KLASA D – po co to komu?

⌈Wzmacniacz pracujący w klasie D lub wzmacniacz impulsowy to wzmacniacz elektroniczny, w którym elementy wzmacniające (tranzystory, zazwyczaj typu MOSFET) pracują jako elektroniczne przełączniki, a nie jak liniowe elementy, jak we wzmacniaczach innego typu. Pracując przełączając się bardzo szybko pomiędzy pełnym otwarciem i pełnym zamknięciem (on-off) w rytm sygnału z modulatora typu PWM, PDM lub podobnych, enkodującego wejściowy sygnał audio w ciąg impulsów. Sygnał audio uzyskiwany jest na wyjściu prostego filtra dolnoprzepustowego, do którego podłączamy kolumny głośnikowe. Ponieważ para tranzystorów nigdy nie przewodzi w tym samym czasie, nie ma innej ścieżki dla prądu oprócz tego właśnie filtra. dzięki temu wzmacniacze tego typu uzyskują sprawność przekraczającą 90%. za: Wikipedia.org ⌋

| TYTUŁEM WSTĘPU – trochę historii organoleptycznej

ilka lat temu, po wystawie Audio Show 2013, zacząłem się mocno interesować końcówkami mocy zrealizowanymi w klasie D. Powodem owego zainteresowania był odsłuch systemu, gdzie końcówki mocy wykonane w klasie D dzielnie stawały w szrankach, ze wzmacniaczem Momentus Dana D’Agostino pracującym w klasie AB. Swoje obserwacje zawarłem w części reportażu zatytułowanej Wystawa, która zostanie ze mną na dłużej. Co prawda, jak na moje uszy, zwycięsko z tej potyczki wyszła klasyczna konstrukcja, ale tylko nieznacznie.
Klasyk był zaprojektowany przez jednego z najwybitniejszych fachowców i należy go pozycjonować w grupie Top High-End.

Po drugie – to nie była przepaść w jakości reprodukcji dźwięku, a w cenie jak najbardziej. Oczywiście są bardzo dobre i najczęściej bardzo drogie konstrukcje klasyczne, ale tu pytanie – czy są w zasięgu naszych możliwości finansowych? Warto poszukać bo może się okazać, że podobnie zagrają inne rozwiązania, będące bardziej dopasowane do możliwości finansowych większości melomanów. Oparte nie na tańszych elementach i wymuszonych uproszczeniach, ale na innym pomyśle, umożliwiającym mniej kosztowną, ale nie koniecznie gorszą technicznie realizację.

Byłem wtedy na etapie SET-a 300B i kolumn na głośnikach Lowther. Zacząłem jednak na poważnie szukać amplifikacji dla nowych kolumn Venus Picolla Zeta Zero – te wymagają prądu, dużo prądu, aby w pełni rozwinąć skrzydła. Na podstawie własnych odsłuchów w czasie wystawy oraz recenzji zmieszczonych w „High Fidelity” skontaktowałem się z właścicielem firmy Audiomatus, panem Andrzejem Matusiakiem. Dzięki uprzejmości pana Andrzeja kontakt przerodził się w dość poważną wymianę maili (myśli) w tematach związanych z urządzeniami audio.

W jej wyniku uzyskałem odpowiedzi na wiele pytań i wyjaśnienia szczegółów np. dotyczących właściwych kabli głośnikowych, do tego typu wzmacniaczy, a także postanowiłem zakupić końcówkę mocy AS500 tejże firmy. Po około roku jej właściciel wprowadził do sprzedaży monobloki AM700, oparte na nieco zmodyfikowanych modułach nowszej serii firmy Bang&Olufsen – które zakupiłem i korzystam z nich do dnia dzisiejszego z dużą satysfakcją.

| Tu i teraz, czyli jak grają końcówki mocy klasy D (na podstawie odsłuchów produktów firmy Audiomatus)

Można powiedzieć, że przejście z 8-watowej lampy 300B na kilkaset watów w klasie D, to szaleństwo. Chcę jednak powiedzieć, że nie, przynajmniej dla moich uszu. Jest w tych rozwiązaniach więcej podobieństw niż różnic. Różnica zasadnicza, to sprawność i moc klasy D – tu w większości przypadków będzie spory zapas. Inaczej też, niż w klasycznych konstrukcjach, jeżeli wejdziemy w zakres przesterowania, to moduły Bang&Olufsen chwilowo „spłaszczą” sygnał na wyjściu i usłyszymy, że „siada” nam dynamika i należy zmniejszyć moc. Nie pojawią się za to zniekształcenia wysokich częstotliwości, które to często doprowadzają do uszkodzeń mechanicznych i termicznych cewek/membran głośników wysokotonowych. Ale by doprowadzić do „spłaszczania”, proszę mi wierzyć, nie jest łatwo.

Przede wszystkim, kolejny raz warto powtórzyć, że klasa D końcówek mocy – to najczęściej, poza paroma wyjątkami, wzmacniacze analogowe przyjmujące na wejściu sygnał analogowy i takim to sygnałem dalej operujące. Mówiąc inaczej – każda zmiana sygnału analogowego na wejściu – wywołuje zmianę sygnału wyjściowego. Nie ma tu żadnego „schodkowania”, ani ograniczenia ilości możliwych poziomów jak przy przetwarzaniu sygnału PCM. Dla ścisłości należy nadmienić, że są nieliczne firmy produkujące wzmacniacze cyfrowe oparte o klasę D, ale w takich rozwiązaniach, na wejście podajemy sygnał cyfrowy, a jeśli analogowy, to jest on przetwarzany przez przetworniki A/D.

Opis i zasada działania wzmacniaczy mocy w klasie D – dla dociekliwych dostępne na stronie easy-soft.net.pl.

Barwa, nasycenie, wypełnienie – to mocne strony klasy D. Również kontrola niskich tonów jest bardzo dobra. Nie brakuje tu mocy i nie jest to granie plamami niskich tonów. Basy są energetyczne, gaszone szybko i skutecznie. Najniższe rejestry są tylko odrobinę gorzej kontrolowane w odniesieniu do wyższych zakresów. Średnie tony, to dla mnie bajka. Tu znajduję wiele wspólnego z brzmieniem dobrej lampy.

Wokale są podane barwnie, detalicznie i mocno, ale bez przerysowania i wychodzenia przed szereg. Wysokie tony urzekają mnie czystością i równowagą z innymi podzakresami. Nie są agresywne ale jednak mocne w razie potrzeby. Porównując ich brzmienie do tego, które pamiętam (300b) – są podane nie tyle mocniej co z większą energią. Nie są rysowane jako jedna plama, a raczej jako kumulacja bardzo wielu składowych.

W mojej ocenie, po pokonaniu problemów wieku dziecięcego, konstrukcje wzmacniaczy, końcówek mocy oparte o klasę D, są coraz bardziej dopracowane i warte uwagi. Już kilka lat temu takie konstrukcje popełniło kilka poważnych firm np. monobloki Jeff Rowland 501.

| Organoleptyki ciąg dalszy – OLTRE

Kilka dni temu zadzwonił do mnie pan Tomasz Rogula, właściciel marki Zeta Zero z zaproszeniem na przedpremierowy w Polsce, prywatny odsłuch nowej końcówki mocy w klasie D.

Pamiętają państwo wzmacniacz Opera Only, prezentowany na wystawie AVS 2017? To dzieło włoskiego projektanta Andrea Pivetty. Dla przypomnienia, to 1500 kg wagi i cena przyprawiająca o zawrót głowy, liczona w milionach złotych. Ten wzmacniacz powstał tylko w kilku egzemplarzach i należy go traktować jako punkt odniesienia, pokazujących współczesne możliwości w zakresie technologii, kunsztu inżynierskiego oraz jakości reprodukowanego dźwięku. Jak to określił Adam Mokrzycki, organizator AVS: „To Bugatti Chiron świata audio” (więcej TUTAJ).

Andrea Pivetta przygotował nową konstrukcję i to właśnie w klasie D. Natychmiast potwierdziłem zainteresowanie odsłuchem i umówiłem się na piątkowy wieczór. Na ile się dowiedziałem, nowa końcówka mocy ma być przystępniejsza cenowo dla szerszego grona potencjalnych odbiorców. Orientacyjna cena, którą znalazłem w internecie, to około 8 tysięcy euro. Andrea Pivetta jest fanem konstrukcji głośnikowych Pana Tomka i wzajemnie polegają na swoich opiniach z odsłuchu. A pan Tomasz Rogula ma czasem takie pomysły, by sprzętu posłuchał ktoś spoza zawodowego audio i po prostu powiedział co i jak słyszy – tym razem padło na mnie.

Co tu dużo mówić – ciężko przejść obojętnie obok tego wzmacniacza. Sam projekt plastyczny jest oryginalny i jednocześnie zachowuje minimalizm i elegancję – ale to produkt włoski, więc można się tego w pewnym stopniu spodziewać, chociażby poprzez analogię do motoryzacji, nie mówiąc już o audio. Obudowa – aluminium dobrego gatunku w pięknej, głębokiej czerni.

Jak mało która końcówka mocy, ta właśnie z uwagi na swój kształt, będzie mocno prezentować kable. Wyjściowe złącza mocy są też dość nietypowe z uwagi na wysoką energię oddawaną do obciążenia. Stąd też pomysł, by okablowaniem zajęła się specjalistyczna firma, która przede wszystkim zapewni właściwą klasę okablowania, ale nie mniej uwagi poświęci walorom estetycznym. Na zdjęciach z odsłuchu widać kable firmy Audiomica Laboratory, która przygotowuje zestaw do tego urządzenia.

Jej właściciel, pan Łukasz Mika, również obecny na odsłuchu, powiedział mi, że dobra realizacja takiego zestawu jest składową bardzo wielu czynników i warunków, które okablowanie musi spełnić. Pogodzić je wszystkie i złączyć w sprawną całość, która pokaże zalety końcówki mocy, niczego nie popsuje i jeszcze będzie uwodzicielsko wyglądać – to nie jest łatwa sprawa. Pan Łukasz stawia „kropkę nad i” poprzez dbałość o detale. Drewniane pudełka do kabli widoczne na zdjęciach są wykonane perfekcyjnie i urzekają głęboką czernią powierzchni i elegancją.

| DŹWIĘK

Szerokie i sięgające głęboko plany dźwiękowe, lokalizacja źródeł pozornych na bardzo wysokim poziomie. Instrumenty pojawiały się tu i teraz w przestrzeni. Były za kolumnami, z boków z przodu z tyłu, taka bardzo plastyczna przestrzeń dźwięku bez wyraźnych granic. Kolumny absolutnie znikają i wydają się nie mieć nic wspólnego z tym, że coś gdzieś gra. Zaśpiewał Andrea Bocelli i była magia, ekspresja w Jego głosie. Blisko doskonałości była odwzorowana barwa głosu, nasycenie i emocje.

Końcówka mocy podaje muzykę z wewnętrznym spokojem, spójnością i specyficzną gładkością. Szczególnie przekonująco wypadła lokalizacja dalszych planów dźwiękowych – tutaj kable Audiomica Laboratories bardzo dobrze wykonały zadanie. Klasa D wcześniej jakoś nie do końca przekonująco wypadała pod tym względem, a tym razem było całkiem dobrze!

Końcówki dysponują mocą setek watów na kanał i to było wyraźnie czuć. Spokój i zapas mocy – brak nerwowości przy też wyższych poziomach głośności. Bardzo dobra kontrola basu do najniższych rejestrów. Co, moim zdaniem, ważne – odsłuch był prowadzony w warunkach typowo domowych, bez specjalnej adaptacji pomieszczenia, w przestrzennym salonie.

Moje wrażenia z odsłuchu są dość pobieżne i raczej chciałem tylko zasygnalizować, że może warto zainteresować się klasą D, szczególnie jeżeli mamy kolumny głośnikowe wymagające dobrej kontroli i podania dużego prądu. To już, moim zdaniem, dojrzała technologia, która stanowi coraz bardziej realną alternatywę zarówno dla klasycznych wzmacniaczy tranzystorowych, jak i konstrukcji lampowych. Efektywnością energetyczną bije powyższe konstrukcje o kilka długości, więc oszczędza zawartość portfela, a jednocześnie wspiera czystość środowiska w którym żyjemy wszyscy, bez wyjątku.

Serdeczne podziękowania dla Pana Tomka, za zaproszenie na odsłuch.

onlycreative.it

O autorze

Mam 49 lat. Od dzieciństwa słuchałem muzyki. Lista Przebojów Trójki i radiomagnetofon Grundig – to było TO! Potem, własne konstrukcje głośnikowe na przetwornikach Tonsilu i magnetofon szpulowy Aria, gramofon Daniel. Kolejne objawienie po latach – Technics. Co to był za dźwięk! Obecnie ciągle modyfikuję system audio, który zawsze przecież można poprawić, by coraz dokładniej rysował piękno muzyki i emocje nią zapisane.

Od wielu już lat jestem czytelnikiem „High Fidelity” oraz stałym bywalcem kolejnych edycji wystawy Audio (Video) Show. Wykształcenie informatyczne wydatnie ułatwiło mi przejście na system oparty głównie na plikach (najlepiej natywnych DSD). Pracuję w Warszawie w firmie zajmującej się infrastrukturą radiową sieci komórkowych.