Kan man overhovedet drive et par – godt nok hybrid – elektrostater fra en single ended triode (SET) forstærker? Det forsøger denne anmeldelse, at give et svar på. Det hører med til historien, at det ikke er en hvilken som helst SET forstærker vi har med at gøre. Den er dansk, udviklet og bygget af Audio Classic, og udstyret med det russiske 6C33C rør som udgangsrør.
Dette rør var totalt ukendt i vesten indtil en russisk jagerpilot under den kolde krig besluttede sig for at afhoppe til vesten, stjal sit MIG25 jagerfly, og landede i en lufthavn i Japan. Da NATOs ingeniører skilte flyet ad, fandt de et rør – 6c33c – der fungerede som regulator i radarsystemets strømforsyning. Der sad det fordi rør bedre end IC’er tåler EMP fra atomsprængninger. Så det er godt at vide, at mine forstærkere måske vil overleve en atomkrig, selvom jeg næppe selv vil…
Og hvilken relevans har det så for en audioforstærker, kan man måske spørge. Ikke meget. Til gengæld har rørets data stor relevans. Der er nemlig tale om et rør, der godt nok har lavt gain, men til gengæld også har meget lav anodemodstand, relativ lav forsyningsspænding, og kan levere relativt meget strøm. Se hér bliver det straks mere interessant end hvorvidt en eller anden kold-krigs radar kan overleve en atomkrig. Det betyder nemlig, at det bliver meget nemmere at designe en god udgangstransformator. Den lave anodemodtand betyder, at viklingsratio imellem primær og sekundærsiden i udgangstrafoen kan holdes nede. Det sikrer lav DC modstand, og gør at man kan bruge store jernkerner (der sikrer god basgengivelse, og høj strømkapacitet inden kernen mætter) uden man ryger ind i problemer med højfrekvensgengivelsen på grund af kapacitans i viklingerne. Med andre ord: Stor båndbredde, høj effekt!
Inden jeg kommer til, hvordan Audio Classic forstærkeren lydmæssigt fungere sammen med mine Martin Logan Vantage højtalere, vil jeg prøve at elaborere lidt om hvorvidt de rent elektrisk passer sammen.
Udgangseffekt, følsomhed, spredning og lydniveau
Hvor meget effekt har man egentlig brug for? Traditionelt betragtes elektrostathøjtalere som værende tungtdrevne. Med andre ord, de forventes at kræve en strømstærk forstærker med høj udgangseffekt og lav udgangsimpedans. Hvorfor i alverden kan man så finde på at drive et par elektrostater fra et par single-ended triode(SET) forstærkere, der tilmed ikke bruger modkobling til at sænke udgangsimpedansen?
Før vi begynder at se på hvordan forstærkerens – relativt høje – udgangsimpedans påvirker højtaleren, så kan vi se på, hvor stort et effektbehov man egentlig har. Til det skal vi bruge følgende parametre:
• Højtalerens følsomhed: 91 dB (1W, 1 meter, 1 kanal)
• Højtalerens spredning: 30 grader
• Forstærkerens udgangseffekt: 20 Watt
• Afstanden fra højtaleren til lyttepositionen: Op til 4 meter i min stue
Konventionelle dynamiske højtalere spreder lyden ud i en næsten 180 graders vinkel, bortset fra den øverste diskant, der er mere rettet mod lyttepositionen. Det betyder, at lydniveauet vil aftage med ca 6 dB for hver fordobling af afstanden. Med andre ord: I lyttepositionen 4 meter væk fra konventionelle højtalere, er lydniveauet aftaget med ca 12 dB. For elektrostathøjtalere, der er langt mere direktionelle, aftager lyden kun med ca. 3 dB pr fordobling af afstanden, dvs. 6 dB efter 4 meter. Da vi samtidig har to højtalere til stereo vil det samlede lydniveau forøges med ca. 4 dB (hvis det var et dual mono signal ville forøgelsen være 6 dB, men da højre og venstre kanal er forskellige, sker der ikke helt en fordobling). Vi kan nu definere en følsomhed Sl i lyttepositionen (4 meter) som Sl = 91 dB + 4 dB (stereo) – 6 dB (afstand) = 89 dB (1 Watt, 4 meter, stereo).
Idet vi nu kender lydniveauet i lyttepositionen ved 1 W, kan vi nemt beregne det maksimale lydniveau SPLmax med en given forstærkereffekt. For hver fordobling af forstærkereffekten øges lydniveauet med 3 dB. Dvs. at lydniveauet ved en effekt P kan gives som SPLmax = 3dB*(log2(P))+Sl.
For et par Martin Logan Ethos eller Vantage drevet af et par Audio Classic 6C33C fås således:
SPLmax = 3dB*(log2(20))+89 dB = 3dB*4,32 + 89 dB = 13 dB +89 dB = 102 dB.
Den givne kombination af forstærker og højtaler er således i stand til at producere et vedvarende lydniveau i lytte positionen på 102 dB. Det er temmelig højt, og da rørforstærkere generelt dels klipper ”pænt” og dels er i stand til at levere langt mere effekt kortvarigt, kan vi forvente at vi kan opnå langt højere lydniveauer i musikkens spidser. Dette stemmer godt overens med mine personlige erfaringer. Jeg har målt over 110 dB i musikkens peaks uden hørbar klipning. At det så er et langt højere lydniveau end jeg bryder mig om er en anden sag…
Det kunne være interessant, at se på, hvor stor effekt der kræves til at levere samme lydniveau med et par dynamiske højtalere med en følsomhed på f.eks. 86 dB (1 Watt, 1 meter).
Sl = 86 dB + 4 dB (stereo) – 12 dB (afstand) = 78 dB (4 meter, stereo)
SPLmax = 3 dB*(log2(P)) + Sl => P = 2 ^((SPLmax-Sl)/3)) = 2^((102-78)/3) = 2^8 = 256 Watt
For at opnå samme lydniveau i lyttepositionen med et par dynamiske højtalere med gennemsnitlig følsomhed, som en 6C33C SET forstærker kan levere på et par Martin Logan Ethos/Vantage skal vi altså bruge over 250 W i udgangseffekt! Vi ser her, hvor stor en fordel kombinationen af en relativt høj følsomhed og en kontrolleret spredning har, og vi ser også, at det der ved første øjekast lignede et dårligt match faktisk kan give ret god mening. Vi kan i hvert fald spille højt nok!
Men hvad så med SET forstærkerens høje udgangsimpedans; er det ikke et problem?
- Det ser vi på i næste afsnit…
Frekvensrespons og sammenhæng mellem udgangs- og indgangsimpedans
Traditionelt er der to udfordringer ved at bruge SET forstærkere:
1) Basenhedens oversving er dårligt dæmpet, da forstærkeren ikke yder elektrisk dæmpning
2) Højtalerens impedansforløb vil have indvirkning på frekvenskarakteristikken
Tunge basmembraner i et basreflekskabinet med en skarpt tunet portresonans kan give store problemer i forhold til dæmpning. Enhedens udsving er simpelthen ikke akustisk dæmpet særlig godt af luften i kabinettet. Derfor vil højtalerafstemning med eksempelvis aperiodisk, akustisk ventil eller lignende ofte være et bedre match for SET forstærkere. Hvis forstærkeren har en meget lav udgangsimpedans, er kravene til akustisk dæmpning langt mindre idet forstærkeren vil yde tilstrækkelig elektrisk dæmpning.
I vores eksempel drives Martin Logan højtalerens bas af sin egen indbyggede forstærker med meget lav udgangsimpedans. Derfor ”ser” SET forstærkeren aldrig basenheden direkte. Faktisk ser den kun en meget høj impedans som SET forstærkeren ingen problemer har med at drive. I Figuren nedenfor er højtalerens (Ethos) impedans plottet (sort) sammen med en måling af højtalerens frekvensgang foretaget af HiFi World (rødbrun), en beregnet kurve af, hvordan højtalerens frekvensgang påvirkes af Audio Classic 6C33C forstærkerens udgangseffekt. Kurverne er beregnet som følger:
Ud fra hældning af 6C33C gitterlinje i 6C33C rørets arbejdspunkt (200 mA, 200 V) kan rørets udgangsimpedans estimeres til 200 Ohm. Hertil lægges RDC fra udgangstrafoens primærside (56 Ohm). Disse divideres med udgangstrafoens impedansskalering (600/4=150), og RDC fra udgangstrafoens sekundærside (0,4 Ohm) lægges til. Resultat: 2 Ohm (ca.).
- Måling (HiFi World) af Martin Logan Ethos' frekvensgang+ en beregning af hvordan denne påvirkes af 6c33c forstærkerens udgangsimpedans
- AmpSpeaker.jpg (34.86 KiB) Vist 9605 gange
Udfra HiFi Worlds måling af højtalerens impedanskarakteristik kan forstærkerens modulation af frekvensgangen beregnes. Denne modulation lægges til HiFi Worlds måling af højtalerens frekvensgang og normaliseres i forhold til middelrespons mellem 30 Hz og 15 kHz. De stiplede linjer er lineære fit til de målte/beregnede kurver. De viser den generelle tendens. Som det ses, har højtalerens intrinsiske respons et svagt løft på ca. 3 dB fra bas til diskant. Det vil medvirke til, at højtaleren fremstår detaljeret og luftig, men betyder, at man skal være varsom med for lyst klingende signalkilder. Drevet af Audio Classic 6C33C SET forstærkerne ses et svagt fald på ca 1,5 dB fra bas til diskant. Dette vil få højtaleren til at fremstå mere afslappet. Forskellen er dog meget lille, og vil i de fleste tilfælde nok blive ”overdøvet” af indflydelsen fra lytterummet.
Hvordan lyder det så?
”The proof of the putting is in the eating” siges det, så lad os komme til sagen: Hvordan er lyden?
Kort og godt: Meget åben, umiddelbar og detaljeret, med en – i mangel af bedre ord – nærmest organisk fornemmelse for musikerne og deres placering i rummet.
Martin Logan Vantage deler mellem bas og panel ved ca 400 Hz, så alt over denne frekvens gengives af én enhed uden deling hverken akustisk eller elektrisk. Når dette drives af ét enkelt udgangsrør i single ended klasse A konfiguration er der virkelig ikke meget til at influere eller udtvære lyden. Det er virkelig en speciel oplevelse, og en jeg under enhver musik- eller HiFi-interesseret at prøve. Stemmer gengives med en realisme, jeg aldrig har hørt bedre fra noget HiFi system uanset pris. På Stings ”The Last Ship” (fremragende plade – i mine ører klart blandt hans bedste), er der på et af numrene en kvindelig vokal, der kommer ind ca. halvvejs. Selvom jeg kender den optagelse indgående, gav det et sæt i mig da hun kom ind, så realistisk er det. På Marianne Faithful’s ”Easy Come Easy Go” er der nogen træblæsere – specielt en basklarinet - hvor man virkelig kan høre både luft, instrumentets ”krop”, og musikkerens bittesmå tonale fraseringer. Også hér må jeg konstatere, at det er det tætteste på oplevelsen af træblæsere live akustisk jeg har oplevet.
Klassisk musik gengives meget autentisk. Jeg var netop hjemkommet fra en ferie i London, hvor jeg havde været til koncert i St. Martin in the Fields. Da jeg kom hjem, skulle jeg naturligvis teste hvor naturtro mine barokplader netop derfra blev gengivet. Og jeg blev ikke skuffet. Selvfølgelig kan en optagelse aldrig helt indfange og gengive klangen og størrelsen af en barokkirke, men følelsen var der, detaljerne varder, og den naturtro oplevelse af instrumenterne var der. Trafikstøjen fra Trafalgar Square savnede jeg ikke… I den anden ende af den klassiske musiks dynamisk skala kan jeg nævne sværdsangen fra Wagners Siegfried med Solti/VPO/Windgassen fra Deccas legendariske indspilning (engelsk presning). Hammer-mod-ambolt slagene fremstod med en dynamik, som igen var et niveau over alt jeg tidligere har oplevet. Specielt det sidste slag, hvor Siegfried i ét slag kløver ambolten fik mig til at lette i sofaen. Det bekræfter, at gode rørforstærkere besidder en mellemtonedynamik, som transistorforstærkere aldrig kommer i nærheden af.
Pop (Abba, Erasure, Eurythmics, Kate Bush) opleves på godt og ondt som det er optaget: Gode optagelser er en fest, komprimerede optagelser lidt en pest. Bluesbaseret rock, som Deep Purple ”Made in Japan”, Muddy Waters & The Rolling Stones ”Live at the Checkerboaard Lounge” eller Led Zeppelin III gengives med en virkelig god fornemmelse af timing, guitar, sang, trommer, you name it.
Det eneste punkt, hvor det fungerede bedre med Vincent SP-T100 monoblokkene (som i øvrigt ikke sådan lige er til at vælte af pinden) er hvis man skal spille meget højt enten hiphop (The Streets), komprimeret rock (Iron Maiden), eller actionfilm for fuld skrue.
Alt i alt må jeg tilstå, at jeg er noget overrasket over, hvor godt det fungerer. Jeg havde en fornemmelse af, at det kunne være et godt match, men på den anden side, så var jeg egentlig ret glad for Vincent sættet. Men jeg må sige, at enhver tvivl er blevet ryddet af vejen. Kombinationen af elektrostater og SET forstærkere fantastisk, og i forhold til naturlighed og stemmer bedre end alt andet jeg har hørt, uanset pris.
Målinger er udført af Noel Keywood, beregninger af Jesper Bevensee Jensen.
)
