Paul Stevens
Как Blackstar отказались от сетевого трансформатора, чтобы сделать St. James самыми лёгкими ламповыми усилителями в мире
Инженер-разработчик усилителей Пол Стивенс рассказывает историю разработки новейших и самых футуристичных ламповых усилителей на рынке.
Киллиан Бретнэк
Guitar.com*
Май 2022
перевод с английского
*с февраля 2022 Guitar Magazine перестал издаваться в виде журнала, и вновь превратился в информационный веб-сайт
Новые усилители Blackstar St. James разрабатывались довольно долго.
"Мы не смогли добиться желаемого результата с первого раза", – рассказывает Пол Стивенс, главный инженер Blackstar. "На разработку ушло несколько лет, прежде чем мы выпустили их на рынок, и понадобился как минимум год, прежде чем мы хотя бы более-менее были ими довольны".
Причина в том, что в этих усилителях реализовано впечатляющее множество новых технологических решений, при этом они невероятно лёгкие и остаются и по-настоящему ламповыми от начала до конца. Добиться такого результата и при этом сохранить отличный звук – весомый аргумент в пользу ламповой технологии перед соблазнительными универсальными цифровыми решениями "всё в одном".
В маркетинговых материалах Blackstar основной акцент сделан на весе усилителей серии St. James. Но на самом деле это лишь часть более широкой идеи – удобства.
Ламповые усилители сегодня сталкиваются с жёсткой конкуренцией со стороны небольших устройств размером с педаль: их можно просто носить в кармане гитарного чехла и подключить практически к любой концертной акустике или напрямую к аудиоинтерфейсу, если нужно быстро записать видео для TikTok или Instagram. И сейчас они звучат лучше, чем когда-либо.
Это проблема, которую Пол прекрасно понимает:
Я и сам гитарист, играю на ламповых усилителях уже 40 лет, помимо того, что я их проектирую. [во впечатляющем послужном списке Пола работа с такими компаниями, как Peavey, Trace Elliot, Cornford и многими другими]. И мне нравится, как шикарно они звучат. Но меня раздражает их вес.
И всё чаще появляются устройства, которые звучат так же хорошо и при этом легче, но они не ламповые. И становится всё сложнее оправдывать использование ламп, когда вокруг так много новых крутых устройств, которые легче транспортировать, и которые звучат почти так же хорошо. Поэтому люди уже давно просят именно этого: им нравится ламповый звук, но они хотят чтобы они были легче.
Так Blackstar и взялись за решение этой проблемы. Изначально цель была довольно простой: создать ламповый усилитель, который не весит центнер, но при этом не жертвует качеством звука.
Безграничная мощность
Самый тяжёлый компонент лампового усилителя – это сетевой трансформатор. Он принимает переменное напряжение из электросети и распределяет его по различным узлам усилителя. Традиционный линейный трансформатор устроен довольно просто, но при этом очень он тяжёлый: это большой железный сердечник, обмотанный толстой проволокой, с отводами в разных точках для получения нужных напряжений.
Поэтому, когда Blackstar приступили к созданию лёгкого лампового усилителя это было первое, от чего пришлось отказаться. На его место пришёл импульсный источник питания, или SMPS: такие используются в бесчисленном множестве устройств, таких как зарядники для телефонов, источники питания для компьютеров и т. д., но дело не ограничивалось тем, чтобы просто вставить его в прототип и считать дело сделанным.
У лампового усилителя есть несколько цепей питания. Помимо основного высоковольтного, есть низковольтное для накалов ламп, есть другие низковольтные цепи для вспомогательной электроники – например, DSP-чипов или операционных усилителей – и отдельное питание для смещения. Это довольно сложная система.
В ноутбуках или зарядках для телефонов импульсные источники питания обычно довольно простые – там, как правило, всего одно выходное напряжение. Такие вещи можно купить готовыми. А здесь нам пришлось проделать серьёзные инженерные исследования, чтобы всё заработало так как надо.
Хотя в обычных условиях вывести из строя импульсный источник питания довольно трудно, гитарные усилители работают в куда более жёстком режиме.
Блок питания Blackstar St. James должен был выдерживать серьёзные испытания на надёжность и нагрев. Нам нужно было быть уверенными, что усилитель не отрубится после часа игры. Поэтому мы тестировали их непрерывно целыми сутками.
Импульсные блоки питания значительно легче трансформаторов, но вокруг них требуется довольно сложная сопутствующая схема. Цепочки диодных выпрямителей, MOSFET-транзисторы и фильтрующие конденсаторы преобразуют переменное напряжение сети в то, что необходимо усилителю. Поэтому неудивительно, что первые прототипы страдали от множества проблем с шумами.
Нам пришлось менять схему заземления и переделывать множество других вещей. Это была серьёзная инженерная задача – добиться того, чтобы усилитель работал бесшумно и надёжно. Это было довольно сложной инженерной задачей.
Если вам понравился этот материал и вы хотите читать и новые публикации, вы можете поддержать развитие сайта, воспользовавшись формой, расположенной справа.
Технологические решения для конкретной задачи
Сетевой трансформатор был лишь одной частью головоломки.
Сердце лампового усилителя – выходной трансформатор, который всё же сохранился. Но он гораздо меньше, чем можно ожидать от 50-ваттного усилителя, потому что мы смогли скорректировать и компенсировать это в других компонентах схемы. Так что, хоть мы и хотели сделать усилитель лёгким, но не так, чтобы это было в ущерб его звуку.
В конструкции корпусов усилителей и кабинетов используется тунговый ламинат – лёгкая, но достаточно прочная порода дерева, которую иногда применяют и для корпусов гитар. Что касается её акустических свойств, то любые нежелательные последствия использования столь лёгкого материала были компенсированы комплексным подходом к конструкции.
Использование тунгового дерева, как и любого другого материала, безусловно, влияет на звук. Все в той или иной мере влияет на звук. Но любые недостатки можно компенсировать другими инженерными решениями. Опять же, всё сводится к прослушиванию.
В мире гитарного оборудования действительно существуют довольно странные представления о выборе древесины, как и в отношении многих других компонентов, обладающих так называемым "моджо". Часто действует простая логика: чем сложнее добыть или использовать компонент, тем "лучше" он считается. Пятикилограммовый Gibson Les Paul, изготовленный полностью гондурасского махагона. Мифические диоды. В некоторой степени и сами лампы. Но Blackstar не слишком разделяют подобные взгляды.
В конечном итоге неважно, как вы этого добьётесь, главное – итоговый звук.
Усилители Blackstar иногда подвергаются критике со стороны небольшой группы "пуристов" за использование операционных усилителей качестве поддержки ламповых схем.
Некоторые утверждают, что тогда усилитель уже нельзя назвать полностью ламповым. Мы же считаем усилитель ламповым, если и в его преампе, формирующим перегруз, и в оконечнике работают лампы. А если между ними используются операционные усилители – для буферизации, эквализации или снижения импеданса для борьбы с шумами – в этом нет ничего плохого. Люди восторгаются от мысли о том, что у них в цепи стоит Klon Centaur… ну, а что, по-вашему, там внутри? Куча операционных усилителей!
По сути, подход компании прост: использовать технологические решения для конкретной задачи, чтобы в конце концов добиться нужного звучания. Всё сводится к тому времени, которое мы тратим на создание прототипов, прослушивание и бесконечные переделки. В конце концов это того стоит, когда усилитель готов и ты им действительно доволен – это то же самое, что микшировать песню: ходишь по кругу? пробуешь так, затем иначе, потом думаешь – "а давайте вернём версию, которая была неделю назад…". В какой-то момент нужно просто поставить точку, иначе ты никогда ничего не выпустишь.
Говоря "технологических решениях для конкретной задачи", можно было бы ожидать, что в серии St. James будут использоваться динамики с неодимовыми магнитами – ведь именно они давно стали де-факто стандартом для снижения веса гитарных кабинетов. Однако инженеры Blackstar пошли другим путём.
Мы встретились с инженерами Celestion и рассказали им, над чем именно мы работаем. Конечно, мы обсуждали вариант с неодимом. Однако из за репутации неодима как основного средства развитие облегчённых ферритовых магнитов практически остановилось.
Поэтому мы спросили: можно ли сделать ферритовые магниты легче? Инженеры Celestion изучили этот вопрос, ища се места, где можно было бы снизить вес – так же, как это делается с гоночными автомобилями – примерно так же, как это делают при проектировании гоночных автомобилей. И они сами удивились, насколько можно существенно снизить вес, изменив геометрию узла магнитной системы. [от переводчика: Хитрость конструкции Celestion Zephyr заключается в том, что в отличие от других динамиков, у него два магнита вместо одного. Они фокусируют магнитное поле внутри зазора, по которому ходит катушка, вместо того, чтобы рассеивать часть его впустую. Второй магнит (дополнительное кольцо) отталкивает силовые линии основного магнита внутрь, не давая им рассеиваться в пространство]
Здесь всё было так же, как с выходным трансформатором: уменьшение веса компенсировалось другими инженерными решениями. Это ведь не хайфайный, а гитарный усилитель. И определённые особенности его работы компонентов, безусловно имеют существенное влияние на звук.
Проблемы с лампами
Упоминание о Hi-Fi невольно приводит к более широкой теме – положению дел в мире ламповой электроники. Цепочка поставок серьёзно пострадала от вторжения России в Украину, а на некоторые крупные фабрики по производству ламп повлияли санкции. Эта ситуация побудила американский Hi-Fi-брэнд Western Electric впервые за несколько десятилетий начать возвращение производства ламп на территорию США.
Впрочем, проблемы начались ещё до вторжения и последующих санкций. Цепочка поставок и без того была не отличалась особой стабильностью: из-за закрытия нескольких ключевых фабрик сроки отгрузок заметно затягивались. [от переводчика: в 2019 году начался снос питерской Светланы под ЖК Svetlana Park. В том же году закрылся и Shuguang (крупнейший китайский производитель ламп), в связи с переездом, который затянулся из-за ковида, а большая часть высококвалифицированного персонала перешла работать в Psvane и Linlai].
Однако для усилителей серии Blackstar St. James ситуация выглядит немного лучше.
Главным образом потому, что лампы в этих усилителях – одни из самых распространённых в мире. – Это те типы ламп, которые по-прежнему легко найти, и вряд ли они исчезнут в ближайшее время – независимо от того, начнут ли западные производители снова активно их выпускать.
Тем не менее, Пол прекрасно понимает общую картину.
Есть некоторые опасения. Когда я только пришёл в эту сферу индустрии, как раз заканчивалась холодная война. Многие компании, производящие лампы, к тому времени закрылись. Всё выглядело довольно плачевно: казалось, что может наступить тот момент, когда ламповые гитарные усилители вообще канут в лету.
Но потом внезапно появились лампы от Sovtek, и они оказались хорошими. Ситуация снова улучшилась. Затем значительно выросло качество китайских ламп. Так что помимо происходящего сейчас в Украине, всё это в каком-то смысле напоминает возвращение к той эпохе холодной войны. Хотя, конечно есть некоторая неопределённость.
И именно эта неопределённость – ещё одна из причин, по которой Blackstar стараются использовать лампы только там, где они действительно необходимы, а не просто ради маркетингового хода.
Конечно, некоторые могут создавать хейт, если вместо лампы используется операционный усилитель. Но операционные усилители во многих отношениях более универсальны. Поэтому мы применяем лампы там, где они показывают себя лучше всего: для создания перегруза, теплоты звучания и тому подобного.
А поскольку мы довольно молодая компания, не обременённая наследием прошлых моделей, мы не чувствуем необходимости делать их "полностью ламповыми" – это только увеличивает вес и стоимость.
Есть и ещё одна практическая причина.
Если с поставками ламп начнутся проблемы, то мы просто не сможем производить столько усилителей. Мы выпускаем их тысячами. Если бы в каждом усилителе было в два-три раза больше ламп – просто ради того, чтобы можно было написать на панели "All-Valve", смогли бы производить их в двое или трое меньше.
Звук тишины
Интеграция новейшей технологии цифрового моделирования кабинетов CabRig в усилители серии St. James– это вторая сторона медали в плане удобства. Лёгкий ламповый усилитель сам по себе теряет смысл, если он не соответствует современным требованиям: более низкому уровню сценической громкости и расширенным возможностям подключения.
Изначально St James должны были получить те же аналоговые кабсимы, что использовалась в более ранних усилителях Blackstar. Однако , как повезло, специалисты по цифровым технологиям из команды разработчиков Blackstar рассказали Полу о своей работе над CabRig – и оказалось, что это идеально подходит для современного, более удобного лампового усилителя.
Особенность системы в том, что звук, сформированный в CabRig, можно получить абсолютно тихим, но при этом задействуется весь усилитель – включая оконечный каскад и выходной трансформатор. Обычно для этого требуется внешнее устройство вроде Universal Audio OX Amp Top Box или Two Notes Torpedo Captor – так называемый лоадбокс, который создаёт нагрузку на выход усилителя, чтобы тот не пытался работать "вхолостую" с бесконечным импедансом и в процессе не вышел из строя.
Такие устройства, особенно рассчитанные на большую мощность, могут быть довольно тяжёлыми. Но решение Blackstar по нагрузке усилителя без увеличения веса оказалось гораздо проще.
У нас есть переключатель мощности 50Вт/2Вт. Если усилитель используется без подключённого кабинета, он автоматически снижает мощность до двух ватт, а затем нагружает её. Таким образом, при записи по-прежнему работает весь усилитель – но поскольку мощность всего два ватта, реактивная нагрузка может быть гораздо меньше и легче.
Если же к усилителю подключен кабинет, он сам выполняет роль нагрузки – даже когда используется CabRig. В любом случае это всегда безопасно, и в формировании звука задействован весь тракт – преамп, оконечник и выходной трансформатор.
Именно поэтому Пол искренне воодушевлён, когда рассказывает об усилителях St James.
Не люблю использовать выражение "универсальное решение", оно звучит довольно банально. Но для меня это действительно первый случай, когда я могу использовать один усилитель во всех ситуациях: и на репетиции, и на концерте индивидуальным ушным мониторингом везде где только можно. Теперь я просто приезжаю на концерт, звукорежиссёр подключает XLR – и всё готово. При этом можно крутить обычные ручки, не нужно заходить в какие-либо меню.
Задавая тренд
Итак, ожидает ли Пол, что другие производители последуют примеру, и начнут выпускать лёгкие ламповые усилители с подобной архитектурой?
Скорее всего, да. Если серия St James окажется успешной, думаю, мы, вероятно, увидим и более широкое использование импульсных источников питания в ламповых усилителях.
Это как и с любой другой техникой: никто не скучает по старым тяжёлым телефонам или ноутбукам. Мы смеёмся над теми "кирпичами", которые люди носили с собой в восьмидесятые. Лично я точно не собираюсь возвращаться к перетаскиванию туда-сюда своей громоздкой тяжёлой стереосистемы! – она отправится либо на eBay, либо в комиссионку. Думаю, многие посмотрят на такие усилители и скажут: "Ну и нахрена нам такая тяжёлая аппаратура?" И тогда рынок постепенно подтянется
Что дальше
Что же касается будущего самой серии Blackstar St. James, внимательные читатели нашего ресурса уже могли заметить небольшой намёк.
"Могу сказать, что уже произошла одна маленькая оплошность", – смеётся Пол Стивенс. "Мы выпустили две головы, два кабинета и два комбо. Но в руководстве пользователя, которое я писал, я пытался сделать текст "на будущее" – и упомянул ещё пару устройств. А это руководство уже выложено на сайте… Так что да, на подходе ещё две модели".
Речь идёт о паре комбиков с конфигурацией динамиков 2×12", один на лампах 6L6, другой на EL34 – таких же, как нынешние модели с одним 12" динамиком и головы.
По-моему, это прямо на первой странице – там, где написано "Спасибо за покупку этого устройства Blackstar…". Я недавно открыл руководство, хотел кое-что проверить, и подумал: "Чёрт!" Но уже поздно – всё уже опубликовано".
Киллиан Бретнэк, – один из основных штатных авторов Guitar.com. Он пишет новости, тематические статьи и обзоры гитарного оборудования с 2019 года. В свободное время Киллиан собирает и модифицирует гитарные педали, перестраивает свой педалборд и активно пропагандирует достоинства ProCo RAT. [от переводчика: Некоторым может показаться странным произношение имени Cillian, не соответствующее правилам английского языка. На самом деле, это просто ирландское имя]
