Bardzo często wielu użytkowników zastanawia się, czy do planowanego zestawu słuchawkowego będzie im potrzebny dodatkowo wzmacniacz. Dylemat ten bierze się często z niepewności co do realnych właściwości napędowych ich słuchawek, a co jest zresztą dosyć zrozumiałe – idą bowiem w nieznane sobie obszary kompletnie w ciemno, dopiero poznając wszystkie zależności panujące w sferze słuchawkowego audio.
Artykuł ten ma za zadanie przybliżyć nieco tematykę wzmacniaczy słuchawkowych, zrozumieć elementarne podstawy ich działania oraz sytuacje, w których ich zakup może okazać się może nie tyle niezbędny, co po prostu wysoce wskazany.
Definicja
Wzmacniacz słuchawkowy, upraszczając wiele rzeczy i formułując najbardziej bezpośrednią definicję, to urządzenie wzmacniające sygnał audio na wyjściu. Dzięki niemu możliwe jest dostateczne napędzenie słuchawek, tj. dostarczeniu im mocy niezbędnej do pełnego wykorzystania potencjału, jaki tkwi w ich przetwornikach, jak również wysterowanie, tj. wpłynięcie na finalny kształt ich brzmienia w celu osiągnięcia jak najlepszej synergii akustycznej. Jeśli przykładowo nasze słuchawki grają głównie średnicą i górą, warto szukać mocnych, basowych jednostek zdolnych tak serwowane brzmienie wyrównać.
Najczęściej wzmacniacz wybierany jest wtedy, gdy chcemy odpowiednio dostroić brzmienie poprzez jego odpowiednie właściwości prądowe i/lub zapewnić przetwornikom należytą ilość prądu. To z kolei ma miejsce wtedy, gdy słuchawki charakteryzują się wysokim oporem wyrażonym w Ohmach (np. 300 Ohm) oraz niską skutecznością (niekiedy zwaną ciśnieniem akustycznym lub SPL, ang. Sound Pressure Level), plasującą się poniżej granicy 100 dB. Przykładem takich słuchawek mogą być dawne AKG K240 DF, mające opór na poziomie 600 Ohmów oraz SPL wynoszącym 88 dB. Takie słuchawki zagrają ciszej niż nawet modele o takim samym oporze ale wyższym SPL. Brzmieniowo zaś często bez życia (nasycenie dźwięku, werwa na basie) od słuchawek tym razem o niższych oporze i wyższym SPL. W zamian bas jest na ogół lepiej kontrolowany, a cewka generuje w takich modelach mniej zniekształceń niż modele niskooporowe (dobrym przykładem są Beyerdynamici DT990/880 w różnych wersjach oporowych: 32, 250 i 600). Zakup jednak winien być jak najbardziej świadomym.
Parametr SPL pozostaje w ścisłej korelacji z oporem, toteż sytuacje, w których słuchawki mają np. niski opór i niski SPL również są bardzo trudne dla sprzętu wzmacniającego. Dla ogromnego uproszczenia można jednak przyjąć, że jeśli słuchawki mają większy opór, to trudniej będzie je napędzić. Najpopularniejszymi modelami są te z opornością 16-32 Ohm i takie słuchawki generalnie nie potrzebują wzmacniacza, co nie znaczy, że nie będą reagowały pozytywnie na sprzęt wyższej klasy (np. AKG K550). Lepiej jest wtedy zainwestować w lepszej klasy źródło, niż dodatkowy wzmacniacz słuchawkowy, o ile oczywiście nie jest planowana w najbliższym czasie migracja na inny sprzęt.
Typy wzmacniaczy słuchawkowych
Na rynku dostępne są przede wszystkim:
- wzmacniacze tranzystorowe
Są to najpopularniejsze konstrukcje spotykane w sprzedaży. Opierają się jak sama nazwa wskazuje na układach tranzystorowych, dających na ogół bardzo neutralne, ale precyzyjne i techniczne brzmienie. Taki przynajmniej panuje na ich temat stereotyp. W rzeczywistości urządzenia takie, zwłaszcza w przypadku droższych konstrukcji, potrafią przyjąć bardzo różne tonalności, tak cieplejsze, jak i tendencyjnie jasne.
- wzmacniacze lampowe
Modele tego typu korzystają z zestawu lamp elektronowych. Są to konstrukcje oparte o starą technologię audio, ale po dziś dzień mają swoich zagorzałych zwolenników, ceniących sobie ich często niesamowity, tajemniczy klimat. Wzmacniacze lampowe różnią się od solid state głównie brzmieniem, ale też i np. zakresami oporności słuchawek jakie są w stanie zasilić. Generalizując różnice, można przyjąć że z SS uzyskuje się na ogół brzmienie bardziej analityczne, z kolei z lamp bardziej muzykalne i posiadające swój unikatowy czar.
- wzmacniacze hybrydowe
Czyli najprościej mówiąc połączenie obu powyższych. W takich konstrukcjach stosuje się zarówno lampę elektronową, jak i tranzystor mocy na stopniu wejściowym i wyjściowym osobno, w dowolnej kolejności i wedle uznania producenta. W ten sposób uzyskuje się zarówno mieszankę brzmień, jak i właściwości prądowych, plasując w wielu przypadkach pośrodku muzykalności i techniczności, nie będąc do końca w pełni w jednej z tych koncepcji.
- wzmacniacze combo-DAC (integry)
Na rynku dostępne są również wzmacniacze zintegrowane od razu ze sprzętem źródłowym. Na pokładzie umieszczony został DAC z najczęściej gniazdem USB oraz wejściami cyfrowymi, które podłącza się albo pod CD, albo komputer. Słuchawki wpina się już bezpośrednio do samego urządzenia, dzięki czemu przy takim swego rodzaju „2 w 1” unika się zarówno kosztów zakupu dodatkowego wzmacniacza lub DACa wraz z okablowaniem, jak i oszczędza wyraźnie na zajmowanym przez owy sprzęt miejscu na stole. Integry mają jednak zasadniczą wadę: z ich brzmieniem nie można nic zrobić i nie da się wymienić jednego z elementów, który okazałby się słabo dopasowany do słuchawek, np. na mocniejszy wzmacniacz.
- energizery
Istnieje też unikatowy typ wzmacniacza, jakim jest energizer, łączący cechy wzmacniacza słuchawkowego i zasilacza, jednakże jest to konstrukcja spotykana tylko i wyłącznie przy słuchawkach elektrostatycznych, potrzebujących bardzo wysokiego napięcia dla drzemiących w tych słuchawkach elektrod. Stosowanie energizerów wynika bezpośrednio z technologii elektrostatycznej i samego zjawiska elektrostatycznego, także sprzętu nie będziemy w stanie wykorzystać z innymi, konwencjonalnymi słuchawkami. Wyjątkiem od tej reguły są energizery hybrydowe, mające w sobie dodatkowy konwerter mocy dedykowany normalnym słuchawkom.
- DIY i DIFY
Nie bez echa powinny pozostawać również konstrukcje DIY, czyli „Do It Yourself”, sprzedawane również innym przez domorosłych konstruktorów na własną rękę, stając się niczym innym jak DIFY („Do It For You”). Konstrukcje takie zazwyczaj grają subiektywnie lepiej od sprzętu regularnego w porównywalnej cenie i z tego powodu są łakomym kąskiem dla wszystkich amatorów podejścia „jak najwięcej za jak najmniej” lub po prostu nie ufającym firmom produkującym normalny sprzęt audio. Ceny takich urządzeń potrafią wahać się od naprawdę groszowych kwot, do kilku, a nawet kilkunastu tysięcy złotych.
Niestety nabywanie takich urządzeń, o ile w wielu miejscach zasadne, niesie ze sobą mimo wszystko cały szereg ryzyk. Często wykonywany jest przez osoby nie mające kompletnie żadnej działalności gospodarczej i sprzedawane są nielegalnie. Wykonywany jest na zamówienie w oparciu i na ogół niejasną specyfikację i bez gwarancji powtarzalności konstrukcji między dwoma egzemplarzami. Różnie może wypadać kwestia zabezpieczeń, tak transakcji jak i samego sprzętu. Nie jest na niego udzielana również jakakolwiek gwarancja, a w przypadku strat w sprzęcie zostaniemy najczęściej sami lub zdani na łaskę kaprysu i widzi mi się Twórcy. Warto mieć tego świadomość.
Cena „dobrego” wzmacniacza
Pytanie co w ogóle oznacza „dobry”? Odpowiedź na takie pytanie niestety nie istnieje, bowiem do każdych słuchawek istnieją zupełnie inne rozwiązania dopasowane zarówno brzmieniem, jak i ceną. Trzeba patrzyć przede wszystkim na klasę danego wzmacniacza, ale bardziej na synergię, która mimo gorszej klasy ma szansę zagrać bardzo dobrze. Takim przykładem są chociażby Beyerdynamic DT990 Edition 600 Ohm, które mają czasami problemy ze sparowaniem z drogim sprzętem audio, a świetne zagrać potrafią z taniego hybrydowego Aune T1. Oczywiście bardzo szybko znalazłoby się połączenie grające lepiej jakościowo i formatowo, np. Aune S1, ale do określonego pułapu cenowego ten akurat wybór jest wysoce wskazany. Wracając tym samym do pierwotnego pytania: zawsze trochę trzeba będzie wydać, ale do każdych słuchawek można dopasować sprzęt w różnych cenach.
Który będzie „najlepszy”?
Taki, który uzyska ze słuchawkami zarówno najlepszą synergię, jak i należycie je napędzi. Kupno po prostu drogiego sprzętu nie jest od razu gwarantem tego, że w przypadku każdych słuchawek efekty będą takie same. Poza tym odpowiedzi na „najlepszy” wybór będzie przynajmniej kilka i nie ma jednej najwłaściwszej. Trzeba pamiętać, że wzmacniacz zawsze wpływa na brzmienie i choć może zbliżać się do idei sprzętu jak najbardziej „transparentnego”, to jednak zawsze jakiś tam, nawet minimalny, narzut będzie odczuwalny.
Jak dobrać najlepszą synergię?
Na zasadzie przeciwności lub akcentowania pewnych aspektów tonalności. Jeśli słuchawki nasze się nam podobają, ale cierpią na niedostateczne doświetlenie góry, warto szukać wzmacniacza grającego jasno, aby miał szansę ubytek ten w słuchawkach skompensować. Przykładem takiego modelu mogą być np. Sennheisery HD650 lub Audeze LCD-3. Z kolei jeśli mamy słuchawki o niedostatecznej ilości niskich tonów, np. Shure SRH1440, najlepiej jest szukać takiego, który owe braki zniweluje. Analogicznie postępujemy w sytuacjach zbyt oddalonej średnicy czy małej sceny, a jeśli zmiany przez wzmacniacz wprowadzone są dobre, choć zbyt skromne w skali, warto pomyśleć albo nad zmianą słuchawek, albo pójściem w ten sam kierunek także i w przypadku pozostałych elementów toru.
Wzmacniacze to urządzenia o unikatowych często właściwościach akustycznych, pozwalające na uzyskanie różnych sygnatur. Odpowiednie dopasowanie jest tutaj kluczowe, nie tylko pod kątem gustu ale i sprzętu do siebie. Wiele urządzeń oferowanych na naszym rynku jest konstrukcjami domorosłymi DIY, zaś ich autorzy często optymalizują je pod kątem posiadanych przez zamawiającego słuchawek lub też życzeń co do upragnionego kształtu brzmienia. Jeśli autor wzmacniacza otrzyma informację, że posiadamy np. AKG K702, będzie w stanie na bazie swojej wiedzy dobrać takie kości i komponenty, które np. podniosą wyraźnie bas i w ten sposób sprawią, że wzmacniacz z tymi konkretnymi słuchawkami zagra lepiej. Możliwe będzie też, że z podobnymi gatunkowo modelami, np. DT880, efekty będą bardzo podobne, ale już niestety z HE300 czy HD650 będzie zbyt ciemno, ciepło i basowo. A jako że sam rynek ma swoją szerokość i wzmacniacze różnią się od siebie czasami w stopniu dosyć znacznym, dlatego jeden, mówiąc potocznie, „klocek”, nie musi pasować do wszystkich słuchawek – i na ogół nie pasuje.
Dobrym przykładem ponownie będą AKG K701 i K702, słuchawki uznawane za bardzo wybredne, potrafiące zgrać się średnio z np. bardzo cenionym Twin-Headem, ale z kolei ładnie komponujące się z Heed Canampem – którego główną zaletą jest duże napięcie na wyjściu, z którego oba modele korzystają w bardzo znaczący sposób. Najlepszym z kolei kompanem dla tych słuchawek jest bardzo drogi Leben CS300, na co wskazują odsłuchy ich posiadaczy, a więc znów mamy tu testy organoleptyczne ponad teoretyzowaniem. Są to jednak przedziały cenowe i jakościowe w których każdy detal zaczyna mieć znaczenie, stąd też podpięcie słuchawek mainstreamowych pod chociażby Holdegrona H1 nie będzie miało tak dużych konsekwencji i rozbieżności. Heed, mimo że ładnie się zgra z K701, czy też ze względu na swoją wydajność prądową, nawet takimi unikatami jak AKG K340 (naturalnie mowa o starych hybrydach, nie aktualnie dostępnych dokanałówkach), może okazać się gorszym kompanem dla innych słuchawek takich jak Sennheisery HD650, a którym z kolei w jego cenie (1400zł) dobrać będzie można sprzęt o wiele bardziej dopasowany. W droższych systemach audio z kolei, jego naturalne właściwości korygujące jakość źródła mogą już tylko przeszkadzać.
Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby użyć słuchawek wymagających wzmacniacza bez jego posiadania. Nic nie stoi na przeszkodzie aby podpiąć słuchawki o sporych gabarytach pod urządzenie nie posiadające wzmacniacza słuchawkowego – ale tylko jeśli mówimy o samej możliwości. Czemu? Bo będzie można zanotować spore niedobory mocy, a o czym mówi dosadnie kolejny akapit.
Objawy niedoboru mocy
Najczęstszą rzeczą, jaką można wyróżnić przy problemach natury napędu, jest niedostateczna głośność oraz problem z niskimi tonami, a w zasadzie wszystkimi rejestrami, jeśli zaczniemy patrzeć na słuchawki od strony całokształtu. Cały balans między zakresami brzmieniowymi idzie w rozsypkę, niskie tony brzmią twardo, jakby nie było w nich życia i kontroli, średnica najczęściej stanie się oschła, zaś góra krzykliwa i wyeksponowana na tle pozostałych – tak można najczęściej opisać problem niedoboru mocy w słuchawkach. Oczywiście ponownie zgeneralizowałem zjawisko, ponieważ różne słuchawki różnie na ten problem reagują, ale na ogół tak to właśnie wygląda.
Błędnie przyjęło się, że wzmocnienia potrzebują tylko słuchawki posiadające wysoki opór. Nie jest to prawdą, a tylko bardzo wygodnym uproszczeniem, bowiem do gry wchodzi tu jeszcze skuteczność, a czasami nawet i technologia. W przypadku np. słuchawek dynamicznych, sterowanie przetworników odbywa się za pomocą zarówno prądu, jak i napięcia, podczas gdy dla modeli planarnych jest to głównie prąd, a elektrostatyków – głównie napięcie.
Bardzo dobrym przykładem oderwania oporu od stopnia konieczności napędzenia będą dwie pary słuchawek – Denon AH-D2000 oraz KOSS UR40. Te pierwsze posiadają opór na bardzo niskim, niższym niż większość popularnych słuchawek, poziomie 25 Ohm, te drugie zaś 60 Ohm. A to właśnie te pierwsze wymagają wzmacniacza słuchawkowego i czerpią z niego największe korzyści, co zresztą jest raczej oczywiste patrząc na taką a nie inną cenę obu modeli. Z tym że dobierając Denonom do porównania np. AKG K701 o oporze 62 Ohm, będą tak samo prosiły o wzmacniacz jak i one. Przeczy to więc teorii że tylko opór się liczy. Oczywiście słuchawki o większym oporze zagrają ciszej, ale nie świadczy to jeszcze o konieczności posiadania wzmacniacza (mówiąc w kontekście UR40). Rzecz jasna wszystko to odbywać się winno w granicach rozsądku, bo owe stwierdzenie nie może być przełożone na modele posiadające opór np. 600 Ohm. W drugą stronę, jak pokazały wspomniane tutaj Denony, ta zasada również nie funkcjonuje.
Kolejnym aspektem w przypadku słuchawek jest efektywność i to chyba element kluczowy w przypadku próby teoretycznego określenia wymagań słuchawek. Efektywność (skuteczność) opisuje parametr SPL – Sound Pressure Level. Jest to głośność wyrażona w dB w stosunku do 0 dB (totalna cisza), oznacza skuteczność i głośność jaką osiągnie głośnik mierzoną w pewnej odległości i po podaniu mu określonej mocy. Im większa efektywność, tym mniejsze wymagania co do mocy źródła. Dobrym przykładem są tu słuchawki przenośne, jako że cechują się zarówno niskim oporem jak i dobrą efektywnością, co przekłada się na ich bardzo dużą głośność, jednakże porównując dwa modele o tym samym oporze, te które będą miały większą efektywność płynącą z mW, będą na tym samym ustawieniu grały głośniej bo pobiorą mniej mocy aby uzyskać takie samo ciśnienie akustyczne. Duże słuchawki z dużymi i mocnymi magnesami mogą mieć większą skuteczność, ale nie jest to reguła.
Istnieje także przekonanie że nawet model nie wymagający na gwałt wzmocnienia będzie osiągał z jego użycia profit. Jest to prawda, przy posiadaniu odpowiedniego źródła, zastosowanie dobrego wzmacniacza słuchawkowego o odpowiedniej jakości elektronice, nie tylko zapoda należytą ilość mocy na wyjście, ale też wpłynie na odbiór muzyki zgodnie z charakterystyką brzmieniową samego wzmacniacza.
Efekt tłumienia
Pojęcie efektu tłumienia (dampingu) zostało wprowadzone dosyć niedawno do światka wzmacniaczy słuchawkowych i wynika ono z coraz wydajniejszych słuchawek o coraz niższej oporności. Dawniej modele 300 czy 600 Ohm nie wywoływały specjalnego zdziwienia, dziś zaś powodują panikę o ich napędzenie. Paradoksalnie producenci słuchawek idą w oporności coraz niższe, zaś wzmacniaczy – coraz większą moc i potencjał do napędzenia tych, które coraz rzadziej szczycą się wysoką ohmowością.
Upraszczając wiele rzeczy, każdy ze wzmacniaczy ma swoją własną impedancję wyjściową, mierzoną na wyjściu słuchawkowym, tak zwykłym jack (single-ended) jak i zbalansowanym na m.in. XLR. Pierwotnie przywędrowało ono w kontekście reakcji wieloprzetwornikowych armatur zbalansowanych i ich zwrotnic na różnego rodzaju wzmacniacze, ale aplikowalne jest w różnej skali także i do słuchawek pełnowymiarowych. Im większa impedancja wyjściowa wzmacniacza, tym proporcjonalnie większa powinna być oporność słuchawek.
Standardowo impedancja wyjściowa wynosi na ogół 10 Ohm. Oznacza to, że efekt tłumienia powinien być minimalny lub zerowy przy słuchawkach pełnowymiarowych o oporze ok. 40 Ohmów, a więc x4. To bardzo umowna teoria, częstokroć stwierdzana na słuch, ale mająca swoje podłoże w efekcie rozlania się basu i utraty jego kontroli. Tak najczęściej wygląda efekt tłumienia w praktyce.
W przypadku wspomnianych wyżej wieloprzetwornikowych armatur zbalansowanych mnożnik ten jak pamiętam ustalono na pułapie x8. Nie ma on przełożenia na żywotność sprzętu, a bardziej poprawne zachowanie się przetwornika i wierne odtwarzanie zakresów niskotonowych. Jednocześnie są osoby, które bardzo preferują takie zachowanie, ponieważ sprawia ono wrażenie ilościowe („więcej = lepiej”) i choć przy porównaniach z innym sprzętem mającym znacznie mniejszą impedancję wyjściową daje się dosyć szybko usłyszeć na czym zjawisko to polega, bez porównania A-B na niskich pułapach cenowych najczęściej trudno jest takie zachowanie wyszczególnić i nie zwraca się na nie uwagi.
Uwagę zwracają za to osoby mocno związane ze społecznością tzw. „kultu O2+ODAC” i osobą samego autora tej teorii. Ma to jednak najczęściej bardzo mocno przesadzoną skalę, zaczepiając wręcz o paranoję. Dlatego też statystyczny użytkownik sprzętu budżetowego wystarczy, że będzie miał świadomość istnienia czegoś takiego jak efekt tłumienia. Wraz z przejściem z czasem na droższe słuchawki o większym oporze, może też i inny sprzęt, nie będzie już musiał.
Podsumowanie
Jak się okazuje, wzmacniacze funkcjonują nie tylko jako dodatkowe zasilanie na wyjściu, ale mają także swoje właściwości brzmieniowe o cechach unikatowych i niepasujących do wszystkich słuchawek jakie są na rynku, bardziej do pewnej określonej grupy, a będącej inną dla każdego modelu. Dlatego też nie jest możliwe wskazanie „na sucho” perfekcyjnego wyboru i tak cenne są wskazówki i relacje osób posiadających różnorodne wzmacniacze słuchawkowe na forach dziedzinowych audio i potrafiących je ze sobą rzetelnie porównać. Nie jest też możliwe jednoznaczne stwierdzenie które słuchawki czerpią korzyści ze wzmacniacza, ponieważ jest to uzależnione od wielu cech, w tym ukrytych. To jednak nadaje wyborom takiej maści pewnego smaku, uroku niepewności i odkrywania unikatowości połączeń. I chyba właśnie to jest w wielu przypadkach motorem napędowym przy testach zgrywania się sprzętu ze sobą.
