
Технологии Tierra
Скорость определяет характер
Масштабные научные исследования, проведенные в ходе проектирования и прототипирования Tierra показали, что усилители, имеющие высокое быстродействие (скорость нарастания выходного напряжения), более широкую полосу и не имеющие ёмкостной коррекции в цепи общей отрицательной обратной связи (ООС), в итоге демонстрируют наиболее интересное звучание. Скорость нарастания выходного напряжения, при которой работа петли общей ООС перестает вносить в звук сколь угодно заметные на слух артефакты, составляет около 200 В\мкс и выше. Одновременно с этим, полоса пропускания для такого усилителя должна быть не ниже нескольких МГц.
Достижение на столько амбициозных технических параметров, для многих мировых производителей усилителей, по сей день остается нерешаемой инженерной задачей. Например, большинство промышленных Hi-Fi усилителей имеют значения скорости нарастания выходного напряжения до 15 В\мкс, а ширину полосы пропускания до 150 кГц. Лучшие представители High-End индустрии могут похвастаться значениями скорости нарастания в 350 В\мкс и полосой пропускания до 1.8 МГц.
Благодаря техническим решениям, на реализацию которых, разработчикам Tierra потребовалось более 15 лет, современная версия усилителя Classic имеет рекордные значения скорости нарастания выходного напряжения, превышающее 400 В\мкс и самую широкую в мире полосу частот — 7Мгц.
Столь широкая полоса требуется для обеспечения абсолютной линейности фазовой характеристики и достижения минимального фазового сдвига (всего 0,38 градуса) во всем слышимом диапазоне частот. Этот технический параметр имеет ключевое значение при формировании ширины, глубины и точности построения звуковой сцены.
Короткий тракт – залог высокого музыкального разрешения
Важной особенностью Tierra Classic, является очень короткий усилительный тракт, реализованный с высочайшей точностью на единой печатной плате. Общая конструкция выполнена таким образом, что в ней практически отсутствуют соединительные провода по питанию и полностью отсутствуют сигнальные проводники. Входные разъемы RCA и терминалы для подключения акустических систем соединяются непосредственно с платой усилителя, которая расположена вдоль задней стенки. Вся топология каналов усилителя – оконечные каскады, усилители напряжения, релейный селектор входов и лестничный релейный регулятор громкости локализованы в области разъемов и занимают на печатной плате место размером всего 140 мм на 70 мм.
Медные дорожки печатных плат Tierra Classic имеют толщину 105 мкм (при обычных значениях у других производителей в 18 или 35 мкм) и сквозную металлизацию отверстий. Длина связей при этом максимально короткая. Например, дорожка общей ООС имеет длину всего 4 мм, а резистор обратной связи снимает сигнал прямо с клеммы терминала для подключения акустики.
«Объемный экран» для защиты СВЧ схем
Для экранирования и сохранении устойчивости работы усилительных каскадов с плотной компоновкой активных элементов, работающих на сверхвысоких частотах, потребовалось применение нестандартных инженерно-технических решений в элементах конструкции внутри и на поверхности печатных плат. В Tierra использован, так называемый «объемный экран». Разработка и реализация технологий подобного рода, доступны не многим узкопрофильным специалистам, знакомым со спецификой работы СВЧ-оборудования и их влиянием на каскады усиления низкой звуковой частоты (УМЗЧ).
Топология «двойное моно»
Компоновка Tierra Classic выполнена в форм-факторе полноценного «двойного моно». Каждый канал имеет отдельный трансформатор в экране, выпрямитель, блок ёмкостей и свою схему защиты акустических систем от постоянного напряжения. Первичные цепи оснащены фильтрами второго порядка от ВЧ помех и фильтром постоянного напряжения в электросети. Дополнительные внешние сетевые фильтры и регенераторы напряжения для усилителя Tierra не требуются. Все сервисные схемы питаются от двух отдельных слаботочных трансформаторов (расположены под платой основных трансформаторов).
Чистый звук и ничего больше
В усилителе Tierra нет разделительных конденсаторов, нет емкостной коррекции и нет ограничения частотного диапазона. Все это позволило минимизировать фазовый сдвиг сигнала во всей полосе звуковых частот.
Контактная группа реле защиты не включена в сигнальную цепь, что исключает зависимость качества звучания от физического состояния контактов и снимает ограничения со значения выходного сопротивления усилителя, связанные с переходным сопротивлением замкнутой контактной группы (обычно, около 0.005 – 0.007 Ом). Усилитель Tierra имеет чрезвычайно низкое выходное сопротивление (всего 0.0001 Ом), что позволило получить коэффициент демпфирования нагрузки (демпинг-фактор) равный 40000 (4 Ом). Такие параметры достигнуты в том числе и за счёт большой глубины общей обратной связи — порядка 80 дБ.
Эти параметры определяют на сколько хорошо усилитель способен «контролировать» различные акустические системы. Чем ниже выходное сопротивление и выше демпинг-фактор, тем менее зависим усилитель от особенностей падения импеданса акустики и паразитных напряжений, возникающих в результате перемещения звуковой катушки в динамиках. Для сравнения, лучшие High-End усилители из известных нам, обладают демпинг-фактором около 5000 единиц.
Энерговооруженность с трехкратным запасом
Мощность блока питания усилителя Tierra Classic — 500 Вт. Он спроектирован с трехкратным запасом относительно максимальной потребляемой мощности. Общая ёмкость конденсаторов фильтра питания составляет внушительные 1 200 000 мкФ! Общая энергоемкость блока питания — 375 Дж, что при максимальной выходной мощности в 30 Вт (4 Ом) обеспечивает каждый выходной Ватт энергией в 12.5 Дж, или 25 Дж при нагрузке 8 Ом. Эти значения, примерно в 100 раз выше, чем у типового Hi-Fi усилителя. Для плавного заряда такой внушительной батареи электролитов реализована система ограничения потребляемого тока при включении питания.
Усилитель с Русской душой
Мы особо гордимся тем, что уже сегодня, ключевые узлы Tierra построены на компонентах современного Российского производства.
Сердцем всех усилителей Tierra, являются мощные биполярные транзисторы Российского производства VL035DP и VL035DN. Их технические характеристики абсолютно уникальны и значительно превосходят лучшие мировые аналоги. Комплементарная пара VL035DP/VL035DN разработана Виктором Лебедевым (буквы VL в маркировке) в Лаборатории Электрофизических Исследований (НПП ЛЭФИ). Эти специальные транзисторы для аудио, производились ограниченной партией на высокотехнологичной линии в г. Зеленоград в 2021-2022 году. До выпуска этих полупроводников, ни один мировой производитель не предлагал подобных выходных транзисторов с током коллектора до 15А и минимальной граничной частотой 100МГц. Особо ценным является то обстоятельство, что, коэффициент усиления транзисторов VL, абсолютно постоянен (при токе коллектора от 0 до 7,5 А). Это означает независимость уровня искажений выходного каскада от отдаваемого в нагрузку тока.
Все печатные платы Tierra производятся по специальному заказу на одном из самых современных отечественных предприятий «Резонит».
Силовые трансформаторы для усилителей Tierra, уже многие годы производятся на одном и том же предприятии в г. Покров, Владимирская область.
Все модели усилителей оснащаются прецизионным лестничным регулятором громкости конструкции Максима Волобуева.
Помимо перечисленных, в усилителе множество и других комплектующих Российского производства. В будущем мы будем стараться нарастить использование отечественной элементной базы в тех узлах, где будет достигаться слышимое улучшение качества звука.
Звук «из тишины» без искажений
Отношение сигнал\шум Tierra Classic — 120 дБ. Экстремально низкие значения собственных искажений, находятся на границе порога измерений лабораторных комплексов. Уровень нелинейных искажений составляет всего 0.0005%. Интермодуляционные искажения: 0.0002%. Подобными характеристиками, как правило, обладают усилительные системы только самого верхнего High-End сегмента.
Выглядит так же хорошо, как и звучит
На создание нового корпуса команде Tierra, потребовалось почти два года. Точно подогнанные друг к другу цельно-фрезерованные алюминиевые панели толщиной более 20мм, объеденены в монолитную конструкцию без единого видимого винтового соединения.
Усилитель Tierra выглядит исключительно минималистично и подчеркнуто строго, а качество финишной отделки соответствует уровню лучших представителей High-End индустрии. Массивные фрезерованные «ребра» боковых панелей, дополнены позолоченной символьной табличкой с указанием уникального серийного номера для каждого экземпляра новой лимитированной коллекции Tierra Classic.
Внутренняя конструкция корпуса Tierra не менее интересна. Помимо просто «красивой картинки» внутреннего убранства, в каждый элемент корпуса заложена максимальная функциональность. Дело в том, что особенности работы СВЧ каскадов Tierra, накладывают дополнительные ограничения на «пространственное» разделение усилительных модулей. В результате объемного проектирования и 3D моделирования были разработаны специальные цельно-фрезерованные кронштейны сложной формы для размещения печатных плат. Дополнительно, распределенная система внутренних распорок, механически усиливает жесткость и общую несущую способность всей конструкции корпуса усилителя.
Такое усложнение корпуса, в итоге привело к ощутимому улучшению итогового звучания Tierra. Общий вес усилителя в новом корпусе достиг внушительных 39 кг. Тяжелая, жесткая и механически хорошо демпфированная конструкция, максимально эффективно подавляет любые внутренние резонансы и значительно повышает общую помехозащищенность чувствительных каскадов Tierra Classic.
Даже штатные ножки, на которые опирается усилитель, представляют из себя уникальную патентованную конструкцию, влияющую на результирующее звучание. Как правило, на финальном этапе «настройки звука» для компонентов такого высокого уровня, аудио энтузиасты стараются использовать отдельные специализированные вибро-развязывающие опоры, или платформы сторонних производителей. В случае с Tierra Classic – этого не потребуется.
Простота использования
Пара фрезерованных ручек управления на фронтальной панели усилителя, помимо очевидной функции вращения, имеют и функцию «нажатия». Левая – отвечает за выбор источника и может временно отключать звук (режим Mute), при нажатии. Правая ручка – регулирует уровень громкости и, по нажатию включает, либо отключает питание устройства. Пульт дистанционного управления, входящий в комплект поставки, позволяет управлять всеми функциями усилителя.
В Tierra Classic нет никаких других дополнительных настроек и регулировок, что обусловлено не только стремлением сделать этот усилитель функционально простым и надежным, но и является ярким воплощением концепции абсолютно бескомпромиссного High-End устройства, где во главе угла, поставлено прежде всего, достижение максимально возможного качества звучания.