Цифрові підсилювачі покінчать із суб'єктивізмом в оцінці якості звучання
Як ми вже з'ясували (див. «ПМ» за липень 2003 року), більшу частину свого життя сучасна музика проводить у цифровому вигляді. І тільки в останній момент, щоб дістатися до наших вух, вона стає коливаннями звуку. Тут-то аудіофіла і підстерігають основні витрати - підсилювачі за десятки тисяч доларів не рідкість. Але цьому невідворотно настає кінець. І ім'я йому - цифрові підсилювачі, або підсилювачі класу «D».
Вчора: аналог
Щоб розібратися, як працює цифровий підсилювач і в чому його відмінність від класичного аналогового приладу, подивимося, що сьогодні відбувається зі звуком шляхом від джерела до вашого вуха. Джерело звуку може бути цифровим - КD, DVD, DVD-Audio, цифрове ТБ або радіо, Super Audio CD (SACD), а може бути аналоговим - магнітофон, вінілова платівка, звичайна теле або радіопередача. Якщо джерело звуку цифрове, він перетворюється на аналоговий вигляд за допомогою цифроаналогового перетворювача (ЦАП, або DAC). Як працює ЦАП? Загалом, дуже просто - там стоїть процесор, який визначає, в які моменти на виході має бути напруга, а в які - не повинно. Виходить «лісенка» напружень, яку «згладжують» різними способами, призводячи до «правильної» синусоїди. Частково через складність ЦАП аудіофільська апаратура і коштує таких непристойних грошей. Якщо ж на вхід прийшов аналоговий сигнал, то перетворювати його не потрібно. Хіба що трохи посилити (якщо це сигнал з вінілу), щоб він набув «стандартного» значення 250 мілівольт.
Після перетворення цифрового сигналу в аналоговий, його підсилюють так само, як і сто років тому (перші лампові підсилювачі з'явилися в 20-х роках минулого століття). У процесі посилення звук сильно спотворюється (так вже влаштований світ), тому виробники апаратури змушені йти на всілякі хитрощі, щоб спотворення цих уникнути. Хтось використовує лампи - аудіофіли стверджують, що «вони звучать чистіше». Хтось переводить транзистори в спеціальний «лінійний» режим, при якому спотворень мало. Але ККД такої схеми настільки низький, що до 90% енергії виділяється у вигляді тепла. Саме для відведення тепла транзистори ставлять на гігантські алюмінієві радіатори.
Посилений сигнал передається в акустичні системи (в простонародді - «колонки»), які являють собою не що інше, як шматок паперу, рухом якого керує електромагніт. Папір цей створює коливання повітря. Повітря впливає на мембрану людського вуха. Мембрана передає імпульс нерву. Нерв доносить «звук» до нашого мозку. Ось, загалом, і все.
Сьогодні: цифра
Тепер подивимося, що ж таке цифровий підсилювач. Для цифрового підсилювача «рідним» є цифровий сигнал. Тож будь-який аналоговий сигнал, який подається йому на вхід, негайно перетворюється на цифру. Після цього над сигналом проводиться цифрова обробка. Наприклад, у таких апаратах є цифровий еквалайзер, ревербератор тощо. Сигнал можна «розкласти» на кілька каналів. Після обробки настає найцікавіше. Як ми вже знаємо, динамік - найчастіше лише шматок паперу з електромагнітом. І отримання звуку - це управління цим магнітом. Так от, процесор в підсилювачі просто обчислює, в який момент і як надовго в колонку потрібно відправити напругу з блоку живлення, щоб воно «розгойдало» електромагніт. І все. Просто і геніально. Не потрібні ніякі дорогі деталі (процесор, який використовується в таких пристроях, коштує менше $100), не потрібен відвід тепла (ККД у таких пристроїв наближається до 100%, втрати тільки в електромагніті, всередині колонки), не потрібно взагалі нічого. У результаті пристрій ціною $300 − 400 звучить не гірше, ніж аналоговий монстр за десятки тисяч.
Уважний читач зауважить, що ми щойно знову описали принцип роботи ЦАП. Правильно, нічого нового під Місяцем немає. Різниця тільки в тому, що в цифровому підсилювачі немає власне схеми посилення і, завдяки інертності динаміків в колонках, немає потреби згладжувати «лісенята» напружень. Тут доречно зауважити, що форма сигналу, яку видає цифровий підсилювач, не схожа на синусоїду. Та це й не потрібно - слухач же сприймає музику, а не п'ялиться в екран осциллографу.
Цифрові підсилювачі вже щосили продаються. За прогнозами, у 2003 році вже до 80% продаваних музичних центрів, ресиверів для домашнього кінотеатру тощо будуть забезпечені цифровою схемою посилення. Роблять їх такі монстри, як Sony, Panasonic, Sharp. А не за горами і корейці.
Абсолютно природно, аудіофільська індустрія тут же випустила «поліпшені» цифрові підсилювачі, де форма сигналу «ще більш правильна» - наприклад, система DDX. Але я особисто не вірю, що хтось здатний вловити різницю. Вухом.