Czego tak naprawdę oczekujemy od lamp?

Wiele osób buduje albo chce budować układy zawierające lampy elektronowe. Po zbudowaniu i odsłuchaniu lampowego układu niektórzy są zachwyceni, inni mocno zniesmaczeni lub niezadowoleni, natomiast jeszcze inni zupełnie nie wiedzą, co o tym wszystkim sądzić.

Wykorzystanie lamp elektronowych w sprzęcie audio wcale nie jest takie trudne jak się może wydawać. Lampy to w sumie dość prymitywne elementy, które trudno zepsuć. Aby jednak uzyskać dobre rezultaty i osiągnąć pożądane cele, na pewno trzeba zrozumieć kilka kluczowych zagadnień oraz poznać podstawowe układy pracy lamp wraz z ich specyfiką, w szczególności z zaletami i wadami.

Jednak najważniejsze, nie tylko dla początkujących, jest uporządkowanie pewnych kwestii podstawowych i właśnie tym zajmiemy się w artykule. Natomiast oddzielnie w przystępny sposób omówione są podstawowe układy pracy triod oraz pewne cechy charakterystyczne, specyficzne układów lampowych.

Czego tak naprawdę oczekujemy od lamp?

Na początek warto uporządkować pewne zagadnienia podstawowe, które wcale nie są jasne dla większości osób interesujących się lampami.

Otóż na pewno w grę wchodzi moda na lampy. Mnóstwo osób nie wnika w szczegóły i chciałoby mieć lampy w swoim torze audio tylko dlatego, że według powszechnej opinii dają one lepszy, przyjemniejszy, miękki dźwięk. Pomijając kwestie dźwięku, ogromną wartość estetyczną ma też widok pracujących, żarzących się lamp. To też jest ogromnie ważne!

Jednak od razu trzeba bardzo mocno podkreślić, że informacje o układach lampowych zawarte w literaturze często są wzajemnie sprzeczne.

Dlatego koniecznie trzeba odpowiedzieć na pytanie postawione w tytule tego artykułu: Czego tak naprawdę oczekujemy od lamp?

Odpowiedź jest prosta w przypadku układów, a zwłaszcza efektów gitarowych. Nie jest wcale prosta w innych zastosowaniach, o czym za chwilę.

Otóż już dawno okazało się, że lampy elektronowe mają swoją specyfikę wynikającą z ich charakterystyk i w określony sposób deformują przetwarzane przebiegi elektryczne, a tym samym dźwięk. Deformacja, która generalnie jest niepożądana, w przypadku dźwięku gitary elektrycznej okazuje się ogromną zaletą i daje niepowtarzalne, charakterystyczne brzmienie.

Dziś celowo budujemy rozmaite specjalizowane efekty gitarowe w określony sposób deformujące dźwięk, ale przed laty zaczęło się prozaicznie. Otóż kilkadziesiąt lat temu, gdy nie było wzmacniaczy tranzystorowych, wielu muzyków rockowych chciało uzyskać jak najgłośniejszy dźwięk gitary elektrycznej z dostępnych wtedy lampowych wzmacniaczy mocy. Podstawową cechą takich dawnych wzmacniaczy lampowych była niezbyt duża moc wyjściowa, dlatego w praktyce wzmacniacze te pracowały z maksymalną dostępną mocą, co oznaczało duże zniekształcenia sygnału oraz dźwięku z głośników.

Okazało się, że te zniekształcenia są odmienne we wzmacniaczach o różnej konstrukcji, zawierających rozmaite lampy, pracujące w innych punktach pracy. W Europie ogromną sławę zdobyły na przykład wzmacniacze produkowane od początku lat 60 przez Brytyjczyka Jima Marshalla. A w bardzo interesującej historii kultowych wzmacniaczy lampowych: piecyków i efektów gitarowych, pojawia się też znany muzyk Jimi Marshall Hendrix. Rysunek 1 pokazuje dostępne do dziś słynne wzmacniacze marki Marshall.

Ściślej biorąc, należałoby się cofnąć jeszcze dalej, do lat 40. i zacząć od kogoś innego: Leo (Clarence Leonidas) Fender produkował w USA kultowe gitary elektryczne i wzmacniacze lampowe, będące co najmniej inspiracją dla Marshalla.

I tu podstawowa kwestia jest oczywista: lampowe wzmacniacze (piecyki) i efekty gitarowe mają za zadanie zniekształcać dźwięk w określony sposób.

Dylemat powstaje, gdy nie chodzi o układy współpracujące z gitarą elektryczną. Z wykorzystaniem lamp elektronowych budowane są różne wzmacniacze mikrofonowe, zwłaszcza do prawdziwych mikrofonów pojemnościowych (nie elektretowych), do których zresztą lampy są predestynowane.

Budowane są też przedwzmacniacze do gramofonów, a wtedy nie tylko trzeba znacznie wzmocnić sygnał z wkładki magnetycznej, szczególnie wkładki typu MC, która daje znikome napięcia wyjściowe, poniżej 1 miliwolta, a przedwzmacniacz ma mieć charakterystykę zgodną ze starszą lub aktualną wersją krzywej RIAA. Lampowe przedwzmacniacze mikrofonowe oraz przedwzmacniacze gramofonowe RIAA to odrębny bardzo interesujący temat, jednak dotyczący tylko stosunkowo wąskiej grupy użytkowników.

Nieporównanie szersza grupa chce mieć w torze odsłuchowym audio lampy, które będą aktywne przy korzystaniu z dowolnych źródeł sygnału, nie tylko mikrofonów i gramofonów.

Nie ma problemu, jeżeli w takim torze odsłuchowym zostanie zastosowany lampowy wzmacniacz mocy. Jednak wzmacniacze lampowe są kosztowne, nawet bardzo kosztowne, a ich moce wyjściowe zwykle są niewielkie. Powszechną praktyką jest wykorzystywanie wzmacniaczy mocy zawierających elementy półprzewodnikowe: tranzystory i układy scalone. Coraz częściej są to już wzmacniacze impulsowe, niezbyt precyzyjnie nazywane wzmacniaczami mocy klasy D. To temat do oddzielnej dyskusji.

(…) ciach!

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się z numerze lipcowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 7/2023). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełna wersja czasopisma umieszczona jest na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 7/2023 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) moimi stałymi Patronami, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając mi kawę” (Cappuccino = 10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – CAPPUCINO (10zł),
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery mam wysłać na podany adres e-mailowy.