Легендарните транзисторни усилватели, променили отношението на аудиофилите

„Ламповият звук“ е термин, възникнал през втората половина на XX век, с който редица музиканти и аудиофили обясняват „топлия звук“, характерен със своето меко и комфортно звучене. Дълго време се говори за твърд и безпристрастен транзисторен звук, който няма как да се хареса на хората.

Но технологиите непрекъснато се развиват и усъвършенстват, а ламповите усилватели вече са почти забравени. Заслуга за това имат гениалните специалисти, създали първите транзисторни усилватели, предлагащи наистина качествен звук при незначителни изкривявания, звученето на които не може да бъде лесно различено от обикновения лампов усилвател. Нека се спрем на транзисторните усилватели, изградили пътя на съвременната нискочестотна техника.

Quad 303: полупроводниковата легенда от 60-те години

Счита се, че през първото десетилетие на масовото използване на полупроводниците в нискочестотните усилватели (60-те години) няма нито едно устройство, което да е сравнимо с ламповия усилвател по качеството на възпроизвеждания звук. Но всъщност има няколко подобни устройства, като за най-доброто от тях се счита нискочестотния усилвател Quad 303.

Този усилвател навремето мнозина наричат върха на развитието на транзисторната техника през 60-те години. Именно Quad 303 полага основите на всичко в тази област, използвано през следващите две десетилетия.

Изходната мощност на Quad 303 е 45 W на канал, независимо от импеданса на акустичната система (от 4 до 16 ома). Това е твърде внушително за 1968 година, когато с подобна мощност разполагат само усилвателите за озвучаване на зали и концерти.

През тези години този аудиоусилвател си извоюва репутацията на качествено универсално устройство, подходящо както за професионалисти, така и за обикновените меломани. Особено се харесва вградената електронна защита, даваща възможност на устройството да работи дълго и непрекъснато при голямо натоварване.

Създателите на Quad 303 успяха дотолкова да понижат коефициента на нелинейните изкривявания (THD) и на интермодулационните изкривявания (IMD), че е било трудно да бъдат измерени с техниката от това време.

Основни технически характеристики на нискочестотния усилвател Quad 303:

• Изходна мощност: 45 W
• Честотен диапазон: 30 Hz – 35 KHz
• THD: 0,1%
• Входна чувствителност: 0,5 V
• Съотношение сигнал/шум: 100 dB
• Габаритни размери: ширина 120 мм, височина 159 мм, дълбочина 324 мм
• Тегло: 8,2 килограма

Потребителите бързо се ориентират към двойното моно и започват да използват двойки Quad 303.

Krell KSA-100: шедьовърът на радиолюбителя

В началото на 1980-те години репутацията на транзисторните усилватели пада до дъното. Ако не се броят Ampzilla и още един два динозавъра от типа на Mark Levinson, които не могат да си позволят да се изложат, на пазара няма качествено звучащи мощни транзисторни усилватели. Според публикациите в архивните към днешен ден списания от типа на Stereophile, потребителите масово се оплакват, че транзисторният звук е по-непоносим дори и от изкривяванията и на най-посредствените акустични системи.

Сред ентусиастите от това време е и Дан Д’Агостино. Може да се каже, че транзисторният High End започва именно с този аудио специалист.

Всичко започва като страстно увлечение, което не носи почти никакви доходи. Той е един от радиолюбителите от това време и е твърдо убеден, че може да бъде създаден транзисторен нискочестотен усилвател, превъзхождащ ламповите аналози както по чисто обективните технически характеристики, така и по субективно определяните параметри. Този усилвател е Krell KSA-100.

Разработването на Krell KSA-100 започва през 1979 година. През 1981 година усилвателят получава първата награда на международното изложение за потребителска електроника Consumer Electronics Show (CES), добре познато и в наши дни. Особеностите на усилвателя най-добре се виждат от неговата схема, която стана отправна точка за изключително много любителски и професионални разработки.

Използването на висококачествени компоненти и нетривиални за това време схеми довеждат до следните технически характеристики:

• Изходна мощност: 100 W (8 ома – 20 dBW)
• Честотен обхват: 20 Hz – 20 KHz
• Неравномерност на АЧХ: 0.0/–1dB (20Hz–20kHz), +0.0/–3dB (1Hz–150kHz)
• THD: <0,1%, 1kHz; <0.5%, 20kHz (при максимална мощност)
• Скорост на нарастване на изходното напрежение: 100 V/µs
• Входна чувствителност: 1.4V RMS
• Дъмпинг фактор: >60

Този усилвател се произвежда над 20 години, а неговата цена на няколко пъти се променя. До 1994 година тя непрекъснато расте, като достига пък от $5500. Експертите от издания като The Absolute Sound, Stereophile и What hi-fi не се стесняват при избора на епитети, с които да опишат заслугите на създателя на силициевата легенда. В една от статиите Д’Агостино е определен като човекът, който доказа, че полупроводниковите усилватели могат безподобно да възпроизвеждат музиката. Което всъщност е напълно вярно.

Цифровият аудиоусилвател TacT Millennium — High End от клас D

Датчанинът Питер Лингдорф е датски инженер, съосновател и един от водещите разработчици на компанията TacT, известна днес като Lyngdorf Audio ApS. Той създава легендарния за своето време аудиоусилвател TacT Millennium. Именно това е устройството, накарало всички по друг начин да погледнат на нискочестотните усилватели от клас D. При това и най-претенциозните аудиофили.

Първите ранни аудиоусилватели от клас D имат много висок КПД, но отвратителен звук. Лошото качество на аудиото, дори и при първите чипове с усилватели клас D се приписва на несъвършенствата на самата технология. На практика всички са съгласни, че не може да бъде създаден приличен аудиоусилвател от този клас.

Но през 1977 година Лингдорф решава да разруши този стереотип относно усилвателите от клас D. Той започва най-внимателно да изучава особеностите на широчинно-импулсната и импулсно-кодовата модулации, и да експериментира. След това създава компанията TacT за производството на устройства, принципно различни от всичко представяно на пазара.

При своите изследвания Лингдорф решава, че за получаването на качествен звук в клас D е необходимо сигналът да се кодира с висока честота на дискретизация. Той избира 352,8 KHz, с които впечатлява всички.

При този метод необходимият динамичен диапазон се получава при малка разрядност на квантуването. Благодарение на високата честота, вероятностните грешки на квантуването – шумовете и изкривяванията на цифровия сигнал се изместват във високочестотната област, далеч от границите на човешкото възприятие.

На практика този усилвател доста прилича на ЦАП с аналогово крайно стъпало. Ето защо в спецификациите на устройството пише „digital input only“.

Измерванията на техническите характеристики показват следното:

• Изходна мощност (RMS): 4 ома, 2 x 300W, 1 KHz, 0,1% THD+N
• Изходна мощност (RMS): 8 ома, 2 x 150W, 1 KHz, 0,1% THD+N
• Импеданс: 4 или 8 ома
• Честотен диапазон: 0,3 Hz-33 KHz, неравномерност -3dB, товар 8 ома
• Честотен диапазон: 20Hz-20 KHz, неравномерност -0 dB/+0,2 dB, 8 ома
• THD+N: 0,01%, 1W/8 ома
• THD+N: 0,015%, 1W/4 ома
• THD+N: 0,06%, 100W/8 ома
• THD+N: 0,02%, 300W/4 ома
• Съотношение сигнал/шум 113 dB
• Динамичен диапазон 140 dB
• Разделение между каналите: 100 децибел при честота 1 KHz

На базата на тези характеристики авторитетното The Absolute Sound включи TacT Millennium в топ-10 рейтинга на най-добрите аудиоусилватели в света.

---

Това бяха някои от знаковите транзисторни усилватели, проправили пътя на съвременната аудиотехника. Вярното възпроизвеждане на звука съвсем не зависи от използването на вакуумни устройства в усилвателите. С изключение може би на използването на качествен лампов усилвател с електростатични слушалки. Но тук навлизаме в сферата на индивидуалните предпочитания.