Elektronky nebo polovodiče?

Zamýšlím se nad výrazem „polovodič“, patří vůbec do HiFi?. Už jenom ta představa, když se snažím mít všude jen ty nejlepší vodiče, tak bych ve svém aparátu měl mít takovou věc…

Stop, jasně, dělám si legraci, znám lidi, kteří podobný humor nechápou. Na tomto místě panuje nejvíce mýtů, předsudků a zkostnatělých názorů. Z mé zkušenosti žádný tranzistorový zesilovač nehraje tak dobře, jako dobře postavený elektronkový. Je to prostě dáno nelinearitou polovodičů na harmonických kmitočtech. Elektronky jsou velmi lineární, správně zesilují všechny kmitočty a nedělají rozdíl mezi různými úrovněmi signálu. Na rozdíl od tranzistoru, ten pokud je zaneprázdněn průměrným signálem, má problém s vyššími harmonickými. Pokud je takových stupňů za sebou více, vyšší jemnější harmonické tóny mizí a hudba přestává mít barvy, zvuk je suchý, chladný, dál od reality, prostě zní jako mnohé drahé HiFi. I když má tranzistor mnohonásobně nižší harmonické zkreslení než elektronka, zbytky lichých dělají zvuk mírně nabroušený.

Tyto klíčové vlastnosti všech polovodičů vedou k důvodu, proč je nakonec výsledek takový, jaký je. Navíc většina analogových tranzistorových zesilovačů zvuk tzv. matlá. Toto si jde uvědomit přímou konfrontací s elektronkovými a nebo digitálními, které mají svoji extra kapitolu zde. Ještě jsem neslyšel tranzistorový zesilovač, který by hrál lépe než dobře postavený elektronkový, i přes to, že ty elektronkové mají mnohem více problémů. Také jsem slyšel některé digitální zesilovače, které hrály lépe než mnohé tranzistorové. Pravdou je, že tak jako dobrých tranzistorových zesilovačů, digitálních, tak i těch elektronkových je jen velmi málo. U tranzistorových zesilovačů jsou na vině samotné polovodiče, u elektronkových zesilovačů je na vině všechno ostatní, ale většinou jsou to kondenzátory. Ač jsou ve zdroji, ve vazbách mezi stupni, nebo blokováním ruší místní zpětné vazby, jsou to v první řadě kmitočtové nestabilní zdroje energie a zároveň její požírači. Ve zdroji berou energii filtrační tlumivce, ve vazbě se nestačí vybíjet se signálem a bypas katodového odporu působí frekvenčně nelineárně a natáčí fáze. Pokud se vám, v elektronkovém zesilovači, podaří, jako mě, vynechat kondenzátor ve vazbách a v katodách, ve zdroji necháte ten nejmenší bezpodmínečně nutný, dosáhnete toho nejlepšího možného zvuku. Kondenzátor je dobrý sluha, zlý pán. Za mě je to v audiu nejkontraverznější součástka, na kterou je třeba si dát dobrý pozor.

Netvrdím, že odsuzuji všechny tranzistorové zesilovače. Pokud bych měl k dispozici pouze hladové bedny, takový hybridní zesilovač s elektronkami na vstupu a tranzistory  jako transformátor impedance na výstupu, a ještě lépe v digitální verzi, je jistě perfektní řešení.

Prostě účel světí prostředky. Na místech, kde mi nic jiného nezbývá, použiji polovodiče a velké kapacity, ale raději se jim vyhýbám.

Proč elektronky

Ještě tady musím zmínit, že je pro dosažení výborného znění elektronkový zesilovač náročnější na správný výběr a ladění reproduktorů, ovšem i bez této podmínky má, to co jsem doposud napsal, svoji platnost.

Jedinou výjimkou, kde mají tranzistory navrch jsou basy. Je to dáno činitelem tlumení, který příznivě působí proti rezonanci basového reproduktoru, a ten potom má větší kontrolu při vyšší hlasitosti. Nad rezonancí basového reproduktoru je ale činitel tlumení kontraproduktivní, protože nízká impedance obvodu nedokáže tlumit zkreslení reproduktorů, které vzniká vlivem mikrofonního jevu i vlastním pohybem cívky v magnetu. Zde nastupují svojí práci všelijaká „kurvítka“, které vlivem přidaného odporu, sériově k terminálům reproduktorových beden, pomáhají na středních a vysokých kmitočtech účinně toto zkreslení tlumit. Málo kdo si však uvědomuje, že tento přidaný sériový odpor zvyšuje Q reproduktorům a tlumí tím i potřebné vysoké tóny na samotném signálu.

Tedy kromě velmi úzkého pásma rezonance basového reproduktoru mají opět proudové elektronkové zesilovače velikou výhodu. Kdyby někdo ještě stále pochyboval, může si vyzkoušet jednoduchý test, který jsem tady v odkazu podrobně popsal.

Je všeobecně známo, že zvukově nejvíce ceněné zesilovače jsou právě Single Ended Tube. Jejich živoucí, realistický přednes si přijďte do Horn Studia poslechnout.

elektronkový zesilovač EL84 SET

Navíc většina napěťových polovodičových koncových zesilovačů trpí více či méně proudovou limitací, což jde proti dynamice a ubližuje právě basům. Toto všechno mě vedlo k myšlence použít elektronky jako předzesilovač – driver, které by zesílily celý signál na potřebnou napěťovou úroveň a koncové tranzistory by již nezesilovaly, sloužily by pouze k převodu impedance, a dodávaly by tímto potřebný proud hladovým reproduktorům. Ano, zrodil se hybridní zesilovač, a výsledek stál za to, i když kvůli činiteli tlumení bylo lepší implementovat silnou celkovou zápornou zpětnou vazbu, která vlivem časového zpoždění zkrátila o pár procent sinusovku signálu, což se nejvíce projevilo na té nejkratší, tedy na výškách.

Tyto analogové hybridní zesilovače byly svého času velmi populární a to nejen mezi mými klienty.

hybridní zesilovač
hybridní zesilovač

Před nedávnem jsem znovuobjevil digitální zesilovače třídy D. První modely Déček hrály příšerně, ale některé poslední generace jsou velmi dobré. Bas je více než dobrý, je prostě vynikající. Proti klasické tranzistorové analogové třídě hraje třída D mnohem zřetelnějším, pevnějším a dynamičtějším projevem, proti kterému působí každý konvenční analogový zesilovač umatlaným a zastřeným dojmem. Ale se stoupající frekvencí, se stále více projevují negativní vlastnosti tranzistorů, a střední a zvlášť vysoké kmitočty jsou na čistém elektronkovém zesilovači stále nepřekonané.

elektronkový digitální hybridní zesilovač

Hlavně nelinearita polovodičů je důvod, proč je v analogovém zesílení nemohu použít. Digitální zesilovač obsahuje také analogové zesílení, a to je třeba nahradit.
Čím jiným než elektronkami. To nejlepší z obou světů, staré dobré elektronky pohání nový moderní digitální konec. A výsledek?  Posuďte sami…