Клон усилителя DarTZeel, для тех кому хочется тепла

В продолжение разговора об усилителях, начатом в обзоре конструктора с микросхемами LM3886, я хочу показать вариант, полностью ему противоположный, т.е. без микросхем и это будет клон, а точнее один из клонов довольно известного усилителя фирмы Dartzeel.
Ну а кроме того он теплый в буквальном смысле, но об этом в обзоре :)


Для начала несколько слов о самом Dartzeel. Это известная фирма, которая производит в основном усилители мощности, которые позиционируются как устройства высшего класса.
Впрочем они и выглядят неплохо, хотя и несколько своеобразно.


Конструктивно также все выполнено довольно качественно, например в этом экземпляре два мощных трансформатора, емкие конденсаторы соединенные между собой даже не шиной, а специальными вставками большого сечения, большие радиаторы.


Нет, это еще не клон, насколько я понимаю, это один из первых вариантов, хотя по сути отличий между показанной выше версией не так много как может показаться. Ключевое что позиционируется — многолетний подбор схемотехники и номиналов компонентов чтобы получить то звучание, которое хотел иметь автор этих конструкций. Но скажу сразу, на мой взгляд это больше для оправдания высокой стоимости аппаратов, иначе в этот сегмент рынка не влезть.

Да, да, опять подставки под кабели и прогрев воздуха в комнате для прослушивания при помощи специального диска с розовым шумом. Вот если первый вариант был ориентирован на уши, то последующие скорее делают акцент на зрительное восприятие.


Но китайцы не были бы китайцами если бы не стали клонировать эти усилители. Внешне неопытный человек их даже не отличит, те же цвета, те же два больших красных индикатора включения, даже внутренности немного похожи.

Они конечно все делают неплохо, но все равно это клоны, как ни крути. Что впрочем не мешает писать о них такие красивые статьи, одну из которых я недавно прочел, «завуалированность микродинамики с некоей бархатцой» присутствует.



Первое отличие, по которому эти усилители можно отличить даже снаружи, это обычные акустические «позолоченные» клеммы у клона и вполне нормальные у оригинала. Кроме того у оригинала присутствует три входа Коаксиальный/Балансный и Zeel input с сопротивлением 50 Ом, у клона только обычный коаксиальный.


Так как у нас все таки обзор усилителей, то конечно речь пойдет именно о них. Для начала то, как выглядят оригиналы.
Вверху сам усилитель, внизу схема питания. Насколько я могу судить по фотографиям, питание у усилителя стабилизированное, хотя здесь я могу ошибаться.


Усилитель поближе. Да, такой вот малыш. По сути это и есть то, что отвечает за звук. Конечно большую роль играют и трансформаторы, стабилизаторы, конденсаторы фильтра питания, но как по мне, то все таки большую роль играет именно усилитель.
Сами по себе усилители, показанные выше, работают по схеме «двойное моно», т.е. два независимых канала в одном корпусе имеющие только общую кнопку включения.


А вот китайский клон показанной выше платы усилителя. Если присмотреться внимательно, то можно увидеть, что собраны они практически один в один и разница в основном только в типах примененных деталей. Фактически взяли оригинал и просто скопировали, заменив детали на менее дорогие.


Но видимо дальше копировщики увлеклись и стали делать умощненную версию, которая имеет на выходе не два, а четыре транзистора, соединенные попарно. И даже здесь видно что по сути это все та же исходная плата, лишь с некоторыми небольшими доработками.


Дальше пошел уже скорее экспромт, обновленная плата имеет явные внешние и конструктивные отличия, например транзисторы выстроены в один ряд для возможности установки платы перпендикулярно радиатору, раньше плату можно было поставить только параллельно. Кроме того на плате разместили узел защиты акустических систем, а два из транзисторов установили на собственные небольшие радиаторы. При этом схемотехника осталась абсолютно той же, что и в предыдущих версиях плат.


Сегодня же я рассмотрю расширенный вариант обновленной платы, который имеет новую плату, сдвоенные выходные транзисторы, защиту, а также дополнительные конденсаторы фильтра питания.

Заказывался комплект на ТаоБао, ссылка есть выше. Продается именно комплектом, цена указана за пару.
Каждая плата была обернута мягкой лентой отдельно, общий вес комплекта по информации от посредника — 561 грамм.


Каждая плата дополнительно затянута в термоусаживаемую пленку. И да, это готовое изделие, а не конструктор, хотя как по мне, то конструктор был бы интереснее.


Полный вид всего комплекта, в который входят две платы усилителей и два пакетика с крепежом.


Сначала я подумал, ничего себе, с запасом положили, но потом выяснил, что во втором пакетике крепежа меньше, но все равно в сумме выходит с небольшим запасом, изоляторов по 5 штук на плату, а не по 4, винтов не 18, а 19.


Платы страссированы зеркально, благо в транзисторных усилителя это несколько проще чем в тех, где есть микросхемы.

Характеристики со страницы товара:
Размеры плат: 145х92мм
Питание: ± 35-55 Вольт силовое постоянного тока и 12-15 Вольт вспомогательное переменного тока.
Выходная мощность: 2 х 200 Ватт
Сопротивление нагрузки: 4-8 Ом.



Устанавливать их можно как показано выше, в один ряд, а также параллельно друг другу, в случае применений корпуса с боковыми радиаторами.


Данный принцип не нов и давно используется при проектировании подобных систем. Хотя лично на мой взгляд в случае создания отдельных моноблоков, типа того что показан ниже, это уже лишнее, потому как усложнение трассировки даст результат хуже чем в случае полностью одинаковых плат.


Платы соответственно помечены как левая и правая, хотя конечно это все условно, никто не мешает подключить их наоборот.


Плата правого канала


И левого.


Общее качество сборки среднее, некоторые детали стоят криво, в случае самостоятельной сборки можно все сделать аккуратнее, потому я и люблю конструкторы.


На один из торцов платы вынесены разъемы подключения входа, питание схемы защиты АС, а также клеммник для питания самого усилителя.
Внимание! В отличии от усилителя на базе LM3886, который я показывал ранее, здесь питание от постоянного тока, диодного моста на плате нет, хотя небольшие фильтрующие конденсаторы имеются, будьте внимательны.


Выход на акустические системы реализован в виде площадок на плате, подразумевается что плата будет стоять в корпусе и провода от клемм будут припаиваться прямо к плате, вполне логичное решение.


В цепи питания по каждому полюсу стоит пара конденсаторов 390 мкФ 100 Вольт, на плате они подписаны как 470 мкФ, не сильно большая разница, но она есть.
По входу стоит конденсатор 2.2 мкФ 160 Вольт производства Wima, ну по крайней мере так заявлено. Хотя при такой стоимости комплекта почему бы и нет, тем более их всего два на весь комплект.


Входная часть усилителя. Здесь же установлен единственный регулировочный элемент, он необходим для установки нуля по постоянному току на выходе усилителя.
Немного необычное схемотехническое решение. Насколько я понимаю, весь усилитель представляет собой усилитель постоянного тока, причем транзисторы работают при приличных токах покоя, соответственно уже начиная с третьего каскада они довольно мощные.


Транзисторы четвертого каскада расположены на небольших радиаторах, собственной рассеиваемой мощности корпуса ТО-220 им уже мало.


С предвыходного каскада тепло отводится уже на общий радиатор, кроме того все транзисторы надо изолировать, для этого в комплекте дали восемь термопрокладок.


На выходе стоят пары 2SC5200 и 2SA1943. Не буду утверждать что это оригиналы, хотел сравнить с оффлайновыми образцами внутреннее устройство, но не нашел гарантированно оригинальных экземпляров.
В цепи каждого выходного транзистора стоят резисторы 0.22 Ома.


Нет, все таки без микросхем здесь не обошлось, в цепи защиты АС применена C1237HA, слева стабилизатор 12 Вольт для питания микросхемы и реле. Реле соответственно на 12 Вольт, самое обычное.


Платы покрыты черной непрозрачной маской, потому дорожки можно рассмотреть лишь ориентировочно, но трассировка все таки не совсем зеркальная, на одной из плат снизу есть явно силовая дорожка, которой нет на другой плате.


Элементы устанавливаемые на радиатор запаяны на полную длину выводов, что весьма удобно. Пайка вполне нормальная, явных косяков не обнаружено, даже видно что платы пытались отмывать, но имеются следы пальцев, потому я бы все таки промыл дополнительно, как минимум для красоты.



Схему усилительной части именно обозреваемого варианта я не нашел, но нашел пару наиболее похожих, думаю что отличия если и есть, то на уровне типов примененных транзисторов.


Хотя нет, как минимум есть одно отличие в номинале, это резистор установки нуля. На схемах он имеет номинал 50 кОм, у обозреваемого 10 кОм, но могу сказать что возможно так даже лучше.


Буквально несколько слов о радиаторах, которые я планировал использовать для этих усилителей. В прошлый раз я писал, что моего тестового радиатора мало для усилителя, а кроме того была идея использовать корпус от усилителя Романтика (позже покажу как я планировал). Собственно потому была заказана пара радиаторов немного посерьезнее предыдущего китайского «малыша».
Заказывались радиаторы здесь, стоят что-то около 3-3,5 доллара за штуку.


Меня заинтересовала немного непривычная форма ребер, которая по задумке должна увеличить эффективность охлаждения.
Размеры радиатора — 190мм длина, 60мм ширина, 28мм высота внутренних ребер и 30мм наружных, тело радиатора 5мм.
Вообще изначально они идут по ширине кратно 50мм, но мой корпус допускал ширину 60мм и потому попросил сделать ширину 60.


Дабы не перегружать обзор, продолжение описания примененных радиаторов уберу под спойлер.


Соответственно радиаторы были размечены, просверлены и была нарезана резьба. Силовые элементы на плате хоть и установлены внешне одинаково, но на самом деле небольшая разница есть, потому пришлось каждый радиатор размечать отдельно и потом пометить соответственно L и R.


Родные прокладки не использовал по нескольким причинам:
1. Мне они не очень нравятся.
2. Транзисторы в корпусе ТО-220 стоят слишком близко друг к другу и потому прокладки налазят одна на другую.
3. Слюда мне кажется более подходящим материалом для изоляции. Наверное керамика была бы лучше, но что есть.

Полосок из слюды у меня после одного из проектов осталось довольно много и я решил делать не по одной прокладке на каждый элемент, а совместить их группами. Кроме того после разметки и сверления слюды я ее расслоил для получения меньшей толщины, благо делается это несложно. Справа внизу уже расслоенные кусочки. Ну а дальше КПТ-8, отвертка и родные винты.


В итоге получил такого красавца для тестов.


Пока два канала одновременно запитать не получается и я экспериментировал над одним. Силовое питание было от трансформатора ТПП270, выходные обмотки подключены последовательно со средней точкой, входные сконфигурированы на 214 Вольт (100+100+7+7). Фильтр питания 2х10000мкФ, напряжение на конденсаторах без сигнала на входе усилителя составило около 33 Вольт по каждому полюсу.
Вспомогательное питание бралось от ТПП 224, но на звук оно никак не влияет, это питание узла защиты.

Вообще для данной модели усилителя указан диапазон питающего напряжения ±35-55 Вольт, но он изначально и рассчитан на выходную мощность до 200 Ватт, у оригинала при одной паре транзисторов заявляется:
100 watts RMS @ 8 (Hi) and 2 (Lo) Ohms
160 watts RMS @ 4 (Hi) and 1 (Lo) Ohms

Мне такая мощность была не нужна, с моими то 20-30 Ватт колоночками, потому решил что вполне достаточно иметь питание около 35-36 Вольт, потому для теста был выбрано ближайшее к этому напряжение.

Кроме того акустика у меня имеет сопротивление 4 (3.5) Ома и 45-55 Вольт мне были бы просто лишними лишь увеличивая нагрев усилителя. Но есть информация от другого пользователя что подобные усилители нестабильно себя ведут при пониженном (25-27 Вольт) напряжении питания.


Немножко тестов. Для начала о том, почему усилитель теплый, причем без кавычек.
Это термофото усилителя после примерно 20-30 минут работы без нагрузки, самая высокая температура у транзисторов, которые стоят на отдельных радиаторах, около 90-95 градусов. Потом я включил звук на относительно небольшую мощность (по отношению к выходной мощности усилителя), выходные транзисторы имели температуру около 60 градусов, предвыходной каскад под 90. Радиатор был горячий как печка, руками не удержать, что говорит о хорошем теплоотводе.


Совсем забыл написать, усилитель требует установки нуля на выходе и поначалу напряжение было около -0.25 Вольта. По мере прогрева напряжение продолжает плыть и настройку лучше производить когда температура стабилизировалась,
Да, этот тот самый прогрев, который аудиофилы путают с прогревом для улучшения звучания кабелей. На самом деле прогрев это известная практика для измерительной аппаратуры, но здесь он обусловлен несовершенством схемотехники.
Даже в данных оригинала указано что:

DC voltage output drift:
Version A: < ±590 mV max.
Version B: < ±10 mV max.

капец, у версии А напруга на выходе может гулять почти по 0.6 Вольта…

Мало того, это все зависит от температуры, напряжения питания и т.п. Выдержка из мануала (спасибо Wooferman):

If your AC mains voltage is stable, and your listening room is at standard temperature, we recommend removing the compensation by putting the jumper to off. In doing so, you will fully benefit from the very philosophy of the NHB-108 model one, which is to refuse any compensation or global negative feedback which could impair the sound. Most users have reported to us that this setting has the best sound.

Гуглоперевод

Если напряжение сети переменного тока стабильно, и ваша комната для прослушивания находится в стандартной температуре, мы рекомендуем удалить компенсацию, отключив перемычку. При этом вы полностью выиграете от самой философии модели NHB-108, которая заключается в отказе от любой компенсации или глобальной отрицательной обратной связи, которая может ухудшить звук. Большинство пользователей сообщили нам, что этот параметр имеет лучший звук.

Но я заинтересовался, сколько же усилитель потребляет в состоянии покоя и получил на несбалансированном усилителе сначала ток 412/357 мА. Если отключить нагрузку или выставить точно ноль на выходе то можно узнать сколько потребляет сам усилитель и это 382 мА на полюс, почти 400. Напомню, тесты проходили при минимальном напряжении питания и даже так рассеиваемая мощность вышла около 26 Ватт на канал. Даже если ток с увеличением напряжения расти не будет, то при штатных 50-55 Вольт мы получим порядка 40-45 Ватт на канал или под 100 Ватт на весь усилитель!

Пока я планирую немного снизить ток покоя при помощи ампутации одной пары выходных транзисторов, так как мне такая мощность не нужна. Кроме того автор усилителя (оригинала) как-то ответил на вопрос по поводу сдоенных выходных транзисторов, что они из-за разных характеристик имеют разное время открывания и смазывают звук.
По своему он прав, теоретически, но я считаю что:
1. Получить такой эффект в линейной схеме очень тяжело
2. Услышать результат данного эффекта еще тяжелее.



Понятно что словами звук усилителя передать очень тяжело, потому дальше пойдут банальные тесты.
Сначала 1 кГц синус. Исходное питание без сигнала около 32-33 Вольта.
1. Нагрузка 3.3 Ома, размах перед ограничением, выходное напряжение 12 Вольт, входное (постоянное) 23 Вольта, расчетная мощность на выходе — 43 Ватта
2. Нагрузка 3.3 Ома, начало ограничения, выходное напряжение те же 12 Вольт, входное (постоянное) 23 Вольта, расчетная мощность на выходе — 43 Ватта. Сначала обрезается верхняя полуволна, при дальнейшем увеличении входного напряжения обрезаются обе полуволны.
3. Нагрузка 5 Ом, размах перед ограничением, выходное напряжение 15 Вольт, входное (постоянное) 25 Вольта, расчетная мощность на выходе — 45 Ватт
4. Нагрузка 10 Ом, размах перед ограничением, выходное напряжение 17,5 Вольта, входное (постоянное) 28 Вольт, расчетная мощность на выходе — 30 Ватт

Видно как под нагрузкой просаживается входное напряжение, трансформатор использовался мощностью около 60 Ватт, потому если хотите получить приличную выходную мощность, то придется раскошелиться на трансформатор мощностью никак не менее 150-200 Ватт на канал. Ну и радиаторы, примерно как показаны на первых фото.


Теперь прямоугольник, тот тест который не прошел с усилителем на 3886. Здесь все просто отлично, отчасти из-за схемотехники самих усилительных каскадов, отчасти из-за того, что на выходе у усилителя нет никаких дополнительных RLC цепей.

Кстати, есть упоминания по поводу данного усилителя и его выхода, что популярная версия darTZeel NHB-108 (оригинал) имеет три ревизии и первые две были склонны к выходу из строя при включении без нагрузки…

8.1.2. Do not power ON the darTZeel NHB-108 model one when no loudspeaker is hooked to the Speaker Terminals (6). In such a case the internal fuses could be blown by the Crowbar circuit, especially if the DC compensation offset has been disabled.

Гуглоперевод

8.1.2. Не включайте питание модели darTZeel NHB-108, если на клеммы громкоговорителя не подключен громкоговоритель (6). В этом случае внутренние плавкие предохранители могут быть взорваны схемой Crowbar, особенно если смещение компенсации постоянного тока было отключено.

Здесь я проверял такой режим, все работает, хотя проверял случайно так как не знаю о таком диком глюке.

1. 3.3 Ома нагрузка
2. 3.3 Ома нагрузка перед срабатыванием защиты.
3. 5 Ом нагрузка
4. 10 Ом


Теперь RMAA.
В прошлый раз я писал, что хорошо бы для тестов использовать не встроенную звуковую карту, а Крейтив лайв, который у меня также есть. И я помня это все таки достал с балкона старый компьютер, который простоял там пару лет и запустил его, благо там все уже было установлено и осталось доустановить только сам RMAA.
Внутри у него установлена такая вот звуковая карта.


Которая отработала у меня не менее 15 лет, а изначально была куплена в Никсе и уже потом переправлена к нам и перепродана другой фирмой.


Но тесты повергли меня в полный шок.
Я отключил все эффекты в EAX, выставил тембры и баланс в ноль, даже пытался пробовать ASIO, но после включения не было вариантов настройки вход/выход, а при попытке запуска RMAA вылетал.
Сначала цифры.


Но посмотрите на АЧХ, как такое возможно?


Убив на всякие эксперименты наверное с пол дня я решил проверять при помощи того компьютера, которым пользуюсь сейчас, а старый отпер обратно на балкон.
Но и здесь меня ждала засада. Я уж не знаю как, но прямое соединение вход-выход выдало такой результат.
Кроме кривизны в конце, начинается график с сильного завала по НЧ.


Судя по всему при предыдущих экспериментах я просто немного поджарил себе вход звуковой карты. Пришлось приносить опять с балкона старый компьютер, ставить драйверы на его встроенную звуковую карту и тестировать с ним. Попытки использовать что-то из мини ПК не привели ни к чему, у них только один разъем, а попытка использования в качестве источника HDMI-VGA конвертер также закончилась ничем.

Что характерно, волнообразные колебания АЧХ в ВЧ диапазоне примерно такие же как у моей звуковой, которая также производства Realtek, но в НЧ диапазоне все заметно лучше.


Результаты RMAA полученные с Realtek и обозреваемым усилителем. Кстати любопытно, а RMAA позволяет производить относительные измерения для компенсации недостатка звуковых карт?


График АЧХ повторяет график прямого соединения вход-выход, но так как он немного смещен, то может показаться что здесь он ровнее в НЧ части, это не так, они идентичны.


Перед разделом с выводами пару слов о том, что я вообще планировал собирать и почему.
Одно время была идея сделать конструкцию по типу старого доброго Одиссея 010, но из-за большого нагрева эту идею можно отбросить без вариантов, ставить вентилятор мне не хочется.


Второй вариант, расположить усилители так, как показано на фото, оставив между ними немного места. При этом есть идея делать полный вариант двойного моно, т.е. каналы в усилителе будут полностью разделены и иметь свои трансформаторы на силовое и вспомогательное питание, свои батареи конденсаторов (много 470 мкФ 40 Вольт, благо у меня их хватает), да и саму конструкцию сделать полностью симметричной. Но также хочется поставить обычный «аналоговый» регулятор громкости по центру корпуса и только одну кнопку — включения. Земли усилителей будут соединяться на стороне источника. В идеале разделить и ЦАП, но это уже сложнее, хотя и реально.
Таким образом я сразу хочу решить проблему поиска точки соединения земель каналов и соответственно избавиться от наводок и помех, вызванных неправильным ее положением.

Но пока жизнь внесла коррективы, если демонтаж одной из пар транзисторов даст снижение рассеиваемой мощности, то думаю что можно продолжать в этом направлении, а пока слишком горячо.


Видеоверсия обзора


Ну а теперь выводы.
Усилитель играет, играет хорошо, ничего плохого я сказать про него не могу. Конечно речь о HighEnd не идет, но играет неплохо.
Но есть и недостатки:
1. Большой нагрев
2. Плавает ноль на выходе
3. Емкость конденсаторов фильтра нужна большая.

По поводу последнего пункта скажу отдельно. В обзоре усилителя на 3886 я писал что он немного шумит, здесь шума я не услышал, вообще. Но есть небольшой фон 100 Гц. Если использовать только родные конденсаторы плат (я и так проверял), то фон заметный, с конденсаторами 10000 мкФ он почти сходит на нет, но все равно остается, если поднести ухо вплотную к НЧ динамику, то слышно.
Все это недостатки упрощенной схемотехники (как мне кажется) и в итоге нужны боооольшие конденсаторы или стабилизатор по силовому питанию.
Кстати совсем забыл еще одну возможную причину фона, около входного разъема есть разъем питания реле защиты, так вот дорожки от него проходят через всю плату (по краю) и могут вполне спокойно давать наводку, надо будет попробовать переделать.

Также есть еще странный эффект, при тестах со встроенной звуковой картой старого компьютера вылезло самовозбуждение даже без сигнала, при вращении регулятора громкости после определенного положения резко падало входное напряжение (рос ток потребления) и начинал дико разогреваться один из резисторов на плате. В остальных тестах даже на максимальных уровнях такого не было.
Думаю что виновата плохая разводка звуковой карты и разъемов у компьютера, но факт имеет место быть.

И пару слов что я вообще обо всем этом думаю.
Для начала схемотехника и все эти бархатные верха, прозрачная середина и напористый бас. Все это субьективизм наложенный на недостатки схемотехники. Дело в том, что правильно спроектированное устройство почти не критично к компонентам, многие вещи компенсируются схемотехнически. Простые же схемы, будь та что показана в обзоре или еще более простой вариант Джона Линсли-Худа именно из-за простой схемотехники очень критичны как к питанию, так и к качеству и параметрам компонентов. В итоге подбор компонентов влияет на звук примерно как разное дерево будет влиять на звук акустических инструментов, это часто и относят к ХайЭнду. Ну и само то, что часто заявляется о ручном подборе компонентов и прочих прелестях на самом деле больше маркетинг и то, что без этого усилитель действительно будет работать хуже, опять же из-за недостатков, а не достоинств конструкции.

Возьмем например обозреваемый Dartzeel. Ведь по сути в нем нет ничего особенного, обычный усилитель. Как по мне, то тот же Суховский УМЗЧ даст ему сто очков форы, но ведь почему-то люди продолжают собирать усилители Худа и подобные.
Я думаю что это просто увлечение, подбор того, идеального звука, звука компонентов. Хотя я бы смотрел в сторону более правильных конструкций, с автоустановкой нуля, защитой от КЗ (здесь ее нет) и т.п.

Итого кратко — Усилитель играет, играет неплохо, имеет встроенную защиту АС, из ключевых недостатков большой нагрев и дрейф нуля на выходе.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость комплекта с учетом доставки к посреднику вышла $46.88, вес комплекта 561 грамм, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов, например количества, а также наличия других товаров в заказе.