Универсальный аудио-усилитель Scythe KamaBay Amp SDA-1000

Введение
Давным-давно, когда компьютерная акустика ещё находилась на первобытном уровне развития, представляя собой пластмассовые коробочки небольшой мощности и соответствующего звучания, я неоднократно приценивался к их более взрослым собратьям из мира Hi-Fi. Бюджетная акустика Hi-Fi привлекала солидным дизайном и обещала мало-мальски приличное звучание музыки, однако каждый раз мечты о прекрасном прерывались осознанием необходимости покупки отдельного усилителя мощности. Стоимость этой незаменимой детали сопоставима со стоимостью самих колонок, значит на покупку придётся потратиться вдвойне. Эх, вот если бы подключить колонки хоть к чему-нибудь, лишь бы играло, а потом уже докупить приличный усилитель…

Признаюсь, именно такие воспоминания пронеслись у меня в голове, когда я узнал о новом продукте известного производителя компьютерных комплектующих Scythe Co. GmbH. Начав с производства систем охлаждения и моддинговых аксессуаров, эта компания снискала всемирное признание, но отнюдь не стала почивать на лаврах, а продолжила разрабатывать всё более и более оригинальные изделия. Так, некоторое время назад ею была выпущена активная акустическая система для пятидюймового отсека компьютерного корпуса, а на выставке CeBIT 2008 была представлена ещё более уникальная разработка – компактный усилитель мощности для пассивной акустики и наушников Scythe KamaBay Amp SDA-1000. Его тоже можно установить в корпусе системного блока, но предусмотрена и возможность «автономной» работы, что значительно расширяет сферу применения усилителя и заставляет отнестись к нему серьёзнее: вдруг эта маленькая коробочка способна на большие дела?
Дизайн и начинка


Аккуратная передняя панель из «расчёсанного» алюминия (особый способ поверхностной обработки, обеспечивающий прочность и привлекательный вид), крупная, чёрная с блестящим ободком ручка громкости, поворачивающаяся с приятными мягкими щелчками, большая клавиша включения, которая прямо просится, чтобы её нажали, аккуратная кнопочка «Mute» для быстрого выключения звука и немножко «хрома» в оформлении. Да, дизайнеры здесь потрудились на славу – выглядит усилитель превосходно.

На задней панели, как и положено породистому усилителю мощности, находятся четыре позолоченных винтовых зажима под оголённый провод для подключения акустики и два разъёма RCA для соединения с источником сигнала. Если бы зажимы под акустический провод были пружинными, как в C.E.C. HD53R, было бы просто восхитительно.


Три маленькие прорезиненные ножки, вкручивающиеся в днище, позволяют без опаски ставить усилитель на полировку или другие легко царапающиеся поверхности, а для установки в компьютерный корпус придётся открутить отвёрткой четыре винта, крепящие боковые пластмассовые панели. В зависимости от личных пристрастий, передняя панель может быть либо матово-чёрной, либо блестящей серебристой.


Несмотря на скромные габариты самого усилителя, упаковочную коробку нельзя назвать маленькой, поскольку в комплект поставки включён внешний блок питания и множество аксессуаров, каждый из которых доходчиво изображён на тыльной стороне коробки.


Там же находится наглядное описание всех разъёмов и органов управления усилителя, а также его технические характеристики. За дизайн упаковки и комплект поставки Scythe также можно поставить оценку «отлично», за одним исключением – вилка питания не подходит к российским розеткам, так что пришлось покупать в магазине электротоваров переходник.


Усилитель питается от однополярного источника, в качестве которого может выступать блок питания компьютера (с помощью переходника на разъём питания PATA-винчестера) или прилагаемый адаптер на 12 В и 3 А постоянного тока.


Как эта крохотная коробочка с тщедушным блоком питания, по размерам, весу, соединительным разъёмам и электрическим параметрам даже отдалённо не напоминающая «взрослые» модели, может называться усилителем мощности? Ведь любой владелец Hi-Fi аппаратуры знает, что усилитель – это весьма крупный и очень тяжёлый блок!

Всё дело в том, что Scythe SDA-1000 – это не простой аналоговый, а цифровой усилитель (так называемый «класс D»), сердцем которого является микросхема Yamaha YDA138.

Цифровые усилители отличаются от привычных, в первую очередь, очень высоким коэффициентом полезного действия. У наиболее распространённых аналоговых усилителей, работающих в комбинированном классе усиления AB, КПД превышает 50 % лишь при выходной мощности, близкой к максимальной. Это означает, что в обычной эксплуатации более половины потребляемой от сети мощности они бесполезно рассеивают в виде тепла. Аналоговые усилители класса B могут достигать эффективности 75 %, но грешат существенными искажениями при работе на малой мощности.

Цифровые усилители класса D отличаются от аналоговых моделей тем, что усиливают не сам звуковой сигнал, а модулированный им чистый тон с частотой, во много раз превосходящей верхнюю границу звукового диапазона. Это позволяет кардинально сократить период неполного открывания транзисторов, уменьшив тем самым бесполезное рассеивание энергии, и, в то же время, существенно уменьшить искажения исходного сигнала. В результате у микросхемы YDA138 эффективность опускается ниже 75 % лишь при мощности менее 1 Вт; столь высокие показатели достигаются за счет работы выходных транзисторов в ключевом режиме, когда они либо полностью открыты (проводят ток практически без потерь), либо полностью закрыты.


Потери энергии в усилителях разных классов, данные Analog Devices
Подробнее об особенностях работы различных классов усиления вы можете прочесть в материалах Analog Devices (PDF, 271 кбайт) и по следующей ссылке, а сейчас давайте подробнее разберёмся, что представляет собой микросхема, ставшая основой Scythe KamaBay Amp.

Yamaha YDA138 (PDF, 1,2 Мбайта) является полностью интегральным усилителем класса D с широтно-импульсной модуляцией (PWM) несущей частоты 500 кГц, отличительной особенностью которого является возможность работы без выходных фильтров высокой частоты. Производитель отражает этот факт сложносочиненной сентенцией «Pure Pulse Direct Speaker Drive Circuit».

Каждый из двух каналов усилителя обслуживают по два выходных каскада, включённые по мостовой схеме, благодаря чему достигается высокая выходная мощность при низком напряжении питания. В такой схеме максимальная мощность усилителя достигает 10 Вт на 8-омной нагрузке; объединив оба канала вместе, можно получить также монофонический усилитель с мощностью до 20 Вт на 4-Ом нагрузке. При использовании YDA138 в стереорежиме с 4-Ом или 6-Ом нагрузкой надо помнить, что усилитель не стоит выводить на полную громкость – это приведёт к его перегрузке и срабатыванию внутренней защиты. По непонятной причине отражения в инструкции к SDA-1000 этот факт не нашёл.

Микросхема также содержит аналоговый усилитель для наушников с выходной мощностью 2х50 мВт, работающий в классе усиления AB. Такой мощности более чем достаточно для большинства наушников с импедансом от 32 Ом. К сожалению, данный усилитель построен не по мостовой схеме и не содержит внутренних преобразователей напряжения, поэтому требует обязательного применения на выходе разделительных электролитических конденсаторов.

Стоит также отметить, что микросхема позволяет задать для обоих встроенных усилителей один из четырёх коэффициентов усиления:


Судя по тому, что мне никогда не приходилось поворачивать регулятор громкости больше, чем наполовину, производитель выбрал один из вариантов с большим усилением. Это нельзя признать разумным решением, поскольку выходной сигнал большинства источников сигнала превышает 0,5 В, а у современных звуковых карт он составляет 2 В.

При взгляде внутрь усилителя возникают и другие вопросы. С одной стороны, всё собрано достаточно аккуратно, однако смущают неэкранированные входные провода, соединяющиеся с печатной платой с помощью разъёмов, тогда как все остальные провода припаяны. Применено множество электролитических конденсаторов неизвестных производителей, причём они используются даже там, где Yamaha советует ставить многослойную «керамику», а с позиции лучших звуковых качеств оправдано и применение плёночных конденсаторов. Микросхема находится на оборотной стороне печатной платы и не контактирует с корпусом, то есть единственным теплоотводом для неё служит сама плата.


В заключение вводной части приведу технические характеристики микросхемы YDA138, без малейших изменений перекочевавшие в паспортные данные самого Scythe KamaBay Amp SDA-1000:


Впечатления от эксплуатации
Предваряя длинное повествование о прослушивании и измерении характеристик KamaBay Amp, в первую очередь поведаю о том, чего с данным усилителем ни в коем случае делать не стоит. Впервые достав устройство из коробки, я действительно надеялся установить его в пятидюймовый отсек системного блока и забыть о прилагаемом в комплекте блоке питания, однако очень быстро отказался от этой идеи. Когда компьютер уже загрузил Windows, я смело нажал кнопку включения усилителя, но неожиданно достиг совершенно противоположного результата – мгновенного отключения всего системного блока. Резкий скачок потребляемого тока при зарядке конденсаторов усилителя вызвал срабатывание защиты в далеко не самом слабом блоке питания Rosewill Turbo Series RT550-135-BK (550 Вт). Конечно, если заранее включить усилитель, то никаких проблем не возникнет, но рисковать случайным обесточиванием компьютера от нажатия одной кнопки я считаю совершенно неразумным, поэтому дальнейшая эксплуатация усилителя проводилась исключительно с внешним блоком питания. К тому же, когда усилитель подключён к блоку питания компьютера, в наушниках слышно слишком много посторонних шумов, среди которых легко различимы моменты активности жёстких дисков и прочей «живности», населяющей системный блок.

Тестирование устройства я начал с прослушивания усилителя для наушников. Как и в наших предыдущих обзорах, использовались наушники Grado SR 325i и усилитель C.E.C. HD53R-80, который как нельзя лучше подошёл для сравнения с KamaBay Amp по той простой причине, что тоже допускает подключение и наушников, и колонок. Конечно весовые категории этих двух аппаратов сильно различаются (KamaBay Amp дешевле более чем в десять раз), однако сравнивать качество звука лучше всего с эталоном, на роль которого усилитель C.E.C. вполне годится. Источником звука послужила звуковая карта ASUS Xonar D2, которая в очной ставке с Creative X-Fi Elite Pro и Auzen X-Fi Prelude 7.1 доказала своё превосходство по совокупности звуковых качеств. Тестовый материал использовался самый различный, но с одним общим свойством – все записи были считаны с компакт-дисков и сохранены либо в формате wav без сжатия, либо в формате сжатия без потерь Monkey’s Audio. Для их воспроизведения использовался программный плеер foobar2000 версии 0.9 с выводом звука через Kernel Streaming с точностью 24 бита.

Первый раунд тестирования, как того и следовало ожидать, Scythe KamaBay Amp проиграл, пусть не с треском, но заметно уступив значительно более дорогому сопернику, работающему в классе усиления A. Бросающееся в глаза отличие – более сухие и смазанные высокие частоты, живо напоминающие пресловутый цифровой звук, за который раньше ругали компакт-диски. Также можно отметить некоторое ухудшение атаки, обеднение тембров голоса и инструментов, исчезновение тончайших деталей с живых записей, создающих эффект присутствия в зале. Образно это можно назвать уменьшением прозрачности и разрешающей способности. Звуковая сцена плоская, а звук в целом скучен. Подключение наушников непосредственно к линейному выходу звуковой карты, имеющему дополнительный буфер на сдвоенных операционных усилителях общего назначения, оказалось более предпочтительным. Настолько более, что я долго не мог решить, какой вариант звучания мне нравится больше – с усилителем C.E.C. или вообще без усилителя.

После многократных сравнений на разноплановом звуковом материале оказалось, что при включении наушников в линейный выход ASUS Xonar D2 слышно больше мельчайших деталей и звук немного более «живой» в целом, однако на интенсивных пассажах звуковая карта стушёвывается, не справляясь с передачей всех нюансов исполнения. Там, где требуется максимум динамики, C.E.C. показал себя во всей красе, сохраняя чистоту тембров и прекрасное разрешение в любой ситуации. Мощнейший бас, напор в сочетании с деликатностью – таким оказался C.E.C., а его преимущества особенно явно проявились в классических музыкальных произведениях. Так, на «Шахеризаде» Римского-Корсакова даже в спокойных местах без заметного многоголосья ASUS Xonar D2 временами давал вялый и крикливый звук.

К чести KamaBay Amp, испытание «Шахеризадой» он выдержал успешно – прослушивание с ним также было захватывающим. Главная разница с усилителем C.E.C. состояла в отсутствии ощущения зала, слабом эшелонировании, невыразительных средних частотах и грязноватых высоких (например, звон треугольника). Хоть это и уменьшало удовольствие от сюиты, но совсем без усилителя его было ещё меньше. Уже по окончании основного тестирования я заметил, что уменьшение громкости на звуковой карте и повышение её на самом усилителе до максимума делало звук значительно более комфортным и увеличивало глубину сцены.

В итоге, в качестве усилителя для наушников KamaBay Amp продемонстрировал четкий уверенный бас, хорошую динамику и огромный запас громкости, в связи с чем его можно рекомендовать для наушников с низкой чувствительностью. Наушники с импедансом 32 Ома «выжимают» из этого усилителя довольно много искажений, а высокочувствительные абсолютно не нуждаются в столь большом коэффициенте усиления. Формально, к KamaBay Amp можно подключать и наушники сопротивлением 16 Ом, но ожидать качественного звука при этом не стоит.

Следующим этапом тестирования стала проверка данного усилителя акустической системой с импедансом 4 Ома. Хотя производитель микросхемы указывает, что минимальное допустимое сопротивление нагрузки – 7,5 Ом, на самом деле это означает, что меньшая нагрузка будет приводить к срабатыванию встроенной в усилитель защиты на больших уровнях громкости. Так что на практике KamaBay Amp справлялся и с 4-омной нагрузкой, но лишь до некоторой выходной мощности, ограниченной защитой. Эта мощность была выше, чем смог выдать C.E.C. HD53R-80, который по паспортным данным должен обеспечивать на такой нагрузке 2х10 Вт, поэтому вполне может быть, что KamaBay Amp просто не хватило мощности блока питания. Как бы там ни было, качество звучания обоих усилителей оставляло желать много лучшего, хотя C.E.C. определённо звучал чище. Зато Scythe оказался намного холоднее, даже при длительном прослушивании на максимально возможной громкости корпус усилителя нисколько не нагрелся.

Для продолжения следственного эксперимента мы взяли достаточно распространённую мультимедийную систему Microlab Pro 3, родной усилитель мощности которой выполнен в отдельном блоке, что позволяет сравнить KamaBay Amp не только с дорогим эталонным усилителем, но и с усилителями, используемыми в современной мультимедийной акустике. Импеданс колонок этой системы – 8 Ом.

Новенькие колонки были установлены в свободной от мебели части нашей лаборатории так, чтобы образовывать со слушателем равносторонний треугольник со сторонами не менее полутора метров, а расстояние до ближайшей стены было не менее метра. Акустика покоилась на высоте примерно 80 сантиметров на углах двух офисных столов. Иными словами, за неимением специального помещения для прослушивания, пришлось добиваться более-менее верной звуковой сцены подручными средствами, и эта цель была успешно достигнута. Источник сигнала и проигрыватель остались теми же, а в качестве тестового материала использовался Dali Stereo Demonstration CD.

С первого же включения KamaBay Amp стало понятно, что по выходной мощности он мало уступает штатному усилителю Microlab Pro 3. И тот, и другой легко обеспечивали громкость выше комфортной для прослушивания, однако перегрузка KamaBay Amp проявлялась хрипами на низких и средних частотах, тогда как усилитель Microlab уже с умеренной громкости резал слух неприятными искажениями высоких частот, и довести его до явной перегрузки было выше моих сил. Высокие частоты у KamaBay Amp хоть и были достаточно жёсткими (возможно, это особенность звучания громкоговорителей Microlab), но всё же не так раздражали. Тональный баланс KamaBay мне показался более достоверным, однако усилитель Microlab явно обеспечивал меньше искажений на средних частотах – даже самый великолепный вокал на KamaBay Amp не вызывал никакого восхищения. С фортепьяно оба усилителя справились удовлетворительно, а вот записи Deep Purple было невозможно слушать ни на том, ни на другом. Определённые отличия заметны и в создаваемой звуковой сцене: если у Microlab она сильно размыта, то у KamaBay Amp полностью отсутствовало эшелонирование.

В общем, в качестве усилителя для колонок KamaBay Amp звёзд с неба не хватает, качество его звучания находится на одном уровне с усилителями мультимедийной акустики; в наушниках он также продемонстрировал сухой жёсткий звук с плоской сценой. Таким образом, судя по субъективной оценке, KamaBay Amp можно рассматривать как разумный вариант для случая, если у вас есть пассивные колонки без усилителя; замена же имеющегося усилителя на изделие Scythe с точки зрения качества звука смысла не имеет.
Тестирование с помощью RightMark Audio Analyzer
Конечно же, мне было очень интересно измерить объективные характеристики KamaBay Amp, однако с помощью подручных средств, программного комплекса RightMark Audio Analyzer и звуковой карты для записи сигнала, провести измерения цифрового усилителя оказалось проблематичным из-за мостовой схемы выходного каскада. В этом случае на выходных клеммах нет «земли», а измерять выходной сигнал относительно «земли» я не рискнул. Зато характеристики усилителя для наушников удалось измерить без проблем и, забегая немного вперёд, они c хорошей точностью совпали с паспортными данными на использованную в усилителе микросхему, поэтому просто приведу график искажений цифрового усилителя из этого документа.


Digital Amplifier, Stereo Mode


Digital Amplifier, Mono Mode
Ну что тут можно сказать, уровень искажений соответствует микросхемам класса широко распространённой TDA7265. Такого качества вполне достаточно для хорошего телевизора, но владельцам более-менее приличной акустики остаётся желать большего.

А теперь перейдём к главному: объективной инструментальной проверке усилителя для наушников Scythe KamaBay Amp, а также его сравнению с возможностями линейных выходов двух звуковых карт и усилителя C.E.C. HD53-R80. Уровень искажений измерялся на реальной нагрузке в виде наушников Grado SR 325i, что стало возможным благодаря Y-образному переходнику-разветвителю, соединяющему выход усилителя с наушниками и линейным входом звуковой карты Creative X-Fi Elite Pro. Выбор данной звуковой карты вместо ASUS Xonar D2 обусловлен тривиальной причиной – при почти идентичном качестве записи карта Creative легко позволяет усилить входной сигнал, а с картой ASUS пришлось бы записывать его в файл и обрабатывать в звуковом редакторе. Необходимость усиления сигнала продиктована тем, что при том уровне сигнала, который требуется для работы RightMark Audio Analyzer, громкость звучания использованных наушников оказывается просто невыносимой, а раз никто в здравом уме не станет слушать музыку на такой громкости, значит и измерения в этом режиме проводить бессмысленно.

Для вынесения объективной оценки проводилось несколько замеров:
усилитель работает без нагрузки, точнее, его выход нагружен только на линейный вход звуковой карты; уровень калибровочного сигнала равен -1 дБ (при максимальной чувствительности линейного входа звуковой карты), как этого требует методика тестирования с помощью RightMark Audio Analyzer;
при неизменных с предыдущего замера настройках громкости, к усилителю подключены наушники;
благодаря способности программы самостоятельно поднимать уровень сигнала в пределах 10 дБ (нормализация), уровень сигнала понижен до минимально возможного.
Эти три варианта позволят нам проследить изменения в характере искажений при разной выходной мощности. Прошу заметить, что даже третий вариант настроек оказывается чересчур громким при прослушивании большей части современных, сильно компрессированных, музыкальных записей.

Перед тем, как перейти к описанию результатов измерений, хочу обратить ваше внимание на одну их особенность – плохое разделение каналов. Дело в том, что при создании разветвителя я не учел достаточно большие токи, протекающие через наушники с низким сопротивлением, которые создают значительные наводки между проводами левого и правого каналов, объединёнными общим экраном. Впрочем, кое-какую полезную информацию можно получить и в этом случае, так что перейдём к результатам.


Без нагрузки Scythe KamaBay Amp показал прекрасные по меркам усилителей мощности параметры: амплитудно-частотная характеристика с отклонением менее 0,5 дБ простирается от 22 до 50 кГц, а соотношение сигнал/шум составило круглую цифру -100 дБ, даже превысив паспортные показатели. Примечательно, что у данного усилителя нет и намёка на возникновение земляных петель, приводящих к ухудшению шумовых показателей. Уровень искажений также впечатляет – всего 0,0005 % гармоник, а интермодуляции полностью теряются в шумах.

Подключение наушников с импедансом 32 Ома, конечно же, мгновенно нарушило идиллию, однако уровень гармоник 0,01 %, продемонстрированный при обеих настройках громкости, в первом приближении можно считать приемлемым. Уровень интермодуляций, напротив, пропорционален громкости, но и его нельзя назвать чрезмерным. Примечательно, что соотношение сигнал/шум при подключении наушников нисколько не уменьшилось, следовательно, данный усилитель имеет нулевое выходное сопротивление.

Рассмотрим отдельные характеристики подробнее. Здесь и далее на первом графике представлена амплитудно-частотная характеристика, на втором – спектр гармонических, а на третьем – интермодуляционных искажений.


Отсутствие заметных отклонений АЧХ на резонансной частоте динамической головки наушников и высоких частотах подтверждает, что выходное сопротивление усилителя равно нулю. Спад АЧХ на низких частотах, пропорциональный громкости, объясняется наличием блокирующих постоянное напряжение конденсаторов на выходе усилителя. Полагаю, что их ёмкость выбрана верно и разница в один децибел на частоте 30 Гц будет неощутима. А вот характер нелинейных искажений – очень длинный и практически не спадающий спектр гармоник, среди которых преобладают нечетные – не сулит ничего хорошего. Уменьшение громкости нисколько не влияет на уровень гармоник ниже двадцатой. Интермодуляционные искажения хоть и уменьшаются в целом, однако широкий пьедестал интермодуляционных составляющих возле более высокочастотного тона (в данном случае 7 кГц) и его гармоник (14 и 21 кГц) также остаются неизменными.

Таким образом, усилитель наушников KamaBay Amp показал противоречивые результаты, окончательный вердикт по которым можно будет сделать лишь после изучения показателей других участников сегодняшнего тестирования.

Следующим подопытным стал несоизмеримо более дорогой усилитель C.E.C. От подавляющего большинства подобных устройств HD53R-80 отличается тем, что содержит два стереофонических усилителя, допускающих подключение сразу четырёх наушников (благодаря некоей фирменной системе под названием «Load Effect Free»), либо пары высокоомных наушников и громкоговорителей. Соответственно, и левый, и правый выходы усилителя, отличающиеся рекомендуемым сопротивлением нагрузки, снабжены двумя гнёздами для подключения наушников под штекер диаметром 3,5 и 6,3 мм. Прослушивание показало, что подключение к выходам правого усилителя (рассчитанного на нагрузку от 16 Ом) второй пары наушников с импедансом 32 Ом действительно никак не отражается на звучании первой пары. Левый усилитель, хоть и рассчитан на наушники с импедансом более 100 Ом, тоже справляется с наушниками Grado, но при большой громкости всё же перегружается.


Усилитель C.E.C. по измерениям оказался гораздо шумнее усилителя Scythe, хотя при обычной эксплуатации этого не было заметно. Зато данный усилитель смог удивить минимальным ростом гармонических искажений под нагрузкой – разница с искажениями без нагрузки составила менее 0,0005 %! Вот уж действительно, Load Effect Free, очень интересно взглянуть на характер вносимых усилителем искажений.


Поразительно! Левая половина усилителя, оптимизированная под наушники с высоким импедансом, не вносит гармоник выше третьей, а в правой половине отсутствует даже она. Если быть совсем точным, третья гармоника теряется в шумах, характерный гребень которых говорит о возникновении земляной петли. В инструкции к усилителю настоятельно рекомендуется использовать дополнительное заземление, для которого предусмотрен специальный болт на днище корпуса, однако во время измерений мы им не воспользовались. Согласно инструкции, заземление избавит усилитель и от шорохов при вращении регуляторов громкости.

Как показала практика, регуляторы громкости – это самое слабое место C.E.C. HD53R-80: они вносят существенную разницу в громкость каналов при положении регуляторов «на 1 час» и ниже, а при положении выше середины начинают постепенно занижать уровень низких и высоких частот, что хорошо заметно по вышеприведённым амплитудно-частотным характеристикам правого и левого усилителей, снятых при разном положении регуляторов громкости. Там же мы можем наблюдать искривление АЧХ под нагрузкой, которые вызваны ненулевым выходным сопротивлением обоих усилителей. Впрочем, эти отклонения слишком малы, чтобы на них стоило акцентировать внимание. Ненулевое выходное сопротивление ухудшает электрическое демпфирование динамических головок, что приводит к росту искажений на низких частотах, испортивших результат теста на интермодуляционные искажения. Однако следует заметить, что у правого усилителя велика лишь вторая гармоника частоты 60 Гц, а у левого, в принципе не предназначенного для наушников с импедансом 32 Ома, гармоники быстро спадают и просматриваются лишь до пятой. На высоких же частотах у C.E.C. HD53R-80 всё просто превосходно – лишь тончайший столбик второй гармоники частоты 7 кГц ненавязчиво напоминает о том, что этот усилитель всё же не идеален.

Ну что же, причина очень чистого звучания усилителя C.E.C. вполне ясна, осталось проверить, как справляются с наушниками звуковые карты. Первой на очереди стоит Creative X-Fi Elite Pro, до сих пор служившая только регистрирующим прибором. Измерения были проведены при двух положениях главного регулятора громкости звуковой карты, соответствующих по уровню сигнала двум замерам усилителя KamaBay Amp.


Уже по таблице понятно, что большая громкость этой звуковой карте не по душе – искажения на нагрузке в виде наушников растут лавинообразно. Этого вполне можно было ожидать, поскольку операционный усилитель на линейном выходе этой звуковой карты не способен создать переменное напряжение амплитудой более 1 В при сопротивлении нагрузки 32 Ома.


NJM2114 Load Driving
Даже при громкости 65 % звуковая карта X-Fi Elite Pro серьёзно уступает недорогому усилителю Scythe KamaBay Amp по всем параметрам, кроме соотношения сигнал/шум. Особенно велика разница во взаимопроникновении каналов: если усилитель потерял при подключении наушников порядка 20 дБ, то звуковая карта – около 80 дБ! Это очень плохой результат, поскольку взаимопроникновение уменьшает стереопанораму и четкость звучания музыкальных инструментов.


Выходное сопротивление данной звуковой карты примерно в полтора раза больше, чем у усилителя C.E.C., амплитуда гармоник даже выше, чем у усилителя Scythe, а спектр гармоник немногим короче. Такой результат можно признать удовлетворительным лишь с важной оговоркой – при повседневном прослушивании музыки мне почти никогда не приходилось повышать громкость выше 45 %, автоматически устанавливаемых программным обеспечением звуковой карты при выборе конфигурации «Наушники».

Отличается ли в лучшую сторону другая звуковая карта, чей линейный выход содержит специальный буферный каскад для улучшения работы с наушниками?


Из-за чрезвычайно высокого выходного сопротивления ASUS Xonar D2 уровень измеряемого сигнала при подключении наушников с импедансом 32 Ом очень серьёзно уменьшается, что не позволило провести измерения при двух уровнях громкости. По той же причине полученные результаты весьма неоднозначны: наименьший среди всех участников теста коэффициент гармоник сочетается с наивысшим коэффициентом интермодуляций. Однако, как я уже писал выше, для вынесения правильной оценки усилителя категорически важно смотреть спектры сигналов, а не интегральные оценки искажений.


На амплитудно-частотной характеристике, снятой со звуковой карты ASUS Xonar D2, мы имеем возможность во всех подробностях лицезреть зависимость импеданса наушников от частоты. Первый горб, в районе 100 Гц, соответствует резонансной частоте использованных в Grado SR 325i динамических головок. Хорошо заметны и два небольших резонансных пика на средних частотах, сформированных акустическим оформлением динамиков, а плавный рост импеданса на высоких частотах вызван индуктивностью их катушек. Как видите, эту звуковую карту можно с успехом использовать не только для прослушивания музыки.

Впрочем, шутки в сторону. Предельно низкий коэффициент гармонических искажений, продемонстрированный ASUS Xonar D2 на нагрузке 32 Ом, вкупе с очень коротким спектром гармоник ставят данную звуковую карту в один ряд с лучшими усилителями для наушников. Неудивительно, что при субъективном тестировании я долго не мог решить, какой звук мне нравится больше, с усилителем или без. А очень большой коэффициент интермодуляционных искажений не должен вводить вас в заблуждение – собственно интермодуляций в спектре записанного сигнала практически не заметно, что подверждают и измерения по другой методике.

RightMark Audio Analyzer содержит альтернативный тест на интермодуляционные искажения, в котором используются два «скользящих» синусоидальных сигнала с разницей частот 1 кГц.


Здесь мы видим, что интермодуляционные искажения усилителя C.E.C. почти всегда находятся ниже уровня шумов, а Scythe KamaBay Amp уступает ему совсем немного по сравнению с линейным выходом «обычной» звуковой карты.

В заключение данного раздела, для наглядности, сведу воедино результаты измерений всех четырёх устройств.


Внимательный читатель наверняка заметит, что подключение наушников к линейному выходу Creative X-Fi Elite Pro является не совсем корректным, поскольку данная звуковая карта комплектуется внешним блоком с отдельным выходом на наушники. Теоретически, он должен лучше справляться с нагрузкой в виде наушников, но практика часто вносит свои коррективы. Дело в том, что наушники с импедансом 250 Ом (Beyerdynamic DT 770 Pro) с выхода на внешнем блоке звучали заметно менее детально, чем с линейного выхода, а первые измерения показали, что внешний блок очень значительно уступает линейному выходу по соотношению сигнал/шум. Причина оказалась в том, что напряжение питания для внешнего блока берётся с одного из стандартных разъёмов блока питания компьютера, которыми подключаются, в том числе, и жёсткие диски. Итог – повышенная шумность, как и при попытке отказаться от внешнего блока питания Scythe KamaBay Amp. Более того, цифро-аналоговый преобразователь во внешнем блоке уступает по качеству ЦАП линейных выходов, в связи с чем владельцам качественных наушников не стоит рассчитывать на внешний блок X-Fi Elite Pro. X-Fi Extreme Gamer в паре со Scythe KamaBay Amp будет звучать ничуть не хуже при гораздо меньшей общей стоимости. В конце концов, X-Fi Elite Pro выступает в этом тесте вне зачета, как пример работы с наушниками типовой звуковой карты, не имеющей встроенного усилителя.

Дополнительный буфер на линейном выходе ASUS Xonar D2 справился с наушниками отлично, если не считать чрезвычайно высокого выходного сопротивления. Этот буфер представляет собой два операционных усилителя RC4580, выходы которых обычно соединяются между собой резисторами сопротивлением несколько десятков Ом; аналогичную схему можно встретить в звуковых картах M-Audio Revolution 5.1 и Audiotrak Prodigy HD2. По какой-то причине резисторы на фронтальном выходе ASUS Xonar D2 имеют слишком большой номинал, из-за чего выходное сопротивление и превысило разумные пределы. Вполне возможно, что этот дефект давно устранён и был присущ лишь малой партии звуковых карт, рассылавшихся на тестирование в различные издания.

Повышенная относительно трёх других участников эксперимента шумность C.E.C. HD53R-80 обусловлена, в первую очередь, образованием земляной петли между звуковой картой и усилителем, т.е. является следствием определенного стечения обстоятельств. Для сравнения, в обзоре звуковой карты ASUS Xonar D2 приведены результаты измерений через линейный вход Xonar D2 (источником по-прежнему являлась Creative X-Fi Elite Pro), где ситуация с шумностью гораздо более благополучна.

Что же касается самого Scythe KamaBay Amp SDA-1000, то он подтвердил своё право называться усилителем, справившись с наушниками лучше типовых звуковых карт, но «специально обученным» звуковым картам (то есть имеющим на выходе достаточно хороший буфер для наушников) смог противопоставить лишь нулевое выходное сопротивление и лучшее разделение каналов.

Кстати, RightMark Audio Analyzer помог точно узнать коэффициент усиления, выбранный проектировщиками KamaBay Amp из четырёх возможных для микросхемы YDA138 значений. Усилитель для наушников увеличивает амплитуду входного напряжения на 12 дБ, следовательно, использован третий вариант, обеспечивающий чувствительность 0,28 В, явно избыточную при работе с современными звуковыми картами.
Заключение
Усилитель Scythe KamaBay Amp SDA-1000 обладает заманчивым сочетанием цены и возможностей, привлекательным внешним видом и малыми габаритами. Он может быть отличным дополнением к ноутбуку, не способному обеспечить достаточную громкость звука в наушниках, он также может помочь озвучить помещение при наличии в нём колонок без усилителя. К сожалению, ряд конструктивных просчетов не даёт полностью раскрыть возможности этого уникального устройства.

Первая загвоздка возникла при попытке использовать KamaBay Amp в системном блоке. Мало того, что включение усилителя вызывает срабатывание защиты в блоке питания компьютера, так ещё и все помехи питания отлично слышны в наушниках. Усилителю явно нужен полноценный фильтр, подавляющий помехи по питанию и ограничивающий скачок тока при включении.

Теперь несколько слов о качестве звучания Scythe KamaBay Amp. Непосредственное сравнение с усилителем акустической системы Microlab Pro 3 показало, что с нагрузкой 8 Ом KamaBay Amp справляется неплохо, не превосходя комплектный усилитель этой АС, но и не отставая от него. Претензии вызвали разве что недостаточно чистые средние частоты и плоская, как стена, звуковая сцена. Использовать KamaBay Amp в качестве замены уже имеющегося усилителя, таким образом, смысла нет, а вот если у вас есть пара хороших пассивных колонок без усилителя – он может пригодиться.

В качестве усилителя для наушников KamaBay Amp показал себя немного лучше, обеспечив приличную динамику и тональный баланс, хотя тягаться с аудиофильскими моделями ценой несколько сотен долларов он, конечно же, не способен. Более того, и в сравнении со звуковыми картами (при подключении наушников к их фронтальному линейному выходу) KamaBay Amp смог уверенно превзойти лишь модели, не имеющие достаточно хорошего буферного усилителя на выходе. Главная его проблема, опять же, в отсутствии эшелонирования, хотя здесь есть одна странность – при повороте ручки громкости усилителя на максимум и сильном понижении уровня выходного сигнала звуковой карты звучание KamaBay Amp значительно смягчается, начинает ощущаться звуковая сцена. В связи с этим возникают серьёзные подозрения насчет качества пассивных компонентов, использованных во входных цепях усилителя, а также проявляется другой просчет его разработчиков.

По какой-то малопонятной причине для использованной в усилителе микросхемы задан слишком большой коэффициент усиления: 30 дБ для цифрового и 12 дБ для «наушникового» усилителей. При работе от всех имеющихся у меня источников звука такой запас по громкости был совершенно не востребован, поэтому рискну предположить, что минимальный из четырёх возможных для YDA138 коэффициентов усиления (18 дБ для колонок и 0 дБ для наушников) был бы вполне достаточным. В крайнем случае, для особо тихих источников звука можно было предусмотреть переключатель чувствительности.

Подводя итог, хочется похвалить производителя за проявленную смелость, многообещающую концепцию и блестящий в прямом и переносном смыслах дизайн продукта. В то же время, очень желательно доработать начинку усилителя с учетом вышеназванных недостатков. Думаю, Scythe KamaBay Amp SDA-2000 с качественными пассивными компонентами внутри, миниатюрным переключателем чувствительности на задней панели корпуса и хорошим фильтром помех по питанию будет гораздо более желанным приобретением для многих потенциальных покупателей.

Источник