[БОРЯ]

Поскольку не нашел более подходящего места для размещения этого сообщения, то будет здесь. Вроде бы Do It Yourself. Тематично.

Опишу клок, поразивший меня своим звучанием. Клок выполнен на транзисторах. Почему на транзисторах, а не на лампах? По этому поводу скажу, что меня интересует результат, а не то, что и как выполнено. Надо будет и лампы поставлю, в усилении непосредственно звука, конкурентов им нет. Генератор, хотя в основе его все тот же усилитель, все-таки несколько иное устройство, и прямое сравнение с усилителем звука, пожалуй, не совсем корректно.
История вопроса. Довольно давно, более 10-ти лет назад, я поставил внешний клок со своим питанием в плеер. Схема была обычная, на транзисторах. Разница в звучании была ощутима, в пользу внешнего клока. Но, звук все же имел характерное «цифровое» звучание. Конечно, это звучание, не то чтобы, как у среднего плеера, но все же артефакты проявлялись. Тогда, я грешил на интерфейсы (что отчасти подтвердилось) и на сами ЦАПы. Построив несколько ЦАПов, убедился, что это решает проблему не до конца. Встречая публикации о ламповом клоке, решил попробовать их в деле. Первый же ламповый клок, продемонстрировал, что задающий генератор существенно влияет на звучание системы. Начинал с простых схем, в технической литературе, это называют генератор по схеме Пирса. В нем используется параллельный резонанс, т.е. учавствует паразитная емкость кварца, что в общем-то не совсем хорошо. Достоинство такой схема – ее простота, из активных элементов – только одна лампа. Выход – через трансформатор. Трансформатор, в самом начале – на феррите (вообще-то, по своему опыту, феррит в звуке, стараюсь не применять), потом карбонильное железо, и в конце разработал конструкцию трансформатора без сердечника и каркаса. Сердечник, дает третью гармонику, а каркас снижает добротность. Включение разных типов ламп выявило ярко выраженный индивидуальный характер звучания конкретного типа лампы. При этом, режимы работы выбирались оптимальные для каждого типа лампы, как если бы они стояли в обычном усилителе звука. С некоторыми типами ламп, звучание не понравилось вообще. Грубое, и я бы сказал «вульгарное», например с 26-м триодом.
Прослушивание разных вариантов клоков на одной лампе, привело к тупику. Что-то звучало здорово, что-то нет. Иногда, отчетливо проявлялись артефакты в звучании, скорее свойственные цифровому звуку. Конечно, на фоне каменного клока, прогресс был огромный. Прослушивания продолжались несколько месяцев. Что же выбрать? Вопрос оставался открытым.
У моего знакомого, есть коллекция старых справочников по схемотехнике времен «золотой» эры ламп. Вот я к нему и отправился, покопаться, посмотреть. В американском справочнике 1957 г. Нашел такую схему. В ней две лампы, резонансные контура. Связь между каскадами – емкостная. Правда, я ее на ходу переделал. Оба контура превратились в трансформаторы, связь стала индуктивной. Со второго трансформатора снимался полезный сигнал для тактирования.
Собрал, включил, послушал… И… вот оно. Это стало эталоном звучания, на который я потом ориентировался (в процессе всех работ, несколько раз «терял» «тот самый звук»). Выраженная индивидуальность звучания лампы, практически исчезла. Звук приобрел какую-то необыкновенную «ГАРМОНИЧНОСТЬ». Я не мог поверить своим ушам, они говорили, что мне трудно отличить звучание цифры от винила, с таким клоком. Артефакты цифры, куда-то исчезли.
Итак, вроде бы жизнь удалась… Прослушивание продолжалось. Забегая вперед, отмечу, что поддержку такого звучания обеспечивал новый драйвер СПДИФ и очередной новый ЦАП. Почему СПДИФ? Его часто ругают, и вполне справедливо. Но как, это, часто бывает, идеальных решений нет. Альтернатива – I2S, несколько проводов. Если ЦАП находится вместе с транспортом, в непосредственной близости, то да, I2S, пожалуй лучше. А если ЦАП отдельно, хотя бы для того, чтобы можно было попробовать разные ЦАПы, то для I2S – куча драйверов ,приемников и проводов. Вот тут уже появляются сомнения, СПДИФ то с одним драйвером и одним кабелем. В общем, пока, СПДИФ.
Проверка на стенде, с частотомером, показала, что кратковременный уход частоты – 100…200 Гц. При номинале – 16,9344 МГц. Много это или мало, и на что это влияет? Звучание вроде бы радует, но было замечено следующее, служебную информацию, регулярно, транспорт считывает плохо. «Тормозит», начинает долго «елозить» пока прочитает вновь установленный диск. Иногда, после нескольких попыток первоначального считывания, могло высветится “no disc”. При «посылании» с 1-го на, например, 20-й трек, тоже начинает долго, что-то там делать, пока приступит к воспроизведению. В общем, ясно, что нужно точное поддержание частоты, иначе, служебную информацию читает плохо, это видно, что называется визуально. А полезную, в смысле звук, думаю, что тоже самое.
В общем, опять грабли. Забегая вперед, скажу, что проблема точности частоты лампового клока связана с точностью поддержания анодного напряжения, напряжения накала, и антивибрационной конструкцией. Это требует дальнейшего исследования. Один мой знакомый хочет иметь клок непременно на лампах, и видимо исследования по стабильности будут продолжены.
И вот для исследований был собран генератор на полевых транзисторах. Собственно, он был собран в поддержку лампового. По схемотехнике лампового, один в один. Хотелось подтвердить, что примененная схема не влияет на точность поддержания частоты. И действительно, у транзисторного, с точностью поддержания частоты все оказалось замечательно. Уход частоты за 12 часов работы – менее 20 Гц!!! 20 Гц, между прочим, чуть больше 1-го ppm. Кратковременное изменение частоты – не более 1 Гц!!! Здесь отмечу, что 1 Гц, это уровень разрешения моего частотомера, так, что это может сам частотомер, периодически менял свои показания на 1 Гц. Частотомер - старый советский, с термостатом (это обеспечивает стабильность опорного генератора на уровне 0,1 ppm), это не современное китайское дешевое барахло. Плеер с таким клоком – просто «летает». Считывание вновь установленного диска – с полоборота! Конечно, это все замечательно. А со звуком то, что? А звук, увы, не порадовал. Нет, он не то, чтобы уж совсем был плох. Но, «эталону» явно проигрывал. Клок на полевиках, уже можно разбирать… Что же делать?...
Поразмышляв некоторое время на тему дальнейшего движения, решил, что надо попробовать положить в основу теорию о гармониках и всяких комбинационных составляющих. Для звуковых усилителей эта теория существует давно, и в общем-то не плохо объясняет причину разницы звучания лампы и транзистора. В звуковом усилителе, где требуется широкая полоса пропускания, бороться с артефактами транзисторного усилителя сложно. Проще сразу собрать на лампах. А в генераторе? Генератор – это усилитель работающий на одной, единственной частоте (здесь, конечно речь идет о синусе). Как избавиться от гармоник, да и возможно другого «мусора», ведь все активные элементы, еще и собственный шум генерируют?
Идея не новая. Поставить полосовой фильтр, причем после активных элементов, а после фильтра никаких активных элементов не использовать. А какой же фильтр использовать? Конечно, кварцевый. У кварца средняя добротность около 10000. А если три кварца? Сказано – сделано. И вот на выход генератора, через усилитель тока прикручивается фильтр… И… Вот оно – «тот самый звук»!!!
Все вроде бы просто, и не совсем. У схемы генератора, есть свои плюсы и минусы. Кварц включен в низкоомную цепь – это хорошо, стабильность частоты выше. Генератор можно запустить и на гармониках кварца, тоже может понадобиться. Минусы данного решения. Требуется обязательная отбраковка кварцевых резонаторов. Все 4 штуки должны быть с одинаковой частотой. И отбирать их надо на специальном тестовом генераторе. Схема рабочего генератора для этого не пригодна. Если не сделать подбор резонаторов, то при «разъезде» частот кварцев, на выходе генератора, просто может не оказаться полезного сигнала, он будет подавлен фильтром, и никакими подстроечными элементами, его уже будет «не вытянуть». Трансформаторы должны быть очень точно рассчитаны и изготовлены, иначе задающий генератор просто не удасться запустить. Как впоследствии оказалось, конструктив, исполнение элементов фильтра имеет существенное значение. Генератор весьма чувствителен к точности поддержания напряжения питания, поэтому применена двойная стабилизация напряжения. В цепи питания установлен фильтр 15-го порядка. Он не пропускает ВЧ по проводам питания (с макетом, без экранирования и фильтрации, мой телевизор прекрасно «реагировал» на работу клока, находясь при этом в соседней комнате), и задерживает «мусор» идущий из сети питания. Все размещено в экране.
При тестовых прослушиваниях, в основном использовались перезаписи с винила на компакты, штампованные диски тоже тестировались. Записи Эллы Фитцджеральд, Марии Каллас, Дюка Эллингтона, Билли Холидей, Сары Воэн, Майлза Дэйвиса. Записи произведений Рахманинова, Вагнера и Чайковского.
P.S. Проводил сравнение лампового и транзисторного клоков с подключением кварцевого фильтра к каждому. Разницы уловить не смог.
На фото - базовая схема.
Позже - процесс построения и вживления в плеер.