Почему ламповые гитарные усилители звучат так хорошо?

Как пояснил ZombieSheep , для этого есть реальные технологические причины. Общие термины для явлений, которые он описывает, таковы:

• Лампа (клапан для вас, британцы), приближающаяся к максимальному уровню сигнала или превышающая его, создает искажение , весьма востребованный эффект в некоторых кругах.

• Твердотельная или цифровая схема, приближающаяся к максимальному уровню сигнала или превышающая его, создает отсечение , ужасный звук, который ненавидит большинство людей.

Ламповые усилители также создают больше и/или более приятных гармоник, чем полупроводниковые.

В этом обсуждении есть важное предостережение, которое не позволяет ситуации быть такой простой, как лампа = хорошо, полупроводниковый = плохо:

То, как лампы ломаются (искажают), хорошо известно, и многие современные полупроводниковые усилители очень хорошо имитируют его в прочном и доступном корпусе. Кроме того, усилители могут сочетать другие методы, такие как цифровое моделирование или включение лампы в каскад предварительного усиления, чтобы обеспечить хорошее искажение и гармоническое богатство.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Кроме того, я должен был отметить, что полупроводниковые усилители способны создавать мощные чистые тона, с которыми у ламп возникают проблемы из-за их склонности к искажению при сильном нагружении. Наиболее ярким примером, вероятно, является ^{Википедия Roland Jazz Chorus.}

Это не просто культурная вещь. На самом деле этому есть очень простое объяснение, хотя без картинок объяснить довольно сложно, но я попробую. :)

Причина в том, что трубка (термоэмиссионный клапан/вакуумная трубка/клапан) реагирует на сигнал очень аналоговым способом и таким образом, что человеческое ухо гораздо более приспособлено к работе.

Когда входной сигнал приближается к своему максимальному уровню, электроника может справиться с ним несколькими способами.

Транзистор имеет очень жесткую отсечку максимального сигнала. По мере того, как амплитуда сигнала начинает расти, самые высокие пики обрезаются на очень определенном уровне, и поэтому звуковая волна эффективно выравнивается. Если вы можете представить синусоиду, подаваемую в транзисторный усилитель и изменяющую уровни, то вы начнете видеть в форме выходного сигнала сигнал, стремящийся к прямоугольной волне. Если вы когда-нибудь слушали чистую прямоугольную волну, вы знаете, что она звучит очень резко и механически.

Однако клапан реагирует совсем по-другому. По мере увеличения амплитуды до максимума, с которым может справиться лампа, сигнал сжимается все больше и больше. В результате сжатия сигнала жесткие плечи звуковой волны скругляются. Резкий звук прямоугольной волны является результатом этих жестких плеч, поэтому, когда они округляются, звук, который вы слышите, начинает звучать менее механически и более естественно для человеческого уха.

Мне жаль, что это описание не особенно легко понять, но я не смог добавить изображения, которые помогли бы объяснить это.

Основываясь на том, что сказал @gomad: «Ламповые усилители также создают больше и / или более приятных гармоник, чем полупроводниковые».

Лампы и транзисторы генерируют гармоники, когда они больше не могут выводить сигнал и начинают искажать/обрезать. Гармоники - это тона, связанные с основным тоном, например, нота до имеет первую гармонику на одну октаву выше, вторую гармонику на две октавы выше, третью гармонику на квинту выше предыдущей.

Лампы, как правило, подчеркивают гармоники четного порядка, то есть октавы и квинты, и естественным образом гармонируют с основной нотой. Результирующий звук не столько искажен, сколько жирнее, т. е. более гармонически сложен. Только когда сильно толкаешь трубку, она начинает гудеть.

Твердотельные устройства, такие как диоды и транзисторы, имеют тенденцию генерировать гармоники нечетного порядка, которые звучат как жужжание или скрипучий шум. Вспомните ранний психоделический рок, когда гитаристы использовали ранние фузз-боксы, работающие с чистыми усилителями. В этих коробках использовались маленькие твердотельные усилители, которые перегружали устройство (транзистор или диод) и ограничивали его. Оглядываясь назад, большинство боксов звучали довольно противно — черт возьми, тогда я тоже думал, что они звучали плохо. (Крысы, я только что устарел.) Не все твердотельные устройства звучали плохо — у Yamaha были FET-транзисторы (полевые транзисторы), которые звучали гораздо более лампово. У меня есть комбик Yamaha G50, использующий их, и это по-прежнему очень хорошо звучащий усилитель. (Недавно он был у меня в магазине для проверки и чистки потенциометров, и техник сказал, что у него удивительно чистый звук, который звучит так же, как усилитель класса А.)

Перенесемся на много лет вперед, и наши дисторшн-боксы станут намного сложнее. Многие используют интегральные схемы, способные генерировать более четные гармоники.

Перенесемся еще в более поздние времена, и мы увидим, как компьютеры запускают алгоритмы для изменения семплированных гитарных сигналов на лету — моделирующие усилители являются полупроводниковыми, но на самом деле это просто компьютеры с программным обеспечением, которое может регулировать звук так, как он исходит от гитары. в реальном времени, чтобы имитировать изменение звука лампами, деревянными корпусами и различными типами динамиков, микрофонами, записывающими динамики, и т. д.

В конце концов они получат моделирующие усилители с достаточно быстрыми процессорами для запуска еще более сложных алгоритмов, и станет очень трудно сказать, ламповые они или полупроводниковые. Мой Pod X3 может генерировать очень убедительные тона. Он не такой отзывчивый, как ламповый усилитель, но дайте им более быстрые компьютеры, и отзывчивость не заставит себя ждать.

Кроме того, часть того, что делает ламповые усилители такими хорошими, заключается в том, что мы привыкли любить этот звук из-за нашей культуры. Нам нравится рок-н-ролл. Исполнители раннего рока слушали исполнителей блюза, которые слушали исполнителей раннего джаза. Все эти музыканты не могли позволить себе убойные 100-ваттные головы. Они покупали дешевые ламповые усилители, потому что они могли себе это позволить, часто сделанные на основе ламповых радиоприемников или фонографов, и доводили их до предела, чтобы их можно было услышать в шумных барах. Звучание этих искажающих усилителей следовало ожидать, а затем намеренно имитировать. В наши дни мы не можем представить рок, фьюжн или какой-нибудь низкий грязный блюз без искаженной, поддерживающей гитары, и в основе этого лампового звука.

Я думаю, что если бы компрессоры были изобретены раньше, а громкие усилители были бы очень доступными, искажение не стало бы таким востребованным звуком.

http://www.bluesharp.ca/legends/lwalter.html конкретно говорит о Литтле Уолтере, вероятно, самом влиятельном исполнителе блюзовой арфы:

Литтл Уолтер считается многими королем блюзовой губной гармошки и, вероятно, был первым, кто усилил инструмент. Он был первым музыкантом, который намеренно использовал электронный дисторшн (позже Джими Хендрикс использовал дисторшн, чтобы навсегда изменить рок-н-ролл). Маленький Уолтер мог заставить свою арфу звучать как тенор-саксофон. Он определил звук, известный как чикагская блюзовая арфа. Как певец, композитор и гений игры на губной гармошке, Литтл Уолтер, возможно, был лучшим блюзовым исполнителем послевоенного чикагского блюзового движения.

На самом деле твердотельный звучит лучше!! JFET имеет очень похожий отклик на лампу (по крайней мере, пентод). Лампа на самом деле менее совершенна, чем транзистор. НО В ЭТОМ ПРОБЛЕМА!

Лампа вносит гораздо больше искажений в сигнал, чем транзистор (в большинстве конструкций), НО обычно (не всегда) вносит искажение, которое усиливает звук. Двухтактный усилитель обычно добавляет гармоники нечетного порядка. Он предназначен для отмены даже порядка, что позволяет увеличить выходную мощность. Для однотактного усилителя класса А 2-я гармоника является самой сильной (5-я).

Эти гармоники намного сильнее в ламповых, чем в твердотельных, но существуют в обоих. Кажется, что мы предпочитаем эти окраски, так как они делают звук более «интересным».

Есть и другие причины:

1. Лампы обычно используются с питанием в несколько сотен вольт. Это дает гораздо более низкий уровень шума и, следовательно, больше запаса по перегрузке. Хотя на самом деле это не так уж и важно для правильно спроектированного усилителя.

2. Лампы гораздо менее совершенны по конструкции, что дает множество различных типов откликов для разных ламп и даже для одной и той же конструкции.

3. Теория труб была очень хорошо исследована, и на самом деле это то, на чем мы основываем нашу теорию SS (не случайно, поскольку физика абстрактно одна и та же). Много-много человеко-часов было потрачено на то, чтобы получить максимальную отдачу от ламп. SS настолько близок к идеалу, что даже плохой дизайн может работать хорошо.

4. Лампы имеют более постепенное клиппирование, когда они перегружены. Это на самом деле делает их менее искаженными, чем усилители SS, когда они перегружены.

5. Трубки были здесь первыми и, следовательно, имеют психологический фактор.

6. Из-за всех различных переменных в лампе (от используемых резисторов и конденсаторов до различных типов каскадов) она имеет гораздо более широкий диапазон звуков, которые могут показаться тонкими, но могут иметь большое влияние на ощущения.

7. Почувствуйте - у ламп есть определенный отклик, который "ощущается правильным" при игре на гитаре. Может быть, это психологическое, может быть, нет...

Но факт в том, что лампы менее идеальны, чем транзисторы... почему-то от этого они кажутся лучше. Никто точно не знает почему, и многие ламповые усилители отстой. Также многие ламповые усилители хреново работают на малой громкости (обычно это двухтактные усилители класса B из-за интермодуляционных искажений), в то время как усилитель SS должен звучать почти одинаково на всех уровнях громкости (до тех пор, пока он не начнет клиппировать).

Вы можете взять два ламповых усилителя одной марки и модели, и один будет звучать хорошо, а другой плохо. Это связано с тем, что используются дешевые компоненты, а допуски могут быть довольно широкими. (стандартные конденсаторы имеют разницу +-20%, а резисторы от 5% до 10%) Так что хоть они и "одинаковые", но это не так.

Некоторые из новых усилителей с цифровым моделированием неплохо справляются с получением очень крутого дисторшна и превосходно воспроизводят чистый звук (но опять же, иногда он слишком «чистый» и слишком совершенный).

В конце концов, трубки исчезнут... возможно, в ближайшие 50 лет...

Большинство других респондентов затронули то, что я считаю основным, что ламповые усилители искажают звук таким образом, что он может звучать более «естественно» и «приятнее». Я думаю, что они не упомянули одну вещь: твердотельные усилители на самом деле воспроизводят звук намного точнее, усиливая звук инструмента или любого другого устройства ввода почти точно так же, как звук поступает. В таких приложениях, как гитарные усилители, часто ищут искажения. после того, как в качестве преимущества, так что фактически ламповый усилитель на самом деле действует как устройство искажения и устройство усиления. Хотя ламповый усилитель создает это искажение, конечный результат может звучать более приятно. Если ваша цель состоит в том, чтобы усилить звук наиболее совершенным образом, твердотельные усилители бесспорно выиграют. Но идеальное воспроизведение входных данных не всегда желательно. Ламповый усилитель может придать более мягкое ощущение входному звуку, облегчая его уши. Это особенно важно для электрогитар. Стандартные акустические гитары уже естественным образом изменяют звук за счет того, как звук отражается и резонирует внутри корпуса гитары, делая «сырой» звук, создаваемый вибрациями струн, более глубоким и плотным. Хотя ламповый усилитель не влияет на звук так сильно, как корпус акустической гитары, ламповый усилитель дает субъективно лучшее звучание необработанным вибрациям струн. «сырой» звук, создаваемый колебаниями струн, имеет большую глубину и тело. Хотя ламповый усилитель не влияет на звук так сильно, как корпус акустической гитары, ламповый усилитель дает субъективно лучшее звучание необработанным вибрациям струн. «сырой» звук, создаваемый колебаниями струн, имеет большую глубину и тело. Хотя ламповый усилитель не влияет на звук так сильно, как корпус акустической гитары, ламповый усилитель дает субъективно лучшее звучание необработанным вибрациям струн.

Одна вещь, которую, возможно, стоит отметить, что люди говорят о характеристиках пентодов и прочем. Но в типичном ламповом усилителе одним важным элементом с собственными характеристиками насыщения и, следовательно, искажения является выходной трансформатор, поскольку лампы работают при напряжениях и токах, не подходящих для большинства громкоговорителей, и для работы требуется трансформатор.

Этот феномен восприятия присущ только гитарным усилителям, а аргументы против полупроводниковых усилителей устарели как минимум на 45 лет. Если вы занимаетесь серфингом в Интернете, вы будете завалены информацией.

На арене Hi-Fi-усилителей твердотельные устройства побеждают — вне конкуренции. Полное гармоническое искажение является всемогущим параметром, потому что низкое значение THD означает, что выходной сигнал имеет почти ту же форму, что и входной. -порядок.) Плюс твердотельные лучше справляются с нагревом, долговечнее, дешевле, меньше и эффективнее. Вот почему все серьезное звуковое оборудование является полупроводниковым.

Чтобы понять, почему ламповые гитарные усилители звучат так приятно, вам сначала нужно знать, что Маршалл разработал первые схемы предусилителей с высоким коэффициентом усиления, чтобы имитировать звук неисправных ламповых усилителей, поскольку они «разламывали» сигнал после достижения максимально доступного напряжения. Независимо от горстки различных взглядов на этот вопрос, ламповый дисторшн - это звук рок-музыки, согласно подавляющему консенсусу мнений. Хотите верьте, хотите нет, но гитарные усилители специально разрабатываются так, чтобы звучать «плохо» по отношению к параметрам высокой точности.

Особенности мягкого ограничения и напряжения лампового усиления разрабатывались разработчиками твердотельных усилителей более 30 лет. На самом деле нет причин выбирать что-то одно, главное, чтобы это было качественное оборудование. (Сомневающиеся были дискредитированы пару десятилетий назад в слепых тестах, где они не смогли определить разницу, так что на данный момент это все мнения.) Тем не менее, некоторые из имеющихся усилителей с худшим звучанием являются полупроводниковыми, потому что они настолько дешевы в эксплуатации. делать. (Как ни странно, люди, которые не купят один усилитель за 500 долларов, купят шесть усилителей по 100 долларов.) Усилители низкого качества не помогли репутации полупроводниковой схемы. Однако с нынешним повальным увлечением ламповыми усилителями в этой категории также нет недостатка в низкокачественных усилителях. Ламповые усилители отлично подходят для производителей в этой экономике, потому что они предоставляют им бизнес-модель Kodak,

Правда №1: Ламповые усилители не громче полупроводниковых. Пятьдесят ватт — это 50 ватт, а 100 ватт — это 100 ватт — эффективность ваших динамиков имеет значение. (Например, громкоговоритель мощностью 103 дБ 1 Вт/м воспринимается вдвое громче, чем громкоговоритель мощностью 93 дБ 1 Вт/м.) Я стоял перед мощным стеком Marshall и могу сказать вам, что мои полупроводниковые комбо-- без удлинителей - можно легко играть на ударной установке в клубе, не доставая наполовину цыплячьей головы.

Правда № 2: Твердотельные устройства не подходят для новичков. Многие исполнители не могут правильно настроить собственный усилитель, а полупроводниковый требует особого понимания и точных движений регуляторов. Ламповые усилители снисходительны: любой может поставить шкалу на десять и все равно получить умеренно ужасный звук. Сделайте это на твердотельном накопителе, и люди заткнут уши и побегут к выходу! Большинство людей считают жесткое стрижку невыносимо абразивным.

Правда №3: ​​Твердотельные наушники звучат так же вяло на малой громкости, как и ламповые. Если вы хотите играть на более низкой громкости, приобретите маломощный усилитель. Полупроводниковые лучше всего звучат примерно при 80% от максимального усиления... где они наиболее эффективны и вряд ли сломаются при интенсивной работе. (Если вы думаете, что это предположение, продемонстрируйте настройки низкого и высокого усиления на различных усилителях в вашем местном музыкальном магазине.)

Правда № 4: Твердотельные усилители не подходят новичкам, потому что производители пытаются ввести покупателей в заблуждение спецификациями. Например: известный бренд, название которого начинается с буквы «С», даже не указывает рейтинги THD вместе с рейтингами мощности. Неприемлимо! Известный бренд «P» честен и дает номинальную максимальную мощность при 5% THD. Тем не менее, 5% общих гармонических искажений с резким отсечением раздражают большинство людей и неприемлемы для исполнения. Таким образом, реальный полезный выход примерно на 20% меньше, чтобы получить THD на уровне или ниже 1%. Это означает, что номинальный 100-ваттный усилитель действительно можно использовать до 80-ваттной мощности. Заметные искажения в каскаде усилителя мощности лампового усилителя терпимы, но искажения и жесткое ограничение в твердотельном усилителе невыносимы для большинства людей.

отредактировано: Больше объективности; меньше ненормативной лексики.

Просто для информации: несколько лет назад мой друг, специалист по электронике, взял мой «классический» ламповый гитарный усилитель в лабораторию и провел несколько тестов. Так вот, этого человека научили верить, что твердое состояние — это главное. Он вернулся немного удивленным и сообщил, что его частотная характеристика (плоская) соответствует полупроводниковым усилителям Hi-Fi, и он не мог обнаружить искажения, пока не достиг 20-25% номинала, указанного производителем.

Ламповые усилители испускают ровные музыкальные гармоники, когда они искажают звук. Это позволяет инструментам «звенеть». Лучший способ заставить их правильно искажать — наклонить звукосниматели в сторону от басовых струн. Это позволяет усилить бас на усилителе. Ваши высокие струны первыми искажаются и обрезаются и сжимаются естественной компрессией ламп. усилитель без баса звучит мутно. Расположение звукоснимателей близко к высоким струнам позволяет им поддерживать красивые ровные гармоники, создаваемые ламповым искажением. Чтобы получить более ровные гармоники, используйте на гитаре медную фурнитуру.