Обзор усилителя для наушников S.M.S.L sAp II

Макс Урсул (DigiMakc)

30.04.2014

Оглавление

1. Предыстория
2. Усилитель для наушников S.M.S.L sAp II
      • Технические характеристики
      • Упаковка и комплект
      • Что имеем внутри
3. Замеры, тестирование, сравнение
      • Методика тестирования, тестовые и тестируемые устройства
      • Тестирование
4. Субъективный и общий вывод

Предыстория

Когда то давно, примерно 10 лет назад, я был бедным студентом. Тогда у меня был довольно-таки простенький компьютер. Однако, даже по современным меркам, на материнской плате был установлен неплохой аудио кодек ADI1888 от Analog Devices. Дальнейший тракт был тоже довольно прост: всем известный усилитель Radiotehnika У-101 стерео и недорогие наушники Philips SHP-200. Наушники приходилось "выпрямлять" эквалайзером, что позволяло подтянуть их до более-менее удовлетворительного звучания. Конечно, я стремился к нормальному звуку, но был материально и морально не готов. АС были Radiotehnika S-30.

Когда я проходил практику... Тут надо бы сделать отступление. Обычно практику проходят на каких-нибудь заводах, связанных с профессией обучаемого, например завод по сборке радиоэлектронной аппаратуры, где и "зарплата" особо не радует. Я конечно на красный диплом не шёл (лень — это большая проблема), но тем не менее, преподаватели видели мой интерес, стремление и успехи. Тогда мне представилась возможность работать в сервисе по ремонту мобильников. За что спасибо моему преподавателю Павлу Николаевичу. В сервисе была стажировка несколько месяцев, затем вышел на оклад + сделка.

Тогда я прикупил себе Creative Audigy, б/у усилитель Harman/Kardon HK 620, который использую и по сей день, он ещё "фору даст" многим современным. И, прикупил наушники Technics RP-F500, которые были конечно лучше вышеназванных Филипсов, но всё равно требовали эквализации, а также, у них был существенный недостаток, который многие называют преимуществом, а именно — конструкция открытого типа. А акустику S-30 заменил на S-90B.

Однажды один человек обратился ко мне за помощью. Принёс наушники Beyerdynamic DT 860 на ремонт. У них было сломано крепление одного "уха". Он мне говорит: "ты не спеши, сделай, послушай некоторое время, затем дай знать, что можно забирать". Я так и сделал, но тут тоже следует кое что отметить. Когда я принёс наушники домой, я конечно же был заинтригован их звучанием. Подключил их к своей аппаратуре, включил свой любимый плейлист... и.. Я испытал такой восторг, который словами сложно передать! И это без всяких "улучшайзеров"! В этот момент я понял к чему стремиться, и что стоит быть избирательнее. Если сказать точнее, я и так понимал к чему стремиться, но это был сильный "импульс", подталкивающий мои убеждения и цели.

Тогда я поставил себе цель: купить нормальные наушники и очень качественную звуковую карту с усилителем для наушников. Некоторое время спустя я наконец созрел для покупки наушников. Я смотрел только объективные обзоры, то есть те обзоры, в которых есть тесты + замеры. Потому, что покупать железку, основываясь на субъективных отзывах каких-то там аудиофилов, которую буду потом годами слушать, — это не для меня. В отличие от многих (и аудиофилов в том числе), графики представляют мне не картину сюрреализма в помеси с абстракционизмом, а некоторую полезную информацию, учитывая которую я могу иметь представление о возможностях железки, и прогнозировать результат. В общем выбор мой пал на наушники закрытого типа, а именно на Beyerdynamic DT 770 Pro 80 Ohm, в котором я впоследствии ничуть не разочаровался. Наушники мне обошлись в 7200 рублей.

Рассматривая множество звуковых карт, выбор однозначно пал на ASUS Xonar Essence STX. Пожалуй это был лучший выбор по соотношению цена/качество того времени, имея на своём борту качественные компоненты и топовые цифро-аналоговые преобразователи. Да и сейчас она смотрится очень высоко и достойно.

Но вот беда, у нас в области этой карты не было в продаже. На этот момент у меня была звуковая карта Creative X-Fi Xtreme Audio. Хотелось сделать качественный шаг на порядок, а ждать было прямо невтерпёж, и тогда, я принимаю не самое умное решение, — покупаю Asus Xonar DX. Эта карта несёт на своём борту не столь качественные компоненты, но всё же имеет топовые преобразователи, и обеспечивает довольно высокого уровня характеристики, несущественно уступая вышеупомянутой STX, обладая при этом в 2,5 раза меньшей стоимостью. Скажем так, в ценовом диапазоне до 5000 рублей, эта карта пожалуй будет одна из лучших.

Чтобы мне спалось спокойней, я решил сделать некоторый апгрейд звуковой карты. Заменил ширпотребный операционный усилитель (ОУ) на AD8620, заменил разделительные конденсаторы на линейном выходе на более качественные и ёмкие, добавил твердотельных конденсаторов на входе питания. В совокупности это несущественно добавило чистоты. Но вот вопрос качественного выхода для наушников оставался открытым.

Линейный выход звуковой карты не предназначен для подключения к нему наушников. Нагрузка допустимая на ОУ не ниже 150-600 Ом. Мои наушники не укладываются в эту норму, да и если бы укладывались, то, это была бы нагрузка близкая к максимуму, и в таком случае, искажений всё равно много. Поэтому я слушал музыку в наушниках через Harman/Kardon. Выход на наушники на нем был осуществлён довольно просто: с выходного каскада через резисторы 470 Ом. Этот факт не давал мне покоя и вот почему: во-первых, несмотря на то, что усилитель всё-таки довольно высокого класса, он всё равно на порядок хуже, чем возможности звуковой карты, во-вторых, последовательно включённые нагрузке резисторы значительно ухудшают демпфирование, из-за чего ухудшается АЧХ, возникают гармонические и интермодуляционные искажения, звук теряет детальность и напористость. Я даже переделал эту последовательную цепь в резисторный делитель, что на сколько я помню, уменьшило искажения в 7 раз! относительно того, что было, но всё равно, величина этих искажений осталась довольно высокой.

Тут следует сделать заметку. Погоня за уменьшением искажений в усилителе, в том числе с подключенной нагрузкой, приводит к тому, что усилитель имеет очень маленькое выходное сопротивление, и следовательно высокий коэффициент демпфирования. Это всё так. Но, есть мнение, что такое "поведение" усилителя вызывает бОльшие искажения в динамиках (и общие искажения в целом), чем если бы демпфирование было весьма слабым. Что в итоге "одно лечится — другое калечится". А что в таком случае будет хуже/лучше — спорно. Я считаю, что тут надо рассматривать конкретные динамики и делать их замеры, поэтому делать какие-то однозначные общие выводы не стал бы, и не стану. Это вообще дело отдельной статьи.

Итак, продолжим. Восполнить пробел в виде отсутствия нормального усилителя для наушников было решено путем приобретения именно этого недостающего звена. Особо острой задачи по покупке усилителя для наушников я себе не ставил. Но когда бродил по "интернет магазину", наткнулся на непонятного происхождения аппарат S.M.S.L sAp II. Замеров мне найти не удалось, но учитывая начинку, я предположил, что усилитель должен быть как минимум неплох, особенно учитывая цену 1900 рублей с доставкой.

Усилитель для наушников S.M.S.L sAp II

Технические характеристики:

• Входные разъёмы: 3.5 мм, RCA стерео входы (переключаемые)
• Выходной разъём: 6.35 мм выход на наушники
• Цвет корпуса: чёрный
• Цвет панели: чёрный (есть варианты: серебристый и золотистый)
• Входное напряжение сигнала: 400 мВ — 2 В
• Сигнал/шум: 105 дБ (не хуже)
• Гармонические искажения: 0.003% (не более)
• Частотный диапазон: 20 Гц — 30 кГц
• Выходная мощность: 150 мВт при нагрузке 250 Ом, 300 мВт при 120 Ом, 1 Вт при 32 Ом
• Размеры: 126 мм x 74 мм х 30 мм
• Вес: 500 г
• БП: 100-240 В, 50-60 Гц

Упаковка и комплект

Усилитель sAp II Pro, БП DC24V Japan PSE certification power supply + сетевой кабель к нему, 6.25 мм на 3.5 мм стерео переходник, какой-то вкладыш с китайскими "закорючками" (на инструкцию и гарантийный талон не похож).

Коробка имеет стандартную по современным меркам конструкцию. Довольно простое оформление, без всяких "рюшечек". Внутри пенополиэтиленовый уплотнитель с двумя отсеками: один — по форме усилителя, второй — для блока питания, провода и переходника. Переходник с "позолоченными" контактами выполнен в пластмассе, нареканий не вызывает (на фото отсутствует).

Блок питания:

Фирменный, компактный, мощность 12 Вт. Имеет удобную форму для подключения/отключения сетевого кабеля. Сетевой кабель не имеет заземляющих контактов.

Усилитель:

Лицевая панель выполнена в строгом стиле. Имеет чёрный текстурированный окрас. Корпус усилителя выполнен из алюминия. На лицевой панели имеются: тумблер питания, селектор входов, 6,3 мм гнездо для подключения наушников, ручка громкости. Ручка громкости изнутри корпуса ненавязчиво подсвечена синими светодиодами. (На фото переходник идущий в комплекте с наушниками).

С обратной стороны видим разъём для подключения питания 24 В постоянного тока, стерео вход на двух RCA разъёмах, и стерео вход в виде гнезда под 3,5 мм джек. Можно отметить наличие голографической наклейки-пломбы.

Что имеем внутри

Имеем аккуратную плату, с эстетично расположенными элементами. Качественный монтаж. Качественные компоненты.

Усилитель питается однополярным питанием +24 В, однако на микросхеме TDA2030A выполнен "преобразователь" в двуполярное питание +12 В -0- -12 В, таким образом 0 является заземлением, корпус усилителя заземлён на 0. Фильтр питания после преобразователя выполнен на 6 конденсаторах ELNA 470 мкФ 25 В, по 3 конденсатора на каждое плечо. Отмечу также и то, что преобразование напряжения происходит довольно равномерно, то есть смещение 0 не наблюдается.

На плате виднеются 2 реле японского производства. Одно, судя по всему, выполняет переключение входов, другое — является защитой выходного каскада, которое срабатывает через 1-2 секунды после включения усилителя, и подаёт выходной сигнал на выход для наушников. Переменный резистор, он же регулятор громкости, также японского производства. Разъёмы входов позолоченные.

Можно заметить, что на кроватке расположен предварительный усилитель/фильтр, выполненный на довольно качественной микросхеме OPA2604AP. Техническая документация к микросхеме, анализ тестов этой микросхемы имеющиеся в интернете, показали, что микросхему заменять на какую-либо другую нет смысла.

Оконечный каскад выполнен на хорошо зарекомендовавшей себя микросхеме TPA6120A, которая обладает очень высокими характеристиками.

Качество сборки в целом негативных впечатлений не оставляет.

Замеры, тестирование, сравнение

Начнём традиционно с питания. Питание +24 В.

Пульсация напряжения наблюдается, величина пульсаций около 400 мВ, что примерно составляет 1,7%. Это немного, в наушниках шум по питанию не заметен.

Шумы на выходе, при отсутствующих сигналах на входе, не превышают 60 мВ.

Методика тестирования, тестовые и тестируемые устройства

В роли тестового устройства выступает звуковая карта Asus Xonar DX, которая также протестирована, и является в данной статье "идеальным" или "отправным" записывающим и воспроизводящим устройством.

Программа RightMark Audio Analyzer версии 6.2.5 является генератором различных сигналов, анализатором записанных сигналов, и обработчиком, позволяющим привести анализированные данные в удобный технический текстово-графический вид, а также, позволяет накопленную информацию о тестируемых устройствах представить в виде сравнения.

Тестирование проходит следующим образом:

1. Программа RMAA создаёт определённые образы сигналов, отправляет их на воспроизводящее устройство

2.1. C воспроизводящего устройства сигнал по экранированному кабелю (стерео) подаётся на вход записывающего устройства, таким образом тестируется само устройство записи/воспроизведения.

2.2. B случае тестирования различных устройств, например усилителя, сигнал проходит следующий путь: устройство воспроизведения — кабель — тестируемое устройство — кабель — записывающее устройство, те есть между воспроизводящим и записывающим устройством в цепи присутствует тестируемое устройство.

2.3. B случае тестирования с подключенными наушниками: устройство воспроизведения — кабель — тестируемое устройство — двойник к которому подключены наушники и кабель — устройство записи.

3. Программой RMAA выполняется анализ записанных данных и представление этих данных в удобном виде.

(Пример подготовки и проведения тестирования).

Уровень выхода звуковой карты равен 1 Вскз, это напряжение будет считаться эталонным. На этом напряжении будут тестироваться остальные устройства.

При тестировании с подключенными наушниками напряжение на выходе тестируемых устройств не "подгонялось" до уровня 1 В. То есть, если на холостом ходу напряжение 1 В, а с подключенными наушниками оно закономерно ниже, то тестирование продолжалось, никаких принудительных изменений в уровне усиления не производилось.

Тестовые, тестируемые устройства, нагрузка и кабели:

• Звуковая карта Asus Xonar DX;
• Усилитель для наушников S.M.S.L sAp II;
• Усилитель бытовой Harman/Kardon HK620;
• Наушники Beyerdynamic DT 770 Pro 80 Ohm;
• Кабель (купленный), экранированный, межблочный, медный 2 RCA — 2 RCA;
• Кабель (самодельный), двойное экранирование, медный, межблочный 2 RCA — 2 RCA;
• Кабель (купленный), экранированный, медный 3,5 мм джек — 3,5 мм джек;
• Двойник (купленный), 3,5 мм джек — 2 х 3,5 мм джек.

Тестирование

Думаю, подробно описывать результаты тестов без нагрузки смысла нет, поэтому обращу внимание на некоторые моменты и выложу результаты тестов в виде ссылки.

Общие результаты звуковой карты Asus Xonar DX:

Общие результаты усилителя SMSL sAp II:

Сравнение наиболее интересных моментов.

Частотный диапазон:

Слева Asus Xonar DX, справа SMSL sAp II

АЧХ у обоих устройств в требуемом диапазоне ровная, даже с запасом. У усилителя для наушников имеется разбаланс на 0,4-0,5 дБ, неприятно, но и некритично.

Уровень шума:

Слева Asus Xonar DX, справа SMSL sAp II

Во время тестирования, усилитель был подключен к выходу звуковой карты (с выставленным усилением 1:1), поэтому к собственным шумам прибавились и шумы карты. Однако, шумовая полка в районе -120 — -130 дБ с пиками до -110 дБ — это в общем то неплохой результат. У звуковой карты уровень шума бывал и меньшей величины с другим БП, но из-за недостаточной фильтрации питания с нынешним БП имеем то, что имеем.

Гармонические искажения:

Слева Asus Xonar DX, справа SMSL sAp II

Уровень гармоник очень низкий у обоих устройств, и количество их невелико. Если смотреть по линии -120 дБ на 2-3 кГц, то можно заметить, что усилитель "отобразил" гармоники карты.

Интермодуляционные искажения:

Слева Asus Xonar DX, справа SMSL sAp II

Картина аналогичная той, что и в предыдущем тесте. Уровень искажений очень мал.

Файлы на отчёты: Asus Xonar DX, SMSL sAp II.

Из полученной информации можно сделать вывод: оба устройства обладают высокими характеристиками, довольно низким уровнем шума и искажений. Иными словами, высокая достоверность (точность), минимальный окрас. Но, это в том случае, когда нагрузка близка к идеальной, то есть имеет высокое сопротивление и минимально нагружает усилитель.

А что же происходит при подключении реальной нагрузки? Сейчас посмотрим.

Для начала, обратимся к обзору наушников Beyerdynamic DT 770 Pro 80 Ohm.

Извлекаем необходимую информацию:

Это ни что иное, как импеданс наушников. То есть, — это сопротивление динамиков наушников в зависимости от частоты сигнала, поданного на них.

Сразу отметим, что если бы импеданс был линейный, то он бы никак не влиял на АЧХ (тембральные искажения). Если бы вес и резонанс диффузора динамика был бесконечно мал, то это тоже никак бы не отражалось ни на импедансе, ни на АЧХ, ни на необходимости в демпфировании динамиков (импеданс, вес, резонанс и многое другое — это всё связанные друг с другом параметры). Но я сейчас не об этом.

Итак, замеренные характеристики при подключенных наушниках:

Амплитудно-частотная характеристика:

Слева направо: Asus Xonar DX, SMSL sAp II, HK 620

Прекрасно видно, как изменяется амплитуда в зависимости от импеданса наушников. Хотя в идеале, амплитуда вообще не должна изменяться — должна быть такой, как будто нагрузка не подключена.

Видим, что звуковая карта в этом тесте хуже всех. Её маломощный ОУ, да ещё скорее всего с последовательным резистором на выходе, проявляет сильную зависимость от импеданса. Правда разброс ± 0,4 дБ вряд ли можно считать существенным, но тем не менее...

Бытовой усилитель HK620 с резисторным делителем проходит тест лучше. Потому, что ток в цепи выше, а также, эти резисторы в некоторой степени выступают в роли шунтирующих.

Но лучше других показал себя усилитель для наушников. Он имеет значительно более мощный усилитель и маленькое выходное сопротивление.

Гармонические искажения:

Слева направо: Asus Xonar DX, SMSL sAp II, HK 620

Нижние графики с уровнем шума приведены для наглядности, чтобы можно было различить, где искажение, а где шум.

В данном тесте хуже всех показал себя бытовой усилитель, незначительно уступив звуковой карте. 2-я и 3-я гармоники находятся на уровне -60 — -50 дБ. Дальнейшие гармоники спадают не так медленно, как у звуковой карты.

Значительно лучше себя показал усилитель для наушников, если точнее, то на порядок! Уровень гармоник ниже примерно в 10! раз. Не сказал бы я что совсем уж хорошо. Однако уровень 2-ой и 3-ей гармоники ниже, чем у конкурентов примерно на 20 дБ, и находится примерно в районе -70 — -80 дБ, что на самом деле является весьма неплохим показателем. Они неплохо замаскируются основным тоном. А следующие гармоники сильно малые.

Интермодуляционные искажения:

Слева направо: Asus Xonar DX, SMSL sAp II, HK 620

Ситуация в общем схожая с предыдущим тестом. Только можно отметить, что усилитель для наушников на низких частотах уходит в отрыв не на 20 дБ, а на 10. На высоких частотах отрыв сохраняется всё на те же 20 дБ. То есть усилитель для наушников НЧ прорабатывает несколько хуже, чем ВЧ. Но всё равно лучше, чем звуковая карта и бытовой усилитель.

Субъективный и общий вывод

Про звуковую карту ничего не буду говорить, так как её линейный выход не предназначен для подключения наушников.

Когда в первый раз включил усилитель для наушников, то по сравнению с бытовым усилителем, показалось, что меньше низких частот и больше высоких. Но при дальнейшем сравнении стали проясняться детали.

У усилителя для наушников более напористый бас (лучше ощущается атака), низкий бас тоже прокачивается эффектно; более выражена стереопанорама, чётче прослушиваются различные музыкальные составляющие, лучше прорабатываются высокие частоты. Звучание кажется более ярким и сочным. Продолжительное прослушивание музыки на сравнительно большой громкости не утомляет.

Потраченных средств не жалею, звуком вполне доволен. Как дополнение к ASUS Xonar DX годится, даже наверное с запасом. К наушникам Beyerdynamic DT 770 Pro 80 Ohm подходит отлично. По громкости большой запас. При максимальном усилении и входном напряжении 1 В, выходное напряжение составляет 6,8 В. Уровень искажений при максимальном усилении не замерял, т.к. нужно делать делитель напряжения, чтобы снизить напряжение подаваемое на вход звуковой карты до уровня 1 В.

Наверх

Обсудить в конференции