Amikor még hazudott a watt – így született meg a valódi erősítő-teljesítmény

A hifi történelem nagy teljesítményháborúja

Ma már teljesen természetesnek vesszük, hogy egy erősítő adatlapján valami ilyesmit olvasunk:

2 × 50 watt, 8 ohmon, 20 Hz–20 kHz között, mindkét csatornát meghajtva, 0,1% alatti torzítás mellett.

Ez első pillantásra talán csak egy száraz műszaki adatnak tűnik. Pedig minden egyes része fontos. Nem véletlenül. Volt ugyanis egy időszak a hifi történetében, amikor a teljesítmény megadása finoman szólva is meglehetősen kreatív műfajnak számított.

Ugyanaz az erősítő lehetett 20, 40, 60, 80, de akár 100 wattos is attól függően, hogy a gyártó milyen mérési módszert választott, milyen impedancián mérte, egy vagy két csatornát hajtott-e meg, mekkora torzítást engedett meg, és mindenekelőtt: milyen jól hangzó nevet adott a kapott számnak.

• Music Power
• Peak Power
• Peak Music Power
• Instantaneous Peak Power
• Dynamic Power

A számok egyre nagyobbak lettek. Az erősítők nem feltétlenül. És egy idő után ebből akkora káosz lett, hogy az amerikai Szövetségi Kereskedelmi Bizottságnak, az FTC-nek kellett rendet tennie.

Amikor a wattból marketingfegyver lett

Az ötvenes évek korai hifi-készülékeinél a teljesítményadat még viszonylag egyszerű fogalom volt. Ahogy azonban a hifi tömegtermékké vált, egyre több gyártó jelent meg a piacon, és valamivel meg kellett győzni a vásárlót arról, hogy az ő készüléke jobb a konkurenciáénál.

A legegyszerűbben összehasonlítható adat a teljesítmény volt. Ha az egyik erősítőre 20 wattot írtak, a másikra pedig 30-at, az átlagos vásárló könnyen levonta a következtetést: a 30 wattos biztosan jobb.

Innen már csak egy lépés volt elkezdeni játszani a mérési módszerekkel.

A korabeli szakirodalom egészen elképesztő példákat említ. Egy 1972-es amerikai szaklap bemutatta, hogyan lehetett ugyanabból a valóban körülbelül 10 watt/csatorna folyamatos teljesítményű sztereó erősítőből különféle mérési és számítási módszerekkel 20, 30, 60, 80, végül akár 100 wattos készüléket csinálni – legalábbis a reklámanyagban.

Ehhez természetesen egyetlen tranzisztort sem kellett kicserélni. Csak a számítási módszert.

A 100 wattos készülék, ami valójában 2 wattot tudott

És itt érkezünk el a történet egyik legszebb példájához.

Julian Hirsch, a korszak egyik legismertebb amerikai hifi-szakírója és műszeres tesztelője az FTC meghallgatásán bemutatott egy nagy amerikai gyártótól származó kompakt zenei rendszert.

A gyártó: 100 wattos teljesítményt hirdetett. Csakhogy rendelkezésre álltak a gyártó saját mérési adatai is. Ezek szerint a készülék körülbelül 6 wattot tudott csatornánként 5% torzítás mellett, ráadásul csak korlátozott frekvenciatartományban.

Amikor ugyanezt a készüléket a teljes hangfrekvenciás tartományon és ésszerűbb, 1%-os torzítási határral értékelték, Hirsch szerint körülbelül: 2 watt/csatorna volt a reálisan megadható teljesítménye.

Kettő. Nem ötven. Nem száz. Kettő watt csatornánként. Így már talán érthető, miért kezdett az FTC foglalkozni a problémával.

Hogyan lehetett ennyire felpumpálni egy számot?

Ehhez először azt kell megérteni, hogy önmagában az, hogy egy erősítő "50 wattos", műszakilag szinte semmit sem mond.

50 watt – de hogyan? Milyen terhelésen? 4 vagy 8 ohmon? Milyen frekvencián? 1 kHz-en vagy 20 Hz és 20 kHz között?

Egyetlen csatornát hajtunk meg, vagy mindkettőt egyszerre? Mekkora torzítás mellett? És mennyi ideig képes ezt a teljesítményt leadni? Ezek nélkül a wattérték nagyrészt csak egy szám.

Vegyünk egy erősítőt, amely normális körülmények között mondjuk 10 watt folyamatos teljesítményt képes leadni csatornánként.

Sztereó készülék? Máris mondhatjuk, hogy 20 watt. Ha nem a folyamatos teljesítményt, hanem valamilyen rövid idejű csúcsteljesítményt nézünk, a szám ismét emelkedik. Ha kisebb impedanciájú terhelést használunk, ismét nagyobb számot kaphatunk. Ha csak az egyik csatornát hajtjuk meg, a tápegységnek nem kell egyszerre két végfokot kiszolgálnia, így újabb wattokat nyerhetünk. Ha pedig nagyobb torzítást is elfogadunk, még tovább hajthatjuk a végfokot.

A készülék közben ugyanaz marad. Csak a dobozán lévő szám nő.

Music Power – jól hangzik, csak éppen mit jelent?

A "Music Power" eredetileg nem feltétlenül ördögtől való elképzelés volt. A zene ugyanis nem folyamatos szinuszjel. Vannak rövid tranziens csúcsok, amelyek idejére egy megfelelően méretezett tápegység és annak pufferkondenzátorai rövid ideig a folyamatos névleges teljesítménynél nagyobb energiát is biztosíthatnak.

Ennek lehet műszaki jelentősége. A probléma akkor kezdődött, amikor ebből marketingadat lett. Megjelent a Peak Power, a Peak Music Power, a Dynamic Music Power, az Instantaneous Peak Power és még számos hasonló elnevezés. A szám egyre távolabb került attól a teljesítménytől, amelyet az erősítő ténylegesen és tartósan képes volt leadni.

Egy 1974-es amerikai szaklap már egyenesen az olyan kifejezéseket emelte ki problémásként, mint az "instantaneous peak power", "peak power", "peak music power" és "dynamic music power".

A watt lassan ugyanolyan marketingeszközzé vált, mint később a kompakt minihifik korszakában a sokunk által jól ismert PMPO.

Más korszak. Ugyanaz az ötlet. Minél nagyobb szám kerüljön a dobozra.

1974: az FTC azt mondja, ebből elég

Az Egyesült Államok Federal Trade Commission több éves vizsgálat után szabályozta az otthoni szórakoztatóelektronikai erősítők teljesítményadatainak közlését.

Az új szabály 1974. november 4-én lépett életbe.

A cél egyszerű volt: ha két készülékre ugyanazt a teljesítményt írják, akkor a vásárló legalább nagyjából ugyanarról a műszaki mennyiségről beszéljen.

Az FTC saját történeti összefoglalása szerint a szabály bevezetésének oka az volt, hogy a gyártók egymástól jelentősen eltérő, esetenként megtévesztő mérési módszereket alkalmaztak, ami gyakorlatilag lehetetlenné tette az erősítők érdemi összehasonlítását.

A korabeli szabályozás ráadásul nem volt éppen kíméletes. Az eredeti mérési eljárás szerint az erősítő minden csatornáját egyszerre kellett működtetni, és a tényleges teljesítménymérés előtt egy órán keresztül a névleges teljesítmény egyharmadán járatni.

Ez komoly hőterhelést jelentett. Ezután kellett tudnia teljesíteni a gyártó által megadott adatokat. Ettől kezdve sokkal nehezebb lett egy pillanatnyi mérési csúcsból fantasztikus reklámszámot gyártani.

Mit jelent egy tisztességes teljesítményadat?

Nézzünk egy példát:

50 watt/csatorna, 8 ohmon, 20 Hz–20 kHz között, mindkét csatorna meghajtva, legfeljebb 0,1% THD mellett.

Ez már használható információ. 

A "50 watt/csatorna" megmondja, mennyi folyamatos teljesítményről beszélünk.

A "8 ohm" megadja a terhelést.

A "20 Hz–20 kHz" azt jelenti, hogy nem csak egy kedvező frekvencián, például 1 kHz-en kell tudnia ezt az értéket.

A "mindkét csatorna meghajtva" pedig azért lényeges, mert így a tápegységnek egyszerre kell kiszolgálnia mindkét végfokot.

Végül ott van a torzítás. Mert egy erősítőt természetesen a normális határán túl is lehet hajtani. Csak akkor már nem ugyanazt erősíti fel, amit a bemenetére adunk.

És mi van az "RMS wattal"?

Itt érdemes rendet tenni egy gyakran használt kifejezés körül is. A hétköznapi szóhasználatban nagyon elterjedt az "RMS watt" megnevezés, és mindenki nagyjából érti is, mire gondolunk alatta.

Műszakilag azonban nem igazán pontos.

Az RMS – Root Mean Square, magyarul effektív érték – elsősorban a váltakozó feszültség vagy áram jellemzésének módja. Ha például ismert az effektív kimeneti feszültség és a terhelőellenállás, a teljesítmény kiszámítható:

P = U² / R

Tehát RMS feszültséget mérünk, abból pedig teljesítményt számítunk.

Már 1973-ban külön szakmai cikk foglalkozott azzal, hogy az "RMS watts" kifejezés fizikailag pontatlan, még akkor is, ha az iparban addigra széles körben elterjedt.

A vintage készülékek adatlapjain ezért többféle megfogalmazással találkozhatunk: continuous power, continuous average power, sine-wave continuous power vagy egyszerűen RMS power.

A lényeg nem maga az elnevezés. A mérési feltételek a fontosak.

A több watt nem automatikusan jobb hang

És itt jön az a rész, amit a wattverseny közben hajlamosak vagyunk elfelejteni. Egy kétszer akkora teljesítményű erősítő nem fog kétszer olyan hangosan szólni. A teljesítmény megduplázása elméletileg mindössze körülbelül 3 dB hangnyomásnövekedést jelent ugyanazon a hangsugárzón.

Ha tehát egy 25 wattos erősítőt lecserélünk egy 50 wattosra, attól nem nyílik meg alattunk a föld.

A hangsugárzó érzékenysége, az impedanciamenete, a hallgatási távolság, a helyiség, a rendelkezésre álló tartalék és maga az erősítő konstrukciója legalább ilyen fontos.

Ez az oka annak is, hogy egy becsületesen megépített vintage 20–30 wattos erősítő megfelelő hangsugárzóval ma is meglepően komoly hangerőre képes.

A hetvenes évek jobb gyártói pedig már nagyon pontosan megadták, mit tudnak készülékeik.

Egy korabeli McIntosh specifikáció például nem egyszerűen azt írta, hogy "100 watt", hanem meghatározta a terhelést, a 20 Hz–20 kHz frekvenciatartományt, a két csatorna egyidejű működését és a maximális torzítást is.

Na, ez már mérhető állítás.

Mit nézek én egy vintage erősítőnél?

Amikor egy negyven-ötven éves erősítő kerül elém, engem őszintén szólva nem az érdekel elsőként, hogy mekkora számot írtak valaha a prospektusára. Sokkal érdekesebb, hogy mit tud most. Megvan-e a két csatorna szimmetriája? Mikor kezd el vágni a végfok? Mekkora teljesítményt ad le terhelésen? Stabil marad-e? Milyen állapotban van a tápegység? Mennyire esnek össze a tápfeszültségek terhelés alatt? Megfelelő-e a nyugalmi áram? Van-e DC a kimeneten?

És természetesen: hogyan viselkedik az egész készülék, amikor nem néhány másodpercig, hanem valóban dolgoznia kell?

Egy több évtizedes erősítőnél ugyanis a katalógus csak azt mondja meg, mit tudott újkorában. A műszer azt mutatja meg, mit tud ma. Ez a kettő pedig nem mindig ugyanaz.

Furcsa módon a watt-háború végül jobb erősítőket hozott

Az FTC szabályozása önmagában természetesen nem teremtett jobb hangú készülékeket. De egy fontos dolgot megváltoztatott. A gyártóknak egyre nehezebb lett pusztán ügyes számokkal versenyezni. Ha valaki nagyobb teljesítményt akart ráírni az előlapra vagy a katalógusba, azt egyre inkább valóban meg is kellett építenie.

• Nagyobb transzformátor.
• Komolyabb tápegység.
• Nagyobb hűtőfelület.
• Erősebb végtranzisztorok.
• Robusztusabb konstrukció.

És valahol itt kezdődött el az a hetvenes évekbeli receiver- és erősítőverseny is, amelyből később olyan hatalmas készülékek születtek, amelyek ma a vintage hifi legkeresettebb darabjai közé tartoznak.

A wattverseny tehát nem szűnt meg. Csak megváltoztak a szabályai.

A tanulság közel ötven év után is ugyanaz

A technika változott. A marketing kevésbé.

Ma már más kifejezésekkel, más termékeken és más platformokon találkozunk ugyanazzal a jelenséggel: egyetlen nagy szám segítségével próbálnak egy bonyolult műszaki tulajdonságot eladni.

Pedig egy erősítő minőségét soha nem egyetlen szám határozza meg. És amikor legközelebb azt látjuk egy régi prospektusban, hogy egy apró kompakt készülék száz wattot tudott, érdemes feltenni a kérdést:

Száz watt?

Rendben.

De hogyan mérték?

Mert ahogy a hetvenes évek története megmutatta, néha a 100 watt mögött valóban csak 2 watt volt.

Szerző: Somogyi Norbert