Czy potrzebny nam prąd przemienny?

 

W 1882 roku Thomas Edison uruchomił pierwszą na świecie publiczną elektrownię, która oferowała swym odbiorcom prąd stały o napięciu 100V. Prąd stały był wtedy używany głównie do oświetlania wnętrz budynków i ulic przy użyciu żarówek. W tamtych czasach był to najnowocześniejszy sposób oświetlenia.

 

Niestety jego popularyzacja była utrudniona - prąd stały (ang. Direct Current) z uwagi na spadki napięcia nie nadawał się do przesyłania na większe odległości. Elektrownie musiały powstawać w każdej dzielnicy, aby do odbiorcy dostarczać prąd bezpośrednio, jak najkrótszą drogą.

 

Alternatywną technologię prądu przemiennego (ang. Alternate Current) opracował Nikola Tesla. Tu nie było większych problemów przy przesyłaniu nawet na duże odległości. Dzięki transformatorom podnoszono napięcie do dużo wyższej wartości, przy której prąd by dużo mniejszy (P = U * I), a tym samym straty i ostateczne koszty przesyłu były niższe. Do końcowego odbiorcy trafiało napięcie obniżone do wartości skutecznej takiej, jak prądu stałego (w Ameryce około 100V). Żarówki świeciły tak samo dobrze, ale prąd był tańszy.

 

Edison, posiadając patenty na dystrybucję prądu stałego, próbował zdyskredytować konkurencję. W tej „wojnie prądów” prąd stały jednak przegrał – jeszcze przed końcem XIX wieku dokonano konwersji na prąd przemienny.

 

Inaczej rzecz miała się w Europie, gdzie przyjęto dwa razy wyższe napięcie. Miasta przeważnie były mniejsze, zatem elektrownie prądu stałego „dawały radę”. Jednak też do czasu. Większość przekonwertowała się na prąd przemienny z końcem lat 20. XX wieku. 

Jak wyglądała wówczas ta konwersja? Dla żarówek i grzejników zasilanie prądem przemiennym, w miejsce stałego, nie stanowiło różnicy. Również komutatorowe silniki szeregowe, o ile tylko ich rdzenie były wykonane z materiału magnetycznie miękkiego, pracowały bez problemu z prądem przemiennym.

 

Urządzeń elektronicznych było niewiele. Odbiorniki radiowe były przeważnie zasilane bateryjnie, a te zasilane sieciowo produkowane w dwóch odmianach: Z - zasilane prądem zmiennym oraz U - uniwersalne. W sieciach prądu stałego używano tych ostatnich, które działały również po konwersji sieci na prąd przemienny.

 

Minęło sto lat. Nowy zielony ład wymusza rezygnację z elektrowni cieplnych i wykorzystywanie do produkcji energii elektrycznej wyłącznie źródeł odnawialnych. Jednym z nich są baterie ogniw fotowoltaicznych montowane często na dachach budynków. Prąd stały z tych ogniw zamieniany jest na prąd przemienny za pomocą lokalnego inwertera i oddawany do sieci prądu przemiennego. Sporą wadą tego rodzaju domowej instalacji jest to, iż nie może ona pracować przy braku w sieci napięcia pochodzącego z elektrowni (z uwagi na ryzyko porażenia). Zatem w sytuacji awarii sieci (lub blackoutu) nie można korzystać z w pełni sprawnej instalacji fotowoltaicznej. Rozwiązaniem byłyby instalacje wyspowe, w których ogniwa fotowoltaiczne ładują baterie akumulatorów. Obecnie taki typ instalacji jest drogi z powodu kosztów magazynów energii. Jednak z czasem, wraz ze spadkiem cen akumulatorów, może stać się on dominujący – realizując przy tym zielony postulat domu niezależnego energetycznie. 

Przy takim rozwiązaniu należy zadać pytanie o sens zamiany stałego napięcia ogniw fotowoltaicznych czy baterii akumulatorów na prąd przemienny obecny w domowych gniazdkach. Spora część urządzeń konsumenckich, czy to opraw oświetleniowych LED, czy to impulsowych zasilaczy rozmaitych urządzeń elektronicznych, może być z powodzeniem zasilana prądem stałym. Problematyczne są jedynie starego typu urządzenia z transformatorami sieciowymi lub uproszczonymi zasilaczami beztransformatorowymi. Jednak również większość z nich może być zasilana prądem stałym za pośrednictwem elektronicznego falownika. Niestety obecnie produkowane urządzenia nie mają jawnie podanych informacji o możliwości alternatywnego ich zasilania prądem stałym. 

Obecnie trwają już prace nad opracowaniem norm i standardów dla domowych sieci prądu stałego LVDC (ang. Low Voltage Direct Current). Oczywiście chodzi tutaj odbiorcze, budynkowe instalacje elektryczne. Prąd przemienny pozostaje nadal najprostszym sposobem przesyłania energii na większe odległości. Lecz i tutaj nie od dziś używa się linii przesyłowych prądu stałego HVDC (ang. High Voltage Direct Current), czego przykładem jest uruchomione w 2000 roku połączenie energetyczne Polski ze Szwecją (podmorskim kablem). Na styku obu technologii przesyłowych pracują półprzewodnikowe układy przekształtnikowe, który mogą pracować w trybie prostownika lub falownika –w zależności od kierunku przesyłanej energii. 

Czy po ponad stu latach powrócimy do zasilania prądem stałym z gniazdka w ścianie? Kiedyś największym problemem takiego rozwiązania były dymiące elektrownie węglowe na każdym rogu ulicy. Obecnie czyste zielone elektrownie mogą istnieć na dachu każdego domu. 

Czyżby przyszłość instalacji domowych miała należeć do prądu stałego?

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 3/2022

(Nie?)planowana nieprzydatność

Tytuł tego felietonu odnosi się pośrednio do treści filmu dokumentalnego zatytułowanego "Spisek żarówkowy". Postawiono tam dyskusyjną tezę, iż współcześnie produkowane urządzenia są celowo konstruowane tak, aby ulegały uszkodzeniu już po kilku latach eksploatacji. Dzięki temu producenci mogą więcej sprzedać a klient może sobie bez wyrzutów sumienia, kupić nowszy sprzęt. To zjawisko określono mianem "planowanej nieprzydatności".

Istnieje wiele przyczyn niskiej żywotności współczesnych urządzeń elektronicznych – również obiektywnych np. wysychające kondensatory, niekorzystne właściwości cyny bezołowiowej czy kiepskiej jakości elementy mechaniczne. Telefony komórkowe czy laptopy, są zwykle intensywnie eksploatowane i szybko pojawiają się na nich ślady fizycznego zużycia. Na ogół zdążą się one „zamortyzować” i ich użytkownicy chętnie wymieniają je na nowsze modele. Istnieje też spora grupa urządzeń używanych rzadziej - które niestety również ulegają przedwczesnym awariom (chociaż przeważnie już po skończonym okresie gwarancji).

Jednak ja chcę poruszyć inny problem, związany z niemożnością skorzystania z całkowicie sprawnego urządzenia w sytuacji, gdy usługa związana z jego działaniem przestała być dostępna. W naturalny sposób dotyczy to pewnych sprzętów, które się techniczne zdewaluowały (np. pagery). Niestety coraz częściej się zdarza, że urządzenie jest w pełni sprawne, także usługa z której ono korzystało nadal działa i cieszy się popularnością, ale z jakichś technicznych lub biznesowych powodów postanowiono ją ograniczyć. Innym problemem są aktualizacje oprogramowania, których brak lub nie dostosowano ich do wydajności starszych generacji. To również może sprawić kłopot. Podam przykłady kilku takich urządzeń, z którymi zetknąłem się osobiście.

1. Telewizor Samsung serii LE32B650 z 2009 roku. Telewizor ten był prekursorem tzw. "smart TV". Potrafił łączyć się z siecią Internet i udostępniać pewne informacje np. prognozę pogody, kursy walut czy newsy. Niestety treści te z czasem przestały być dostępne. Jednak najbardziej dotkliwe było wyłączenie w 2015 roku dostępu do serwisu YouTube, pomimo iż usługa ta przecież funkcjonuje i cieszy się ogromną popularnością. Na szczęście sam telewizor jeszcze działa...

2. Kamera Logitech TV Cam HD z wbudowanym klientem Skype z 2012 roku. To stylowe urządzenie mocowane do odbiornika TV tworzyło razem z nim zestaw do wideopołączeń w systemie Skype. W 2016 roku zmieniła się polityka tej platformy, a wraz z tym dostępność usługi. Producent nie zapewnił przy tym żadnego wsparcia czy aktualizacji, zatem dość drogie urządzenie stało się całkowicie nieprzydatne – skończyło jako elektroniczny złom.

3. Radioodbiornik samochodowy Opel CD 70 NAVI wbudowany w auto z 2008 roku. Posiada on kolorowy wyświetlacz LCD oraz funkcję nawigacji. Niestety ostatnia aktualizacja map (odpłatna!) jest z roku... 2015. Poza problematycznym korzystaniem z nieaktualnej nawigacji, w radiu przestał też działać zestaw głośnomówiący Bluetooth – jest niekompatybilny z nowszymi smartfonami. Radioodbiornik ten wbudowany jest w pulpit pojazdu i stanowi integralną część komputera pokładowego. Nie można go zatem wymienić na inny, nowocześniejszy...

4. Domowy serwer NAS Synology DS112j z 2012 roku. Znakomite (wydawałoby się) rozwiązanie na przechowywanie dokumentów, fotografii czy filmów oraz muzyki. Właśnie słuchanie muzyki (ze skopiowanych na dysk serwera płyt) było szalenie wygodnym rozwiązaniem. Urządzenie poprzez kartę muzyczną USB połączone było z domowym systemem hi-fi, a do sterowania można było używać leciwego, ale nadal sprawnego tabletu z firmową aplikacją. Niestety, po kolejnej aktualizacji oprogramowania w serwerze (po której spadła też jego wydajność) program pilota na tablecie okazał się być niekompatybilny. Jednak nie można było zaktualizować aplikacji sterownika z uwagi na zbyt starą wersję Androida na tablecie...

5. Chromecast II z 2017 roku. Urządzenie to zostało zakupione, aby zastąpić brak YouTube w telewizorze. Pomijam już fakt, iż nie dołączono polskiej instrukcji, a proces instalacji też do najprostszych nie należał. Najgorsze było to, iż nikt nie uprzedził, że do jego działania potrzeba nowych urządzeń sterujących. Nie nadają się do tego te starsze, jak tablet z Androidem 4 ani laptop z 32-bitowym systemem operacyjnym. Zatem pozornie tanie i wygodne sprzętowe rozwiązanie wymusza wymianę na nowsze również innego wyposażenia.

Takich przykładów można mnożyć. Wychowałem się w czasach, gdy wszelkie urządzenia były długowieczne. Jeśli się zepsuły, to można je było naprawić albo zmodernizować, aby służyły nadal. Obecnie ceny zakupu są znacznie niższe niż kiedyś, ale czy to usprawiedliwia tak krótką ich żywotność? O ile zrozumiałe jest, że naprawy są problematyczne i w razie awarii wymienia się sprzęt na nowy, to nie mogę zaakceptować faktu, iż sprawne technicznie urządzenie nie nadaje się do użytku. I to tylko dlatego iż zmienił się model biznesowy usługodawcy.

Paradoksalnie cały czas można jeszcze używać przedwojennych odbiorników radiowych, aparatów telefonicznych z tarczą do wybierania numeru czy telefonów komórkowych sprzed 20 lat. Natomiast znacznie nowsze urządzenia niedomagają lub wcale nie działają, pomimo swojego technicznego zaawansowania i niemałych kosztów zakupu. Naprawdę frustrujące jest, gdy nagle przestaje działać istotna część funkcjonalności telewizora czy samochodu. Oczywiście praktyki te są zawsze objęte odpowiednią prawną klauzulą, aby nie było podstaw do ewentualnych roszczeń. Trudno jednak nie odnieść przy tym wrażenia, że producenci traktują klientów jako testerów, którzy na dodatek za "zaszczyt" testowania płacą z własnej kieszeni...

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 6/2020

Wzmacniacze lampowe – trochę historii, magii i... teorii

Pierwszą lampę elektronową wykorzystywaną praktycznie zbudował w 1904 roku John Fleming. W istocie była to żarówka z dodatkową blaszką-elektrodą wewnątrz. Miała ona szczególną właściwość – mimo panującej wewnątrz próżni, prąd „magicznie” przepływał od blaszki do włókna, ale w drugą stronę już nie. Elektrody tej lampy nazwano stosownie do funkcji: dodatnią blaszkę – anodą a ujemne włókno – katodą. Całe zaś urządzenie, jako że miało dwie elektrody, otrzymało nazwę dioda. W 1907 roku Lee De Forest wstawił pomiędzy katodę i anodę trzecią elektrodę – metalową siatkę. Taką trójelektrodową lampę nazwano triodą. Przykładając do siatki ujemny potencjał względem katody, można sterować przepływem prądu pomiędzy anodą a katodą. Ale to nie magia. Za przepływ prądu w lampie odpowiedzialny jest strumień elektronów emitowanych przez rozgrzaną katodę, które pędzą do przyciągającej je dodatniej anody. Odpychający elektrony potencjał siatki skutecznie ten ruch hamuje. Właśnie od tych elektronów powstała nazwa lampa elektronowa, a całą nową dziedzinę nazwano elektroniką.

Do czasu opracowania i spopularyzowania tranzystorów lampy elektronowe były stosowane we wszelkich urządzeniach elektronicznych: odbiornikach radiowych i telewizyjnych, układach automatyki, a nawet w komputerach. Po latach odstawienia lampy powróciły jednak do łask za sprawą grupy audiofilów, którzy dźwiękowi lampowych wzmacniaczy przyznają nieomal magiczne właściwości, niedostępne dla wzmacniaczy tranzystorowych. W czym tkwi ta wyjątkowość?

Każdy wzmacniacz można opisać szeregiem parametrów technicznych, takich jak pasmo przenoszenia, moc czy zawartość zniekształceń harmonicznych. W latach 70., kiedy wzmacniacze lampowe ustąpiły pola urządzeniom tranzystorowym, konieczne stało się znormalizowanie tych parametrów. Powstała wówczas norma HiFi (od ang. High Fidelity – wysoka wierność). Ustalono, że sprzęt audio HiFi ma mieć pasmo przenoszenia od 20Hz–16kHz oraz zawartość zniekształceń harmonicznych nieprzekraczający 1%. Obecnie produkowane urządzenia, nawet niskiej klasy, z łatwością osiągają te parametry. Ich pasmo przenoszenia sięga od 15Hz do ponad 20kHz, a poziom zniekształceń mieści się poniżej 0,1%. Spora część domowych wzmacniaczy (stereo czy kina domowego) ma moc powyżej 2x40W. O ile pasmem przenoszenia wzmacniacze lampowe nie ustępują urządzeniom tranzystorowym, o tyle ich moc rzadko jest większa niż 2x20W, a poziom zniekształceń harmonicznych sięga poziomu 1% i więcej. Dlaczego więc, pomimo tych gorszych parametrów, uważane są za lepsze?

Otóż wyjątkowość wzmacniacza lampowego tkwi w charakterze tych zniekształceń. Jak wiemy, każdy przebieg okresowy, również dźwięk, rozpisać można jako złożenie wielu składowych przebiegów sinusoidalnych o różnych częstotliwościach i amplitudach. Czysty ton podany na wejście po przejściu przez tor wzmacniacza jest zawsze „wzbogacony” o pewną dawkę zniekształceń, których poziom można już zmierzyć za pomocą analizatora. Wzmacniacze tranzystorowe mają przewagę składowych harmonicznych nieparzystych, a lampowce parzystych. Ucho ludzkie dobrze toleruje harmoniczne parzyste, które odbierane są jako ocieplenie, złagodzenie dźwięku. Harmoniczne nieparzyste zaś odczuwa się jako nienaturalne, metaliczne wyostrzenie dźwięku.

Drugą cechą wzmacniaczy lampowych jest odporność na przesterowanie. We wzmacniaczach tranzystorowych przy zbyt wysokim poziomie głośności następuje gwałtowny wzrost zniekształceń, będący skutkiem obcinania wierzchołków sygnału. Sinusoida zmienia się w przebieg trapezowy, co objawia się jako nieprzyjemne charczenie. Wzmacniacze lampowe poziom zniekształceń zwiększają stopniowo, przy czym przebieg sinusoidalny nie zostaje obcięty, ale niejako poszerzony u podstawy – trapez z zaokrąglonymi krawędziami. Taki rodzaj zniekształceń jest wyjątkowo dobrze tolerowany przez słuch, odbierany jako wspomniane ocieplenie. Dodatkowo taki sygnał jest odczuwany jako głośniejszy niż czysta sinusoida o tej samej amplitudzie. Dlatego wzmacniacze lampowe grają głośno pomimo niskiej mocy. Poziom zniekształceń może przy tym sięgać nawet 10%, ale to nie przeszkadza, przeciwnie, wprowadza więcej "magicznego ocieplenia".

Są jeszcze dwie swoiste cechy wzmacniaczy lampowych. Po pierwsze, urokliwa poświata od żarzących się lamp elektronowych. Wpływa ona korzystnie na nastrój, a przez to pośrednio także na doznania słuchowe. Po drugie, realne ocieplenie od nagrzewających się lamp. Wiele spośród audiofilskich wzmacniaczy pracuje w „szlachetnej” klasie A, w której większość dostarczanej energii zamieniana jest w ciepło. Zatem rośnie temperatura i emocje – czyż to nie magia?

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 5/2019

C jak człowiek

Felieton pod takim tytułem czytałem w zamierzchłych latach 90. w nieistniejącym już czasopiśmie „PC Kurier”. Autor pławił się w zachwytach nad językiem programowania C. Pozwolę sobie zacytować z pamięci jedno z tych uniesień:

„Litera C symbolizuje głowę ludzką. W miejscu gdzie powinna być twarz litera C ma pustą przestrzeń przez którą chłonie informację...”

Przyznam, że rozbawiły mnie wówczas te peany. Ja szczerze nienawidziłem tego języka. Nie podobały mi się te klamerki, hashe, gwiazdki. Składnia była wybitnie nieprzejrzysta i do tego okropny kompilator, który pokazywał błąd tam gdzie go akurat nie było. W tamtym czasie po krótkiej przygodzie z BASIC’em na komputerki 8-bitowe przesiadłem się na „dorosłe”, 16-bitowe komputery PC. I zacząłem programować w... Pascalu. Pascal to przejrzysta, czytelna składnia, znakomita diagnostyka błędów i błyskawiczna kompilacja. Próbowałem też pisać w C, ale jakoś tak bez przekonania – Pascal w porównaniu do C to dla mnie było niebo a ziemia. Doprawdy nie mogłem wtedy zrozumieć, dlaczego ten toporny C ma tylu zwolenników. W połowie lat 90. popularność zyskiwał system Windows, ale również na niego powstało znakomite środowisko programistyczne z Pascalem – Delphi. Mogłem nadal pisać programy w moim ulubionym języku Pascal (oczywiście zakupiłem licencję na ten program).

Przyszedł XXI wiek a wraz z nim telefony komórkowe, na które można było pisać programy, niestety tylko w Javie. Chcąc nie chcąc, musiałem się oswoić z tym klamerkowym zapisem (składnia Javy bazuje na języku C). Później pojawiły się urządzenia typu Pocket PC i platforma programistyczna Visual eMbedded C++, jeszcze później środowisko .NET Framework i język C#. Zdałem sobie wówczas sprawę, że znajomość składni C i obycie z tym pozornie nieprzejrzystym zapisem bardzo ułatwiła mi migrację do nowego środowiska. Zatem zamiast kurczowo trzymać się jednego poznanego języka, lepiej było poznać i trzymać się standardu, jakim jest C. Bowiem większość tworzonych nowych platform programistycznych bazuje na C-podobnej konwencji (np. ogromnie popularna platforma Arduino).

Co do tematu programowania mikrokontrolerów – kiedyś wydawało mi się to wiedzą tajemną, dostępną jedynie dla garstki specjalistów. Poszukując informacji w Internecie szybko znalazłem artykuły dotyczące procesorów 8051 i AVR oraz kursy BASCOM’a. Niejako na uboczu zdawała się istnieć garstka piszących w C. Jednak drążąc temat dowiedziałem się że istnieją również inne rodziny mikrokontrolerów – np. PIC, oraz inne narzędzia np. mikroPascal. Jednak w naszym kraju praktycznie nie były stosowane. Skąd w Polsce taka popularność BASCOM’a i AVR’ów? Myślę że spora w tym zasługa ogromnie opiniotwórczego miesięcznika EdW. Bo właśnie stąd młodzi adepci elektroniki czerpali wiedzę i umiejętności. I właśnie ta pozorna prostota programowania w BASCOM’ie spowodowała że przybyło dużo projektów z procesorami – nawet do przysłowiowego mrugania diodą zamiast dwu tranzystorów używane są ich tysiące...

Na początku swojej mikroprocesorowej drogi, po pobieżnym zaznajomieniu się z możliwościami środowiska i łatwością implementacji w BASCOM czy microPascal (Pascala nadal darzę sentymentem), zdecydowałem się jednak na... język C. W kodzie C, jak na dłoni, widziałem bezpośrednie przełożenie kolejnych instrukcji na konkretne operacje sprzętowe. Bardzo przydatna była również możliwość zastosowania pozornie karkołomnych, jednak znacznie upraszczających kod wynikowy, konstrukcji dostępnych w tym języku. Pisząc program na mikrokontroler musiałem się liczyć z jego bardzo ograniczonymi zasobami, ale właśnie w C miałem duże możliwości optymalizowania ich zużycia.

Niech się nikomu jednak nie wydaje, że składni języka C można się nauczyć po przeczytaniu czterech artykułów. Zdecydowanie polecam sprawić sobie jakąś książkę – ich oferta jest dość bogata. Co ciekawe, istnieją też bezpłatne podręczniki w języku polskim – wystarczy wpisać w przeglądarkę internetową frazę: „programowanie w języku C książka bezpłatna”.

Już na pierwszym ekranie wśród wyników pojawiają się 3 książki w formacie .pdf do pobrania – legalnie. Bardzo ważne są też ćwiczenia praktyczne. Do tego potrzebne jest środowisko lub sam kompilator. Obecnie wiele narzędzi można swobodnie używać bez opłat. Polecany jest pakiet Microsoft Visual C++. Istnieje też, przeportowany z systemu Linux, kompilator GCC wraz z środowiskiem Code::Blocks oraz leciwy, ale za to bardzo lekki pakiet Borland C++. Nawet gdy zamierza się programować tylko mikrokontrolery, warto mieć pod ręką „duży” kompilator C – chociażby po to, aby sprawdzić swoje wyrafinowane konstrukcje składniowe, czy będą działać zgodnie z zamierzeniami. Możliwości debugowania na mikrokontrolerze są bowiem dość ograniczone.

Do programowania mikrokontrolerów na platformie AVR przygotowano oczywiście komercyjne środowiska developerskie z C, ale o prawdziwej popularności tego języka zadecydowało istnienie znakomitego kompilatora AVR-GCC. W odróżnieniu od pakietów BASCOM czy mikroPascal kompilator ten jest dostępny całkowicie bezpłatnie, bez żadnych ograniczeń, dla wszystkich. Do tego nie ma on wygórowanych wymagań sprzętowych ani platformowych. Można pisać kod w notatniku i kompilować z linii poleceń. Można też zainstalować i skonfigurować środowisko zintegrowane jak Atmel Studio lub Eclipse. Zatem bez ponoszenia dużych kosztów można się zestandaryzować do C.

Naprawdę warto!

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 4/2016

Zmierzch radia w Polsce - część 2

Radio tranzystorowe Monika MOT 722 produkowane przez Zakłady Radiowe Eltra z Bydgoszczy w latach 1973-1979. Egzemplarz ze zbiorów autora.

W pierwszej części opisałem niełatwą historię radia w Polsce w ubiegłym stuleciu. Nawiązując do tamtego felietonu kontynuuję tę niezbyt optymistyczną opowieść…

Upadek masztu radiowego w Konstantynowie w roku 1991 symbolicznie zamknął epokę radiofonii AM. Przez protesty społeczne nie udało się go odbudować w tym samym miejscu. Nową stację nadawczą zlokalizowano w Solcu Kujawskim. Skąd od 1998 roku radiowa jedynka ponownie nadaje na częstotliwości 225 kHz, ale nowy nadajnik nie ma już tak imponującego zasięgu. Osobną kwestią jest fakt, że niewiele spośród nowych, sprzedawanych obecnie odbiorników, ma zakres fal długich (LW) wymagany do odbioru tej stacji.

Większość odbiorników ma za to zakres fal średnich (MW), na którym ostatni nadajnik Polskiego Radia zamilkł 31 stycznia 1998 roku. Oficjalnym powodem było ograniczanie kosztów obsługi przestarzałej i wyeksploatowanej aparatury. Z fal średnich nie rezygnują nie tylko rozległe kraje jak Rosja, Australia czy USA, ale są one użytkowane w Wielkiej Brytanii czy Francji. Z powodzeniem są tam emitowane i słuchane audycje na tym zakresie. Rządy wielu krajów utrzymują takie nadajniki, gdyż w przypadku wojny, czy klęski żywiołowej mogą być użyte do przesyłania komunikatów.

Fale średnie mogą też być z powodzeniem wykorzystane do emisji cyfrowych programów w standardzie DRM+. W odróżnieniu od szumnie wprowadzanej obecnie cyfrowej transmisji DAB+, w systemie DRM+ nie trzeba budować kosztownej sieci nadajników, a zasięg - zwłaszcza w porze nocnej, mógłby obejmować obszary daleko poza granicami kraju. Niestety tylko zaawansowaną krótkowzrocznością można wytłumaczyć, przeprowadzoną w 2014 roku, rozbiórkę całkowicie sprawnego technicznie, średniofalowego masztu radiowego w Koszęcinie!

Od 2004 roku na falach średnich próbują swoich sił lokalni nadawcy zrzeszeni w ramach sieci „Twoje Radio AM”. Niemniej akcja ta nie spotkała się z wielkim odzewem. Obyczaj szukania stacji radiowych na zakresach AM całkowicie zanikł…

Od lat 90. radio w Polsce funkcjonuje już niemal wyłącznie na zakresie UKF (z modulacją FM), gdzie nadają zarówno stacje Polskiego Radia, jak i komercyjne rozgłośnie prywatne oraz religijne. Stacje komercyjne, utrzymujące się z reklam, które na świecie funkcjonowały od dawna, w Polsce były istotną nowością. Początkowo stanowiły ciekawą i różnorodną alternatywę. Jednak koszty nadawania przerosły wielu nowych nadawców, zmuszając ich do zaprzestania działalności lub sprzedaży swoich stacji zagranicznym sieciom. Zniknęła gdzieś różnorodność, programy są obecnie zbliżone w formie - wypełnione reklamami i monotonną muzyką odtwarzaną z tzw. playlist. Wiele osób rozczarowanych takim radiem zaprzestało jego słuchania. Część słuchaczy udało się ponownie przyciągnąć Polskiemu Radiu, które mimo finansowych trudności stara się jednak utrzymywać wysoki merytoryczny poziom swoich audycji.

Już niedługo wiele odbiorników-weteranów, które zamilkły na falach średnich - ale przeżyły przestrojenie UKF-u, może trafić ostatecznie na śmietnik. Wszystko to za sprawą cyfryzacji. Jej wprowadzanie tłumaczy się chęcią obniżenia kosztów związanych z nadawaniem oraz zwiększanie dostępności do różnorodnych programów. W cyfrowym radiu DAB+, podobnie jak w cyfrowej telewizji, na jednej częstotliwości można nadawać w ramach tzw. multipleksu kilka stacji radiowych. Przy okazji można poprawić zasięg bo obecnie ze stacji Polskiego Radia jedynie program pierwszy i trzeci obejmują około 90% powierzchni kraju – reszta znacznie poniżej 60%. Na razie w Polsce radio DAB+ nadaje tylko jeden multipleks – wyłącznie audycje Polskiego Radia. Obejmuje ono tylko kilka miejskich aglomeracji, czyli miejsc gdzie z dostępnością radia problemu nie było.

W odróżnieniu od cyfryzacji telewizji, gdzie wystarczyło dokupić do starego telewizora dekoder, przypadku cyfrowej radiofonii konieczny jest zakup całkiem nowego odbiornika. O ile najtańsze radyjko FM można kupić już za kilka złotych, na odbiorniczek z DAB+ trzeba wydać co najmniej 10x tyle. Nowe radio do kuchni, sypialni, garażu, warsztatu, a co z samochodem, gdzie najczęściej słuchamy radia? W wielu autach radio wbudowane jest na stałe - nie można go ot tak wymienić. Społeczny koszt wymiany tradycyjnych odbiorników radiowych na cyfrowe oceniany jest na kilka miliardów złotych. Czy ludzie będą skłonni masowo kupować nowe odbiorniki?

Obawiam się że nie.

Za granicą radio DAB nadaje już od kilku lat z różnym skutkiem. W jednych krajach jak Wielka Brytania czy Francja zainteresowanie jest raczej umiarkowane, w innych jak Norwegia - ogromne. Właśnie w Norwegii planuje się całkowite wyłączenie analogowego radia FM już w 2017 roku. Pytanie które się narzuca, to: czy i kiedy zostanie wyłączony analogowy sygnał radiowy w Polsce? Według wczesnych szacunków mogłoby to nastąpić już w 2020 roku. Na razie nie ma ani powszechnej świadomości istnienia radia cyfrowego, ani zbyt dużego wyboru odbiorników DAB+ w sklepach...

Według badań, radia słucha jeszcze prawie 80% dorosłych Polaków. Jest to głównie grupa wiekowa 30+. Są to ludzie pamiętający złote czasy radia na przełomie lat 80. i 90. Wtedy to z audycji Wieczór Płytowy można było sobie nagrywać całe dyskografie zachodnich zespołów, a rozgłośnia harcerska nadawała nawet... programy komputerowe. Obecne młode pokolenie informację czy muzykę czerpie niemal wyłącznie z Internetu. Czy będzie miał kto słuchać radia w przyszłości ?

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 12/2015

Przeczytaj też pierwszą część felietonu.

Zmierzch radia w Polsce - część 1

Radio lampowe Menuet 6204 produkowane przez Fabrykę Diora z Dzierżoniowa w latach 1961-1966. Egzemplarz ze zbiorów autora.

Tytuł nawiązuje do felietonu z numeru 8/2015 „Zmierzch radia analogowego”. Podejmując temat obecnej sytuacji radia w Polsce chciałbym opisać jego uwarunkowania historyczne.

Szybki rozwój techniki radiowej jaki nastąpił w latach wojny światowej 1914-1918, skutkował powstaniem pierwszych rozgłośni radiowych nadających regularny program. Stacje takie nadawały w USA, Wielkiej Brytanii, Francji czy Niemczech. Jednak w Polsce jednak nie wolno było ich słuchać - monopol na użytkowanie fal radiowych miały wojsko i Poczta Polska. Już za samo posiadanie radioodbiornika można było być oskarżonym o szpiegostwo.

Sytuacja ta uległa zmianie dopiero w 1925 roku, kiedy powstała spółka Polskie Radio. Pomimo tego że w kolejnych latach uruchamiano nadajniki obejmujące swoim zasięgiem coraz większe obszary kraju, radio nie było zbyt popularne. Odbiorniki lampowe były bardzo drogie, a użytkować je można było tylko tam gdzie był dostęp do elektryczności - w praktyce tylko w miastach. Na prowincji stosowano odbiorniki kryształkowe, które energię czerpały wprost z fal eteru - niestety mogły działać tylko w miarę blisko nadajnika.

W zamożnych krajach słuchanie radia stawało się obyczajem, w Polsce nadal było luksusem. Sytuacja ta całkiem się załamała wraz z nastaniem hitlerowskiej okupacji. Słuchanie radia zostało wtedy zabronione i karane śmiercią. Większość i tak niezbyt licznych odbiorników została przez Niemców zarekwirowana i zniszczona. Powód takiej polityki był prosty - zablokować dostęp do informacji. W okupowanych miastach Niemcy zamontowali na ulicach dzwonowate głośniki-megafony (tzw. szczekaczki - znienawidzone przez ludność), z których emitowali własny program propagandowy.

W powojennej Polsce komunistyczne władze także stawiały na radio jako tubę propagandową. Rozpoczęto zakrojony na szeroką skalę program elektryfikacji i radiofonizacji kraju. Radiofonizacja polegała na zamontowaniu w każdym domu głośnika radiowęzłowego (zwanego kołchoźnikiem), z którego można było słuchać jedynego słusznego ideowo programu. Słuchanie zachodniego radia było zagrożone karą więzienia. Stalinowskim sądom dla skazania wystarczał donos i jako dowód samo posiadanie radioodbiornika w domu.

Radio, jak wszystkie media, było cenzurowane - nadawano tylko ogólnopolski program. Z czasem dołączył do niego program drugi, w którym nadawano tzw. okienka regionalne - krótkie programy przygotowywane przez rozgłośnie lokalne. Zaletą radiofonii AM była możliwość słuchania zagranicznych rozgłośni. W latach 60-tych najpopularniejszą stacją wśród polskiej młodzieży było Radio Luksemburg, skąd słuchano nieobecnej w Polskim Radiu muzyki jazzowej czy pop. Sytuacja ta niepokoiła władze. Dlatego uruchomiono, w założeniu skierowany do młodszego pokolenia, muzyczny program trzeci, a z czasem i program czwarty - rozgłośnię harcerską. W latach 70. i 80. intensywnie rozwijano też nadajniki FM, pracujące zakresie fal ultrakrótkich. Działania te miały na celu nie tylko poprawę jakości ale przede wszystkim zniechęcenie ludzi do szukania zagranicznych stacji na falach średnich czy krótkich. Bo właśnie na falach krótkich były nadawały zagraniczne stacje polskojęzyczne jak Radio Wolna Europa, Radio Watykańskie czy Głos Ameryki z Waszyngtonu.

Pod koniec lat 80. wszystkie polskie stacje nadawały już na zakresie FM, z wyjątkiem programu pierwszego nadawanego na falach długich. Była to bezsprzecznie najpopularniejsza polska stacja. W wielu domach pracowały leciwe, ale wciąż sprawne radia lampowe. Większość tych odbiorników niespodziewanie zamilkła 8 sierpnia 1991 roku, gdy nastąpiła katastrofa masztu radiowego w Konstantynowie – głównego nadajnika programu pierwszego Polskiego Radia.

Maszt, liczący ponad 646 metrów wysokości, był najwyższą konstrukcją na świecie, od czasu jego uruchomienia w roku 1974, aż do chwili jego zawalenia. (Rekord wysokości został pobity dopiero w 2008 przez hotel Burdż Chalifa). Nadajnik w Konstantynowie dysponował potężną mocą 2MW, dzięki czemu pierwszy program pierwszy Polskiego Radia, nadawany na częstotliwości 227 kHz, mógł być bez problemu odbierany klasycznym radioodbiornikiem nie tylko w całej Europie, ale również w północnej Afryce i na Bliskim Wschodzie. Polskiej mowy mogli słuchać nasi rodacy w Kazachstanie, pracownicy wysyłani na kontrakty do Libii, Iraku czy Iranu, a nawet Polonia w Ameryce Północnej. Upadek tego masztu był symbolem upadku klasycznej radiofonii AM w Polsce.

Po katastrofie Program Pierwszy nadawano z Raszyna, ale ten jeszcze przedwojenny nadajnik nawet nie obejmował zasięgiem całego kraju. Gorączkowo uruchamiano nowe nadajniki programu pierwszego na zakresie UKF. Wtedy to zaniknął zwyczaj szukania stacji radiowych na innych zakresach niż FM. Wtedy też już nieprzydatne stare odbiorniki lampowe masowo trafiały na śmietnik.

Wraz ze zmianami ustrojowymi po 1989 roku pojawiło się w polskim eterze sporo nowych stacji na zakresie FM. Większość z nich nadawała nielegalnie ze względu na brak odpowiednich rozwiązań prawnych. Niemniej, te komercyjne stacje, odmienne formułą od konserwatywnego Polskiego Radia odebrało mu sporo słuchaczy. Polskie Radio, utrzymywane z abonamentu, którego ściągalność dramatycznie spadła, nie miało dość pieniędzy na utrzymywanie atrakcyjnego programu ani na niezbędne inwestycje techniczne.

Z końcem lat 90. tłok w eterze oraz konieczność dostosowania się do norm międzynarodowych wymusił zmianę zakresu fal UKF z wschodniego OIRT (65,5-74 MHz) na zachodni CCIR (87,5-108 MHz). Operacja ta spowodowała jednak sytuację, w której zamilkły kolejne odbiorniki radiowe. Wiele z nich znów trafiło na śmietnik.

Czy jednak powiększenie miejsca w eterze dla nowych stacji poprawiło sytuację radia? O tym w drugiej części felietonu…

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 11/2015

Przeczytaj też drugą część felietonu.