Echoes zine - recenze rockových a metalových alb

// Úvod do světa za zrcadlem

K sepsání následujících řádek mě inspiroval nedávný rozhovor s jedním nejmenovaným známým, pro jednoduchost mu říkejme třeba David, jehož hlavním tématem byl zamýšlený upgrade jeho přehrávacího zařízení. Konkrétně posun od kombinace mobilní telefon + bluetooth reproduktor směr bazarové Hi-Fi komponenty v cenové relaci maximálně „nějaká ta tisícovka.“ Což v překladu znamená skok o zhruba několik světelných let kupředu. Současná nabídka na bazoších, sbazarech, hifionlinech nabízí možností skutečně přehršel a i za pár korun se dají dohledat poměrně zajímavé kousky. Prostě fajn věc.

David od počátku disponoval celkem jasnou představou týkající se především parametrů jeho budoucího zesilovače. „Potřebuju hlavně výkon, tak 2x100 Wattů minimálně, aby to hrálo…“

Těžko říct, kde hledat prvopočátek přesvědčení značné části veřejnosti, že čím víc Wattů, tím víc Adidas. Upřímně, museli bychom hlouběji do minulosti než na devadesátková tržiště s boomboxy, svítícími magneťáky 5000 W PMPO a podobnými pouťovými atrakcemi. Někam k přelomu 60. a 70. let. Doby, kdy tranzistory definitivně přebírají vládu a přední výrobci začínají pomalu opouštět produkci velkých, sice skvěle znějících reprosoustav s vysokou citlivostí a nahrazovat je kompaktnějšími, měně citlivými modely, které se snadněji vlezou do většiny obýváků vedle bakelitové televize a komody s duritkami.

Jak už to tak většinou bývá, postupem času se „něco“ zvrtlo. Z objektivní potřeby navýšení výkonu zesilovačů se stal závod poněkud postrádající smysl a tak trochu nástroj marketingu. Něco, jako když si kluci poměřují pindíky o velké přestávce na záchodě.

Takže, kolik Wattů doopravdy potřebuji, aby to hrálo? Abychom jen nepolemizovali, ukažme si raději fakta. Jelikož v relativním a značně subjektivním světě Hi-Fi jich mnoho není, bude to vlastně velmi jednoduché.

// Citlivost, Impedance, Ohmův zákon…

Pro začátek si definujme již zmíněný pojem citlivost, který nám udává, jaký akustický tlak (hlasitost) v dB je schopna reprosoustava vyprodukovat ve vzdálenosti 1 m, pokud na vstup přivedeme výkon 1 W. Tento parametr najdete ve specifikaci reprosoustav a nejčastěji se pohybuje v rozmezí cca 85-95 dB/1W/1m. Velmi zjednodušeně, reprosoustavy s citlivostí 85 dB potřebují k dosažení stejného akustického tlaku více Wattů, než repro s citlivostí 90 dB.

Velmi často se také můžete setkat se značením dB/2,83V/1m udávající akustický tlak, který je schopna reprosoustava vyprodukovat ve vzdálenosti 1 m, pokud na vstup přivedeme signál o napětí 2,83 V, což je trend kořenící hluboko v devadesátých letech a v jistém ohledu se jedná malinko o podfuk… ale to si objasníme hned, jak si zopakujeme dva základní vzorce, které jsme se všichni učili na druhém stupni základní školy v hodinách fyziky.

R = U / I (Ohmův zákon)

P = U x I (rovnice okamžitého příkonu)

z Ohmova zákona odvodíme vztah:

I = U / R a dosadíme do druhé rovnice, dostaneme pak následující vztah:

P = U x U / R, neboli P = U² / R

Nyní můžeme dosadit hodnotu vstupního napětí 2,83 V a namísto R, prostého odporu, jmenovitou impedanci reprosoustav Z, jejíž hodnotu najdete společně s citlivostí v příslušné specifikaci. V současné době narazíte nejčastěji na impedance 8 nebo 4 Ohmy.

P = U² / Z

Proč impedance a ne odpor? Odpor se chová v obvodu střídavého napětí stejně jako v obvodu stejnosměrného napětí – jeho hodnota je konstantní. Reprosoustavy ale neobsahují pouze odpory, ale i cívky a kondenzátory – velmi laicky řečeno, jejich impedance se s frekvencí mění. Reprosoustava pracující v rozsahu 20 Hz – 20 kHz, což je teoretické slyšitelné pásmo, tak může dosahovat impedance při určitých frekvencích například 2 Ohmy, ale i 20 Ohmů. Rozdíly jsou dány samotnou konstrukcí reprosoustav a liší se napříč výrobci, ale i modelovými řadami. Jak je tedy možné nazvat repro například 8 Ohmové, když jejich impedanční charakteristika připomíná spíše horskou dráhu? Inu, prostě tak. Svému dítěti musíte do rodného listu také něco napsat.

Pro zjednodušení budeme nyní předpokládat, že hodnota impedance je dána a odpovídá frekvenci, při které výrobce změřil, případně stanovil citlivost. Vezměme v úvahu repro se jmenovitou impedancí 8 Ohm a dosadíme do odvozeného vzorce:

P = 2,83² / 8

P = 8 / 8

P = 1 W

Nyní jsme si ověřili, že pro impedanci 8 Ohmů je ekvivalent 2,83V naprosto v pořádku. Jak se ale změní rovnice, pokud dosadíme hodnotu impedance 4 Ohmy?

P = 2,83² / 4

P = 8 / 4

P = 2 W

Ejhle… při jmenovité impedanci 4 Ohmy na dosažení stejného akustického tlaku nebudeme potřebovat 1 W, nýbrž rovnou dvojnásobnou porci výkonu.

Jelikož úroveň hlasitosti v závislosti na výkonu se nemění lineárně, ale logaritmicky, bude pokles hladiny akustického tlaku reprosoustav při 1 W na vstupu v případě 4 Ohmových reprosoustav celé 3 dB.

Značení dB/2,83V/1m je zaměnitelné s dB/1W/1m pouze v jednom jediném případě, a to když posuzujeme citlivost 8 Ohmových repro, ale tento fakt vám výrobce samozřejmě jaksi zapomene sdělit. 

// Poslechová hladina

Abychom mohli konečně přistoupit ke kýžené otázce výkonu, je dobré k objektivním faktorům přidat ještě jeden čistě subjektivní, a tím je komfortní poslechová hladina pro vaše uši. Doporučuji přečíst velmi povedený článek na Audiodromu, díky němuž je mnohem snadnější si uvědomit hodnoty dB zvuků a hluků, jež nás každý den obklopují. Po internetu koluje spousta videí, kde se například dozvíte, že cílem reprodukce je dosažení hodnoty akustického tlaku v rozmezí 85-90 dB. Inu, proč ne… Nicméně je dobré si uvědomit, zda hovoříme o maximální hodnotě nebo střední, průměrné… pro ujasnění doporučuji vyzkoušet nenáročný domácí pokus.

Do vašeho chytrého telefonu stáhněte aplikaci měřiče hlasitosti. Upřímně, jedno jakou. Nejde nám o přesné laboratorní měření, ale o rámcovou představu. Uveďte do chodu vaše přehrávací zařízení, pokud nedisponujete zrovna Hi-Fi sestavou, zkuste televizi, nebo poproste souseda, posaďte se do vašeho „optimálního“ poslechového místa a měřte…

Hudba je samozřejmě dynamická, vykazuje špičky, odchylky od střední hodnoty hlasitosti. Pokud máte k dispozici kvalitní nahrávku, může výkyv dosahovat 20 dB, u vážné hudby i více, ale v případě rockové, velmi často brutálně zkomprimované, muziky se dostaneme k reálným hodnotám řekněme kolem 5 dB.

V mém domácím prostředí jsem tímto měřením akustického tlaku na několika nahrávkách, dynamických i těch méně, došel ke střední hodnotě cca 65 dB, takových 70 dB už byl poměrně citelný hukot. Hlasitost řekněme 80 dB bych si raději nechtěl v domácích podmínkách ani představit. Nicméně znovu připomínám, jde o čistě subjektivní pocit. Každé ucho je jiné, stejně tak akustika místnosti hrající velkou roli.

// Konečně výkon!

Nyní předpokládejme, že David do své poslechovky nastěhuje dejme tomu nějaké menší sloupové repro s citlivostí 89 dB/1W/1m a jmenovitou impedancí 8 Ohm. Místnost o obdélníkovém půdorysu 3 x 4,5 m není žádná sláva… na druhou stranu, kdo z nás to má. Jeho ideální poslechová pozice se nachází zhruba ve vzdálenosti 4 m od každého repro, což zjistí jednoduše. Osvědčenou metodou pokus – omyl. Subjektivní průměrná hladina hlasitosti komfortní pro jeho uši osciluje zhruba kolem 65 dB v místě poslechové pozice.

Pokud nyní přivedeme na vstup repro s citlivostí 89 dB hudební signál o výkonu 1W, vygenerujeme akustický tlak ve vzdálenosti 1 m o intenzitě 89 dB. David ovšem nesedí 1 m od beden, ale o celé 3 m dále. Jak správně tušíte, bude zapotřebí trochu přidat.

Každé zdvojnásobení vzdálenosti znamená úbytek akustického tlaku zhruba o 6dB.

Ve vzdálenosti 4 m bude výsledný akustický tlak při 1 W na vstupu nikoliv 89 dB, ale pouze 77 dB.

Což je stále poměrně dost, ale pozor, nyní hovoříme o špičkovém akustickém tlaku, nikoliv průměrném. Jak jsme již zmínili, v případech, kdy se rozhodnete poslouchat perfektní dynamickou nahrávku, potřebujeme disponovat dostatečnou rezervou dejme tomu již zmíněných 20 dB.

Výsledný průměrný akustický tlak pak dosáhne hodnoty 57 dB.

Pro zjednodušení nyní ponecháme stranou fakt, kdy používáme 2 reprosoustavy ve stereu a dosáhneme tím samozřejmě nějakého zisku navrch. Každý dB navíc se sice počítá, avšak opět se jedná o hodně subjektivní, obtížně kalkulovatelnou záležitost.

A nyní přichází na scénu výkon. Každé zdvojnásobení výkonu na vstupu vyvolá výsledné navýšení akustického tlaku o 3 dB.

Abychom dosáhli požadované úrovně průměrného akustického tlaku 65 dB s dostatečnou rezervou 20 dB, potřebujeme, aby zesilovač disponoval výkonem 2 x 8 W RMS.

2 W na kanál vyprodukují 60 dB, 4 W na kanál 63 dB a 8 W 66 dB a tak dále…

Ano, čtete správně. Nejedná se o 2 x 180 W, ani 2 x 80 W… pro snadnější představu doporučuji použít velmi pěkně zpracovaný, jednoduchý kalkulátor ve formě excelového souboru, jehož autorem je pan Hans Beekhuyzen a můžete si ho volně stáhnout na tomto odkazu. 

Obrázek někdy řekne víc, než tisíc slov – schválně, z jakého důvodu je ukazatel výstupního výkonu prestižního výkonového zesilovače McIntosh MC152 cejchován značně nelineárním způsobem?

// Proč rezerva?

Předpokládejme, že krmíme stále jedny a ty samé Davidovy hypotetické sloupky 89 dB/1W/1m, 8 Ohm. Podívejte se na obrázek níže. Zesilovač generuje na výstupu signál v podobě sinusoidy. Se vstupním signálem je schopen pracovat na výstupu v určitých mezích, které jsou dány jeho konstrukcí a právě oním maximálním výkonem, bez zásadního zkreslení (černá sinusoida). Dejme tomu, že disponuje výkonem 2 x 1 W RMS. I s tímto výkonem dokáže vygenerovat špičkový akustický tlak 77 dB, avšak dynamická rezerva při průměrné poslechové hladině 65 dB bude „pouhých“ 12 dB, což je sice stále zásobárna, na jejíž dno se většina běžných uživatelů nikdy nepodává, ale budiž… Ve chvíli, kdy vstupní signál vykáže dynamickou špičku 15 dB, zesilovač pak jeho část na výstupu ořízne na hladině U_MAX a U_MIN (červená sinusoida) výsledný signál tak projde do reprosoustav zkreslený (vyšrafovaná část). 

// Máme hotovo?

Abychom neříkali jen část příběhu, realita je samozřejmě o něco složitější. Ne vždy vám na uřízení bedýnek postačí jakékoliv „chrčítko“. Především reprosoustavy s problematickou impedanční charakteristikou mohou být těžším soustem, ale to už zabrušujeme do mnohem hlubších vod. Jak tedy zjistíme, že je námi vybraná kombinace dostačující a plně kompatibilní? Důvěřujte svým uším. Neexistuje žádný vzorec ani poučka, která vám poskytne stoprocentní jistotu a neexistuje lepší soudce, než jste vy sami.

// A co vstupní signál?

Je to tady. David si nyní s velkou slávou vybere svou vysněnou sestavu, zesilovač s dostatečným výkonem, hezké odpovídající bedýnky, kvalitní CD přehrávač, a protože je dlouholetým fandou Ozzyho Osbourna, pustí si konečně na pořádné věži jeho nové album Ordinary Man. Výsledek? Slovy amerického gentlemana… „meh?!“ V tu chvíli mi zvoní telefon a na druhém konci rozhořčený, spílající David vyčítající mi, že zvuk působí zkresleným, plochým, nepříjemně řezajícím dojmem, protože zesilovač s malým výkonem to prostě nedává a signál na výstupu zkresluje.

Inu, je dobré si uvědomit, že mizerná, brutálně zkomprimovaná, osekaná nahrávka vykazující podobné, ne-li horší zkreslení jako přepálený výstup zesilovače bude na libovolné Hi-Fi sestavě znít jako totální průšvih… průšvih, s nímž nikdo, nikdy, nic lepšího nevymyslí. Výhoda malého repráčku s omezeným rozsahem v tomto případě hovoří jasně. Slyšíte třetinu signálu, tudíž i třetinu zkreslení, čím lepší sestava poskytující věrnější reprodukci, tím více zkreslení společně s chtěnou informací doputuje až k vašim uším. Abych jen nestrašil, pokud se David rozhodne vložit do přehrávače kupříkladu nové album Coriky, případně debutové Ozzyho album Blizzard of Ozz, dostane se mu příval doposud netušených detailů a dynamiky, který žádný bluetooth reproduktor nedokáže postihnout.

// Finále

Život je příliš krátký, abychom kupovali zbytečně předimenzované nesmyslné komponenty. I stařičký reciever z roku 1970 o výkonu 2x15 W RMS dokáže v kombinaci s vhodně zvolenými repro vykouzlit nádherný zvukový zážitek, pokud mu dopřejete vstupní signál odpovídající kvality. Oproti tomu relativně moderní stroje za nemalé peníze s výkonem několikanásobně vyšším mohou ve výsledku znít mnohem hůř. Ve světě Hi-Fi plném kompromisů nic není dokonalé. Co pro jednoho znamená zvukovou nirvánu, pro druhého může být nudou bez špetky zábavnosti. Hlavní je nakonec vždy vlastní úsudek a subjektivní pocit z reprodukce. Takže šťastnou ruku při výběru, Davide.