• Push-pull i single-ended pojačala snage • Izrada • Manje nije više, ali je ponekad bolje • Pregled tehničkih pojmova

Naš pristup ocjenjivanju kvalitete postignutog je subjektivistički u smislu da je uho slušatelja najvažniji sudac dobrom zvuku, a objektivistički u tome što nismo skloni pripisivati čarobna svojstva nikakvim posebnim elementima ili tehnologijama.

Push-pull i single-ended pojačala snage Zvučni dometi poluvodičkog SE (single-ended) ustroja na razini su najboljeg što se danas može postići, uz dodatne prednosti u odnosu na SE pojačala temeljena na cijevnoj tehnologiji. Ono što nam je omogućilo takvo rješenje, jedno je vrlo jednostavno, no i briljantno konstrukcijsko rješenje. Kako smo već napomenuli, ne radi se ni o kakvoj čarobnoj elektroničkoj komponenti - realizaciju ideje omogućila je matematika, veliki broj računalnih simulacija i mjerenja, te preciznost izrade. S vremenom će do iste ideje možda doći i neki drugi konstruktor, no dok se to ne dogodi, jedan mali dio glavnog sklopa svih naših pojačala bit će zaštićen od znatiželjnih pogleda neprozirnim polimerom. Bez obzira na uspjeh SE konstrukcije i rješenje njenog dotad primarnog problema, nije moguće izbjeći njen glavni sekundarni nedostatak, a to je niska efikasnost i time ogromna termička disipacija (jalovo zagrijavanje). Kao ilustraciju možemo navesti kako SE pojačalo snage 2x50W na 8 Ohma neprestano grije prostoriju s oko 500 Joulea u sekundi (ili 0,5kW). Pri ljetnim temperaturama takav unos topline zacijelo će zahtjevati znatno umjetno rashlañivanje prostorije kako bi se održala podnošljiva temperatura zraka u njoj. Osim primarnih neželjenih osobina, te neefikasnosti i visoke termičke disipacije (veliko zagrijavanje prostorije, neekološko i skupo razbacivanje električnom energijom), značajan nedostatak je i drastično dizanje cijene ureñaja zbog nužnog korištenja ogromnih, skupih i teških hladnjaka. Za dio naših korisnika cijena nije problem ako se radi o zvuku kojeg su sanjali, no naš glavni cilj bio je proizvesti pojačalo kakvo si može priuštiti daleko širi krug ljubitelja reproducirane glazbe, no obvezno i dalje uz doista vrhunski

zvuk. Naša slijedeća, ovaj put ne u potpunosti originalna ideja, bila je izrada gotovo klonirane konstrukcije SE pojačala, no u daleko prijateljskijem Push-Pull (PP) načinu u AB režimu rada. I? Nisu li Push-Pull poluvodička pojačala u AB klasi nešto najbanalnije u današnjoj audio ponudi? Odgovor je naravno - jesu - no samo ako su doista banalno izvedena, što nažalost ogromna većina i jest. no/LAB nije išao utabanim, već tek nekad davno naznačenim putem. Naš cilj bilo je realizirati push-pull konstrukciju u kojoj se SE pojačalo koristi kao osnova za izlazni signal tako da poput zrcalne slike imamo jedno SE pojačalo za svaku poluperiodu signala (za obje NPN, a bez PNP elemenata), uz malu struju mirovanja. Ono što konstrukciju čini jedinstvenom je onaj isti mali detalj kakav koristimo i kod SE pojačala. Iako se čistunci zasigurno neće složiti, takav način rada smo iz pomalo sentimentalnih razloga nazvali Double Single-Ended (DSE)*.

Izlazni stupanj izrañen je kao kvazi komplementaran. Takvim pristupom mogli smo dobiti vrhunsku uparenost i simetričnost obje poluperiode signala, što u konačnici rezultira odličnim zvukom koji ne treba svrstavati niti u 'tranzistorski' niti u 'cijevni', te svakako ne u onu najgoru inačicu - 'tranzistorski kao cijevni' (poluvodičko pojačalo koje spaja najgore zvučne osobine poluvodičke i cijevne tehnologije). Pristup nalik konstrukciji kakva je korištena kod no/LAB DSE pojačala poznata je iz nekih vrlo kvalitetnih izlaznih pojačala iz sedamdesetih godina prošlog stoljeća, iz vremena kad su ta imena nešto značila, poput Harman Kardon Citation 12 ili Crown DC300A.

* Ponukani primjedbama želimo još jednom naglasiti da naziv Double Single-Ended ne predstavlja novu tehnologiju kao takvu i nije nadjenuto s namjerom da zavede, već zato što je to jednostavno zvučalo zabavno, a takoñer se doista i radi o ustroju koji za jedan kanal koristi dva gotovo potpuno identična sklopa kakva ima naše SE pojačalo. DSE je push-pull pojačalo u AB klasi.

>>na vrh

Izrada Konstrukcija zahtjeva veliku preciznost izrade te stalno praćenje i mjerenje podsklopova tijekom izrade. Pojačala su stoga potpuno ručno rañena jer samo tako možemo održati kvalitetu produkcije i na kraju reprodukcije. Konačni proizvod je stabilan s najrazličitijim tipovima zvučnika, robustan i vrlo pouzdan. Nije ga potrebno nikad isključivati, a prema režimu rada koji koristi, očekivani vijek trajanja vitalnih dijelova je barem pedeset godina, i to ponajprije zbog elektrolitskih kondenzatora koji u svakoj svojoj izvedbi imaju ograničeni vijek trajanja. Pojedini primjerci pojačala u praksi se zvukom i mjerenjima ne razlikuju pa je moguće uspješno korištenje u bi- ili multi-amping konfiguracijama. Osim samom načinu rada i topologiji sklopova, velika pažnja posvećena je napajanju koje je kod svih amplifikacijskih ureñaja od presudnog značaja, te

kvaliteti ostalog ugrañenog materijala.

Pojačala se sastoje od samo tri stupnja od kojih prva dva koriste bipolarne tranzistore (Toshiba i Sanken), a izlazni stupanj HEX-fet IR -a i D-mos Fairchilda . Takva koncepcija najbolje koristi prednosti svih spomenutih poluvodiča. Želimo istaknuti i kako spomenuti MOSFET-ovi u odnosu na neke klasične primjerke ne dijele iste nedostatke, tj. njihove se osobine ne kvare u uvjetima kad trebaju isporučiti veću struju ili raditi pri većoj temperaturi. Upravo obrnuto, performanse su im u takvim uvjetima još bolje. Ne samo kao kuriozitet, već i kao konstrukcijsku prednost, napominjemo da signal od ulaza do izlaza prolazi kroz samo osam centimetara vodova (kod uobičajenih pojačala ovakve snage ta udaljenost može biti mjerena u metrima). Od korištenih pasivnih komponenata, elektrolitski kondenzatori u napajanju malog su ESR-a, otpornici su 1% metal film i neinduktivni carbon film, a na kritičnim mjestima neinduktivni metal film tolerancije 1% 25ppm-a, niskoinduktivni MPC za source izlaznog stupnja, te neinduktivni otpori naše vlastite ručne izrade tolerancije 0,1%. >>na vrh

Manje nije više, ali je ponekad bolje Ustroj pojačala kakav koristi no/LAB DSE ostvaruje pravi smisao pojma minimalizam time što usprkos krajnjoj jednostavnosti funkcija ureñaja nije okrnjena. Minimalizam u pojačalima koja nisu u stanju pokrenuti ni ozbiljnije slušalice nažalost je samo ljepši naziv za impotenciju. Za razliku od ogromne većine takvih 'minimalističkih' pojačala, no/LAB DSE u stanju je osigurati velike dinamičke zalihe kroz cijeli tonski spektar i uz neznatna izobličenja. Na slici gore prikazan je u cjelosti jedan kanal pojačala modela 2+ (bez hladnjaka i napajanja), otprilike u prirodnoj veličini.

Glavna dobra strana ove konstrukcije je upravo u tome što je to dobra konstrukcija, zasnovana na dobrim matematičkim i fizikalnim principima. Nakon što je proradila osnovna varijanta DSE pojačala, naš prvi prototip, nisu bile potrebne godine 'istraživanja' i 'uparivanja komponenata' da bi se dobio najbolji rezultat. U tome naravno pomaže i činjenica da je konstrukcija u svojoj dobroti vrlo jednostavna te koristi mali broj dijelova i vrlo kratak put signala. Naš fine tuning sastojao se od mjernih i slušnih testova nekoliko najkvalitetnijih elektroničkih komponenata koje su već i same same po sebi logičan izbor za posao koji moraju raditi. U finalnoj verziji DSE pojačala izbačen je jedan stupanj pojačanja u driveru kod oba modela pojačala. Iako su mjerni rezultati s tim stupnjem bili još bolji (još manja izobličenja), slušni dojam navodio je na zaključak da je jednostavnija varijanta ipak boljeg zvuka. Da li to znači da mi volimo zvuk većih izobličenja? S obzirom da i jedna i druga varijanta imaju izobljičenja zanemarivih redova veličine, pretpostavljamo da ne... Moguće je da se uz dodatni stupanj osim izobličenja koja mjerimo pojavljuju i neka druga koja mjernom opremom ili simulacijama ne možemo identificirati.

Svako pojačalo u AB klasi pomalo je i pojačalo u A klasi. Zapravo i nije

malo ako pojačalo od 100W ima u A klasi 1W. Stvar je konstruktora koji će udio namijeniti kojem režimu rada. Isprva, pojačala smo podesili tako da imaju 'uobičajenu' razinu udjela A klase. Jednim slučajnim eksperimentom pokazalo se da naš ustroj pojačala zvuči bolje ako je razina rada u A režimu manja. Toplije pojačalo davalo je 'hladniji' zvuk. Podešena za optimalan zvuk DSE pojačala i pri ljetnim sobnim temperaturama nisu vruća na dodir. U slušnoj usporedbi našeg prvog prototipa s konačnim proizvodom postoji čujan pomak na bolje, no prototip je i dalje odlično pojačalo kojem zapravo i nema zamjerke. Štoviše, naš prvi kupac, sadašnji vlasnik prototipa DSE pojačala, nije dozvoljavao nikakve preinake već je zahtjevao da pojačalo ostane upravo onakvo kakvog ga je i upoznao. Svaki model izrañen je u jednakoj tehničkoj kvaliteti, razlika je u njihovim kapacitetima i mogućnosti rada sa zahtjevnijim zvučnicima. Smatramo da je uobičajena praksa grañenja najnaprednijih konstrukcija i ugrañivanja najkvalitetnijeg materijala samo u modele namjenjene kupcima koji ne pitaju za cijenu vrlo nepoštena prema kupcima koji ne trebaju pojačala većih snaga. Naše proizvode smatramo dovoljno zrelima da sami sebe ne moraju promovirati pomoću nerealne cijene.

Postići naš cilj značilo je dovesti na terminale zvučnika signal koji ima odličnu dinamiku i svoj izvorni oblik, što zajedno donosi neutralnost i 'prostornost' reproducirane glazbe, uz zadovoljavanje nekih minimalnih tehničkih specifikacija nužnih za kvalitetu reproduciranog zvuka. DSE pojačala u tijeku konstruiranja ocjenjivana su uz razne zvučničke konstrukcije, one najraširenije poput klasičnih dvo- i više sistemskih dinamičkih zvučnika, full-range elektrostatika, ribbona, hibridnih zvučnika itd. Konačni rezultat u A/B usporedbama s doista respektabilnim pojačalima nekih vrlo uspješnih proizvoñača bio je oduševljavajući. Usporeñujući čak i meñu takvim pojačalima, no/LAB DSE pojačala imaju vrlo dobar fazni raspon i mala fazna izobličenja. Tehnički podatak faznih izobličenja (u najgorem slučaju ±5°) s kojim se ponekad hvalimo vrlo se rijetko pronalazi

kod konkurencije. Fazna izobličenja su jedan od pokazatelja koji se izravno prenosi u kvalitetu zvuka. Ljudsko uho je vrlo osjetljivo na fazna izobličenja, tj. kašnjenja jednih frekvencijskih pojaseva u odnosu na druga. >>na vrh

Pregled pojmova Ovdje navedeni pojmovi spominju se u tehničkom opisu. Namjera je bila samo naznačiti njihov smisao, jer bi za većinu njih točne definicije nadaleko premašivale opseg ovih stranica.

Poluvodiči - aktivni elektronički elementi danas bazirani najčešće na siliciju Cijevi - (elektronske cijevi, 'lampe'), aktivni elektronički elementi bazirani na termičkoj emisiji elektrona Single-Ended - signal se formira na jednom aktivnom elementu, "najispravniji" način pojačavanja audio-signala Push-Pull - signal se formira tako da pozitivna i negativna poluperioda signala koriste zasebne, odvojene aktivne elemente A klasa - kod poluvodičkih pojačala, ustroj u kojemu je radna točka izlaznih aktivnih poluvodičkih elemenata uvijek u linearnom području - struja mirovanja teče cijelo vrijeme rada - prednost ovakvog načina rada je izbjegavanje preskočnih izobličenja koji se javljaju pri radu pojačala u B klasi AB klasa - struja teče i bez signala, aktivni element je uključen kako bi se eliminirala većina preskočnih izobličenja - takva pojačala neprestano prelaze iz klase A u klasu B i obrnuto B klasa - struja teče samo za vrijeme trajanja signala NPN, PNP - tri poluvodička sloja, vanjski istog tipa, a srednji suprotnog. Gledajući tok elektrona, NPN tranzistori i N-kanalni FET sliče elektronskim cijevima, dok PNP nema ekvivalenta u svijetu elektronki Poluperioda - dio signala, npr. sinusoide u odnosu na referentnu točku potencijala (zemlja), pola periode je pozitivnog otklona, a pola negativnog Struja mirovanja - struja koja drzi uključenim izlazne tranzistore - vidi AB klasa i A klasa Kvazi komplementarno - oba tranzistora izlaznog stupnja NPN, ili rijetko PNP tipa Bi-amping, multi-amping - način pogona zvučničnog sistema u kojemu se koristi više od jednog pojačala. Najveći broj korištenih pojačala u konačnici odreñuje ustroj zvučnika, tj, pojačala može biti koliko i zvučničkih jedinica, ali ne uvijek. U praksi je najčešći pasivni-biamping, tj. korištenje jednog

pojačala za bas, a drugog za srednje/visokotonski dio. Napajanje - izvor napona i struje za sklopove pojačala, idealno baterija odnosno akumulator, kvaliteta realnog napajanja teži kvalitetama baterijskog napajanja Stupnjevi - aktivni elektronicki sklopovi kroz koje prolazi signal Izlazni stupanj - omogucuje strujno pojacanje signala pojacala Bipolarni tranzistori - troslojni poluvodicki elementi pnp ili npn tipa - za upravljanje tranzistorom potrebna struja - bipolarni tranzistor je strujno upravljani element kojemu je tok struje izmedju kolektora i emitera posljedica toka struje izmedju baze i emitera MOSFET - tranzistor s efektom polja - za razliku od tranzistora funkcionira na potpuno različitom principu budući da pripada naponski upravljanim elementima poput elektronskih cijevi Elektrolitski kondenzator - kondenzator od aluminijske folije na koju je elektrokemijskim procesom nanesen dielektrik - aluminijev oksid - aluminijev oksid vodljiv je samo u jednom smjeru pa su takvi elektroliticki kondenzatori polarizirani. Njihov tehnički ustroj je takav da ovisno o uvjetima rada imaju kraći vijek trajanja u odnosu na ostale elemente. ESR - ekvivalentni serijski otpor je omska komponenta ekvivalentnog serijskog spoja kondenzatora (equivalent serial resistance) Metal film - otporni sloj od naparenog metala Carbon film - otporni sloj od ugljika Neinduktivni metal film - samo po sebi razumljivo, neinduktivni metal film otpornici Niskoinduktivni MPC - otpori izradjeni od metalne folije sa neznatnim induktivitetom PPM - broj milijuntnih dijelova (parts per million) Minimalisti čka pojačala - konstruirana s minimalnim brojem elektroničkih sklopova Dinamika - raspon izmedju najtišeg i najglasnijeg tona Tonski spektar - raspon prenesenih frekvencija Driver - stupanj prije izlaznih tranzistora, ponekad se tako naziva i cijeli sklop prije izlaznih tranzistora

Zahtjevni zvučnici - zvučnici koji imaju vrlo nisku ili vrlo nelinearnu impedanciju pa time zahtjevaju isključivo stabilno pojačalo, te svi ostali zvučnici velikih dinamičkih i tonskih mogućnosti koji za najkvalitetniji rad zahtjevaju najkvalitetnija pojačala Neutralnost - u idealnom slučaju odsutnost bilo kakvih izobličenja, u praksi stanje pri kojem su izobličenja nenametljiva u mjeri da nisu iritantna iskusnim slušateljima. Kategorija koja je subjektivna koliko i objektivna. Prostornost - ugodna manifestacija stereo-efekta, tj. efekt postignut reprodukcijom dvo- ili višekanalnih snimaka koji ostavlja približan dojam zvučnog polja kakvo stvara živa izvedba snimljene glazbe. Pojam je stavljen u navodnike jer pomoću današnje komercijalne tehnologije nije moguće doista reproducirati prostorne osobine zvuka, već samo neke naznake.

>>na vrh

proizvodi / tehnički opisi / novosti / galerija / o nama / početak

©2004 no/LAB ::: e-mail: nolab@vmpseurope.com