Интервью Кэлина Габриэля для Absolute Sound

Роберт Харли: Расскажите о том,  как Вы начали заниматься изготовлением систем питания для аудио.

Кэлин Гэбриэл: В рамках своих студенческих исследований я занимался техническими дисциплинами. Закончив учебу, я поступил на службу в военное подразделение  Агентства Национальной Безопасности США. Я прошел обучение в области сбора цифровых данных и кодирования, которое включало в себя изучение электронных источников питания. Моя работа в армии была связана с разработкой оборудования, способного обнаружить и зафиксировать на низком уровне передаваемые сигналы, которые  в то время было теоретически невозможно различить. Вскоре после увольнения с военной службы я принял участие в изучении эффектов, производимых звуком на человека. Позже я работал в компьютерной индустрии, имея дело, в первую очередь, с высокоскоростным сетевым оборудованием — таким, как Ethernet-устройства, маршрутизаторы, мосты и компоненты волоконно-оптических каналов.

Р. Х.: Повлияла ли ваша работа над воздействием низкоуровневых сигналов на разработку систем поддержания нормальных параметров электроснабжения?

К. Г.: Да, она стала основой для моих текущих исследований сложного характера электронных блоков питания и того, как они влияют на обнаружение и разрешение низкоуровневого сигнала. Моя работа в этой области заключалась в изучении возможной роли кроссовера в том воздействии, которое оказывает производимый системой шум на запись и воспроизведение аудио. Вопреки популярной теории и практике проектирования, мы узнали, что излучаемые электромагнитные помехи и шум, вызываемый электропитанием и возникающий внутри систем взаимосвязанных компонентов, был гораздо более реальной угрозой детальному разрешению, чем источники шума, находящиеся за пределами системы. Обращение к искажениям ближнего поля и высокочастотным шумам, генерируемым мостовыми выпрямителями, цифровой архитектурой и  импульсными блоками питания в самой системе, привело к наиболее заметному повышению разрешения и точности воспроизведения деталей.

Р. Х.: Какие ошибочные представления, по вашему мнению, присущи аудиофилам в том, что касается сетей переменного тока и источников стабилизированного питания?

К. Г.: Их довольно много, поэтому я остановлюсь только на самых распространенных, которые имеют отношение к нашим исследованиям и проектированию энергетических систем. Важнейшее заблуждение заключается в следующем: доставка переменного тока к электронным компонентам — простой, низкочастотный процесс, так как частота переменного тока не превышает 50 или 60 Гц. Подобный упрощенный взгляд вызывает к жизни аппараты, в которых задействованы различные фильтры нижних частот с большим количеством розеток, использующие трансформаторы, дроссели и катушки индуктивности. Эти разработки основаны на предположении, что защита электроники от скачков напряжения и шумов, вызванных единой энергетической системой, обеспечит заодно превосходный звук и технические характеристики, отличные от тех, которыми обладают лучшие современные аудио/видеосистемы. На первый взгляд, это имеет смысл, и большинство из этих устройств работает так, как и обещает реклама, перенаправляя, фильтруя или восстанавливая форму волны входящего сигнала переменного тока. Проблема здесь состоит в том, что не учитывается динамический способ функционирования источников питания или влияние шумов, возникающих или сохраняющихся в самих электронных системах. Электронные источники питания не потребляют ток линейно, подобно электрической лампочке, вентилятору или просто двигателю. Двухполупериодные мостовые выпрямители и импульсные блоки питания в электронных устройствах тесно связаны с линией переменного тока, выравнивая мгновенные всплески импульсов относительно высшего и низшего пиков синусоиды. Чтобы зарядить конденсаторы источников питания, достаточно нескольких миллисекунд. Это означает, что с точки зрения функционирования источника питания передача электроэнергии переменным током является процессом высокочастотным, а не низкочастотным. Если электронный компонент подключен к низкочастотному фильтру или индуктивному устройству, то это приводит к двум фундаментальным проблемам. Одна из них такова: индуктивные устройства, включенные в линию (с последовательным расположением), вызывают замедление скорости заряда в конденсаторах источников питания. Наш  опыт показывает, что полное сопротивление мгновенного движения тока к источникам питания в аудиотехнике приводит к заметной потере точности фазовой и временной синхронизации  звука. Чаще всего это воспринимается как потеря динамики или непосредственности ощущений.Вторая, не менее важная проблема связана с фильтрами нижних частот, предназначенных для улучшения звуковых характеристик. Они блокируют внешние помехи с помощью индуктивного реактивного сопротивления; однако, в свою очередь, они также мешают возникшим в системе шумам найти путь выхода. Подобные условия создают своеобразную ловушку для шумов, возникших в источнике питания, и вызывают их отражение обратно к аудиокомпоненту, а также загрязняют линию питания для другого компонента, подключенного к тому же источнику стабилизированного питания.
Основная цель при разработке наших распределителей питания — в том, чтобы увеличить до максимума мгновенную доставку тока при минимизации межкомпонентного загрязнения шумами. Мы используем линейные фильтры простого порядка для того, чтобы свести к минимуму вредное реактивное сопротивление источников стабилизированного питания, в целях обеспечения функционирования наших сетевых фильтров в соответствии с заданными стандартами с максимально широким кругом электронных систем. Если бы ведущие разработчики устройств записи и воспроизведения стали создавать собственные источники питания и решили использовать катушку индуктивности, включенную в линию  последовательно с первичной обмоткой своего трансформатора, то они бы задействовали её. Если бы им понадобилось реактивное устройство какого-либо другого типа, резонирующее на определенных частотах, то оно уже было бы включено в систему. Производители лучших на сегодняшний день звукозаписывающих и воспроизводящих компонентов разрабатывали свои источники питания таким образом, чтобы они работали без проблем с первоначальной синусоидой переменного тока, а не с той, которая была обработана, перенаправлена или затруднена.Насколько это возможно, мы стараемся следовать принципу Гиппократа — “не навредить”. В таком случае, если нам удается сделать что-нибудь полезное и избежать при этом побочных эффектов, мы стремимся использовать это в своих изделиях. Именно эти принципы привели нас к разработке первого пассивного источника стабилизированного питания в лице Hydra. В результате мы получаем поддержку от сообщества производителей электроники и студийной промышленности.

Р. Х.: Почему столь важны последние шесть футов сетевого кабеля, если им предшествуют целые мили плохого провода?

К. Г.: Это связано с первым заблуждением, согласно которому передача электроэнергии является простым процессом. В действительности же, когда вы подключаете несколько устройств к электросети, вы подсоединяете их к одному электрическому узлу, связывая их, таким образом, вместе. Если хотя бы один из компонентов в подобной системе переадресует помехи к источнику питания и заземлению, то все устройства, которые подключены к этой электросети, пострадают. В большинстве случаев в каждой системе имеются несколько компонентов, создающих и распространяющих огромное количество высокочастотных шумов, с которым ни один источник питания, вне зависимости от того, насколько качественно он спроектирован, не способен справиться.Наши сетевые кабели разработаны так, чтобы действовать как индуцированные, шумоизолированные удлинители  первичной обмотки в источниках питания компонентов. Таким образом, они играют заметную и понятную роль в системе, представляя собой начальный внешний электрический интерфейс для каждого электронного компонента. Этот первоначальный интерфейс может выступать в качестве антенны для излучаемого и вызванного заземлением шума, а может быть спроектирован так, чтобы изолировать источник питания от внутренних и излучаемых извне радио- и электромагнитных помех.
Сетевой кабель — это не несколько последних футов шнура от электроэнергетической системы до компонента, а, наоборот, несколько первых футов — если вести отсчет от источника питания компонента. Чем дальше расположен источник возможных шумов от компонента, тем меньшее влияние сможет он оказывать на его электрическую  схему.

Р. Х.: Каковы основные механизмы воздействия сети переменного тока на качество звучания?

К. Г.: Это тоже своего рода заблуждение, поэтому я бы начал с объяснения основ. Электропитание не влияет на качество звука — оно и есть звук. Для начала нужно разобраться с основными терминами. Что касается аудио, то мы, как правило, считаем источником сигнал, зафиксированный или закодированный на каком-либо носителе, будь то пластинка, компакт-диск или магнитная лента. Настоящий же источник того, что мы слышим, — это электропитание, которое подается из розетки на стене, а потом выпрямляется и фильтруется источником питания, преобразовываясь в относительно стабильный источник постоянного тока. Именно этот источник постоянного тока и есть основной источник всего, и именно он приводит в движение диффузоры громковорителей.

Р. Х.: Аудиосигнал не подвергается “усилению”; выходные транзисторы модулируют поток постоянного тока, исходящий от источника питания, в копии входного сигнала.

К. Г.: Совершенно верно. Поэтому источником питания служит переменный ток, получаемый из розетки и обрабатываемый таким образом, что он становится идеально стабильным, неизменным и бесшумным. Но нам известно, что так не бывает при разработке устройств в реальных условиях. Если источник питания нестабилен или загрязнен, то и на выходе результат будет таким же. Если в источнике питания происходят какие-либо изменения или имеется некая аномалия, то вы всегда это услышите. Поэтому питание является основой воспроизведения музыки в аудиосистемах.Уяснив для себя этот вопрос, перейдем к следующему. Существуют два основных механизма, имеющих отношение  к питанию переменного тока и способных повлиять на качество звучания, а также несколько других, менее значимых. Обеспечение питанием играет важную роль, особенно вблизи входного разъема источника питания. Также очень важны проводники, в том числе тип металла, размер, геометрия проводов и тип диэлектрика. Качественные контакты и надежная заделка кабелей имеют решающее значение для конечного результата.
Следующий важный фактор, связанный с переменным током и влияющий на звучание, — это эффекты электромагнитного поля. К ним относятся излучаемый переменный ток на частоте 50-60 Гц, излучаемые импульсы, индуцированные выпрямителем, радиочастотные помехи от электронных схем, отраженные обратно на входной разъем электропитания и сетевые кабели. Ну и, конечно, все внешние источники радиопомех — такие, как Wi-Fi, реостаты для регулирования силы света лампы, сотовые телефоны и другие электронные устройства.
Есть и третья причина определенного функционирования сети питания. О ней, как правило, не говорят. Дело в том, что какие-то параметры поддаются измерению, а какие-то — нет. Занимаясь исследованиями из года в год, мы иногда натыкаемся на определенные явления, которые влияют на качество звучания, но которые невозможно измерить. Вы слышите некий эффект, вы можете повторить его, но вы не в состоянии найти ему научное объяснение. Подобные вещи действительно существуют, и их необходимо принимать во внимание, если вы хотите, чтобы ваша продукция была лучшей. Если же вы попытаетесь отгородиться от них, оправдываясь тем, что принимаете в расчет только те факты, которые можете измерить, то вряд ли вы добьетесь выдающихся результатов — по крайней мере, не в этой индустрии. Именно поэтому мы тестируем всё — и не только с помощью спектроанализаторов и осциллографов, но еще и путем прослушивания.
После 25 лет исследовательской работы нам стало ясно, что генерируемые, излучаемые и распространяемые системой шумы оказывают гораздо более существенное влияние на передачу и разрешение временных, фазовых и смысловых подробностей звучания. Сетевые кабели и распределение энергии должны выступать в качестве устройств изоляции ближнего поля для того, чтобы свести к минимуму последствия всех этих форм шума. Усовершенствование должно быть достигнуто без взаимодействия с током и без влияния на звучание подключенного электронного оборудования.

Р. Х.: Каков наиболее эффективный метод оценки функционирования устройств переменного тока?

К. Г.: Их оценивают практически так же, как любые электронные устройства или акустические системы, — за исключением нескольких важных отличий. Если сетевой кабель или распределитель мощности новый, то он должен “прогреваться” в течение четырех-пяти дней. Желая заменить заводские кабели, замените их все сразу и проводите сравнение. Иначе один качественный кабель вряд ли сможет выявить отрицательные стороны, затушеванные заводскими кабелями.  Нужно стремиться оценивать замену заводских кабелей как изменение всей системы в целом. Имейте в виду, что цепь распределения энергии работает идеально как целостная система, а не как случайное скопление разрозненных частей.
Мы разрабатываем наши продукты таким образом, чтобы они функционировали идеально, поэтому вывод о работе одного из наших сетевых кабелей в смешанной системе имеет небольшую ценность, в отличие от оценки совместного действия кабеля с другими отдельно взятыми устройствами.  Не нужно смешивать или последовательно включать источники стабилизированного питания, иначе вы рискуете получить весьма реактивную и нестабильную систему обеспечения мощностью. Также не следует сравнивать источники стабилизированного питания, пока другое устройство включено в ту же самую розетку: они взаимодействуют друг с другом, даже если выключены.

Р. Х.: Что нового в версии 2 относительно остальных изделий V-Ray?

К. Г.: Если не считать некоторых несущественных обновлений, Hydra 8 и 8 V-Ray остаются неизменными почти восемь лет, с момента их создания. Мы разработали новые шумоподавляющие составы, которые поглощают шум и рассеивают его, подобно излишнему теплу, на уровне его молекулярной структуры. Еще один новый материал, который мы назвали ZrCa, оказался значительно более прозрачным и достиг более высоких уровней разрешения по сравнению со старыми соединениями. В результате этого единственного изменения новые Hydra 8 v2 и Hydra V-Ray получили все преимущества в области максимальной прозрачности, непосредственности и динамики. Мы также внесли уточнения в схему емкостного фильтра, что привело к еще большему улучшению показателей разрешения и четкости.

Р. Х.: Что нового в серии сетевых кабелей CX?

К. Г.: Наши текущие исследования в области конструкции проводников и технологий доказали, что с помощью нашей запатентованной геометрии Helix повышение массы проводника сделало возможным значительное улучшение производительности без увеличения стоимости существующих моделей. Проектирование новых изделий с сотнями отдельных перемежающихся проводников, а не 10-20 проводников, что было нормой для предыдущего поколения, позволило добиться заметной разницы в итоговых показателях. Нам было очень приятно получить положительные отзывы о новых моделях СХ от наших дилеров, студий и производителей электроники.

Р. Х.: Вы создавали серии V2 и CX в расчете на конкретный звуковой результат?

К. Г.: Нет, мы никогда так не поступаем. То, чем мы на самом деле занимаемся, — это постоянное тестирование и исследование в поисках находок, притягивающих наши интересы. Поэтому, если нам удается разработать новые проводники или новую геометрию проводов, или новую процедуру эксперимента, или что-нибудь еще, что, по нашему мнению, окажется важным и полезным для звучания, то в таком случае мы берем эту новинку и используем ее в следующей версии своего продукта. Мы находимся в состоянии непрерывных исследований, но ничего заранее определенного не изобретаем. Мы просто всегда стараемся улучшить свою продукцию в целом, пытаясь при этом снизить ее розничную стоимость. Это и помогает нам оставаться конкурентоспособными. 

Absolute Sound январь 2011