Powersoft DIGAM-K8 - Wzmacniacz (niebagatelnej) mocy

POWERSOFT I DIGAM-K

Po zdjęciu obudowy pierwsze, co rzuca się w oczy, to pokaźne trzy baterie kondensatorów elektrolitycznych, dwa radiatory chłodzące oraz dwa wentylatory wymuszonego chłodzenia wykonane w formie dmuchawy.

Powersoft to włoska firma, która na rynku pojawiła się w roku 1995. Początkowo mała firma z siedzibą we Florencji, w późniejszych latach stała się jednym z wiodących producentów zajmujących się tworzeniem elektroniki oraz oprogramowania do zastosowań scenicznych. Nowym, flagowym produktem firmy Powersoft jest seria wzmacniaczy mocy DIGAM-K.

Wzmacniacze tej serii charakteryzują się, najkrócej mówiąc, dużymi mocami wyjściowymi przy niewielkich wymiarach. Najmocniejszy wzmacniacz serii - K20 - dysponuje bowiem w konfiguracji mostkowej i przy impedancji obciążenia równej czterem Ohmom mocą 18.000 W, zaś jego konstrukcja również mieści się w obudowie o wysokości 1U. Ja jednak chciałbym zatrzymać się przy modelu K8, który znajduje się mniej więcej w środku serii wzmacniaczy DIGAM-K firmy Powersoft.

Z ZEWNĄTRZ

Oglądając wzmacniacz z zewnątrz, nic nie wskazuje na to, że jest to urządzenie pracujące z dużymi mocami. Obudowa wykonana jest w standardowej, 19-calowej, "rakowej" szerokości i wysokości 1 U. Całość polakierowana jest na czay, matowy kolor. Przód jednak nie stanowi płaskiej czaej płytki. Na jego powierzchni przykręcona jest duraluminiowa ramka, która stanowi uchwyty transportowe oraz ukrywa w swoim wnętrzu filtry przeciwpyłowe.

Obecność filtrów podpowiada, że w przedniej ściance obudowy znajdują się kanały wlotowe powietrza. Filtry ukryte są za stalowymi osłonami lakierowanymi na kolor niebieski. W otworze lewej osłony, w zależności od konfiguracji sprzętowej, znajduje się płytka z nazwą typu lub z dwoma gniazdami RJ45, do opcjonalnego sterowania wzmacniaczem poprzez sieć Etheet. W analogicznym otworze prawej osłony znajduje się wyłącznik zasilania wzmacniacza.

Wyłącznik jest małych rozmiarów, czyli nie odłącza bezpośrednio napięcia zasilającego wzmacniacz, a jedynie jest wyłącznikiem logicznym, sterującym blokiem załączania zasilania. W centralnej części ramki znajduje się podświetlany, czterolinijkowy wyświetlacz graficzny LCD. Ponad wyświetlaczem znajduje się podświetlona na czerwono szczelina czytnika kart Smartcard, zaś po jego prawej i po lewej stronie umiejscowione są dwa siedmiopunktowe wskaźniki LED.

Poniżej wyświetlacza umieszczone zostały cztery mikroprzyciski pozwalające na wybór i zmianę ustawień wzmacniacza. Na tylnej ściance obudowy znajdują się wyloty powietrza chłodzącego, a zaczynam od nich, gdyż zajmują większą jej część. Po lewej stronie umieszczone jest gniazdo zasilania typu CPC. Dodać trzeba, że zasilanie K8 odbywa się za pośrednictwem przewodu, którego przekroju nie powstydziłaby się niejedna spawarka, przez przewód zasilający można bowiem przesyłać prąd do 45 A.

Po prawej stronie umieszczone są gniazda wejściowe i wyjściowe obydwu kanałów. Wejścia wzmacniacza K8 wykonane są w formie gniazd Combo renomowanej firmy Neutrik. Oczywiście, są symetryczne, a wzmacniacz jest w stanie przyjąć zarówno sygnał analogowy jak i cyfrowy w standardzie AES3. W zależności od wersji wyposażenia wzmacniacza na tylnej płycie znajduje się przełącznik rodzaju wejścia (analog/ cyfra).

W testowanej sztuce K8 zainstalowany był opcjonalny procesor DSP i przełączenia rodzaju wejścia dokonuje się w menu wzmacniacza, a co za tym idzie przełącznika sprzętowego po prostu nie ma. Znajduje się jednak przełącznik pozwalający na równoległe połączenie ze sobą wejść kanałów pierwszego i drugiego - w takim przypadku zyskujemy dodatkowe wyjście Link. Wyjścia mocy wykonane są w formie gniazd Speakon, również firmy Neutrik.

DIGAM-K8 wyposażony jest w gniazdo RJ45 służące do zdalnego sterowania wzmacniacza, za pośrednictwem łącza RS w standardzie 485. Gniazdo to znajduje się również na tylnej ściance obudowy. Ponad gniazdem zamontowane są obrotowe przełączniki pozwalające na ustawienie numeru identyfikacyjnego poszczególnych sterowanych zdalnie wzmacniaczy. Oczywiście, aby móc połączyć wzmacniacz z komputerem PC niezbędny jest konwerter RS z przemysłowego standardu 485 na standard PC RS 232.

Wzmacniacz K8 można sterować również za pośrednictwem sieci Etheet, jednak jest to opcja i nie występuje w konfiguracji podstawowej wzmacniacza. Rozwiązanie takie pozwala na sterowanie wieloma wzmacniaczami również za pośrednictwem WiFi, jeżeli pozwala na to zastosowany HUB Etheetowy. Boki obudowy wyposażone zostały w dodatkowe pasy z nierdzewnej stali, stanowiące dodatkowe mocowanie tylne w skrzyni rakowej.

ZASILACZ

Obudowa wykonana jest w standardowej, 19-calowej, "rakowej" szerokości i wysokości 1 U. Większość tylnego panelu obudowy zajmują wyloty powietrza chłodzącego, oprócz tego znajdują się tam gniazdo zasilania typu CPC, gniazdo RJ45 złącza RS 485, a po prawej stronie gniazda wejściowe i wyjściowe obydwu kanałów.

Po zdjęciu obudowy dopiero widać jak skomplikowanym i nowatorskim urządzeniem jest DIGAM-K8. Pierwsze, co rzuca się w oczy, to pokaźne trzy baterie kondensatorów elektrolitycznych, dwa radiatory chłodzące oraz dwa wentylatory wymuszonego chłodzenia, wykonane w formie dmuchawy. Wzmacniacz K8 dysponuje maksymalną mocą 2 × 4.800 W przy obciążeniu 2 Ω, a jednak większą część wnętrza nie zajmuje wzmacniacz mocy, a zasilacz, który w serii K jest prawdziwą perełką.

Jest to oczywiście układ impulsowy. Jego średnia moc to około 1.900 VA - dla tego konkretnego typu wzmacniacza. Zgodnie z normą UE zasilacze powyżej 150 VA muszą zawierać układ PFC, czyli po prostu układ zmniejszający kąt przesunięcia fazowego pomiędzy prądem a napięciem, co - w wielkim skrócie - przekłada się na zmniejszony pobór mocy bieej. Dla nas w domu niewiele ten fakt zmienia, gdyż mieiki energii nie rejestrują mocy bieej, jednak rozważając zasilanie profesjonalnego, rozbudowanego systemu scenicznego fakt zmniejszenia mocy bieej pociąga za sobą zmniejszenie poboru mocy ze źródła zasilania.

K8 wyposażony jest w układ PFC, który od 200 VA mocy zmniejsza kąt przesunięcia do wartości 0,95 (wartość idealna 1), co w praktyce powoduje, że dla sieci jest obciążeniem rezystancyjnym. Zasilacz pozwala na podawanie na jego wejście napięcia przemiennego w zakresie od 95 do 265 V. Napięcie zasilania jest monitorowane i w sytuacji przekroczenia jego wartości, tak góej jak i dolnej, wzmacniacz zostaje wyłączony.

Na wyświetlaczu LCD możemy odczytać wartość napięcia zasilającego wzmacniacz oraz wartość obecnie pobieranego prądu, w formie liczbowej i, jednocześnie, w formie wskaźnika liniowego. Maksymalny pobierany prąd z sieci można ograniczać w zakresie od 15 do 32 A, co pozwala na dostosowanie wzmacniacza do charakterystyki zastosowanych zabezpieczeń sieci zasilającej. Dodatkowo ogranicznik prądu może reagować natychmiastowo lub zwłocznie.

Napięcia zasilania samego wzmacniacza oraz układów sterujących są również monitorowane, a ich wartość można odczytać na wyświetlaczu. Zasilacz podzielony jest na trzy bloki, gdyż widać wewnątrz trzy transformatory zasilacza. Brak dokładnej dokumentacji technicznej pozwala jedynie spekulować, że dwa transformatory mogą np. odpowiadać za zasilanie głównej szyny dodatniej i ujemnej, zaś trzeci - za pozostałe napięcia zasilające procesory oraz układy sterujące. Jeden z radiatorów jest zajęty przez elementy prostownicze zasilacza, jak również tranzystory mocy zasilacza.

WZMACNIACZ

Drugim blokiem, który można zauważyć wewnątrz obudowy K8, jest pracujący w klasie D wzmacniacz mocy, który wykorzystuje drugi radiator chłodzący. Blok wejść i wyjść jest dodatkowo ekranowany stalową obudową. Całość elektroniki zmontowana jest w technice mieszanej - przewlekanej i SMD - a skala integracji i jakość wykonania porównywalna jest z wykonaniem płyt znanych nam z komputerów PC. Montaż elektroniki na pewno jest całkowicie automatyczny, a ludzie jedynie kontrolują bloki oraz montują całość urządzenia.

Podkreślić trzeba tutaj naprawdę profesjonalną jakość wykonania. Powersoft podaje informację, że każdy wzmacniacz poddaje się 48-godzinnym testom, i raczej nie ma powodu, aby w to wątpić, biorąc pod uwagę pełną, czteroletnią gwarancję producenta oraz trudność serwisu. Trudność ta wynika z fakty, że 80% elektroniki znajduje się na jednej wspólnej płycie drukowanej.

KONFIGUROWANIE I STEROWANIE

Dostarczony do testów model DIGAM-K8 wyposażony był w opcjonalny moduł DSP, oparty na procesorze renomowanej firmy Analog Devices typu ADSP-21369.

Po załączeniu wyłącznika zasilania K8 uruchamia się po około czterech sekundach. Jest to wymuszone występowaniem stanów nieustalonych po załączeniu tak skomplikowanego urządzenia, zawierającego w swej konstrukcji wielkie pojemności. Po czterech sekundach wzmacniacz dokonuje tzw. self testu i przechodzi do trybu pracy. Na wyświetlaczu prezentowany jest stan wzmacniacza, konfiguracja wskaźników napięcia i prądu wyjściowego oraz funkcje przypisane czterem mikrowyłącznikom pod wyświetlaczem.

Pierwszy z wyłączników pozwala na zablokowanie ustawień wzmacniacza, dwa następne pozwalają na wyciszenie pierwszego i drugiego kanału, zaś czwarty - na wejście do ustawień wzmacniacza. Opisywana wersja K8 wyposażona została w procesor DSP i w związku z tym ma dodatkowe funkcje w menu. Po wejściu do funkcji SETUP możemy korygować parametry wzmacniacza, procesora DSP, zmieniać informacje wyświetlane aktualnie na wyświetlaczu LCD, możemy zapisać ustawienia w pamięci wzmacniacza lub na karcie Smartcard oraz monitorować działanie podstawowych bloków wzmacniacza.

W ustawieniach wzmacniacza możemy ograniczać poziom wyjścia. Jest on regulowany w zakresie od 0 do -30 dB, w krokach co 1 dB. Mamy też możliwość regulacji czułości wzmacniacza, zmiany rodzaju wejścia (analog/ cyfra), a w przypadku rozszerzenia o moduł DSP określenia czy sygnał przez niego przepuszczamy, czy nie. Możemy również modyfikować maksymalne napięcie wyjściowe, maksymalny prąd zasilania, załączenie limitera dla kanału pierwszego i drugiego oraz załączenie bramki sygnału wejściowego.

Działanie bramki jest ściśle związane z ustawioną czułością wejścia wzmacniacza - w zależności od ustawionej jednej z czterech wartości czułości zmienia się napięcie progowe bramki. Kolejną funkcją wzmacniacza jest możliwość automatycznego przejścia w stan wyciszenia po załączeniu zasilania oraz ustawienia czasu bezczynności, po którym stopień mocy wzmacniacza zostaje wyłączony. Przy takim "uśpieniu" zmniejsza się pobór prądu, temperatura pracy wzmacniacza oraz intensywność pracy wentylatorów.

W sekcji ustawień wyświetlacza LCD można przypisać linijkom LED wskazywanie napięcia wyjściowego, zaś wyświetlaczowi LCD prądu wyjściowego lub odwrotnie. Można odczytać pomiar aktualnych wartości wyjściowych napięcia, prądu, mocy oraz impedancji. Mamy możliwość obserwacji zmian temperatury wzmacniacza w postaci wykresu z ostatnich 4 h pracy oraz odczytu aktualnej temperatury panującej w urządzeniu.

Możemy monitorować też wartość napięcia zasilania oraz prądu pobieranego z sieci, nadać własną nazwę urządzeniu i sprawić, aby pokazywana była na wyświetlaczu LCD. Sekcja menu o nazwie Local Presets pozwala na zapamiętanie w pamięci wzmacniacza K8 do pięćdziesięciu własnych wzorów ustawień. Możemy również odczytać informację o aktualnym oprogramowaniu wzmacniacza, monitorować funkcjonowanie podstawowych bloków DIGAM'a-K8 oraz regulować kontrast wyświetlacza LCD.

Ciekawostką jest zastosowanie we wzmacniaczach Powersoft serii K czytników kart Smartcard. Na karcie można zapamiętywać własne ustawienia wzmacniacza, a co za tym idzie szybko przenosić je do innego DIGAM'a, wymagającego takich samych ustawień w systemie. Za pomocą karty można również uaktualniać soft wzmacniacza. Na koniec zostawiłem sobie omówienie opcjonalnego modułu DSP, opartego o procesor renomowanej firmy Analog Devices typu ADSP-21369 (jest on opcjonalny).

Jest to jednostka o strukturze SHARC, rozszerzająca możliwości funkcjonalne wzmacniaczy serii K. Rozszerzenie pozwala na wybór trybu pracy wzmacniacza - stereo lub mono, na wprowadzanie opóźnienia docierającego do nas sygnału oraz daje możliwość regulacji czułości wejścia cyfrowego. Moduł DSP rozszerza możliwości wzmacniacza o szesnastopasmowy korektor dla każdego kanału. W obrębie jednego pasma można modyfikować częstotliwość filtra, jego tłumienie/wzmocnienie, dobroć oraz wybrać rodzaj zastosowanego filtra.

Procesor pozwala na zastosowanie dodatkowych filtrów - góoprzepustowego lub dolnoprzepustowego, w obrębie których można regulować ich częstotliwość, nachylenie oraz rodzaj. Mając do dyspozycji taki zestaw filtrów na kanał, można z powodzeniem na jednym wzmacniaczu DIGAM skonfigurować np. układ biamp, ustawiając kanał pierwszy jako niskotonowy, zaś drugi jako środkowo-góopasmowy. Moduł DSP pozwala na odwracanie fazy sygnału, regulację czułości kanału, w tym jednak przypadku nie zgrubnie, w czterech krokach, lecz płynnie, co 0,1 dB.

Otrzymujemy też "w prezencie" limiter szczytowy, gdzie ustawiamy próg szczytowego napięcia wyjściowego, atak i wybrzmienie, oraz limiter mocy, gdzie progiem jest wartość mocy wyjściowej. Innowacyjnym rozwiązaniem jest zastosowanie w module DSP funkcji Damping control. Jak wiemy, każdy przewód, choćby był najlepszej jakości, stanowi w obwodzie dodatkowy opór.

Funkcja Damping control wprowadza w "szereg" z obwodem wyjścia wzmacniacza wirtualną ujemną rezystancję w celu wyeliminowania wpływu długich przewodów łączących wzmacniacz z zestawami głośnikowymi. Procesor DSP ma jeszcze jedną przydatną cechę, a mianowicie w jego pamięci wygospodarowano 8 MB RAM-u jako bufor sygnału audio.

PRACA

Brzmienie wzmacniacza DIGAM-K8 nie wymaga komentarza. "Power" jest potężny, zaś brzmienie czyste. Zastosowane filtry skutecznie modyfikują brzmienie, ale jednocześnie, chcąc cieszyć się niczym nie zakłóconym przekazem, wystarczy wybrać funkcję DSP Restore flat i wszelkie modyfikatory charakterystyki oraz limitery zostają wyłączone.

PODSUMOWANIE

Powersoft wyprodukował rewelacyjną serię wzmacniaczy mocy DIGAM-K. Jest to nie tylko wzmacniacz, ale swego rodzaju kombajn mocy, dający wiele możliwości zastosowania, jak i wiele możliwości brzmieniowych. Mieści się w obudowie rack 19" o wysokości 1 U, oferując jednocześnie - w przypadku modelu K8 - niebagatelną moc 9.600 W przy impedancji 4 Ω w konfiguracji mostkowej.

Jako bardzo zaawansowane technicznie urządzenie sterujące dużymi napięciami i prądami wyposażone jest w szereg zabezpieczeń, takich jak: przed przekroczeniem napięcia zasilania, pojawieniem się napięcia stałego na wyjściu, przed zakłóceniami wysokiej częstotliwości, zabezpieczenie przepięciowe, przeciwzwarciowe oraz zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnej temperatury.

Pomimo wielu możliwości obsługa wzmacniacza nie nastręcza problemów, a możliwość zdalnej kontroli poprzez standard RS jeszcze bardziej tę obsługę upraszcza. DIGAM-K8 jest wzmacniaczem profesjonalnym i raczej nie znajdzie się - z powodu wysokiej ceny - w przydomowym studiu nagrań czy sali prób, ale jest ze wszech miar godny polecenia i zainteresowania. A przemawiają za tym możliwości, jakość oraz mobilność.