Lampowy wzmacniacz słuchawkowy firmy SinusAudio z lampami ECC82 i 6N6P

[Romekd]

Czołem.
Jakiś czas temu, w jednym z wątków ( viewtopic.php?p=361362#p361362 ) wspomniałem o lampowym wzmacniaczu słuchawkowym OTL z lampami ECC82 i 6N6P, który mój znajomy (meloman i miłośnik dobrego brzmienia) określił jako najlepszy ze wszystkich, z jakimi się do tej pory zetknął, a przetestował ich w życiu całkiem sporo. Kolega stwierdził, że to pierwszy wzmacniacz z tak bogatą i szeroką sceną, fantastycznym dźwiękiem, pełnym szczegółów i mikrodetali, odpowiednio "dociążonym" (nie bardzo wiem co to oznacza) i pozbawionym natarczywości, którego można słuchać całymi godzinami bez uczucia zmęczenia słuchu... Kolega zainteresował mnie tym urządzeniem do tego stopnia, że postanowiłem mu się bliżej przyjrzeć i przeprowadzić pomiary podstawowych parametrów. Chciałem sprawdzić czy parametry te okażą się lepsze niż zmierzone przeze mnie w innych wzmacniaczach słuchawkowych. Wzmacniacz wyprodukowany został przez krakowską firmę SinusAudio, która w specyfikacji podaje informacje, że urządzenie dobrze radzi sobie z wysterowaniem słuchawek o impedancji od 32 Ω do 600 Ω. Producent nie podał jednak mocy wyjściowej oraz zniekształceń THD i IMD, więc te właśnie parametry postanowiłem dokładnie zmierzyć. Wzmacniacz używany jest przez mojego znajomego ze słuchawkami firmy AKG o symbolach Q701 (|Z|= 62 Ω; wyprodukowane w Austrii), Q712 PRO (|Z|= 62 Ω) oraz Q612 PRO (|Z|=120 Ω), przy czym najlepiej spisuje się z modelem Q701, które zapewniają wg mojego znajomego najlepsze brzmienie muzyki. Poniżej cechy i parametry techniczne wzmacniacza, które podejrzałem na stronie producenta i stronie przedmiotu na znanym portalu aukcyjnym:

Wzmacniacz Słuchawkowy OTL 6N6P i ECC82 (12AU7)
Transformator sieciowy EI84/42 , blacha wyżarzana 0,3mm, Ogonowski
Impedancja wejściowa: 50 kOhm
Pasmo: 13Hz.. 500kHz (-3dB) (32Ω)
Optymalna impedancja słuchawek: 32Ω - 600Ω
Potencjometr ALPS Niebieski
Wyjście słuchawkowe: Jack 6.3mm
Kondensatory w zasilaniu: Rubycon + Foliowe Jantzen

-aktywna filtracja napięcia anodowego
-opóźnienie załączenia napięcia anodowego
-kondensatory w torze audio - Mundorf EVO Oil + Nichicon + Mundorf MCap
-rezystory: Vishay 1%
-gniazda RCA: Neutrik
-gniazdo Jack: Neutrik
-montaż wzmacniacza: point to point
-montaż zasilacza: PCB

Lampy:
6N6P NOS
ECC82 RFT

Wzmacniacz lampowy dostępny w rożnych kolorach z palety RAL. Czas oczekiwania 4-5 tygodni.

Wzmacniacz zamknięty jest w stalowej, lakierowanej obudowie, bez typowego dla wielu podobnych urządzeń oddzielnego panela przedniego.

-
Góra i powierzchnie boczne obudowy stanowią jedną całość, która została zamknięta od spodu przykręcaną blachą z nóżkami. Po jej odkręceniu mamy dostęp do elektroniki wzmacniacza. Faktycznie prawie cały tor sygnałowy wykonany został techniką "point to point". Wnętrze jest bardzo schludne, kable poukładane i pomocowane plastikowymi spinkami (część kabli została ze sobą skręcona /żarzenie lamp/ dla zapewnienie mniejszego promieniowania zakłóceń 50 Hz z harmonicznymi). Tego typu montaż może jednak nastręczyć pewnych problemów przy próbie wymiany niektórych podzespołów, w razie ewentualnej awarii urządzenia. Wzmacniacz pracuje z pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego (jak przypuszczam na podstawie wartości wzmocnienia napięciowego, które wynosi ok. 20 dB /10x/ oraz poziomu zniekształceń nieliniowych), a systemy triodowe lamp wyjściowych 6N6P zostały w każdej z lamp połączone równolegle, dla zwiększenia wydajności prądowej wzmacniacza. Prawdopodobnie lampy wyjściowe pracują jako wtórniki katodowe, dla zapewnienia niższej rezystancji wyjściowej.

-
Do zbudowania urządzenia wykorzystano dobrej jakości podzespoły, w tym wiele bardzo cenionych w środowisku audiofilskim (droższe kondensatory, teflonowe podstawki lampowe ze złoconymi stykami i wyprowadzeniami, precyzyjne rezystory, niezłej jakości potencjometr regulacji głośności). Zasilacz i większe kondensatory toru sygnałowego zostały zamontowane na płytce PCB, co zapewnia urządzeniu większą sztywność i wytrzymałość pod względem mechanicznym.

-
Zastosowano stabilizację napięcia anodowego i jego opóźnione załączanie, w mostku Graetza użyto szybszych diod prostowniczych w obudowach TO220. Na płytce jest też bezpiecznik topikowy, którego w niektórych wzmacniaczach lampowych innych producentów czasem brakuje... Przekaźnik włącza napięcie anodowe po ok. 1 minucie od chwili włączenia wzmacniacza.

-
W kolejnym poście przedstawię wyniki pomiarów zniekształceń wnoszonych przez wzmacniacz przy obciążeniu jego wyjść impedancją 32 Ω, 62 Ω, 120 Ω, 250 Ω oraz 600 Ω, przy mocy wyjściowej równej 1 mW, 5 mW, 10 mW, 50 mW (100 mW). Prezentacje wyników rozpocznę dla obciążenia 600 Ω, bo dla tej wartości obciążenia, czego się należało spodziewać, wyniki wypadły najlepiej.

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Poniżej wyniki pomiarów zniekształceń nieliniowych oraz zniekształceń intermodulacyujnych dla obciążenia 600 Ω. Wszystkie informacje o warunkach pomiaru starałem się umieścić się na wykresach. Wartości zniekształceń dla danej mocy i obciążenia były w kanale prawym i lewym mniej więcej do siebie zbliżone. Jako pierwsze lampy wzmacniacza pracowały ECC82 RFT (później pokażę jak wypadały zniekształcenia dla wzmacniacza z lampami E82CC firmy HALTRON). Zacznę od zniekształceń nieliniowych.

-

-

-

-
-
Zniekształcenia IMD dla dwóch sygnałów sinusoidalnych o częstotliwościach 250 Hz i 8 kHz o stosunku amplitud 4:1.

-

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Poniżej wyniki uzyskane dla identycznych co poprzednio mocy i obciążenia wyjść, jednak z lampami E82CC HALTRON w stopniach wejściowych.

-

-

-

-
-
Poniżj IMD dla tych samych co w poprzednim poście warunków pomiaru, ale z lampami E82CC HALTRON.

-

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Kolejne wyniki, uzyskane dla obciążenia 250 Ω. To rezystancja wielu popularnych słuchawek, w tym moich Beyerdynamic Amiron Home. Poziom zniekształceń dla tej rezystancji obciążenia był już wyższy niż dla 600 Ω, ale nadal niezły.

-

-

-

-

-
-
I zniekształcenia IMD dla sygnałów wejściowych 250 Hz i 8 kHz (4:1).

-

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[nkas]

Cześć. A pomiary L/R były na tych samych lampach (tj. czy przekładałeś?), zastanawiam się co największy wpływ na róźnice wyników między kanałami - rozrzut parametrów lamp, elementów, czy po prostu montaż.

[Romekd]

Czołem.
Lamp nie zamieniałem miejscami, zabrakło czasu. Jedynie podmieniałem lampy przedwzmacniacza z RFT na HALTRON, i to tylko dla pomiarów z obciążeniem 600 Ω. Wyniki dla obciążeń o mniejszej impedancji były coraz gorsze, więc pomyślałem, że tylko przy małym obciążeniu wyjść mogą pojawić się widoczne na oko różnice. Z resztą widoczne różnice występowały jedynie na obrazach z analizatora, bo na ekranie oscyloskopu obrazy dla obu kanałów wyglądały na identyczne. Mój znajomy twierdził, że słyszy wyraźne różnice między oboma typami lamp, nawet podawał na czym one polegają, ale moje własne odsłuchy muzyki w słuchawkach podłączonych do tego wzmacniacza ich nie potwierdziły, co pewnie oznacza, że każdy z nas słyszy dźwięki nieco inaczej i może na inne szczegóły zwraca większą uwagę.
Poniżej przedstawiam jak zachowywał się wzmacniacz dla wyjść obciążonych rezystancją 120 Ω (taką właśnie rezystancję mają cewki w jednych z moich słuchawek firmy Sennheiser).

-

-

-

-
-
Przy niższej impedancji zniekształcenia IMD rosły szybciej niż nieliniowe. Sygnał o częstotliwości 250 Hz wyraźnie modulował sygnał o częstotliwości 8 kHz.

-

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Pomiary pokazały typowe cechy lamp elektronowych - łagodnie zakrzywiania charakterystyk, powiększające się w miarę coraz większego wysterowania wzmacniacza, oraz bardzo szybki wzrost poziomu zniekształceń przy zwiększaniu obciążenia wyjścia coraz niższą impedancją przetworników słuchawek. Kolejne harmoniczne bardzo szybko opadają - dla małego wysterowania poziom każdej następnej jest dużo niższy (w niektórych warunkach wysterowania i obciążenia każda następna harmoniczna potrafi mieć poziom od kilkunastu do prawie 20 dB niższy od poprzedniej). Zachowanie wzmacniacza dla różnych impedancji obciążenia dobrze widać na oscylogramach.
Dla mocy wyjściowej 10 mW na obciążeniu 32 Ω zniekształcenia są już bardzo widoczne. Górne połówki sinusoidy są wyraźnie cieńsze od dolnych...

-
Przy mocy 50 mW na 32 Ω wzmacniacz jest już mocno przesterowany, co jednak nie jest aż tak uciążliwe jak we wzmacniaczach tranzystorowych, gdyż przesterowanie jest nieco bardziej łagodne i "miękkie" niż we wzmacniaczach opartych na półprzewodnikach.

-
Przy obciążeniu wyjść opornością 60 Ω poziom zniekształceń przy mocy 10 mW jest niższy, ale jeśli dobrze się przyjrzeć, też można go dostrzec.

-
Poniżej zniekształcenia nieliniowe dla napięcia wyjściowego 1,3 V (ok. 27 mW mocy wyjściowej na obciążeniu 62 Ω).

-
Kolejny wykres przedstawia zniekształcenia nieliniowe sygnału dla 50 mW na obciążeniu 62 Ω.

-
Następny pokazuje zniekształcenia przy tej samej mocy, ale dla obciążenia 120 Ω.

-
Przy obciążeniu 250 Ω moc oddawana do słuchawek może być znacznie wyższa. Poniżej zniekształcenia dla mocy 100 mW.

-
Na ekranie oscyloskopu dobrze widać też większe zniekształcenia intermodulacyjne, czyli modulację jednego przebiegu o wyższej częstotliwości i mniejszej amplitudzie drugim przebiegiem, którego częstotliwość jest niższa, a amplituda wyższa. Poniżej dwa oscylogramy, przedstawiające zniekształcenia IMD dla mocy wyjściowej 10 mW na obciążeniu 120 Ω oraz dla mocy 50 mW na 120 Ω.

-
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Przedstawiam wyniki pomiarów zniekształceń wnoszonych przez wzmacniacz SinusAudio przy obciążeniu go słuchawkami o impedancji 62 Ω. Niestety są one wysokie i bardzo mocno wpływają na dźwięk słyszany w słuchawkach.

-

-

-

-
-
I zniekształcenia IMD dla takiego obciążenia.

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

No to już na koniec podaje wyniki uzyskane dla słuchawek o impedancji 32 Ω. Ciekaw jestem co sądzą Koledzy o parametrach tego wzmacniacza.

-

-

-

-
Właściwie, to dla mocy 50 mW nie powinienem już badać zniekształceń, bo przy niej wzmacniacz był już mocno przesterowany, ale podałem je tak dla orientacji...
-
Poniżej zniekształcenia IMD dla 32 Ω. Przy takim obciążeniu wzmacniacz staje się już prawdziwym generatorem zupełnie nowych składowych w sygnale (nowych dźwięków), i to nawet przy niewielkiej mocy wyjściowej...

-

-

-
Pozdrawiam
Romek

[Marek7HBV]

Podziwiam uszy Kolegi,a zwłaszcza umiejętność znalezienia piękna muzyki w dowolnych dzwiękach-to jest dopiero wyobrażnia .Ale artystyczne dusze tak mają

[Romekd]

Podziwiam uszy Kolegi,a zwłaszcza umiejętność znalezienia piękna muzyki w dowolnych dzwiękach-to jest dopiero wyobrażnia .Ale artystyczne dusze tak mają

Niestety, nie mam takich zdolności jak mój znajomy i dla mnie testowany przeze mnie lampowy wzmacniacz słuchawkowy zapewniał jednak gorsze brzmienie muzyki niż moje wzmacniacze półprzewodnikowe (o bardzo wysokich parametrach mierzalnych). Te nowe składowe sygnału (IMD, efekty mieszania różnych częstotliwości) nie są jednak takie całkiem dowolne i przypadkowe, gdyż tworzą je kombinacje częstotliwości obecnych w sygnale wejściowym. Znajomy określa brzmienie swojego wzmacniacza (niedawno kupił od SinusAudio nowszy model, z tymi samymi lampami, sterowany mikrokontrolerem...) jako brzmienie ze sceną 3D (moja wyobraźnia tak daleko nie sięga - to co widzę na ekranie oscyloskopu i analizatora widma, słyszę też w słuchawkach... ), co przypomina mi wypowiedzi innych audiofilów o scenie trójwymiarowej, w której pozorne źródła dźwięków (instrumenty na scenie) nie powiązane są z miejscem ustawienia głośników i sprawiają wrażenia jakby rozmieszczone były szerzej, zarówno w płaszczyźnie poziomej jak i pionowej... Mózg ludzki jest jednak niezbadany...

Pozdrawiam
Romek

[kubafant]

Mózg ludzki jest jednak niezbadany...

O tak. Istnieją przecież przedziwne zjawiska takie jak synestezja (barwne widzenie dźwięku). Może i w umysłach niektórych ludzi te dodatkowe składniki harmoniczne dodają jakieś specjalne wrażenia? Może wrażenia przestrzenne?

Pozdrawiam,
Jakub

[Locutus]

Niestety, nie mam takich zdolności jak mój znajomy i dla mnie testowany przeze mnie lampowy wzmacniacz słuchawkowy zapewniał jednak gorsze brzmienie muzyki niż moje wzmacniacze półprzewodnikowe (o bardzo wysokich parametrach mierzalnych).

Jaka impedancję mają Twoje słuchawki ?
Moim zdaniem, parametry przy obciążeniu 600omów nie są złe...

[kubafant]

Moim zdaniem, parametry przy obciążeniu 600omów nie są złe...

Ale sprzedawca deklaruje "optymalną impedancję obciążenia" 32-600 omów, a przy 32 omach parametry nie są złe, są katastrofalne.

[Einherjer]

Ciekaw jestem schematu tego cuda, gdyby to był sensowny SEPP ze sprzężeniem zwrotnym parametry byłyby lepsze.