников встроен в любую звуковую карту и даже в интегрированный «звук» материнской платы. Но практически всегда в таких случаях он не особо хорош. А оверклокеры - народ требовательный и любят слушать музыку в хорошем качестве.

Если у вас есть приличные наушники, то раскрыть их потенциал не всякому интегрированному усилителю под силу. Кажется, что может быть проще – купи готовое устройство, слушай и радуйся. Тут и начинаются проблемы. Дешевый усилитель, как правило, ненамного лучше интегрированного. Тот, который нравится, стоит таких денег, что желание его приобрести пропадает само собой. А так хочется получить хороший, но по цене нехорошего… Принцип оверклокинга. Максимальный результат за минимальные деньги.

Немного отвлекусь. После того, как вся музыка перешла на цифру, стали вновь популярны ламповые усилители. Почему? Цифровой звук по сравнению с аналоговым более жесткий. А лампы его смягчают. Есть даже такой термин – «ламповый звук» .

«Ламповый звук» - термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах. Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей.

Как вы уже поняли из цитаты, камень брошен не только в огород цифрового звука, но прошлись еще и по полупроводникам. «Камням», как их называют аудиофилы. Чем «камни»-то не угодили?

И полупроводники, и лампы при усилении сигнала вносят искажения, но природа последних различна, что в первых, что во вторых. В «каменном» усилителе преобладают нечетные гармоники. Они неприятны на слух. Но с помощью грамотной схемотехники их можно значительно уменьшить. С лампами иначе. Здесь преобладают четные гармоники, которые приятны нашему слуху. Поэтому коэффициент гармонических искажений хотя и выше, чем у «каменных», но не так критичен.

Мне могут возразить, что нехорошо, когда усилительный тракт вносит отсебятину, пусть даже приятную на слух. Да, наверно это так. Но насколько хорошо звучит эта «отсебятина»! Если лампы приукрашивают звук, то пусть так и будет. Накладывают же женщины макияж для подчеркивания своей красоты? Мы же не называем это «отсебятиной».

Качественное воспроизведение звука - обширная и очень спорная тема. Во многом в этой теме превалируют вкусовые пристрастия, а порой даже эзотерика, поэтому углубляться в нее не стану. И спорить тоже.

О чем это я? Ах, да. Так почему бы ламповым усилителем для наушников слегка не облагородить тот звук, что выходит с компьютера? К тому же лампы - это красиво. Светящиеся в полумраке красноватым светом нити накала выглядят завораживающе. А если это оформлено в ретро стиле. Но ламповые аппараты такие дорогие… И что? Есть старая мудрая пословица – хочешь получить вещь - сделай ее сам. Так и поступим.

В этой статье я попробую так изложить процесс изготовления усилителя, чтобы было понятно и доступно для повторения даже неподготовленному человеку. Но нужно предупредить, что в усилителе наличествуют высокие напряжения, опасные для жизни. Нужно соблюдать технику безопасности.

Конечно, не стоит ожидать от этого устройства чудес и звука тысячедолларового агрегата, но услышать и оценить «ламповый звук» будет вполне возможно.

Схема

За основу взята схема с сайта Сергея Сергеева. Она очень проста, минимум самых распространенных деталей. Это хорошо сразу с нескольких сторон. Первая - проще сделать. Но есть еще одна грань такой простоты. В ламповой аппаратуре, как в музыкальном инструменте, звучит каждая деталь. Минимум деталей – минимум искажений. Есть даже концепция короткого тракта… Но это опять философия и отход от темы. А тема – изготовление, а не размышления на тему. Поэтому поступаю следующим образом. Пишу список деталей, и еду с ним на радиорынок. На приведенной схеме есть только собственно сам усилитель, без блока питания. Эту схему я приведу ниже, в разделе «сборка». А пока детали.

Комплектация

Итак, список.

Силовой трансформатор ТАН-31-127/220-50 – одна штука. Не обязательно именно этот. Можно подобрать нужный по справочнику самому или прямо на рынке спросить у продавца трансформатор с обмоткой, чтобы получилось 200-220 вольт выпрямленного напряжения с током 100 миллиампер и обмоткой 6.3 вольта от одного ампера.
Выходной трансформатор ТВЗ 1-9. Эта модель считается одним из лучших фабричных однотактных трансформаторов, выпускаемых в СССР. Но можно использовать ТВЗ 1-1. Этот не хуже, а некоторые считают, что и лучше 1-9. Или ТВЗ-Ш. Трансформаторы эти давным-давно сняты с производства, так что не пугайтесь их внешнего вида. Желательно, чтобы они были не ржавые, катушка не мятая, без повреждений.
Лампы 6ж51п – две штуки. Можно взять 6ж52п. Но они почти все с сильным «микрофонным эффектом», их надо подбирать по минимуму этого эффекта из нескольких. Склонны к самовозбуждению. Из шести купленных мною было отобрано только две. Считается, что повезло. Одну вообще выкинул, она откровенно свистела. Но звук у них ничуть не хуже 6ж51п, а некоторым они нравятся больше. Ресурс их работы - 1000 часов. Поэтому при желании можно купить больше, в запас.
Панельки к лампам ПЛ9 – две штуки.
Регулятор громкости – сдвоенный переменный резистор 47 кОм – одна штука. Это по желанию. Можно регулировать громкость программно, средствами операционной системы или программного проигрывателя.
Катодный резистор 100 Ом, 5 Вт – две штуки.
Два резистора 1.8 кОм, 10 Вт. Это в фильтр блока питания. Лучше, конечно, поставить дроссель. Но это - габариты и усложнение. Хотя с дросселем намного меньше фона. Дроссель от 5 Гн, на ток от 100 мА.
Сеточный резистор 470 кОм, 0.5 Вт (желательно угольный), две штуки.
Диодный мост 6 А, 1000 В - две штуки.
Конденсатор фильтра питания 470 мкФ, 450 В – одна штука. Лучше два. От качества питания во многом зависит звук.
Конденсатор фильтра питания 100 мкФ, 450 В – одна штука.
Конденсатор фильтра питания накала 470 мкФ, 16 В – одна штука.
Конденсатор фильтра питания накала 10 000 мкФ, 16 В – одна штука.
Катодный конденсатор 4700 мкФ, 16 В – две штуки. Они должны быть Low ESR. Продавцы на рынке называют их «компьютерными».
Шунтирующие конденсаторы, пленка 1 – 4.7 мкФ, 400 В – четыре штуки. Это для шунтирования электролитических конденсаторов. Лучше купить шесть, пригодятся при настройке.
Входные разъемы. Два RCA разъема.
Выходной разъем TRS, другое название «Джек» 6 мм. Не люблю «миниджеки», ненадежны. Но если у вас на наушниках «миниджек», тогда ставьте его.
Соединительный провод. Отлично подходят провода, добытые из витой пары пятой категории.
Провод для соединения блока питания и усилителя. Можно использовать звуковой провод, сечением 0.5 мм. А я нашел старый в тряпочной изоляции. Для ретро вида.

Список - дело хорошее, но с ним - как с напитками. Сколько ни пиши, все равно еще раз бежать придется.

Также понадобятся два корпуса. Один - для сборки самого усилителя, а второй - для сборки блока питания к нему. Тут полная свобода для творчества - сделать самому или подобрать что-то готовое.

Почему блок питания вынесен отдельно? Делается это для того, чтобы максимально разнести трансформатор питания и остальные компоненты. Первое: меньше наводок, а, следовательно, чище звук. Второе: силовой трансформатор при работе вибрирует. Больше или меньше - зависит от качества. А практически все лампы обладают «микрофонным эффектом». Если постучать ногтем по работающей лампе, то в динамиках вы этот стук услышите, плюс звон (от сотрясения) самой лампы. Вибрация силовика будет попадать в звуковой тракт, а это малоприятно.

Для изготовления блока питания использую корпус от сгоревшего компьютерного коллеги. А для усилителя приспособил ящик из-под сигар, купленный по случаю на «молотке». Почему не металлический корпус? Опять защита от вибраций. Вспомним старые ламповые радиоприемники. В некоторых моделях шасси для сборки выполнено из металла, а в некоторых из дерева. Считается, что дерево лучше звучит, поскольку меньше передается вибраций на лампы от трансформаторов. Но это опять же дело вкуса, кому что нравится.

Проблем с покупкой не возникло. Упомянутые детали отнюдь не дефицитны и продаются в достаточном количестве.

Вот с этой кучкой и будем работать. Только, как всегда, произошла небольшая накладка. Забыл купить мощные резисторы в блок питания и продавец по ошибке положил конденсаторы 0.1 мкФ, вместо 1 мкФ (синие в нижнем левом углу). Я не проверил, а когда все собрал, было уже невозможно переснять этот кадр. Так что дальше будут появляться детали, не попавшие в этот снимок.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к сборке, необходимо проверить, есть ли у вас для этого необходимые инструменты.

Паяльник, мощностью 40-60 Вт.
Припой, меня вполне устраивает оловянно-свинцовый ПОС-61.
Флюс . Канифоль в спирте.
, чтобы придерживать детали при пайке.
, чтобы откусить лишнее.
Дрель.
Сверла.
Малярная лента , для защиты корпуса при работе. Помогает в разметке.
Кисточка и немного краски, но может и не пригодиться.

Изготовление блока питания

Начну с блока питания. Сначала, открыв корпус, раскладываю детали, которые будут находиться в нем. Когда определяюсь с размещением, сверлю отверстия и с помощью винтов с гайками креплю силовой трансформатор.

И распаиваю его, сверяясь со справочником и схемой.

Конденсатор С1 - это фильтр, стоящий в сетевом разъеме. F1, F2 – предохранители. В отличии от импульсных блоков питания в этом случае они действительно работают. Лучше поставить. К сожалению, у меня оказалась только одна колодка, пришлось один поставить на входе трансформатора. С2, R1, C2 – фильтр анодного питания. Номиналы - С2 100 мкФ на 450 В. R1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов 1.8 кОм. С3 – 470 мкФ на 450 В. С2 размещается в блоке питания, а остальное в корпусе самого усилителя. Параллельно С3 припаян пленочный конденсатор 1 мкФ, 400 В. С4 - конденсатор фильтра питания накала ламп 470 мкФ на 16 В.

Один провод от разъема подключения сетевого кабеля припаиваю к выводу 1 трансформатора, выводы 2 и 4 соединяю перемычкой. А второй провод от разъема питания соединяю с трансформатором через выключатель, который присутствовал на блоке питания и предохранитель. Колодка предохранителя закреплена на стенке блока рядом с выключателем.

Прикрепляю к корпусу блока диодные мосты. Опять пользуюсь винтами с гайками. М3 отлично входят в отверстия решетки блока, так что даже пользоваться дрелью не пришлось.

Теперь нужно распаять вторичные обмотки трансформатора. Снова заглядываем в справочник . Припаиваю провод к выводу, обозначенному волнистой линией «~», диодного моста и соединяю с клеммой 7 трансформатора. Затем соединяю клеммы 8 и 9 перемычкой, а клемму 10 соединяю со вторым выводом «~» диодного моста. На выход моста припаиваю конденсатор 100 мкФ на 450 В, соблюдая полярность. Если здесь сделать ошибку, при включении будет небольшой пиф-паф и конденсатор разлетится на клочки. На эти же выводы припаиваю провода, которые пойдут к анодным цепям усилителя.

Теперь проделываю то же самое с цепью накала. С клемм 19 и 21 трансформатора припаиваю провода к диодному мосту. Выводы «~». А к выводам моста «+» и «-» моста - конденсатор 470 мкФ на 16 В. И по аналогии провод, который пойдет к накалам ламп. Провода нужно прикрепить к корпусу, чтобы потом не оторвать. Вот что получилось у меня. На провода, припаянные к выводам 12 и 11, внимания можно не обращать. Это я добавлял обмотки для повышения анодного напряжения. Потом сделал так, как написано выше.

После монтажа нужно проверить правильность соединений. Лучше два раза с перерывом. И только после этого включить блок в сеть и измерить выходные напряжения. Напряжение накала может быть завышенным, в пределах 7-7.3 В, что не страшно. Под нагрузкой оно просядет до нужных 6.3 В. Высокое должно находиться в пределах 180-230 В. У меня получилось 189.

С крышкой блока не повезло, решетка куда-то затерялась. Пришлось сделать новую, из перфорированного металла. В законченном виде блок питания выглядит так.

На мой взгляд, ничуть не хуже, чем было бы с «родной» вентиляционной решеткой.

Почему не все конденсаторы фильтра расположены в блоке? Основные конденсаторы принято располагать как можно ближе к лампам, для уменьшения наводок. Поэтому в блок питания вынесены только первые конденсаторы фильтра.

Пора приступать к самому усилителю.

Мне жуть как захотелось послушать хваленый теплый ламповый звук. Но купить аппарат, честно сказать, душит жаба. Поэтому, найдя схему несложного лампового усилителя для наушников , взвесив свои возможности и посчитав затраты, я понял, что для начала лучше быть не может.

То, что я представляю сейчас это уже вторая версия сделанного мной усилителя. Первая была собрана почти навесным монтажом. На нем я долго и плодотворно игрался с блоком питания. Из-за того, что собранный фильтр питания предлагаемый в оригинальной схеме не мог подавить пятидесяти герцовое гудение. Которое пропало только после установки «электронного дросселя».

Отличий от схемы по ссылке выше практически нет. Но мной было понижено анодное напряжение с 270 до 200 вольт и повышен номинал емкости С3 с 1 до 2,2 мкф. Так как у меня есть собранный девайс по аутентичной схеме, то можно сказать, что внесенные мной изменения не повлияли на качество звучания. По крайней мере на мой слух.

Так как я использовал , то говорить об использовании ламп 6Н1П и 6Н6П не приходится из-за очень большого тока накала (0.6...0.7 А на лампу). Зато понизив анодное напряжение, стало возможным применение менее габаритных электролитов.

Из-за того, что для использования ламп 6Н3П придется делать другую разводку печатной платы, остается только 6Н2П и 6Н23П. Эти лампы взаимозаменяемы, но и здесь есть подвох. Просто так заменить лампы одну на другую не удасться т.к. после замены любой из ламп усилитель необходимо настраивать, подбирая резистор Rk и добиваясь половины напряжения питания на анодах нижних ламп. А в остальном, да. Сначала можно сделать усилитель на лампах 6Н2П, как более дешевых, а потом перенастроить его под 6Н23П и сравнить звучание.

Немного о деталях. Все резисторы должны быть мощностью не менее 0,25 Вт Конденсаторы С3 и С4 должны быть рассчитаны на напряжения питания (я поставил чуть ниже, на 160 V, не те, что лежат в коробке), а вот конденсаторы в цепи катода С1 и С2 на напряжение 6...10 вольт, но так как они напрямую влияют на звук, то к их качеству необходимо предъявить повышенные требования и чем больше номинал конденсатора С1, тем лучше.

Немного о корпусе. После проблемы с анодным напряжением в ламповой технике есть еще одна проблема, это проблема корпуса. Подобрать уже готовый для своих нужд практически не возможно, а делать корпус своими руками не так уж легко. Поэтому я здесь применил старый проверенный способ изготовление корпусов из фольгированного текстолита. Ну и конечно куда без деревянных корпусных деталек в ламповой технике. :-) Габаритные размеры требуемой коробки примерно 160Х170Х50 мм.

Т.к. лампы сильно нагреваются для них сделал специальные отверстия в верхней крышке, но после недолгой эксплуатации выяснилось, что их катастрофически не хватает и пришлось досверливать как верхнюю крышку так и делать отверстия в нижней части корпуса для усиления конвекции воздуха.

Вот таким нехитрым способом на стоечках умещаются все потрошки усилителя. После улучшения конвекции воздуха для охлаждения ламп корпус хоть и нагревается, но не так сильно чтобы нельзя было спокойно тронуть рукой.

И в заключении о личных ощущениях от прослушивания. Глубокая детализация, мягкие не искаженные басы и тот самый ламповый звук. Про «тот самый» я не лукавлю. Разница в воспроизведении одной и той же композиции на лампе и на транзисторах, через наушники сильно отличается не в пользу транзисторов, (у меня с конца прошлого века стоит Pioneer A305R) а если еще и тембр блок отключить, то вообще всё очень грустно. Да, еще необходимо добавить то, что для получения должного удовольствия от прослушивания мне пришлось со временем обзавестись высокоомными наушниками Sennheiser HD 280-13 300 Ом. До этого были недорогие HD 180 и бананчики CX 215. Но басы на них были не выразительные, а иногда и похрюкивали когда делал музыку погромче.

Неожиданное продолжение.

Дело в том, что как-то пришел ко мне приятель, попить пивка, послушал аппарат и сказал, что без него домой не уйдет. Пришлось отдать ему девайс за небольшое вознаграждение. Но так, как я уже не мыслю себя у компьютера без этого усилителя, пришлось сделать еще один. Размеры платы 95х95. Так как корпус подбирал уже после того как сделал плату, мне не удалось реализовать идею бокового разъема питания поэтому пришлось вставлять его на место тюльпанов, а их сдвинуть к краю. Но и так не плохо получилось.

Корпус взял стандартный дюралевый 120х95х35 прикрутил сверху трансформатор, а на платке разместил усилитель и фильтр анодного питания.

Ну и для пущей важности закрыл трансформатор маленькой консервной банкой от зеленого горошка. Даже красить не стал. Она немного высоковата, зато идеально подходит по диаметру.

Попался мне на глаза симпатишный такой аскетичный ламповый усилитель для наушников . Однотактник с трансформаторным выходом. Входной каскад - обычный общий катод. Выход - однотактный катодный повторитель, нагруженный на трансформатор.

Собран красиво и аккуратно, спроектирован добротно, и звучать должен действительно здОрово, есть лишь одно "но": замечательная лампочка 12B4-A будет жить в данном дизайне очень недолго, её надо будет менять, опять менять, и опять...

Хороший усилитель

Автор разработки - дядечка в возрасте, электронщик-профессионал, даже профессор. Проектирует, собирает и продаёт много ламповой техники, явно весьма высокого качества. Я бы и за бесплатно его пропиарил, но не хочу устраивать анти-рекламу хорошему человеку. Выучка у разработчика того аппарата, похоже, старой закваски, небось в университете только лампы и изучал, и преподавал.

Удивительно, как много т.н. "ламповых гуру" не видят явных багов, которые разработчику, даже немного повозившемуся в своей жизни к примеру с микроконтроллерами, должны быть очевидны. Я имею в виду переходные процессы в системе в моменты запуска и остановки. Любой микроконтроллерщик с самого начала обучен обеспечивать надёжный сброс, а продвинутые ещё и всякие brown-out детекторы пользуют. Лампы же сбрасывать да обнулять вроде незачем. Вот и не выработана у ламповиков привычка думать в измерении, отличном от установившихся режимов.

Схема

Для начала предлагаю посмотреть на схему аппарата, немного помедитировать 😉 Второй канал я обрезал из соображений экономии места - каналы идентичны. На картинку можно "кликнуть", чтобы читались все подробности.

Проблема

Рассмотрим собственно усилитель повнимательней.

Теперь давайте проделаем небольшой умственный эксперимент. При подаче питающего напряжения катоды ламп холодные. Соответственно через вакуум не может течь никакого сколько-нибудь заметного тока. Вопрос: какое будет в такой ситуации приложено напряжение к сетке V3? Чтобы ещё упростить задачку, давайте сотрём ничего не проводящую V1b и несущественную для нашего разговора обвязку.

Опытные товарищи могут заметить, что цепочка фильтра питания R6 C7 задержит подачу высокого напряжения на сетку V3. Увы, постоянная времени этой цепочки всего 0.2 секунды, так что она мало что меняет. Для сравнения - гарантированное время прогрева накала 12B4-A по документации составляет 11 секунд. Время же прогрева собственно катода намного больше (вот соберу свою лампомерку - обязательно опубликую результаты замеров). Жаль на другие лампы таких данных не приводят.

Итого: первые несколько секунд после включения аппарата на сетке и аноде ещё холодной V3 две сотни вольт относительно катода. Да, токи ограничены и лампа в потолок не улетит. Но ускоренная эрозия катода обеспечена.

Кстати, максимальное отрицательное смещение на сетке по документации RCA на 12B4-A не должно превышать 50 вольт. Про максимальное положительное сеточное напряжение они вообще ничего не пишут, видимо решив, что ни один уважающий себя пользователь их продукции не станет учинять такого издевательства над вакуумным прибором, достойным всяческого уважения и признания. Вполне допускаю, что при 200 вольтах напряжения сетка-катод могут происходить пробои. Большой энергии там не выделится - резисторы ограничат ток на уровне не более 2 мА. Но катод будет активно "побит молью".

Красивое решение в дополнение

Более изящное решение было мною подсмотрено у одного мастера ламповой схемотехники из Америки, но скорее всего было известно ещё до него. Достаточно подключить скромный полупроводниковый диод между сеткой и катодом лампы. Конечно делать это стоит только если у этой лампы есть вероятность попасть в неприятную ситуацию, описанную выше. Диод подключаем анодом к сетке, катодом - к катоду лампы. Таким образом кремниевый диод откроется уже при 0.7 вольтах положительного смещения на сетке лампы, эффективно защищая лампу от сеточных токов и избыточных напряжений.

В нормальном же рабочем режиме при отрицательном потенциале сетки относительно катода диод будет закрыт. Собственная ёмкость диода подключается параллельно входной ёмкости лампы и слегка ухудшает частотные характеристики усилителя. Но в большинстве случаев этой дополнительной ёмкостью можно смело пренебречь, потому, что либо миллеровская ёмкость будет влиять на порядки сильнее, либо, как в случае катодного повторителя, влияние входной ёмкости практически ничтожно, во всяком случае в диапазоне звуковых частот и даже до сотен килогерц.

Увы, у диодной защиты есть один очень существенный недостаток: это же полупроводник в ламповом усилителе! Он же "портит звук". К сожалению, ещё очень многие фанаты ламповой техники молятся на идолов и совершенно не желают изучать техническую базу, принципы работы и потроха своих божков. Так что серьёзному инженеру придётся всё же считаться с этими верованиями и либо прятать те диоды, либо не использовать такой метод продления срока жизни вакуумных ламп.

Спорный вопрос

Раз уж Вы, дорогой читатель, добрались досюда - значит тема Вас интересует, и статья была написана не зря. Будьте столь любезны, потратьте ещё минуту-другую, оставьте комментарий: всё ли было понятно, согласны ли Вы с моими выводами, или вопрос так и остался спорным?

Всего Вам доброго, и долгих лет службы Вашим любимым приборам!

This entry was posted in , by . Bookmark the .