Андерс Эрцайд: "Мыслить творчески", статья. Журнал "Stereo & Video"

В среде аудиофилов бытует мнение о том, что «цифра» — враг «аналога», что слушать музыку с iPod, значит, убивать звучание. Один из ведущих специалистов норвежской компании Hegel Music Systems Андерс Эрцайд считает, что все не так просто, а может быть просто не так.

---

Нашим читателям фирма Hegel известна главным образом по ЦАПу Hegel HD10. Не означает ли это вашу пристрастность — как представителя компании, выпускающей цифровую аппаратуру?

ЦАП Hegel HD10 не может дать представление о всей продукции нашей фирмы. Да и начинал Hegel с чистого «аналога» — профессионального усилителя для больших помещений, в первую очередь концертных залов. Но вы правы в том, что мы всегда стремились примирить «цифру» и «аналог», совместить в одном аппарате достоинства обоих способов хранения и передачи звуковой информации.

В таком случае — несколько слов об истории вашей компании.

Уже упомянутый мною усилитель появился в 1988 г. Тогда и родилась фирма. В 1993 г. мы выпустили первый цап, а годом позже — CD-проигрыватель. Владелец и технический директор фирмы Бент Холтер в чем-то повторил творческий путь своего немецкого коллеги Дитера Бурместера (интервью с ним читайте в №9, 2010 — прим. ред.). Холтер тоже играл в рок-группах, одновременно изучая электронику в университете, а также собирал профессиональные усилители для своих рок-коллег. В итоге появилась компания Hegel, но назвать ее профессиональным предприятием было еще нельзя. Всерьез все началось, когда Холтеру пришла пора защищать диплом. Тогда он и задался вопросом, почему усилители конструируются так, а не иначе. В то время в основе практически всех устройств этого типа лежали наработки компании Toshiba, сделанные в начале 70-х. И Холтер в качестве дипломной работы решил проверить их на оптимальность при помощи компьютера. Дело в том, что ведущий норвежский университет в г. Тронхейм, где учился Холтер, первым в мире закупил ЭВМ, способную моделировать электронные цепи. Насколько нам известно, ни один производитель усилителей и по сей день не проводит подобных исследований.

Сколько времени заняла эта работа?

Над дипломом Холтер трудился два года и пришел к совершенно неожиданному выводу — схема, предложенная Toshiba, очень далека от совершенства.

Столь смелое утверждение требует доказательств.

Извольте, но для этого напомню, как работает транзистор. На эмиттер подается напряжение с источника питания, на базу — входной сигнал; выходной сигнал снимается с коллектора (разумеется, я сильно упрощаю картину, но суть остается). В результате получается, так сказать, электронное реле: слабый сигнал, подаваемый на базу, формирует на коллекторе сильный сигнал той же формы. Это в идеале. В реальности дело обстоит намного сложнее. Зависимость выходного (коллекторного) сигнала от входного (базового) — нелинейная: коэффициент усиления транзистора меняется с изменением амплитуды входного сигнала; именно поэтому усилители, работающие в классе а, имеют низкий КПД — рабочая область здесь ужата до линейного участка характеристики усиления транзистора, а этот участок невелик. Чтобы его расширить, вводят отрицательную обратную связь. Грубо говоря, часть сигнала с выхода передают обратно на вход, причем в противофазе с основным входным сигналом. Задача решается — линейный участок транзисторной характеристики становится шире. Увеличивается управляемость, измеряемая коэффициентом демпфирования. Но в выходном сигнале появляются дополнительные (т.н. паразитные) составляющие, т.е. возникают гармонические искажения.

Приведите, пожалуйста, какую-нибудь аналогию, чтобы наш читатель мог представить происходящее в электронной схеме более наглядно.

Вообразите фотографию колонны (примерно так выглядит сигнал одной частоты на графике АЧХ). А теперь наложим на нее еще несколько полупрозрачных снимков этой же колонны, сдвигая их от основного вправо и влево (аналог паразитных гармоник). В итоге контур колонны размоется. То же самое произойдет и со звуковой картиной — нарушится локализация музыкальных образов, аудиосцена станет плоской.

И Холтер нашел решение проблемы?

Да. Образно говоря, чтобы выбраться из огня и не попасть в полымя, он предложил использовать не отрицательную, а положительную обратную связь. Родилась технология SoundEngine, она впоследствии была запатентована и теперь успешно используется в наших усилителях. Кроме того, мы взяли на вооружение технологию DualPower — каскады предварительного усиления и выходные цепи «раскачиваются» отдельными источниками питания, что позволяет свести на нет паразитные помехи и наводки.

Как же эти — так и хочется сказать, классические — наработки уживаются с новейшими, цифровыми, тенденциями?

Во-первых, мы производим интегральные усилители с цифровыми входами, сочетающие все наши достижения. Во-вторых, скрупулезное знание проблем аналоговой техники позволило нам успешнее бороться с «детскими болезнями» техники цифровой — в первую очередь с джиттером.

Что, по-вашему, означает это распространенное в среде звуколюбов словечко, переводимое с английского как «дрожь»?

Любой цифровой сигнал — не более чем последовательность двоичных импульсов, т.е. нулей и единиц. А раз так, то огромное значение для их правильного распознавания имеет частота тактового генератора (нечто вроде синхроимпульсов в телевизионном сигнале — если они исчезнут, картинка пропадет). Но у CD-транспорта и ЦАП'а свои тактовые генераторы, и их частоты могут разниться. Отсюда ошибки чтения и в результате — плоское «сухое» звучание. Раньше эта проблема была практически неразрешима, но сегодня появились недорогие и быстродействующие устройства хранения информации (вспомним обычную флешку), которые позволяют организовать буфер обмена. Поток с транспорта скачивается в буфер, где корректируются все ошибки считывания, и только затем преобразуется в аналоговый сигнал. Разница приблизительно такая же, как при копировании CD или DVD «на лету» и с созданием образа на компьютере. Между прочим, правы те, кто считает идеальным хранилищем музыкальных файлов не оптические, а твердотельные носители.

Вы хотите сказать, что — хотя бы теоретически — с iPod'a можно получить музыку лучшего качества, чем с CD-проигрывателя?!

Вот именно! Разумеется, при условии, что преобразование в «аналог» будет первоклассным. И здесь помогут наши специализированные ЦАП'ы. Поймите, современная цифровая звукозапись открывает потребителю почти такой же простор для творчества, как и «винил» в период расцвета, когда аудиофилы экспериментировали с эффективным весом головки, скатывающей силой и наклоном иглы. Сегодня с таким же успехом можно менять кодеки, ЦАП'ы, частоту дискретизации и разрядность слова. Увлекательнейшее занятие. Надо лишь мыслить творчески!

Подготовлено по материалам журнала "Stereo & Video", январь 2011 www.stereo.ru