Skąd się bierze brzmienie: kolumny głośnikowe

Dobre kolumny głośnikowe powinny podbarwiać audycję w najmniejszym możliwym stopniu. Nie da się skonstruować takich, które nie podbarwiają wcale, o ile ktoś nie wynajdzie jakichś lepszych przetworników o zupełnie innej koncepcji. Jednak inżynierowie powinni dążyć właśnie do tego, żeby ich konstrukcje były tak liniowe, jak to tylko jest możliwe. W odniesieniu do kolumn profesjonalnych tak się dzieje, przyjmując deklaracje producentów, ale takie do użytku domowego potrafią podbarwiać bardzo mocno.

Co by jednak było, gdyby ktoś poszedł do sklepu i poprosił o odsłuch kilku różnych typów kolumn i stwierdził, że wszystkie grają prawie tak samo? Więc żeby mieć jakiś atut, coś wyróżniającego z tłumu, trzeba kolumny trochę popsuć. Jest sporo możliwości. Można zostawić więcej zniekształceń, wybrać jakiś nietypowy materiał żeby te zniekształcenia były "fajne" (działa przy głośnym graniu), zostawić jakieś rezonanse obudowy, żeby było "ciekawiej", nastroić obudowę nie na taką częstotliwość jak być powinno itd. Nawet wielkość i proporcje obudowy spowodują, że podobne w komorze bezechowej konstrukcje w salonie sklepowym czy w domu zagrają inaczej, bo będą mieć inne wymiary. Głośniki wypadną na różnych wysokościach, rozmiary wymuszą trochę inne ustawienie względem ściany itd. więc zagra to różnie już tylko z tego względu.

Działania producentów polegają na tym, że z jednej strony deklarują jak najwierniejszy dźwięk, a z drugiej kształtują brzmienie według swojego widzimisię. Jeszcze gdyby to zawsze było działanie celowe, ale niestety często jest tak, że "tak wyszło" i tylko dorabia się ideologię do niedopracowanej konstrukcji. Zrobić coś dobrze kosztuje i zabiera czas. A dział marketingu jest tańszy i działa błyskawicznie.

Głównym czynnikiem, który wpływa na brzmienie kolumn jest ich charakterystyka częstotliwościowa. Warto się jej przyjrzeć przed zakupem. Problem polega na tym, że trudno ją znaleźć. Producenci teraz nie pokazują już wykresów i danych technicznych natomiast składają nam obietnice.

Czasem można znaleźć jakieś wykresy w gazetach czy na stronach internetowych. Zakładając, że pomiary zostały zrobione prawidłowo można wybrać kolumny, które będą jakoś w miarę liniowe, o ile komuś zależy na wierności odtwarzania, a nie na wyobrażeniu sobie wiernego dźwięku.

Pierwszy przykład bardzo podbarwiających kolumn już tu był. Można zerknąć do tego posta. Poza tendencją spadkową w stronę wyższych częstotliwości są tam też widoczne dwa zakresy z tłumieniem. Pierwszy z silnym tłumieniem w okolicach 3 kHz i drugi słabszy przy 7 kHz. Te kolumny z pewnością nie są neutralne i mocno podbarwiają dźwięk. Gdyby ktoś chciał na nich zmiksować jakieś nagrania zaprzyjaźnionej kapeli, to życzę powodzenia.

Przykład z rysunku poniżej pokazuje charakterystykę w "rynienkę" i bardzo silne tłumienie w okolicach 5,5 kHz. W połączeniu z nisko schodzącym basem to z pewnością da charakterystyczny dźwięk, który znów od neutralności będzie nieco oddalony. W tym przypadku wspomniane tłumienie bierze się z błędu konstrukcyjnego. Te kolumny (podobnie jak te pierwsze) mają głośniki współosiowe. Tu najwyraźniej ktoś nie miał czasu, żeby popracować nad zwrotnicą, albo nie dostał na to pieniędzy i podziękował za współpracę. Jak było tego się nie dowiemy, ale w konstrukcji onegdaj sprzedawanej za 30 tysięcy Marek niemieckich mamy naprawdę poważny błąd konstrukcyjny. W recenzji jakoś nikomu to nie przeszkadzało. Tradycyjna poezja pisana wierszem białym.

 

Podobne historie są widoczne dla bardzo dużej ilości konstrukcji do użytku domowego. Przy czym nie chodzi tu o to, że zawsze się znajdzie jakiś błąd konstrukcyjny. Tak ewidentne jak ten są dość wyjątkowe. Trend wydaje się być taki, że im drożej, tym mniej płasko. A w sieci można znaleźć historie kolumn bardzo drogich i produkowanych w minimalnych ilościach, a pod względem jakości wykazanej w pomiarach będących porażką.

Ważną rzeczą, która decyduje o brzmieniu jest efektywność. Charakterystyka swoje, ale spore znaczenie ma fakt jak głośno coś zagra. Różnice w brzmieniu są dużo trudniejsze do zauważenia jeśli się wyrówna głośność. Ale gdy różne kolumny grają z inną głośnością, to te różnice w brzmieniu są już dużo bardziej słyszalne.

Wszystkie cechy brzmienia są odzwierciedlaniem parametrów technicznych, które można zmierzyć. Ktoś dysponujący pełnymi wynikami pomiarów będzie wiedział dokładnie jak co gra. Przekonanie że coś gra w jakiś charakterystyczny sposób i nie można przyczyny tego znaleźć w pomiarach jest mitem.

Ale że najważniejszy jest marketing pokazuje nam rysunek poniżej.

Widzimy tu świetny przykład tego w jaki sposób działa marketing. Trzeba mianowicie znaleźć jakiś slogan, który będzie się prezentował efektownie. Co z tego, że to tylko slogan? Klient może się nie zorientować. Zazwyczaj się nie zorientuje, nie będzie nawet chciał.

Na rysunku mamy pokazane 1) Refoluzyjny ałdjo brejktruł akusztik lołdat modżjul (ALM) oraz 2) 24 bit. Szkopuł polega na tym, że tych akusztik lołdat modżjulóf nie ma. W głośniczkach, które rozkręciłem, żeby zobaczyć co w środku siedzi po prostu tego nie było. Wszystko zamknięte jak puszka sardynek. Może kiedyś było, w innych egzemplarzach, ale w tych, który rozkręciłem nie. Tuszę, iż nie było tego nigdy nigdzie. Ale sloganik jak się patrzy. A jaki ładny rysunek. Poza tym dodanie 24 bitów też fajnie się prezentuje. Nie ma to nic do rzeczy, bo przecież to odtwarza komputer, a dokładniej karta muzyczna, i to co idzie do głośniczków jest sygnałem analogowym, ale wygląda bardzo efektownie.

Takie "modżjule" czyli jakiś reklamowy slogan ma każdy model kolumn. Oczywiście takiej jazdy po bandzie nie ma. Nie można obiecać czegoś, czego nie ma w sprzęcie kosztującym przecież duże, a nawet bardzo duże pieniądze. Więc zawsze coś będzie. Ale w praktyce jednak tylko slogan.

Są także i takie kolumny, które mają liniową charakterystykę i małe zniekształcenia, bo takie było założenie konstruktorów. Problem polega na tym, że większość jest zrobiona tak, żeby się wyróżnić. Niestety także dźwiękiem, bo nie tylko wyglądem. A w odniesieniu do kolumn zasada jest taka, że im bardziej wyróżniające się i charakterystyczne brzmienie, tym konstrukcja jest gorsza. Różnica w sklepie powinna polegać praktycznie tylko na tym ile jest niższego basu. Charakterystyka powinna być zrobiona tak płasko jak się tylko da, więc różnice w brzmieniu, jeśli się pominie tą pierwszą oktawę, powinny być trudne do określenia.

Zresztą jak jest można się przekonać w salonie. Kiedyś były takie, że sprzedawca włączył na próbę kilka nawet jeśli się powiedziało, że w ten dzień się nic nie kupi. Różne kolumny grają różnie, a przecież nie powinny. A jak ktoś popatrzy na wykresy starych Altusów z lat osiemdziesiątych, to zobaczy, że po ustawieniu przełączników na minus  miał w sumie całkiem płaską charakterystykę. Wystarczyło tylko ustawić je w optymalnej odległości od ściany i okazałoby się, że do neutralnego dźwięku całkiem im niedaleko. Moje Altusy z tamtych czasów tak nie grały, bo przełączniki były na plusach, stały źle ustawione, a w pomieszczeniu miałem tak dwadzieścia ustrojów akustycznych mniej, czyli w ogóle żadnego.

Gdyby ktoś potrafił odtworzyć te stare Altusy miałby lepszy dźwięk niż z większości tego, co jest sprzedawane teraz (teza śmiała, ale chyba uzasadniona). A przecież można mieć lepiej, bo są konstrukcje DIY mające cechy naprawdę bardzo zbliżone do monitorów studyjnych.

W praktyce okazuje się, że spore odchyłki od neutralnej charakterystyki są w odsłuchu mało oczywiste. Jeśli się zasymuluje brzmienie wspomnianych tu kolumn, w porównaniu do dźwięku neutralnego, to tą różnicę można usłyszeć, ale po wyrównaniu głośności trzeba się dobrze wsłuchać. Czyli słuch jednak działa nie tak, jak to sobie wyobrażamy. Głośnik z membraną aluminiową, papierową czy wykonaną z tworzywa sztucznego albo z połączenia różnych materiałów zagra troszkę inaczej. Obudowa stabilna i ciężka też da inny dźwięk niż lekka wydmuszka. Wystarczy opukać kilka palcem (tak jak się stuka do drzwi) i okazuje się, że są takie "głuche" czyli dźwięk pochodzi z palca a nie ze skrzynki, a są też i takie, które przypominają raczej pudło gitary akustycznej. Różnice w brzmieniu są większe gdy widzi się co jak wygląda, a mniejsze, kiedy nie wiadomo co gra i jak się prezentuje, czy nawet ile waży. Znajomość ceny wpływa na ocenę w sposób zadziwiający.

Gdyby ktoś się nosił z zamiarem kupienia jakichś nowych kolumn, to powinien sobie zrobić taki test z symulowanym brzmieniem i przy wyrównanej głośności. To naprawdę zmienia perspektywę. Zresztą nie tylko to.

Skąd się bierze brzmienie

Dobry sprzęt audio nie ma żadnego brzmienia. Wyjątkiem są kolumny głośnikowe i słuchawki. Te mają i będą miały brzmienie, bo nie udało się jeszcze skonstruować kolumn i słuchawek z płaską charakterystyką częstotliwościową. I jeśli nie zostanie wykorzystana jakaś inna koncepcja niż te dotąd stosowane, to nic pod tym względem się nie zmieni. Warto pamiętać, że charakterystyka częstotliwościowa kolumn i słuchawek jest bardzo nierówna, a różnice pomiędzy poszczególnymi konstrukcjami są naprawdę spore. Ale pomimo tak znacznych obiektywnych różnic, czyli w pomiarach, subiektywnie wydaje się nam, że są one jakoś nieszczególnie duże.

To samo dotyczy mikrofonów. W laboratorium, różnią się między sobą bardzo, a na ucho raczej tylko trochę.

Kolumny, słuchawki i mikrofony różnią się brzmieniem, jednak trudno będzie nawet wskazać, które są lepsze. Ktoś wybierze to, inny tamto, wszystko zależy od upodobań, a nawet nastroju w danym momencie.

Poza tym jeśli chodzi o przetworniki, to różne koncepcje i materiały skutkują tym, że dają one inne spektrum zniekształceń. Te zniekształcenia są niewielkie w przypadku głośników, także w odniesieniu do słuchawek, ale tu są nawet jeszcze mniejsze. Słuchając ze zwykłą głośnością, a zatem w zakresie bezpiecznym dla słuchu, te zniekształcenia są praktycznie rzecz biorąc mało istotne, ale jeśli się głośność mocno zwiększy, to te różnice będą już łatwiejsze do zauważenia i faktycznie wpłyną na charakter dźwięku.

Różne metody zapisu, odtwarzania czy transmisji też mogą mieć brzmienie. Analogowa taśma magnetofonowa ma swoje specyficzne brzmienie. Nagrana pod kątem optymalnej jakości tego jej własnego brzmienia jest bardzo mało, prawie wcale. Ale jeśli ktoś się postara i będzie nagrywać w specyficzny sposób, to wpływ taśmy magnetycznej na dźwięk będzie już zauważalny.

Analogowa płyta gramofonowa też ma specyficzne brzmienie, szczególnie pod koniec strony jeśli muzyka jest trochę bardziej głośna i dynamiczna.

Transmisja radiowa ma swoje brzmienie, szczególnie na AM. FM na UKF-ie tego brzmienia jest bardzo mało. Najłatwiej usłyszą różnicę osoby młode, które są w stanie odebrać częstotliwości powyżej 15 kHz. Co prawda radio na UKF FM ryczy od wielu lat i każdy to bez trudu rozpozna, ale gdyby wyłączyć wszystkie radiowe "poprawiacze" dźwięku i nadać coś tak jak jest na płycie, to osoba nie słysząca już 15 kHz nie powinna odróżnić transmisji przez radio od oryginału.

Sprzęt generalnie jest zbyt dobry, żeby wystąpiły jakieś słyszalne różnice. W podwójnie ślepym teście wszystko klasy Hi-Fi co nie jest popsute gra tak samo.

O tym, że kable nie mogą robić różnicy już był post. O tym, że wzmacniacze grają tak samo też. I o odtwarzaczach, które muszą grać identycznie także.

Wzmacniacze i odtwarzacze skonstruowane starannie i pod kątem uzyskania najlepszych parametrów grają tak samo. Dobrze zaprojektowane wzmacniacze grają identycznie do momentu, gdy się je przesteruje. Ale jeśli komuś nie zależy na zachowaniu dobrego słuchu na całe życie, to mu nie zależy na niczym, a na jakości to już wcale.

Czasem jednak brzmienie skądś się bierze. Coś powinno grać tak samo, ale nie gra tak samo. Ktoś, kto czyta audiofilską poezję wierzy, że to powodują jakieś właściwości paranormalne sprzętu. A jak ktoś czyta wyniki pomiarów, to zauważy, że one nie przystają do poezji. I właśnie w pomiarach trzeba szukać odpowiedzi na pytanie dlaczego gra inaczej, chociaż powinno grać tak samo.

Teraz w kilku postach sobie zobaczymy sobie co, dlaczego i jak robi różnicę.

Wielozadaniowy kompresor radiowy

Rozgłośnie radiowe w Polsce zakupiły nowe kompresory dynamiki, które stały się już standardem na świecie. Te kompresory nie tylko pozwalają na zmniejszenie dynamiki dźwięku do zera, ale posiadają też inne funkcjonalności.

Niektóre z nich są tajne, ale z tych jawnych jedna jest szczególnie przydatna.

Jeśli kierujący pojazdem stwierdzi, że w którymś kole jest za mało powietrza, w szczególności na dole, to nie musi tego koła dopompować, ale wystarczy, że włączy radio, które używa tych nowych kompresorów, tzn. stację radiową, która je ma i stosuje, a następnie otworzy okno bliższe oponie, która ma za niskie ciśnienie.

Jeśli w prawym przednim kole jest na dole za mało powietrza, to trzeba włączyć radio i uchylić na chwilę okno, tzn. opuścić szybę. Oczywiście prawe przednie. Analogicznie, jeśli za mało powietrza jest w tylnym lewym kole, to trzeba otworzyć tylne lewe okno. *)

Kilka minut z włączonym radiem i otwartym oknem i koło dopompowane.

Nie wolno jednak jeździć z włączonym radiem i oknami otwartymi przez cały czas, bo grozi to tym, że ciśnienie wzrośnie ponad miarę. Może to się skończyć uszkodzeniem opony.

Realizatorzy dźwięku pracują nad ustawieniami, aby można było dopompować koło nawet wtedy, gdy brakuje powietrza także na górze, a nie tylko na dole.

Słuchanie radia, które ma te nowe kompresory, pomaga też ludziom, którzy cierpią na zbyt niskie ciśnienie tętnicze. Zamiast pić kawę lub nawet brać jakieś prochy na podwyższenie ciśnienia tętniczego wystarczy włączyć radio.

Jeśli ktoś ma nadciśnienie, to rozgłośnie radiowe mające nowe kompresory dynamiki też pomagają, ale w tym przypadku trzeba używać srebrnych kabli. Nie muszą one być wykonane ze srebra. Wystarczy je popryskać srebrnym szprejem i po sprawie.

Problem powstaje wtedy, kiedy w samochodzie są ludzie mający nadciśnienie i niedociśnienie. Przy okazji: te nowe radiowe kompresory dynamiki działają w opisany sposób tylko przez radio samochodowe. Ale specjaliści pracują nad tym. Zaangażował się w to szczególnie pewien amerykański specjalista od zrowa (czyt.: zdrowia) Tońcio Fałczio. Temat ma być rozwiązany w ten sposób, że trzeba sobie wszczyknońć coś do organizmu i wtedy kompresja zadziała dobrze na wszystkich.

Chcący być na bieżąco w temacie muszą słuchać radia Erewań.

Dodam jeszcze, że nasze rozgłośnie radiowe będą grać jeszcze piękniej, gdy zostaną zatrudnieni jako realizatorzy dźwięku artylerzyści-weterani wojenni. Tysiące wystrzałów w uszach czyni człowieka szczególnie predysponowanym do pracy w radio na stanowisku realizatora dźwięku.

*) Jak auto ma dwoje drzwi, to uchylamy odpowiednie, czyli po właściwej stronie, okno i otwieramy bagażnik.

Instrukcja obsługi - zawsze warto przeczytać

Producenci dają instrukcje obsługi do różnych rzeczy. Do pralek, wiertarek, lodówek, a nawet gramofonów. Instrukcję obsługi do gramofonu warto przeczytać, jak zresztą każdą inną, szczególnie zanim się zacznie robić o nim jakiś film.

Firma na literę "T" w instrukcji do gramofonu pisze wyraźnie, że wkładka ma być równoległa do główki, a samo jej ustawienie jest w przypadku ich produktów bardzo ułatwione. Wystarczy zmierzyć 52 mm od-do i po sprawie. Proszę spojrzeć na obrazek:

Zdjęcie monitora z otwartą stroną instrukcji obsługi.

1) Mierzyć co i jak.

2) Wkładka ma być prosto.

Na co jeszcze warto zwrócić uwagę? Z prawej strony mamy napisane: pierwsze kroki. Tak, pierwsze kroki.

Filmów w internecie jest zatrzęsienie. Niestety często ich autorzy nie zdają sobie sprawy z tego, że mówią prozą. Nie zdają sobie sprawy z wielu rzeczy. I nie dotyczy to tylko tematyki audio, ale jej szczególnie. Ktoś, kto chciałby sobie usmażyć naleśniki według jednego z poradników filmowych będzie musiał wyjść na miasto kupić sobie coś do jedzenia. Natomiast w odniesieniu do sprzętu grającego to niestety on zawsze jakoś zagra. Niestety, a może i stety, mało kto ma dobry słuch. Ale i wtedy, tzn. jak ktoś jest na wpół głuchy, może zostać realizatorem dźwięku.

DVD z 24 fps na 25 fps

Od czasu do czasu przysłuchujemy się tu ścieżkom dźwiękowym filmów wydanych swego czasu na DVD. Żeby dźwięk odzyskał swe naturalne brzmienie należy spowolnić nieco (o 4%) szybkość odtwarzania. Dotyczy to oczywiście filmów kinowych zarejestrowanych w oryginale na taśmie filmowej, która ma 24 klatki na sekundę.

Czasem jednak jest tak, że film oryginalnie miał 24 klatki na sekundę, ale żeby go odtworzyć prawidłowo nie należy nic kombinować z prędkością.

Dzieje się tak dlatego, że transfer na DVD odbył się metodą "na skróty".

Jeśli weźmie się projektor filmowy i wyświetli film na ekranie, a na ekran nakieruje kamerę telewizyjną, to z wykonanego w ten sposób nagrania otrzyma się materiał do wyprodukowania DVD, który nie został przyspieszony. To samo dotyczy dźwięku. Tak wydane DVD zdarzają się rzadko, ale się zdarzają.

W takim razie okazuje się, że pułapek na kinomana jest zastawionych kilka. Dla nas ważne są dwie. Trzeba zawsze sprawdzić czy film należy spowolnić przy odtwarzaniu czy nie. Warto też upewnić się czy dźwięk ma podwyższoną tonację, bo może się zdarzyć, że dźwięk i obraz są przyspieszone, ale ton został jednak obniżony.

DVD ma swe zalety, ale ma też i wady. Nawet są pułapki.

Frank Zappa powiedział kiedyś: „Niektórzy naukowcy twierdzą, że wodór, ponieważ jest go takie mnóstwo, jest głównym budulcem wszechświata. Nie zgadzam się z tym. Twierdzę, że głupoty jest więcej niż wodoru, i że ona jest głównym budulcem wszechświata.“ Ja się z tym nie zgadzam. Według mnie podstawowym budulcem wszechświata jest kłamstwo.

Czy widział ktoś kiedyś reklamę DVD, gdy to była nowość, żeby ktoś tam napisał, że filmy będą się wyświetlały za szybko, a dźwięk zostanie przyspieszony? Nie? A powinni tak napisać panowie pismacy. A skoro nie pisali, to kłamali.

A teraz kłamią już jak z nut. Praktyka czyni mistrza. Do audiofilskich kłamstw będziemy wracać.

Jeszcze raz o przedwzmacniaczach gramofonowych

W poprzednim poście ustaliliśmy, że najrozsądniejszą opcją dla kogoś, kto stał się posiadaczem kolekcji płyt analogowych jest wykorzystanie posiadanego sprzętu, tzn. wzmacniacza i gramofonu z wkładką MM, o ile ta będzie dobrej jakości. Koszt całego przedsięwzięcia ograniczy się, przy odrobinie szczęścia, do zakupu nowej igły, czterech wtyczek i kilku metrów kabla. Natomiast ta odrobina szczęścia polega na tym, że posiadany wzmacniacz ma wejście dla wkładek MM o dobrych parametrach, czyli niskiej pojemności. Wtedy po dopasowaniu pojemności kabla można uzyskać idealną charakterystykę częstotliwościową, a zatem najlepszą możliwą jakość dźwięku.

Problem polega na tym, że dobre wejście MM ma bardzo, bardzo mało wzmacniaczy zintegrowanych.

Załóżmy, że ktoś ma dobry gramofon i dobrą wkładkę MM z nową albo mało używaną igłą. Jednak wejście MM jest złej jakości, gdyż ma zbyt dużą pojemność. Niech ten ktoś postara się teraz o jakiś osobny przedwzmacniacz MM. Może to być ten, którego wykresy z pomiarów mamy poniżej.

Przedwzmacniacz, konstrukcja prawdopodobnie z roku 2019, posiada wejścia MM i MC, przy czym MM ma aż 1890 pF. Skutkuje to tym, że jest podbicie 6 dB przy 4,5 kHz, natomiast dla 10 kHz spadek jest aż 10 dB. Słuchanie tego to musi być koszmar. Ale sekcja MC jest bardzo dobra. Biorąc pod uwagę cenę, 3000 Euro, to musi taka być.

Ten "cud" techniki jest zbudowany na lampach, waży 11 kilogramów, a jego wymiary to: 43,5 × 9,5 × 31 cm. Czyli po prostu misi brzmieć cudownie, bo jest analogowe, lampowe, wielkie, ciężkie, waży tyle co lokomotywa i jest piękne. No i rzecz najważniejsza - jest drogie.

Z wykresu dla sekcji MM widać jednak, że to nie nie może zagrać. Ten mutant jest zrobiony po to, żeby używać tylko części MC. Sekcja MM to dodatek, ładnie będzie to wyglądało w ulotce reklamowej i w omówieniach na stronach internetowych.

Sprawdźmy nieco dokładniej jaką jakość gwarantuje nam sekcja MM. Pasmo przenoszenia, odczytane z wykresu, 10 Hz - 8 kHz przy tolerancji +/- 6 dB.

A teraz popatrzmy sobie na poniższy schemat:

To jest schemat wejścia korekcyjnego MM we wzmacniaczu Diora WS-301S "Trawiata". Cały schemat można zobaczyć w Radioelektroniku 4/5 '82. Podane tam mamy, że ten przedwzmacniacz gwarantuje korekcję RIAA z dokładnością +/- 2 dB. A zatem w porównaniu do tego cudaka za 3000 Euro jest dużo lepszy. Tak, jest lepszy i gwarantuje lepszą jakość dźwięku z bardziej wyrównanym i szerszym pasmem. To szersze pasmo będzie skutkiem tego, że na wejściu mamy kondensator C101 o pojemności 22 pF.

Dodatkowo nawet gdyby ktoś przekonstruował ten przedwzmacniacz za trzy tysiące Euro i zmniejszył mu pojemność wejścia do jakichś 30 pF, to po dopasowaniu kabli do jednego i drugiego (tego z Trawiaty) dźwięk będzie praktycznie taki sam. To, że w jednym przypadku charakterystyka wyjdzie płaska jak od linijki, a w drugim z odchyłkami +/- 2 dB, to subiektywnie taka pofalowana może być nawet "fajniejsza". Wszystko zależeć będzie od tego, co zostanie osłabione, a co wzmocnione.

Z całą pewnością ktoś, kto posłucha płyt na obu przedwzmacniaczach nie usłyszy nic więcej, ani nie straci niczego. Nie będzie żadnego detalu, który "ujawni" lepszy przedwzmacniacz i nie będzie żadnego detalu, który zniknie na gorszym. Różnica będzie tylko i wyłącznie polegać na troszkę innej barwie dźwięku. Szumy nie mają praktycznego znaczenia, tak jak i zniekształcenia. Są za małe, żeby zrobić jakąkolwiek różnicę.

Więc na czym polega różnica? Oczywiście na tym ile to kosztuje. I na micie, że lepszy, czyli drogi, sprzęt odtwarza jakoś inaczej i można coś więcej usłyszeć.

W takim razie można kupić nową igłę za powiedzmy siedem stów, osobny przedwzmacniacz za trzy i mieć jakość tak dobrą, jak to jest możliwe. Obiektywnie wkładka MC będzie lepsza. Ale my naprawdę nie słyszymy tak dobrze, żeby to zauważyć. W istocie nasz słuch działa w ten sposób, żeby eliminować zniekształcenia, a nie - żeby je wyłapywać.

A co do "testu" w tej gazecie, to myślicie, że ktoś wytknął problem nieużyteczności sekcji MM? Napisał ktoś, że pojemność trochę za wysoka.

Ale nikt mi nie uwierzy, że przedwzmacniacz za trzy stówy z wkładką magnetyczną zagrają tak dobrze jak moving coil... A, że na przedwzmacniaczu wzmacniacza zintegrowanego to już zupełnie nikt...

MM vs. MC czyli wszystkie wkładki prowadzą do Rzymu

Załóżmy, że ktoś stał się w posiadaczem dużej kolekcji płyt winylowych, które są atrakcyjne repertuarowo i w dobrym stanie. W jaki sposób może on posłuchać tych płyt z najlepszą jakością dźwięku? Najważniejsze są koszty. Wobec tego najlepiej by było, gdyby już ten ktoś miał jakiś dobrej jakości gramofon. Można też pożyczyć od kogoś kto ma, ale nie używa. Możliwe, że gramofon będzie też mieć wkładkę. Jeśli to porządna wkładka typu MM, to warto kupić nową igłę. W tym przypadku, przy odrobinie szczęścia, koszty całego przedsięwzięcia ograniczą się do kupienia igły i kabla lub jego samodzielnego wykonania.

Teraz trzeba gramofon podłączyć do wzmacniacza. Często zdarza się, ze wzmacniacze zintegrowane mają wejście gramofonowe, tzn. mają wbudowany potrzebny przedwzmacniacz. Zazwyczaj, jeśli taki przedwzmacniacz w ogóle jest, to nadaje się do wkładek MM. Niestety najczęściej nic nie wiadomo o tym jaką on ma pojemność wejściową. Impedancja z reguły będzie wynosić około 47 kΩ, czyli jest ok., ale pojemność z reguły pozostaje zagadką. Niestety właśnie pojemność decyduje o sukcesie lub porażce.

Tu potrzebny jest znów obrazek z wcześniejszego posta tzn. rys. 1. Widać na nim jak pojemność wpływa na charakterystykę częstotliwościową. Warto podkreślić, że to jest dobry przedwzmacniacz, który ma małą pojemność (chodzi tu wyłącznie o sekcję MM) i na dodatek regulowaną. We wzmacniaczu zintegrowanym przedwzmacniacz gramofonowy może mieć 1000 pF lub więcej, co oznacza, że się on nie nadaje do użytku, bo podbicie wysokich tonów będzie znacznie większe niż 3 czy 4 dB, jak tu, natomiast trochę powyżej 10 kHz praktycznie już nic nie będzie słychać.

Rys. 1. Wpływ pojemności systemu (MM) na charakterystykę wzmocnienia.

Co zrobić, jeśli nie udaje się uzyskać żadnych informacji o pojemności? Można spróbować przeanalizować schemat wzmacniacza, a konkretnie sekcję wejścia gramofonowego. Można zobaczyć wtedy coś takiego:

 

Rys. 2. Przy braku danych pojemność przedwzmacniacza MM można próbować oszacować na podstawie schematu. Opcja raczej dla zaawansowanych oraz inżynierów.

Na fragmencie schematu, który przedstawia tą część przedwzmacniacza MM, która najprawdopodobniej decyduje o pojemności, widoczne są dwa kondensatory C101 i C105 oba po 100 pF. Są tam jeszcze inne, ale prawdopodobnie to te dwa decydują o pojemności. Jaka jest faktyczna pojemność mógłby powiedzieć ktoś, kto się tym zajmuje, tzn. inżynier od tych spraw. Na innych schematach można zobaczyć czasem nawet jakiś kondensator 1000 pF w towarzystwie innych, wtedy jest pozamiatane. W magazynie z którego pochodzą wykresy są zamieszczane wyniki pomiarów różnych wzmacniaczy. Jeśli się weźmie kilka wzmacniaczy, które mają wejście MM i z tych pomiarów widać, że dla standardowego systemu charakterystyka częstotliwościowa jest zła i sprawdzi na schemacie jak to wejście jest zbudowane, to właśnie często są tam te kondensatory po 1000 pF. Ale gdyby ten przedwzmacniacz z rysunku 2. faktycznie miał około 200 pF, to dając kabel o pojemności 50 pF jeszcze uda się zmieścić w zakresie, który producent wskazuje jako odpowiedni dla jego wkładek.

Producenci podają jaką pojemność powinno mieć obciążenie dla wkładki MM. I np. pewien znany producent podaje, że to ma być od 150 do 300 pF. Czyli gdyby ten przedwzmacniacz miał 200 i dodatkowo kabel jeszcze 50, to powinno być ok.

W tym miejscu sytuacja wygląda tak. Jest gramofon z wkładką MM, nowa igła oraz wzmacniacz zintegrowany z wejściem MM, które ma wystarczająco małą pojemność, aby charakterystyka była poprawna. Taka sytuacja, że pojemność na wejściu MM wzmacniacza zintegrowanego jest mała zdarza się wyjątkowo rzadko, ale zdarza. Jeśli ktoś ma to wyjątkowe szczęście, że ma taki wzmacniacz może teraz wziąć kabel, a najlepiej kilka różnych, o znanej i wymaganej pojemności i dopasować cały układ. Można sobie taki kabel zrobić samemu.

Jak zrobić kabel, który ma potrzebną pojemność? Trzeba kupić wtyczki, kabel przyciąć na odpowiednią długość i polutować. Kabel musi być miedziany z gęstym oplotem, także miedzianym. {Niektórzy produkują kable z ekranem podłączonym tylko z jednej strony, ale ten temat jest autorowi nieznany. Wszystkie kable, które ma/posiadał są zwykłe i można je podłączać w obie strony.} Nadaje się do tego celu kabel koncentryczny typu RG-59, który ma pojemność około 60pF na metr. Czyli 50 pF to będzie niecały metr. Problem polega na tym czy można kupować na metry i czy kabel jest całkowicie wykonany z miedzi. Cena metra takiego kabla to kilka złotych, doliczając wysyłkę wyjdzie kilkadziesiąt. Ważne, żeby dokładnie wiedzieć co się kupuje więc, że nie będzie to przewód z aluminiowym ekranem i sztywny jak stalowy drut. Jeśli samodzielne wykonanie kabla stanowi problem, to można kupić gotowe. Ale te są drogie. Są specjalnie przystosowane do tych celów i producenci podają pojemność tych kabli. Jednak wtedy mamy wybór pomiędzy kablem 50 i 100, kiedy najbardziej odpowiedni byłby 70 lub 80. Może się to wydać niedorzeczne, ale jeśli ktoś chce osiągnąć maksimum tego, co jest możliwe, to łatwiej będzie użyć kabla własnej produkcji. Skoro ludzie wykłócali się kiedyś czy słychać różnicę pomiędzy przetwornikiem 16 i 24 bitowym (nie słychać), to wyrównanie charakterystyki z dokładnością 0,5 dB będzie się dawało usłyszeć i to przede wszystkim jest wykonalne. Docięcie kabla na taką długość, że dopasowanie pojemności będzie z dokładnością powiedzmy +/-10 pF nie stanowi problemu dla osoby cierpliwej.

Ale po przygotowaniu sobie kabla, ewentualnie kilku o różnej długości i pojemności, jeszcze zanim się posłucha i pomierzy, warto zdobyć wyniki pomiarów wkładki, co też może być trudne. Ale załóżmy, że takie mamy i wygląda to w ten sposób:

Rys. 3. Charakterystyka częstotliwościowa wkładki może być dość liniowa, ale nie musi. Warto ją znać zanim się będzie dopasowywać pojemność kabla. Ta z rysunku wyraźnie podbija pewien zakres wysokich tonów

 

Gdyby wziąć płytę testową i odtworzyć z niej sweep 800 – 20000 Hz, to nie znając charakterystyki samej wkładki uznamy, że to kabel odpowiada za to podbicie, a tak nie jest. Bez znajomości charakterystyki wkładki i zamianie kabla na taki, który ma mniejszą pojemność, czyli krótszy, niepotrzebnie stłumimy wysokie tony. A z rysunki widać, że właśnie powinny być podbite. Ale jeśli pojemność kabla będzie dobrana optymalnie, to to podbicie będzie wynikać z właściwości wkładki, bo charakterystyka samego przedwzmacniacza już będzie płaska. Mówiąc innymi słowy uzyskując płaską charakterystykę przedwzmacniacza jak na rys. 1. linia 2, zachowujemy taką charakterystykę wkładki, jaką ona faktycznie ma czyli z rys. 3.

Ktoś posiadający płytę testową musi nagrać sygnał i przeanalizować to nagranie w jakimś edytorze dźwięku. Słuchanie nic nie da. Natomiast jeśli nie ma takiej płyty, to trzeba posłuchać kilku LP z muzyką, ale najlepiej takich, które się ma też w wersji cyfrowej. Nie zaszkodzi, jeśli to będzie jakieś pierwsze wydanie z możliwie najmniejszą kompresją dynamiki. Jeśli płyta winylowa brzmi podobnie jak wersja cyfrowa, ale z nieco mniejszą ilością wysokich tonów, to jest ok. Jak wysokich tonów jest za dużo, a płyta za bardzo trzeszczy, to kabel ma za dużą pojemność. Jak jest zdecydowanie za mało wysokich, to kabel ma pojemność za małą. Płyty do testów muszą być w stanie prawie fabrycznym i czyste, bo inaczej strasznie szumią i trzeszczą. Jednak subiektywna ocena prawie każdego wyprowadzi na manowce. Dla perfekcjonisty zostaje tylko użycie płyty testowej.

Mając płytę testową najszybciej znajdzie się optymalną pojemność kabla w ten sposób, że przygotowuje się różne długości dla lewego i prawego kanału. Wtedy będzie można się zorientować już po jednokrotnym zgraniu dźwięku do komputera czy kable trzeba skracać czy wydłużać. Jeśli oba kanały mają podbicie wysokich tonów (uwzględniając charakterystykę wkładki) wtedy wystarczy skrócić dłuższy przewód, żeby był krótszy od tego krótszego z przetestowanej pary i zgrać sygnały ponownie. Jeśli z analizy nagrania będzie wynikać, że ten skrócony kabel daje poprawną charakterystykę, to jest ok. A jeśli już powstaje jakieś tłumienie, to znaczy, że skrócenie było przesadne. Może się zdarzyć, że w kanale z dłuższym kablem jest minimalne podbicie, a z krótszym tłumienie, więc optymalna długość będzie średnią. W praktyce np. metr dwadzieścia podbicie, osiemdziesiąt centymetrów tłumienie, czyli metrowe przewody powinny być ok.

Autor przyznaje jednak, że nie próbował nigdy z płytą testową, ale jedynie na słuch z różnymi kablami. Taki cyfrowy o długości 60 cm wydawał się być ok. Natomiast np. oryginalny od gramofonu o długości około 1,5 m dawał już to niepotrzebne podbicie wysokich tonów. Jeśli jednak komuś zależy na osiągnięciu maksimum tego, co jest możliwe, to kilka prób ze skracaniem kabla nie jest chyba problemem.

Warto podkreślić, że w tym miejscu nakłady finansowe polegają na zakupie nowej igły, czterech wtyczek i kilku metrów przewodu antenowego. Ewentualnie też płyty testowej. (Czy potrzeba wspomnieć, że potrzebny jest jeszcze ten trzeci kabelek? Nawet nie trzeba w nim zarabiać końcówek, starczy zdjąć izolację.)

Czasem, jeśli we wzmacniaczu jest wejście phono, to nadaje się ono zarówno dla wkładek MM jak i MC. Wtedy zazwyczaj jest tak, że opcja MM nie nadaje się do niczego ponieważ ma pojemność o wiele za dużą. Nawet kabel, gdyby taki był, o zerowej pojemności nic nie da. Skoro producent wkładek zaleca pojemność do 300 pF, a wejście ma 1000, to sprawa jest chyba oczywista. {Nawiasem mówiąc magazyn, z którego są te obrazki zawsze uzyskuje płaską charakterystykę tego wejścia (MM), chociaż ma np. 800 pF. Jak to jest możliwe? Prawdopodobnie przez podpięcie generatora sygnału, któremu można ustawić nawet zerową pojemność, temu generatoru ;) ewentualnie zbliżoną do zera.} Ale w takim właśnie przypadku wejście MC jest dobre. Więc można też pójść drogą z wkładką MC. Koszt wzrasta, bo trzeba będzie kupić wkładkę, która jest kosztowna, w przeciwieństwie do taniej igły do wkładki MM.

Jeśli ktoś się zdecyduje na wejście MC, to trzeba sprawdzić jego impedancję (w dokumentacji technicznej) i wybrać odpowiednią wkładkę. Tutaj przeważnie nie ma problemu ze znalezieniem informacji, bo producenci podają impedancję tego wejścia, w ogóle wszystkich wejść. Zasada jest następująca:

Jeśli wkładka ma oporność wyjściową A, to impedancja przedwzmacniacza powinna się zawierać w zakresie od 5 do 20 razy wartość A. W praktyce: jeśli wkładka ma np. 40 Ω, to przedwzmacniacz powinien mieć od 200 do 800 Ω.

Ten przykład jest wybrany celowo, gdyż bardzo popularna wkładka MC pewnej znanej marki ma właśnie 40 Ω, natomiast teraz zazwyczaj przedwzmacniacze (we wzmacniaczach zintegrowanych) mają 100 Ω. Zatem nie nadają się do tej wkładki. Żeby sobie takie wejście dopasować trzeba wpiąć dodatkowe rezystory.

Natomiast jeśli w ogóle brak przedwzmacniacza phono, to trzeba go sobie nabyć drogą kupna, wybierając taki, który ma znaną pojemność dla MM i na dodatek taką, która daje szanse na użycie istniejącego kabla czyli takiego, który jednak jakąś pojemność ma. Autor znalazł przedwzmacniacz MM bardzo dobrej firmy, który ma 120 pF i który ma cenę w złotówkach 3 razy większą niż pojemność. Jeśli ktoś się szarpnie na taki i dodatkowo na wkładkę MM z igłą Fine Line (opcja trochę na bogato), to dając kabel 100 pF będzie mieć dobry odbiór i nawet nie będzie się musiał stresować testowymi odsłuchami czy robieniem nagrań z płyty testowej i ślęczeniem nad nimi w komputerze. Po prostu będzie ok. i nie będzie lepiej, nawet gdyby wydał miliony na sprzęt.

Zakup wkładki MC, a nawet przedwzmacniacza MC, to już będzie większy wydatek. Jednak tu właśnie tkwi sedno sprawy. Jeśli się poświeci trochę czasu na dopasowanie pojemności kabla, aby uzyskać płaską charakterystykę wzmocnienia, bez uwypuklania bądź tłumienia wysokich tonów, to wkładka MM zagra tak jak MC.

Ale teraz wypada jeszcze się zastanowić nad tym dlaczego wkładka MC nie jest lepsza niż MM. No to popatrzmy na ten rysunek:

Rys. 4. Charakterystyka tej bardzo drogiej wkładki MC jest zbliżona do tej z rys. 3, a tam jest tania wkładka MM. Ale w tym przypadku wysokie częstotliwości są podbite znacznie wcześniej, co będzie mieć większy wpływ na odbiór.

 

Widzimy, że podano zniekształcenia dla wysokich tonów (hohtonferzerrung) 0,052%. Teraz jeszcze trzeba zobaczyć ten sam parametr na rysunku 3. I tam mamy te zniekształcenia 0,178%. Czyli tak: 0,05 to dużo mniej niż 0,2. {Są też wkładki MM trochę lepsze pod tym względem.} Więc wkładka MC jest lepsza niż MM? Jest lepsza pod tym względem. Ale pod względem siły sygnału jest gorsza. Dlatego przedwzmacniacz MC musi mieć znacznie większe wzmocnienie, a zatem i będzie więcej szumiał. W praktyce szum przedwzmacniacza jest pomijalny. Ważniejsze są zniekształcenia, choć one też są nieistotne.

Nie da się usłyszeć różnicy zniekształceń pomiędzy 0,2 i 0,05% zwłaszcza na wysokich tonach. W tym zakresie słuch nie jest szczególnie czuły na zniekształcenia. Pomiędzy 1 i 2% to już może, ale nie na pewno. Gdyby te 2% były w zakresie tonów średnich czy w dolnym wysokich, to by się dawało usłyszeć, ale jeśli te zniekształcenia wypadną na skraj słyszalnego pasma, czyli dla czterdziesto-pięćdziesięciolatków 15 kHz czy nawet tylko 12 kHz, to szanse usłyszenia tego są żadne. Poza tym poziom zniekształceń na super dobrze nagranej i wydanej płycie będzie tak raczej właśnie 2%. Na początku płyty na dodatek, bo później jest już znacznie gorzej. A dla nagrań rozrywkowych to prędzej kilkanaście, nawet dwadzieścia procent. Więc jakie znaczenie ma dodanie 0,2% zniekształceń od wkładki, na wysokich tonach, skoro na 2% lub nawet na 20% zniekształceń na samej płycie nikt nie zwraca uwagi? Czasem zniekształcenia dodane przez realizatorów są jeszcze większe niż te 20%! Są one dodawane celowo, bo jest wtedy fajny "sałnd" oraz "sałnd kłality" (sound quality).

W tym miejscy trzeba zadać takie pytanie: skoro na winylu zniekształcenia są, według autora, który powtarza to po innych, którzy są znacznie bardziej obeznani z zagadnieniem niż on, 2% najmniej, to jak magazyn mógł zmierzyć zniekształcenia z dokładnością do tysięcznej procenta? A co z nierównomiernością obrotów i zakłóceniami od napędu, które też wpływają na pomiar? Żeby mieć ciszę dla pomiarów, to np. zakłócenia muszą być poniżej 100 dB, co jest niewykonalne. Wynika z tego, że ten pomiar nie za bardzo może by zrobiony z odczytu płyty. Druga sprawa. Wykresy idą aż do 50 kHz. Naciąć płytę liniowo do takiej częstotliwości? Bardzo wątpliwa sprawa. Jeśli ktoś ma dojścia do tego labora, to niech ich pyta, jak oni to mierzą.

Nie dajcie się zwieść opowieściami, że masa ruchoma we wkładce MC jest mniejsza niż w MM i to robi różnicę. Co z tego, że jest mniejsza. Ruch układu igła, wspornik itd. jest wymuszony przez zapis płyty. Sygnał odczytany będzie w obu przypadkach identyczny. Nie ma takiej możliwości, że wkładka MM nie odczyta jakichś detali dostępnych dla MC. Jedyna różnica polega na wspomnianych wcześniej zniekształceniach. Jednak są one za małe, żeby je usłyszeć.

Wkładka MM jest w praktyce tak samo dobra jak MC. Z wykresów widać jednak, że MM dobrze czyta sygnały do 20 kHz, natomiast MC nawet do 40 kHz. Tylko czy to ma znaczenie? Nie ma z kilku powodów. Nie słyszymy takich częstotliwości, nawet 20 kHz nikt dorosły nie usłyszy. Na płycie nie ma tak wysokich dźwięków. Jeśli tylko zniekształcenia uda się utrzymać na niskim poziomie do 10 kHz, to pod warunkiem, że to będą harmoniczne, nikt ich nie usłyszy. Pomyślcie, jakim cudem można usłyszeć harmoniczne od 10 kHz, skoro przy 20 kHz, a nawet znacznie wcześniej, każdy z dorosłych "słyszy ciszę"?

Wkładka MC mogłaby się przydać do odtwarzania płyt kwadrofonicznych, bo tam jest ten dodatkowy ton na częstotliwości powyżej 20 k. Wtedy bezapelacyjnie MC będzie lepsza od MM. Ale do odtwarzania zwykłych płyt oba typy nadają się tak samo dobrze. I w obu przypadkach zwykłe podłączenie do wzmacniacza nie gwarantuje sukcesu, bo niedopasowanie jest możliwe i tu i tam. Słuchanie winyli to naprawdę jest duża niewygoda.

I jeszcze zobaczmy czego można się spodziewać po typowym przedwzmacniaczu we wzmacniaczu zintegrowanym. Z wcześniejszego posta wiemy, że pojemność wejścia MM 560 pF daje podbicie wysokich tonów o około 2 dB. No to ile ma wzmacniacz z obrazka poniżej?

Rys. 5. Marny przedwzmacniacz ze wzmacniacza zintegrowanego (MM). Wbrew temu, co napisał dziennikarz, nie ma szans na poprawne brzmienie. Ale już sekcja MC jest bardzo dobra.

 

Pod tysiąc pewnie. Natomiast dziennikarz napisał, że wzmacniacz ma dobrą część phono. Tylko dla MC.

Charakterystyki częstotliwościowe wkładek z rysunków są takie, że podbijają one trochę wysokie tony. Być może dlatego, że tak naprawdę to mało kto lubi ten "ciepły" dźwięk, a więc z mniejszą ilością wysokich tonów? Ale są też wkładki, które są naprawdę liniowe, jak ta z rysunku 6.

 

Rys. 6. Charakterystyka wkładki MC, która jest bardzo wyrównana. Ale są też takie MM, które są prawie idealnie płaskie, jak ta. Warto to wiedzieć zanim się zacznie dopasowywać kabel do wkładki MM.

I już na koniec popatrzmy jak wyglądają rezystory, które się wpina dodatkowo, żeby dopasować impedancję. Na zdjęciu dobrze tego nie widać, ale w oryginale papierowym można zobaczyć, że tam jest wlutowany zwykły opornik. Więc jeśli ktoś jest w stanie sam sobie zlutować kabel, to może też wlutować opornik, jeśli to będzie potrzebne.

 

Rys. 7. Żeby dopasować wkładkę MC i przedwzmacniacz trzeba czasem użyć czegoś takiego, jeśli przedwzmacniacz nie ma regulacji albo... wlutować we wtyczki rezystory o potrzebnej oporności.

Jednak chyba mało kto pójdzie ścieżką MC jeśli dla niego faktycznie liczy się jakość dźwięku i koszty, natomiast opowieści dziwnej treści kolportowane w magazynach audio i na forach audiofilskich nie robią na nim wrażenia.

I to wszystko, żeby posłuchać trzeszczącej płyty z takimi trzaskami, jakie na niej są faktycznie...

Dodano kwiecień 2023: W odniesieniu do THD wnoszonych przez wkładki można znaleźć w sieci testy, które pokazują, że mogą one wynosić znacznie ponad jeden procent. W takim razie zniekształcenia dla wysokich tonów nie będą to setne czy dziesiąte procenta, jak widać na rysunkach powyżej, ale raczej dwa, trzy procent.

Próby wykonane przez autora posta dają np. takie wyniki, że dla częstotliwości 6 kHz zniekształcenia harmoniczne są około 5%, a dla 10 kHz nawet ponad 10%, przy czym tych ostatnich nie można już usłyszeć. Jednak te wyniki nie są miarodajne, bo nie została użyta płyta testowa przygotowana specjalnie do tego celu.

Wspomniane wyniki opublikowane w internecie są raczej miarodajne i lepiej jest zakładać, że THD dla wkładek gramofonowych w zakresie wysokich tonów są powyżej procenta. Natomiast dla najbardziej zaawansowanych wkładek mogą one schodzić poniżej progu detekcji. To jednak osobny wątek.