AFM-50 • Monophonic Power Amplifier







Specificatii tehnice
de Luca Chiomenti

Am prezentat publicului primul meu proiect pentru producția industrială în urmă cu 25 de ani. În introducere am scris: "Credem că, în ultimii 20 de ani, înalta fidelitate a ajuns pe o pistă oarbă. Există o cursă inutilă către perfecțiunea tehnică. Pentru prea mult timp, scopul final părea să fie atingerea limitelor instrumentelor de măsură. Această alegere părea să fi uitat adevărata funcție a unui amplificator audio: să reproducă muzica printr-un transductor electroacustic."





25 de ani mai târziu, situația părea și mai confuză. Astăzi, există un acord general că testele utilizate în mod obișnuit pentru amplificatoarele de frecvență audio nu sunt corelate cu calitatea audio. Audiofilii resping în mare măsură specificațiile tehnice și testele de banc ca indicator al calității subiective a sunetului. Cu toate acestea, testele de banc perfecte par a fi esențiale pentru orice produs de pe piață.





Nu pot sintetiza peste 25 de ani de studii și cercetări (personale) privind relația dintre experiența subiectivă și măsurătorile de laborator. Mi-am bazat studiile pe experimente directe și pe sute de pagini de bibliografie care acoperă peste 80 de ani. Sper să finalizez în curând o lucrare albă despre acest argument. Acum voi încerca să dau câteva puncte focale care stau la baza designului Riviera.
Trebuie să ne întoarcem la început. Un amplificator audio trebuie să reproducă un semnal cu cea mai mare fidelitate... pentru urechea umană, nu pentru instrumente. Aceasta este ideea.



 

Este esențial:

1) să înțelegem unele aspecte ale funcționării sistemului auditiv uman și, în consecință

2) să definim caracteristicile semnalului reprodus pentru urechea umană, nu pentru un sistem electronic de măsurare.



Să începem de la ureche.

 

• Când auzim un ton pur, multe studii au verificat crearea de armonici în interiorul urechii și, mai precis, în cohlee. Aceasta nu este o descoperire nouă. Primele rapoarte despre această distorsiune sunt de la Fletcher (da, celebrul curbei Fletcher-Munson, în anii '20); rapoarte mai precise au venit de la H.F. Olson (Acoustics, 1947) și mulți alții mai târziu. Este interesant de observat că urechea generează niveluri foarte ridicate de armonică a doua: aproximativ 10% pentru niveluri de presiune de 90dB (nu 120dB, 90dB!). Nivelurile armonicilor de ordin superior scad odată cu ordinul armonicilor. Putem defini un spectru al distorsiunii armonice a urechii. Forma distribuției armonicilor este foarte importantă: există o predominanță ridicată a armonicilor de ordin inferior, cu un spectru descrescător. Acest spectru se modifică odată cu nivelul de presiune, dar acest aspect este prea complex pentru a fi examinat aici. Punctele cheie sunt: 1) nivelul ridicat de distorsiune pe care urechea îl generează singură; 2) sistemul ureche+creier anulează aceste armonici, iar percepția este cea a unui ton absolut pur. Cu alte cuvinte, sistemul auditiv suprimă armonicele generate de el însuși. Interesant, nu-i așa? Și mai interesant este următorul lucru: sistemul suprimă sunetul din "acea" gamă de armonici chiar dacă acestea sunt de origine "externă ", cu condiția ca forma, modelul, să fie păstrat. Destul de evident: sistemul este programat să anuleze acea formă de distorsiune și nu poate distinge dacă originea distorsiunii este internă sau externă (unele fenomene muzicale interesante sunt legate de acest comportament, de exemplu, nota fundamentală lipsă). În cazul în care armonicele diferă de această formă de model, sistemul ureche+creier detectează armonicele ca fiind tonuri diferite. Pe baza acestui fapt, credem că un amplificator care generează un spectru de distorsiune similar cu cel al urechii umane va rezulta extrem de transparent și curat, chiar dacă nivelul său de THD este relativ ridicat.
• Mecanismul menționat mai sus este dependent de nivelul de presiune. În sinteză, cu cât nivelul de presiune este mai ridicat, cu atât mai mare este distorsiunea armonică pe care urechea noastră o generează (și o acceptă). Acest lucru ne determină să preferăm amplificatoare cu distorsiune care crește monoton odată cu puterea de ieșire.
• Cu cât presiunea este mai mare, cu atât mai mare este ordinea armonicilor pe care urechea le generează. Acest lucru înseamnă că, la niveluri mai ridicate, poate fi acceptată o cantitate crescută de armonici de ordin superior.
• Distorsiunea detectabilă depinde, printre altele, de: 1) de raportul dintre valoarea de vârf și valoarea medie a semnalului; 2) de durata fiecărui vârf de semnal. Studiile au dovedit că distorsiunea poate atinge chiar valori foarte mari și totuși rămâne inaudibilă dacă durata vârfului este foarte scurtă.
• Mascarea este fenomenul bine cunoscut în care un ton de nivel scăzut aflat în imediata apropiere a unuia de nivel mai ridicat nu este audibil. Acest lucru poate limita influența distorsiunii IM într-un amplificator cu o predominanță a armonicilor de ordin scăzut. Acest efect pare să fie și mai mare dacă forma spectrului de distorsiune al amplificatorului este apropiată de cea a urechii.
• Feedback-ul este metoda clasică utilizată pentru a reduce THD și pentru a îmbunătăți performanțele circuitului (THD, IMD, lățime de bandă, zgomot și altele). Din păcate, feedback-ul reduce mult mai mult armonicile de ordin inferior (mai puțin dăunătoare și mai "benigne" pentru ureche) decât cele de ordin superior. Mai mult și mai bine: nivelurile ridicate de feedback acționează ca un generator și "multiplicator" al armonicilor de ordin superior (armonici pe care urechea le detectează ca fiind "disonante" și zgomotoase). Chiar dacă aceste armonici de ordin înalt se află sub nivelul de audibilitate, mecanismul generează un "prag de zgomot" care pare a fi absolut nedorit pentru urechea umană. Toate acestea sugerează evitarea feedback-ului (în special a feedback-ului global) sau încercarea de a reduce la minimum utilizarea acestuia.

Plecând de la această bază teoretică, am definit caracteristicile ideale pentru amplificatoarele "dedicate urechii umane". Amplificatoarele Riviera sunt optimizate pentru testul pe bancă care a demonstrat o relație reală doar cu experiența de ascultare, fără a ține cont de virtuozitatea tehnică pură. Ne-am concentrat pe următoarele puncte.
 

• Optimizarea distorsiunii pentru amplitudine și frecvență: THD nu trebuie să fie extrem de scăzută, dar trebuie să urmeze absolut forma de distorsiune a urechii umane. Aceasta înseamnă predominanța armonicilor de ordin inferior, cu distribuția lor regulată în frecvență (cu cât ordinul este mai mare, cu atât nivelul armonicilor este mai mic, cu o relație între armonici similară cu cea a urechii umane). În plus, nivelul de distorsiune trebuie să crească monoton odată cu nivelul de putere. Amplificatorul trebuie să aibă un clipping moale și, dacă este posibil, spectrul de distorsiune trebuie să fie similar cu spectrul urechii umane chiar și în această zonă (sau la un nivel cât mai ridicat posibil înainte de a pierde forma corectă).
• Utilizarea unui feedback global zero și a unui nivel minim de feedback local, pentru a minimiza efectul negativ menționat mai sus pe care această tehnică îl are asupra rezultatului sonor. Aceasta este cea mai bună modalitate de a ajunge la comportamentul dorit în materie de distorsiune.
• Un bun BW în buclă deschisă.
• Un DF rezonabil, ca în cele mai bune amplificatoare cu tuburi: între 15 și 20, fără a căuta înregistrări inutile. Acest punct contribuie, de asemenea, la furnizarea de articulare și bogăție armonică în frecvențele joase.
• Stabilitate totală pe fiecare sarcină.
• Absența protecției, pentru a evita efectele lor negative asupra sunetului și dinamicii.
• Atenție extremă la alimentarea cu energie.

Aceste puncte teoretice sunt apoi implementate într-un proiect real de amplificator.

Iată modul în care am implementat aceste puncte.
 

• Reacția globală zero și utilizarea minimă a reacției locale, atunci când este absolut indispensabilă, este prima soluție pentru a ajunge la comportamentul de distorsiune dorit.
• Utilizarea clasei A în toate etapele este consecința logică: avem nevoie de o liniaritate maximă fără "trucuri".
• Soluția hibridă este următoarea consecință logică: trioda este cel mai bun amplificator de tensiune și, mai ales într-o configurație s.e., oferă o formă de distorsiune "naturală", foarte apropiată de cea necesară. Dispozitivele de siliciu (și în special Mosfet-urile) sunt cea mai bună alegere pentru a gestiona puterea și impedanțele mici; dacă sunt utilizate și comandate corespunzător, acestea pot oferi și o formă bună de distorsiune. În topologia adoptată, ele oferă și impedanța de ieșire dorită.
• Circuitele de protecție deteriorează sunetul. În gândirea noastră acest lucru este un fapt. Deci... fără circuite de protecție (doar siguranțe pe șinele PSU). În consecință, o dimensionare cu adevărat mare, nu pentru aspect (condensatori de tip cocaină...), ci în punctele cheie reale (PSU, transformatoare, dispozitive de putere). O consecință secundară este necesitatea unei dimensionări mecanice adecvate de asemenea.
• Proiectare precisă a PSU. 2 transformatoare și 5 PSU separate. PSU de tuburi este filtrat PI și stabilizat (cu un MOSFet); în etapa PSU de putere audio există și ea un filtru PI și capacitatea distribuită: în loc de 2 condensatoare mari și lente, multe condensatoare mici și rapide, cu ultimele extrem de aproape de fiecare dispozitiv de putere.
• A existat o lungă și precisă optimizare muzicală și de banc (cu o trecere continuă de la banc la camera de ascultare și invers).
• Fabricare mecanică și "fizică" cu un nivel de calitate al unui instrument de laborator și un design made in Italy.

 

Amplificator monofonic de putere

• Putere 50W / 8 Ohm
• Zero Feedback
• Pură "Clasa A"
• Design hibrid (Triode, BJT, Mosfet)
• 1 intrare dezechilibrată RCA
• 1 intrare XLR echilibrată (echilibrată adevărată)
• Circuit HAO-HD (Aural Optimized Hybrid Design)
• Clasă "A" pură, Zero Feedback, hibrid (trioda, BJT, Mosfet)
• Intrare echilibrată și dezechilibrată cuplată prin transformator.
• Putere: 180W / 2 Ohmi, 100W / 4 Ohmi, 50W / 8 Ohmi Clasa "A" pură

Dimensiuni: 1,5 metri: 26×43,5×27,5h cm.
Greutate: 22,5 Kg.