Dlaczego urządzenia różnych marek, brzmią tak odmiennie? Zajrzyjmy od kuchni...

Przypuszczam, że na przestrzeni lat, wielu z nas zadawało sobie podobne pytania:

„Dlaczego urządzenia różnych marek, brzmią tak odmiennie?”, „Dlaczego cena nie zawsze jest gwarantem satysfakcji?”,

„Jak tu mądrze wybrać?”,

„Na co zwrócić uwagę?”,

„Co zyskam, co stracę?,

„Na którą firmę i jej ekosystem postawić?”,

a im bliżej podjęcia ostatecznej decyzji... kolejne dylematy mnożą się nam w głowach, jak króliki po deszczu.

Porównanie szerszej grupy producentów wymagałoby napisania książki, poza tym nie wszyscy chwalą się swoimi tajnymi rozwiązaniami. Na szczęście marki, na których będzie bazował ten tekst, mam na oku od bardzo dawna, a pokazane przykłady pozwolą każdemu na wyciągnięcie własnych wniosków.

Wiadomo, że każde urządzenie techniczne jest zbudowane nieco inaczej, ale co tak naprawdę wpływa na charakterystyczne brzmienie danej marki? Po lekturze stanie się (mam nadzieję) oczywistym, które parametry w tym równaniu są stałe, a które zmienne – gdzie należy podstawić inne technologie / nazwiska / części, by uzyskać inny wynik.

Denon i Marantz to przypadek szczególny, gdyż nie dość, że obie marki należą obecnie do jednej firmy, to ich topowe modele, są produkowane w tej samej fabryce w Shirakawa (Prefektura Fukushima, Japonia)

Łączenie się różnych firm pod wspólnym parasolem kapitałowym, to obecnie wręcz codzienność w branży audio, a jednocześnie coś, co nas klientów w zasadzie mało interesuje. Dlaczego? Bo jako użytkownicy, jesteśmy przywiązani do marek, a jaki bank za tym stoi… who cares.

Czasem są to wielkie przedsięwzięcia jak przypadek Sound United: Denon / Marantz / Classé / Polk / Boston Acoustics / Definitive Technology, a od 2 tygodni głośno się mówi nawet o planach dołączeniu do rodziny legendy – Bowers & Wilkins (tekst źródłowy w magazynie gospodarczym Forbes).

Podobnych przykładów jest więcej, żeby wspomnieć Vervent Audio Group. Czy ktoś w ogóle słyszał tę nazwę? A jest to od 2014 oficjalny szyld połączonych firm: Focal / Naim.

A Aqipa? Dystrybutor na Europę marek: Pioneer / Onkyo / Integra / Teac / Esoteric.

Takie wspólnoty kapitałowe pozwalają na wydajniejsze zarządzanie, skalowanie inwestycji, wzajemne wsparcie i dzielenie się efektami badań, pozwalają na uwspólnianie strategicznych współcześnie rozwiązań sieciowych, oraz tym samym lepsze dopasowanie oferty do potrzeb klienta.

Wróćmy jednak do głównego tematu i odłóżmy na bok przypadki z innych branż, gdzie najczęściej firmy łączą się na poziomie technologiczno-patentowym i zlewają się w nowy organizm pod jednym szyldem.

W audio jest dokładnie odwrotnie – każda z marek stara się zachować to, co ma najcenniejszego – swoją: odrębną tożsamość / brzmienie / oraz rozwijane niekiedy przez dziesięciolecia unikalne rozwiązania techniczne.

Czy ma to sens? Oczywiście że tak, gdyż każdy z nas (klientów) ma nieco inne preferencje: brzmieniowe / cenowe / estetyczne / przywiązanie do marki, trwające czasem od czasów wczesnej młodości.

110 lat ewolucji logotypu

Czy się różnią?

Na przykład za Denon’em stoi 110 lat historii i to, że był „pierwszą firmą w Japonii związaną z cyfrowym audio”, można więc swobodnie mówić tu o historycznej spuściźnie i świetnej technologii stojącej za urządzeniami. Denonowski dźwięk powszechnie określany jest jako: czysty / dynamiczny i jest zarazem brzmieniowo kompletnie odmienny od Marantz’a (zbliża się do 70-tki), który określany jest przede wszystkim przymiotnikami: ciepły / muzykalny.

By zachować tę brzmieniową tożsamość obie firmy zatrudniają własnych Sound Masterów odpowiedzialnych za pielęgnowanie charakterystycznego brzmienia.

Jak to się robi?

Klienci codziennie w salonach zadają pytania: „Skoro Denon i Marantz to jedna firma i korzystają z podobnych rozwiązań, to dlaczego brzmią inaczej?”, „Dlaczego Marantz jest droższy?”, no i sakramentalne „Który lepiej kupić?”.

Zacznijmy po kolei. Tak, obie marki mają zdecydowanie inny charakter brzmienia i zasługa w tym trzech podstawowych czynników:

• Odmiennych osobowości szefów odpowiedzialnych za strojenie – Sound Masterem w Denon jest to pan Shinichi Yamauchi, a w Marantz pan Yoshinari Ogata (mówię tu tylko o czystym stereo, gdyż od urządzeń wielokanałowych są inni panowie).

• Odmiennych kluczowych części / komponentów.

• Odmiennych kluczowych technologii w torze akustycznym.

Denon używa: ultrawysokonapięciowych tranzystorów UHC MOSFET / kustomowych kondensatorów / klasycznych transformatorów rdzeniowych, natomiast Marantz to przede wszystkim: wielkie transformatory toroidalne / własne kondensatory elektrolityczne / własne moduły HDAM

Odpowiedni mix powyższych czynników powoduje, że brzmienie Marantz’a odbieramy jako cieplejsze, a Denon’a bardziej przejrzyste i dynamiczne. Natomiast, które jest „lepsze” to kwestia: gustu / indywidualnych preferencji / budowy naszych uszu.

To trochę tak jak trafić w sklepie na dwoje skrzypiec – jedne wyraziste i jaskrawe, drugie łagodne i relaksujące – to co się sprawdzi w czardaszu, nie sprawdzi się w kameralnym kwartecie i na odwrót. Można więc poszukiwać skrzypiec „uniwersalnych”, które zagrają jedno i drugie, ale wtedy żaden utwór nie będzie już tak wciągający jak mógłby być.

MARANTZ

Zacznijmy od Marantz’a, który używa autorskiej technologii budowy przedwzmacniaczy i wzmacniaczy na bazie HDAM (ang. Hyper Dynamic Amplifier Modules) i sprzężenia zwrotnego.

HDAM to niewielkie układy na płytkach, zastępujące tradycyjne wzmacniacze operacyjne. Można je spotkać w kilku miejscach urządzeń: przedwzmacniacz / wzmacniacz buforowy / wzmacniacz słuchawkowy / filtry. Podstawowymi zaletami są: większa dynamika / lepsza szczegółowość i obrazowanie sceny w stosunku do tradycyjnych wzmacniaczach operacyjnych.

Płyta przedwzmacniacza z PM-Ki Ruby – dopiero na zbliżeniu widać ile tych HDAM'ów jest, a to zaledwie ich część

Dygresja pierwsza – do budowy wzmacniaczy operacyjnych (tzw. op-amp) powszechnie używa się niewielkich i bardzo przyzwoitej jakości układów scalonych, np. produkowany przez firmę Texas Instruments, które są powszechnie stosowanie w segmencie wzmacniaczy kina domowego, natomiast używanie dedykowanych HDAM’ów / oporników / kondensatorów itd. pozwala na bardziej precyzyjne strojenie całego urządzenia, poprzez możliwość zamiany wartości dosłownie pojedynczego elementu.

Między innymi na tego typu autorskich pomysłach firmy budują przewagę nad konkurencją – korzystanie z własnych, unikalnych, często opatentowanych rozwiązań, kontra gotowe układy scalone kupowane na wagę.

Części z katalogu, nawet jeśli są znakomitej jakości, to są to struktury zamknięte – są jakie są i nie pozwalają na kreatywną ingerencję.

Sprzężenie zwrotne (Current Feedback)

Można stosować sprzężenie sterowane napięciem, które jest znacznie tańsze w produkcji, ale i znacznie mniej efektywne – gdy spada głośność wzrastają zakłócenia – w przypadku sterowania prądem, ten problem nie występuje. Dlatego Marantz korzysta z tego drugiego rozwiązania, dzięki czemu wzmacniacz mocy staje się niewrażliwy na trudne w wysterowaniu kolumny. Do zalet należy więc dodać szybszą odpowiedź wzmacniacza na zmiany sygnału, oraz mniejsze zniekształcenia przy wszystkich poziomach głośności.

Typowy DAC

Może na schemacie nie wygląda to zbyt spektakularnie, ale pomysł jest genialny i postaram się kiedyś do niego jeszcze powrócić w osobnym materiale, bo warto

Konwersja

Kolejny proces jaki realizowany jest w kompletnie odmienny sposób, to konwersja cyfrowo-analogowa. Typowa konwersja (DAC) składają się z trzech etapów realizowanych na nieco odmienne sposoby, zależnie od producenta i są to: filtracja / oversampling / konwersja. Niezbędne do tego układy scalone, są produkowane przez zaledwie garstkę liczących się producentów w tym: Cirrus Logic / AKM / ESS Sabre. Chipy są relatywnie niewielkich rozmiarów, więc pomimo uzyskiwania bardzo wysokich rozdzielczość, prąd wyjściowy jest dość mały.

Natomiast inżynierowie Maranz’a stoją od dawna na stanowisku, że za „power of music” odpowiada wysoka wydajność prądowa i dlatego projektują przetworniki na własne potrzeby, nazywając je MMM (org. Marantz Musical Mastering), drugim elementem składowy tej układanki jest przeświadczenie, że DSD to zapisany cyfrowo analog.

Zamiast więc trzech etapów, proces uproszczono do dwóch: MMM-Stream / MMM-Conversion –filtrowanie i nadpróbkowanie (up-sampling) strumienia danych z PCM do DSD256, przywraca muzyce jej naturalne, analogowe cechy brzmieniowe.

Pomysłodawcą tego wynalazku i osobą stojącą za jego implementacją, jest jeden z dawnych inżynierów Philips’a – Rainer Finck (kto chciał, mógł z nim porozmawiać osobiście na ostatnim Audio Video Show 2019).

Dygresja druga: PCM (ang. Pulse-Code Modulation) – to format pozwalający na przechowywanie danych cyfrowych, który został wprowadzony na rynek konsumencki jako płyta kompaktowa. Płyty CD używają próbkowania 16bit/44.1 kHz zdefiniowanego jako tzw. Red Book Standard (pojemność krążka to ok. 800 MB danych).

DSD (ang. Direct Stream Digital) – to format stworzony przez firmy: Philips / Sony, prezentujący odmienne podejście do kodowania. Używa 1 bita zamiast 16, za to ze znacznie, znacznie wyższym próbkowaniem 2,8224 MHz, a mówiąc po ludzku 64 razy wyższym, niż na CD (płyty SACD mają pojemność ok. 3.4 GB danych). Standard został opisany w Scarlet Book w roku 1999.

U Marantza’a każdy sygnał PCM jest na najpierw up-samplowany do DSD256 i dopiero w takiej postaci konwertowany na analog. Ponadto każdy procesor posiada dwa osobne zegary, gdzie pierwszy dedykowany jest wielokrotnościom 44.1 kHz, a drugi krotnościom 48 kHz (spotykanym w sprzęcie studyjnym) i w danym momencie używany jest ten, który odpowiada próbkowaniu materiału źródłowego. Wszystko to (filtrowanie i up-sampling) redukuje jitter / wygładza sygnał / obniża szumy / i bardzo zwiększa dynamikę

Dygresja trzecia i ostatnia: Pamiętam jak bodajże w roku 1998, jeszcze całkiem młodziutki Ken Ishiwata prowadził w ramach Audio Show prezentację w warszawskim Hotelu Sheraton, opowiadając o swoich autorskich modyfikacjach w urządzeniach Marantz’a i sygnowanych dopiskiem „KI”, a w tym samym czasie, dosłownie za ścianą Sony robiło pokazy nowej, iście kosmicznej technologii Super Audio CD. Boże, jak to cudnie grało… i komu to by przeszkadzało, gdyby wtedy SACD podbił rynek?

W pierwszej kolejności możemy za to „podziękować” księgowym koncernów płytowych, którzy jak mantrę powtarzali, że nie dołożą centa do tłoczenia dwuwarstwowych płyt, bo nie ma na czym ich słuchać, a producenci sprzętu przekonywali, że nikt nie kupi nowego odtwarzacza za kupę kasy, nie mając gwarancji dostępności nowych albumów. Płyty nowej generacji miały być wstecznie kompatybilne i posiadać warstwę danych SACD, oraz dodatkowo CD – by można ich było słuchać też i na zwykłych odtwarzaczach.

Natomiast drugi gwóźdź do trumny, wbiła trwająca podówczas wojna formatów i przepychanki z DVD-Audio, które dość szybko odpuściło, ale i tak było już za późno. I tak to się temat płyt SACD w Europie i USA ukisił, natomiast w Japonii ma się do dziś całkiem nieźle jeśli popatrzeć po katalogu dostępnych tytułów. W dobie bezproblemowych zakupów przez internet, żaden to problem, by co jakiś czas zamówić sobie przesyłkę z Kraju Kwitnącej Wiśni…

Jednak „wysiłek wojenny” włożony w rozwój technologii, nie poszedł na marne – stając się idealnym formatem dla plikofilów, czyli audiofilów używających pliki kodowane 1-bitowo – DSD.

DENON

W Denonie zamiast HDAM’ów używa się tranzystorów UHC-MOS FET (ang. Ultra-High Current Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor), czyli tranzystorów polowych z izolowaną bramką bardzo wysokiego prądu, które dają wyższe wzmocnienie niż tranzystory bipolarne. Pojedynczy UHC-MOS osiąga przepływ prądu odpowiadający 35 sztukom typowych MOS FET’ów, lub 3 bipolarnych, a jako że to pojedynczy element, to i nie nastręcza problemów z kompletowaniem całych baterii identycznych elementów o zbliżonych parametrach.

Alpha Processing: gruba linia – oryginalny przebieg sygnału, szare schodki – jego cyfrowy zapis na CD, cienka linia – przebieg sygnału analogowego po konwersji / rys. środkowy ilustruje 16-krotne nadpróbkowanie /rys. prawy 32-krotne i widać, że obie linie ponownie niemal się pokrywają

Alpha Processing

Jest to technika interpolowania brakujących danych. Na początku, od 1993 r. używano 16-krotnego nadpróbkowywania, które znacząco wpływało na przywracanie utraconych informacji w procesie kwantyzacji. Obecnie w użyciu jest Advanced AL32 Processing Plus, który naprawdę robi niesamowitą robotę (32bit / 384 kHz). Oczywiście po drodze było kilka stadiów pośrednich, w tym obsługa urządzeń wielokanałowych. Z tego co wiem, trwają już prace nad następcą, który będzie up-samplował aż do 1.5 MHz.

Jak widać jest to kompletnie odmienna droga od tej, którą podążył Marantz, ale na końcu obu uzyskujemy dość zbliżone rezultaty.

AL Processing można spotkać w całkiem nawet przyjaźnie wycenionych modelach Denon’a i upatrywałbym w tym jednego z podstawowych powodów popularności tej marki – zarówno CD jak i pliki brzmią lepiej. Denon ma po prostu najdłuższe doświadczenie na rynku w przetwarzaniu sygnałów cyfrowych.

Z każdą kolejną wersją jest coraz lepiej i po części jest to odpowiedź na pytanie dlaczego płyty CD na Denon'ach tak przyjemnie dla uszu brzmią – bo zostają usunięte cyfrowe artefakty kwantyzacji

A tak to wygląda w działaniu w najnowszych modelach

W audio na szczyt prowadzi wiele dróg, a sam szczyt nie jest czymś sztywno zdefiniowanym. Można więc śmiało założyć, że od pewnego pułapu cenowego KAŻDE urządzenie gra fajnie, natomiast bezdyskusyjną kwestią jest, że każda firma robi to po swojemu i trochę inaczej. Pewnie to i dobrze, bowiem sama muzyka nie jest też czymś w swej naturze jednorodnym. Czego innego spodziewamy się po koncercie akustycznym, czego innego po metalowym, a jeszcze czego innego po techno.

Akurat i Marantz i Denon bardzo mocno przykładają się do dbania o detale i unikają chadzania na skróty – używania uniwersalnych gotowców dostarczanych kontenerami z zewnątrz (mówię tu o środkowej i górnej półce w ofercie, bo co do najniższych modeli, to po prostu nie miałem okazji ich rozkręcić).

Zajrzyjmy na moment Marantz'owi pod maskę...

Szczyt oferty: PM-10 / SA-10, oraz ich dotychczasowe nagrody, to stosunkowo nowa generacja urządzeń klasy referencyjnej, która swoją premierę miała w 2016 roku, na tym pułapie cenowym nowe modele pojawiają się raz na kilka / kilkanaście lat – produkcja odbywa się w najbardziej zaawansowanej fabryce firmy w Shirakawa

Takimi częściami żonglują Sound Masterzy tworząc magię, czyli dokonują ostatecznego strojenia, by uzyskać charakterystyczne brzmienie

MMM Stream i MMM Conversion (to ta płytka głębiej) – tak po zdjęciu pokrywy wygląda SA-10 (hi-endowy odtwarzacz SACD i konwerter w jednym), w oczy rzuca się przewymiarowany transformator toroidalny (ukryty pod ekranującą go dodatkowo osłoną) – niezbędny, gdyż cały proces konwersji przez procesory DSP jest dość energochłonny, do tego pokryta miedzią obudowa i firmowe wielkie kondensatory

Po lewej PM-12SE (pozbawiony wnętrza w miedzi brat bliźniak legendarnego PM-KI Ruby – dlatego jest szary), widać że wzmacniacze mocy są bezpośrednio połączone z zaciskami głośników, co skraca ścieżkę sygnału / po prawej PM-10 czyli model najwyższy w ofercie – co tu się rzuca w oczy, to większy transformator toroidalny, zbalansowane podzespoły i dwukrotnie większa liczba wzmacniaczy mocy, natomiast jednocześnie wiele rozwiązań pozostaje wspólnych, jak: MMM, transport SACD, up-sampling wszystkiego do DSD256 i dedykowany wzmacniacz słuchawkowy

Patrząc na bezpośrednie porównanie, oczywiście PM-10 jest konstrukcją zdecydowanie mocniejszą, w pełni zbalansowaną i bardziej bogato wyposażoną. Wzmocnienie BTL Amp w PM-10 znacząco różni się od typowego. Podczas premiery Ken opowiadał o nim z wielką atencją, jako o szczycie osiągalnej technologii, gdzie zarówno „pchanie” membran głośników, jak i ich „ciągnięcie” jest napędzane aktywnie. Dzięki temu poprawia się czas reakcji, a dźwięk staje się szybszy (muszę koniecznie odnaleźć zapis tamtego spotkania i kiedyś jeszcze do tematu powrócę, bo to bardzo złożona, ale i ciekawa historia na osobny tekst). Główne cech dźwięku pozostają podobne, acz różnią się niuansami i swobodą ekspresji wynikającą z różnic w zapasie mocy – ale też i cena podwójna.

Denon z zasilaniem radzi sobie po swojemu – montując transformatory obrócone względem siebie o 180 stopni i tym samym tworzy pole magnetyczne zatrzymujące zakłócenia w jego wnętrzu – po lewej PMA-2500NE, po prawej nieduży, a ważący 18 kg PMA-1600NE. Marzeniem każdego konstruktora jest by każdy dostarczony sygnał: sprawnie przepłynął przez urządzenie / został wzmocniony / dotarł do kolumn / poruszył przetworniki / i żeby po drodze nie zebrał „śmieci”

W co bardziej dociekliwych umysłach może się zrodzić pytanie, dlaczego Denon i Marantz stosują tak odmienne podejście do zasilania? Marantz stoi na stanowisku, że toroidy w przeciwieństwie do typowych transformatorów nawiniętych wokół rdzenia nie miewają „przecieków” w paśmie częstotliwości radiowych, a tworzące się niewielkie zakłócenia elektromagnetyczne zostają uwięzione wewnątrz ekranowanej puszki. Dzięki temu w obwodach analogowych nie wzbudzają się szumy, a tego w sprzęcie tej klasy przecież nie chcemy. Niestety transformatory toroidalne są drogie, a wiec i sprzęt w nie wyposażony musi proporcjonalnie więcej kosztować.

Podsumowanie

Wiadomo, że im tańszy model w ofercie jakiegoś producenta, tym mniejsza moc i bardziej proste rozwiązania techniczne – gdzieś te oszczędności obniżające ceny muszą być wypracowywane.

Z drugiej strony warto pamiętać, że im tańszy model, tym ma krótszy cykl życia, a to oznacza, że wymiana generacji następuje znacznie częściej, czyli posiadają więcej funkcji „współczesnych” – są nastawione na strumieniowanie i współpracę sieciową (w czasach powstawania PM-10 taki HEOS jeszcze nie istniał), a nadchodząca generacja amplitunerów będą wyposażona w HDMI 2.1 w standardzie.

W przypadku marek znanych z trzymania poziomu jakości, mówienie o „tańszych” modelach (wg mnie to środek oferty), nie oznacza „gorszych” urządzeń, a raczej wskazuje na mniejsze pomieszczenia docelowe, z uwagi na dostępną moc. U Marantz’a są to: 200 / 100 / 70 / 60 / 45 / 40 W. Taka całkiem niedroga, a bardzo uniwersalna seria jak PM8006 nadal używa HDAM-SA3, które tworzą firmowe brzmienie.

Ci czterej gentlemani odpowiadają za tuning na rynek japoński, oraz europejski i USA

Natomiast modele najtańsze w ofertach popularnych marek, to zupełnie inna bajka. Podobnie na oko wyspecyfikowany model sprzedawany w salonie audio i w supermarkecie, często miewają ze sobą wspólne tylko logo i panel przedni. Cudów nie ma – zbita na max cena supermarketowa ma swoje odzwierciedlenie w tym co siedzi wewnątrz.

Oczywiście nie oznacza to, że są to z definicji urządzenia złe, a jedynie sygnalizuje, że to nie będzie to samo. Wysokiej jakości części są po prostu drogie. Wystarczy popatrzeć po cenach kondensatorów elektrolitycznych, a które mają później bezpośrednie przełożenie na żywotność całości obwodów.

Dokonujmy mądrych wyborów, by zakupiony sprzęt posłużył nam latami. Urządzenia najdroższe pozostawmy najbogatszym, najtańsze na prezenty od dobrego wujka na Pierwszą Komunię, natomiast dla siebie szukajmy czegoś ze środka oferty – tam się schodzą w jednej obudowie: najlepsze technologie (dziedziczone z czasem z najwyższych serii) z najprzyzwoitszą ceną.