Audiofilozoficzne zasilanie i rozgrzewanie - krok do wiedzy o optymalnym odtwarzaniu muzyki z PC

W cyfrowym świecie myślimy zero-jedynkowo. Komputer jest włączony, albo nie. Efekt jego pracy zależy od oprogramowania, które zainstalowaliśmy, czyli skorzystaliśmy z konkretnej oferty handlowej. Przeciętny użytkownik myśli podobnie o sprzęcie audio, ale słuchając muzyki z PC wchodzimy również w świat analogowy. Ten funkcjonuje trochę inaczej. PC na potrzeby odtwarzania muzyki wymaga od użytkownika trochę innej wiedzy. Serwis o oprogramowaniu wydaje się dobrym forum dla jej udostępnienia.

Nie jest tajemnicą, że komputer to bezmyślne pudło, w którym musimy włączyć zasilanie, by nabrało wartości. Chodzi tu oczywiście głównie o oprogramowanie. Z tym prądem można jednak doszukać się podobieństwa z bardzo drogim sprzętem audio. Jego właściciele nie wyłączają w nim zasilania, bo sporo zainwestowali i wymagają najlepszych rezultatów. Czasami mają ochotę coś udowodnić znajomym - a co będzie, jeżeli sprzęt nie będzie dostatecznie rozgrzany? W tym dość abstrakcyjnym porównaniu widać dobrze różnice oczekiwań zaawansowanych użytkowników.

Na potrzeby odtwarzania muzyki dopieszczono już konstrukcje lampowe, a potem tranzystorowe i przyszedł wreszcie czas na PC. Wiele lat temu komputer mógł posłużyć jedynie, jako jednostka pomocnicza przy odtwarzaniu muzyki.

Przykładowo legendarny ZX 81 idealnie nadawał się w studio tańca do sterowania odtwarzaczem płyt winylowych. Chodziło o udogodnienie sterowania ramieniem gramofonu Revox B790. Obecnie dla takiego projektu niedrogi PC może zapewnić o wiele lepszą jakość dźwięku i pełny komfort użytkowania. Wówczas wymagało to bardzo poważnych inwestycji, a nawet mogło być wręcz nierealne.

Amatorzy egzotycznych pudełek do odtwarzania muzyki zapisanej cyfrowo mogą nadal delektować się rozwiązaniami na bazie systemów wbudowanych, ale bardziej fascynujące jest to co można uzyskać z otwartą strukturą PC.

Wiele lat temu kolega, który stworzył jeden z najbardziej uznanych w świecie odtwarzaczy winylu pokazywał mi swój projekt dla CD. Wiedziałem dokładnie na czym polega tajemnica jego wcześniejszych sukcesów. Powielenie tego na potrzeby zapisu cyfrowego nie miało zbytnio sensu. Powinien w pierwszej kolejności złapać się za rogi z właściwymi problemami szatkowania muzyki na bity. W tym zakresie opierał się jednak na pomysłach celebrytów w temacie sprzętu do odtwarzania nagrań i nikt nie pomyślał o mocy obliczeniowej PC.

Z połączeniem PC do wzmacniacza mocy sytuacja jest bardziej prosta. Ma za zadanie optymalnie wysterować głośniki i jest nadal analogowy. Samo zadanie, które ma do wykonania nie jest już takie proste. Potrzebny jest do tego prąd i wytwarzane jest przy tym ciepło. W największym uproszczeniu problemy z zapewnieniem stabilnej pracy są, jak z CPU. Nie chodzi jednak tylko o redukcję temperatury, a zapewnienie tej optymalnej. To powoduje, że właściciele drogiego sprzętu audio nie chcą go wyłączać.

W czasach gdy budowałem wzmacniacze lampowe z legendarnymi EL 34 zostawiałem je włączone na jakieś dwie godziny, nim zabrałem się do ich ustawiania. Chodziło o właściwe skręcenie dwóch drucików, by zredukować do minimum pewne zakłócenia. Po tym zostawiałem wzmacniacze włączone na całą noc i następnego dnia robiłem końcowe ustawienia. Była to już nadgorliwość, ale sprawiała mi przyjemność, bo przy minimum kosztów mogłem coś jeszcze "doszlifować".

Zimny wzmacniacz lampowy nie zapewnia nigdy optymalnej pracy, ale gdy jest dobrze zrobiony nie potrzebuje zbyt wiele czasu na rozgrzanie, a mówiąc konkretniej, żeby się ustabilizować. Rozgrzewanie było jednym z powodów wyparcia lamp przez tranzystory, z którymi początkowo popełniano wiele błędów. W konstrukcjach na potrzeby odtwarzania muzyki próbowano zachować zbyt dużo tego, co wypracowano dla lamp. Nic więc dziwnego, że pojawiły się nawet tranzystory V-FET z charakterystyką przypominającą lampy, ale stwarzające więcej problemów od zwykłych Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors.

Budując wzmacniacze mocy 800 W z MOS‑FET nie zostawiałem ich nigdy do rozgrzania przed rozpoczęciem ustawień. Było bez mała odwrotnie. Odpalałem je z rezystorowym obciążeniem na wyjściu i sukcesywnym podkręceniem zasilania do 50 V, gdzie robiłem część ustawień, a resztę po dotarciu do pełnego napięcia 220 V.

Miałem oczywiście cały czas podpięty oscyloskop i instrumenty pomiarowe. Przykładowo podkładki izolacyjne pod tranzystorem nie powinny pękać, gdy montuje je wprawna ręka. Taki defekt mogłem jednak zauważyć na ekranie oscyloskopu, nim uszkodzony został drogi tranzystor mocy. W świat wyszła całkiem spora flota tych wzmacniaczy, ale nie przypominam sobie, bym stracił chociaż jeden MOS. Po kilkoma wymieniłem jednak podkładkę, co było tańsze od reparacji i dokładnego sprawdzania stabilności całego układu.

Nie był bym jednak sobą bez jakiegoś nadprogramowego testu. Odłączałem więc rezystorowe obciążenie i dawałem w jego miejsce wyjątkowo wredne głośniczki, a po stronie zasilania podpinałem mój Skarb. Dzięki temu nie wysłałem do sprzedaży kilka wzmacniaczy. Najpierw je poprawiłem, by za jakimś czas nie trafiły do reperacji.

Ten skarb do testów znalazłem w jednym z najdroższych wzmacniaczy mocy McIntosh. W magazynie celnym były wzmacniacze, które nie spełniały jeszcze skandynawskich wymogów bezpieczeństwa dla sprzedaży detalicznej. Kiedy zaczynało ich brakować w sklepie jechałem, by zmodyfikować tam potrzebne urządzenia i potem je odprawić. Nie robiłem tego hurtowo, by nie blokować tysięcy koron w VAT. Na dodatek mieliśmy także wysyłki do np. Wielkiej Brytanii, gdzie były inne wymogi. W trakcie jednej z takich modyfikacji trafiłem na podzespół, który okazał się całkowicie nieobliczalny. Wymieniłem go, ale zachowałem dla siebie, bo nie powodował uszkodzeń, a pozwalał demaskować mniej dopieszczone produkty.

Podsumowanie

W analogowym świecie zapewnienie optymalnej pracy sprzętu jest w trakcie produkcji, a z PC na potrzeby odtwarzania muzyki można korzystać ze standardowych maszyn i zadbać tylko o detale w jego konfiguracji.