AVIA-685 - обзор конструкции усилителя от Prology
Обзор конструкции усилителя мощности Prology AVIA-685, характеристики, фото внутренностей. Как-то получилось, что шестиканальных усилителей в редакционной лаборатории я не припомню.
Моноблоки были, двух- и четырехканальные усилители всех мастей вообще не переводились.
А шестиканальник впервые. Тем интереснее будет узнать: что там внутри... Наш сегодняшний гость - шестиканальный усилитель Prology из новой серии AVIA.
Область их применения достаточно широка - это и традиционная структура "фронт + тыл + саб" для обычных или мультимедийных систем, это и различные варианты многополосного усиления.
Рис. 1. Фото усилителя мощности звука Prology AVIA-685.
Варианты включения рассмотрим позже, а пока обратимся к характеристикам. Инструкция на русском языке составлена для всей линейки (в нее входят еще двух- и четырехканальный усилители), поэтому процитируем только необходимое:
| Номинальная выходная мощность, Вт (4 Ом) | 50 х 4 + 75 х 2 |
| Выходная мощность в мостовом включении, Вт (4 Ом) | 130 х 2 + 190 |
| Максимальная выходная мощность, Вт (4 Ом) | 75 х 4 + 100 х 2 |
| Отношение сигнал/шум, дБА | 90 |
| Глубина разделения стереоканалов, дБ | 50...52 |
| Диапазон воспроизводимых частот, Гц | 20...40000 |
| Коэффициент гармоник (1 Вт 1 кГц) | 0,1 |
| Частота среза ФНЧ, Гц | 32...320 |
| Частота среза ФВЧ, Гц | 32...320 |
| Чувствительность, В | 0,25...4,0 |
| Входное сопротивление, кОм | 20 |
| Потребляемый ток в режиме покоя, А | 1,4 |
| Максимальный потребляемый ток, А | 85 |
| Габариты (ШхВхД), мм | 241х57х568 |
Заявленные характеристики усилителя весьма высоки, поэтому нужно сразу определить - есть ли под этими заявлениями конструктивная база, или это обычные рекламные цифры?
Качество звучания любого усилителя зависит от качества его питания. Поскольку в автомобильных усилителях используются преобразователи напряжения, от их исполнения зависит практически все.
Поэтому с блока питания и начнем. Цепи питания защищены двумя плавкими предохранителями по 30 А. Много это или мало? Полагая КПД усилителя равным 50%, получаем, что при номинальной выходной мощности блок питания должен обеспечить на выходе не менее 700 Вт.
При напряжении питания 13,8 В потребляемый ток не превысит 50 А - есть даже запас.
В мостовом включении суммарная выходная мощность по паспортным данным достигает 450 Вт, потребляемая, по нашим допущениям, - 900. Ток уже на пределе - 65 А.
И, наконец, при максимальной выходной мощности всех каналов 500 Вт потребление тока превысит 70 А. Однако, сие возможно только в гипотетическом случае, когда все каналы работают с максимальной мощностью одновременно.
Поскольку распределение энергии сигнала по спектру неравномерное, да и сам звуковой сигнал носит импульсный характер, такая ситуация нереальна. Структура блока питания соответствует требованиям, предъявляемым к таким усилителям.
В нем предусмотрено два отдельных преобразователя напряжения, один из которых обеспечивает питанием сабвуферные каналы, а второй - фронтальные и тыловые.
Задающий генератор общий, на традиционной микросхеме из обширного семейства TL494. Выходные напряжения преобразователя не стабилизированы.
При общем задающем генераторе это уменьшает влияние низкочастотной группы каналов на остальные, да и уровень помех в этом случае меньше.
В выходных каскадах преобразователя использовано четыре мощных MOSFET-транзистора для двух каналов сабвуфера, и шесть транзисторов - для четырех остальных каналов, поскольку потребляемая ими мощность больше.
Для каждого преобразователя предусмотрен индивидуальный фильтр: это обеспечивает развязку по питанию и снижает взаимное влияние групп каналов.
Рис. 1. Структура блока питания усилителя Prology AVIA-685.
Производитель приводит уровень переходных помех только для каналов внутри группы (в инструкции использован не ГОСТовский термин "глубина разделения стереоканалов").
Величина этого параметра составляет -50...52 дБ, что типично для большинства усилителей с общим блоком питания, независимо от ценовой категории.
В данной ситуации производитель явно перестраховался, указав наихудшее возможное. При работе двух каналов в группе измеренные значения для частоты 1000 Гц оказались на уровне -57..59 дБ.
Оценивать переходные затухания между каналами разных групп нужно с учетом их "загрузки" сигналом, а это определяется уже структурой применения усилителя.
Проще всего сделать это для низкочастотной группы каналов. Поскольку для нее использован отдельный источник питания, уровень переходных помех между группами каналов "1-4;" и "5-6;" в значительной степени зависит от того, насколько хороша развязка силовых цепей. Внутренняя развязка нареканий не вызывает, а от монтажа внешних цепей питания будет зависеть многое.
Фильтрующий конденсатор емкостью 1-2 Ф, размещенный в непосредственной близости от усилителя, лишним не будет. Забегая вперед, отметим, что степень влияния низкочастотной группы каналов на остальные оказалась незначительной.
Для сигнала частотой 100 Гц, поданного на входы 5-6, переходную помеху на выходе усилителей 1-4 каналов без селективного фильтра измерить было сложно.
С учетом погрешностей метода измерения и разброса результатов переходная помеха оказалась на уровне -74...-78 дБ. Напряжение питания сабвуферной секции выше, чем остальных, поэтому рабочее напряжение электролитических конденсаторов фильтра также отличается: 50 В для сабвуферных каналов, и 35 В - для остальных.
В сильноточных цепях использованы объемные проводники и шины достаточного сечения. Других особенностей в конструкции и монтаже блока питания не выявлено.
Рис.2. Структура усилительного тракта усилителя Prology AVIA-685.
Теперь посмотрим, что представляет собой собственно усилитель. Выходные каскады работают в режиме AB - на это однозначно указывает ток покоя: 1,4 А по входу 12 В - это примерно 40-70 мА для каждого из шести каналов с напряжением питания 2х(25...40) В.
Коэффициент гармоник (0,1% при мощности 1 Вт) уже не оставляет сомнений: настоящий класс AB с присущими ему увеличенными искажениями малого сигнала.
С одной стороны, это обязательно насторожит тех, кто привык ко многим нулям после запятой. С другой стороны, это не может не радовать: наконец-то прекратилась погоня за безумными цифрами. Высокий на первый взгляд коэффициент гармоник означает только одно: уменьшение глубины отрицательной обратной связи (ООС).
Попытка "задавить" искажения при помощи глубокой ООС наряду с улучшением численных показателей обычно приводит к потере музыкальности звучания, это известно еще с 70-х годов прошлого века.
Попытки сохранить качество звучания приводили к серьезному усложнению схемотехники. Результат доставался дорогой ценой.
Должно было пройти тридцать лет, чтобы вместо следствия начали бороться с причиной. Диалектическая спираль завершила свой оборот. Схема каждого канала усилителя вполне традиционна, но к выбору деталей подошли ответственно.
В низкочастотных каналах, где напряжение питания выше, в драйверном каскаде для повышения надежности использованы транзисторы средней мощности.
Революционных нововведений нет, конструкция проста и логична. Безусловно хорошо, что напряжение питания к выходным каскадам подводится не печатными проводниками, а отдельными проводами адекватного сечения.
И, наконец, кроссовер. В его конструкции нет ничего необычного, если не считать полноценных фильтров второго порядка. В бюджетных и даже не совсем бюджетных усилителях в последние годы обычно применяются фильтры переменной крутизны.
У них масса достоинств, но при этом они предполагают вполне определенную структуру звукового тракта, а главное - столь же определенные частоты раздела полос с небольшой степенью свободы.
Все остальное - попытка к бегству, поэтому для расширения области применения таких усилителей сверх традиционного режима "фронт + саб" обязательно нужен внешний кроссовер.
Чтобы не сковывать полет творческой фантазии, в усилителе AVIA-985 применены классические фильтры Баттерворта второго порядка.
Для регулировки частоты среза использованы четырехсекционные переменные резисторы, то есть крутизна спада АЧХ при настройке сохраняется постоянной. Пределы перестройки частоты среза как для ФВЧ, так и для ФНЧ одинаковы и весьма широки: 32...320 Гц.
Поэтому кроме указанной в инструкции структуры "фронт + тыл + саб" возможны и другие варианты применения. Например, трехполосный фронт с частичным или полным поканальным усилением.
Рис. 3. Варианты применения усилителя Prology AVIA-685.
Ну, и наконец, общее впечатление. Массивный алюминиевый корпус обеспечивает надежное охлаждение, качество монтажа высокое.
Впрочем, это видно на фотографиях. Сделан усилитель на верные $300, хотя просят за него чуть ли не вдвое меньше. Впечатления от прослушивания остались приятные: звучание усилителя теплое и "вкусное", хотя при самой малой громкости ему чего-то недостает.
Рис. 4. Внутренний дизайн усилителя Prology AVIA-685, фото внутри.
Рис. 5. Плата управления усилителя Prology AVIA-685.
Опубликовано в журнале "Мастер 12вольт" № 63 (февраль 2005).
А И. Шихатов, a.k.a. Железный Шихман. iron.shikhman[a]yandex.ru.