Какие конденсаторы лучше для звука

Лучшие аудио конденсаторы

Как улучшить железо, или выбор конденсаторов для звука. Лучшие электролитические конденсаторы для апгрейда домашней и студийной аудиотехники в 2019-м году.

Так как я не только много менял и слушал конденсаторы в течении 2018 года, но и много читал форумы и статьи — опишу характер звучания электролитов не только своими впечатлениями, но и добавлю общее впечатление, часто совпадающее у различных людей из разноязычных форумов, по поводу звучания конденсаторов и их применения. Начну от самых лучших по звуку и от них опущусь к более простым:

Black Gate — ровное звучание по АЧХ, теплое и яркое, детальное. Яркость и окрас самые точные понятия применимые к звуку BG. У большинства слушателей именно это и вызывает ощущение живости звука и присутствия рядом с исполнителем.

Elna Silmic II — менее яркие, не окрашенные, но более динамичные и с большей сценой. Уровень баса тот же, бас не такой плотный как у Nichicon KZ, но мелодичный — шире чем у BG. Эти конденсаторы любят и выбирают за максимально живые средние частоты среди электролитов, после BG.

Elna Cerafine — относительно Silmic легче бас и более подчеркнуты высокие. Высокие подчеркнуты в хорошем смысле и они лучше чем у Silmic II. Поэтому многие предпочитают керафайны силмикам и я оставляю обе серии на 2-м месте. У Elna есть еще несколько серий, которые так же активно используются для аудио, но найти и купить их оригинал не так просто.

Nichicon KZ (Muse) — относительно Elna хуже высокие, что создаёт ощущение закрытости и меньшей сцены, но выигрывает у Elna по басу и динамике. Очень плотный бас и ощутимое его превосходство. KZ на 50 вольт ощутимо лучше.

Nichicon FG, FW, ES — относительно KZ более зернистые, но менее детальные, есть легкая пелена — звук бледнее, бас слабже, но все еще довольно музыкально. Серия ES (Muse) является биполярным (неполярным) поэтому пелена в звуке с ним малозаметна. FG схож с FW, но чуть лучше по всем показателям.

Vishay Sprague 515D — относительно бюджетных электролитов имеет хороший уровень баса, и хорошую динамику, детальность хуже чем у FG и FW (больше зернистость), но очень хорошо передает средние.

Panasonic ECA M-series — также довольно зернистые как и Sprague, дают меньше бас но более теплый и живой верх, в остальном схожи со Sprague.

Все эти типы конденсаторов отлично подойдут, если в вашем устройстве не импульсный блок питания, а классический с большим тороидальным или квадратным (броневым) трасформатором.

Но так как на дворе 2019 год и огромная доля техники, включая аудио, сделана с импульсными блоками питания (мелкие квадратные трансформаторы), то к таким БП, как правило, требуются более выносливые 105-градусные конденсаторы со своими особенностями, такие как Nichicon UPW — он же просто PW.

Nichicon PW — это упругий бас, чистый голос и даже высокие, ровная АЧХ. Его проблема лишь в отсутствии теплоты — оставляет четкую оболочку звука, но лишает наполнения. Похожее звучание с небольшой разницей и у других высокотемпературных электролитов 105C и низким ESR, а именно:

• Panasonic FC
• Panasonic FM
• Rubycon Z, ZL
• Nichicon HE

Как правило, эти электролиты производители студийной и качественной домашней техники используют в комбинации с конденсаторами 85C Elna, либо Nichicon, так делает и производитель топового студийного железа и аудио апгрейдов компания Black Lion, сочетая Nichicon PW с 85-градусными Nichicon FW.

Другой производитель крутых студийных пультов-компания Audient использует в своих консолях(пультах) сочетание 105-градусных Panasonic FM и 85-градусных Vishay Sprague

Компания Panasonic в дорогих сериях своих домашних кинотеатров сочетает Nichicon PW с 85-градусными Panasonic m-series и Elna. В комбинации это означает, что в импульсный блок питания устройств ставятся Nichicon PW, в непосредственной близости к импульсному трансформатору, а в остальные цепи устройства 85-градусные Nichicon, Elna и прочие. Поэтому эксперименты с этими 105-градусными конденсаторами, даже если у вас не импульсный блок питания, могут дать очень приятный результат в звуке. Чаще всего экспериментируют как раз с Nichicon PW и Panasonic FM (рекордсмен с самым низким ESR).

Пожалуй, это наиболее стоящие электролиты для аудио апгрейдов. Да, я знаю что Black Gate очень сложно достать, но не упомянуть его я не мог, поскольку люди с деньгами все же могут найти и побаловать себя ярким звуком.

Самыми выгодными по сочетанию цена/качество являются Nichicon FW и потому это выбор американской компании Black Lion, занимающейся апгрейдами и производством собственного студийного оборудования.

И самое главное, что теперь вы захотели узнать — где эти конденсаторы можно купить?
Black Gate покупают кто где сможет и многие натыкаются на подделки, одна позиция на данный момент есть здесь

Elna я заказываю на сайте www.audiomania.ru. И есть еще одна серия Elna ROD на сайте www.chipdip.ru. Nichicon всех серий есть там же на сайте www.chipdip.ru. Там же вы сможете заказать Vishay и Panasonic.

Покупать на aliexpress и китайских аккаунтах ebay я категорически не советую, так как это чистая лотерея!

Какие конденсаторы лучше для звука: виды, классификация и особенности звучания

Конденсаторы (Capacitors, CAP) являются важными компонентами в аудиосистемах. Они имеют различные показатели напряжения, тока и форм-факторов. Для того чтобы выбрать, какие конденсаторы лучше для звука, модераторам нужно разбираться во всех параметрах CAP. Целостность аудиосигнала во многом зависит от выбора конденсаторов. Поэтому при выборе правильного устройства необходимо учитывать все важные факторы.

Параметры CAP аудиосигнала специально оптимизированы для высокопроизводительных приложений и предлагают более эффективные аудиоканалы, чем стандартные компоненты. Типы конденсаторов, которые обычно используются в аудиоканалах, представляют собой алюминиевые электролитические и пленочные CAP, а какие конденсаторы лучше для звука в конкретных условиях, зависит от используемых схем и устройств: громкоговорителей, проигрывателей компакт-дисков и музыкальных инструментов, бас-гитар и других.

История звукового конденсатора

Конденсатор является одним из старейших электронных компонентов. Электрические проводники были обнаружены в 1729 году. В 1745 году немецкий изобретатель Эвальд Георг фон Клейст обнаружил лейденский сосуд, который стал первым CAP. Физик Питер ван Мюссенбрук — физик из Лейденского университета открыл лейденскую банку самостоятельно в 1746 году.

В настоящее время лейденская банка представляет собой стеклянный сосуд, покрытый металлической фольгой внутри и снаружи. CAP служит средством хранения электричества, а какие конденсаторы лучше для звука будет зависеть от емкости, ведь чем больше этот показатель, тем больше электроэнергии он будет хранить. Емкость зависит от размера противоположных пластин, расстояния между пластинами и характера изолятора между ними.

Конденсаторы, используемые в усилителях звука, бывают нескольких типов, например, обычный CAP с металлической фольгой для обеих пластин и пропитанной бумагой между ними. Конденсаторы с металлизированной бумагой (MP), также называемые бумажно-масляными CAP и металлизированные бумажные однослойные конденсаторы (МБГО) для звука, которые используются в цепях переменного, постоянного и импульсного тока.

Позже майлар (полиэстер) и другие синтетические изоляторы стали более распространенными. В шестидесятые годы прошлого века металлический CAP с майларом стал очень популярным. Две сильные стороны этих устройств — меньший размер и тот факт, что они являются самовосстанавливающимися. Сегодня это лучшие конденсаторы для звука, они используются практически в каждом электронном устройстве. Из-за огромных объемов торговли и производства таких типов конденсаторов они довольно дешевы.

Другой тип CAP — электролитический со специальной конструкцией с преимущественно высокими и очень высокими значениями в диапазоне от 1 мкФ до нескольких десятков тысяч мкФ. Они в основном используются для развязки или фильтрации в блоке питания. Наиболее распространенными в конструкции усилителей являются металлизированные майларовые или полиэфирные конденсаторы (МКТ). В усилителях более высокого качества в основном используется металлизированный полипропилен (МКП).

Технология изготовления компонентов

Технология CAP во многом определяет характеристики устройств, а какие конденсаторы лучше для звука зависит от класса оборудования. Высококлассные изделия имеют жесткие допуски и стоят дороже, чем конденсаторы широкого применения. Кроме того, такие высококачественные CAP могут быть многоразовыми. Высококачественные аудиосистемы требуют высококачественных CAP для обеспечения высшего класса качества звука.

Производительность или то, как влияют конденсаторы на звук, во многом зависит от того, как они припаиваются к печатной плате. Пайка вызывает напряжение в пассивных компонентах, что может привести к появлению пьезоэлектрических напряжений и растрескиванию поверхностно установленных CAP. При пайке конденсаторов необходимо использовать правильный порядок пайки и следовать рекомендациям профиля.

Все лавсановые конденсаторы для звука неполяризованные, то есть им не нужно маркировать вывод как положительный, так и отрицательный. Их соединение в цепи не имеет значения. Они предпочтительны в высококачественных звуковых цепях из-за низких потерь и уменьшенных искажений, если при этом позволяет размер изделия.

MKC металлизированный поликарбонатный тип уже практически не используется. Известно, что типы ERO MKC все еще широко применяются, потому что имеют сбалансированный музыкальный звук с очень небольшой окраской. Типы MKP имеют более яркий звук, а также отличаются большим диапазоном звучания.

Малоизвестный тип конденсатора MKV — это металлизированный полипропиленовый CAP в масле. Это лучший конденсатор для звука, поскольку обладает более мощными характеристиками, чем металлизированная бумага в масле.

Качество пассивных элементов

Конденсаторы, особенно когда они находятся на выходной сигнальной линии, сильно влияют на качество звука аудиосистемы.

Есть несколько факторов, которые определяют качество CAP, несомненно, очень важные для аудио:

1. Толерантность и фактическая емкость, необходимые для использования в фильтрах.
2. Зависимость емкости от частоты, так 1 микрофарад на 1 000 Гц не означает 1 микрофарад при 20 кГц.
3. Внутреннее сопротивление (ESR).
4. Ток утечки.
5. Старение — фактор, который со временем будет развиваться для любого продукта.

Лучший выбор приложений конденсатора зависит от применения в цепи и необходимой емкости:

1. Диапазон от 1 пФ до 1 нФ — схемы управления и обратной связи. Этот диапазон в основном используется для устранения высокочастотного шума на аудиоканале или для целей обратной связи, таких как мост усилителя Quad 606. Конденсатор СГМ в звуке является лучшим выбором в этом диапазоне. Он имеет очень хорошую толерантность (до 1 %) и очень низкие искажения и шум, но довольно дорогой. МКС или МКП — это хорошая альтернатива. На сигнальной линии следует избегать керамических CAP, поскольку они могут вызвать дополнительные нелинейные искажения до 1 %.
2. От 1 нФ до 1 мкФ — сцепление, развязка и подавления колебаний. Они чаще всего используются в аудиосистемах, а также между этапами, когда существует разница в уровне постоянного тока, устранение вибраций и в схемах обратной связи. Как правило, пленочные конденсаторы будут использоваться в этом диапазоне до 4,7 микрофарад. Лучшим выбором конденсатора для звука и аудио является полистирол (МКС), полипропилен (МКП). Полиэтилен (МКТ) является альтернативой с более низкой ценой.
3. 1 Ф и выше — источники питания, выходные конденсаторы, фильтры, изоляция. Преимущество очень высокая емкость (до 1 Farad). Но есть несколько недостатков. Электролитические CAP подлежат старению и сушке. Через 10 или более лет масло высыхает, а важные факторы, такие как СОЭ, меняются. Они поляризованы и должны быть заменены каждые 10 лет, иначе негативно повлияют на звук. При проектировании соединительного контура электролитов на сигнальной линии часто можно избежать проблем путем пересчета константы времени (RxC) для низкой емкости ниже 1 микрофарада. Это поможет определить, какие электролитические конденсаторы лучше для звука. Если это невозможно, важно, чтобы электролит имел менее 1 В постоянного тока и использовался CAP высокого качества (BHC Aerovox, Nichicon, Epcos, Panasonic).

Выбрав лучшее решение для каждой программы, разработчик может достичь наилучшего качества звука. Инвестирование в высококачественные CAP оказывает положительное влияние на качество звука, больше чем в любой другой компонент.

Тестирование CAP-элементов для приложений

Существует общее понимание о том, что различные CAP могут изменять качество звука в аудиоприкладных программах в различных условиях. Какие конденсаторы установить, в каких схемах и в каких условиях — остаются самыми обсуждаемыми темами у специалистов. Именно поэтому лучше не изобретать велосипед в этой сложной теме, а использовать результаты проверенных испытаний. Некоторые звуковые схемы, как правило, очень большие, а загрязнение в звуковой окружающей среде, например, в таких как заземления и шасси, может быть большой проблемой для качества. Рекомендуется добавлять нелинейность и природные искажения к тесту, проверяя остатки моста с нуля.

Собственное разрешение, МГц

Характеристики моделей

В идеальном случае разработчик ожидает, что конденсатор будет точно соответствовать его проектному значению, в то время как большинство других параметров будут нулевыми или бесконечными. Основные измерения емкости здесь не так заметны, поскольку детали обычно соответствуют допускам. Все пленочные CAP имеют значительный температурный коэффициент. Поэтому, чтобы определить, какие пленочные конденсаторы лучше для звука, проводят тестирование лабораторными приборами.

Коэффициент диффузии полезен при оценке эффективности электролитического источника питания. Это влияние на звуковые характеристики сигнальных CAP не согласовано и может быть весьма незначительным. Число представляет внутренние потери и при желании может быть преобразовано в эффективное последовательное сопротивление (ESR).

ESR не является постоянной величиной, но имеет тенденцию быть настолько низким в высококачественных конденсаторах, что не оказывает большого влияния на производительность схемы. Если бы были построены резонансные схемы с высоким Q, то это была бы совершенно другая история. Однако низкий коэффициент рассеяния является отличительной чертой хороших диэлектриков, что может служить хорошей подсказкой в дальнейших исследованиях.

Диэлектрическое поглощение может быть более тревожным. Это было серьезной проблемой с ранними аналоговыми компьютерами. Высокого диэлектрическое поглощения можно избежать, так слюдяные конденсаторы для звука могут обеспечить сети RIAA очень хорошим звуком.

Измерения утечки постоянного тока не должны влиять на что-либо, так как сопротивление любого сигнального конденсатора должно быть очень высоким. При использовании материалов с более высокой диэлектрической проницаемостью требуется меньшая площадь поверхности, тогда утечка будет практически несущественной.

Для материалов с более низкой диэлектрической проницаемостью, таких как тефлон, несмотря на его основное высокое удельное сопротивление, может потребоваться большая площадь поверхности. Тогда утечка может быть вызвана малейшим загрязнением или примесями. Утечка постоянного тока, вероятно, является хорошим средством контроля качества, но она не связана с качеством звука.

Нежелательные паразитарные компоненты

Транзисторы, интегральные схемы и другие активные компоненты оказывают существенное влияние на качество аудиосигналов. Они используют питание от источников тока для изменения характеристик сигнала. В отличие от активных компонентов, идеальные пассивные не потребляют энергию и не должны изменять сигналы.

В электронных схемах резисторы, конденсаторы и индукторы фактически ведут себя, как активные компоненты и потребляют энергию. Из-за этих паразитных эффектов они могут значительно изменить звуковые сигналы, и для повышения качества требуется тщательный выбор компонентов. Постоянно растущий спрос на аудиооборудование с лучшим качеством звука заставляет производителей CAP выпускать устройства с лучшими характеристиками. В результате чего современные конденсаторы для использования в аудиоприложениях имеют лучшую производительность и более высокое качество звука.

Паразитные эффекты CAP в акустической цепи состоят из эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), эквивалентной последовательной индуктивности (ESL), последовательных источников напряжения из-за эффекта Зеебека и диэлектрического поглощения (DA).

Типичное старение, изменения в рабочих условиях и специфические характеристики делают эти нежелательные паразитные компоненты более сложными. Каждый паразитарный компонент по-разному влияет на производительность электронной схемы. Начнем с того, что эффект сопротивления вызывает утечку постоянного тока. В усилителях и других схемах, содержащих активные компоненты, эта утечка может привести к значительному изменению напряжения смещения, которые могут влиять на различные параметры, включая коэффициент качества (Q).

Способность конденсатора обрабатывать пульсации и пропускать высокочастотные сигналы зависит от компонента ESR. Небольшое напряжение создается в точке, где два неоднородных металла связаны из-за явления, известного как эффект Зеебека. Небольшие батареи из-за этих паразитных термопар могут существенно повлиять на производительность схемы. Некоторые диэлектрические материалы являются пьезоэлектрическими, а шум, который они добавляют к конденсатору, проявляется из-за маленькой батареи внутри компонента. Кроме того, электролитические CAP имеют паразитные диоды, которые могут вызывать изменения в смещении или характеристиках сигнала.

Параметры, влияющие на путь прохождения сигнала

В электронных схемах пассивные компоненты используются для определения усиления, установления блокировки постоянного тока, подавления шума источника питания и обеспечения смещения. Недорогие компоненты с небольшими размерами обычно используются в портативных аудиосистемах.

Характеристики реальных полипропиленовых конденсаторов для звука отличаются от характеристик идеальных компонентов с точки зрения ESR, ESL, диэлектрического поглощения, тока утечки, пьезоэлектрических свойств, температурного коэффициента, допуска и коэффициента напряжения. Хотя важно учитывать эти параметры при разработке CAP для использования в тракте аудиосигнала, два из них, оказывающие наибольшее влияние на путь прохождения сигнала, называют коэффициентом напряжения и обратным пьезоэлектрическим эффектом.

Как конденсаторы, так и резисторы демонстрируют изменение физических характеристик при изменении приложенного напряжения. Это явление обычно называют коэффициентом напряжения, и оно варьируется в зависимости от химического состава, конструкции и типа CAP.

Обратный пьезоэффект влияет на номинальное электрическое значение конденсаторов для усилителя звука. В аудиоусилителях это изменение электрического значения компонента приводит к изменению усиления в зависимости от сигнала. Этот нелинейный эффект приводит к искажению звука. Обратный пьезоэлектрический эффект вызывает значительные искажения аудиосигнала на более низких частотах и является основным источником коэффициента напряжения в керамических CAP класса II.

Напряжение, приложенное к CAP, влияет на его производительность. В случае керамических CAP класса II, емкость компонента уменьшается, когда прикладывается возрастающее положительное постоянное напряжение. Если к нему подается высокое напряжение переменного тока, емкость компонента уменьшается аналогичным образом. Однако, когда прикладывается низкое переменное напряжение, емкость компонента имеет тенденцию к увеличению. Эти изменения в емкости могут значительно повлиять на качество аудиосигналов.

Общая характеристика гармонических искажений THD

THD конденсаторов для звука зависит от диэлектрического материала компонента. Некоторые из них могут давать впечатляющие характеристики THD, в то время как другие могут серьезно ухудшить его. Полиэфирные конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы относятся к числу CAP, которые дают самое низкое значение THD. В случае диэлектрических материалов класса II, X7R предлагает лучшие характеристики именно THD.

CAP для использования в аудиооборудовании обычно классифицируются в соответствии с применением, для которого они используются. Три приложения: путь прохождения сигнала, функциональные задачи и приложения поддержки напряжения. Обеспечение использования оптимальных конденсатор MKT для звука в этих трех областях помогает улучшить выходной тон и уменьшить искажения звука. Полипропиленовые имеют низкий коэффициент рассеяния и подходят для всех трех областей. Хотя все CAP, используемые в аудиосистеме, влияют на качество звука, компоненты, находящиеся на пути прохождения сигнала, оказывают наибольшее влияние.

Использование высококачественных конденсаторов класса аудио помогает значительно снизить ухудшение качества звука. Из-за их превосходной линейности пленочные конденсаторы обычно используются в аудиотракте. Эти неполярные конденсаторы для звука идеально подходят для аудиотехники премиум-класса. Диэлектрики, обычно применяемые в конструкциях пленочных конденсаторов с качеством звука для использования на пути прохождения сигнала, включают полиэфир, полипропилен, полистирол и полифениленсульфид.

CAP для использования в предварительных усилителях, цифро-аналоговых преобразователях, аналого-цифровых преобразователях и аналогичных приложениях совместно классифицируются как функциональные конденсаторы задания. Хотя эти неполярные конденсаторы для звука не находятся на пути прохождения сигнала, они тоже могут значительно ухудшить качество аудиосигнала.

Конденсаторы, которые используются для поддержания напряжения в аудиооборудовании, оказывают минимальное влияние на звуковой сигнал. Несмотря на это, требуется внимание при выборе CAP, которые поддерживают напряжение для оборудования высокого класса. Использование компонентов, оптимизированных для аудио приложений, помогает улучшить производительность звуковой схемы.

Полистирольный пластинчато-диэлектрический блок

Полистирольные конденсаторы изготавливаются путем намотки пластинчато-диэлектрического блока, подобного электролитическому, или путем укладки в последовательные слои, например, книгу (сложенная пленка-фольга). В основном они используются в качестве диэлектриков из различных пластиков, таких как полипропилен (MKP), полиэфир / майлар (MKT), полистирол, поликарбонат (MKC) или тефлон. Для пластин используют алюминий с высокой степенью чистоты.

В зависимости от типа используемого диэлектрика производятся конденсаторы разных размеров и емкости с рабочим напряжением. Высокая диэлектрическая прочность полиэфира позволяет изготавливать лучшие электролитические конденсаторы для звука небольшого размера и при относительно низких затратах для повседневного использования, когда особые качества не требуются. Возможны емкости от 1 000 пФ до 4,7 микрофарад при рабочих напряжениях до 1 000 В.

Коэффициент диэлектрических потерь в полиэфире относительно высок. Для аудио полипропилен или полистирол могут значительно снизить диэлектрические потери, но здесь следует отметить, что они намного дороже. Полистирольные используются в фильтрах / кроссоверах. Одним недостатком полистирольных конденсаторов является низкая температура плавления диэлектрика. Вот почему полипропиленовые конденсаторы для звука обычно отличаются друг от друга, так как диэлектрик защищен путем отделения паяных выводов от корпуса конденсатора.

Технология FIM с высокой плотностью энергии

Пленочные CAP большой мощности предлагают три категории этого типа: TRAFIM (стандартная и специальная), FILFIM и PPX. Технология FIM основана на концепции контролируемых самовосстанавливающихся свойств сегментированных пленок металлизации алюминия.

Емкость разделена на несколько миллионов элементарных элементов, объединенных и защищенных плавкими предохранителями. Слабые диэлектрические элементы изолированы, а перед перфорацией предохранителей изолируют поврежденные элементы, с которыми конденсатор продолжает работать в обычном режиме без короткого замыкания или взрыва, как это может быть в случае электролитических конденсаторов для звука.

При благоприятных условиях не следует ожидать, что ожидаемый срок службы CAP этого типа превысит 200 000 часов, а MTBF — 10 000 000 часов. Работая как батарея, эти конденсаторы потребляют небольшую часть емкости из-за постепенного разрушения отдельных элементов в течение срока службы компонента.

Серии TRAFIM и FILFIM предлагают непрерывную фильтрацию для высоких напряжений / мощностей (до 1 кВ). Емкость варьируется:

• от 610 мкФ до 15 625 мкФ для стандартного TRAFIM;
• от 145 мкФ до 15 460 мкФ для специального TRAFIM;
• от 8,2 мкФ до 475 мкФ для FILFIM.

Диапазон постоянного напряжения составляет:

• от 1,4 кВ до 4,2 кВ для стандартного TRAFIM;
• от 1,3 кВ до 5,3 кВ для персонализированного TRAFIM;
• и от 5,9 кВ до 31,7 кВ для FILFIM.

Конденсаторы серии PPX предлагают полный спектр сетевых решений для защиты от помех в тиристорах GTO, а также для блокирующих CAP, предлагая емкость от 0,19 мкФ до 6,4 мкФ. Диапазон напряжения для PPX колеблется от 1 600 В до 7 500 В с очень низкой собственной индуктивностью.

Пленочные конденсаторы для звука, как правило, имеют отличные высокочастотные характеристики, но это часто компрометируется большими размерами и компенсируется большой длиной провода. Можно заметить, что у маленького радиального конденсатора Panasonic собственный резонанс намного выше (9,7 МГц), чем у Audience (4,5 МГц). Это не из-за установленной тефлоновой крышки, а из-за того, что она имеет длину в несколько дюймов и не может быть присоединена к корпусу. Если разработчику нужны высокочастотные характеристики для поддержания стабильности в широкополосных полупроводниках, уменьшают размер и длину провода до абсолютного минимума.

Производительность звуковых цепей сильно зависит от пассивных компонентов, таких как конденсаторы и резисторы. Фактические CAP содержат нежелательные паразитные компоненты, которые могут значительно искажать характеристики аудиосигналов. Конденсаторы, используемые в тракте сигнала, в значительной степени определяют качество аудиосигнала. В результате требуется тщательный выбор CAP, чтобы минимизировать ухудшение сигнала.

Конденсаторы класса аудио оптимизированы для удовлетворения потребностей современных высококачественных аудиосистем. Пластиковые пленочные конденсаторы для звука используются в высококачественных аудиосистемах и имеют широкий спектр применения.

Рейтинг лучших конденсаторов для звука на 2023 год

Отменная акустическая система отличается не просто тем, что воспроизводит чистый и громкий звук, но и тем, что эти звуки способны разносится по всей округе. Чтобы прочувствовать весь сектор воспроизводимого звука и на порядок усилить мощность меломаны используют лайфхаки. Хитрым прибором-помощником для этой цели служит конденсатор. Совсем небольшое по размеру устройство цель которого сохранять в себе необходимое количество энергии. Какой у него принцип действия? Установленный на звуковую плату он проводит ток, отфильтровывает нагрузку помогая проигрывать звук.

Сейчас на рынке присутствует большое разнообразие моделей, которые отличаются ценой, уровнем мощности и техническими особенностями. Чтобы выбрать наилучший вариант, нужно хорошо разобраться, какие разновидности есть, в чем их плюсы и под какие звуковые карты они подходят. Чтобы точно знать, какие конденсаторы достойны покупки, редакторы сайта составили топ 2023 года используя отзывы реальных пользователей, технические характеристики и сравнительного анализа самых популярных моделей.

• 3.1.1 JB JFGC
• 3.1.2 MKP Jantzen Cross Cap
• 3.1.3 Visaton MKP 3.3/250
• 3.2.1 Jensen NOS 600 V 0.071 uF 1
• 3.2.2 Duelund Alexander by 900 V 0.68 uF copper
• 3.2.3 Audio Note NOS AN 630V 0.01 uF Puretinfoil
• 3.3.1 ELNA Silmic II
• 3.3.2 JJ Electronic TE030
• 3.3.3 Mundorf E-CapAC Raw

Разновидности, применяемые в современных звуковых платах

Несколько категорий, которые следует выделить для приборов для хранения энергии, используемых в усилителях:

• на основе электролита;
• на основе разных видов пленки;
• на основе бумаги.

Все такие подвиды применяются для создания звуковой волны. Если нет опыта, трудно разобраться в отличиях разных видов представленных на современном рынке деталей, все кажется примерно одинаковым, в действительности правильно подобранный конденсатор влияет не исключительно на качество, но во многом на удобство использования звуковой платы.

Электролитические

Когда в главной роли диэлектрика применяется оксид в основании металла (фольги), а электролит на катоде – такие устройства называют электролитическими. В таких моделях достаточно большая ёмкость и продолжительный срок эксплуатации – различные варианты такого изделия позволяют работать от 3 до максимального значения – 8 тысяч часов в самых максимальных температурных режимах. Достоинством этого типа устройств можно назвать сравнительно не плохую надёжность и не высокую цену. Недостатком – чтобы разработать на нем надежную Hi-Fi аппаратуру, нужно приложить не мало усилий.

Устройства такого типа очень посредственно подойдут для звука, так как длительный процесс зарядки и не спешный процесс разрядки (всему виной ионные процессы) мешают качественному звуковоспроизведению. На практике достаточно часто происходят поломки, из-за чего может выйти из строя не только звуковая плата, но и другая аппаратура, хотя в теории у таких устройств высокий барьер к износу. Используют в недорогих моделях, чтобы снизить общую цену готового изделия, так как это экономически выгодно производителям. Что касается потребителя такой выбор идет ему во вред. Низкая цена, к большому сожалению идет в данном случае идет не с высоким качеством в пере как хотелось бы меломану.

Конечно, есть небольшое количество экземпляров, которые выдают не плохие результаты, и этот факт мог бы вызывать радость если бы не один неприятный момент. Такие модели зачастую устанавливались на лимитированные серии, найти такой экземпляр порой не просто.



Пленочные

Когда в качестве вещества, плохо проводящего ток, используется пленка (фторопласт, полиэтилен, полистирол и другое) такой вид называется пленочным. Рассматриваемый тип отличается повышенным сопротивлением изоляции. Отличительной особенностью является способность к самовосстановлению, по прошествии пробоя диэлектрика. Температура для нормальной работы не должна превышать 200 градусов.

В сравнении с электролитическими пленочные проигрывают в емкости, но выигрывают в скорости работ. Пленочные модели выступают в качестве фильтра напряжения, плюс к этому разделительно-переходные обязанности возлагаются на них. Это повышает качество звука многократно. Хотя цена пленочных на порядок выше, чем электролитических, но с основной задачей они справляются гораздо лучше.

Для каждой отдельной модели устройств такие устройства подбираются сугубо индивидуально. Применение пленочных вариантов сильно влияет на решения в изготовлении звуковых плат. Проблема встаёт из-за малой мощности, их приходится либо сочетать с электролитными или использовать другие конструктивные подходы.

При парном сочетании нескольких типов конденсаторов большую часть устанавливают пленочного, меньшую электролитического вида. Благодаря этому электролитические не существенно искажают звук, но зато помогают в более рациональном расходовании энергии.

Бумажные

Следующий тип энерго накапливающих приборов, которые успешно применяются в звуковой аппаратуре это бумажные. В таких изделиях используются части в состав которых входит бумага, она может быть как сухая, так и пропитанная особым веществом. Это самый качественный и высокий по цене тип изделия. Несмотря на то, что их сочетают в использовании с электролитическими бумажные сохраняют высочайшее качество звучания и оставляют за собой отличные показатели. Конечно, не секрет, что знающие меломаны в состоянии отличить звучание бумажных устройств от всех других типов.

Есть бумажно-пленочные, а есть только бумажные версии. Рассмотренный вариант чаще устанавливают по специальному заказу клиента, поэтому можно сказать, что это штучный товар.



Нюансы применения

Чтобы выбрать для себя конденсатор, стоит обратить особое внимание на параметры, отвечающие потребностям, так как в конечном итоге именно это повлияет на то, насколько приятно будет звучать аудио.

Электролитические можно выбирать, если качество воспроизводимого звука не сильно важно. Если остановится на такой модели, то конденсатор на среднем уровне выполнит поставленную задачу. Такое устройство будет стоить не дорого и не потребуется сверхсложных при установке звуковой платы. Как и следует ожидать, рассмотренный тип конденсаторов будет установлен в моделях самого низкого ценового сегмента и высоких результатов Hi-Fi ждать не приходится.

Другое дело, когда речь заходит об устройствах на основе пленки и бумаги. При изготовлении звукоусилительной аппаратуры, в первую очередь, стоит отдавать предпочтение только такому типу конденсаторов, но все же кое-что стоит учесть.

Пленочные конденсаторы нередко грешат помехами, исходя из этого, не всеми подряд моделями нужно пользоваться. Отчасти это вызвано частями, которые могут указывать на нелинейное искажение, в частности в конкретных частотах. Применять подобного рода устройства целесообразно для подпитки и в не самых важных цепях на плате. За основную работу лучше, когда отвечают пленочные конденсаторы, им и будет по плечу накопить ток.

Анализ лучших видов для аудио и радиоустройств на 2023 год

Пленочные

Целенаправленно пленочные устройства имеют в своём составе материал разных видов, служащий диэлектриком. Преимущество данной конструкции — это отличная прочность, что позволяет долго служить в цепях с повышенным напряжением, практически снижая к нулю риск утечки. Очевидным минусом является незначительный объём.

Открывает тройку пленочных лидеров JB JFGC, он способен выдать прекрасное звучание и при этом сильно не ударит по бюджету. Отличительная особенность модели соединение пленки из полипропилена и полиэстера с участием смолы. Эта комбинированная модель работает благодаря сочетанию переменного и постоянного электричества, и прекрасно гармонировать с фильтрами в акустической системе.

Предельная температура, которую выдерживает эта модель, составляет 100 градусов. Напряжение колеблется в пределах 1000 В (250-1250). К сожалению, емкостные показатели не велики, не более 35 мкФ. Диаметр не велик 0,8 мм, размеры изделия небольшие, а продуманный дизайн помогает изделию без труда стать дополнением каждого стиля.

• привлекательная цена;
• дизайнерский вид;
• качество звучания на высоком уровне;
• широкая линейка наминала.
• не достаточная детализация звучания.



Очередная модель пленочного типа — MKP Jantzen Cross Cap. Выделяется на фоне конкурентов превосходным качеством звукопередачи и отменными характеристиками. Использование этого аппарата позволит пользователю, насладится звуком без всяких посторонних искажений.

Материалы покрытия отлично подобраны: полипропиленовая пленка, а наверху покрытие из смеси цинка с эпоксидом. Пленочное устройство функционирует в пределах 0,1-300 мкФ, устойчив к напряжению, не превышающему 400 В, так же он не габаритных размеров – это отличные показатели изделия, которое отлично подойдет потребителю. Все по формату 2 в 1 (цена и сверх качество).

• электроемкий;
• конструкция на совесть;
• формат 2 в 1.
• особенности корпуса – быстро теряет внешний вид.



Почетное 3 место занимает изделие фирмы Visaton. Цена уже на порядок выше двух лидеров топа и класс уже ниже. Применяется в качестве дополнения к фильтрам АС-класса High-End.

Преимущественной особенностью этой модели является пониженная вероятность потери тока в процессе интенсивной работы. Visaton MKP 3.3/250 выдерживает повышенное напряжение постоянного тока 250 В, этот факт добавлен производителями в название устройства. Внешний вид изделия, хотя и не может похвастаться эксклюзивным дизайном, зато маленькие габариты и правильно, 30 мм выверенное технически расстояние от одного вывода до другого дает возможность использовать его в различных звуковых установках. Существенным недостатком, который может огорчить не высокое качество смонтированных деталей.

• продается практически в любом магазине;
• сочетается с изделиями класса АС;
• пониженная вероятность потери тока.
• недостаточно высокое качество сборки.

Бумажные

Устройства, в которых в качестве диэлектрика выступает специальная бумага носят соответствующее название – бумажные. Из-за не высокой твердости, такое изделие опускают в специально подготовленные оболочки из металла. Интервал использования подобных изделий очень широкий, что позволяет применять на разных частотах.



Благодаря Jensen, получаемый звук достойного качества, он будет без помех на любой аппаратуре. Устройства этого производителя отличает длительный срок эксплуатации и надежность. Отличительная особенность отсутствие утечек. Дизайн модели 600 V 0.071 uF 1 не уникален (вытянутая форма и небольшие размеры), но радует палитра цветов – синий и цвет золота.

Как и указано в названии может выдержать напряжение, которое будет в районе 600 В. Емкостные показатели не велики – не выше 10 мкФ. Материалы, которые фирма Jensen NOS применила в изготовлении – это фольга из алюминия и бумага специального состава.

• достойное качество;
• не высокая цена;
• многофункциональная модель;
• на выходе воспроизводиться звучание на хорошем уровне.
• небольшая емкость.



Еще одна строка рейтинга по праву принадлежит марке Duelund Alexander. Очевидный плюс при использовании этой модели отличное звуковоспроизведение на разных типах техники. В производстве применяется фольга из меди с промасленной диэлектрической бумагой.

Особенность модели применение, без каких-либо добавок, посеребренной меди (бескислородная) которая размещается на выводах. Тот случай, когда высокая цена оправдана, благодаря возможности использования на абсолютно разных устройствах.

Характеристикам этой модели можно только позавидовать: способность справляться с напряжением до 900 В, линейка выбора емкости от 0,1 вплоть до 1 мкФ.

• превосходное качество воспроизводимого звука;
• применение для разных видов техники;
• отменные характеристики.
• цена выше среднего.



Последняя модель рейтинга с экстравагантным обликом от фирмы Audio Note. Цена модели выше среднего уровня, но и получаемый звук достаточно хорош. Достоинство рассматриваемой модели возможность применения как разделительного элемента, так и в качестве фильтрующего.

Особенность звучания заключается в том, что изделие способно поразить не просто чистым звуком, но и хорошо различимыми высокими звуками. Технические показатели модели: способно выдержать напряжение не более 630 В, варианты емкости в пределах 0,001-0,1 мкФ.

• отличное качество звукопередачи;
• применяются надежные материалы;
• широкий сектор применения.
• не бюджетный вариант для покупки;
• низкая емкость.

Электролитический вид

Этот вид самый не популярный. Одна из причин его не широкого распространения – это недолговечность. В качестве диэлектрика применяется небольшая часть оксида металла. Изделия этого вида «дружат» исключительно с постоянным и достаточно высоким напряжением. Возможны вариации металла.



Лидер этого рейтинга электролитического вида – это ELNA Silmic II. Недорогая модель, которая обладает отменными техническими показателями способными ощутимо улучшить конечный звук. Отлично подойдет для воспроизведения аудиопотока в высоком качестве.

Выпускается в корпусе из алюминия, благодаря которому внутренняя часть хорошо защищена. Внешний вид достаточно прост, не объемные параметры позволяют использовать изделие в сочинении с разнообразной техникой. В изготовлении применяются – волокно из шелка и нить (бескислородная). Сочетание этих материалов дает потрясающий результат – минимум изменения звука на всех частотах.

• высокая надежность сборки;
• не высокая цена;
• доступность в магазинах;
• возможность работы во всех частотах.
• максимальное рабочее напряжение не превышает 100 В.



Способности этой модели отлично подходят для того, чтобы звук аудиопотока стал гораздо чище. Применение этой модели хорошо сочетается с устройствами Hi-Fi, и сверх этого может выступать как устройство способное фильтровать звучание. Хотя это не сильно дорогие варианты, практика показывает, что их можно применять со специализированным оборудованием. Устройства Electronic TE030 очень износостойкие и качественно выполнены, поставив это устройство можно лишний раз не думать о возможности утечки тока.

Показатели изделия: максимально допустимое напряжение не должно превышать 385 В, внушительная емкость 47 – 800 мкФ! Таким показателям могут позавидовать даже очень дорогие модели этого вида.

• адекватная цена;
• материалы изготовления на высоком уровне;
• огромная емкость;
• применяется в специализированной технике.
• чаще продается исключительно в профессиональных магазинах.



Почетное третье место — у Mundorf E-CapAC Raw, которому по плечу поднять мощность на хороший уровень, но, к сожалению, он не в состоянии также хорошо справится с итоговым звучанием. Может устроить тех меломанов, для которых на первом месте надежность и не быстрая разрядка устройства.

Технические показатели этой модели на среднем уровне, но не стоит забывать и о невысокой конечной цене: неплохая емкость 22 мкФ и напряжение не превышает 100 В. Обычный внешний облик изделия, позволяет ему сочетаться с разными типами устройств.

• не высокая цена;
• хорошая емкость;
• продолжительно держит заряд.
• способно выдержать сравнительно не высокое напряжение (100 В).

Как выбрать

В данный момент на рынке происходить смена лидера, вместо тороидальных громоздких приходят устройства импульсного типа. Для выбора наилучшего конденсатора любителям качественной музыки необходимо отталкиваться от важных критериев:

• тип;
• компания изготовитель;
• импеданс;
• мощность всей системы;
• цепи напряжения;
• цена изделия.

Важно учитывать тот факт, что при необходимости или изменившихся потребностях под каждую модель можно подобрать сопоставимые заменители, они могут по техническим качествам и не проигрывать именитым моделям, а наоборот ни в чем им не уступать и стоить на порядок дешевле.

Выбирая устройство без посторонней помощи, необходимо тщательно изучить весь предлагаемый на рынке ассортимент сравнивая технические показатели и найти побольше отзывов о моделях. Благодаря такому детальному и скрупулезному анализу можно лучше разобраться в типах устройств, которые можно устанавливать на соответствующую аудио аппаратуру.

Лучшим выбором будет два типа конденсаторов – это бумажный и пленочный. Отличительной чертой их будет хорошее качество и устойчивая к износу конструкция, в этом они сильно превосходят электролитические. Понятно, что модели от популярных фирм стоят дороже, но кто захочет постоянно заменять неисправные детали вместо наслаждения чистым звуком? Успехов в покупке!

Звучание конденсаторов в фильтрах акустических систем — статья

Вот здесь еще материалы по этой теме, не вошедшие в основную статью.

Современная аудиотехника класса Hi End усилиями рекламы, обслуживающей интересы соответствующих компаний, оказалась мифологизирована до такой степени, что кажется уже невозможно отличить правду от вымысла, а реальность от самовнушения.

Работа аудиотракта оценивается потребителем по личным слуховым ощущениям. Сложность и неоднозначность связи между объективными параметрами звукового сигнала и субъективными ощущениями слушателя и зависимость этой связи от множества посторонних факторов создает благоприятные условия для недобросовестного бизнеса. Потребителю «на слух» приходится оценивать, насколько свойства того, за что он заплатил иногда весьма солидную сумму, соответствуют обещанному рекламой. А разобраться в этом непросто. Как заметил в одном из интервью директор по экспорту компании МONITOR AUDIO Д. Хоббс: «Многие, купив кабели за 5000 долларов, уже подсознательно настроены на то, что система зазвучит лучше. Так ли это в реальности — большой вопрос. Более того, потратив столько денег, никто даже себе самому не признается, что остался в дураках» [1].

Довольно характерное высказывание профессионала, не занятого в «кабельном» бизнесе. Разумеется, многочисленные эксперты из аудиожурналов излагают совсем иную точку зрения.

Если у абсолютного большинства технически образованных людей сложилось вполне адекватное представление о «полезности» «суперкабелей», то в отношении других аудиофильских компонентов подобного единодушия нет. Вот уже много лет предметом острых споров остается целесообразность применения аудиофильских резисторов, дросселей и конденсаторов в кроссоверах акустических систем (АС). Здесь все не так очевидно. С одной стороны нельзя отрицать объективность различий некоторых технических характеристик аудифильских и обычных компонентов, а с другой, величина этих различий в большинстве случаев не дает оснований считать, что их можно зафиксировать «на слух».

Одни компании комплектуют кроссоверы АС аудиофильскими компонентами, не преминув, разумеется, сообщить об этом в рекламных проспектах. Другие не менее авторитетные производители аппаратуры, в том числе и профессиональной, применяют в своих АС электролитические конденсаторы и дроссели с ферромагнитными сердечниками, что по аудиофильским меркам считается абсолютно неприемлемым.

Еще радикальнее расходятся мнения радиолюбителей. Одни публикуют обширные отчеты о прослушивании конденсаторов, констатируя существенные отличия в их «звучании» [2]. Другие вообще отрицают какое-либо положительное влияние дорогих аудиофильских компонентов на звук.

«Дорогостоящие компоненты для кроссоверов — напрасная трата денег, не улучшающая звук» — категорично заявляет Дж. Крутке — известный не только среди любителей, но и среди профессионалов DIY-конструктор АС [3].

Какие элементы выбрать для кроссовера самодельной АС: обычные или аудиофильские — вопрос не простой. Пассивный кроссовер состоит из резисторов, конденсаторов и дросселей.

С резисторами — все просто. Чаще всего, доказывая необходимость применения специальных аудиофильских резисторов, ссылаются на наличие индуктивности у недорогих проволочных аналогов. При этом преднамеренно замалчивается тот факт, что величина этой паразитной индуктивности ничтожно мала, и ее влияние на полное сопротивление резистора начинает сказываться на частотах свыше 200 кГц. Этим исчерпываются технические аргументы, а остальные, вроде «плохого звучания высокоомного материала проволоки» — из области фантазий.

С катушками индуктивности ситуация не столь очевидна. Если наличие ферромагнитных сердечников действительно может повлиять на звук не лучшим образом, то применение проводов из сверхчистой меди или серебра с добавлением 1% золота «аргумент» того же ряда, что и «кабельный». Стоимость такой катушки может достигать нескольких тысяч долларов за штуку. Ленточные (фольговые) катушки индуктивности обладают некоторыми преимуществами, но стoют намного дороже обычных проволочных, поэтому имеют гораздо худшее соотношение цена/качество. Однако подробное их рассмотрение выходит за рамки настоящей статьи.

С выбором конденсаторов ситуация не проще. Их объективные характеристики зависят от конструкции и материала корпуса (металл, пластик, компаунд), обкладок (специальная фольга, обычная алюминиевая фольга, металлизация), от типа диэлектрика (полипропилен, лавсан, бумага, керамика, оксид) и, наконец, от качества изготовления (аудиофильские элементы могут иметь как лучшее качество изготовления, так и такое же, как у элементов общего применения).

Даже, если оставить за скобками рекламную шелуху вроде «натуральности звучания благодаря применению натуральных материалов», то список требований к аудиофильскому конденсатору окажется довольно солидным:

• корпус — из металла или массивного пластика для обеспечения акустической развязки.
• обкладки из тяжелой фольги для исключения вибраций, причем желательно серебряной или с добавлением серебра для снижения сопротивления;
• «правильный» диэлектрик;
• высокое качество изготовления, гарантируемое принадлежностью аудиофильскому брэнду.

Такой конденсатор обойдется в $30-50 (конденсатор с серебрянными обкладками – несколько сотен, а из «натуральных материалов» — несколько тысяч долларов). Но, может, прав Дж. Крутке, и все это напрасная трата денег? И десятирублевый конденсатор К73-17 на самом деле «сыграет» не хуже? Настоящая статья — попытка разобраться в этом вопросе.

Наличие в конденсаторе обкладок из фольги, особенно медной, серебряной или с добавлением золота, обычно воспринимается аудиофилами как признак элитарности. С технической точки зрения использование фольги в конденсаторах для АС не дает существенных объективных преимуществ, но заметно сказывается на себестоимости. Поэтому в большинстве даже очень дорогих конденсаторов «для аудио», кроме фольговых масляно-бумажных, вместо фольги используют в действительности металлизированную полимерную пленку. При этом, некоторые производители в маркетинговых целях при описании конструкции конденсатора идут на некорректную подмену понятий, называя полипропиленовую пленку «полипропиленовой фольгой» ( polypropylene capacitor foil ), как, например, в описании конденсатора Mundorf МСар RXF.

Другой важнейший признак аудиофильского конденсатора — применение диэлектрика «правильного» типа. Самым каноническим диэлектриком считается полипропилен (ПП, англ. РР). Большинство современных специализированных конденсаторов «для аудио» (далее для краткости аудиоконденсаторы) использует именно его. По объективным характеристикам ПП почти идеальный материал, обладающий высокой стабильностью, малыми диэлектрическими потерями и абсорбцией. Другой канонический аудиофильский диэлектрик — пропитанная маслом бумага — полная противоположность ПП. Масляно-бумажные (МБ) конденсаторы по тангенсу угла потерь и, особенно, по диэлектрической абсорбции заметно проигрывают всем видам пленочных конденсаторов. По этой причине они сегодня применяются, в основном, только в низкочастотной силовой электротехнике и в небольших объемах в аудиофильской аппаратуре: ламповых усилителях и кроссоверах АС.

Оксидные неполярные конденсаторы — самые «не аудиофильские» из применяемых в кроссоверах. По тангенсу угла потерь и абсорбции они уступают даже МБ конденсаторам. С другой стороны, по величине удельной емкости оксидные конденсаторы вне конкуренции, и поэтому вопреки расхожему мнению используются не только в дешевых мультимедийных колонках, но и в профессиональных АС и в дорогих АС класса Hi-Fi — везде, где требуется высокая емкость.

Еще один часто применяемый в кроссоверах АС тип конденсаторов использует в качестве диэлектрика пленку из полиэтилентерефталата (ПЭТ, ПЭТФ, англ. PET). Коммерческие названия полимера: лавсан, полиэстер, майлар и др. Являясь дешевой и доступной альтернативой специализированным ПП и МБ аудиоконденсаторам, ПЭТ конденсаторы общего применения очень популярны как у профессионалов, так и у радиолюбителей из-за хорошего соотношения качество-цена. В то же время, ни один другой тип конденсаторов не вызывает таких резко негативных оценок со стороны аудиофилов за «плохое звучание». Подобное мнение укоренилось настолько прочно, что ПЭТ конденсаторы, в прайс-листах отечественных продавцов аудиокомплектующих называются полистирольными, хотя полистирол и полиэстер при некоторой схожести названий абсолютно разные полимеры. Все это послужило причиной особого внимания, уделенного этому типу конденсаторов в настоящей статье.

Результаты сравнительной субъективной экспертизы ПЭТ, ПП и МБ конденсаторов приведены в третьей части статьи, а здесь остановимся на технической стороне вопроса.

Первый из приводимых обычно аргументов в пользу отказа от применения ПЭТ конденсаторов в кроссоверах — повышенные тангенс угла потерь и коэффициент абсорбции. В табл.1 приведены характеристики некоторых типов конденсаторов (по материалам [4]), которые могут использоваться в АС.

Таблица 1

Типы конденсаторов по виду диэлектрика	Коэффициент абсорбции, %	Тангенс угла потерь, %	Снижение емкости на частоте 10 кГц относительно 100 Гц, %	Обозначения российских конденсаторов	Обозначения зарубежных конденсаторов
Полипропиленовые	0,1 — 0,2	< 0,5	< 0,1	К78	КР, МКР, MFP
Полиэтилентерефталатные	0,2 — 0,8	0,4 — 1,5	1,2 — 1,5	К73	КТ, МКТ, MFT, ММD
Бумажные фольговые	0,2 — 1,0	0,4 — 1,0	1,5 — 2,5	К40, К41
Металло-бумажные	0,5 — 5,0	0,5 — 3,0	2,0 — 4,5	ОМБГ, МБМ, МБГО, К42
Металло-бумажные ВЧ	0,5 — 5,0	0,5 — 1,5	1,5 — 2,0	МБГЧ
Оксидные неполярные	1,0 — 5,0	до 30	20 — 30	К50-6, К50-15, К53-7

Из таблицы видно, что параметры ПЭТ конденсаторов действительно заметно хуже, чем у ПП, но несколько лучше, чем у МБ. Кроме того, емкость ПЭТ конденсаторов не постоянна и снижается примерно на 1,5-2% на самых верхних частотах звукового диапазона. Однако у МБ конденсаторов изменение емкости в диапазоне звуковых частот больше 2%.

На рис. 1 приведены зависимости тангенса угла потерь от частоты для ПП (КР, МКР), ПЭТ (КТ, МКТ) и МБ конденсаторов (для ПП и ПЭТ — по материалам [5], для МБ конденсаторов измерено).

Выбирая тот или иной компонент для кроссовера, нужно четко понимать, что цифры технических параметров важны не сами по себе, а лишь как факторы, которые могут повлиять или не повлиять на качество звучания АС. При установке ПЭТ или МБ конденсаторов в ФВЧ второго порядка, изменение величины их емкости и тангенса угла потерь в полосе пропускания фильтра может привести к отклонению реальной АЧХ кроссовера от расчетной на величину до 0,3 дБ. Это означает, что установка в один и тот же кроссовер конденсаторов формально одинаковой емкости, но разного типа, действительно может создавать некоторые отличия в тональном балансе АС, однако эти отличия будут не более тех, что возникают из-за разброса параметров динамических головок одного типа или разброса характеристик других компонентов кроссовера, имеющих пяти- или десятипроцентный допуск на номинал. И даже если искушенному слушателю удастся уловить эту микроскопическую разницу в тональном балансе, то совсем не обязательно, что он предпочтет звучание дорогих ПП или МБ аудиоконденсаторов, а не дешевого ПЭТ, если не будет знать заранее, какой конденсатор установлен в кроссовере.

Влияние эффекта абсорбции заряда в конденсаторах на сигналы звуковых частот обычно сильно преувеличивают. Согласно отечественному стандарту измерение диэлектрической абсорбции производится после трехминутного пребывания конденсатора под напряжением неизменной величины и полярности, — в режиме, не имеющем ничего общего с работой конденсатора в кроссовере АС. При знакопеременном напряжении звуковой частоты абсорбция оказывается во много раз меньше величин, приводимых в соответствующих справочниках и указанных выше в табл.1. В частности, для ПЭТ конденсаторов диэлектрическая абсорбция за время равное 20мс составляет всего 0,1% [6], [7]. Согласно данным компании National Semiconductor [7], влияние абсорбции можно учесть введением в схему замещения конденсатора высокоомных RC -цепей. На рис. 2 показан пример такой эквивалентной схемы для ПЭТ конденсатора емкостью 1мкФ [7]. Эта схема замещения пригодна не только для широкого диапазона частот, но и в интеграторах и устройствах выборки-хранения АЦП – там, где важна задержка сигнала. Даже беглого взгляда на нее достаточно, чтобы понять, что влияние абсорбции в пленочных конденсаторах на АЧХ и ФЧХ кроссовера АС всегда пренебрежимо мало, а распространенное среди аудиофилов мнение о том, что будто бы повышенная (в сравнении с ПП) абсорбция ПЭТ конденсаторов ухудшает звук – аудиомиф.

Вот и все объективные причины, по которым конденсаторы теоретически могли бы вносить дополнительные (т.е. не учитываемые при расчете) линейные искажения в звуковой сигнал. Их величина при использовании ПЭТ и МБ конденсаторов, не выходит за рамки отклонений из-за технологического разброса номиналов конденсаторов и других компонентов кроссовера. Следует особо подчеркнуть, что по уровню вносимых линейных искажений ПЭТ конденсаторы ничем не выделяются на фоне аудиоконденсаторов, занимая промежуточное положение между ПП и МБ.

Но раз линейные искажения конденсаторов настолько малы, что не могут объяснить существенных различий в звучании АС, то, значит, причину надо искать в нелинейных искажениях. В качественно изготовленном конденсаторе нелинейные искажения могут возникать только вследствие зависимости его емкости от приложенного напряжения, т.е. целиком определяются свойствами диэлектрика. Этот эффект сильно выражен у оксидно-полупроводниковых танталовых и некоторых разновидностей керамических конденсаторов [8],[9],[10]. Поэтому их не следует применять в сигнальных цепях. В частности, высокую нелинейность имеют отечественные конденсаторы из керамики типа II (НЧ керамики), имеющие ТКЕ: Н20, Н30, Н50, Н70, Н90 и оксидно-полупроводниковые танталовые конденсаторы К53-7.

Что касается пленочных конденсаторов вообще и ПЭТ конденсаторов в частности, то их нелинейность очень мала [8], что вызывает серьезные методические трудности при измерении искажений. Заслуживающих доверия результатов подобных измерений мало. В качестве примера можно привести статью [9] компании Maxim/Dallas. Испытывались электролитические (танталовые и алюминиевые) и ПЭТ конденсаторы. На рис.3 показан шум и гармонические искажения, полученные на выходе усилителя для телефонов до и после установки ФВЧ с ПЭТ конденсатором, с частотой среза 1кГц. В полосе пропускания ФВЧ искажения ПЭТ конденсатора фактически не были зафиксированы: их уровень оказался ниже порога измерения, примерно равного 0,0003-0,0005%. Рост же относительного уровня шумов и гармоник ниже частоты среза фильтра — следствие уменьшения амплитуды основного тона при его прохождении через ФВЧ, а отнюдь не роста уровня самих шумов и гармоник из-за установки конденсатора.

Попытки измерения коэффициента гармоник (Кг) конденсаторов, в том числе и пленочных, предпринимались неоднократно. При традиционном способе измерения пороговая чувствительность метода определяется собственными искажениями измерительного стенда, и, как следует из [9], для тестирования пленочных конденсаторов, величина Кг стенда должен быть существенно ниже 0,0005%. Применительно к решаемой задаче — исследованию искажений конденсаторов в кросоверах АС — это требует наличия специального сверхлинейного усилителя мощности. Попытки обойти эту проблему путем вычитания искажений усилителя из общих искажений дают ненадежные результаты.

Чтобы избежать применения аппаратуры со сверхмалыми нелинейными искажениями, решено было измерять не гармонические, а интермодуляционные искажения. Тестируемый конденсатор включался в одну из типовых схем — фильтр второго порядка для ВЧ головки. Такой режим позволяет наиболее полно оценить качество конденсатора при соответствующем выборе тестовых частот. На фильтр с тестируемым конденсатором одновременно подавались два синусоидальных сигнала каждый напряжением 10В (эфф.), с частотами 70 Гц и 3кГц от двух разных усилителей мощности через специальный сумматор, развязывающий выходы усилителей. Это позволило полностью исключить интермодуляцию в самих усилителях. Полезный сигнал и искажения измерялись с помощью датчика тока в цепи резистора нагрузки, имитирующего ВЧ головку. Недостаток журнального места позволяет лишь очень выборочно ознакомить читателей с полученными результатами измерений.

Уровни максимальных интермодуляционных гармоник, полученных при тестировании, приведены в табл.2, а на рис.4 показаны наиболее характерные спектры искажений. Места локализации интермодуляционных гармоник отмечены маркерами, указывающими уровень и порядок гармоник, а числа, имеющие размерность процентов, — относительный уровень наиболее значимых из них.

Как и ожидалось, наибольшие искажения были зафиксированы у танталовых электролитических и керамических конденсаторов, что в очередной раз подтвердило неприемлемость их использования в АС.

Извлеченные из кроссовера компании ELAC алюминиевые оксидные неполярные конденсаторы продемонстрировали довольно высокую нелинейность — на уровне усилителей мощности среднего класса. Для сравнения спектр искажений такого усилителя показан на рис.4ж.

У остальных типов конденсаторов уровень искажений оказался примерно в десять и более раз ниже, чем искажения усилителя, и, по крайней мере, в сто раз ниже, чем искажения лучших современных динамических головок в аналогичном режиме тестирования. При этом количество значимых интермодуляционных гармоник в спектре конденсаторов очень мало — только первого и второго порядка. Гармоники более высоких порядков у всех конденсаторов, кроме оксидных и керамических, оказались ниже порога измерения (0,0001%).Полученные уровни искажений пленочных конденсаторов представляют скорее академический интерес. Они не могут быть услышаны в реальном звуковом тракте. Тем не менее, стоит прокомментировать полученные результаты. Уровень искажений отечественного К73-16 (3,3мкФ, 250В) и всех аудиофильских конденсаторов, кроме Jantzen Cross cap, ввиду их малости зафиксировать не удалось. У двух других отечественных ПЭТ конденсаторов искажения лишь чуть превысили порог измерения, что явилось следствием их относительной низковольтности (63В). Неожиданно высокую линейность продемонстрировала связка из отечественных конденсаторов МБМ, лишь немного уступив датскому МБ суперконденсатору Jensen. И это несмотря на самый большой тангенс угла потерь среди всех пленочных и бумажных конденсаторов в данном тесте. Китайские ПЭТ конденсаторы MMD показали наихудший результат, по видимому, из-за некачественного контакта выводов с обкладками, на что указывает наличие в их спектре нетипичной для нелинейности диэлектрика интермодуляции первого порядка.

Таблица 2

• Назначение: А — для аудио, О — общего применения
• Материал корпуса: М — металл, П — полимер, К — компаунд
• Тип обкладок: М — металлизация, АФ — алюминиевая фольга
• Тип диэлектрика: ПП — полипропилен, ПЭТ — лавсан, МБ — бумага, О — оксид, К — керамика.
• Акустический шум: «-» – не измерялся, 0 (0дБ) –уровень шумового фона измерительного бокса (шум конденсатора не зафиксирован)

Результаты измерений наглядно показали, что связь нелинейных искажений с тангенсом угла потерь и диэлектрической абсорбцией — миф, заботливо культивируемый заинтересованными компаниями. Ни эти параметры, ни «не кошерный» тип диэлектрика ни «плебейское» происхождение конденсатора сами по себе не являются причинами нелинейных искажений. Дешевые отечественные МБМ и ПЭТ конденсаторы показали себя не хуже европейских аудиоконденсаторов с трех- четырехзначными ценниками и однозначно лучше «одноклассников» из Китая и Тайваня. Однако среди дешевых конденсаторов попадались и некачественные образцы. Среди протестированных конденсаторов МБМ один экземпляр имел очень высокую нелинейность. У одного из китайских ПЭТ конденсаторов тангенс угла потерь оказался в пять раз выше типового для данного вида диэлектрика. Отечественные конденсаторы К73-17 при общем очень неплохом качестве показали довольно большой разброс по нелинейности. Правда, несмотря на это, все имевшиеся К73-17 оказались лучше тайваньских Bennic MKT. Стабильно высокое качество изготовления показали конденсаторы К73-16.

Для исследования качества акустической развязки, обеспечиваемой конструкцией конденсаторов, был проведен еще один тест. Измерялась АЧХ звукового давления, создаваемого конденсатором в ближней зоне при подаче на него напряжения 10В (эфф.) через ограничительный резистор сопротивлением 3,9 Ом. АЧХ снималась в диапазоне частот 500 Гц — 20 кГц.

Все конденсаторы в металлических корпусах, кроме ОМБГ-2, а также аудиофильский МСар Supreme в массивном корпусе из пластика продемонстрировали отличную акустическую развязку. Пресловутый «микрофонный» эффект им явно не грозит. Несколько хуже обстоят дела у МСар Audiophiler, еще хуже у К73-17 и Jantzen Cross cap. Китайские ММD и тайваньские Bennic вообще провалились в этом тесте. В табл.2 приведены результаты теста, а на рис.5 — АЧХ акустического излучения некоторых конденсаторов. Красная линия – первая гармоника, голубая линия – вторая гармоника.

Данный тест наглядно показал, что успешно решать проблемы акустического шума и «микрофонного» эффекта в конденсаторах можно и без применения обкладок из тяжелой фольги, как это делают некоторые производители аудиофильских компонентов. Применение обкладок из олова или других тяжелых металлов это не инженерное, а маркетинговое решение проблемы, позволяющее оправдать высокую цену продукта.

Получается, что дорогим аудиофильским конденсаторам объективно нечего предъявить в оправдание своей цены, кроме гарантированного качества изготовления и меньшего допуска на номинальную емкость.

Возвращаясь к свойствам ПЭТ конденсаторов можно утверждать, что имеющиеся на сегодняшний день объективные данные об их характеристиках не дают оснований утверждать, что их применение в кроссоверах АС может привести к снижению качества звука. Однако этот вывод противоречит утверждениям любителей высококачественного звучания, ссылающихся на свои субъективные ощущения. Объективные данные их не убеждают. В подобных случаях единственным способом выяснения истины остается проведение публичной субъективной экспертизы. Для того, чтобы результат экспертизы можно было считать объективным, она должна быть проведена с максимально возможным соблюдением правил, принятых для подобных мероприятий.

Для прояснения этого вопроса было решено провести собственный тест. 4-5 октября 2008 года в одном из московских аудиосалонов состоялась встреча радиолюбителей (рис. 6), главной целью которой было оценить, какой вклад оказывает проходной конденсатор, включенный последовательно с ВЧ головкой (тогда он оказывает наибольшее влияние на звук) в общее звучание системы. И действительно ли отечественные и доступные конденсаторы типа К73-16 настолько хуже дорогих аудиофильских, как про это говорят.



Рис. 6. Прослушивание звучания конденсаторов.

Методика сравнения была следующей. В кроссовере (рис. 7) каждой из АС стереосистемы меняли конденсатор, включенный последовательно с ВЧ головкой. Для этого было собрано 2 коробочки, содержащих высококачественные переключатели. Для подключения конденсаторов были выведены 3 пары коротких проводов с зажимами «крокодил», маркированными разными цветами. Переключатели имели 6 положений (рис. 8). Таким образом, каждый из конденсаторов, подключенный к своему «крокодилу», участвовал в работе 2 раза. Сам кроссовер был сделан из высококачественных деталей и хорошо отстроен. Конденсаторы, участвовавшие в тесте, были подобраны по емкости с высокой точностью.



Рис. 7. Тестовый кроссовер.



Рис. 8. Переключатели конденсаторов.

Все тесты были двойными слепыми – не только слушатели не знали, какой из конденсаторов в данный момент включен в цепь, этого не знали и операторы, переключавшие конденсаторы (чтобы даже неосознанно не подать слушателям какой-либо сигнал). Только после того, как были собраны и записаны в бланки все мнения, проверялось какому номеру соответствует какой из конденсаторов. Тестов было несколько, между ними слушатели отдыхали. На рис. 9 показан рабочий момент одного из тестов.



Рис. 9. Сравнение конденсаторов.

В первом тесте сравнивали между собой три конденсатора:

1. К 73-16
2. Jantzen Superior Z-cap
3. Mundorf MCap MKP Audiophiler

Сначала в качестве «нулевого отсчета» включили один из них, чтобы слушатели привыкли к звуку. Этот вариант не оценивался. Потом пошел зачет. Поочередно включались конденсаторы, и качество (достоверность) звучания оценивалось по 10-ти бальной шкале. Длительность прослушивания каждого из них составляла несколько минут. После чего переключатель устанавливали в следующее положение и прослушивали тот же фрагмент записи. После теста все подписанные протоколы были сведены в одну общую ведомость. Протоколы писали 12 человек, по 2 раза слушали каждый конденсатор. Итого получилось по 24 оценки для каждого конденсатора.

Результат теста оказался очевидным – никто из собравшихся (их было порядка двадцати человек: не все из слушателей заполняли протоколы) не выделил какой-либо конденсатор как выдающийся или провальный по звучанию. Однако возникают вопросы:

1. Насколько адекватна субъективная оценка, сделанная не профессиональными экспертами, а «простыми», пусть и подготовленными, слушателями?
2. Не были ли результаты случайны?

Для ответа на первый вопрос обратимся к [11]: «на протяжении нескольких лет ведутся работы по изучению влияния выбора экспертов и степени их тренированности на качество оценок аудиоаппаратуры, а также на совпадение мнений тренированных профессиональных экспертов с мнением «нетренированных» (массовых слушателей). Результаты таких работ, выполняемых довольно длительное время в компании Harman, были продемонстрированы на 114-й конференции AES: субъективные оценки, которые дают квалифицированные эксперты, совпадают со шкалой предпочтений для неквалифицированных слушателей».

Для оценки значимости результатов теста был проведен их статистический анализ (аналогичный описанному в [11]). На рис. 10 показан средний балл для каждого конденсатора (красная черта) от которого вверх и вниз отложена дисперсия разброса оценок. Наивысший балл получил К73-16, причем разброс оценок минимальный, это означает, что слушатели были единодушны в своих мнениях. У конденсатора Jantzen оценка ниже, а дисперсия максимальна. Это означает наибольший разброс мнений по его поводу. Mundorf получил минимальный балл и его оценки легли сравнительно «кучно».

Несмотря на то, что приведенные результаты выглядят достаточно убедительно, есть шанс, что наблюдаемая разница случайна. Поэтому была проверена статистическая значимость сравнения по критерию Стьюдента.

Пара Mundorf – К73-16 оказалась статистически значимой на уровне 0,02. Это означает, что вероятность того, что наблюденная разница в конденсаторах не случайна, а закономерна, равна 98%. Поскольку с точки зрения математики достаточно 90…95% достоверности, можно сделать вывод о действительном предпочтении конденсатора К73-16.

Пары Jantzen – Mundorf и Jantzen – К73-16 оказались статистически незначимы на уровне 0,1. Т.е. вероятность закономерности их различий меньше 90%. Причем если для пары Jantzen – К73-16 вероятность закономерности порядка 80% (с точки зрения математики закономерности тут уже нет), то пара Jantzen – Mundorf абсолютно статистически незначима и разница между ними совершенно случайна.

И последний момент: «а судьи кто?» Не получилось ли так, что измерения, достоверность которых доказывалась выше, сделаны «измерительными приборами очень низкой точности» – неквалифицированными экспертами? Для этого вычислялось значение 1/Fstat для каждого из слушателей (в тестах компании Harman использовалось Fstat — отношение среднеквадратичного значения оценки к среднеквадратичному значению разбросов в оценках, т.е. к среднему значению погрешности), рис. 11. Можно считать, что на рисунке показана погрешность слушателя, как измерительного прибора, и эта погрешность в своем большинстве невелика. Если отбросить мнения пятого эксперта, то разрыв между конденсаторами увеличивается, что еще раз подтверждает достоверность результатов. Но, по мнению авторов, в результаты экспертизы должны быть включены оценки всех экспертов, хотя бы потому, что это мнение массового слушателя – потребителя аудиопродукции, именно того, кому придется платить деньги за аппаратуру, звучащую так или иначе.

Во втором тесте сравнивались попарно с К73-16 некоторые другие конденсаторы (тест был также двойной слепой).

К73-16 vs Jantzen Superior . На вопрос, «какой из них вы бы использовали для себя?» все единогласно ответили: 1-й (второй звучит звонче, а первый глуше, но натуральнее).

К73-16 vs Jensen (бумага, масло, фольга из алюминия). 60% выбрали первый, 40% – второй.

К73-16 vs MultiCap фольговый . На тот же вопрос все, кроме одного человека ответили «без разницы (разница мизерная)», один человек предпочел К73-16.

Осталось ответить на последний вопрос: насколько условия прослушивания отвечали современным требованиям к их организации? Аппаратура была очень высокого качества, помещение достаточно подготовленное для аудиотестов. В том же, что касается таких аспектов организации экспертизы как отбор экспертов и тестовых фонограмм, а также количество прослушиваний, то тут, конечно, с профессиональной точки зрения далеко не все было безупречно, что вполне объяснимо.

Кроме того, в сторону организаторов были сделаны упреки, что количество экспертов было слишком велико и это «размыло картину теста». Обратимся к [11]: «учитывая, что разброс в оценках у опытных экспертов гораздо меньше, для того, чтобы получить статистически значимые субъективные оценки аппаратуры, можно приглашать небольшое количество экспертов (5…6 человек, как требует стандарт МЭК), в то же время при использовании в качестве экспертов неопытных и неквалифицированных слушателей требуется большое количество экспертопоказаний, поэтому, когда в журналах помещают мнение одного автора, то это не имеет отношения к технике». Таким образом, полученные результаты заслуживают гораздо большего доверия, чем многие публикации о «явно слышимых преимуществах аудиофильских конденсаторов».

Выводы .

1. Аудиофильский миф о том, что дорогие специализированные аудиоконденсаторы «звучат хорошо», а обычные дешевые, и в особенности отечественные, всегда «звучат плохо» не имеет под собой объективных оснований и не подтвердился субъективной экспертизой.

К реальным преимуществам специализированных аудиоконденсаторов можно отнести более предсказуемое качество изготовления и иногда меньший допуск на величину номинальной емкости. Остальные преимущества носят рекламный характер. Часто упоминаемый в аудиопрессе высокий уровень акустической развязки, исключающий возникновение микрофонного эффекта, имеет и целый ряд конденсаторов общего назначения, не использующих ни экзотических материалов, ни дорогостоящих конструктивных решений.

2. Не нашло своего подтверждения мнение, что полиэтилентерефталат (лавсан, полиэстер, майлар) как диэлектрик «противопоказан хорошему звуку». Можно с уверенностью утверждать, что отечественные лавсановые конденсаторы не хуже по звучанию гораздо более дорогих специализированных аудиоконденсаторов, поскольку при субъективной экспертизе вообще никто из достаточно подготовленных слушателей не отнес их к «плохо звучащим».

Отечественные лавсановые конденсаторы К73-16, продемонстрировавшие отличные результаты, как при объективных измерениях, так и при субъективной экспертизе, можно смело рекомендовать в качестве недорогой и качественной альтернативы специализированным аудиоконденсаторам. В то же время популярные конденсаторы К73-17, имеющие в целом аналогичные электрические характеристики, но отличающиеся по конструкции, перед использованием желательно дополнительно контролировать, поскольку их конструкция не гарантирует должного качества изготовления.

3. Результаты проведенной субъективной экспертизы не означают ни то, что К73-16 – самые лучшие конденсаторы, ни то, что любые конденсаторы «звучат» одинаково, а лишь в очередной раз подтверждают очевидный факт: слышимые отличия определяются объективными параметрами. В данном случае различия характеристик конденсаторов тестировавшихся типов (полипропиленовые, лавсановые и масляно-бумажные) могут вызывать лишь очень незначительную разницу, лежащую для подавляющего большинства слушателей около порога слышимости. Те же, кто в состоянии эти различия услышать, в конкретной аудиосистеме могут отдать предпочтение любому из рассмотренных выше типов конденсаторов.

Читать:
Самый лучший фонарь где купить