Przedwzmacniacze gramofonowe Wzmocnić i wyprostować - część 1
Już niemal standardowym wyposażeniem wielu współczesnych wzmacniaczy są wejścia gramofonowe, pozwalające przyjąć szczególny rodzaj sygnału, jaki wysyła gramofon. Jego parametry wynikają z zastosowania specjalnego układu korekcyjnego. Również same gramofony bywają tak wyposażone, co pozwala początkującym użytkownikom w ogóle nie poznawać tematu krzywych RIAA i parametrów używanych wkładek. Podłączają tam, gdzie trzeba - i grają.
Jednak odtwarzanie płyt winylowych z wysoką jakością wymaga szczególnej staranności na każdym etapie. Wbrew nadziejom, że sama natura "analogu" gwarantuje wspaniałe rezultaty, są one trudniejsze do osiągnięcia niż w przypadku techniki cyfrowej. Ale warto się postarać. A jednym z etapów szczególnej drogi, jaką płynie muzyka z rowka płyty do głośnika, jest właśnie korekcja sygnału.
Wysokiej jakości przedwzmacniacze gramofonowe to nie czary-mary ani audiofilskie voodoo, lecz realny, techniczny majstersztyk. Wymagania te wynikają ze specyfiki sygnału z gramofonu, który pod względem parametrycznym jest szczególny nie dlatego, że jest czysto analogowy (taki jest też z wyjścia DAC-a...), ale dlatego, że ma bardzo niski poziom, jest zatem bardzo delikatny i podatny na zakłócenia, a więc zniekształcenia.
Ponadto chcąc dokładnie przygotować układ do współpracy z konkretną wkładką, należy precyzyjnie wyregulować parametry układu. Niedrogie układy montowane we wzmacniaczach (i gramofonach) ograniczają się do zgrubnego dostosowania do ogólnie zdefiniowanego typu wkładki, MM lub MC, zresztą najczęściej poprzestaje się na typie MM (tańszym i bardziej popularnym, jego obsługa również wymaga nieco prostszego układu). W rzeczywistości jednak każda wkładka jest inna. Niedokładne dopasowanie parametrów przedwzmacniacza nie grozi jej uszkodzeniem (jak ustawienie nieodpowiedniej siły nacisku), ale znowu stratami na jakości brzmienia.
Wiedza o takiej komplikacji może kogoś w ogóle zniechęcić do używania gramofonu, którego obsługa też przynosi wiele problemów… lub radości - zależy tylko od tego, czy traktujemy tę sprawę utylitarnie i roszczeniowo, czy z pasją, poświęcając ochoczo nie tylko pieniądze, ale też czas i uwagę. Już samo rozpoznanie i wybranie odpowiedniego przedwzmacniacza wymaga sporego zaangażowania, a jego użytkowanie będzie zwykle pasmem eksperymentów, częścią prawdziwej przygody z analogiem, która nie sprowadza się tylko do zachwytów.
Podstawowa standaryzacja typów wkładek jako MM i MC nie wyczerpuje tematu. Różnią się one parametrami, nawet znacznie, wymagając dopasowania działania przedwzmacniacza; jak dokładnego, zależy już tylko od potrzeb użytkownika. Większość wysokiej klasy przedwzmacniaczy gramofonowych obsługuje zarówno MM, jak i MC, ze szczególnym naciskiem na dokładną regulację MC, jako że takie wkładki, z założenia lepsze, leżą w obszarze zainteresowania bardziej zaawansowanych audiofilów. Ale są też takie, które pozwalają regulować parametry dla MM.
Wybór przedwzmacniacza gramofonowego to sprawa bardzo indywidualna. Obecność choćby podstawowego układu jest obowiązkowa, ale te najprostsze nie pozwalają wykorzystać całego potencjału posiadanego gramofonu, wkładki, płyt… Trafna decyzja nie polega jednak na sięganiu po najdroższy, bo ten wcale nie musi być najlepszy wobec naszych obiektywnych potrzeb (parametrów używanej wkładki), jak i subiektywnych oczekiwań (charakteru brzmienia), naszego osobistego doświadczenia, umiejętności i zapalczywości w dopieszczaniu charakterystyk i dźwięku.
Audio Analogue AAPHONO
AAPhono przypomina układem manipulatorów na froncie wzmacniacz zintegrowany - jest duże pokrętło i aż 16 diod wskazujących różne ustawienia. Nie ma jednak przycisków, z wyjątkiem ukrytego za pokrętłem. Włączamy urządzenie i czekamy, co się stanie. Po początkowej sekwencji błysków należy nacisnąć pokrętło, aby AAPhono "wybudzić" ze stanu czuwania. Wszystkie przyciski umieszczono na dolnej ściance, tuż przy krawędzi frontu. Może się to wydawać dziwactwem, ale są nimi wywoływane wyłącznie funkcje, którymi konfigurujemy urządzenie do konkretnego typu wkładki, co przeprowadzamy na początku, a potem bardzo rzadko; codzienna obsługa ogranicza się do włączania i wyłączania urządzenia.
Przedwzmacniacz pracuje zarówno z wkładkami MM, jak i MC i od tego zasadniczego wyboru rozpoczynamy konfigurację urządzenia (a mniej zaawansowani użytkownicy mogą na nim poprzestać). Od tego zależy przede wszystkim wzmocnienie układu, każdy z trybów uaktywnia też odpowiednią sekcję regulacji obciążenia (typowego dla MM albo MC). O ile wzmocnienie dla wkładek MM wynosi standardowe 40 dB, tyle w materiałach producenta trafiłem na rozbieżności dotyczące wariantu MC. Według instrukcji obsługi wzmocnienie wynosi wówczas 60 dB, ale zgodnie ze stroną internetową producenta - o 5 dB więcej. Tak czy inaczej AAPhono powinien dać sobie radę z sygnałem z większości wkładek.
Podejście do wkładek MC nie jest nadzwyczaj drobiazgowe, do dyspozycji są wartości 100, 400, 680 oraz 1000 Ω. Za to AAPhono obdarza niespotykaną atencją wkładki MM; oprócz pojemności definiujemy także impedancję obciążenia, co dokładnie opisujemy obok.
Mamy tutaj filtrowanie subsoniczne, ale informacja o nim jest lakoniczna: tłumienie -3 dB przy 20 Hz. Pokrętło nie służy do regulacji głośności (poziom napięcia na wyjściach jest stały) - to sposób na przyciemnienie lub całkowite wygaszenie diod LED.
Na tylnym panelu nie ma już żadnych niespodzianek: jedno wejście i jedno wyjście - na złączach RCA.
Czasami instalowane są układy kalibracyjne dla modeli MM, jednak zwykle ograniczają się one do regulacji pojemności. O ile dla wkładek MC istotnym parametrem jest impedancja obciążenia, a różne modele wymagają różnych ustawień, o tyle w przypadku wkładek MM możemy mówić o standaryzacji do obciążenia 47 kΩ. Również w dziedzinie pojemności obciążenia rozrzut jest zdecydowanie mniejszy niż w przypadku modeli MC i skupia się w okolicach 200 pF.
Mimo to w przypadku AAPhono potraktowano sprawę parametrów MM bardzo sumiennie. Oferuje cztery tryby obciążenia pojemnościowego, od pozycji MIN (nie zdefiniowano dokładnej wartości, ale prawdopodobnie jest to 0 pF) poprzez 100, 150 aż do 250 pF. Jeszcze bardziej niekonwencjonalną sprawą są cztery opcje obciążenia impedancyjnego; oprócz 47 kΩ mamy jeszcze warianty 15, 37 oraz 69 kΩ. Audio Analogue kłania się tutaj konstrukcjom historycznym, z grupy wkładek "vintage", bo w niektórych przypadkach faktycznie zalecano inne niż 47 kΩ obciążenia.
Gold Note PH-10
Jak większość tego typu urządzeń, PH-10 jest zamknięty w stosunkowo niewielkiej, wąskiej, ale wyjątkowo solidnej i eleganckiej budowie! Na froncie zainstalowano kolorowy wyświetlacz. Do obsługi wszystkich ustawień służy jedno pokrętło. Poruszamy się po wybranych polach wyświetlacza, przypisanych do konkretnych funkcji; wciskając pokrętło, wywołujemy ustawienia z określonego obszaru. Podstawowa organizacja jest przejrzysta i prosta, ale można też wejść w zaawansowane ustawienia. Najpierw wybieramy wejście oraz bazowy tryb pracy, MM lub MC. Wyjściowe wzmocnienie w trybie MM wynosi +45 dB, a MC +65 dB. Dodatkowy układ mikroregulacji pozwala na korektę –3, +3 lub +6 dB.
Kolejnym krokiem jest wybór obciążenia impedancyjnego dla MC spośród aż dziewięciu wartości (od 10Ω do 4,7kΩ). Dla wkładek MM jest tylko 220 pF, co jednak odpowiada wymaganiom wielu popularnych wkładek (np. firmy Audio-Technica).
PH-10 pozwala na wybór jednej z trzech krzywych korekcyjnych. Podstawową jest oczywiście RIAA, a dodatkowymi Decca oraz Columbia. Ponadto dla każdej z nich możemy jeszcze włączyć dodatkowy obwód korekcyjny o nazwie Enhanced; firma przekonuje, że niektóre nagrania mogą na tym zyskać, ale bądźmy ostrożni, to przecież to tylko i aż equalizacja. Bardziej tradycyjnym dodatkiem jest filtr subsoniczny z tłumieniem aż 36 dB przy 10 Hz.
Do PH-10 podłączymy dwa gramofony (albo dwa ramiona), dla każdego wejścia możemy ustalić niezależny zestaw parametrów (wzmocnienie, obciążenie, krzywa korekcyjna, filtr). PH-10 te ustawienia zapamięta, nawet gdy odłączymy go od zasilania.
PH-10 ma więc dwa wejścia (pary RCA, każda z własnym bolcem uziemiającym, chociaż wewnątrz zbiegają się do jednego punktu masy). Wyjścia są również dwa, obok podstawowej pary RCA pojawia się też para XLR-ów. W tej sekcji znajduje się jeszcze złącze GN PORTl - specjalne wyjście analogowe dla firmowego, zewnętrznego bufora, którego konstrukcja opiera się na lampach. To jeden z dwóch proponowanych sposobów poprawy brzmienia PH-10. Kolejnym jest zewnętrzny zasilacz podłączany do wielopinowego gniazda PSU. Ostatnią ciekawostką na tylnym panelu jest złącze USB służące do aktualizacji oprogramowania. Gold Note wspomina także o planach związanych z Wi-Fi oraz z aplikacją mobilną (do zdalnej zmiany parametrów); być może w przyszłości USB zostanie wykorzystane również do komunikacji sieciowej.
Wszechstronny przedwzmacniacz gramofonowy wymaga wielu zaawansowanych ustawień i kalibracji. Można wszystko zorganizować konwencjonalnie - w formie mechanicznych przełączników. Gold Note demonstruje, że lepiej jest zaangażować zdobycze współczesnej techniki. Nie tylko po to, aby błysnąć, ale żeby poprawić wygodę obsługi. Kolorowe wyświetlacze i nowoczesne systemy sterujące pozwalają w przejrzysty sposób przedstawić wszystkie parametry. Ułatwia to nie tylko przeprowadzenie regulacji, ale też lepsze zrozumienie działania, zwłaszcza krzywych korekcyjnych.
Funkcjonalność przedwzmacniacza ma być rozwijana poprzez nowsze wersje oprogramowania, które ładujemy złączem USB.
Hegel V10
Ekspansja reaktywowanego analogu skłoniła do zmiany frontu nawet norweską firmę, która wcześniej w układy phono nie wyposażała nawet swoich doskonałych wzmacniaczy zintegrowanych. Nie jest to pierwsze tego typu urządzenie w karierze Benta Holtera, jednak wcześniej takimi projektami zajmował się tylko na prywatny użytek.
Front nie zapowiada funkcjonalnych wodotrysków, całe dobrodziejstwo znajduje się z tyłu; od razu spodoba się symetryczny podział gniazd na kanały.
Gramofon podłączymy do niezależnych wejść dla MM lub MC (niestety jeden, a nie dwa gramofony - nie można zająć dwóch wejść jednocześnie, czego powody wyjaśniamy dalej).
Wyjścia są również dwa - para RCA i para XLR. Między sekcjami wejść i wyjść znajduje się blok dziesięciu mikroprzełączników hebelkowych do regulacji większości parametrów. Filtr subsoniczny może odciąć sygnał poniżej 20 Hz, załączamy go niezależnie dla każdego kanału - podobnie jak pozostałe parametry. Trochę to uciążliwe i niepotrzebne. Hebelkami wybieramy także tryb MC/MM. Impedancja wejściowa (istotna dla wkładek MC) może wynosić 100 lub 300 Ω, pojemność 100-467 pF (100, 147, 200, 220, 247, 320, 420 oraz 467 pF - co wydaje się przesadnie skrupulatne, ale w niczym nie przeszkadza).
Podstawowe wzmocnienie wynosi +34 dB dla wkładek MM i + 54 dB dla MC (wariant dla wyjść RCA), a hebelki pozwalają "dorzucić" +5, +10 lub +12 dB. Wewnątrz obudowy znajduje się kolejna partia mikroprzełączników. Rozszerzają one dość skromny zakres impedancji wejściowej, ostatecznie można wybierać spośród ustawień od 50 do 550 Ω (z kilkoma pośrednimi wariantami). Wewnątrz znajdzie się także "dopalacz" wzmocnienia o kolejne +6 dB względem nastaw zewnętrznych.
Wkładki typu MC w porównaniu z wkładkami MM charakteryzują się znacznie niższym poziomem napięcia wyjściowego. Chcąc uzyskać odpowiedni poziom na wyjściu przedwzmacniacza, musimy przygotować dla wkładek MC większe wzmocnienie. W absolutnej większości przedwzmacniaczy gramofonowych, które obsługują obydwa typy wkładek, podstawowym elementem konstrukcji jest jednak tor niskiego wzmocnienia - wystarczający dla wkładek MM. Ta część układu to już właściwie kompletny preamp wraz z obwodami korekcji charakterystyki częstotliwościowej. Natomiast wybór trybu MC wiąże się z włączeniem w tor sygnałowy dodatkowego układu wzmacniającego, określanego mianem "głowicy MC". Jego zadaniem jest również precyzyjne dopasowane impedancji wejściowej do wymagań wkładki.
Taka konstrukcja przedwzmacniacza gramofonowego jest najbardziej popularna, bo ekonomiczna. Łatwo wyobrazić sobie bezkompromisowy preamp z dwoma niezależnymi torami dla MM i MC, dzięki czemu wzmocnienie dla MC nie odbywa się dwu-, ale jednoetapowo; wtedy należałoby jednak dublować również kosztowne obwody korekcji częstotliwościowej.
W konstrukcjach z głowicą MC bywają stosowane przełączniki wejść, jednak Hegel V10 takiego nie ma, w związku z czym nie powinniśmy podłączać jednocześnie dwóch gramofonów (zajmując wejścia MM i MC).
Leben RS-30EQ
Leben RS-30EQ to jeden z najbardziej oryginalnych przedwzmacniaczy gramofonowych. Podobnie zresztą jak wiele innych urządzeń tej ekskluzywnej japońskiej firmy. Jej specjalnością są lampowe wzmacniacze zintegrowane, więc phono stage został również oparty na lampach.
Coś za coś. Producenci nowoczesnych przedwzmacniaczy gramofonowych prześcigają się w pomysłach i serwują coraz bogatszą paletę funkcji, regulacji i korekcji. W awangardzie są już nawet wyświetlacze, systemy pomiarowe i automatyka optymalizująca działanie urządzenia z konkretną wkładką. Na tym tle propozycja Lebena jest wzorcem minimalizmu. Nie ma tutaj żadnych regulacji i żadnych dodatków, nie ma nawet "oficjalnej" obsługi wkładek MC, a jedynie MM.
Wymagania wobec układu lampowego są wyjątkowe. Po pierwsze, konieczność szczególnie dużego wzmocnienia. Już w przypadku relatywnie wydajnych, wysokonapięciowych wkładek typu MM napięcie należy wzmocnić o ok. 35–40 dB. Dla nowoczesnych obwodów tranzystorowych to zadanie relatywnie proste, dla lamp - już mniej. Wysokiej klasy wkładki MC mają jeszcze niższe napięcie wyjściowe, więc wymagają jeszcze większego wzmocnienia - zwykle 60 dB, a bywa, że i więcej, co oznacza konieczność zwiększenia napięcia ileś tysięcy razy… To już zdecydowanie poza możliwościami lamp, dlatego RS-30EQ nie ma w ogóle opcji MC, obsługuje jedynie MM.
Podłączamy kable i włączamy zasilanie. Jedynym elementem na przedniej ściance jest włącznik ze zintegrowaną diodą. Na tylnej ściance - wysokiej jakości gniazda RCA. I trzpień uziemiający. I gniazdo zasilania 230 V. I tyle.
Aby zminimalizować podatność na wibracje z zewnątrz, przygotowano wyrafinowaną konstrukcję wewnętrzną z "podwieszonymi" na tłumikach modułami. Układ korekcyjny jest pasywny. Wzmocnienie sygnału prowadzą dwie lampy 12AT7 General Electric (USA); lampowy jest także układ prostowników napięcia zasilającego (pojedyncza lampa 6X5GT - również General Electric).
Według specyfikacji firmowej RS-30EQ zapewnia wzmocnienie napięciowe na poziomie 23,5 dB oraz napięcie wyjściowe 170 mV. Nawet jak na standard MM byłoby to mało. Ale według pomiarów AUDIO faktyczne wzmocnienie napięciowe jest wystarczające - wynosi 38 dB.
Jeżeli zechcemy podłączyć do RS-30EQ regularną, niskonapięciową wkładkę MC, też będzie to możliwe, chociaż wymagające dodatkowych wydatków. Najbardziej popularnym rozwiązaniem jest transformator dopasowujący, spotykany zazwyczaj pod nazwą Step-Up Transformer. Jego głównym zadaniem jest zwiększenie napięcia z wkładki do wartości akceptowalnej przez przedwzmacniacz MM. Napięcie wyjściowe typowej wkładki MC to ok. 0,3 mV, sam przedwzmacniacz MM dobrze czuje się z sygnałami napięciu ok. 3–5 mV, stąd najczęściej spotykane transformatory Step-Up mają przekładnię w zakresie od 1:10 do 1:20. Transformator odpowiada także za obciążenie impedancyjne (wkładka
MC powinna "widzieć" określoną impedancję i transformator również o to zadba). Transformatory dopasowujące mają grono zwolenników, którzy wskazują na ich przewagę nad systemami aktywnymi, takie jak niskie zniekształcenia
(dodatkowo o korzystnym rozkładzie) i szumy. Jednak funkcjonalna elastyczność aktywnego przedwzmacniacza MC przemawia najczęściej za jego wyborem.
Lehmannaudio DECADE
Układ regulatorów i sposób obsługi Decade jest niestandardowy (nawet wśród bardziej zaawansowanych przedwzmacniaczy), bez instrukcji obsługi raczej sobie nie poradzimy. Z przodu zainstalowano trzy przełączniki hebelkowe oznaczone "MC", "High" oraz symbol filtra górnoprzepustowego. Przełącznika MC nie należy jednak traktować jako wybór trybów MM/MC, bo właściwa konfiguracja wymaga dodatkowych ustawień. To tylko przełącznik wzmocnienia, w pozycji MC wynosi ono + 56 dB, w ustawieniu przeciwnym +36 dB. Są to wartości, które sprawdzą się w przypadku wielu wkładek. Gdybyśmy jednak potrzebowali wyższego wzmocnienia (co jest prawdopodobne), możemy jeszcze użyć "dopalacza" oznaczonego właśnie "High", który zapewni kolejne +10 dB. Dwa hebelki dają więc w sumie cztery kombinacje wzmocnienia: +36 dB, +46 dB, +56 dB oraz + 66 dB.
Trzeci przełącznik na froncie załącza filtr subsoniczny. Jego konstrukcja jest o tyle nietypowa, że filtr zestrojono dość wysoko, dla częstotliwości 50 Hz, ale zbocze jest bardzo łagodne - 6 dB/oktawę. Ma to swoje plusy i minusy; łagodne filtrowanie to mniejsze przesunięcia fazowe i lepsza odpowiedź impulsowa, ale mniej skuteczne "odcinanie" składowych subsonicznych, chociaż zapewne wystarczające.
Dwie pary gniazd RCA to pewnie wejście i wyjście, ale które jest które? Rozstrzygnięcie przyniesie dolna ścianka, i tak trzeba tam zajrzeć, aby dotrzeć do zaawansowanych ustawień. Dla każdego kanału przygotowano zestaw mikroprzełączników (znowu niezbędne będzie szkło powiększające). Każda sekcja (impedancja, pojemność) obejmuje trzy; kombinacje pozwalają uzyskać cztery warianty obciążenia impedancyjnego (100 Ω, 1000 Ω, 47 kΩ i "Custom") oraz osiem pojemnościowego (w zakresie od 47 pF aż do 1367 pF). To powinno wystarczyć. Jeżeli jednak mamy wkładkę MC, której wymagań żaden z tych trybów nie zdoła spełnić, wówczas możemy parametry ustawić dowolnie (Custom), co wymaga demontażu obudowy i wlutowania odpowiednich rezystorów (po jednym na kanał) w specjalnie przygotowane gniazda.
Zadaniem tzw. filtrów subsonicznych jest tłumienie najniższych częstotliwości sygnału (płynącego z wkładki). Zwykle częstotliwość graniczna ustawiona jest w okolicach 20 Hz, czyli na skraju pasma akustycznego. Zasadniczym celem filtra nie jest tłumienie sygnałów zapisanych na płycie (chociaż przy okazji musiałby to zrobić), lecz niepożądanych efektów dodatkowych, których powodów może być kilka. W czasach dawnej popularności gramofonów, w takie filtry była też wyposażona większość wzmacniaczy zintegrowanych, jednak później przestały one być tam potrzebne.
Potencjalnym źródłem problemów jest wadliwa konstrukcja gramofonu (drgania pochodzące od napędu) lub jego słaba izolacja - drgania mogą też pochodzić z zewnątrz (od kolumn). Częstym źródłem jest nawet nieznacznie odkształcona płyta. A ponieważ niskie częstotliwości są niesione przez duże amplitudy, subsoniczne drgania mogą uszkodzić cewki i membrany głośników.
Filtr subsoniczny jest więc zabezpieczeniem, jednak każde filtrowanie to z kolei niekorzystne skutki uboczne dla samego brzmienia. Dlatego jego włączenie prawie zawsze jest opcjonalne i nie należy tego robić, jeżeli stwierdzimy, że praca gramofonu nie generuje opisanych problemów (które łatwo zobaczyć w postaci nienaturalnie dużych, niebezpiecznych wychyleń membran).
Radek Łabanowski
