MGY OU logo
Shopping Cart

Stiprintuvai

Garso stiprintuvų supratimas: grandinių topologijos ir komponentų integracija

„Cary Audio SLI-80 HS“ stiprina signalą per aštuonias vakuumines lempas, kurias reikia keisti kas kelis tūkstančius valandų ir kurios įkaista tiek, kad galėtų sušildyti kambarį. „Chord Electronics“ galios stiprintuvas tą patį darbą atlieka naudodamas iš aviacijos ir kosmoso inžinerijos pasiskolintą impulsinį maitinimo šaltinį (switch-mode power supply), dirbdamas vėsiai ir sverdamas tik mažą dalį to svorio. O „Gold Note PA“ serijos monoblokas renkasi dar trečią kelią: puslaidininkinę (solid-state) A/AB klasės grandinę su griežtu „dual-mono“ atskyrimu tarp kairiojo ir dešiniojo kanalų. Visi trys egzistuoja tam, kad išspręstų tą pačią problemą — mažą įtampą paverstų pakankama srove, galinčia švariai judinti garsiakalbio kūgį — ir nė vienas iš jų nesutaria, kaip tai padaryti geriausiai.

Stiprintuvo darbas skamba paprastai: paimti mažos galios signalą iš pradinio stiprintuvo (preamp), DAC ar tinklo grotuvo ir padidinti jo įtampą bei srovę tiek, kad galėtų valdyti garsiakalbio balso ritę neiškraipydamas bangos formos. Pradinis stiprintuvas parenka šaltinį ir nustato klausymosi lygį; galios stiprintuvas tiekia srovę garsiakalbiui judinti. Integruotas stiprintuvas sujungia abi pakopas viename korpuse, o atskiri įrenginiai („separates“) išskaido jas į atskiras dėžes su savais maitinimo šaltiniais — dažnai, kaip ir „Gold Note P“ serijos pradinio stiprintuvo bei „PA“ serijos monoblokų ar „Cary Audio SLP“ pradinių stiprintuvų ir „CAD“ monoblokų atveju, tam, kad kiekvieną pakopą būtų galima pasirinkti arba atnaujinti atskirai. Tai, kaip švariai stiprintuvas išlaiko stabilią įtampą garsiakalbio varžai (impedansui) kylant ir krentant visame dažnių diapazone, yra kur kas svarbiau nei jo vatų skaičius, išmatuotas esant vienam, palankiam skaičiui.

Pats stiprinimas yra senas. Vakuuminės lempos maitino pirmąsias praktiškas „hi-fi“ sistemas nuo 1940-ųjų, ir du dešimtmečius lempos buvo vienintelis patikimas būdas švariai sustiprinti garso signalą. 1970–1980 m. tranzistoriai komerciškai jas išstūmė, siūlydami daugiau galios ir mažiau priežiūros iš mažesnio korpuso, ir nukreipė daugumą klausymosi kambarių link puslaidininkinių A klasės ir AB klasės dizainų, kurie vis dar dominuoja šioje kategorijoje ir šiandien. Tačiau lempinis stiprinimas niekada nedingo — jis įsitvirtino mažesnėje, sąmoningai pasirinktoje nišoje, kur jo išskirtinis harmoninis parašas traktuojamas kaip dizaino tikslas, o ne kaip inžinerinis trūkumas, kurį reikia pašalinti. Nuo 1990-ųjų kuriami D klasės impulsiniai stiprintuvai pridėjo trečiąjį kelią: aukšto dažnio perjungimą vietoj nuolatinio tiesinio veikimo, taip sumažinant dydį ir šilumą, nors ankstyvosios realizacijos paaukojo dalį pamatuojamo tikslumo, kurio šiandien tebesiekia geriausi puslaidininkiniai ir lempiniai dizainai.

Cary Audio“ savo reputaciją grindžia lempų keliu nuo pat to laiko, kai Dennis Had įkūrė įmonę Cary mieste, Šiaurės Karolinoje, 1989 m., tuo metu, kai didžioji dalis pramonės jau buvo perėjusi prie puslaidininkių. Tokie modeliai kaip „SLI-80 HS“ integruotas stiprintuvas ir jo 211 bei 300B lempiniai monoblokai naudoja vakuuminių lempų išvesties pakopas, kuriose pačias lempas gali pakeisti vartotojas, ir daugeliui savininkų tai yra nuolatinio hobio dalis: komplekto pakeitimas keičia stiprintuvo toninį balansą taip, kaip puslaidininkinė stiprinimo pakopa neleidžia. „Cary“ gamina ir puslaidininkinius stiprintuvus, tačiau lempiniai modeliai tebėra tai, kuo prekės ženklas geriausiai žinomas ir tiekiamas rinkai, kuri niekada visiškai neatsisakė lempinio stiprinimo.

Florencijoje įsikūrusi „Gold Note“ eina priešingu keliu: puslaidininkinis A/AB klasės stiprinimas kuriamas kaip moduliniai atskiri įrenginiai, o ne vienas fiksuotas korpusas. Jos „PA“ serijos monoblokai ir atitinkamas „P“ serijos pradinis stiprintuvas naudoja „dual-mono“ grandines — visiškai atskirus maitinimo šaltinius ir stiprinimo pakopas kairiajam ir dešiniajam kanalams —, topologiją, kuri pasirenkama siekiant sustabdyti kanalų persidengimą (crosstalk), o ne vaikytis vieno pagrindinio vatų skaičiaus. Šis požiūris atspindi tai, kaip „Gold Note“ gamina savo DAC, fono korektorius ir tinklo grotuvus: kiekvienas tam tikros kartos elektroninis komponentas turi bendrą dizaino kalbą ir gali būti suporuotas arba atnaujinamas po vieną dalį, užuot traktavus stiprintuvus kaip atskirą, nesusijusią produktų liniją.

Chord Electronics“ prie stiprintuvų atėjo iš aviacijos ir kosmoso inžinerijos, o ne iš „hi-fi“ tradicijos. Prieš įkurdamas įmonę 1989 m., įkūrėjas Johnas Franksas kūrė impulsinius maitinimo šaltinius (switch-mode power supplies) avionikos pramonei, o „Chord“ galios stiprintuvai vis dar naudoja šį impulsinį požiūrį, o ne didelius linijinius toroidinius transformatorius, kuriais kliaujasi dauguma puslaidininkinių stiprintuvų. Rezultatas – AB klasės stiprintuvas, kuris veikia vėsiau, sveria mažą dalį transformatorinio dizaino ekvivalento ir gali reaguoti į staigų srovės poreikį — būgno smūgį, boso natą — greičiau nei linijinis šaltinis, kuris įsikrauna per kondensatorių banką. Tai ta pati pagrindinė filosofija, formuojanti „Chord“ DAC ir ausinių stiprintuvus: išspręsti maitinimo šaltinio problemą naudojant perjungimo elektroniką, sukurtą visiškai kitai pramonei, o tada visa kita kurti aplink ją.

Stiprintuvo derinimas su garsiakalbiu prasideda nuo dviejų rodiklių, kuriuos dauguma specifikacijų lapų paslepia po pagrindiniu vatų skaičiumi: jautrumo (sensitivity), kuris lemia, kaip garsiai garsiakalbis groja esant tam tikrai įėjimo galiai, ir varžos (impedance), kuri nustato, kiek srovės jis naudoja. Didelio jautrumo dizainas, toks kaip „Fyne Audio Vintage Classic“ asortimentas, gali skambėti geriausiai iš kuklaus lempinio stiprintuvo, turinčio vos penkiolika vatų atsargos, tuo tarpu mažesnio jautrumo studijiniam monitoriui gali reikėti srovės rezervų, kuriuos gali suteikti tik didesnis puslaidininkinis dizainas. Pirmiausia nuspręskite, ar prioritetas yra lempų šiluma, moduliniai puslaidininkiniai atskiri įrenginiai, ar impulsiniam greičiui ir efektyvumui sukurtas dizainas — šis pasirinkimas susiaurina paieškos lauką kur kas naudingiau nei vien tik vatų palyginimas.

MGY logotipas

Kas yra stiprintuvas?

Stiprintuvas padidina garso signalo įtampą ir srovę tiek, kad galėtų valdyti garsiakalbio balso ritę neiškraipydamas bangos formos. Pradinis stiprintuvas parenka įvesties šaltinį ir nustato klausymosi lygį; galios stiprintuvas tiekia srovę, reikalingą garsiakalbiui judinti; integruotas stiprintuvas sujungia abi pakopas viename korpuse, o atskiri įrenginiai išskaido jas į dvi ar daugiau dėžių su nepriklausomais maitinimo šaltiniais. Stiprinimo technologijos apima vakuuminių lempų (valves) dizainus, vertinamus už išskirtinį harmoninį pobūdį, puslaidininkines A ir AB klasės grandines, dominuojančias pagrindinėje rinkoje, bei D klasės perjungimo dizainus, sukurtus efektyvumui ir kompaktiškam dydžiui.

Kaip organizuota ši kategorija

„Cary Audio DMS-300A“ – garso tinklo grotuvo priekinis skydelis su garsumo valdikliais.

„Viskas viename“ sistema (arba vienos dėžės sprendimas), apjungianti tinklo grotuvą (striumerį), DAC ir integruotą stiprintuvą viename korpuse.

„Chord Electronics Ultima Integrated“ – pilno dydžio tranzistorinis integruotas stiprintuvas

Integruotas stiprintuvas, turintis ir pradinio stiprintuvo pakopą, ir galios stiprintuvą viename įrenginyje.

Išsamus „Cary Audio SLP-05“ referencinio lempinio pradinio stiprintuvo vaizdas.

Pradinis stiprintuvas (arba tiesiog „pre-amp“). Jis paruošia signalą prieš paduodant jį į galios stiprintuvą ir valdo garsumą (slopinimą).

Chord Electronics Étude, demonstruojamas lempinių stiprintuvų įkvėptame interjere

Specializuotas galios stiprintuvas. Tai gali būti stereo galios stiprintuvas (valdantis abu kanalus) arba monoblokų pora (atskiras stiprintuvas, skirtas vienam kanalui).

Gold Note HP-10 – flagmano head-fi sąranga su Meze Audio Liric ausinėmis

Specializuotas ausinių stiprintuvas, sukurtas „hi-fi“ arba „high-end“ laidinėms ausinėms valdyti.

Greitai užduodami klausimai (DUK)

Integruotas stiprintuvas sujungia pradinio stiprintuvo ir galios stiprintuvo pakopas viename korpuse, dalindamasis vienu maitinimo šaltiniu. Atskiri įrenginiai („separates“) išskaido jas į individualias dėžes, kurių kiekviena turi savo atskirą maitinimo šaltinį, dažnai leidžiantį klausytojui atnaujinti vieną pakopą — pradinį arba galios stiprintuvą — nekeičiant kitos, kaip ir „Gold Note P“ ir „PA“ serijų arba „Cary Audio SLP“ ir „CAD“ asortimento atveju.

Taip, išmatuojamai: lempų ir puslaidininkių grandinės skirtingai tvarko iškraipymus, harmonikas ir išvesties varžą, kas keičia tai, kaip kiekvienas sąveikauja su konkrečiu garsiakalbiu. „Cary Audio“ savo reputaciją grindžia šiuo lempiniu charakteriu; o tokie prekės ženklai kaip „Gold Note“ ir „Chord Electronics“ vietoj to siekia puslaidininkinių dizainų dėl savo skirtingų priežasčių.

Slopinimo koeficientas matuoja, kaip griežtai stiprintuvas kontroliuoja garsiakalbio judėjimą, ypač žemųjų dažnių srityje, ir tai iš esmės priklauso nuo stiprintuvo išvesties varžos santykio su garsiakalbio varža. Didesnis slopinimo koeficientas paprastai reiškia griežtesnį, geriau kontroliuojamą bosą, nors tai nėra vienintelis skaičius, lemiantis, kaip stiprintuvas ir garsiakalbis dera kartu.

Paprastai taip. Garsiakalbio jautrumo reitingas (dB) rodo, kaip garsiai jis groja esant tam tikrai įvesties galiai; mažo jautrumo dizainui reikia daugiau galios ir srovės rezervo, kad pasiektų tą patį garsumą kaip ir didelio jautrumo dizainas, todėl garsiakalbis ir stiprintuvas visada turėtų būti derinami kartu, o ne pasirenkami atskirai.

Impulsinis maitinimo šaltinis konvertuoja ir reguliuoja elektros srovę naudodamas aukšto dažnio perjungimo grandinę, o ne didelį linijinį transformatorių. Aviacijos ir kosmoso inžinerijos pagrindus turinčio inžinieriaus įkurta „Chord Electronics“ naudoja šį metodą savo stiprintuvuose, kad sumažintų dydį ir svorį bei greičiau nei tradicinis linijinis šaltinis reaguotų į staigius srovės poreikius.

Search
×