ТЕСТ • #12/2003

Руслан ТАРАСОВ

КОНЕЦ ЦИФРОВОГО ТРАКТА

В ЭТОМ ТЕСТЕ МЫ СОБРАЛИ УСИЛИТЕЛИ ВЕСЬМА РАЗНЫЕ ПО КЛАССУ, НАЗНАЧЕНИЮ И СТОИМОСТИ. НО ИХ ВСЕХ ОБЪЕДИНЯЕТ ОДНО: ВЫХОДНЫЕ КАСКАДЫ РЕАЛИЗОВАНЫ НА СХЕМАХ ТАК НАЗЫВАЕМОГО ЦИФРОВОГО, ИЛИ ИМПУЛЬСНОГО, УСИЛЕНИЯ.

ЗВУКОЗАПИСЫВАЮЩАЯ ИНДУСТРИЯ ДАВНЫМ-ДАВно перешла на цифровые рельсы. Современный воспроизводящий звуковой тракт уже более чем на две трети состоит из цифры: цифровой источник, цифровой кабель, цифровой процессор обработки звучания. Лишь на финальной стадии усиления цифровые технологии оставались редкостью. Но и здесь уже назревает, если не свершилась, революция.

Давайте сразу определимся, что мы вообще будем называть цифровым усилителем. Не так давно их еще называли импульсными. Выходные каскады таких устройств, работающие как быстродействующие переключатели, генерируют на выходе поток импульсов, следующих с очень высокой частотой. Модулируя ширину этих импульсов и отсекая ультразвуковую составляющую с помощью незатейливого фильтра низких частот, мы можем получить на выходе переменный ток, точно соответствующий по форме исходному аналоговому сигналу.

Такой способ усиления, использующий широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и отличающийся очень высоким к.п.д., был известен еще до наступления цифровой эпохи как класс D. Он не находил практического применения только потому, что существовали довольно серьезные технические сложности в его реализации. Какие именно — углубляться не будем, это тема для целой книги. Отметим лишь одно: с развитием технологий многие проблемы импульсного усиления удалось решить.

Теперь старую идею потребителю предложили в новой упаковке — назвали такие усилители цифровыми. И в этом нет никакого обмана — ну чем импульсы не биты? А сформулировать в двух словах принцип цифрового усиления стало совсем просто: на вход подаем поток битов, несущий в себе ИНФОРМАЦИЮ о звуковой волне, а на выходе снимаем поток битов, задающий ЭНЕРГИЮ звуковой волны.

Три усилителя в нашем тесте позволяют реализовать главную идею, ради чего и затевалась вся эта история, — построить полностью цифровой тракт, без каких-либо промежуточных преобразований «аналог — цифра» и наоборот. Остальные три модели цифровые, образно говоря, только по пояс. Они не имеют цифровых входов и работают только с аналоговым сигналом на входе, хотя все равно преобразуют его в ШИМ.

Источником как цифрового, так и аналогового эталонного сигнала в нашем тесте выступил SACD-проигрыватель Sony SCD-XA9000ES (C= 2900). Соединителей набрался целый ворох. Это комплект межблочных аналоговых RCA-интерконнектов Accuphase Super Refined Cable ($300) и комплект точно таких же XLR-соединителей ($400). Для подключения по цифре мы использовали в основном специальный 75-омный экранированный кабель, но ради эксперимента пробовали и плоскую неэкранированную шину Nordost Blue Heaven ($200). Оптику подключали с помощью Monitor Cable Optical Glass Fiber ($65).

Для теста мы решили задействовать две пары акустических систем: «тяжелую» и «легкую» (по модулю полного сопротивления). Это, соответственно, Dynaudio Contour S3.4 (C= 4000) — 4-омные колонки с падением импеданса до 2,8 Ом, которые мы подключали к усилителям традиционным медным кабелем Monitor Cable Black&White ($100). Но если у нас возникали подозрения, что усилитель не справляется с такой нагрузкой, то переходили на 8-омные Diapason Ellisse NUX (C= 2900). У них изодинамический 20-миллиметровый твитер и единственный разделительный фильтр первого порядка, т.е. конденсатор. Последние системы звучат принципиально иначе: пусть и с окраской, зато с более высоким разрешением по верху. Этим системам лучше подошел плоский посеребренный Nordost Blue Heaven ($300).

Все аппараты при прослушивании сначала подвергались испытанию звуковыми тестовыми программами, записанными на дисках Technics/Panasonic Silence Technology Test Disc и Focal JMLab Test & Demonstration Record #1. К музыке отношение имеют далеко не все треки, зато они легко выявляют, что творится со звуком в тракте. Музыкальная часть была представлена дисками с концертом Яна Сибелиуса для скрипки с оркестром ре-минор (соч. 47) в исполнении Анни-Софи Муттер и дрезденского Staatskapelle (Deutsche Grammophon, 1995), диском с саундтреками к фильму Эмира Кустурицы «Black Cat White Cat» (Komuna/Polygram, 1998), а также Uriah Heep «The Magician’s Birthday» (Bronze Records, 1972), «Led Zeppelin II» (Atlantis, 1969), Dead Can Dance «Into The Labyrinth» (Momentum/Virgin Music, 1993), Niacin «Time Crunch» (Magnacarta, 2001) и синглом Metallica «St.Anger» (Metallica/Universal, 2003). В ход также пошли и гибридные SACD-диски с многоканальной записью: демонстрационный Super Audio CD Nr.1 Sony/DVD&Hjemmekino (Universal Music/ Deutsche Grammophon, 2003) и квадрофоническое издание Pink Floyd «Dark Side of The Moon» (EMI Records, 1973/2003).

AVM INSPIRATION А6 * PS Audio HCA-2/PCA-2 * Sharp SM-SX100 * Sonneteer Bronte * Sony TA-DA9000ES * TacT M2150/AD2150

ПОСЛЕДНИЙ АПГРЕЙД

ВЫ, НАВЕРНО, ЗАМЕТИЛИ, ЧТО В ЭТОТ РАЗ ТЕСТИруемые модели отличаются по стоимости почти вчетверо? Конечно, непосредственно сравнивать их между собой не совсем корректно, но все же и без поощрений обойтись нельзя. В абсолютном зачете, без оглядки на цену, присудить Grand Prix просто. А как быть с «Рекомендациями»? Ведь тут без сопоставлений ничего не получится. Сначала возникло желание дать ее либо всем, либо никому. В итоге было принято соломоново решение: рекомендовать только одну модель, остальным — выразить благодарность в устной форме.

С благодарностей и начнем. Bronte, сдвоенный PS Audio, Inspiration А6 представляют собой ветвь усилителей, сделанных по идеологии «аналоговый сигнал — цифровое усиление». Сверхвозможностями не блещут. Выбирать можно исключительно по характеру звучания и цене. Английский Sonneteer Bronte достаточно точен и музыкален среди усилителей аналогичной стоимости. Американский PS Audio — это хорошая школа, качественная реализация, полный порядок как с количеством, так и с качеством звука. Ну а если душа тяготеет к классике и при этом хватает денег на такое совершенство, как Inspiration А6, то надо присмотреться к этому немецкому интегральнику.

Sharp SM-SX100, TacT M2150 и Sony TA-DA9000ES — вот это уже цифровики в чистом виде. Такая концепция таит в себе совершенно новые возможности.

Эксклюзивный SM-SX100 уже не так молод и не настолько функционально развит, чтобы его рекомендовать читателям. Этот удивительный аппарат в наше время выглядит мечтой уже не столько аудиофила, сколько богатого коллекционера. Но с нетерпением ждем от Sharp следующих новинок.

Будущее высококлассной аппаратуры, похоже, за такими «усилительными компьютерами», как TacT M2150: мощные программные средства настройки звучания, наращиваемые возможности, отличный звук. Из таких «кирпичиков» можно построить систему очень высокого уровня. Так что с «Рекомендацией» определились.

Ну а Grand Prix мы без колебаний отдаем Sony TA-DA9000ES. Этот усилитель настолько запомнился, что его еще не раз включали и подолгу слушали уже по окончании всех тестов. Мы пробовали его в разных режимах, с разными источниками, с разными системами и каждый раз поражались результату. Sony удалось совершить настоящий прорыв в цифровом усилении. На сегодня он лучший. А что будет завтра — посмотрим.

Измерения основных параметров усилителей позволили выявить некоторые закономерности, присущие цифровой схемотехнике. Все модели, за исключением AVM, имеют симметричный выход, т.е. ни одна из выходных клемм не соединяется с корпусом. Это обстоятельство обязательно следует учитывать при подключении аппаратуры и организации заземления. Второй момент — очень резкий, по сравнению с традиционными усилителями, клиппинг. Иногда достаточно увеличить уровень мощности всего на 1 дБ, т.е. на пару-тройку шагов регулятора громкости, чтобы искажения возросли в 20, а то и в 30 раз. Так что при прослушивании на мощности, близкой к максимальной, на пиках сигнала могут появиться высшие гармоники, что очень опасно для пищалок.

Для большинства усилителей характерна нелинейная зависимость между выходной мощностью и коэффициентом гармоник. Как правило, с увеличением мощности от нуля к.н.и. сначала падает, затем снова начинает расти. Минимум искажений приходится на 0,08 — 0,12 Pmax. Это уникальный класс аппаратов, у которых искажения на pianissimo и fortissimo могут быть одинаковыми по величине.

Максимальная мощность измерялась на эквиваленте нагрузки 6,8 Ом (эта величина соответствует активному сопротивлению 8-омной колонки) при к.н.и. около 1,5%.

Спектр гармоник и зависимость к.н.и. от частоты снимались при мощности 0,1 Pmax. Верхняя частота измерений была выбрана 4125 Гц, т.к. это максимальное значение, при котором 5-я гармоника попадает в рабочий диапазон измерительного комплекса Clio.

АЧХ усилителей не приводятся, т.к. у всех, кроме одного, они абсолютно линейны от 10 Гц до 20 кГц.

AVM INSPIRATION A6

Рис. 1. Спектр искажений усилителя AVM Inspiration А6.

В усилителе, по-видимому, применена очень необычная схемотехника. Это единственный аппарат с однотактным выходом (минусовая клемма соединена с корпусом) и столь низким коэффициентом искажений на нижних и средних частотах. При этом 2-я, 3-я и 4-я гармоники равны по величине, а составляющие более высоких порядков настолько малы, что теряются в шумах. Но у него есть одна очень опасная черта — при достижении мощности, превышающей максимальную всего на 1 дБ, коэффициент гармоник скачком возрастает с 0,05% до 5, т.е. в 100 раз! При прослушивании на большой громкости нужно быть очень аккуратным, чтобы не сжечь пищалки.

И еще одна особенность — подъем АЧХ, начинающийся с 10 кГц и достигающий 3 дБ на частоте 20 кГц.

PS AUDIO PCA-2

Рис. 2. Спектр искажений усилителя PS Audio PCA-2.

У этого аппарата очень мягкий клиппинг, почти как у лампового, так что за пищалки можно не бояться. Кроме того, стоит отметить правильную зависимость к.н.и. от мощности — от 0 до 10 Вт искажения падают до минимума и остаются на этом уровне вплоть до Pmax -1 дБ.

Но спектр искажений при этом далек от идеала — 3-я гармоника имеет максимальную амплитуду, и за ней в полный рост идут все составляющие более высоких порядков, вплоть до 20-й. При этом 9-я гармоника по величине равна 2-й, что может обернуться излишней жесткостью звучания на верхних частотах. Кроме того, такой «частокол» свидетельствует об излишне высокой интермодуляции. Так или иначе, к этому усилителю лучше всего подойдут колонки с тканевыми твитерами.

SHARP SM-SX100

Рис. 3. Спектр искажений усилителя Sharp SM-SX100.

Минимум искажений SM-SX100 приходится на 8 Вт, при уменьшении и увеличении мощности относительно этого значения искажения пропорционально растут. Клиппинг не очень резкий, для увеличений к.н.и. с 0,3 до 1,5% необходимо прибавить мощность примерно на 2 дБ.

Спектр искажений характерен для обычного транзисторного усилителя с глубокой обратной связью. Правда, доминируют четные гармоники, а это довольно необычно для двухтактного выходного каскада. Составляющие высших порядков заметно ослаблены, хотя и присутствуют в спектре. Совершенно очевидно, что разработчики специально уделили внимание этому вопросу, поскольку в цифровых усилителях именно ВЧ-составляющие спектра определяют «мягкость» и «чистоту» верхнего диапазона.

SONNETEER BRONTE

Рис. 4. Спектр искажений усилителя Sonneteer Bronte.

Аппарат с самой маленькой выходной мощностью из всех, участвующих в тесте. Однако количество здесь не столь важно, как качество — по спектру искажений Sonneteer Bronte скорее напоминает ламповый усилитель, нежели транзисторный, да еще цифровой. 2-я и 3-я гармоники примерно равны (разумный компромисс), а составляющие выше 7-й практически отсутствуют. Похоже, что верхний диапазон усилителя должен быть чист и прозрачен. Как этого удалось добиться в столь недорогой модели — просто загадка.

Минимум искажений наблюдается при мощности 7 — 16 Вт, до и после этих значений к.н.и. линейно возрастает. Клиппирует усилитель довольно резко, но не катастрофически. Учитывая отсутствие высших гармоник, при прослушивании на предельной громкости за пищалку можно не беспокоиться.

TACT M2150

Рис. 6. Спектр искажений усилителя TACT M2150.

Самый мощный усилитель в тесте — более 190 Вт на 6,8 Ом, на 4-омной нагрузке цифра будет еще внушительнее. Соответственно, и измерения к.н.и. проводились на большей, чем у других участников, мощности. При этом их уровень очень мал, и впервые мы отмечаем обратную зависимость величины искажений от частоты. Это феноменальное явление не только в цифровой, но и в аналоговой усилительной технике.

Спектральная картина тоже очень красива: видны составляющие вплоть до 6-й, а остальные словно отфильтрованы — ничего, кроме шумов, нет. Как этого удалось достичь, не очень понятно, но не будем забывать, что TасT разрабатывался лучшей в мире командой специалистов. Если бы нам пришлось выбирать усилитель, основываясь исключительно на результатах измерений, мы бы не задумываясь указали на эту модель.

SONY TA-DA9000ES

Рис. 5. Спектр искажений усилителя Sony TA-DA9000ES.

Это классический спектр традиционного двухтактного усилителя. Никаких артефактов, присущих цифровым схемам, не наблюдается — в спектре доминируют нечетные гармоники, составляющие высших порядков заметно ослаблены. Плавный спад «частокола» всегда свидетельствует о сбалансированном, мягком звучании на высших частотах.

У этого усилителя нет ярко выраженного минимума к.н.и., искажения плавно растут при увеличении мощности от нуля до Pmax — а это 170 Вт в каждом из шести каналов. Примечательно, что такая же зависимость наблюдается и с ростом частоты — чем ниже частота, тем меньше искажения. По-видимому, в S-master используется иной принцип преобразования сигнала, чем в других испытанных нами моделях.