Анатомия электрогитары. Часть 5: усилители. Почему лампа?
Немного истории
Итак, конец сороковых — начало пятидесятых, сначала электрогитару выпускает Bigsby, потом Fender и, наконец, Gibson. Причем успешными оказались только Fender и Gibson. И выпускались эти гитары уже специально под имеющиеся на рынке гитарные усилители. Строго говоря, они были не совсем гитарными, хотя и выглядели как современные комбо. В эти усилители можно было включать, например, угольные и пьезоэлектрические микрофоны, виниловые проигрыватели и прочие модные в 30-х — 40-х годах штуки.
По сути, это были бытовые усилители, вроде современных bluetooth-колонок. С той разницей, что весили они гораздо больше, не умели работать от батареек и звучали гораздо хуже. «Специализированными» эти усилители стали, когда производители придумали продавать электрогитары комплектами — сразу с усилителем. Попыток «запустить индустрию» было много, но получилось только у Лео Фендера. Именно его усилители заложили, по большому счету, основу того, что сейчас называется гитарным усилителем.
То, что под гитарным усилителем мы, главным образом, подразумеваем ламповый прибор — не случайно. Просто когда они появились, других не было. А ламповая техника сама по себе — это не про HI-FI. Нужно очень сильно постараться, чтобы получить высокую линейность сигнала без искажений. И линейно работать это будет в небольшом динамическом диапазоне сигнала.
Ручка громкости у лампового усилителя является также ручкой сатурации: чем громче, тем больше искажений. Производители гитарных усилителей в то раннее время и не стремились создать Hi-End устройство, просто выжимали из схем максимально возможную мощность. Конечно, были схемотехнические решения, устранявшие некоторые проблемы с искажениями, но «гитарные» усилители уже нашли свою экологическую нишу.
Гитаристы достаточно быстро нашли «прикольный эффект», выкрутив ручку громкости усилителя до максимума. Собственно, с этого момента эволюция гитарных усилителей порвала со стандартами качества звукоусиливающей аппаратуры и пошла по своему пути, а именно, по пути поиска наиболее благозвучных искажений. Но предком гитарного усилителя был обычный бытовой ламповый усилитель с широкополосным динамиком.
Схемотехника гитарного усилителя
Схемотехнически гитарные усилители являются достаточно простыми устройствами. Какой нибудь Fender Champ состоит из 30−35 деталей, включая динамик. Конечно, современные 3-канальные монстры сложнее, но построены они по одному и тому же схемотехническому принципу: предусилитель+оконечный усилитель с трансформаторным выходом.
Большая часть тембра формируется в предусилителе, оконечник же отвечает за передачу сигнала на динамик. Однако, оконечник тоже не просто «масштабирует» сигнал, его поведение также нелинейно, хоть и в меньшей степени.
Другими словами, в ламповом гитарном усилителе любой функциональный элемент вносит искажения, и замена маленькой детали может существенно повлиять на звук. Например, соединив в одной схеме предусилитель от одной схемы с оконечником от другой, мы можем получить звук, не похожий ни на то, ни на другое, и звучать это может как очень хорошо, так и просто отвратительно.
Поэтому гитарный усилитель — это законченное целостное устройство, формирующее конкретный тембр, и на разработку конкретных решений обычно уходят годы.
И это несмотря на то, что типов оконечника всего два (однотактный и двухтактный, в классах A и AB), а предусилители вообще строятся исключительно на лампах 12AX7 по схеме с общим катодом.
Но почему лампа?
Разве нельзя построить гитарный усилитель на транзисторах? Можно, и такие усилители даже выпускаются и высоко ценятся в определенных кругах. Но, как я уже сказал, гитаристы ищут наиболее подходящие своему стилю тембры, основанные на искажениях сигнала. Лампа искажает сигнал в широком диапазоне, но делает это деликатно. Первые признаки искажений могут проявляться как компрессия сигнала, потом как легкое насыщение, постепенно доходя до жесткого перегруза. При этом, управлять этими искажениями, в общем-то, схемотехнически несложно.
Транзистор же остается линейным в широком диапазоне сигнала до определенного уровня, при превышении которого искажения нарастают быстро. То есть транзистор мягко сатурировать сигнал не умеет, для этого приходится значительно усложнять схему. Тем не менее, скопировать ламповый гитарный звук у чисто транзисторной техники пока не получилось.
Резюмируем:
Получить благозвучный тембр электрогитары проще всего на базе ламповой схемотехники. Именно эта простота и определила вектор развития гитарных усилителей. Сейчас ситуация начала меняться — на сцену вышли цифровые процессоры и компактные усилители D-класса. Однако, в качестве референса для алгоритмов выступают все те же ламповые усилители.
В общем, ответ на вопрос, почему гитарные усилители ламповые, лежит между «лампа музыкальнее искажает» и «так исторически сложилось».
В следующий раз поговорим о современных альтернативах ламповым усилителям и попробуем ответить на вопрос — а нужен ли ламповый усилитель в 2020 году (спойлер: альтернативы есть, ламповые усилители нужны не всем и не всегда, я пользуюсь, в основном, ламповыми усилителями и отказываться в обозримом будущем не собираюсь).
