Artykuł do pobrania w formacie .doc ( 1.7MB, 26 stron w formacie A4)

Skąd ta moc i dlaczego taka duża, czyli rzecz o końcówkach mocy

——————

Sezon wakacyjnych imprez w pełni, więc uznałem, że to dobra okazja aby w miesięcznym odstępie zamieścić kolejny felieton i w ten sposób spróbować choć częściowo uzupełnić lukę spowodowaną roczną przerwą w ich publikowaniu.  Materiał będzie w pewnym stopniu nawiązywał do czerwcowego i można go potraktować jako uzupełnienie tematów, które tam się pojawiły.

Po namyśle na samym wstępie umieszczam tekst, który w pierwotnej wersji miał być podsumowaniem, a przynajmniej te jego fragmenty, które pozwolą na zrozumienie intencji, którymi kierowałem się gdy powstawał ten felieton.

Dzięki takiemu zabiegowi już po lekturze wstępu każdy będzie mógł sam zdecydować, czy chce poświęcić sporo czasu na lekturę tekstu, który w przeliczeniu na format A4 ma 26 stron + sporo linków, które też wiele wnoszą do tematu. W opracowanie tego materiału włożyłem bardzo dużo pracy i ze wszystkich opublikowanych felietonów tylko artykuł o głośnikach PMP ma większą objętość.

Uwaga !!

Tytułem eksperymentu udostępniam możliwość zamieszczania komentarzy pod tym wpisem i można to zrobić zarówno anonimowo  (adres mailowy nie będzie widoczny) jak i podając swoje dane. Można również podać namiar na firmę której jest się właścicielem lub w której się pracuje, o ile jej działalność ma związek z branżą nagłośnieniową. Można również zamieszczać linki z zastrzeżeniem jak wyżej. Mam nadzieję, że zechcą np. zabrać głos te osoby, którym wysłałem próbną wersję artykułu przed jego opublikowaniem i przy okazji informuję, że wersja finalna doczekała się licznych modyfikacji i uzupełnień, więc warto przeczytać całość ponownie. Oczywiście nie będę miał nic przeciwko temu jeśli ktoś uzna, że warto zapoznać z tym artykułem szersze grono osób. Nie ukrywam, że jestem ciekaw nie tylko opinii znajomych, bo przecież z założenia piszę dla szerokiego grona czytelników, również takich, którzy nie są specjalistami.

A teraz już wstęp

Trochę „samozwańczo” przyjąłem tutaj rolę (żeby nie powiedzieć-misję) kogoś, kto na podstawie własnych długoletnich doświadczeń w każdym zakresie omawianego tematu (produkcja, użytkowanie, serwis) uznał, że warto podzielić tym, co zostało napisane poniżej. Prawie wszystko (choć prawie jednak robi pewną różnicę)  z tego co napisałem o nowoczesnych wzmacniaczach mocy w kontekście porównania do rozwiązań sprzed ery cyfrowej w zasadzie wytrąca mi  większość argumentów na rzecz dawnych rozwiązań i to jest dość oczywiste. Próbowałem jednak znaleźć mocne dowody i konkretne przykłady na wykazanie, że starsze rozwiązania mają jednak wiele zalet i że jeśli za jedyne kryterium „na nie” przyjmie się np. ich zazwyczaj większą masę, to może się okazać, że nie musi to mieć decydującego znaczenia. Nie sposób nie zauważyć wielu zalet nowych technologii, które dla sporej grupy użytkowników są na tyle atrakcyjne,  że niespecjalnie interesuje ich zagłębianie się w historię, czy rozważania o istocie mocy. Inni, dla których procesor DSP w końcówce nie jest czymś niezbędnym i którzy szukają prostych, niezawodnych i nie rujnujących budżetu wzmacniaczy, jeszcze długo pozostaną wierni starszym rozwiązaniom, bo takie końcówki wciąż są produkowane i całkiem nieźle się sprzedają.

W artykule staram się uzmysłowić czytelnikom, że „istotą rzeczy” którą we wzmacniaczu  są waty na wyjściu, można praktycznie dowolnie manipulować dla celów marketingowych i ta kwestia jest w pewnym sensie osią przewodnią felietonu. Ktoś mógłby powiedzieć, że to bez znaczenia, skoro „wszyscy” się umówili, że dziś tak to działa.  Zwracam jednak uwagę na fakt, że nie jest to artykuł, który ma przekonać kogokolwiek że stare jest lepsze, tylko ma wykazać, że nowe nie jest tak wspaniałe, jak mogłoby się wydawać.

I jeszcze jedna  kwestia, na którą chcę zwrócić uwagę:

Gdybym jako firma PMP do dziś produkował analogowe końcówki i krytykował „cyfrowe” to ktoś mógłby mi zarzucić, że mam w tym własny interes. Tyle, że ostatni wzmacniacz mocy PMP był opracowany i sprzedany ponad 20 lat temu i na tym zakończyłem ponad 15 letni etap ich wytwarzania.

O co więc tak naprawdę mi chodzi, ktoś mógłby zapytać?

Odpowiedź jest prosta: o prawdę. Oczywiście taką, jak ja ją rozumiem. Jeśli kogoś to nie przekonuje – trudno. Jeśli przekonuje lub ma wątpliwości, zapraszam do lektury.

A teraz już do rzeczy

Napisałem w swoim czasie kilka artykułów o wzmacniaczach mocy, więc pomyślałem sobie, że nie zaszkodzi odświeżyć temat. Poniżej linki na te materiały w porządku chronologicznym ukazania się w druku:

wzm mocy_cz1_EiS_07_98

wzm mocy_cz2_EiS_08_98

Koncowki mocy_MiT_09_2007

Czy moc jest z nami_cz1_MiT_02_2009

Czy moc jest z nami_cz2_MiT_03_2009

Praca wzm na obc 2 Ohm_MiT_07_2012

Jako „zawodowy” tester sprzętu miałem również okazję badać pewną ilość mniej lub bardziej zaawansowanych wzmacniaczy mocy i z jednym z takich testów można zapoznać się tutaj:

Test_Turbosound T-90_MiT_10_2010

Tak wygląda ta końcówka od środka:

Linkuję ten materiał dlatego, że dotyczy właśnie wzmacniacza nowej generacji (choć sprzed kilkunastu lat)  i proszę przy lekturze zwrócić uwagę na pomiary mocy. Z perspektywy czasu stwierdzam, że to jedyna końcówka tej klasy i mocy jaką badałem, która potwierdziła parametry katalogowe, „nie protestowała” przeciwko sinusowi i obciążeniu takim sygnałem przez kilka minut i w której ten sinus miał idealny kształt, jak we wzmacniaczu analogowym. Zwracam przy okazji uwagę na stopień „upakowania” podzespołów w obudowie o wysokości 2U i na fakt, że końcówka nie ma żadnego DSP, więc konstruktorzy mogli skupić się na podstawowym zadaniu wzmacniacza mocy.

Testy kilku innych końcówek mojego autorstwa można ściągnąć stąd:

https://pmpproaudio.pl/technika/testy-sprzetu/

W tym kontekście mała uwaga praktyka-konstruktora dotycząca „mechaniki”

„Siłowe” upychanie ogromnych mocy w obudowie 1U przez niektórych producentów uważam za błąd w sztuce i działania w stylu „pokażemy, że można” choć rodzi to wyłącznie problemy i to nie tylko konstrukcyjne, ale również i serwisowe. Takie „ambicjonalne” podejście sprawia, że urządzenia z natury rzeczy borykają się choćby z problemami ze skutecznym odprowadzaniem ciepła, co wymusza  stosowanie wyrafinowanych, specjalnych systemów chłodzenia, a wszystko tylko po to, żeby w racku upchnąć ich jak najwięcej. Na szczęście wielu producentów nie idzie tą drogą i słusznie uznaje, że wysokość 2U to wariant optymalny pod każdym względem.

W ramach zagajenia, czyli o końcówkowych doświadczeniach firmy PMP

Jak niektórzy wiedzą, firma PMP już na początku swojej działalności opracowała prostą końcówkę o mocy 2 x 200W (choć wyposażoną w limiter i crossover, a nawet w dodatkowy, trzeci wzmacniacz do odsłuchu), a następnie oferta została rozszerzona o bardziej zaawansowane urządzenia o mocy do 600W na kanał, które zasłużenie zdobyły niezłą renomę i wiele z nich służy ich właścicielom do dziś. Osoby zainteresowane bardziej szczegółowymi informacjami na temat ich konstrukcji, właściwości i oryginalnych rozwiązań technicznych zapraszam tutaj:

https://pmpproaudio.pl/o-firmie/historia/

Trzeba tylko przewinąć stronę na sam dół, gdyż właśnie tam umieściłem obszerny materiał o tych urządzeniach. Tutaj pokażę tylko 3 zdjęcia ostatniej i jednocześnie największej końcówki mocy jaką firma opracowała ponad 2o lat temu i wyprodukowała w 1 egzemplarzu, choć jak widać na zdjęciu, jest to wariant dokładnie taki,  jaki miał być oferowany „seryjnie”. Nawet sitodruk zrobiony został „na gotowo” + cała elektronika, gdzie tylko mocowane pionowo płytki driverów były używane w wcześniejszych konstrukcjach, a cała reszta powstała w związku z tym projektem. Szczegółowy opis również  znajduje się w umieszczonym powyżej linku.

 

Poniżej 2 pliki PDF, z których pierwszy zawiera dokładne opisy i  instrukcję obsługi  3 modeli końcówek PMP oferowanych mniej więcej do 1997r, a drugi to opis wersji, które pod koniec stulecia zastąpiły te starsze.  Obie instrukcje zeskanowałem z wersji papierowej do formatu PDF z okazji pisania tego artykułu i po raz pierwszy w tej formie umieszczam na stronie:

PMP Power Amp – PA 500; PA 1000; PA 1500

PMP Power Amp-SPA 1200L; PA 500M

Poniżej test jednego z tych wzmacniaczy  autorstwa redaktora nacz. pisma Estrada i Studio, pana Tomasza Wróblewskiego:

PA 1000

Jeśli chodzi o SPA 1200L, to była ostatnią  produkowaną przez PMP końcówką mocy i z tego co się orientuję większość zakupionych egzemplarzy nadal znajduje się w użyciu, czyli  co najmniej od 20 lat. Jedna z nich kilka dni temu trafiła do serwisu i po zdjęciu dekli moim oczom ukazał się widok, który raczej nie wymaga komentarza. No może takiego, że pierwsza fotka zrobiona została już po czyszczeniu wzmacniacza, co zajęło mi prawie cały dzień. Nie wystarczyło przedmuchanie kompresorem, ale trzeba było np. usnąć tłustą maź ze wszystkich druków (z obu stron) z  obudowy, wentylatorów, przeczyścić wszystkie złącza wielowtyków, umocować na nowo urwany wspornik od toroida i wykonać  inne czynności niezbędne do tego, żeby w ogóle móc cokolwiek powiedzieć o „elektrycznej” kondycji wzmacniacza.  Kolega, który akurat był wtedy u mnie i zobaczył w jakim stanie wzmacniacz do mnie trafił,  użył modnego wśród młodszego pokolenia określenia „masakra”. W pełni się z nim zgadzam.

Dodam może tylko, że właściciel ma łącznie 4 moje końcówki  (wszystkie kupione z drugiej ręki) i „pochwalił się” że pokazana na zdjęciu kilka lat temu uczestniczyła w dachowaniu jego auta, a z zapisków w moich notatkach serwisowych wynika, że ostatnio była w serwisie w roku 2011 i od tego czasu nikt do środka nie zaglądał. A szkoda…

Gwoli wyjaśnienia:

Wspominam o wzmacniaczach PMP głównie dlatego, żeby czytelnicy którzy nie znają historii mojej firmy i jej produktów oferowanych dawno temu wiedzieli, że nie pisze tego artykułu jakiś teoretyk, czy dajmy na to nawet bardzo doświadczony estradowo praktyk, tylko ktoś, kto „od zera” konstruował wzmacniacze, serwisował je (nie tylko własne) i oczywiście wykorzystywał w swojej praktyce nagłośnieniowej, również w połączeniu z własnymi zestawami głośnikowymi. Jednak muszę dodać dla jasności, że nie uważam się za żadnego „guru” jeśli chodzi o wzmacniacze, w tym końcówki mocy. Do tego stopnia się nie uważam, że bardzo często w przypadku różnych problemów konsultuję temat z kolegami o wiele „mądrzejszymi” ode mnie w tym zakresie i wcale się tego nie wstydzę. W trakcie pisania tego artykułu również korzystałem z takiej opcji i sporo informacji przekazał mi znajomy – doświadczony serwisant jednego z krajowych dystrybutorów, dla którego supernowoczesne końcówki są codziennością w pracy. Takie podejście z mojej strony jest tym bardziej uzasadnione, że nie jestem elektronikiem z wykształcenia, więc siłą rzeczy moja wiedza ma jednak ograniczony zakres i wynika głównie z własnej praktyki. No ale coś na ten temat jednak wiem, więc na pewne refleksje śmiało mogę sobie pozwolić. Rozmawiałem też ze sporym gronem osób aktywnie działających w branży koncertowej (mających własne firmy lub pracujących u kogoś) od lat i co ciekawe, mimo zbliżonego wieku tych osób (powiedzmy, że ok. 40 – 45lat) reakcje na podesłany przed jego ukazaniem się artykuł były czasem skrajnie różne. Od np: „tak właśnie jest, sam mogę podać mnóstwo przykładów z życia”, aż do: „sorry Piotrek, ale piszesz głupoty”. Co prawda większość tych ocen dotyczyła wrażeń czysto akustycznych (słuchowych), ale kilku moich rozmówców ma bardzo dobre pojęcie „techniczne” i wie o co chodzi z tą mocą.

Mimo, że produkcję końcówek zakończyłem już dwie dekady temu, to oczywiście śledzę trendy rynkowe i z grubsza wiem co rynek oferował i jak się zmieniał przez prawie 40 lat, bo mniej więcej tyle czasu działam już w tej branży, jeśli liczyć nieoficjalne początki. A skoro tak, to spróbuję podzielić się z czytelnikami moją oceną tego rynku i od razu uprzedzam, że pojawią  się również kontrowersje, ale mam swoje ugruntowane od lat poglądy i raczej ich nie zmienię choćby dlatego, że prawa fizyki w zakresie który tutaj ma zastosowanie też są niezmienne.

Tak więc zaczynamy artykuł od punktu, który będzie stanowił bazę do rozważań

Podstawowa teza jest taka, że muzyka to impulsy a nie sygnał sinus, więc trzeba zadać sobie pytanie, jak kiedyś definiowano moc końcówek i jakie zmiany przyniósł czas. O tym pisałem już dawniej, więc nie będę cytował sam siebie tym bardziej, że ktoś mógłby powiedzieć, że to „oczywista oczywistość” i tylko zmieniło się podejście w tym sensie, że teraz bardziej zwraca się na ten czynnik  uwagę.  W jakimś stopniu zapewne tak jest, ale o impulsowym charakterze sygnałów muzycznych wiadomo od tak „zamierzchłych” czasów, że w tym wypadku po prostu chodzi o to, że firmy produkujące wzmacniacze zaczęły definiować moc „pod siebie” i tutaj z pomocą przyszła umiejętność dzielenia przez tysiąc (1 milisekunda to 1/1000 część sekundy). Dawniej o mocy szczytowej pisano tak (fragment definicji różnych mocy w 1 PDF z listy na górze):

Tak zwana moc szczytowa (peak power) określa zdolność urządzenia do wiernego odtwarzania szczytów sygnału. W przypadku niektórych końcówek parametr ten znacznie przekracza moc znamionową, co można uznać za zaletę, jednak nie należy przyjmować tego parametru za punk odniesienia do oceny wzmacniacza.

Teraz standardem jest podawanie w katalogach właśnie mocy szczytowej, milisekundowej i określanie mocy znamionowej wzmacniacza na podstawie takiego pomiaru, co moim zdaniem jest nadużyciem. Być może są gdzieś zapisane konkretne, jednoznaczne dla wszystkich i obowiązujące normy pomiarów wzmacniaczy mocy w zakresie pracy impulsowej, tak jak to miało miejsce w przypadku konstrukcji klasycznych. Wtedy można by chociaż porównać wg tych norm każdy współczesny wzmacniacz, choć nadal nie rozwiązywałoby to podstawowej kwestii, czyli obiektywnej oceny  wzmacniacza w zależności od jego możliwości impulsowych w porównaniu do klasycznego podejścia.

Zamieszczę teraz zastawienie pomiarów nowoczesnego  wzmacniacza jednego z topowych producentów, który znajduje się na rynku już od jakiegoś czasu  i firmy nagłośnieniowe chętnie je używają choćby dlatego, że producenci aparatury „nagminnie” opracowują presety na takie końcówki do oferowanego przez siebie sprzętu.

Czterokanałowy wzmacniacz reklamowany jest jako końcówka o mocy 3000W na kanał przy 4 Ohm i 5200W na 2 Ohm. Z tabeli wynika, że mierząc tę moc w sposób ciągły, wg dawniej obowiązujących norm (długotrwały test wytrzymałościowy w ciągu 15 min) uzyskujemy stabilne 400W, ale po tym czasie moc jest ograniczona do zaledwie 270W i temperatura (zapewne radiatorów) wynosi wówczas 63 stopnie. Jest to znacznie mniejsza moc niż wielu końcówek klasycznych, które były w stanie pracować z deklarowanymi wartościami mocy znamionowej bez żadnych  spadków co najmniej w czasie tych 10-15min, a były również produkowane wzmacniacze, które moc  nominalną oddawały w czasie nieograniczonym (24 hrs operation) i to mimo tego, że teoretycznie miały o wiele niższą sprawność, czyli więcej ciepła wytracane było na grzanie radiatorów, a mniej mocy odkładało się w głośnikach. Zresztą kwestii sprawności poświęcę nieco dalej więcej miejsca.

Moc i temperatura tranzystorów w zależności od rodzaju sygnału

W dobrze zaprojektowanych klasycznych końcówkach wpływ temperatury tranzystorów na mocy wyjściową z punktu widzenia użytkownika jest pomijalny. Co prawda  moc nominalną tranzystorów podaje się dla 20 stopni i potem ze  wzrostem temperatury ta moc spada, ale po to właśnie stosuje się „nadmiarowe” ilości elementów, aby nawet w sytuacji silnego nagrzania zachować obszar bezpiecznej pracy. Chyba, że się nie stosuje, np. ze względów oszczędnościowych i wtedy rzecz jasna stosunkowo łatwo uszkodzić tak zaprojektowany wzmacniacz. Gdy jeszcze sam projektowałem i wytwarzałem końcówki, wiele czasu poświęcałem różnego rodzaju testom obciążeniowym. Podłączając na wyjścia głośnikowe obciążenie 8 lub 4 Ohm sterowałem wzmacniacz różnymi sygnałami wejściowymi i sprawdzałem np. jaki rodzaj sygnału powoduje największe grzanie się końcówki. Standardem był sinus, ale z ciekawości przetestowałem pod tym kątem również szum różowy i typowy sygnał muzyczny. W tych dwóch ostatnich przypadkach wykorzystywałem również filtry zewnętrznego crossovera, aby sprawdzić współzależności częstotliwościowe. Wnioski były bardzo ciekawe i gdzieś mam jeszcze zeszyt, w którym notowałem  wyniki  tych pomiarów.

W końcówkach nowej generacji, niezależnie od klasy jakościowej, temperatura tranzystorów jest czynnikiem krytycznym do tego stopnia, że nawet w instrukcjach serwisowych ich producentów można znaleźć np. taką informację odnośnie badania mocy wyjściowej:

Jak więc widać, niezależnie od wartości obciążenia renomowany producent uprzedza serwis, że jeśli chodzi o pomiar mocy, to należy zrobić to szybko, bo gdy wydłużymy czas ponad kilka sekund  to zadziała zabezpieczenie (zapewne prądowe w połączeniu z termicznym) i końcówka się wyłączy. Cała procedura testowa dotycząca pomiarów różnych parametrów dostępna jest oczywiście w instrukcji serwisowej. Gdy tak skonstruowany wzmacniacz trafia do naprawy, albo ktoś życzy sobie żebym sprawdził „prawdziwą” moc urządzenia, to często zanim zdążę cokolwiek zmierzyć  jest już „po herbacie”. Po prostu nie da się w takiej sytuacji obiektywnie ocenić mocy końcówki i chyba nie muszę nikogo przekonywać, że takie podejście jest bardzo wygodne dla producenta i zupełnie niekomfortowe dla użytkownika, że o serwisie nie wspomnę.

Wracając jednak do tabelki z pomiarami  Powersoft X4

Wynika z niej, że w odniesieniu do mocy szczytowej 3200W na kanał przy obciążeniu 4 Ohm, po 10 sekundach „grzania” moc spada do 630W na kanał, a po 15 min do 4ooW  i  jeśli dalej będziemy „męczyć” wzmacniacz, to ustabilizuje się na poziomie 270W na kanał, co łącznie daje nieco ponad tysiąc watt na czterech kanałach a przypominam, że według prospektu kupiliśmy wzmacniacz o  mocy dwudziestokrotnie większej. Z dostępnych w zestawieniu pomiarów ewidentnie wynika, że deklarowana przez producenta moc wzmacniacza to są właśnie skrajnie krótkie impulsy, które słabo się mają do rzeczywistych sygnałów na scenie. Od razu dodam, że to moja opinia i ktoś może oczywiście uważać a nawet próbować udowadniać pomiarowo, że impuls o długości 1/1000 sekundy można uznać za wyznacznik możliwości wzmacniacza i w ten sposób definiować moc oferowanego urządzenia.

Gdyby kogoś zainteresowało skąd wziąłem tę tabelkę, to służę uprzejmie całym testem tej końcówki – bardzo rozbudowanym i spełniającym wszelkie wymogi profesjonalnego badania wzmacniacza mocy:

Powersoft_X-Series_TechReview_Eng

zacytuję tylko jeden fragment z opisu, bez uciekania się do pomocy tłumacza:

The maximum continuous performance of the X4 for a 1 kHz sinusoidal signal with simultaneous load of all four channels lays – depending on the load impedance -at 580 to 689 W. At 2 Ω the power limit and the thermo limiter respectively intervene, limiting the per-formance to 700 W. When measureswith a 12 dB crest factor noise the values are significantly higher.

W tym miejscu wkleję fragment maila od kolegi elektronika, który ze wzmacniaczami najnowszych generacji ma do czynienia na co dzień w swojej praktyce zawodowej:

Impuls wyrażony jedynie czasem T = 1 ms w żaden sposób nie może być wykładnikiem mocy. To jakaś bzdura, ale jeżeli znana jest amplituda impulsu mierzona np. w woltach i znane jest obciążenie mierzone w ohm’ach wraz ze spadkiem napięcia tego impulsu pod jego wpływem, to wtedy da się już wyznaczyć moc impulsową lub po prostu impulsu. Dla przykładu: jeżeli amplituda impulsu wynosi U = 1000 V, a R_obc = 2 ohm’y i załóżmy, że impuls jest prostokątny w całym czasie 1 ms i nie kucnął pod wpływem obciążenia to I = 1000/2 = 500 A, zatem moc P = UI = 1000 x 500 = 500000 W = 500 kW. Jeżeli impuls ma 20V to analogicznie przy R_obc = 2 ohm’y to I = 10 A, a moc wydzielona w czasie 1 ms wynosi P = 200 W. Taka zasada jest wykorzystywana w MOSFET’ach, które się grzeją niekoniecznie od pojedynczego impulsu, a od ich serii wyrażonej częstotliwością, czyli gęstością impulsów. Pracują impulsowo a niektóre z nich mają np. po 500 W mocy z zastrzeżeniem, że jest to moc wyłącznie impulsowa. Gdyby miała być to moc ciągła to ich nogi musiałyby być grubsze od nóg taboretu, a w rzeczywistości mają przekrój około 1 do 1,5 mm2. W krótkich chwilach czasowych nogi się nie topią, abstrahując od struktury krzemowej, która chętniej uległaby uszkodzeniu, a przy zwarciu na zero stopiłaby się jedna z nóg.

No dobrze, zostawmy na chwilę milisekundy i schodząc w rejony łatwiej dostępne dla naszej percepcji, skupmy się na sekundach.  Jak widać w teście, gdy mówimy o 10s, to moc spada ponad 5x w stosunku do tego milisekundowego szczytu. Czyli wystarczy, że klawiszowiec wygeneruje pojedynczy dźwięk albo nieco dłużej przytrzyma akord, basista zagra gęsty pasaż, a perkusista w ciągu sekundy 4x uderzy w taktowiec i kosmiczna moc ulatuje w kosmos, bo tam jest jej miejsce, a nie w głośnikach. A co z minutami?  Przecież imprezy trwają dziesiątki minut i wiele godzin. No właśnie – wtedy dochodzi do głosu prawda która nie wszystkich wyzwala, za to może zaboleć. A prawda jest taka, że supernowoczesny wzmacniacz wyposażony w mnóstwo skomplikowanych zabezpieczeń (np. 5 niezależnych limiterów o różnych charakterystykach w Powersoft) stara się jak może żeby się nie popsuć i przy okazji nie uszkodzić głośników. Co więc robi np? Np. sygnalizuje zwarcie w sytuacji, gdy podłączy się mu 4 głośniki nominalnie 8 Ohm na jeden kanał i ich cewki są jeszcze zimne. Napisałem kiedyś artykuł o pracy wzmacniaczy na 2 Ohm, który co prawda już wcześniej podlinkowałem, ale zwrócę na niego uwagę jeszcze raz  i mam nadzieję, że po lekturze przynajmniej część wątpliwości się wyjaśni:

Praca wzm na obc 2 Ohm_MiT_07_2012

Mój  znajomy – nagłośnieniowiec  i elektronik o b.dużym doświadczeniu w serwisowaniu wzmacniaczy twierdzi, że końcówki pewnej firmy cyt: „pierdzą” zabezpieczeniem nadprądowym przy 2 Ohm. Inna sprawa, że jedni to usłyszą, a inni, gdy np. poziom ciśnienia akustycznego jest taki, że „bebechy urywa” uznają że jest super, bo dla takich osób poziom decybeli bywa jedynym kryterium oceny jakości nagłośnienia. Chyba nie muszę tłumaczyć, że powyżej pewnego poziomu natężenia dźwięku traci się możliwość selektywnej oceny jakości brzmienia aparatury, a więc również i basu, który bywa np. koszmarnie skompresowany przez te wszystkie układy zabezpieczeń i w efekcie cała dynamika siada – mimo tego, że paczki zasila końcówka, która ma „nadprzyrodzone” możliwości przetwarzania krótkich impulsów. Często dzieje się tak dlatego, że profesjonalne, topowe wzmacniacze są bardzo drogie i użytkownik stara się je obciążyć tyle, „ile fabryka dała” czyli np. podłączając 4 suby 8 ohm pod jeden kanał. Gdy tych kanałów jest 4, to teoretycznie można podłączyć 16 subów i jeśli wierzyć prospektom, mieć na scenie 21 kW bassu w X4. Tyle, że z mojego punktu widzenia to informacja, którą można co najwyżej epatować organizatora imprezy albo samego siebie, jeśli kogoś to kręci.

I jeszcze raz przywołany wcześniej znajomy:

Kiedyś zapomniałem z magazynu wzmacniacza do jednej strony basów i podłączyliśmy zwykły analogowy wzmacniacz z dużym zapasem mocy – i nagle doły zaczęły grać. Ogólnie nie lubię sprzętu który ma „moc muzyczną” – czyli przez chwilę, szczególnie że gram też imprezy z muzyką elektroniczną gdzie wypełnienie widma w sekcji basowej przekracza 80 % ( prawie jakby sinusa słuchać ). Taka muzyka weryfikuje moc wzmacniaczy.

Klasyczny wzmacniacz mocy, o ile się go nie przesteruje, nie będzie wprowadzał do sygnału żadnych zniekształceń wynikających z faktu, że ktoś chce z niego wycisnąć więcej, niż przewidział konstruktor. Oczywiście należy dodać, że w takiej końcówce krytyczna jest wartość napięcia sieciowego – choćby dlatego, że limitery (jeśli są na pokładzie) działają dobrze tylko przy napięciu nominalnym a gdy ono spada, to oczywiście spada również moc i wówczas wzmacniacz dużo łatwiej przesterować. W czasach gdy zaczynałem moją przygodę z dźwiękiem spadki napięcia na imprezach poniżej 200V nie były niczym dziwnym i dość znana była „afera” ze wzmacniaczami pewnej znanej firmy, które  poniżej tej wartości po prostu odmawiały pracy, gdyż wbudowane zabezpieczenie od zbyt niskiego napięcia po prostu je wyłączało. Dlatego wszystkie końcówki PMP miały układ stabilizacji napięć pomocniczych 12v, które zasilało przekaźniki i wentylatory i  który zapewniał stabilne 12V nawet aż do 170V napięcia w sieci. Dzięki takiemu rozwiązaniu, jakiego nie spotkałem w żadnej końcówce starego typu z którymi miałem do czynienia, niezależnie od napięcia sieciowego wzmacniacz się uruchamiał (przekaźniki), wentylatory miały nominalne obroty i choć moc oczywiście była mniejsza, można było jednak na upartego odegrać imprezę. A co się dzieje z ciepłem we wzmacniaczu, jeśli  niestabilizowany wentylator z powodu niskiego napięcia obraca się coraz wolniej ? W skrajnym przypadku po prostu się zatrzyma (albo nie zacznie się obracać)  i jeśli wzmacniacz będzie pracował, to po prostu się ugotuje, o ile nie ma dobrego zabezpieczenia termicznego.

W kontekście zasilania zwrócę uwagę na jeszcze  jedną, bardzo ważną kwestię związaną  z siecią zasilającą

Jak wiadomo, współczesne wzmacniacze często mają bardzo duży dopuszczalny zakres napięcia sieciowego przy którym mogą pracować. Dla producentów to wygoda, bo mogą oferować identyczne wersje na całym świecie, ale bez wdawania się w szczegóły techniczne warto po prostu przyjąć do wiadomości, że znacznie bardziej niezawodna będzie końcówka, której zasilacz impulsowy pracuje tylko na jednej, konkretnej wartości napięcia zasilania, a nie np w zakresie 110-240V. Ogromna ilość uszkodzeń tańszych wzmacniaczy tego typu wynika właśnie stąd, że niedoskonałe, oszczędnościowo i źle zaprojektowane układy śledzenia zmian napięcia sieciowego powodują „masakrę” w końcówce i bywa, że potem takie wzmacniacze wystawiane są „hurtowo” na portalach ogłoszeniowych jako uszkodzone, za cenę będącą znikomym procentem wartości zakupu. Ktoś mógłby zapytać, czy nie da się ich naprawić? Owszem, da się, ale w wielu wypadkach, przy rozległych uszkodzeniach jest to po prostu nieopłacalne, a jeśli awaria jest niewielka to i tak szansa że wzmacniacz znów się popsuje jest bardzo duża – granicząca niemal z pewnością. Oczywiście przyczyn awarii może być multum, ale to jedna z bardziej „popularnych” która w równym (jeśli nie większym) stopniu dotyczy również modułów montowanych w paczkach aktywnych. No ale to tylko mała dygresja na temat.

Teraz podsumujmy  przypadek opisany w załączonym zrzucie pomiarów

Wzmacniacz, który kupuje klient za bardzo duże pieniądze jako urządzenie o łącznej mocy 21 kW to oczywiście jedynie chwyt marketingowy. I tylko w tym kontekście nie trafia do mnie dość częsty argument, że „cały świat na tym gra”. To jest oczywiście prawda, tyle, że mam zbyt dużo doświadczeń, choćby z racji dziesiątków testów aparatury które w swoim czasie przeprowadzałem na zlecenia dystrybutorów, żeby nie zdawać sobie sprawy z powszechnie panującej tendencji do „ściemniania” i dotyczy to wszystkich firm – od budżetowców z Chin, do topowych producentów. Niektóre z takich sytuacji opisane są   w artykułach mojego autorstwa  i co ciekawe,  producenci po moich testach (kilka różnych firm) przyznawali, że jest tak jak zmierzyłem, ale.. ( tu pojawiają się właśnie różne tłumaczenia).

Oto jeden z takich testów, który dotyczy  topowego producenta w branży:

Test_L-ACOUSTICS_MiT_09_2010

Jeśli chodzi o ten artykuł, to dodam jeszcze, że moduły Powersoft o oznaczeniu DigiMod, które zastosował L-Acoustics w testowanych zestawach widywałem w produktach wielu innych firm, (jak choćby Alto) i  że firma jakiś czas temu ogłosiła, że nie udziela już żadnego wsparcia w zakresie ich napraw, nawet w autoryzowanych serwisach. Ot, taki „Windows” sprzed lat bez wsparcia.

A to inny mój test, gdzie sygnalizowałem podobną sytuację jeśli chodzi o pomiary mocy:

https://muzykaitechnologia.pl/meyer-sound-mjf-210_107109/

Dodam po czasie, że co prawda piszę w artykule, że producent nie podaje mocy paczki, ale skądinąd wiem, że identyczna konfiguracja wzmacniaczy stosowana jest w pewnym zestawie liniowym tej firmy, którego paczki katalogowo mają 1200W. Ciekawe jakim cudem, skoro głośniki realnie dostają połowę tej mocy i to tylko wtedy, jeśli wliczymy do bilansu driver.

I jeszcze jeden zestaw – tym razem „budżetowy” gdzie odnotowałem podobną sytuację, choć w tym przypadku różnica między mocą realną a deklarowaną była zdecydowanie mniejsza i warto podkreślić, że producent udzielił bardzo obszernych wyjaśnień, łącznie z dostarczeniem schematów, co  oczywiście bardzo się chwali.

Test_Proel Flash12A_MiT_01_2009

Podobne podejście (czyli podawanie mocy nie mającej realnego odzwierciedlenia w tym, co pojawia się na zaciskach głośnika) zauważyłem u wielu producentów i choć być może trudno w to uwierzyć, to są np. na rynku aktywne zestawy pewnej bardzo znanej firmy o mocy katalogowej 500+500W (bi-amp) gdzie realna, zmierzona moc wynosi 250+50W, co idealnie odpowiada mocy zastosowanych głośników. Tak więc  kupując paczki o mocy „prospektowej” 1000W, tak naprawdę mamy zestaw o mocy 4x mniejszej. Za to podobno świetnie brzmią i jeszcze lepiej się sprzedają (a może na odwrót) i „cały świat” na nich gra, o czym całkiem poważnie przekonuje dystrybutor.

Nie od dziś  branża pro-audio opiera się  na agresywnych działaniach marketingowych w które inwestowane są ogromne środki właśnie po to, żeby użytkownik miał przekonanie, że kupując dane urządzenie „z automatu” dołącza do elity i może wszystko. Niedawno pisałem o sprzęcie „riderowym” i wszystkie uwagi które tam zawarłem oczywiście odnoszą się również do wzmacniaczy. I tak się ten biznes nakręca  i tak działa, bo w sumie mało kto wnika w niuanse, a producenci windują ceny w kosmos, bo skoro moc jest „kosmiczna” to cena powinna być przecież adekwatna. Warto zauważyć, że dziś, za cenę netto nowej końcówki Powersoft X4 :

Można wyjechać z salonu nowym autem, tyle, że będzie to cena z podatkiem:

Są też droższe wzmacniacze, za których 2 sztuki właściciel firmy nagłośnieniowej może sobie kupić nowego, dużego, porządnego busa, który spokojnie będzie mu jeszcze służyć, gdy te dziś kupione nowe końcówki dawno trafią już do muzeum, nie dadzą się naprawić, albo po prostu zestarzeją się  „moralnie”. Dla mnie takie relacje cen to absurd, nawet biorąc pod uwagę fakt, że samochody są jednak nieporównywalnie bardziej popularnym towarem niż profesjonalne końcówki mocy.

Wracając jednak do realiów technicznych

Moim zdaniem opisaną w tabelce końcówkę można powiedzmy potraktować jako urządzenie 4 x 1000W a i to jest założeniem nieco na wyrost. Pomijając DSP, udogodnienia związane z możliwością pracy sieciowej, masę oraz gabaryty, czyli prawie wszystkie „plusy dodatnie”,  z tak zdefiniowanym mocowo wzmacniaczem bez trudu mogłoby konkurować sporo konstrukcji klasycznych i w wielu przypadkach nie tylko nie usłyszy się różnicy, ale „klasyka” zabrzmi po prostu lepiej, szczególnie w długim przedziale czasowym i często również w górnych zakresach pasma. A co z impulsami, ktoś mógłby zapytać? Przy solidnym trafo, odpowiedniej pojemności elektrolitów i ewentualnie szybkim przełączaniu napięcia w zależności od zapotrzebowania (podwójna lub nawet potrójna klasa H) może być bardzo dobrze i wie to każdy, kto ma pojęcie o technice wzmacniania sygnałów na estradzie.

Sprawność  nowoczesnego wzmacniacza, czyli kolejne wątpliwości

Jak wiadomo, klasyczne wzmacniacze w klasie AB osiągały nie więcej niż ok. 65% sprawności a i to jedynie przy „full power” bo np. przy 3/4  mocy taki wzmacniacz zazwyczaj grzeje się najbardziej, o czym nie każdy wie. Klasa H może mieć trochę lepsze parametry, no ale nie są to jakieś duże różnice. Dziś wielu producentów supernowoczesnych końcówek podkreśla, że ich urządzenia są o wiele bardziej wydajne pod tym względem i że dzięki temu nawet ponad 90% mocy generowanej przez wzmacniacz trafia do głośników, a tylko znikoma jej ilość tracona jest w postaci ciepła w urządzeniu. Ponieważ nie należę do osób głębokiej wiary, postanowiłem sprawdzić te informacje we własnym zakresie. Tak więc wielokrotnie wykonywałem proste pomiary końcówek z zasilaczem impulsowym połączonym z końcówką pracującą w klasie D, jak i  takich, w których końcówka jest klasyczna (np. klasa H) a zamiast trafo jest przetwornica. Swoją drogą uważam ten ostatni wariant za całkiem niezłe rozwiązanie, które eliminuje wady kiepskich aplikacji klasy D, a daje zaletę znacznie niższej masy i umożliwia uzyskiwanie całkiem przyzwoitych parametrów. Oczywiście nie mierzyłem impulsów (choć takim generatorem o szerokim zakresie nastaw również dysponuję ),  tylko sinus przez kilka minut, zawsze przy mocy znamionowej (czyli w najkorzystniejszej z punktu widzenia sprawności opcji). Porównując prąd pobierany na wejściu i moc oddawaną na wyjściu nigdy nie udało mi się przekroczyć sprawności 70% a były również takie przypadki, że wynosiła ona z grubsza tyle, ile standardowo bywa we wzmacniaczach sprzed 40 lat, a czasem nawet nie dochodziła do tych 60%. Tak więc z moich doświadczeń wynika, że tak chętnie podkreślane „rewelacyjne” ponad 90% sprawności może dotyczyć jedynie bardzo szczególnych sytuacji (właśnie tych milisekundowych impulsów), o czym świadczy choćby fakt załączania się zabezpieczeń termicznych i ograniczników prądowych przy temperaturach, które nie robiły żadnego wrażenia na starszych generacjach. A może ja się nie znam? Może nie potrafię mierzyć? W takim razie pokażę tabelę zależności sprawności od mocy w  topowej końcówce Powersoft X4, którą skopiowałem z przywołanego wcześniej testu:

To bardzo ciekawy pomiar, który jeśli chodzi o sprawność niemal co do joty potwierdza moje badania o których wspomniałem. Jeśli nawet pominąć mniejsze obciążenia, które w praktyce nie muszą być brane pod uwagę, to i tak ewidentnie widać, że nawet przy pełnej mocy sprawność nie przekracza 70%. Śmiało można założyć, że tańsze i prostsze końcówki sprawują się pod tym względem gorzej, choć różnice nie muszą być bardzo znaczące. A skoro tak, to dokonajmy prostego obliczenia:

Jeśli przyjąć, że przy 2400W wzmacniacz osiąga 70% sprawności, to choć nie byłem prymusem z matematyki jestem w stanie policzyć, że 70% z 2400W wynosi 1680W i różnica, czyli 720W wydzieli się w radiatorach.  Gdy równocześnie z podobną mocą pracują 4 kanały, to wzmacniacz musi odprowadzić ze swego wnętrza ok. 2.8 kW (ot, taki podrasowany „Farelek” made in Italy). Przypominam, że mówimy o mocy chwilowej i nie mówimy o 5KW, tylko o 2.5. Jaki wniosek wynika z tych wyliczeń? Ano taki, że w podanych „okolicznościach przyrody” bardzo szybko zadziałają zabezpieczenia termiczne, prąd (a co za tym idzie moc dysponowana)  zostanie ograniczony do bezpiecznych dla końcówki wartości i tak do skutku, czyli do końca imprezy, o ile wzmacniacz będzie „katowany” do oporu. Dla mnie jest to całkiem oczywiste, ale jeśli ktoś chciałby mnie przekonać że się mylę niech próbuje, korzystając choćby z tego, że umożliwiam zamieszczanie komentarzy pod tym wpisem. Ja staram się po prostu rzucić nieco światła z mojego kaganka oświaty i wyjaśnić te wszystkie mechanizmy i współzależności między mocą, prądem, temperaturą itp. Bezwzględnie warto sobie zdawać sprawę z faktu, że absolutnie każdy wzmacniacz ma pewne ograniczenia fizyczne, których nie da się przeskoczyć, nawet stosując „kosmiczne” i tajne/poufne technologie 21 wieku.

Pozorny paradoks z mocą

Warto również wiedzieć, że nowoczesne końcówki często działają trochę „paradoksalnie” w porównaniu do dawniejszych konstrukcji. Tam zawsze było tak, że o ile tylko zasilacz i cała reszta pozwalała, to przy niższych rezystancjach obciążenia moc rosła – niekoniecznie proporcjonalnie, niemniej jednak.  A dziś często bywa tak, że przy 2 Ohm wzmacniacz oddaje  mniej mocy niż przy 4. Sam mam taki znanej firmy, więc wiem. Zresztą producent uczciwie informuje o tym w instrukcji. Można to oczywiście uznać za zaletę z punktu widzenia użytkownika, bo daje pewien komfort pracy – co byśmy nie podłączyli, wzmacniacz i tak powinien wytrzymać. Wymaga to jednak skomplikowanych układów kontrolnych, komparatorów porównujących na bieżąco parametry napięć i prądów we/wy w celu utrzymywania elementów końcówki w zakresie bezpiecznej pracy, a opracowanie takich układów nie jest proste i nawet znane firmy często się na tym „wykładały” w przeszłości. Z drugiej strony wiadomo,  że  klasyczne wzmacniacze  też posiadały czasem rozbudowane zabezpieczenia i to się sprawdzało, choć znów mówię o porządnych wzmacniaczach, a nie różnych „wynalazkach” których i kiedyś nie brakowało. Dziś, w epoce cyfrowej, zdecydowanie łatwiej zaaplikować różne układy kontrolne i niektóre firmy posunęły się nawet do opracowania własnych chipów, których zadaniem jest tak sterować układami końcówki, żeby była „idiotoodporna”. Tyle, że z tą odpornością może być różnie, bo jeśli np. mało kumaty D.J. poda jej na wejście sygnał przesterowany o 20dB czy więcej, a czasem wręcz prostokąt, to ten prostokąt przeniesie się na głośniki i jeśli moc jest odpowiednio duża, nie pomogą żadne ograniczniki – ani w zewnętrznym procesorze, ani w samej końcówce. A ponieważ głośniki prostokątów bardzo nie lubią, podobnie jak częstotliwości których się nie słyszy tylko czuje, to prawie każdemu nagłaśniaczowi znane są sytuacje, gdy np. koncert kapeli (nawet ciężkiego rocka) aparatura przetrwała bez problemu, a gdy potem za konsoletą zasiadł D.J. to po sztuce (albo i w trakcie) okazywało się, że wystarczyło mu „talentu” żeby „upalić” np. kilkanaście subów z wysokiej półki, sterowanych z profesjonalnego procesora i zawodowych końcówek.

Tego typu sytuacje i generalnie „kultura techniczna” ludzi którzy zawodowo (choć właściwie należałoby by powiedzieć, że „amatorsko”) zajmują się odtwarzaniem muzyki mechanicznej to  temat na oddzielny artykuł, bo sam miałem kiedyś sytuację, że gdy zwróciłem kolesiowi uwagę, że „czyni zło” aparaturze, to odpowiedział, że on jest od puszczania muzyki tak jak mu się podoba, a sprzęt jest od tego, żeby grał. W takiej sytuacji najbezpieczniej byłoby oczywiście wyłączyć zasilanie, ale niestety takie „brutalne” metody zazwyczaj nie wchodzą w grę.

Kontrola sygnałów wejściowych

Pilnujmy więc nie tylko wyjść, czyli linii głośnikowych, ale również sygnałów sterujących. bo choć brzmi to dziwnie, to sam widziałem nie raz, jak z profesjonalnej konsolety wychodził na koncercie sygnał o takim poziomie, że wszystkie linijki led w mikserze świeciły się na czerwono do oporu. A co na to pan akustyk? On się tym nie przejmował, bo jak stwierdził, w końcówkach są przecież limitery. I nie była to impreza typu „Święto Ziemniaka” czy coś w tym stylu, tylko indywidualny występ znanej kapeli rockowej,  gdzie nad sceną wisiało mnóstwo gron pewnej firmy z USA, a tekstu wokalu praktycznie nie dawało się usłyszeć, a jeśli już, to właśnie przesterowany. Jak można przesterować wokal? Jak widać a właściwie słychać, da się.

Dawniej czasem bywałem na różnych koncertach i pisałem z nich albo „oficjalne” relacje jako „wysłannik” redakcji (miałem nawet legitymację prasową), albo po prostu chodziłem na takie imprezy prywatnie i czasem też coś o tym pisałem. Oto przykład:

https://pmpproaudio.pl/dream-theater-na-torwarze/

Ekonomia mocy

Współczesne tendencje w budowie wzmacniaczy w ogromnej mierze zależą od czynników ekonomicznych. Więc  zamiast np. montować dużą ilość tranzystorów z odpowiednim zapasem w stosunku do deklarowanej mocy wzmacniacza, oblicza się  je „na styk” i dodaje stosunkowo niedrogie w porównaniu z kosztem porządnych tranzystorów zabezpieczenia. Piszę o „porządnych” bo np. jeden z czołowych producentów światowych używa w swoich modułach tranzystorów po dolarze za sztukę i to w ilości właśnie „na styk” więc jak się palą, to czasem w laminacie powstają dziury. A dobry tranzystor do celów audio spokojnie może być droższy 10x i więcej. Nie montuje się drogiego, dużego i ciężkiego transformatora, tylko zasilacz impulsowy, który w bardziej zaawansowanych wzmacniaczach bywa tak rozbudowany, że aż strach. A jest się czego bać z punktu widzenia użytkownika takiego sprzętu. Oczywiście bywają też sytuacje odwrotne, gdy zasilacz jest skrajnie prymitywny i wówczas prędzej czy później taki sprzęt musi się popsuć, bo ma to niejako „zaszyte” w genach konstrukcyjnych. Do tego dochodzi kiepska jakość podzespołów, montażu i częste, „lawinowe” awarie, gdy. np. uszkodzona końcówka „wykańcza” źle zabezpieczoną, ekonomicznie zaprojektowaną przetwornicę albo na odwrót, co akurat użytkownikowi specjalnej różnicy raczej nie robi.

Dużą rolę odgrywają w dzisiejszych czasach układy DSP montowane coraz powszechniej w końcówkach, łącznie z bardzo rozbudowaną kontrolą po sieci, która umożliwia zdalny odczyt parametrów pracujących końcówek w czasie rzeczywistym. A skoro tak i skoro wiemy np, że gdy wzmacniacz opisany na początku rozgrzeje się do 60 stopni to moc spadnie 10x, to może warto sobie zerknąć w czasie grania na tę temperaturę i skojarzyć fakty. Oczywiście przy bardzo wydajnym chłodzeniu ta temperatura może szybko spaść, wiec możemy nawet tego nie zauważyć,  o ile tylko damy końcówce trochę odpocząć. Jednak grzeją się przecież także cewki głośników (i już tak szybko jak wzmacniacz nie stygną), następuje kompresja mocy, akustyk słysząc spadek natężenia dźwięku podkręca końcówkę i powstaje mechanizm błędnego koła ze sprzężeniem zwrotnym dodatnim (by Piotr Peto).  W takich okolicznościach bywa, że coś musi się pierwsze poddać – albo wzmacniacz, albo przetworniki. Niestety może być również tak, że padnie i to i to.

Jeszcze jeden przykład na poparcie tezy, że analogowe wzmacniacze nawet dziś  nie muszą stać na straconej pozycji

Badałem jakiś czas temu końcówkę z nowej wówczas rodziny  pewnego znanego producenta, której ta wersja wg. katalogu dysponuje mocą 2 x 500 W  na obciążeniu 2 Ohm, 2 x 300W na 4 Ohm i 1000W przy 4 Ohm w mostku. Od środka wygląda tak:

A tak wyglądają radiatory:

Jaką realnie mocą dysponuje to urządzenie? Nie da się uzyskać na wyjściu większego napięcia niż 28V rms a i to jedynie w czasie ok. sekundy, co daje na 4 Ohm ok. 200W. Jeśli jednak ten czas wydłużymy, to moc redukowana jest jeszcze mniej więcej dwukrotnie, czyli w trybie ciągłym możemy mówić o jakichś 100 watach na kanał. Biorąc jednak pod uwagę dość standardową sytuację, czyli pracę z paczkami 8ohm, właściciel tego „cudu techniki” powinien sobie zdawać sobie sprawę z faktu, że realnie będzie miał do dyspozycji w trybie ciągłym może 150W, a przecież kupił wzmacniacz reklamowany jako kilowatowy. Ja nawet za dopłatą nie umieściłbym czegoś takiego w swoim racku i nikomu bym tego nie polecał, a już na pewno nie do basu. Do górek też nie, bo wystarczy rzucić okiem na przebiegi przy wyższych częstotliwościach, aby z lekka zwątpić:

Pierwszy oscylogram to sinus, który wchodzi na wejście wzmacniacza z generatora. Drugi to pomiar pod obciążeniem na częstotliwości 10kHz, a trzeci w identycznych warunkach na 15kHz. Ale co tam moc i przebiegi,  skoro wzmacniacz jest ekstremalnie lekki (ok. 3 kg), wyposażony w całkiem”zmyślne” DSP i ładnie wygląda, choć to akurat jest kwestią gustu.

Test który przeprowadziłem nigdy się nie ukazał, bo byłby antyreklamą, a potem, w miarę pojawiania się tych wzmacniaczy na rynku okazywało się, że miałem całkowitą rację jeśli chodzi o wszystkie moje spostrzeżenia. A co ciekawe, po wykupieniu przez tę firmę znanego producenta wzmacniaczy ze Skandynawii, w ofercie szybko pojawił się produkt sygnowany „oryginalnym” logo, który był klonem najmocniejszej wersji z serii wzmacniaczy przeze mnie testowanych. Różnił się tylko płytą czołową i nazwą, oraz oczywiście był bardzo atrakcyjny cenowo jak na standardy do których firma przyzwyczaiła klientów w czasach, gdy jeszcze działała samodzielnie.  Od razu zrobił się szum na rynku, że oto pojawił się nowy, markowy wzmacniacz za „śmieszne” pieniądze. Kto się nie orientuje w tych zagrywkach może da się nabrać, ale to są moim zdaniem „przewały” na bezczelnego, obliczone na tych klientów, którzy są zupełnie bezkrytyczni i liczy się dla nich wyłącznie logo.

W przeciwieństwie do topowego opisanego wcześniej jest to produkt   budżetowy, kilkunastokrotnie tańszy i co  ciekawe, ta sama firma  oferowała również konstrukcje klasyczne i „hybrydowe” (przetwornica + klasyka) i niektóre z nich są całkiem przyzwoite, co zresztą można ocenić choćby po tym zdjęciu, porównując je z tym, co wkleiłem powyżej:

A to mój test tego wzmacniacza w którym zwracam uwagę na fakt, że  co prawda miałem sporo uwag do tej konstrukcji, ale akurat moc się zgadzała z deklaracjami producenta:

Behringer – EPX4000 – 04_2012.

A teraz osobisty wątek wspomnieniowy

Uwaga !! ten wątek finalnie okazał się bardzo rozbudowany, więc jeśli ktoś chce pominąć opisy staroci, dla wygody cały tekst wyróżniłem na brązowo. Wystarczy więc przewinąć stronę i przejść do wniosków końcowych.

W swojej praktyce nagłośnieniowej przez wiele lat używałem bardzo ciężkich i skrajnie „nieekonomicznych” z punktu widzenia materiałowego końcówek pewnej firmy oferowanych pod kilkoma nazwami, która to końcówka w środku wyglądała tak:

Wykorzystywałem je do napędu dołów (wersja 2700) dlatego, że sam nie robiłem wzmacniaczy o tak dużej mocy. Dysponowały mocą  2 x 900 na 8 Ohm, 2 x 1350W na 4 Ohm,  i 2 x 1600W na 2 Ohm. Ta rodzina końcówek obejmowała 4 modele:

ProLine manual

ale obecnie oferowana jest  w sprzedaży już tylko najmocniejsza wersja  i sprzedawana za ok. 3 tys zł.  Miałem ich kilka i były skonfigurowane w taki sposób, że każdy kanał napędzał 3 moje suby 18″ o mocy 60oW rms każdy. Bas autentycznie powalał,  a jednym problemem było to, że ktoś musiał to dźwigać i mój kręgosłup jest dziś w dość opłakanym stanie. Dlaczego to jest dobry a nawet doskonały w relacji ceny do jakości wzmacniacz? Dlatego, że ma ogromne, wydajne trafo sieciowe (190 x 110mm), że ma 30 (!!) 150W tranzystorów na kanał, 1oo tys mikrofaradów w elektrolitach  no i pracuje w podwójnej klasie H, zasilanej napięciami 2 x 56 i 2 x 112V (wersja 2700). Klasyczna „goła” końcówka bez żadnych bajerów, której jedynym zadaniem jest podać jak największy prąd na wyjście. I z tym radziła sobie wzorowo.

Produkt doskonały pod każdym względem? Oczywiście, że nie. Doskonałe są przecież tylko wzmacniacze firm X, Y i Z, za co najmniej 50 tys/szt, a reszta to większy lub mniejszy kompromis (taki żart mi się wymsknął). Po prostu trzeba sobie zdawać sprawę choćby z tego,  że wzmacniacz nie ma żadnych filtrów, więc pracując np. w pełnym paśmie w dole przy dużej mocy i bardzo niskich częstotliwościach łatwo może uszkodzić głośniki – tym łatwiej, że  wbudowany limiter nie jest szczytem techniki. 1500W prawdziwej mocy w prostokącie zniszczy każdy, nawet najmocniejszy produkowany współcześnie głośnik. O ile pamiętam, to w przypadku tych egzemplarzy które miałem, w ogóle nie dało się zauważyć działania limitera na przyrządach. Prawdopodobnym powodem było to, że w trakcie tych badań przy pełnym obciążeniu 2 x 4Ohm napięcie w moim gniazdku spadało poniżej 210V, a w takich okolicznościach  proste limitery często przestają poprawnie działać i jest dość typowe zjawisko dla takich konstrukcji. Dlatego zawsze sterowałem końcówkę przez zewnętrzny crossover z limiterem i być może dlatego nigdy żadna z nich sama się nie uszkodziła, ani nie uszkodziła żadnego głośnika.

Na fotce poniżej jeden z nich widać w środkowym racku  na samym dole i autora artykułu też widać jak coś kręci:

Myślę, że nic nie stoi na przeszkodzie, żeby podać linka na stronę sprzedawcy i sugeruję poczytać sobie opinie użytkowników:

https://www.thomann.de/pl/tamp_proline_3000.htm

Gdyby ktoś sądził, że publikowane są „selektywnie” to jest w grubym błędzie, bo np. inne końcówki tej firmy miewają opinie skrajnie różne i też można się z nimi zapoznać na stronie sprzedawcy. Tutaj zacytuję tylko kilka, które są w pełni zgodne z tym, czego sam doświadczyłem w trakcie moich doświadczeń z tym wzmacniaczem.  Użyłem tłumacza Google i wyróżniłem cytaty kursywą:

Wzmacniacz jest po prostu bezbłędny, o ile nie dosięgam do klipu, ale żeby to osiągnąć, trzeba dobrze trafić! Bas jest prosty, napięty, utrzymany, ale także niesamowicie głęboki, wzmacniacz schodzi w infra bez mrugnięcia okiem, nawet wykorzystując pełną moc dwóch kanałów. Nie grzeje się, nawet po godzinach pracy na limitach i bez względu na rodzaj muzyki. Publikuję tę opinię po teście Proline 3000 z bardzo znanym wzmacniaczem o bardzo niskiej wadze (12Kg) i bardzo wysokiej nowej cenie (cena Proline x 10).
Wielu w to nie uwierzy, ale stało się jasne, że Proline przewyższył dynamiką i definicją rywala o wysokim profesjonalnym poziomie. Test został przeprowadzony na 4 tubach sub 18” w paśmie od 30 do 84Hz, przy poziomach RMS równych maksymalnym dopuszczalnym przez skrzynki.

Wydarzenia, które czasami trwają 60 godzin (psychtrance i techno), nie stanowią problemu dla Proline, nawet przy pełnym obciążeniu. Moc jest naprawdę przekonująca, ma wystarczającą rezerwę dla każdego rodzaju muzyki, nawet z ciężkim basem EQ na DSP, często diody LED sygnału nawet nie migają, a ja już mam wystarczająco dużo basu na moich imprezach. Wagę najlepiej opisać jako V8, co można wyraźnie wyczuć w reprodukcji basu i dlatego jest dość akceptowana!

Jakie są więc przewagi klasycznych konstrukcji,  gdyby chcieć ująć je „syntetycznie” ?

Otóż takie, że prawidłowo, „uczciwie” zaprojektowany wzmacniacz transformatorowy w klasie AB czy H nigdy nie będzie miał ochoty pracować ponad swoje możliwości, a z kolei w zakresie do którego został opracowany da z siebie wszystko, a czasem nawet więcej, jeśli ma odpowiednie rezerwy. Nawet średniej klasy końcówka pracująca w klasie AB lub H z klasycznym zasilaczem będzie miała znacznie mniejsze zniekształcenia przebiegu niż dowolny wyrób pracujący klasie D z zasilaczem impulsowym, przy czym jak już wspomniałem, „śmieci” pojawiające się na wyjściu mogą być zarówno skutkiem kiepskiego zasilacza jak i aplikacji klasy D, choć ta druga przyczyna jest raczej częściej spotykana.

Przywołana na początku artykułu brytyjska firma mc2 nadal oferuje klasyczne wzmacniacze w klasie AB, o całkiem pokaźnych mocach (i masie) :

https://www.mc2-audio.co.uk/products/hs-e-exclusive-series/

https://www.mc2-audio.co.uk/products/s-series/

Kupując klasyczną końcówkę dobrej klasy możemy z dużym prawdopodobieństwem założyć, że faktycznie mamy do dyspozycji moc zadeklarowaną przez producenta, zaś kupując nowoczesny „wynalazek” często nie możemy być pewni niczego z wyjątkiem tego, że kiedyś będzie musiała trafić do serwisu i może się okazać, że będzie to jej ostatnia podróż przed utylizacją. Bezspornym jest bowiem fakt, że prawdopodobieństwo uszkodzenia klasycznego wzmacniacza jest nieporównywalnie mniejsze, oczywiście o ile będzie to dobry wzmacniacz. A nawet jeśli się popsuje, to gdy zna się jakiegoś „kumatego” fachowca,  nie trzeba go będzie zawozić do firmowego serwisu (czasem nieistniejącego w Polsce) i liczyć na to, że kiedyś go naprawią i że koszt takiej naprawy  (tym bardziej pogwarancyjnej) nie wydrenuje budżetu.

Kwestia ocen słuchowych

Kiedyś uważałem, że mówienie o brzmieniu końcówki to jednak trochę nadużycie, bo wzmacniacz mocy ma za zadanie wzmocnić przebieg, a nie brzmieć jak np. gitarowy, ale w dzisiejszych czasach bez trudu można usłyszeć różnice między dobrym, starym „analogiem” a kiepskim  czy nawet średniej klasy współczesnym produktem. Jedyną zaletą może być w takiej sytuacji mniejszy poziom „brumów” na wyjściu, co oczywiście jest pozytywnym efektem braku trafo sieciowego. Cała reszta bywa niestety często totalną porażką i mówię to z pełną odpowiedzialnością za słowa.

Teraz czas na podsumowanie, bo edytor pokazuje, że artykuł ma już ponad 9 tysięcy słów  i istnieje obawa, że mało kto dotrwał do tego miejsca

Jeśli chodzi o klasyczne, transformatorowe końcówki mocy, to oczywiście nadal są produkowane (czasem w niezmienionej formie od lat) i nadal  się sprzedają, choć oczywiście do ograniczonego zakresu zastosowań.  Jeśli są to sprawdzone konstrukcje a potencjalny nabywca nie zamierza znacząco rozbudowywać swojego zestawu, to śmiało można taki sprzęt nabyć i być niemal pewnym, że będzie służył bardzo długo, a ewentualne uszkodzenia da się naprawić tanim kosztem. Tyle, że trzeba wiedzieć co wybrać, bo cena niekoniecznie musi w pełni odzwierciedlać klasę wyrobu, choć oczywiście wzmacniacz za 300 czy za 500 zł to raczej tylko gadżet. Ale powiedzmy, że za ok. 1000zł można  spokojnie kupić stereofoniczną końcówkę o mocy nawet ok. 1000W, co daje przelicznik 1 wat za złotówkę (choćby 1 miejsce w przywołanym wcześniej rankingu). Przy takich mocach waga zazwyczaj bywa jeszcze całkiem akceptowalna, choć można oczywiście dorzucić ok. 500zł i mieć podobną moc w budżetowej wersji „light”- nawet z procesorem, ale oczywiście biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, o których wspominałem wyżej.

Co się tyczy końcówek nowych generacji, to oczywiście jest ich na rynku coraz więcej i występują w szerokiej gamie klas i cen. Każdy może wybrać coś dla siebie, choć niektórym ten wybór ograniczają ridery, no ale do tego nie będę już wracał. Stopień komplikacji zaawansowanych wzmacniaczy jest na tyle duży, że te sekcje, które bezpośrednio zajmują się wzmacnianiem sygnału można by nawet potraktować jako „dodatek” do całej reszty. Mniej więcej połowa klasowego wzmacniacza to zasilacz impulsowy, a więc ten element, który w „analogach” składał się tylko z transformatora, prostownika i kondensatorów.  Nie trzeba być specjalistą aby wiedzieć, że im układ jest bardziej złożony i rozbudowany, tym łatwiej może ulec uszkodzeniu. Do tego dochodzą skomplikowane układy zabezpieczeń, kontroli parametrów, procesory i coraz częściej aplikowane protokoły sieciowe, czyli kolejne elementy, które są dodatkiem, a nie istotą wzmacniacza mocy. Wracając jeszcze na chwilę do analogii motoryzacyjnych można by powiedzieć, że zamiast 2 czy 3 litrowego motoru wprowadza się „downsizing” i z litra pojemności + podwójne turbo i 30 procesorów na pokładzie uzyskuje się zbliżone parametry użytkowe. Kto lubi takie auto, to sobie kupi, a potem z łezką w oku przypomni sobie o starym, którym przejechał pół miliona km i potem jeszcze znalazł się na nie kupiec.

Jednak jak już pisałem, raczej nie będzie odwrotu od takich konstrukcji, podobnie jak to ma miejsce z mikserami cyfrowymi i analogowymi. Z tym, że osobiście uważam rozwój cyfrowej techniki mikserskiej za znacznie bardziej „spektakularny” w dobrym tego słowa znaczeniu  niż ma to miejsce w przypadku końcówek. Choćby dlatego, że tam raczej nie ma „ściemy” bo użytkownik bez trudu sam oceni, czy dane rozwiązania są przydatne i jak się mają do możliwości miksowania analogowego. A jak się mają? Oczywiście nijak, w przeciwieństwie do wzmacniacza mocy, którego zadanie jest dość proste i każda końcówka ma do spełnienia identyczną rolę. Ale za to znacznie trudniej ocenić, czy to co czyta się w prospektach odpowiada prawdzie, oczywiście biorąc pod uwagę tej prawdy różne rodzaje i definicje.

Może w przyszłości wrócę jeszcze do tego tematu, gdy np. pojawią się wzmacniacze „megawatowe” albo takie, które będą oddawały moc do sieci zamiast ją pobierać, jak panele fotowoltaiczne.

A na koniec podrzucę jeszcze  ciekawy materiał dotyczący aparatury nagłośnieniowej wykorzystanej na trasie Rolling Stones w roku 2018:

https://www-production–partner-de.translate.goog/story/audiotechnik-bei-der-rolling-stones-no-filter-tour/?_x_tr_sl=de&_x_tr_tl=pl&_x_tr_hl=pl&_x_tr_pto=sc

Poniżej dwa wywiady z gościem, który od prawie dwóch dekad roku „kręci przody” dla tych „dinozaurów”

https://theblackbirdacademy.com/dave-natale/

https://www-prosoundweb-com.translate.goog/old-school-rules-talking-with-dave-natale-about-mixing-systems-life-more/?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=pl&_x_tr_hl=pl&_x_tr_pto=sc

Dave Natale współpracował z gwiazdami z najwyższej półki (można sobie sprawdzić z kim) i jest legendą w branży. W pierwszym podlinkowanym materiale mówi, że konfiguracja przodów systemu nagłośnieniowego na trasie w roku 2018 praktycznie nie zmieniła się od 13 lat, że używa analogowej konsolety, nie korzysta z bramek, ograniczników, kompresorów i ….nie korzysta z subów. Mnie w kontekście felietonu najbardziej zaintrygował fakt, że całe przody napędzały klasyczne, ciężkie i produkowane od ok. 2000r końcówki firmy Crown:

Napęd FOH:

Wzmacniacze mocy PA
24 × stojaki Clair Brothers Crown 3600

Wzmacniacze mocy Delay
8 × stojaki Clair Brothers Crown 3600

Jaką mocą dysponują?

1 kHZ Power*

2 ohm Dual (per ch.): 1,800W

4 ohm Dual (per ch.): 1,565W

8 ohm Dual (per ch.): 1,120W

4 ohm Bridge-Mono: 3,505W

8 ohm Bridge-Mono: 3,140W

Pełna, fabryczna specyfikacja:

2611-MA3600VZSpecSheet

Zwracam jednak uwagę, że w systemie  monitorowym na tej trasie pracowała duża ilość wzmacniaczy LabGruppen, a całą listę sprzętu można zobaczyć otwierając pierwszy link.

Proszę mi wierzyć, że 20 lat temu spokojnie można by pomierzyć milisekundową moc tych obecnie „przedpotopowych” wzmacniaczy i ją podać. I tak na marginesie – parametry praktycznie identyczne jak opisanej wcześniej końcówki ProLine 3000 i tylko waga o 1o kg mniejsza.  Jeśli przyjąć, że pracują na 4 Ohm, to przelicznik wychodzi ok. 100W/kg. Jak to się ma to Powersofta czy innych tego typu konstrukcji?. W X4 jest to katalogowo ok. 860W/kg, czyli 8x więcej. Ale  milisekundowym peaku. I tylko tyle, a może aż tyle.

W kraju nad Wisłą taki zestaw końcówek w racku pewnie wzbudziłby uśmiech politowania, nawet 5 lat temu. Kto by mógł przypuszczać, że Rolling Stones nagłaśniani są (a przynajmniej byli jeszcze nie tak dawno) wzmacniaczami, które na Allegro można kupić za 800 zł?

Nie stać ich na nowsze? Muszą dać zarobić „tragarzom”? Ktoś wie o co chodzi ? Myślę, że Dave Natale wie:

ktoś napisał w komentarzu do jednego z wywiadów z  tym panem:

A myślałem, że jestem oldschoolowy !

Ja też tak myślałem, ale co tam ja… Ciekawe, czy jako emeryt nadal będzie miksował na analogu. Ja zamierzam przerzucić się na cyfrę, o ile jeszcze kiedyś wrócę do nagłaśniania – niekoniecznie w roli dźwigającego racka z analogowymi końcówkami. A póki co leczę porażenie nerwu strzałkowego i ponieważ słabo chodzę, to mogę więcej czasu poświęcić na pisanie.

Do następnego razu.

Piotr Peto