АЗ www

ЛУЧШЕЙ МУЗЫКАЛЬНОЙ ТЕМЫ ДЛЯ сегодняшнего теста нельзя и вообразить: басовые моноблоки играют, по крайней мере, на октаву ниже всего остального в машине, а по габаритам и мощности все они (или большинство) - чудовища, ни дать ни взять. И если первое - закономерный отличительный признак, то второе - относительно новая тенденция. Очень относительно, но все же.

Басовые усилители с самого начала можно было разделить на две категории. В первой - сравнительно маломощные моноблоки, разработчики которых подразумевали, что такой аппарат будет единственным усилителем в машине, остальная акустика станет работать с усилителями магнитолы. Эти агрегаты по ходу прогресса практически исчезли как самостоятельные устройства. Они разделись до платы с радиаторами и спрятались внутри активных сабвуферов. Там они выполняют ту же функцию: активные сабы в первую очередь предназначены для систем, где нет других усилителей, кроме тех, что в головном устройстве. По нынешним временам это для детей. Пляжный вариант.

Взрослым и разборчивым любителям car audio предназначены совсем другие агрегаты. Их задача - дать мощности столько, сколько может понадобиться современному сабвуферу (или нескольким), а тенденции здесь видны отчетливо: мощности сабвуферных головок растут, а чувствительность падает, приносимая в жертву компактности оформления. И в ряде случаев потребные, ну или желательные, мощности становятся такими, что реализовать их в одном флаконе с широкополосными усилителями для фронта оказывается трудно. И потому доля басовых моноблоков в общем объеме усилителей растет. Не бурно-стремительно, но растет.

Наугад беру каталог с «архивной» полки. Sony, 2001 год. Среди десятка моделей усилителей моноблока нет и в помине. Беру с «рабочей» полки каталог года нынешнего - пожалуйста, модель называется XM-D1000P5. Один канал, дури - выше крыши.

Что изменилось за последнее время в технике специализированного басового усиления? Ничего особенного, если не считать все более широкого распространения класса D, то есть усилителей с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ, или PWM). Появление специализированных микросхем сделало тиражирование усилителей этого типа делом техники, предсказуемым, с гарантированными результатами, и теперь букву «D» и полагающиеся к ней заявы типа «Digital» уже не пишут поперек спины аппарата громадными буквами. В этот раз для теста мы отобрали дюжину усилителей, не ставя предварительных условий, касающихся типа устройства («D или не D»). И только по собранной технике обнаружили: десять экземпляров из дюжины оказались импульсными, а два - обычными, работающими в классе AB. Статистика, однако.

Есть ли у импульсных усилителей преимущества перед обычными, когда речь идет о басовом канале? Не просто есть, а примерно в такой же пропорции, в какой аппараты этого типа оказались представлены в тесте. Что главное для басового усилителя? Мощность и еще раз мощность. А где мощности велики, к.п.д. перестает быть абстрактной цифрой и становится жизненно важной характеристикой. По этим двум параметрам импульсные усилители - безусловные лидеры. Все, чем плохи аппараты класса D, сказывается при работе с быстроизменяющимся сигналом большого динамического диапазона. То есть на средних и верхних частотах. И характеристики, которые до сих пор еще не пустили импульсную технику «на фронт», за это еще идет битва, и исход ее неизвестен, на басах роли не играют.

Ведь импульсный усилитель в каком-то смысле «рисует» сигнал на своем выходе по точкам, идущим с частотой тактового генератора. И если верхняя рабочая частота усилителя 100, ну, пусть 200, пусть даже 400 Гц, а «точки» идут с частотой в десятки килогерц, точность восстановления формы огибающей будет достаточной с многократным запасом. Звучанию импульсных усилителей на верхних частотах мешает проникновение на выход остатков высокочастотных импульсов и их комбинационных продуктов, пролезающих через выходной фильтр нижних частот. И когда надо отделить помеху с частотой, скажем, 70 кГц от сигнала с частотой 20 кГц, это задача. А 70 кГц от 200 Гц можно отделить индуктивностью, намотанной на гвозде, невелика проблема. Потому и воцарился класс D на басах. Минусов, считайте, никаких, а плюсов - два, но главные - мощность и к.п.д.

А кстати, каков к.п.д. импульсного усилителя? Если открыть на нужной странице проспект любой фирмы, выпускающей такие изделия, то можно прочесть: «усилители класса D обладают к.п.д. 90 процентов и более». Обратите внимание, всегда будет сказано об усилителях вообще, никто не напишет: «наш усилитель модели такой-то имеет к.п.д. 95%». Потому что чаще всего не имеет. А случись изготовителю написать, что имеет, ему же пришлось бы объяснять, почему у аппарата, почти не выделяющего тепла, ломового размера радиатор, да еще с вентилятором охлаждения...

Поражающие воображение цифры эффективности относятся к области теории. Тогда - действительно, выходные транзисторы работают в переключающем режиме, и они либо закрыты (ток не идет, тепла - ноль), либо открыты на всю дырку (сопротивления никакого, тепла - ноль). На практике подобной энергетической идиллии не получается.

Во-первых, потери в преобразователе питания никто не отменял, просто в теории источник питания считается ниспосланным свыше. А на практике сделать из 12 В бортовой сети 2 х 40 - 2 х 60 В, необходимых выходным каскадам, уже означает пустить на ветер 5 - 15% поступающей от бортовой сети мощности. Во-вторых, выходные транзисторы D-класса только стремятся переключаться мгновенно, но им это, понятно, не удается. Транзистор не может открыться (или закрыться) сиюсекундно, а во время переходного процесса на нём выделяется значительное количество тепла. И чем выше выбрана тактовая частота, то есть - чем точнее «рисуется по точкам» выходной сигнал, тем чаще за время одного периода сигнала транзисторы выходного каскада «пыхнут жаром».

Это - почему так происходит. А теперь - что именно происходит. Критерий истины - практика, это еще Маркс толковал, и никто с тех пор внятно не возразил. Мы у всех участников померили к.п.д. В среднем у двух аппаратов класса АВ сквозной к.п.д. составил 62%, а у остальных десяти импульсных - 78%. Стоит ли это того, чтобы огород городить? Еще как стоит. Считать-то надо не что осталось, а что потеряли. Несложный расчёт показывает, что при одинаковой выходной (полезной) мощности усилитель класса D будет рассеивать в 2,17 раза меньше тепла, чем его коллега класса AB. Двукратное снижение «теплового налога» - это впечатляет.

Теперь все же о минусах. То, что у класса D пока что ограниченный частотный диапазон, в нашем случае никого не трогает. Здесь эти усилители как раз на своём месте. Искажения? В принципе, нелинейные искажения импульсных усилителей несколько выше, чем у «обычных», как раз вследствие того, что повышать частоту следования импульсов невыгодно по энергетическим соображениям. Какой уровень нелинейных искажений басового усилителя считать допустимым? Планка здесь проходит намного выше, чем у широкополосного, но совсем распускаться все же нельзя. Недавно при проверке сабвуфера для домашнего театра я с удивлением обнаружил, что искажения усилителя стали заметны на слух, когда их уровень достиг 0,3%. Притом, что мне было известно: на этой мощности и частоте сабвуфер вносил искажений больше 2%. Я не буду сейчас рассуждать о различии спектра тех и этих искажений, но с учетом типичных показателей автомобильных сабвуферов искажения басового усилителя должны вызывать настороженность, если они превышают 0,5 - 0,6%.

Шумы у импульсных усилителей тоже закономерно выше, чем у обычных, но главная составляющая этого «шума» в действительности - ультразвуковая помеха с частотами генератора ШИМ импульсов. Прибор её меряет, но «в жизни» она не только не воспроизведётся сабвуфером, но, скорее всего, просто «увязнет» в индуктивности акустического кабеля. Поэтому к показателю «отношение сигнал/шум» для басового усилителя надо относиться философски. То есть наплевать.

Измерение выходной мощности моноблоков этого типажа явилось увлекательным занятием. Было сделано даже небольшое изобретение: к нашему «дежурному» эквиваленту (500 Вт, 4 Ом, СССР, 1959 год выпуска, полностью из несгораемых материалов, тогда сгораемых еще не было) мы пристроили принудительное охлаждение, включавшееся при мощности в нагрузке больше 400 Вт. Прямо от сигнала на нагрузке через выпрямитель запитали компьютерный кулер (Китай, 2000 год выпуска, два оказались из сгораемых материалов, пока не подобрали гасящий резистор). Другая сложность заключается в том, что для всех участников надо обеспечить одинаковые условия испытаний (напряжение питания) при разной потребляемой мощности. Возможностей стабилизированного источника здесь было недостаточно, а выходное напряжение на клеммах аккумулятора как раз зависит от тока. Тем не менее, нам удалось с приемлемой точностью обеспечить всем участникам напряжение на зажимах питания 12 В. Но от измерений выходной мощности на двухомной нагрузке мы на этот раз отказались и, взглянув на цифры мощностей, вы нас поймете.

Чего еще мы хотим от басового усилителя, кроме мощности и к.п.д.? Разумеется, фильтров, и получше. Частотный диапазон фильтра, по минимуму, от 60 до 130 Гц, крутизну желательно иметь побольше, для сабвуферных ФНЧ это однозначно (для других фильтров в многополосной системе - далеко не однозначно). Линейные выходы лишними не бывают, это аксиома, но в басовых усилителях они более чем желательны, потому что в системе гарантированно есть прочие усилители. Наконец, коль уж специализируешься на басе, так имей хоть что-нибудь для коррекции нижней части спектра. То есть отключаемый подтональный фильтр («сабсоник») и «буст», предпочтительно с регулируемой центральной частотой, тогда он особенно полезен. Дистанционный регулятор уровня, разумеется, тоже желателен, раз уж так все по-взрослому.

Выходов для подключения нагрузки в басовых моноблоках обычно два (стало быть, две пары зажимов), это совершенно естественно, если учесть, что практически все одноканальники допускают работу на 2 Ом, а иной раз и на одноомную нагрузку, а двухобмоточные сабвуферы - естественные союзники басовых чудовищ. Линейных входов тоже обычно два (бывает и четыре). Подключив к такому аппарату выходы фронта или тыла, вы получите на линейном выходе стереосигнал, пригодный для подачи в широкополосные усилители. Вот, собственно, и все, чего мы требуем. Показывайте теперь, что у кого есть...