FIRST WATT - Vintage Benchmark

[Fejensen]

Super .

Et hint du sikkert ved alt om i forbindelse med disse her målinger og måske især IMD målingerne ?

Vær opnærksom på problemstillingen med GND LOOPS ! Jeg har eksperimenteret en del med det for at undgå både for gode og for dårlige målinger og det er lidt et dilemma .

Du har to skærmede kabler til dit måleudstyr et GENERATOR OUTPUT og et INPUT . Har du skærmen forbundet i begge kabler i begge ender ( hvilket man jo normalt har ) skaber du altså et eksternt GND LOOP ( 2 stelforbindelser , der bør kun være 1 ) som i den grad kan påvirke resultatet, Den eksterne ret store loop kablerne nu danner kan opsamle en hel del. Men det kan også påvirke stelvejene internt i forstærkeren .

Næste dilemma hvilken stel reference bør jeg benytte ? Den støjsvage ved input terminalen eller på HT terminalen ?

Umiddelbart tænker man at man gerne vil måle mellem HT terminalerne for det er jo det der ender i højttalerne men min erfaring er at STEL returen i HT terminalen er ofte meget støjfyldt . Det afhænger usansynligt meget af hvor gode designerne har været til både printlayout og kabelføring især.

Næste dilemma , har du en attenuator hvilken STEL skal den så neddele til den støjsvage eller den støjfyldte ?

Jeg er endt op med at have skærmen forbundet i begge ender på GENERATOR delen men har løftet skærmen fra ved måleproben så kablet stadig er skærmet men nu reelt kun differensmode.

Jeg kan så connecte måleprobens attenuator stel til den ene eller den anden men det er et kompromis.

Så måler jeg med begge stel referencer og er der store forskelle i både THD og NETDELS relateret støj og disses harmoniske så er det ofte et udtryk for uhensigtsmæssig STEL system og ledningsføring og så er dilemmaet hvilken måling er mest korrekt ?

Men med din erfaring kender du sikkert disse problemstillinger bedre end jeg gør.

Vh. Frank

[Klarskov]

Hej Frank og Kenneth.
Jeg følger jeres diskussion med stor interesse. Jeg har selv nu og da eksperimenteret med en PC+Lydkort som alternativ til TDH-analysatorer m.v. men altid være usikker på, om jeg målte rigtigt! Jeg glæder mig til at blive klogere.
Jeg har også et forslag: JVC receiveren er opgivet til 0,1% THD ved 50W i 8 ohm. Det kunne være sjovt, hvis Frank havde mod på at tjekke, om det holder. Jeg aner ikke, hvordan JVC'en opfører sig, men mange forstærkere, jeg har målt på, har vist noget varierende forvrængning alt efter niveauet. Flere gange ligger THD lidt højere under 1 W ud - andre gange lavere. Det er først når man nærmer sig klippegrænsen, at TDH følger niveauet - og THD stiger (naturligvis) med raketfart, når man kommer over klippegrænsen (på transistorforstærkere, altså).

Men igen: Jeg følger med spænding jeres eksperimenter. (I øvrigt: Kenneth er i godt selskab. Siegfried Linkwitz var faktisk også mikrobølgeekspert. Så vidt jeg husker noterer han et sted, at bølgelængderne i audioområdet og mikrobølgeområdet er sammenlignelige!)

Vh
Hans Jørgen

[KenRas]

Jeg har også et forslag: JVC receiveren er opgivet til 0,1% THD ved 50W i 8 ohm. Det kunne være sjovt, hvis Frank havde mod på at tjekke, om det holder. Jeg aner ikke, hvordan JVC'en opfører sig, men mange forstærkere, jeg har målt på, har vist noget varierende forvrængning alt efter niveauet. Flere gange ligger THD lidt højere under 1 W ud - andre gange lavere. Det er først når man nærmer sig klippegrænsen, at TDH følger niveauet - og THD stiger (naturligvis) med raketfart, når man kommer over klippegrænsen (på transistorforstærkere, altså).

Det du oplever med THD ved varierende output niveau er netop det Frank har som et tema i denne tråd. Nemlig den crossover forvrængning vi får i push-pull effekttrin. Jo lavere effekt, jo mere dominerende bliver effekten af crossover. Man skal også være opmærksom på at ønsker du at måle fx. 0,01% THD, så kræver det minimum 80 dB dynamisk område. Er signal niveau for lavt (<<1W) risikerer du at rende ind i måleudstyrets støjgulv.

Pga crossover forvrængning ser du næsten altid THD specifikationer angivet ved max specified output power. Men som Frank påpeger, så er THD jo mest interessant ved ens faktiske lytte niveau som jo for det meste er under et par watt.

Mvh Kenneth

[Fejensen]

Hej Hans Jørgen , tak for din feedback det er jo altid rart at høre der er interesse .

Mit oplæg i denne tråd er udelukkende at dokumentere hvad der sker under 1W ! FAKTA ikke andet .

Der er forskelle i mellem de enkelte PUSH PULL og et hint kan du se i tråden QUASI KOMPLEMENTÆR Topologi NPN-NPN.

De STORE navne er vel også enige om at der er ting vi bare ikke kan forklare med målinger selv i vores tidsalder , det er et FAKTUM. En suveræn forstærker i form af forvrængningsmålinger kan lyde fordærdeligt og det modsatte tilfældet.

Ulineariteterne i transistorer stiger med stigende strømme og stigende spændingsfald og oveni det forskellige mod og med og forward koblinger og det har alt sammen fordele og ulemper.

Det spænder for vidt at inddrage mere end oplægget er til tråden her .

Men meningen var også at vise mulighederne med lydkort i dag men også at gøre op med alle de HiFi nørder som beretter om så og så mange hundrede Watt der skal til for at få en given højttaler til at synge . Det ødelægger kun din hørelse og High end lydoplevelsen er hurtigt et overstået kapitel. Min hørelse er ødelagt og det er ikke at anbefale. Så pas på hørelsen så man kan opleve rigtig HiFi i mange år det kan jeg kun anbefale.

Edit : Retfærdigvis skal måske lige nævnes at ja der er eksempler på at forstærkere går i knæ men det skyldes som regel HT konstruktøren ikke har gjort sit arbejde godt nok og ikke at forstærkeren er for lille , højtalerens impedans karakteristik er årsagen . De forstærkere der er velsignet med beskyttelses kredsløb er ofte for simple så de aktiveres fejlagtigt alt alt for tidligt og det skyldes de ikke tager højde for faseforholdene strøm/spænding.
Som du kan se i link 2 i indledningen taler man om et lytteniveau på 10mW altså 0.01W på en højttaler med en lav følsomhed på 87db .

Vh. Frank

[Mik112]

Er der nogen, der kort, kan fortælle hvordan alle disse målinger skal tolkes?

[Fejensen]

Den korte version er at det er en SPECTRUM ANALYZER eller REALTIME ANALYZER som viser frekvensinholdet af det signal der måles på.

THD ( Total Harminic Distortion ) og IMD ( Inter Modulation Distortion ) er målemetoder/standarder hvorefter HiFi udstyr kan måles og tanken var at kunne sammenligne mellem forstærkeres performance.

Den første HiFi norm var vistnok den gamle DIN 45500 som producenter af udstyr skulle kunne leve op til hvis de kaldte deres udstyr for HiFi. Her startede man med bla. en KLIRR faktor som også er forvrængning men som har en lidt anderledes definition end THD. IMD var vist ikke en del af denne gamle norm.

Jeg ved ikke hvilke normer der testes efter i dag .

vh. Frank

[Mik112]

@Fejesen. Mange tak for din forklaring

[KenRas]

Men igen: Jeg følger med spænding jeres eksperimenter. (I øvrigt: Kenneth er i godt selskab. Siegfried Linkwitz var faktisk også mikrobølgeekspert. Så vidt jeg husker noterer han et sted, at bølgelængderne i audioområdet og mikrobølgeområdet er sammenlignelige!)

Vi, altså Siegfried og jeg, var faktisk kollegaer fra 1990-1998 hvor vi begge arbejdede for Hewlett-Packard
Jeg skal dog være ærlig og sige at jeg aldrig har mødt ham. HP8566A/B spectrum analyzer’en som var kronen på hans arbejdsliv var banebrydende da den kom frem. Jeg har selv ejet en, men den blev solgt for nogle år siden.

I vores hifi verden er det jo mest som med-opfinder af Linkwitz-Riley-filteret han er kendt.

[Fejensen]

2. QUAD 303

20230920_145819.jpg

Intro : Denne forstærker er vel en af de få der har så mange forskellige vurderinger som spænder lige fra det ypperste til det modsatte.
MIn ''næse'' fortalte mig at der måtte være en teknisk årsag involveret og det måtte jeg undersøge derfor købte jeg et par stykker. Oprindelig brød jeg mig ikke om QUAD's design men jeg fik aldrig lejlighed til at lytte til noget af det det var lidt ude af rækkevidde kan man sige.
Men nu noget ældre er jeg faldet lidt for kombinationen 33+303 .
Min næse viste sig at have fat i noget og den historie måske en anden gang .

Men denne her er så vidt jeg kan se stadig helt original på komponentsiden men der er lavet andre terminaler men den var vigtig for mig som en form for reference fra ''den gang den kom fra fabrikken''.

Den fik lige en tiltrængt calibrering af bla. BIAS for der var stort set ingen.

Målinger i skema form

QUAD303_SNR16329_TabelDist.png

Og så RTA ( Real Time Analyzer eller Spectrum Analyzer ) målingerne

Quad303_16329_Calibrated_R-CH_1W-8ohm_THD.png

Quad303_16329_Calibrated_L-CH_1W-8ohm_THD.png

Quad303_16329_Calibrated_R-CH_1W-8ohm_IMD.png

Quad303_16329_Calibrated_L-CH_1W-8ohm_IMD.png

Vh. Frank

[Fejensen]

3. QUAD 303 , Frank's Version

20230920_172133.jpg

Intro :
Ja det er så min moderne version og dvs. der hvor jeg er endt med en ca. 3mdr. lang kamp med at få en 303 til at fungere med KUN MODERNE TRANSISTORER . Det var iflg. Engelske eksperter og en proffessor der underviste ingeniørerne et skræk eksempel på en gammel stabil konstruktion som man ikke lænegere kunne få stabil med tilgængelige moderne transistorer. Han havde prøvet men opgivet. Min her ser ud til at gøre det umulige . Tiden må vise om det holder eller om det er marginalt men indtil videre har jeg ikke kunnet provokere noget som helst men der er ingen garantier .

Målinger i tabel form

TabelDistortion_QUAD303_FranksVersion.png

Og RTA målinger ( Realtime eller Spectrum analyzer )

QUAD303_FrankVersion_THD_R-CH_1W-8ohm.png

QUAD303_FrankVersion_THD_L-CH_1W-8ohm.png

QUAD303_FrankVersion_IMD_R-CH_1W-8ohm.png

QUAD303_FrankVersion_IMD_L-CH_1W-8ohm.png

Vh. Frank

[KenRas]

Ja, der da lidt forbedring at spore på den opdaterede Quad, når man kigger på THD. Dog synes det interessant at de harmoniske ikke aftager i amplitude på den opdaterede. Har du nogen ide om hvorfor det er tilfældet?

Og gad vide om det påvirker forstærkerens lyd signatur??

Kan du beskrive, gerne med diagrammet, hvad du rent faktisk har gjort for at få den stabil? Det tænker jeg kan være nyttigt for de teknisk kyndige.

Mvh Kenneth

[Fejensen]

De er ret ens her ved lave niveauer men det ligner på begge rester af crossover distortion synes jeg men det er jo lave niveauer. De er justeret som i manualen og vi er helt nede på ca. 5-10mA .

Det er jo en triplet udgang men jo en quasi type set udefra. Triplet typen har noget lokalmodkobling som sikkert er derfor P.Walker valgte den i sin tid men det er også triplet'en der giver stabilitets problemerne med parasitic oscillations i netop denne lokale loop med de hurtigere moderne transistorer.

Mine ændringer er desværre ikke sådan lige at gengive kort for de er ret omfattende.

1. Jeg har lavet hele ledningsføringen om til et STAR GND system bla. fordi der er brugt en daisy-chain approach som giver problemer og den sammenbundne wire harness der går fra indgang til udgang ( stik i den ene ende Transistorer i den anden ende og PCB på mellemvejen ) med begge kanalers ledninger giver store udsving mellem forstærkere nok fordi koblingerne internt i denne wire harness er lidt tilfældig afhængigt af hvem der har samlet den. Placeringen af de mest kritiske ledninger giver anledning til store IMD udsving. Det at måle IMD med begge kanaler gav typisk de laveste forvrængninger pga. af udfasninger . Der var mange indikationer af at det var en del af problematikken så derfor lavede jeg det om og fortsatte derfra. Et utal af forsøg for at finde årsagerne hvis overhovedet muligt.

2. Jeg har flyttet den ene strømforsynings elektrolyt om til udgangen af regulatoren fordi tests viste at alt havde betydning ledningsføring , impedans ved udgangstransistorer , PCB layout you name it. Kapaciteterne også øget. Designet er ikke berømt for høj PSRR ( Power Supply Rejection Ratio ).

3. Indførelse af stabilitets condensatorer ala Miller caps men den traditionelle metode virkede ikke så jeg opfandt min egen. Nej jeg byggede forstærkeren i LTSpice og selv om den ikke viste nøjagtigt hvor problemt lå kunne je se nogle Q-opsving som ledte mig på et spor og det gav resultat til sidst.

4. Ændringer i Regulatoren fordi den også blev ustabil med moderne transisistor. Fobedret ripple undertrykelsen og en form for SLOWSTART til at dæmpe surgestrømmen i udgangscondensatorerne under powerup og dermed den ofte trælse lyd i HT som de her gamle Vintage Amps kan forårsage men QUAD 303 standard er nu ganske fin allerede.

5. Jeg har også ændret Clamp dioderne som indgår i sikringskredsløbene ( dem som sikrer VAS trinnet og ikke strømbegrænserne ) fordi de gamle gav anledning til en del al for tidlig klipning så de er erstattet af TRANSDIODER , altså bare en B-C kortsluttet BC337 el. lign. Det var nu mest fordi mange forsøger at øge strømbegrænserne uden måske at have bemærket effekten af de her. Men det kompromitterer jo udgangstrinnet så det ville jeg ikke.

Og så har jeg sikkert glemt noget .

Nu er de ret ens her ved lav effekt men min udgave er bedre ved højere effekter. Mindre IMD men jeg husker ikke helt hvor meget. Men det væsentligste var at finde en mulighed for at kunne reparere dem med moderne transistorer. Selv tilgængelige 2N3055 som måtte være ''ægte'' giver ustabilitet. Det så jeg på den ene kanal der virkede på min udgave den havde masser af THD og parasitiske oscillationer og det havde den såmænd kørt med i årevis indtil Elektrolytterne lækkede. Så den har nok ikke lydt ret godt .

Men det er jo efterhånden også umuligt at finde transistorer der IKKE er KINESISKE COUNTERFEIT FAKES selv om nogle også bruger stadig tilgængelige TO-3 alternativer men de er ofte også FAKE.

Så mine er TO-3P , Toshibas 2SC5200 med Toshiba Driver også. Og JO det lykkedes at få dem anbragt men også kun lige.

Jeg var igang med at lave en tråd på den britiske site som jeg har gjort på Vinylengine men inden jeg rigtigt var kommet igang blev jeg bandlyst . Jeg havde lavet en intro og starks var der ''ballade'' med eksperter i forsvars position de troede åbenbart det ville blive en negativ omtale . Jeg bad dem så høfligt om ikke de lige kunne vente indtil jeg havde haft en chance for at vise resultaterne og så belv jeg bandlyst med begrundelsen ''Aggressive attitude '' de kunne åbenbart ikke skelne mellem det og min entusiasme men så har jeg jo prøvet det også.
Men nu er der gået lidt lang tid og dokumentationen skulle have været gjort med det hel i frisk erindring. Det er det ikke mere så jeg orker nok ikke at gøre et nyt forsøg.

Som jeg har nævnt i introen her så har jeg nogle udfordringer som betyder at jeg skal minimere stress og selv hobbyen her bliver til stress når det bliver lidt for intenst og så er jeg nødt til lukke ned for en tid .

Men nu må vi se om der til vinter byder sig en mulighed for at dokumentere projektet ?

Og jeg glemte lige at sige , umiddelbart synes jeg de lyder ret ens og magien på min JAZZ plade med det sarte klaverspil har det magiske efterklang/ekko som gør at mine øre synes det er helt rigtigt med de højttalere jeg nu har og jeg har testet på SCANDYNA A30 og SONAB OA-14.

Vh. Frank

[Klarskov]

Virkelig imponerende indsats af Frank på hans QUAD 303! Tak for redegørelsen. Sjovt nok lider 405'eren af samme problem. Der sidder en gammel op-amp i indgangen, og skifter man den ud med en moderne skulle fanden angiveligt være løs. Jeg har restaureret en 405'er, som var modificeret til ukendelighed og helt igennem ustabil. Det lykkedes at rekonstruere den oprindelige opbygning og med en vis strømlining af ledningsføringen blev den stabil. Men den var ikke sjov at arbejde med.

Og måske lidt off-topic (men så må redaktøren jo træde i karakter!): Linkwitz er, som Kenneth bemærker, mest kendt for Linkwirtz-Riley filtret. Han burde ikke desto mindre være kendt for meget mere: Hans websted (linkwitzlab.com) er en guldmine af akustisk viden - især vedr. musikgengivelse i almindelige beboelsesrum. Han har naturligvis også sine kæpheste, men de er forfærdelig veldokumenterede. Jeg har bygget både hans Orion (som jeg ikke har mere), Pluto og LXmini. Det er meget kompetente højttalere - som, og så er vi tilbage på sporet: Alle hans højttalere kan spille fremragende ved meget lave lydstyrker!

Vh
Hans Jørgen

[Fejensen]

Hej Hans Jørgen , fint med lidt krydderi , og jeg er helt enig vedr. Linkwitch og jeg husker en session med netop nogle af hans højttalere hvor bl.a. Nelson Pass deltog så de kender vist hinanden ganske godt .

Og vedrørende det at lytte ved lave niveauer er det måske værd lige at slå et slag for gode TONEKONTROLLER og LOUDNESS især. Her kommer de til deres ret og er uundværlige og gør netop det de var tiltænkt at kompensere for HT'eleres og rumakustikkens mangler og ørets aftagende følsomhed i bas og diskant området ved lavere niveauer. Her BØR man bruge dem for at det hele ikke kommer til at lyde tamt fladt og kedeligt .

Vh. Frank