Ламповый аудиоусилитель

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Для проверки данной статьи необходимы дополнительные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденный материал может быть оспорен и удален. Найти источники:  "Valve audio enhancer" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( Сентябрь 2011 )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) В статье содержится список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( январь 2013 г. )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Ламповый аудиоусилитель ( Великобритания ) или ламповый аудиоусилитель ( США ) — это ламповый усилитель, используемый для усиления звука , записи и воспроизведения звука .

До изобретения твердотельных устройств, таких как транзистор , все электронное усиление производилось ламповыми усилителями. Хотя твердотельные устройства преобладают в большинстве современных аудиоусилителей, ламповые аудиоусилители по-прежнему используются там, где их звуковые характеристики считаются приятными, например, при исполнении или воспроизведении музыки.

Ламповые усилители для гитар (и в меньшей степени для вокала и других приложений) имеют иные цели, чем у усилителей hi-fi. Цель не обязательно в том, чтобы воспроизвести звук как можно точнее, а скорее в том, чтобы воплотить в жизнь концепцию музыканта о том, каким должен быть звук. Например, искажение почти повсеместно считается нежелательным в усилителях hi-fi, но может считаться желательной характеристикой в ​​производительности.

Малосигнальные схемы часто намеренно проектируются с очень высоким коэффициентом усиления , выводя сигнал далеко за пределы линейного диапазона ламповой схемы, чтобы намеренно генерировать большое количество гармонических искажений. Характеристики искажения и перегрузки ламп существенно отличаются от транзисторов (не в последнюю очередь по величине запаса напряжения, доступного в типичной схеме), и это приводит к отличительному звучанию. Усилители для таких приложений производительности обычно сохраняют схемы тона и фильтра, которые в значительной степени исчезли из современных hi-fi-продуктов. Усилители для гитар, в частности, могут также включать ряд функций «эффектов».

Электрогитара появилась в 1930-х годах благодаря Рикенбакеру, но ее современный вид был популяризирован Фендером и Гибсоном (в частности, Fender Telecaster (1951) и Stratocaster (1954) и Gibson Les Paul (1952) в 1950-х годах. Первые гитарные усилители , вероятно, были аудиоусилителями, созданными для других целей и введенными в эксплуатацию, но электрогитара и ее усиление быстро обрели собственную жизнь, поддерживаемую специализированными производителями.

Гитарные усилители часто проектируются таким образом, чтобы они могли, по желанию гитариста, искажать и создавать тон, богатый гармониками и обертонами. Характеристики лампы и схемы напрямую влияют на характер производимого звука. Даже источник питания может влиять на тональную форму, при этом относительно малогабаритные конденсаторы источника питания производят характерный «провал» в моменты пиковой выходной мощности и потребляемой мощности, а также последующее восстановление, что часто считается музыкально привлекательным. ^[1] Кроме того, гитаристы могут использовать акустическую обратную связь, дополнительно изменяя результирующий звук (отметив, что сигнал обратной связи имеет небольшую временную задержку относительно исходного сигнала).

Гитарные усилители обычно рассчитаны на то, чтобы выдерживать множество электрических и физических воздействий (поскольку гитаристы часто ездят на концерты и т. д.). В больших системах усилитель отделен от корпуса(ов) динамика, но в меньших системах он часто интегрирован, образуя так называемый «комбо». Поскольку усилитель обычно находится в верхней части комбо, лампы часто висят вверх ногами, лицом к корпусу корпуса. Они могут удерживаться зажимами.

Большинство современных ламповых гитарных усилителей используют двухтактную схему класса AB1 с парой мощных пентодов или лучевых тетродов, 6L6 или EL34, но иногда KT88 , 6550 или маломощный EL84 в сверхлинейном соединении. Выходному каскаду предшествует каскад усиления напряжения (пентод или двойной триод) и фазорасщепитель (двойной триод). Используются двойные триоды с двумя идентичными секциями в одной оболочке, обычно новые типы 12AT7 , 12AU7 или 12AX7 или эквиваленты, реже октальный 6SN7 .

Самое раннее массовое использование ламповых аудиоусилителей было в телефонии. Ламповые усилители имели решающее значение в разработке междугородных телефонных цепей и подводных телефонных кабелей . Вскоре последовали радиоприложения, где лампы использовались как для аудио (AF), так и для радио (RF) цепей. (RF выходит за рамки этой статьи, см. ламповый усилитель ).

Среди первых применений звукозаписи и электронного воспроизведения в 1920-х годах было их использование во многих кинотеатрах, оборудованных для показа новых « разговорных фильмов ». Звуковые системы для кинотеатров того периода в основном поставлялись компанией «Westrex», связанной с компанией Western Electric, поставщиком телекоммуникаций, которая также была производителем трубки 300B DHT, которая сегодня является центральной в современных усилителях аудиофильского класса DH-SET.

Усилители в этот период обычно использовали лампы прямого накала в однотактной триодной схеме класса A. Выходная мощность варьировалась от нескольких ватт до, возможно, 20 ватт для исключительно мощного усилителя (современные полупроводниковые усилители выдают гораздо большую мощность). Сегодня этот тип схемы сохраняет свою нишу , следуя в самом экстремальном диапазоне аудиофильского hi-fi, где его часто называют DH-SET.

До Второй мировой войны почти все электронные усилители были триодами, используемыми без обратной связи. Присущая, хотя и несовершенная, линейность ламп позволяет получить приемлемые искажения без коррекции. Амплитудные искажения в триодном каскаде класса A могут быть небольшими, если принять меры для предотвращения слишком малого анодного тока и обеспечения того, чтобы ток сетки не протекал ни в одной точке. В этом случае искажения в основном представляют собой относительно не вызывающую возражений вторую гармонику с процентом, близко пропорциональным выходной амплитуде. Добавление умеренной отрицательной обратной связи еще больше улучшает линейность. Пентоды с той же рассеиваемой мощностью способны обеспечивать более высокую выходную мощность, чем триоды, но искажения выше и более вызывающие возражения.

В послевоенный период широкое распространение отрицательной обратной связи в двухтактной топологии позволило добиться большей мощности и линейности, особенно после публикации в 1947 году усилителя Уильямсона , который установил стандарт (и доминирующую топологию) для последующих разработок.

Широкое распространение двухтактных трансформаторов позволило использовать меньшие (и, следовательно, более дешевые) трансформаторы, ^{[ нужна ссылка ]} в сочетании с большей мощностью (обычно от 10 до 20 Вт) для обработки пиков. Так родилась индустрия высококачественного звука .

Другие разработки включали (среди прочего):

• введение в действие серии усилителей «Point One» (в 1945 году) компанией LEAK в Великобритании, которая впервые установила стандарт производительности в 0,1% THD
• Сверхлинейный выходной каскад (выходной трансформатор с отводами, обеспечивающий мощность, промежуточную между триодами и пентодами, с меньшими искажениями, чем у любого из них) был создан Аланом Блюмлейном в 1937 году в Великобритании, но получил популярность после публикации статьи Дэвида Хафлера и Кероеса в США в 1951 году и стал доминирующей топологией в период послевоенного восстановления потребительских товаров.
• Производители поставляют высококачественную бытовую Hi-Fi-аппаратуру постоянно растущей аудитории, что в конечном итоге привело к тому, что Dynaco продала более 300 000 усилителей ST-70, сделав их самым популярным в мире усилителем Hi-Fi любого типа на сегодняшний день.

Ламповое усиление достигло пика как основная технология в 1960-х и 70-х годах, когда устройства и схемы были высокоразвиты. С тех пор были только незначительные усовершенствования.

Последнее поколение мощных ламп, представленное KT66 , EL34 и KT88 , представляет собой вершину технологии и качества производства. ^{[ необходима цитата ]} Ламповые усилители, произведенные с того времени, обычно используют одну из этих ламп, которые с тех пор продолжают непрерывно производиться (кроме KT66). Выходная мощность обычно составляла 20 Вт, в исключительных случаях 35 Вт.

Малосигнальные лампы в подавляющем большинстве перешли от ламп с октальным цоколем, в частности, аудиолампы, семейства 6SN7 , к меньшим и более дешевым лампам с новым цоколем ECC81 , ECC82 , ECC83 (в Великобритании, в США известны как 12AX7,12AT7 и т. д.). Маломощный пентод с новым цоколем EL84 широко использовался в менее дорогих 10-ваттных ультралинейных усилителях мощности, по-прежнему отличавшихся высокой точностью.

Производители коммерческих ламп разработали конструкции на основе своих собственных продуктов, наиболее примечательной из которых является схема Mullard 5-10 . Эта конструкция и Williamson широко внедрялись и копировались, с указанием или без указания автора.

Ламповые радиоприемники и усилители использовались в автомобилях, пока их не вытеснили транзисторные радиоприемники. Транзисторы имели главное преимущество в работе от напряжения, обеспечиваемого автомобильным аккумулятором. Ранним радиоприемникам требовался блок питания для преобразования напряжения батареи в значение, достаточно высокое для ламп. Более поздние радиоприемники использовали специальные лампы, которые были разработаны для работы напрямую от источника питания 12 В. ^[2] Эти более поздние радиоприемники были гибридными конструкциями, в которых транзисторы использовались только для выходных каскадов аудиосигнала, поскольку усилитель мощности на 12 В был непрактичен. Для этого и других применений транзисторы меньше, дешевле, долговечнее, потребляют меньше энергии, работают более прохладно и не нуждаются в нагреве.

Некоторые энтузиасты предпочитают "ламповые усилители", поэтому небольшое количество ламповых автомобильных стереосистем все еще производится. Среди производителей Milbert Amplifiers, Blade, Manley и Sear Sound. Некоторые из них представляют собой гибридные конструкции с транзисторами и лампами.

Из-за крайне низких технических характеристик ранних граммофонов, отсутствия стандартизированных эквалайзеров, некачественных компонентов и аксессуаров (включая громкоговорители) предварительные усилители исторически содержали обширные и очень гибкие схемы эквализации , тембра и фильтрации, предназначенные для регулировки частотной характеристики усилителя и, следовательно, звука, воспроизводимого системой.

В ламповых предусилителях используются триоды или малошумящие пентоды ( EF86 ). Сетевой гул от нитей нагревателя является потенциальной проблемой в низкоуровневых ламповых каскадах. Современные усилители неизменно работают от сети; поскольку в дорогих ламповых усилителях нет особой необходимости минимизировать затраты, питание нагревателя часто выпрямляется и даже регулируется, чтобы снизить гул до абсолютного минимума.

Типичным примером лампового предусилителя 1950-х годов является серия предусилителей Leak «varislope», включающая переключаемый фильтр гула, переключаемый фильтр скретча с выбираемыми наклонами и частотой среза, плавно регулируемые регуляторы тембра высоких и низких частот, а также выбор из 4 различных граммофонных эквалайзеров (RIAA, ortho, RCA, 78).

Усилители этого периода и более ранних версий часто имеют характерный звук, который сегодня все еще широко называют «ламповым звуком» и «теплым». Этот тон не является строго результатом использования ламп, а не транзисторов; это просто звук, который изначально ассоциировался с усилителями, построенными с использованием ламп, просто потому, что это было доступно в то время. Происхождение этого конкретного звука частично обусловлено:

• типичные схемы того времени (класс А или AB1) в сочетании с
  • простые схемы с относительно небольшой обратной связью, создающие в основном низкие гармонические искажения (обратная связь, которую можно было применить, ограничивалась сдвигом фаз в выходном трансформаторе);
  • выходных каскадов с низким коэффициентом затухания (высокий Z out);
  • использование очень большого количества обратной связи в бестрансформаторных полупроводниковых схемах сигнала, что приводит к искажениям, которые невелики, но имеют гораздо большую долю высших гармоник, чем в ламповых схемах.

Факторы, имеющие отношение к клапанному оборудованию, не отвечающему стандартам высокой точности:

• специальные гитарные усилители имели частотную характеристику и искажения, соответствующие их назначению,
• недостаточно мощные и нерегулируемые источники питания в усилителях, где потребляемая мощность значительно варьировалась в зависимости от мгновенной выходной мощности (класс A не затронут, классы AB1, AB2, B — все больше),
• некачественные выходные трансформаторы в бюджетном оборудовании.

В дополнение к ряду обычных ламповых усилителей, были сделаны некоторые усилители, которые до сих пор высоко ценятся. Среди наиболее известных:

• УТЕЧКА TL/12
• усилитель Уильямсона
• Маллард 5-10
• Квад II
• Dynaco Mark III и Stereo 70
• Макинтош MC275
• Маранц 8Б и 9

В проектах и ​​различных подходах к строительству использовались различные базовые схемы.

• Усилитель
• Аудио усилитель
• Звук клапана
• Усилитель лампы

• Джонс, Морган (2003). Ламповые усилители (3-е изд.). Elsevier Science. ISBN 0-7506-5694-8.– о проектировании и конструкции ламповых усилителей звука
• Лэнгфорд-Смит, Ф. и др. (1967) [1934]. Справочник конструктора радиотронов (классическое издание). ISBN 0750636351.– Сборник статей, представляющих исторический интерес для людей в этой области
• Трауэнштайн, Магнус. Röhrenverstärker [ Ламповые усилители ] (на немецком языке). Вена: Аллегро Верлаг. ISBN 3-901462-00-7.– Содержит краткое введение, остальная часть книги представляет собой множество фотографий некоторых ламповых усилителей.

• Колломс, Мартин (3 января 1998 г.). «Будущее без обратной связи?». Stereophile .(Подробное обсуждение ограничений НФБ как панацеи)
• Glass Audio . Долгоиграющий журнал, посвященный конструированию ламповых усилителей, издаваемый Audio Amateur (TAA) Corp.

• Schematic Heaven – Бесплатный архив схем винтажных гитарных усилителей и эффектов.
• Audio Circuit – почти полный список производителей, наборов для самостоятельной сборки, материалов и деталей, а также разделы «как они работают» по ламповым усилителям.
• Теоретическая статья по конструкциям OTL – архив стр. 2007 г.