Начало
Robert Harley©
Предусилитель — это центральная распределительная станция вашей аудиосистемы. Этот компонент принимает сигналы от источников звука – ЦАПов, музыкальных серверов, виниловых проигрывателей, проигрывателей различных дисков и позволяет вам выбрать, какой из них отправить на усилитель мощности для прослушивания.
Помимо возможности переключаться между источниками, предусилитель выполняет другие полезные функции, такие как усиление сигнала от проигрывателя виниловых пластинок, регулировку баланса между каналами и настройку уровня громкости.
В интегральном усилителе функции предусилителя встроены в один общий с усилителем корпус, поэтому и, собственно, усилитель называется интегральным (integrated amplifier).
Предусилитель выполняет роль посредника (буфера), принимая сигналы от источников и формируя их, отправляет на усилитель мощности. Он облегчает взаимодействие различных источников сигнала с усилителем, обеспечивая качественную техническую производительность сетапа.
Некоторые современные предусилители включают встроенный ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), что избавляет пользователя от покупки отдельного ЦАПа. Это можно расценить как аналогию наличия фонокорректора в корпусе предусилителя, который обрабатывает слабые сигналы от звукоснимателей винила.
Современные интернет-технологии превращают предусилитель в центр цифровой аудиосистемы с подключением к нему сервисов потоковой передачи музыки, интернет-радио и локальной сети, по которой возможно скачивание и воспроизведение музыкальных файлов с накопителей (NAS: network-attached storage), а также беспроводное подключение по технологиям Wi-Fi, Bluetooth, AirPlay, Chromecast.
Новые технологии стирают границы между традиционными категориями аудио компонентов. Более того, все эти функции присущи не только предусилителям; их можно найти по отдельности или включёнными в корпуса других компонентов. Можно ли по-прежнему считать компонент предусилителем, если он содержит столь огромное количество функций?
Я считаю компонент предусилителем, если он содержит аналоговые входы, селектор аналоговых источников звука, независимо от других его функций. ЦАП с регулятором громкости и селектором между цифровыми источниками не является предусилителем, поскольку в нем отсутствуют аналоговые входы и переключение между аналоговыми источниками. Это определение является не столько отраслевым стандартом, сколько моим взглядом на роль каждого компонента в системе воспроизведения музыки.
На фото показаны панели современного предусилителя (фото любезно предоставлено компанией NAD©). Обратите внимание на USB-вход на передней панели и отсутствие традиционных кнопок и регуляторов, а также на большой дисплей. Управление осуществляется с помощью одной кнопки под присмотром программного обеспечения. Задняя панель далека от классики: здесь гораздо больше различных входов и подключений, имеются съёмные платы для дальнейшего апгрейда устройства.
Имейте в виду, что предусилители, стремящиеся к абсолютному уровню качества звука, вряд ли будут обладать такими возможностями. Для достижения этого уровня достаточно иметь всего три функции: выбор источника звука, регулировку громкости и определенную функцию буфера сигнала между источником и усилителем. Без компромиссов!
Дополнительные функции могут только ухудшить качество аналогового сигнала, создавая длинные тракты и цифровые помехи. При равном объёме корпуса, классическому предусилителю отводят больше места для блока питания и аналоговых схем, чем в универсальном многофункциональном устройстве.
Если у вас есть бюджет и место в стойке, купите традиционный предусилитель, а затем докупайте отдельные современные устройства по мере развития технологий.
Тем не менее, есть веские аргументы в пользу современных многофункциональных предусилителей: более низкая стоимость, простое управление, системный «порядок». Просто имейте в виду, что в верхней части шкалы цен и характеристик традиционный предусилитель по-прежнему лидирует в области звука.
Типы предусилителей
Существует несколько типов предусилителей, каждый из которых обладает определёнными функциями и возможностями. Вам необходимо понять потребности при формировании аудиосистемы и выбрать нужный предусилитель. Если вы, например, не собираетесь слушать виниловые пластинки, то вам не нужна функция усиления слабых сигналов от головки звукоснимателя. Возможно, вам потребуется много входов от нескольких источников или мультиканальный звук.
Давайте рассмотрим типы предусилителей и определимся с соответствующей терминологией.
Линейный предусилитель / Line Stage Preamlifier: принимает только линейные сигналы (низкого уровня), которые генерируют все источники звука, за исключением проигрывателя винила. Если вы не слушаете винил, то этот предусилитель ваш.
Фоно-предусилитель (фонокорректор) / Phono Stage Preamplifier: принимает слабый сигнал от фоно-картриджа (головки звукоснимателя) и усиливает его до линейного уровня. Параллельно предусилитель выполняет выравнивание (эквализацию) сигнала по стандарту RIAA (Recording Industry Association оf America). Эквалайзер RIAA – это усиление басов и уменьшение высоких частот при воспроизведении с виниловой пластинки, так как при записи звука на пластинку уровень низких частот занижается, а амплитуда высоких частот усиливаются ради достижения эффективного соотношения сигнал/шум. То есть, фонокорректор выполняет эквализацию «в обратную сторону» для восстановления ровной АЧХ.
Фонокорректор может быть отдельным устройством в отдельном корпусе или быть в составе схемы полнофункционального предусилителя. Фонокорректор обладает очень высоким коэффициентом усиления, поэтому во избежание наводок и шумов, лучше иметь фонокорректор в отдельном корпусе.
Полнофункциональный предусилитель / Full-Function Preamplifier: сочетает в себе фонокорректор и линейный предусилитель в одном корпусе.
Предусилитель с ЦАП / Preamplifier/DAC: включает в себя встроенный ЦАП. Возможно наличие фонокорректора.
Ламповый предусилитель / Tubed Preamplifier: схема содержит лампы для усиления сигнала.
Транзисторный предусилитель / Solid State Preamplifier: схема на транзисторах.
Гибридный предусилитель / Hybrid Preamplifier: схема содержит комбинацию транзисторов и ламп.
Аудио-видео контролер / Audio-Video Controller: устройство, аналогичное предусилителю, которое включает в себя переключение между видео источниками, селектор аудиоканалов (обычно восемь) и функцию декодирования объёмного звука Dolby Digital и DTS.
Многоканальный предусилитель / Multichannel Preamplifier: устройство предварительного усиления аудио сигнала с шестью аудиоканалами для многоканальной музыки. В отличие от аудио-видео контролера, не имеет функции декодирования объёмного звука и селектора видео и других функций воспроизведения саундтреков к фильму.
Цифровой предусилитель / Digital Preamplifier: принимает цифровые аудио сигналы на входе (например, с CD транспорта) и обрабатывает сигнал в цифровой области. Обычно включает в себя ЦАП, что позволяет подключать к нему обычный усилитель мощности.
Пассивный регулятор уровня / Passive Level Control: это устройство часто называют пассивным предусилителем, что неверно. Пассивный регулятор просто регулирует громкость. Он так же устанавливается между источником звука и усилителем, и не требует подвода питания извне. Вместо усиления сигнала, пассивный регулятор уменьшает амплитуду сигнала, который подается на усилитель.
Без предусилителя: некоторые ЦАПы подают выходной сигнал непосредственно на усилитель, минуя предусилитель. Такие ЦАП имеют встроенный регулятор уровня сигнала (регулятор громкости). Есть определенные модели ЦАПов, которые имеют несколько цифровых входов и селектор источника звука, что устраняет необходимость приобретать предусилитель.
Как работает предусилитель? Импеданс нагрузки.
Предусилитель состоит из нескольких каскадов (трактов). Каждый из них представляет собой электронную схему, выполняющую определенную функцию. Всего каскадов три: входной каскад, каскад усиления и выходной каскад.
Входной каскад предусилителя является первым элементом схемы на пути прохождения сигнала от источника звука. Он действует как буфер между внутренней схемой предусилителя и входным сигналом.
Его задача - обеспечить высокое входное сопротивление (импеданс) нагрузки для сигнала от источника сигнала, и создать низкое выходное сопротивление для следующего внутреннего каскада усиления предусилителя.
Интуитивно можно ошибочно предположить, что большее сопротивление протеканию тока входного сигнала (то есть более высокое входное сопротивление предусилителя), приведет к большей нагрузке на электронную схему источника звука.
Но это не так!
Верно обратное: чем выше входное сопротивление предусилителя, тем меньший ток должен выдать источник сигнала на предусилитель и, следовательно, предусилитель будет являться меньшей нагрузкой для источника.
А раз он является меньшей нагрузкой для входного сигнала, значит источник будет гораздо стабильнее работать с предусилителем. Образно говоря, источнику будет «легче дышаться», снабжая током вход предусилителя.
Выходное сопротивление источника должно быть в несколько раз ниже входного сопротивления нагрузки (предусилителя).
Некоторые цифровые источники аудиосигнала, имеющие малую выходную мощность по току, при подключении к низкоомному входу предусилителя будут звучать искаженно, или иметь мягкие басы.
Следующий каскад схемы предусилителя обеспечивает усиление входного сигнала от источника. Именно здесь предусилитель фактически повышает уровень сигнала (хотя входной каскад тоже может обеспечить некоторое усиление).
Последний этап – это выходной каскад, который служит буфером между каскадом усиления предусилителя и усилителем мощности. Выходной каскад имеет высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление (импеданс) и предназначен для подключения к нему межблочных кабелей, передающих сигнал на вход усилителя мощности.
Как вы уже догадались, выходное сопротивление предусилителя должно быть в несколько раз меньше входного сопротивления нагрузки, то есть, - усилителя мощности.
Схематично описанные выше три каскада предусилителя могут быть собраны на лампах, транзисторах, интегральных микросхемах, или в комбинации этих компонентов.
На фото:
BAlabo BC-1 Mk-II Preamplifier
California, USA
Tech Specs:
Weight – 24.5 kg
S/N – 110 dB
THD – .004%
Frequency response –
20Hz – 20KHz +0, -0.2 dB
5Hz – 100KHz +0, -1.0 dB
Power consumption –
48 Watts Continuous
8 Watts Standby
58 Position Volume Attenuator
Retail: $59 500
Балансные и небалансные предусилители
Предусилители могут иметь балансные (https://t.me/daxxcables/158) XLR входы/выходы и небалансные RCA входы/выходы. Наличие XLR разъёмов на панели предусилителя ничего не говорит нам о способе усиления сигнала предусилителем.
Большинство предусилителей, принимающих балансный сигнал, немедленно преобразуют его в небалансный и, далее, выполняют все необходимые предусилителю функции (усиливают сигнал, регулируют громкость), а затем преобразуют сигнал обратно в балансный уже непосредственно перед выдачей на выходные балансные XLR разъёмы. 
То есть мы имеем предусилитель с балансными входами и выходами, но внутренняя топология схемы у него небалансная. Подобное внутреннее преобразование сигнала добавляет к сигнальному тракту еще два активных тракта: дифференциальный усилительный тракт на входе и разделитель фазы сигнала (phase splitter) на выходе.
Дифференциальный внутренний тракт преобразует балансный сигнал в небалансный (несимметричный), а разделитель фазы перед выходом разделяет небалансный сигнал на балансный (симметричный) сигнал, и выдает его на выходные XLR разъёмы.
Предпочтительным, но гораздо более дорогостоящим вариантом является предусилитель, который поддерживает внутри полностью балансную схему сигнального тракта и не делает лишних преобразований на входе и выходе в предусилителе.
Этот, более дорогой метод, требует строго соблюдения параметров двух симметричных сигналов. Оба сигнала (один отличается от другого по направлению) должны иметь одинаковые характеристики по усилению и шуму.
Четырехэлементный регулятор громкости (по два элемента регулировки громкости на каждый канал) должен обеспечивать точность уровня громкости во всех положениях ручки.
Несмотря на то, что полностью балансный предусилитель содержит больше активных устройств на пути прохождения сигнала, его сигнал не подвергается дифференциальному усилению/преобразованию и разделению фазы.
Один из способов определить, полностью ли сбалансирован предусилитель, или он с внутренним преобразованием, - посмотреть на схему его регулятора громкости.
Если регулятор громкости имеет два элемента регулировки (левый и правый), то этот предусилитель является небалансным внутри, несмотря на наличие XLR разъёмов (псевдобалансная схема).
Если же вы обнаружили четыре элемента регулировки громкости: левый+, левый-, правый+, правый-, то можно заключить, что предусилитель имеет полностью балансную схему (см. фото вверху).
На фото:
BAlabo BC-1 Mk-II Preamplifier
California, USA
58 Position Volume Attenuator
