Гибридная конструкция усилителя класса D с различными звуковыми характеристиками
В NuPrime мы сделали огромный шаг вперед в создании усилителей мирового класса с различными характеристиками. Переход от одного почти идеального дизайна к другому, но с разными звуковыми характеристиками - непростая задача. Очень часто, когда усиливают один звуковой аспект, он теряет другой. Если мы стремимся к продукту, который звучит как ламповый усилитель, мы не хотим жертвовать динамикой и скоростью, и в этом заключается звездное достижение. Чтобы помочь читателям понять, как мы сюда попали, мы хотели бы вернуть вас в историю, с которой все начинается.
Раннее развитие класса D
В 2005 году журнал The Absolute Sound (США) удостоил усилитель NuForce Reference 9 своей желанной награды «Продукт года». В сопроводительной статье к награде Крис Мартенс заявил, что класс D прибыл. В то время репутация класса D была менее звездной, несмотря на неоспоримый успех NuForce. За прошедшие десять лет мы стали свидетелями многочисленных усовершенствований новаторской технологии. Из тех компаний, которые занимаются высококачественным дизайном класса D, большинство покупают свои модули у ICEpower или Hypex Electronics, настраивая их оттуда. И, конечно же, эти модули со временем улучшались. Каждое продвижение UcD (теперь Ncore) или ICE встречалось критиками. Точно так же NuForce продвинулась вперед, выпустив Версии 1, 2 и 3 своих физически небольших, но удивительно мощных усилителей мощности. [Историю NuPrime см. В разделе «О нас»]
Сравнение цифровых и аналоговых реализаций класса D
Проще говоря, вот что такое усиление класса D: входной аналоговый сигнал модулируется в серию импульсов (подумайте о сигналах FM или AM). В отличие от FM и AM, класс D использует ширину импульса для представления амплитуды дискретизированного аналогового сигнала. В результате получается серия импульсов одинаковой амплитуды, но разной длительности. Далее импульсы преобразуются в импульсы с еще большей амплитудой. Затем импульсы демодулируются в аналоговый сигнал, который управляет динамиком. Помимо преобразования исходного аналогового сигнала в импульсы, в этом способе реализации нет ничего цифрового. Это аналог по своей природе. Существует много способов формирования звука с помощью аналоговых технологий. Другой вид реализации класса D является полностью цифровым: входной сигнал преобразуется в единицы и нули с помощью DSP, например, Devialet и аналогичных маломощных микросхем класса D. Преимущество здесь в том, что можно обработать звук для улучшения низких частот, отрегулировать эквалайзер и так далее. Это тот момент, когда класс D путают с полностью цифровым усилением. К сожалению, у полностью цифрового подхода есть существенный недостаток - он звучит полностью цифровым.
NuPrime Amp - это не цифровой усилитель
Коммутационные усилители, широко известные как Class-D, впервые появились несколько десятилетий назад. С самого начала Class-D продемонстрировал огромный потенциал вместе со значительными недостатками: ограниченная используемая полоса пропускания и фиксированная пилообразная форма волны для модуляции аудиосигнала, сопровождаемая джиттером, который маскирует сигналы низкого уровня.
Вместо традиционной пилообразной конфигурации запатентованная схема NuPrime использует естественный аналогово-модулирующий сигнал, который не добавляет ни шума, ни дрожания. Вместо того, чтобы возвращаться к готовым решениям, собственные разработки NuPrime позволили еще больше раскрыть потенциал коммутационного усилителя без тех трудностей, которых невозможно избежать чисто цифровым усилителям - иными словами, лучшее из обоих миров. Когда-то жара и пухлость были знаками статуса. Сегодня они - проклятие устаревших технологий. Усилители NuPrime переключаются на 750000 Гц - это более чем в 10 раз превышает частоту дискретизации CD. На этих частотах трансформаторы и конденсаторы работают намного эффективнее, что позволяет уменьшить их размер. Обычно усилители класса А редко используют более 30% потребляемой мощности; остальное тратится как тепло. Высокие рабочие температуры также сокращают срок службы электролитических конденсаторов, широко используемых в этих конструкциях.
Развитие дизайна класса D
На заре аналоговой реализации класса D инженеры не придумали, как улучшить частоты переключения, чтобы избежать различных недостатков в низких частотах, расширении ВЧ, джиттере и т. Д. Мы должны помнить, что твердотельные и ламповые реализации также имеют свои врожденные недостатки. Дело в том, что инженеры очень долго работали над усовершенствованием этих модальностей. Тем не менее, есть упорные противники, которые считают, что класс D не решен в достаточной степени и, как следствие, звучит далеко не идеально. Фактически, пока записывалась музыка, окончательное разрешение в значительной степени недостижимо. Идеальное звучание остается нашей целью, и мы предполагаем, что, возможно, нескромно, мы достигли этой цели в значительной степени.
В настоящее время несколько инженеров, специализирующихся на конструкциях класса D, могут реализовать частоты переключения более 500 кГц (CD составляет 44,1 кГц). В нашей лаборатории у нас есть проекты, работающие на частоте 1 МГц с исчезающе низким THD в широком диапазоне частот и мощности.Не обременяя читателя ошеломляющими деталями, наши инженеры теперь могут производить усиление класса D, которое, как мы говорим, близко к совершенству. Мы не предполагаем, что большинство инженеров знают, как это сделать. Рынок переполнен плохими реализациями технологий класса D.
В отличие от ICEpower или Hypex, мы не занимаемся производством модулей большого объема по низкой цене. Мы потратили много времени и усилий на создание усилителей с контрастными звуковыми сигнатурами.
Преимущества технологии усилителя NuPrime
1. Высокая пропускная способность. По-настоящему точное воспроизведение музыки требует пропускной способности, и ее много. Недостаточная пропускная способность удерживает важную пространственную информацию и тональные сложности. Усилители NuPrime обеспечивают высокую пропускную способность с линейчатым откликом от 20 до 50 000 Гц. Только очень немногие, очень дорогие линейные усилители способны достичь этого. Эта полоса пропускания позволяет NuPrime усиливать сложную музыку с точностью, намного превышающей возможности обычных усилителей, особенно с учетом обширной звуковой сцены – точной пространственной информации, передаваемой в полном объеме.
2. Чрезвычайно высокий коэффициент демпфирования. Коэффициент демпфирования-это просто мера способности усилителя управлять динамиком и управлять им. Чем больше число, тем лучше. Отличный ламповый усилитель может иметь коэффициент демпфирования от 10 до 100. Высококачественный усилитель класса А может достигать 200. Усилитель NuPrime имеет коэффициент демпфирования около 400. И в отличие от обычных усилителей, коэффициент демпфирования NuPrime совершенно не зависит от изменений звуковых частот. Проще говоря, NuPrime обеспечивает молниеносную динамику для любого динамика.
3. Сверхнизкие искажения и шум. В обычных усилителях фиксированных спецификаций для искажений и шума просто не существует. Производители неизменно предпочитают указывать наиболее лестные цифры, обычно измеряемые в 1 ватт. На самом деле, когда требования к мощности возрастают, то же самое происходит с искажениями и шумом. NuPrime использует запатентованные технологии, которые устраняют искажения в каждом цикле работы. Усилители NuPrime поддерживают одинаковые характеристики низких искажений на каждом выходном уровне и частоте звука.
4. Отсутствие сдвига фазы. Многие усилители используют выходные фильтры, которые создают сдвиг фазы. При сдвиге фаз пространственная информация становится неточной. Большинство усилителей имеют фазовые сдвиги более 45 градусов при частоте 20 кГц, приближаясь к 90 градусам по мере увеличения частоты. Усилители NuPrime устраняют эти искажения благодаря уникальной конструкции с замкнутым контуром, обеспечивающей нулевой сдвиг фазы на всех частотах. Повторяю, ноль.
Класс D С Душой
Как мы создаем усилители класса D с характеристикой звука класса A или лампового усилителя? Ответ заключается в компьютерном моделировании устройств Cass A и tube и моделировании их с использованием транзисторов класса A.
Иллюстрация схемы транзистора
В топологии класса D этап предварительного усилителя обычно реализуется с использованием операционного усилителя. Только в некоторых продуктах высокого класса используются дискретные транзисторы. Разработка дискретных транзисторов является дорогостоящей и сложной задачей, но они позволяют нам создавать звуковые характеристики.
NuPrime обеспечивает непревзойденный, полностью регулируемый выход без пульсаций напряжения или шума. В отсутствие этого электронного смога музыка возникает на нетронутом фоне, тонкие детали и нюансы остаются нетронутыми. У чистоты есть звук, и он прекрасен.
Таким образом, звуковой характер NuPrime стоит далеко в стороне от – и даже выше – мягкого, мягкого звука, который мы часто ассоциируем с большинством трубчатых усилителей, или сухого, резкого звука, который мы часто ассоциируем с твердотельными и коммутационными технологиями. Редко усилитель достигает идеального баланса богато текстурированных тембров и гармоник, авторитета нижнего уровня, потрясающей динамики, изысканной детализации низкого уровня и полностью раскрытой, полностью размерной звуковой сцены на фоне тишины глубиной в милю.
