Wie ich versprochen habe, werden wir den Zyklus über die legendären Verstärker der Vergangenheit und Gegenwart fortsetzen. Dieses Mal werden wir das schwierige Schicksal der UMZCH-Klasse D beschreiben, die ursprünglichen Entwicklungen auf dem Gebiet der Lampenschaltung. Wir werden DIY-Kits für diejenigen, deren Hände aus dem Körper gewachsen sind, nicht ignorieren.
Bei der Erstellung des Materials habe ich versucht, alle wertvollen Informationen aus den Meisterwerken des audiophilen Journalismus, trockenen technischen Beschreibungen und Veröffentlichungen von Genossen wie Neil Gader, Harry Pearson und Robert Green herauszuholen. Wie im vorherigen Material habe ich versucht, die Hauptmerkmale und Schaltpläne dieser Geräte sowie die Preise (zum Zeitpunkt der Produktion) zu finden, über die moderne Autoren oft schweigen.
Futterman H3 OTL - werfen Sie einfach den Ausgangstransformator weg
Beginnen wir mit der Tradition mit dem „wärmsten“ Röhrenzeitalter aus den 50er Jahren in den USA, wo der Erfinder Julius Futterman in der Provinzstadt New York einen der originellsten
Röhrenverstärker seiner Zeit entwickelte. 1954 wurde die Futterman H3 OTL-Lampe UMZCH geboren, deren Merkmal das Fehlen eines Ausgangstransformators war.
In der ursprünglichen Futterman-Verstärkerschaltung war der Kathodenwiderstand des Bassreflexes nicht mit Masse, sondern mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden. Der 100% OOS des Futterman H3 OTL-Kathodenrepeaters wurde durch 100% POS durch den Kathodenwiderstand des Bassreflexes kompensiert. Es ist interessant, dass das für diese Zeit einzigartige (und von Nachkommen hoch geschätzte) Schema nicht von einem professionellen Ingenieur, sondern von einem autodidaktischen Amateurfunkamateur entwickelt wurde.
Der Grund für die Notwendigkeit einer ursprünglichen Lösung war, dass etwa 30-35% der Kosten für
Röhrenverstärker dieser Jahre für den Ausgangstransformator verantwortlich waren. Dies war ein äußerst wichtiger Faktor, da die ersten Verstärker manuell hergestellt wurden.
Dank der Designlösung war der Preis des Verstärkers etwas höher als die Kosten für Selbstmontage-Kits und belief sich auf etwa 180 bis 200 US-Dollar, was heute unter Berücksichtigung der Inflation 1600 bis 1800 US-Dollar entspricht. Zusätzlich zur signifikanten Reduzierung der Produktkosten sparte die Innovation UMZCH (so beliebt bei einigen Audiophilen und Gitarristen) "Warme" Färbung des Klangs.
Es ist anzumerken, dass die relativ geringen Kosten des Verstärkers an die Eigenschaften angrenzten, die für diese Zeit nahezu einzigartig waren.
Überzeugen Sie sich selbst:
- Frequenzbereich: 7 Hz (!) Bis 55 kHz
- RMS: 90 W.
- IMD: 0,1% (1 W, 1 Ohm)
- Harmonisches Verhältnis: 0,1%
- Ausgangsimpedanz: 0,6 Ohm
Interessanterweise wurden die 1957 entwickelten elektrostatischen Lautsprecher Quad ESL 57 als ideales Lautsprechersystem für die Arbeit mit diesem Verstärker angesehen.
Futterman patentierte das Gerät und verkaufte die Lizenzen 1961 an mehrere amerikanische Unternehmen. Lizenzierte Verstärker nach dem Futerman-Schema wurden bis Anfang der 70er Jahre hergestellt und kosten deutlich mehr als das Original. In den 60er und 70er Jahren verbesserte der Erfinder die Schaltung von Röhrenverstärkern.
1984, nach dem Tod von Futerman, entwickelten die New York Audio Labs unter seiner Beteiligung einen der teuersten Verstärker seiner Zeit (für elektrostatische Lautsprecher), der 12.000 US-Dollar kostete (heute etwa 26.000 US-Dollar unter Berücksichtigung der Inflation). Unter den relativ jüngsten Entwicklungen, die Futtermans Erbe verwenden, kann man das Originalgerät der Italienerin Andrea Tsiuffoli unterscheiden (das Diagramm ist unten angegeben).
Heathkit Amps - DIY für Musikliebhaber und Musiker
Heathkit ist einer der führenden Röhrendesigner für Fans von Kolophoniumdunst. Das in den 40er Jahren gegründete Unternehmen gewann in den 60er Jahren aufgrund des Interesses an der Selbstorganisation von Geräten an Popularität. Nahezu alle Produkte des Unternehmens sind unter Heimwerkern zu Ikonen geworden. Im Gegensatz zu Dynaco hat Heathkit Mehrzweckdesigner mit unterschiedlichen Gehäusen und Funkkomponenten entwickelt.
Kits und Modelle haben sich oft genug geändert, was auch mit diesen Geräten mit dem Mac für die Armen nicht übereinstimmt. Der Höhepunkt der Beliebtheit von Heathkit-Geräten war Mitte der 60er Jahre, als der Kauf eines hochwertigen Verstärkers Kosten verursachte, die mit den Kosten eines durchschnittlichen Autos vergleichbar waren.
Alle Holzteile (ein Satz Griffe, Chassis usw.) waren im Basispaket enthalten. Das Heathkit für Gitarrenoptionen beinhaltete manchmal die Aufnahme zusätzlicher Boni: Emitter und Körperteile, um Combos zu erstellen. Interessanterweise verwendete das Unternehmen aktiv Transistorschaltungen, um Gitarrensets zu erstellen. Dieser Ansatz war in den 60er Jahren nicht sehr beliebt (der Trend zu warmen Röhren bei der Gitarrenverstärkung war stark), aber er ermöglichte Anfängern mit niedrigem Einkommen, billige Gitarrenausrüstung zu kaufen.
Je nach Verwendungszweck des Geräts konnte der Benutzer den einen oder anderen Satz frei wählen. Zum Beispiel gab es Sets für Gitarrenverstärkung, Musikwiedergabe, in dem einen oder anderen Set variierte die Leistung des
UMZCH . Es macht keinen Sinn, die Eigenschaften des Geräts anzugeben, da sie je nach Modell variieren, während die überwiegende Mehrheit der Autoren der Meinung ist, dass diese Verstärker vollständig mit der HI-Fi-Klasse übereinstimmen und die Heathkit-Gitarrenkombinationen mit ähnlichen Fender- und VOX-Modellen dieser Zeit konkurrierten.
Klasse D: Effizienz gegen Verzerrung
Verstärker der Klasse D gelten unter Ingenieuren als legendär. Die Versuche, sie zu entwickeln, begannen bereits in den 50er Jahren. Die Idee von UMZCH mit Pulssteuerung und Ausgangslampen wird den 2. Autoren, unserem Landsmann Dmitry Vasilievich Ageev (1951) und Alec Reeves aus Großbritannien (1951), zugeschrieben. Es muss jedoch nicht gesagt werden, dass innovative Konzepte mutiger Ingenieure sofort auf dem Markt stark nachgefragt wurden.
D.V. AgeevDie Ära der Transistoren, die plötzlich versuchten, eine geeignete UMZCH-Klasse D zu schaffen, führte nicht zu den erwarteten Ergebnissen. Das vom sowjetischen Ingenieur Ageev und seinem britischen Kollegen festgelegte Prinzip der unerschöpflichen Effizienzmöglichkeiten erwies sich lange Zeit selbst für Spezialisten von Unternehmen wie SONY, PHILIPS, Marantz, Matsusita Electric als unzugänglich. Bis in die 80er Jahre war es in Klasse D nicht möglich, etwas anständig klingendes und kommerziell erfolgreiches zu schaffen. Die Situation änderte sich Mitte der 80er Jahre, als MIS-Transistoren auf dem Markt für Radioteile auftauchten.
Es ist bekannt, dass der Modus im Modus D eine nahezu rechteckige Form annimmt, da der Transistor entweder verriegelt oder offen ist. Und der offene Kanalwiderstand moderner MTD-Leistungstransistoren ist sehr gering (von Einheiten bis zu zehn MilliOhm). Aufgrund dessen kann ein auf diesen Elementen basierender Klasse-D-Verstärker praktisch ohne Leistungsverlust betrieben werden. Der Wirkungsgrad solcher Klasse-D-Verstärker beträgt etwa 90 bis 95%.
Trotz der begrenzten Beliebtheit können die damaligen
Verstärker der D-Klasse auch nicht als Supermassenprodukt bezeichnet werden. Für die Verbraucher hatte das Konzept der Klasse D Ende der 80er Jahre an Attraktivität verloren, hauptsächlich aufgrund des Versagens ihrer unvollkommenen Vorgänger.
Laut Wikipedia waren und sind die Hauptprobleme von Klasse-D-Verstärkern:
... aber es erlaubt keine qualitativ hochwertige Klangwiedergabe, selbst wenn Sie sie mit Feedback abdecken. Nichtlineare Verzerrungen der Klasse D haben mehrere Gründe: Nichtlinearität des dreieckigen Signalgenerators, Nichtlinearität der Ausgangsfilterinduktoren, Nichtlinearität aufgrund der Totzeit zwischen dem Einschalten des Ober- und Unterarms des Verstärkers ...
Der vielleicht bemerkenswerteste Vertreter der Klasse D war einer der ersten digitalen Verstärker, der die HI-FI-Leistung erreichte - Tripath TA2020, der 1999 in Serienproduktion eingeführt wurde. Tatsache ist, dass sich das Prinzip der analogen Modulation aufgrund der unvermeidlichen Notwendigkeit, Verzerrungen zu beseitigen, als unattraktiv herausstellte.
In frühen Konstruktionen von Klasse-D-Verstärkern wurde niederfrequentes Rauschen frei von den Versorgungsbussen zum Ausgang geleitet, was die Verwendung von nichtlinearer Modulation und Delta-Sigma-Modulation erzwang, um diese zu beseitigen. Letzteres führte zu einer unvermeidlichen Erhöhung der Schaltfrequenz und einer Verringerung der Effizienz. Die logische Lösung war die Verwendung digitaler Schaltungen, die die Schaltfrequenz reduzierten.
Einige Ingenieure stellen die behauptete Leistung des Tripath TA2020 und seine Einhaltung der HI-FI-Standards in Frage. Ich lade die Leser ein, die Qualitätsindikatoren am Beispiel eines 20-Watt-Verstärkers für ein Auto zu bewerten, das auf der Basis von TA2020 erstellt wurde:
- Effektivwert: 2 x 20 W 4 Ohm, 2 x 12 W 8 Ohm
- Signal-Rausch-Verhältnis (SNR): 98 dB
- Dynamikbereich: 98 dB
- IMD: 0,1% 1 W, 4 Ohm
- THD: 0,03% 9 W, 4 Ohm, 0,1% - 10 W Ohm, 0,1% - 6 W 8 Ohm, 10% - 23 W Ohm, 10% 13 - 8 Ohm
- Energieeffizienz: 81% 20 W, Ohm, 88% 12 W, 8 Ohm
- Eingangsempfindlichkeit: 200 mV
Und all dieses Glück zu einem Preis von 20 bis 60 Dollar.
Der Chip, auf dessen Grundlage der Verstärker hergestellt wurde, wurde laut dem IEEE Spectrum-Magazin in die Liste der „25 Chips, die die Welt schockierten“ aufgenommen.
Tripath, das einen innovativen Verstärker herausbrachte, entwickelte sogar eine neue Klasse, um die Aufmerksamkeit auf das Produkt zu lenken, und erklärte sein Gerät zu einem Verstärker der Klasse T (obwohl das Prinzip des Geräts der Klasse D entsprach).
Trotz Marketingbemühungen, „Kreativen“ mit Klassifizierung, konnte Tripath nicht mit leistungsstärkeren Spielern konkurrieren und verschwand 2007 vom Markt. Das unrühmliche und ruhige Ende dieses Unternehmens beeinträchtigt nicht die Verdienste der Entwickler, die wahrscheinlich den einzigen wirklich legendären Klasse-D-Verstärker entwickelt haben.
Fortsetzung folgt
Eigentlich ist das alles für jetzt, ich hoffe aufrichtig, dass es Ihnen gefallen hat. In diesem Zyklus planen wir 2 weitere Materialien. Ich kündige Mogolampovye-Hochlandmonster, moderne Hybridentwicklung und möglicherweise ein Märchen über den idealen Verstärker an.