ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ-ФОНОКОРРЕКТОР "NEOPHYTE"


Ю. МАКАРОВ

Я представляю вашему вниманию блок EQ-RIAA системы "Neophyte", которой исполнилось десять лет. Столько же многие пользуются этим предусилителем-корректором RIAA. Любую готовую конструкцию можно легко критиковать, поскольку идеальное изделие - всегда лишь мечта. Разумеется, мне хорошо известны достоинства и недостатки как схемотехники, так и ее дизайнерского и конструктивного воплощения в конкретном EQ-RIAA. Концепции дизайна и маркетинга EQ-RIAA "Neophyte" создавались при активном критическом участии гения коммуникабельности - Сергея Даушкевича.

  Известно, что дизайн современных промышленных изделий во многом привлекателен, блестящ даже, в прямом (редко - в переносном) смысле этого слова. Но все-таки можно найти нечто, не слишком оскорбляющее и изысканный вкус потребителя. Для оценки же уровня конструкции и, тем болee, уровня схемотехники необходимо заглянуть внутрь и суметь увидеть. Тут нужен профессионал. Рядовой потребитель вынужден сравнивать эти факторы на слух в условиях крайней неопределенности. Со временем многим удается убедиться в справедливости пословицы: "Не все то золото, что блестит" и и том, что внешняя лаконичность изделий вполне может скрывать выдающиеся возможности. Эта концепция мне близка и использовалась при создании системы "Neophyte". Сыграла свою роль также ограниченность собственных финансов (термин и фигура спонсора в те времена не были распространены), что выразилось в скромности технологии и элементной базы. Теперь это можно рассматривать как достоинство для "малобюджетников", которые все еще сохранились как вид.

Технические параметры EQ-RIAA "Neophyte"

Входной импеданс
Вход "PHONO", кОм 47
Вход "ТАРЕ", "CD", кОм 47 Точность следования АЧХ требованиям RIAA
В диапазоне частот 5...100 Гц, дБ 0,3
В диапазоне частот 100...20000 Гц, дБ 0,1
Уровень усиления по выходу "REC", дБ 45 Чувствит. входа "PHONO"
На частоте 1 кГц для получения 0.5 В
На выходе "REC", мВ 2,9
На выходе "MAIN AMP", мВ 1,4
Уровень усиления с входов "ТАРЕ", "CD", дБ 25
Напряжение выхода "MAIN AMP" максимальное, В 25
Частотный диапазон линейного преда по НЧ и ВЧ
При разделит, конденсаторе 1 мкф, Гц 3,4
При емкости соединит, кабеля 300 пф, кГц 2900
Чувствительность линейных входов, В 1,2
Отношение сигнал/шум от входною 5мВ, 1кГц "PHONO"
Невзвешенное, дБ 65
Взвешенное, дБ 78
Входная емкость линейных входов, пФ 60
Выходной импеданс выходов "REC", "MAIN AMP", Ом 180
Рекомендованный импеданс нагрузки выходов "REC", "MAIN",kOm 47
Допустимая емкость соединительных линий на выходах "REC" и "MAIN AMP" (при FB-300 кГц -3 ДБ), пФ 5000
Габариты, мм 480 х 250 х 126 Масса (две модификации), кг 12; 14

  Относительная дешевизна EQ-RIAA "Neophyte" - лишь одно из очевидных достоинств блока, которое переходит вполне диалектически в недостаток - стальной корпус, например. Стремление максимально уменьшить фон от цепей накала (похвальное) вызвало появление дросселя фильтра массой 1,4 кг либо, в некоторых экземплярах, радиатора с микросхемой (увеличение массы либо тепловыделения). Применение избыточно мощного стандартного доступного трансформатора питания (ТС-160) для снижения стоимости вызвало не только увеличение массы, но и фона в одном из каналов из-за сильного поля рассеивания, свойственного стержневым ленточным промышленным трансформаторам вообще, и как результат асимметричности расположения ТС-160 на шасси в угоду дизайну, в частности. Снова диалектические противоречия.

  Такие компромиссы обнаруживаются во всех готовых серийных аппаратах. При индивидуальном повторении конструкции каждый вправе учесть и исправить вынужденные отклонения, которые, правда, неизбежно перерастут в другие недостатки - как правило, массо-габаритные и стоимостные. К сожалению, идеальные системы создать нельзя. Но можно варьировать уровень компромиссности. Осознание этого делает жизнь спокойнее и рассудительнее.Единственное, чем мне не хотелось жертвовать, - это динамическими параметрами и точностью следования характеристикам RIAA. Умудренный экскурсом в диалектику читатель справедливо вопросит: а что потеряно в обмен? Да, это - зрить в корень!

  Для обеспечения точности расчетов и последующего выполнения цепей коррекции RIAA и облегчения настройки (что на практике весьма важно), цепи коррекции r2=75 мкс и r1=318 мкс разделены между собой каскадом усиления. Поэтому их взаимовлияние на результирующую АЧХ EQ-RIAA минимизировано, т. е. подстройка r1 не ведет к расстройке r2 и наоборот, что имеет место, когда обе цепи r1 и r2 совмещены в одном каскаде. Применение именно разнесенных и пассивных цепей коррекции улучшает динамические свойства EQ-RIAA по сравнению с совмещенными цепями, когда лампа вынуждена работать на существенно большую емкость. При разнесенных же цепях каждая лампа работает на отдельную и поэтому меньшую нагрузку. Большое влияние на динамику и линейность передачи максимальных амплитуд сигнала оказывает рационально-максималистское использование ламповых характеристик. Поэтому рабочие точки всех ламп выбраны предельно близко к гиперболам допустимых мощностей рассеивания на анодах. Если угодно - это "категорический энергетический императив" всех моих разработок. Следствие - рост потребления от источника вторичного электропитания (ИВЭП), а потому увеличение габаритов и нагрева корпуса.

  На одной из давних выставок High-end-a в США Михаила Кучеренко даже спросили, указывая на EQ-RIAA "Neophyte", уж не является ли этот блок усилителем мощности, если он столь велик и тяжел?

  Для достижения желаемой динамики сигнала на выходах и снижения влияния соединительных линий (интерконнектов) оба выхода EQ-RIAA снабжены катодными повторителями. Один выход - нерегулируемый -для подключения магнитофонов либо внешнего блока коммутации и контроля, предусмотренного в системе "Neophyte", другой -регулируемый по уровню - для работы на усилители мощности через линейный предусилитель, совмещенный в одном корпусе с корректором RIAA. Линейный предусилитель автономен от корректора и снабжен двумя дополнительными входами, "ТАРЕ" и "AUX"/"CD", которые подключаются на его вход селектором. Схема функциональная EQ-RIAA "Neophyte" представлена на Рис.1 и не нуждается в дополнительных пояснениях, за исключением графиков, отображающих действие цепей RIAA на входной сигнал.

riaaris1.gif (19943 bytes)

  Входной сигнал, имеющий частотную коррекцию RIAA (график 1), усиливается У1 и поступает на цепь коррекции r2=75 мкс, имеющей АЧХ согласно графику 2. Результат воздействия цепи r2 на АЧХ входного сигнала показан на графике 3. Далее (график 4) показана АЧХ цепи коррекции r1=318 мкс, а (график 5) - результат воздействия цепи r1 на АЧХ сигнала, поступившего после усиления У2 и предыдущей коррекции. Очевидно, что АЧХ сигнала стала линейной, после чего его можно подавать на выход "REC" либо через селектор, регулятор громкости и линейный предусилитель на выход "MAIN AMP".

  Небольшие загибы АЧХ (график 5) на низких и высоких частотах обусловлены действием, соответственно, разделительных конденсаторов и (паразитных для сигнала) емкостей монтажа и соединительных линий. Следует заметить, что загибы эти соответствуют весьма низким и очень высоким частотам, (см. Технические параметры).

   Схема электрическая принципиальная (Рис.2) одного канала проста и в особых комментариях не нуждается.

riaaris2.gif (46560 bytes)

  Питание накалов ламп У1, У2, У4, Уб следует от отдельного, желательно стабилизированного посредством К142ЕН5Б (Г) источника. Микросхему необходимо установить на радиатор, способный рассеивать тепловую мощность 10...12 Вт (двухсторонний ребристый радиатор). Питание накалов ламп УЗ, У5 можно осуществить выпрямленным и хорошо отфильтрованным напряжением. Еще лучше применить К142ЕН5Б (Г) на радиаторе пластинчатом для рассеивания 5 Вт тепловой мощности.

  Питание анодных цепей собственно корректора и линейного предусилителя осуществляется в оригинальной конструкции от общего для двух каналов (что не есть хорошо) CLC - LC-фильтра, где в качестве дросселей используются трансформаторы выходные кадровой развертки телевизоров с углом отклонения 110 градусов (ТВК-110-ЛМ), имеющие индуктивность до 15 Гн. В некоторых экземплярах - дроссели заказные на сердечнике ПЛ.

  Совокупная емкость конденсаторов фильтра последнего звена составляет 600... 800... 1000 мкФ, причем они шунтируются бумажными конденсаторами 4... 10 мкФ х 400 В. Не возбраняется (и одобряется) применение раздельного питания каждого канала от подобного фильтра. Еще лучше -использовать электронные стабилизаторы. Можно - транзисторные, лучше - ламповые. Предпочтение следует отдать стабилизаторам с параллельным регулирующим элементом.

  Если же изготовление стабилизаторов затруднительно, то можно удовлетвориться на первых порах и фильтром CLC-LC.

  На схеме видно, что каскады на У2, УЗ. У4, УЗ представляют собой так называемые гальванически (современнее - кондуктивно) связанные "двойки", "спарки", поэтому не слишком значительные изменения напряжения сети и как следствие изменения нестабилизированного анодного напряжения приводят к непропорциональным сдвигам напряжений на электродах обеих ламп. но их относительные значения практически неизменны. Кроме того, катодные по вторители, хотя и являются каскадами с местной ООС (многие считают поэтому нежелательными их применение), но обеспечивают неперегружаемость "спарок" как внутри себя, так и по выходу, а также имеют в 2...5 раз более широкую полосу в сторону низких частот при прочих равных условиях, нежели когда сигнал снимается с анода лампы. Сравнение же катодного повторителя и каскада с анодным выходом (при равной энергоемкости каскадов) вообще бесперспективно для последнего при работе на кабель, особенно при существенной его емкости, неизбежно имеющей место при соединении отдельных блоков между собой. Это всего лишь похвала катодному повторителю, но совсем не панегирик ему.

  Одной же из особенностей корректора является способность   удовлетворительно работать даже при 5% допуске на посторонние резисторы. Факт, что он будет лучше при 1% допуске. В оригинале употреблялись резисторы МЛТ-2, подстроечные -СПЗ-9а, конденсаторы С2, Cll, C14 - МБМ х 160 В. В цепях коррекции в различных экземплярах EQ-RIAA использовались слюдяные, бумажные и полистирольные конденсаторы. Имеется даже версия корректора на импортных лампах EF-86 и ЕСС-85 (так пожелал заказчик), отличающаяся номиналами деталей и режимами работы ламп, т. к. прямой замены 6НЗП на ЕС-85 нет.

  Все резисторы и конденсаторы, не имеющие аналогов в стандартных рядах, составляются из нескольких. Вместо подстроечных резисторов и конденсаторов вполне допустима установка после подстройки режимов и АЧХ RIAA эквивалентных постоянных номиналов.

  Творческая, технологическая, дизайнерская и любые другие фантазии читателей не ограничиваются никакими докучными "обязательными" указаниями, кроме концептуальных: максимально возможная амплитуда и линейность усиления; предельно возможная ширина полосы пропускания; категорический энергетический императив; недопущение специально вводимых межкаскадных ООС и ПОС для формирования АЧХ, расширения полосы, "улучшения" динамики устройств.

  Для того чтобы каждый раз не спотыкаться о единичные, "частные" проблемы, необходимо сначала уверенно решить "общие". Как бы ни хотелось "всего лишь" слушать музыку с высоким качеством звука, затратив минимум денег, но закон сохранения энергии неизбежно потребует иных - интеллектуальных и ремесленных - затрат.

  Методика расчета цепей коррекции, их настройка и регулировка блока по постоянному току может быть опубликована в случае достаточного интереса читателей, выраженного в письмах в редакцию журнала. [Hi-Fi & MUSIC]

  Тривиальное знание, что виниловые диски (LP) выигрывают в качестве звучания у CD, следует дополнить ответом на вопрос: "Возможно ли иметь такой уровень CD, CDP, DAC, чтобы качество звучания LP, ЭПУ, EQ-RIAA было мало отличным от звучания цифрового тракта?"

  Сравнения EQ-RIAA "Neophyte" производилось с самыми разнообразными цифровыми трактами. В области низких частот соизмеримое с LP качество было получено, когда CDP и DAC совместно имели цену около $20000. В области высоких частот достаточное сближение удалось получить в том же тракте, но после существенной реконструкции DAC на аналоговом уровне. Причем для LP использовались самодельные ЭПУ и 300-мм тонарм, головка МС за $150 (0,9 мВ/см/с), а также и импортные ЭПУ, тонарм, головка (суммарно около $13000). Последний виниловый комплект "переигрывал" цифровой комплект даже и после реконструкции DAC, хотя и не "драматически". Именно эти результаты и послужили причиной срочного создания макета EQ-RIAA системы "Fanatic", который уверенно и однозначно "уложил" $20000 цифры" на обе лопатки. Полагаю, что лежать "цифре", пока не появится формат DVD. Однако для победы над ним я готовлю новый EQ-RIAA системы "Medium".

  Собственно "радость победы" над любым цифровым форматом не столь неожиданна. Важнее соотнесение EQ-RIAA "Neophyte" с аппаратами того же назначения - импортными EQ-RIAA. Сравнения проводились в различных условиях с ламповыми корректорами 50-х, 60-х (вновь изготавливаемых фирмами) и новыми конструкциями 90-х годов. Во всех случаях у EQ-RIAA "Neophyte" отмечалась существенно большая динамика и разрешающая способность, нейтральность звучания безотносительно к программе. Разумеется, весь остальной тракт аудиосистемы должен быть референтным, что при сравнениях на LP даже существеннее, чем на CD, т. к. ощущаются более тонкие микродинамические контрасты и большее макродинамическое "дыхание", "воздух" - звук, свободный от некоторой компрессии (зажатости), свойственной CD. Из-за очень точных цепей коррекции малейшие отклонения в линейности АЧХ аудиосистемы сразу сказываются на звуке: если в АЧХ системы спад на ВЧ, то будет ощущаться избыточная "теплота" в звучании; если в АЧХ системы подъем на ВЧ, то послезвучие тарелок, например, станет как бы выдвигаться на передний план, становиться назойливым, искажая глубину и форму музыкального пространства. И в том, и в другом случае нейтральность тембров нарушается. Однако причины обычно следует искать не в EQ-RIAA, а в аудиосистеме, чаще - в кабелях.

  Все это лучше один раз услышать, чем... К сожалению, после LP переход даже на великолепный (среди цифровых) тракт CD так не радует, что этого и представить невозможно. Хуже всего - это хоть один раз услышать...

  Одним словом, тяжек "хлеб" High-end-a, но и приятен. Ох, уж эта диалектика - гонишь ее за дверь, она в окно лезет...

  Полагаю, читателю теперь очевидно, что возможность экономии $20000 - совсем не шутка и не первоапрельская "утка", вместе с эфемерным множеством которых был "запечен" и реальный "Maestro Grosso" в этом же журнале (No 4, 1997). Может быть, наступят такие времена, когда и схема "Maestro Grosso" будет опубликована для всеобщего обозрения. (Гомерический смех и ревизоровскую "немую сцену" гарантирую).

  Теперь же у читателя даже есть выбор при изготовлении EQ-RIAA. Либо с частотно-зависимой положительной (ПОС) обратной связью, охватывающей три каскада ("АМЛ+", Аудио магазин, No3,1996), либо без ПОС и специальных ООС - EQ-RIAA.

  Проницательный читатель, разумеется заметит, что в "Neophyte", в узле EQ-RIAA два разделительных конденсатора, а также цепь ООС, хотя и местная, - катодный повторитель. Поэтому EQ-RIAA "Neophyte" следует называть "N, 0, -, 2С", где "О" - это нулевые общие ООС и ПОС; "-" - это местная ООС; "2С" -это два разделительных конденсатора.

  Замечу тогда для этого читателя, что название "АМЛ" следует, пожалуй, записать так: "АМЛ, +, -, 2С", где "+" - это общая частотно-зависимая ПОС; "-" - это местная ООС во втором и третьем каскадах - фазовращателе (именуемом изящно "фазорасщепителем"); "2С" - это электролит С7, обеспечивающий в том числе подачу инвертированного сигнала на сетку лампы третьего каскада (правого триода бНбП), а также выходной разделительный С8.

  Если же сравнивать узлы только предусилителей, то в "АМЛ" три (С5, С7, С8), а в "Neophyte" только один (можно добавить еще один - шунт в цепи катода). Следует безоговорочно признать, что глубина ООС в "АМЛ" меньше, нежели в "Neophyte"; но выходное сопротивление (6000 Ом) в "АМЛ" в 33 раза превышает выходное сопротивление "Neophyte" (180 Ом).

  Большое выходное сопротивление (даже не в УМЗЧ) проявляется на низкочастотных сигналах (удар по "бочке", щипок струны контрабаса) в виде "размазывания" их фронта и последующей гулкости, на самом деле не свойственным этим инструментам. Кстати, когда производится оценка звучания, например, УМЗЧ, то иногда можно случайно "оговорить" усилитель с реально неплохим демпфированием, только из-за того, что "слышится", будто демпфирование недостаточное. Однако при замене "всего лишь" линейного предусилителя оказывается, что претензии к УМЗЧ безосновательны. Эта ошибка достаточно распространена, т. к. большинство предусилителей имеют выходное сопротивление 1000... 800... 600 Ом. Редко - 200 Ом. Выходные же конденсаторы добавляют свой все возрастающий с понижением частоты импеданс, что и приводит к частотно-зависимому уменьшению напряжения низкочастотных составляющих сигнала, проявляющемуся в виде нарастающего по громкости гула, в то время как именно ударить, например, по "бочке" медленно едва ли удастся. Все это происходит на фоне "выпячивания" мидбаса.

  Значительное уменьшение выходного импеданса предусилителя (менее 3 Ом, например, у предусилителя "Fanatic") сразу преображает звучание аудиосистемы. У "плохого" УМЗЧ иногда появляется неожиданная четкость и уверенное раздельное "чтение", например, надолго отпущенной звучащей струны контрабаса на фоне ритмических ударов по барабанам и "бочке". Причем это особенно впечатляет в аудиосистеме, где, например, 25 Гц можно уверенно услышать из АС, а не только измерить. Так вот, в таких (с низкоомным предом) системах слышно, что контрабас "сочный" и тем не менее четкий, а не сухой, напоминающий по тембру виолончель, но еще и гудящий, как бывает в узкополосной "снизу" системе и с высокоомным предом, когда не хватает и наполненности звука, и демпфирования еще задолго до УМЗЧ. Это является одним из объяснений, почему многие предпочитают транзисторную аппаратуру. В ней широкополосность и малый выходной импеданс явление обыкновенное, хотя достигаемое обычно за счет общей ООС.

  Однако, обнажая причинно-следственные связи между слуховым опытом, реальными временными, динамическими и частотными свойствами сигналов и их преобразователей, можно найти (т. к. цель уже ясна) метод и средства к достижению наименьших искажений указанных параметров сигналов в их преобразователях: УМЗЧ, линейных предусилителях, EQ-RIAA и т. д.

  Чтобы не повторяться, отсылаю читателя к концовке предыдущей главы, где заявлен мой категорический императив требований к аудиосистемам. Позволю себе указать, что "предельно возможная широкополосность" и "вверх" и "вниз" возможна только в случае минимизации выходных импедансов на всех без исключения участках обработки сигналов. Как говорится, "закон суров, но он - закон".

  Разумеется, в ламповой технике выполнить максималистские требования к импедансу весьма сложно. Но можно. Например, в линейном предусилителе "Medium" удалось получить импеданс менее 1 Ом. Казалось бы, что это всего лишь в три раза меньше, чем у линейного преда "Fanatic". Однако, когда этими двумя предусилителями "раскачивали" (по очереди) мощный транзисторный усилитель, для которого существует специальный "родной" транзисторный же пред, то оказалось, что "Fanatic" слишком хилый (просели "верх" и бас), а вот "Medium" легко переиграл "родной". "Стеклянность" в звуках рояля, жесткий "мусор" в голосе скрипки при работе транзисторного предасразу выдали грубо работающую ООС.  "Medium" же (без ООС и ПОС) легко справился и с роялем, и с контрабасом, и.с литаврами, и со скрипкой, и с виолончелью, и с сопрано. Трудно теперь приходилось уже самому транзисторному УМЗЧ, несмотря на его режим без общей ООС.

  Однако у меня не было даже в мыслях желания попробовать линейную часть "Neophyte" на такой "крутой" нагрузке. Ведь у него выходной импеданс в 180 (!) раз больше, нежели у "Medium". (Каждый моноблок (!) преда "Medium" имеет массу 14 кг, т. е. столько же, сколько оба канала пред + EQ-RIAA "Neophyte". Такова "масса" импеданса.) Не наводит ли последнее описание прослушивания трех предов на сакраментальное понятие "нестыковки" блоков между собой? Обычно и часто "нестыковке" придают некий эзотерический смысл: мол, неизвестно почему, но "не играет". Насамом же деле никикой мистики нет, есть несогласование кабелей, блоков по входным и выходным импедансам, полосе частот сквозного тракта, динамическим способностям, о которых, возможно, еще удастся поговорить. Именно поэтому трудно собрать (купить, построить. спроектировать) идеальную систему класса High-end, каковая только и может быть предметом вожделения и специалиста, и дилетанта.

  Знатоки сразу "вычислят", "что, где, когда" и с чем сравнивалось, расшифруют мои фигуры умолчания: фирмы. названия моделей. (Это их немного развлечет.) "Хэндмейдщики", возможно, задумаются о выборе цели и путей к ее достижению. (Это их немного озадачит.) Коммерсанты от High-end (не Hi-Fi), может быть, вспомнив истину: "Нет пророка в своем отечестве", обратят взоры свои от заокеанских далей к России, где уровень понимания High-end-a и возможности его реализации нисколько не ниже.

  Тогда "сверхзадача" моя покажется мне решенной. Хотя "сверхзадача" - это, пожалуй, для "сверхчеловека". Сразу ощущаешь свою несоизмеримость с Заратустрой.

  В заключение позволю себе привести еще один красивый афоризм Ницше, с которым не могу согласиться: "Мы охладеваем к тому, что познали, как только делимся этим с другими".

  Я же предложу контраверсный "афоризм": "Разве можно познать High-end, разве можно охладеть к High-end-y, разве можно все рассказать о High-end-e?"

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Rl 47 к0м 0.5 Вт 1%
R2 64 к0м 2.0 Вт 1%
R3 548 Ом потенциометр 1 к0м
R4 100 к0м потенциометр
R5 220 к0м 0.5 Вт 10%
R6 1 МОм 0.5. Вт 1%
R7 16 к0м 6.0 Вт 1%
R8 180 Ом 1.0 Вт 1%
R9 330 к0м 0.5 Вт 1%
R10 40.12 к0м потенциометр 47 к0м
R11 15.8 к0м 6.0 Вт 1%
R12 470 к0м 0.5 Вт 10%
R13 47 к0м потенциометр СПЗ-ЗОа
Rl4 16 к0м 6.0 Вт 1%
R15 180 Ом 1.0 Вт 1%
R16 15.8 к0м 6.0 Вт 1%
R17 470 к0м 0.5 Вт 10%

У1, Уб 6Ж32П;
У2, УЗ, У4, У5 6НЗП-ЕВ

С1 0.01 мкФ х 60 В
С2 1.0 мкФ х 160 В
C3 4700 мкФ х 16 В
С4 1220 пФ х 500 В 1%
С5 4...12 пФ х 250 В
С6 0.015...0.5 мкФ х 400 В
С7 8 пФ х 60...250 В
С8 0.01 мкФ х 60 В
С9 4700 мкФ х 16В
С10 9240 пФ х 500 В 1%
С11 1.0 мкФ х 160 В ( можно>50 мкФ)
С12 0.01 мкФ х 60 В
С13 4700 мкФ х 16 В
C14 1.0 мкФ х 160 В (можно>50 мкФ)

HI-FI & MUSIC 1997 No 11