Hva med noen chipamper?

[Asbjørn]

Ups, jeg regnet visst feil på S/N. Det skal selvsagt være forholdet mellom RMS signal og støy, ikke peak signalamplitude. Tallene mine var nok 3 dB for bra, men så lenge Benchmark markedsfører AHB2 som "the cleanest, quietest audio amplifier on the planet" får det vel være godkjent om vi bare slår den med litt også.
https://benchmarkmedia.com/products/benchmark-ahb2-power-amplifier

Å slå NCore eller Mod-86 med mye er ikke på langt nær like vanskelig.

 

[Asbjørn]

Vi koster på oss en ekstra graf. Dette er responsen på en 1 V firkantbølge ved 1 kHz med 1 ns stigetid, simulert i TINA-TI.

Tidligere versjoner har hatt en liten spike på transienter, men den er borte nå. Bare litt avrundede hjørner pga båndbreddebegrensningen. Dette er altså en forsterker med mer enn 80 dB NFB ved 20 kHz og -3 dB-punktet et sted rundt 120 kHz.

 

[Asbjørn]

Jeg holder fortsatt på med å teste ut alle mulige kombinasjoner av komponentverdier i E96 og E24-seriene, til Armands fortvilelse, og noen ganger beveger det seg et lite skritt fremover, andre ganger motsatt. Nå er vi på 90 dB NFB ved 20 kHz. Til sammenligning: NCore har 53 dB, Neurochrome Modulus-86 ca 49 dB, og en typisk gainclone med 21x gain (og de fleste andre forsterkere) har rundt 25 dB.

-3 dB-punktet for closed loop frekvensgang i 8 ohm resistiv last er ved 96 kHz, -1 dB ved 54 kHz. Igjen tilbake på 6,7 uV integrert støy, uten at opampene klager over strømtrekket. Det ser til og med stabilt ut.

 

[Asbjørn]

Jeg var litt interessert i å se hvordan den reagerer på reaktiv last. Her er firkantbølgen hvis det henger en to-veis høyttaler på enden av terminalene, med samme høyttalermodell som jeg brukte her. Svart strek spenning over terminalene, brun strek strøm fra utgangstrinnet.

Hvis jeg i tillegg setter en 1 uF kondensator rett over høyttalerterminalene blir det litt ringing, men fortsatt ingen spor av oscillasjon. Ringingen dempes ut etter noen få perioder. For sammenligningens skyld, en spinnvill høyttalerkabel som Goertz MI1 av typen "utrullet kondensator" har 1640 pF per meter. De 1 uF jeg brukte her tilsvarer kapasitansen fra litt over en halv kilometer av den kabelen.

Med 3 uF over høyttalerterminalene begrenser beskyttelseskretsene i LM4780 moroa ved ca 11,5 A strømtrekk, men forsterkeren er fortsatt stabil, utrolig nok. Jeg minner om at dette er en forsterker med 100 kHz båndbredde og 90 dB NFB ved 20 kHz.

Hvis jeg i stedet setter en spole på 50 mH i serie med høyttaleren blir det bare veldig kjedelig.

Og med litt mer realistiske tre meter AWG 12 zip-wire til den simulerte høyttaleren blir det slik.

Dette er kanskje ikke noe for de som absolutt vil høre forskjell på høyttalerkabler. Utgangsimpedansen ser ut til å være tilnærmet lik null, ihvertfall mindre enn 1 milliohm. Utgangsspenningen er de samme 9,89 V ut for 1 V inn enten lasten er 1 ohm eller 1000 ohm. Jeg har bare to desimalers oppløsning i grafen, men da kan ikke utgangsimpedansen være større enn maksimalt 1 * (9,894 - 9,885) / 9.894 = 0,0009 ohm = 0,9 milliohm. Dvs, worst case: Som NCore, som beskrives som "unprecedentedly low" med 0,6-1,0 milliohm. Best case - ikke godt å si. Formodentlig godt under 0,1 milliohm. Tingen har 40-80 dB mer NFB enn NCore. Det vil være internkabelen fra forsterkerutgangene til høyttalerterminalene som definerer utgangsimpedansen.

 

[Asbjørn]

Nytt forsøk på å finne ut om tingen har en utgangsimpedans. Tina-TI kan regne ut differanser mellom to spenninger med ganske høy presisjon. Her frekvensgang med tilkoblet høyttalerlast og kabling, lastimpedans mellom 5 og 50 ohm. Prøvde å finne to punkter som begge har rent resistive fasevinkler, hhv 48.7 og 5.6 ohm.

Mikrodecibel, ja. Og de kan nok lettest forklares med induktansen i utgangsfilteret heller enn noe forsterkeren som sådan holder på med.

Vi kan prøve med Stereophile's test load i stedet. (https://www.stereophile.com/content/real-life-measurements-page-2)
Den ser egentlig litt snillere ut, impedanskurve:

Den der, to meter AWG 12, og Bifrôst:

Det ser vel ut til at den har en utgangsimpedans, så vidt det er. Løftet ved 2-3 kHz er 0,02 dB høyt. Den kurven er i det minste direkte sammenlignbar med John Atkinson's tester av forsterkeres frekvensgang i Stereophile,"into simulated loudspeaker load", f eks denne:
https://www.stereophile.com/content/boulder-amplifiers-2150-monoblock-power-amplifier-measurements

Firkantbølger i Stereophile's simulerte høyttaler provoserte heller ikke frem så mye unoter:

 

[Armand]

Bifrôst PCB

Det går ikke så fort fremover dette her, men nå har jeg endelig fått tegnet ferdig siste versjon av PCB.
Bifrôst består nå av 174 deler. 74(!) kondensatorer, 50 motstander, 7 IC'er pluss en del annet småtteri.
For å få plass til alt med korte baner og solid power supply måtte vi bruke 4-lags kort.

Nå ser den slik ut på oversiden.

Vi ble enige om å droppe kontakten til HT terminalen. Ved å lodde disse rett i de to hullene ved den store chippen får vi vekk disse store strømmene så fort som mulig fra resten av kretsløpet. Det er fordelaktig med hensyn til de relativt store elektromagnetiske feltene det ville vært i disse banene.
Videre ha jeg laget en "via-stich" som er koblet til jord på alle fire lagene rundt alle opampene. Dette gir god skjerming og vi har muligheten til å lodde på en skjermingsboks der også for å se om dette ytterligere kan senke støygulv og forvrengning.

Hele regulatorkretsløpet nede til venstre er basert på enkle LM317 og LM337. Spenningen til opampene kan justeres med de to trimmerne. Testing har vist at ved å lage regulatorene slik vi gjør klarer vi et støynivå på -130dBV og det er mer enn lavt nok for at opampene klarer å levere optimal ytelse.

Undersiden ser slik ut.

I forbindelse med testing og optimalisering av komponentverdier er man avhengig av å måle flere steder i kretsen samtidig og jeg har derfor lagt inn 17 stk. U.FL antennekontakter. Med disse kan man gjøre gode målinger langt opp i MHz området for å se på fasedreiningene som er så kritiske i denne konstruksjonen. Med et fire kanals 70Mhz scop kan jeg se hvordan endringer i komponentverdier påvirker fasen i kretsløpet på forskjellige steder til enhver tid. Målet er å få til så mye feedback som mulig uten at fasen går bananas og tingen oscillerer.

 

[Ine123]

Hei
Spennende tråd å følge med på dette her, Armand (og Asbjørn)
Veldig smart å bruke U.FL kontakter på målepunktene, de tar liten plass, og som du sier: "er med" langt opp i frekvens.
Legger merke til at du har fire smd-elektrolytter på "flippside" (undersiden) av kretskortet, noe som gjør at det må brukes avstandsstykker noe lengre en 5mm ?
Eller skal kortene monteres på høykant ?

Mvh
Johnny

 

[Armand]

Takk for det Ine.
Ja, det er et spennende prosjekt og klarer vi ytelsene Asbjørn snakker om på de siste simuleringene så finnes det såvidt jeg vet ingen forsterkere der ute som er bedre. Man har vel Halcro DM88 til en skarve halv million kroner som kommer i nærheten. Men den har jo en del mer effekt og en meget påkostet kabinett også da..

Ja vi må ha minimum 5mm under kretskortet for å få plass til kondensatorene på undersiden. Jeg pleier uansett å bruke 10mm spacere så det går fint.

En annen ting man ikke så på de forrige bildene er kjøleløsningen.

Jeg har valgt å sette chippen litt inn på kortet rett og slett for å få mer plass til bredere strømbaner i bakkant. Man kan dermed ikke montere kortet rett på heatsink, men må ha et mellomstykke. Dette er uansett ønskelig for å optimalisere kjølingen. Det kommer til å bli montert en del større 5mm tykk kobberplate rett på chippen uten noen form for elektrisk isolasjon slik at varmeoverføringen blir så god som overhode mulig. Denne kobberplaten blir så montert på heatsink med thermal pads. Man får dermed i pose og sekk. Lav termisk overgangsmotstand mot chip og stort areale mellom kobber og aluminium heatsink. Med en tilsvarende løsning har jeg klart å levere 180W kontinuerlig i 8 ohm uten overoppheting. Når man tenker på at musikk er langt fra kontinuerlig maks effekt så er dette bra. Designmålet er 100W, så det er nok fint innen rekkevidde og jeg tror nok 150W også burde fungere fint. Det er fornuftige Asbjørn som holder igjen på makseffekten siden han ikke trenger mer enn 10W på sine høyeffektive drivere, men jeg skal nok tyne denne til maks. ;D

 

[roadrune]

Er tanken å lage noe kommersielt av dette?

Hva vil evt et slikt kort komme på?

 

[coolio]

Erfaringsmessig, hvor nært pleier man å komme simulert ytelse når man tester i praksis? Snakker vi promille-avvik, prosent-avvik eller må man inn på gangetabellen for å gjøre det forståelig for menigmann?

 

[Armand]

Erfaringsmessig, hvor nært pleier man å komme simulert ytelse når man tester i praksis? Snakker vi promille-avvik, prosent-avvik eller må man inn på gangetabellen for å gjøre det forståelig for menigmann?

Det kommer an på hvilke parametere man simulerer. F.eks så blir støygulvet meget nærme. På min siste kreasjon som ble både simulert og senere bygget stemte dette innenfor rundt 5%. Eller 1/20 del hvis du vil inn på gangetabellen .
Likeså klippegrenser simuleres innenfor noen få prosent avvik.

Jeg tør ikke begi meg ut forskjeller mellom simulering vs faktisk ytelse når det gjelder THD. På de lave nivåene vi driver med er måleusikkerheten svært stor og man kan ikke si noe annet enn at forsterkeren er bedre enn måleutstyret. Til målingene bruker jeg UPV Audio Analyzer. Den er spesifisert til -110dB THD+N og klarer inntil -115dB, men allerede på forrige prototype var Bifrôst under dette. På sikt har jeg lyst til å sende forsterkeren til Amir i Audiosciencereview og høre om han er villig til å ta den en runde gjennom sin APx555. Det er pr. i dag verdens beste måleapparat og koster ned nette sum av 300.000,- kroner. Den er spsifisert til -117dB, men klarer typisk ned mot -120dB.

 

[Asbjørn]

Utgangseffekten blir nokså nøyaktig som beregnet, siden det bare er et spørsmål om klipping mot forsyningsspenningene. Hvis vi f eks vil at det skal være en 126-watter setter vi bare trimmeren på spenningsregulatoren slik at den klipper eksakt der.

Jeg har ikke simulert forvrengning direkte. Det er grove estimater ut fra den opprinnelige chipampen og mengden NFB på toppen av den. Det er mulighet for støysimuleringer i Tina-TI, men jeg vet ikke hvor gode de er. Forrige prototyp ble litt bedre mht støy i Armands målinger enn jeg hadde forventet, så jeg er litt spent på hvordan denne slår ut. I simuleringen får den mye lavere støynivå enn forrige versjon, som allerede var på grensen av hva som lar seg måle.

Jeg tenker å bruke disse sammen med en signalkilde med 2 V RMS analogt for 0 dBFS digitalt og med 10x gain i effektforsterkerne. Det betyr at de maksimalt vil gi 20 V RMS ut hos meg. I 8 ohm blir det 50 W, og altså 3 dB headroom før en nominell effekt på 100 W. Det er enkelt å øke gainet til f eks 14x (2 V RMS inn => 28 V RMS ut = 100 W i 8 ohm), eller redusere det til 7x eller så. Gainstrukturen i kjeden er ganske viktig. Støygulvet vil bli satt av DAC’ene, og jeg vil ikke forsterke det opp mer enn strengt nødvendig. Derfor har lavt gain vært et designkriterie her.

Det er ikke noe problem å hente ut 130-150 W av disse. Hvis man absolutt vil er det nok mulig å ta ut 200 W også. Det er det termiske designet som vil begrense, dvs hvor store kjøleflenser man velger å sette på dem. Jeg tenker å bruke noen som er 75x300 mm, ca 0,6 K/W, og som Armand sier med kobberskinner som varmespredere mot chip’en. Det burde gi gode sikkerhetsmarginer. Termisk er disse forsterkerne brokoblede LM4780, så Nationals gamle application note AN-1192 gjelder mht termisk design, lastimpedans og forsyningsspenning. Vi har i prinsippet bare satt en kontrollsløyfe rundt AN’s BR100 og redusert THD+N med 50-60 dB.
http://www.ti.com/lit/an/snaa021b/snaa021b.pdf
https://www.elfadistrelec.no/no/kjoleribbe-59-fischer-elektronik-sk-56-75-sa/p/17559263

Vi har ikke helt bestemt oss for om vi skal forsøke å kommersialisere disse. Først må vi få dem til å fungere, bygge de kanalene vi selv skal ha, og så får vi se. Vi kjøpte opp en liten haug av LM4780’ere da de gikk ut av produksjon for å kunne ha mulighet til å bygge noen fler. Det bør ha et visst kommersielt potensial om vi kan demonstrere lavere THD+N enn noen annen forsterker, og det i et robust design som er nokså idiotsikkert mot elektrisk og termisk overbelastning. Om vi plutselig får bruk for mange fler vil det være mulig å lage en versjon basert på to LM3886 også. Det burde være mulig å ta ganske hyggelige marginer med disse ytelsene og disse komponentene.

Den nærmeste sammenligningen er Benchmark AHB2. Den er basert på patentert teknologi fra THX Labs som gir en oppgitt ytelse på ca 130 dB SNR og -118 dB THD+N. Jeg håper vi vil kunne slå den med noen dB på begge kriterier. Slik det ser ut i de siste simuleringene vil vi få SNR rundt 133 dB og THD+N godt under -120 dB. Vi vil definitivt ha bedre CMRR enn Benchmarks 80 dB, og vi vil ha langt bedre PSRR (og kan derfor bruke en off the shelf SMPS), men vi vil ikke ha like mye effekt i lave impedanser.
https://benchmarkmedia.com/collections/amp/products/benchmark-ahb2-power-amplifier
https://benchmarkmedia.com/blogs/ap...ory-use-of-the-benchmark-ahb2-power-amplifier
https://benchmarkmedia.com/blogs/ap...radical-approach-to-audio-power-amplification

Jeg tror ikke kretsløsningen i Bifrôst er patenterbar siden den er en nokså likefrem anvendelse av klassisk kontrollteori, og vi vil uansett ikke ha ressursene til å håndheve et patent, men vi ble litt hemmelighetsfulle om kretsdetaljene tidligere i tråden da vi så at dette kunne komme til å fungere. Verdien ligger i å ha tatt jobben med å utvikle og bygge en fungerende forsterker til denne spesifikasjonen, ikke i en banebrytende idé som ingen har tenkt på før. Straightforward rocket science applied to audio. Hvis vi vil maksimere verdien burde vi nok selge rettighetene til en av Benchmarks konkurrenter, f eks Lynx eller RME, eller til en produsent av aktive monitorer for innbygging i top-of-the-line studio monitoring. Vi får vel ta en prinsippdebatt om det når vi ser om dette funker.

 

[Asbjørn]

Jeg snublet over en test av Benchmark AHB2 her: http://www.htguide.com/forum/showthread.php?43141-Benchmarking-the-Benchmark-AHB2-Amplifier

Testen er gjort med en APx500 testrigg. AHB2 brokoblet mono, 17 dB (7x) gain. CCIF intermodulasjonsforvrengning med 19+20 kHz like under 100 W (peak ca 38 V) ser slik ut:

Let's keep in mind that most of these are below the -100dB point, which means they are 122.5db below the actual signal! The worst case components, at 18 and 21 kHz, are about -95 dB relative to the actual signal peaks. This calculates to a percentage basis of 0.0017%. This is a very low number compared with most power amplifiers.

Of course, what really matters is what it sounds like- or if it sounds like nothing at all, just the proverbial piece of wire with gain. I haven't heard or measured anything else that comes as close to achieving this ideal, so if this characteristics is what you want in your system, give these an audition before spending money elsewhere.

Dette er en krevende test for en effektforsterker, siden den gjerne slipper opp for loop gain og vil få økende forvrengning mot toppen av audiobåndet. Vi tillater oss å minne om Armands tilsvarende måling av forrige Bifrôst prototype, 20 dB (10x) gain:

Her gir Bifrôst faktisk litt mer effekt enn AHB2 i målingen over, ca 105 W tilsammen, siden toppene her er litt over 40 V. De høyeste forvrengningskomponentene er ca 118 og 121 dB under signalet, ca 0,000125 % og 0,000089 %, langt under AHB2’s 0,0017 %. Vi ser også at Bifrôst nesten bare har andre- og tredjeordens forvrengning, mens AHB2 har en hel serie oddeordens. Det er først ved niendeordens at AHB2 når samme nivå som Bifrôsts tredjeordens. Over det fortsetter AHB2 med komponenter opp til ihvertfall femtendeordens synlige over støygulvet. AHB2 viser også en spray av overharmoniske fra strømforsyningen ved lave frekvenser. De forsvinner først ned i støygulvet ved ca 7 kHz. Bifrôst holder ikke på med sånt, selv om strømforsyningen her er en Connex SMPS300RE til $64,99. Den versjonen Armand nettopp viste bilder av bør få vesentlig bedre tall enn denne, både på støygulv og forvrengning. Det er dessuten grunn til å mistenke at mesteparten av støy og forvrengning i denne målingen kom fra testriggen og ikke fra forsterkeren.

Jeg tror vi allerede nå kan fastslå at vi er et stykke bortenfor hva som kan kjøpes over disk, uansett pris.

 

[OMF]

Tror jeg legger inn bestilling på 2x3 kanaler snart... ;-)

Mvh
OMF

 

[yngvejos]

Jeg er imponert over hva dere har fått til.
Jeg kjøper gjerne ett par pcb og LM7480er når dere sier dere ferdig med utviklingen.

 

[Asbjørn]

Som sagt, først må vi få den til å fungere, så får vi diskutere hva vi gjør etter det.

For å nerde litt mer om hvorfor AHB2 går på de begrensningene den tross alt har, enda den skal være «the cleanest, quietest power amplifier on the planet»: Den er basert på et feed-forward-prinsipp hvor en liten klasse A-forsterker driver lasten direkte ved lave signalnivåer og bypasser hele utgangstrinnet i klasse AB. Det betyr at den blir veldig sårbar for rusk i strømforsyningen og andre forstyrrelser av feed-forward-forsterkeren, siden det ikke er så mye som korrigerer de feilene senere. Man kan spekulere i at de har valgt en slik løsning fordi visse selverklærte autoriteter har gått på repeat i årevis med vrangforestillinger om hvor fælt det er med negativ feedback, så her skal man bruke feedforward i stedet, må vite, for å kunne selge forsterkere også til gullørene. Selve patenten handler derimot i stor grad om strømforsyningen med switchende railspenninger for å tilpasse seg til signalnivået uten å utvikle for mye varme. https://patents.google.com/patent/US9071201B2/en

THX kaller det Achromatic Audio Amplifier. De bruker den selv i hodetelefonforsterkere.
https://www.thx.com/mobile/aaa/

THX Achromatic Audio Amplifier (THX AAA™) ensures the ultimate no-compromise headphone audio experience by delivering the world’s highest fidelity audio with infinitesimally low levels of noise, distortion and power consumption.

Man får jo lyst til å kremte litt. Det finnes enklere og bedre måter å gjøre dette på.

 

[coolio]

Ser og høres jo veldig imponerende ut, gutter. Det er sikkert mange som umiddelbart tenker litt som meg når jeg leser, hvis dette er så enkelt som å måle seg frem til gode komponenter og deretter simulere utallige varianter for å få "uovervinnelige" verdier, hvorfor er det ikke gjort mange ganger over allerede?

Tenker her på uttalelsen om at dette i bunn og grunn er likefrem kontrollteori. Må jo være en skokk med dyktige folk som jobber med utvikling av forsterkere til vanlig som har både tid og kunnskap til å gjøre tilsvarende nitidig nerding? Eller snublet dere over noe helt spesielt litt tilfeldig?

 

[Asbjørn]

Kundene etterspør det ikke. I dette segmentet ligger det mer penger i historiefortelling og englestøv. Markedsavdelingens krav om å kunne si sånt som «lav global feedback» for å tekkes «gullørene» får bestemme. De aller fleste forsterkerkonstruksjoner er tatt rett fra databladene for utgangstransistorene. Det er typisk en førsteordens sak med en dominant pol rundt en tre-trinns struktur med inngangstrinn, forsterkningstrinn og utgangstrinn. Konstruktøren prøver seg kanskje litt frem med forskjellige komponentverdier i Spice, men uten å gjøre noe med selve løsningen. Den er fortsatt som i en Sony fra 1978. Integrerte kretser ses fortsatt på med skepsis. Helst skal det være gilde diskrete through-hole komponenter og gjerne et radiorør eller to for historiefortellingens del.

Det virker også som kundene er så vant til det «normale» nivået med forvrengning og støy at de opplever lyden som «farget» når forvrengningen plutselig ikke er der lenger. Det er ingen garanti for at en ufarget effektforsterker vil bli godt mottatt av de selverklærte gullørene. Ting selger på bakgrunn av subjektive beskrivelser fra anmeldere, og da er det bedre investerte penger for produsenten å smøre dem litt enn å lønne ingeniører for å utvikle helt nye løsninger.

Jeg er heller ikke sikker på hvor mange i audio som er i stand til å gjøre sånt som dette. Mitt inntrykk etter å ha diskutert litt på forskjellige nettfora er at konstruktørene sjelden eller aldri jobber med transferfunksjoner i Matlab, bare med komponentverdier i Spice. Det vil være sjanseløst å skulle utvikle noe slikt som Bifrôst rett i Spice eller lab, selv ikke om vi forklarte prinsippet og viste et kretsdiagram uten komponentverdier. Det går ikke å prøve seg frem til hvilken motstand som skal være 2M2 og hvilken som skal være 162R. Man må starte med transferfunksjonen og forme loop gain-kurven til å gjøre det den skal, og så kan man oversette det til komponentverdier. Det lærte man kanskje i studiene, men man har aldri praktisert det siden, og da ser man ut som et spørsmålstegn når man får høre at dette er en sjetteordens kontrollsløyfe rundt den førsteordens tre-trinns chipampen som tilsammen danner en sjuendeordens feedback-krets. (Det er hva Bifrôst er.) Det er vanskelig nok å forstå hva en Miller-kondensator gjør og hvordan man skal få den førsteordens forsterkeren sin stabil med mindre enn 30x gain.

Derimot er dette basics i andre deler av faget, f eks aerospace. Kontrollteorien vi brukte er den klassiske fra 1930-tallet. De analoge kontrollsløyfene i Bifrôst kan sammenlignes med å holde et aerodynamisk ustabilt jagerfly som F-16 i luften eller å unngå at en Saturn V tretrinnsrakett knekker opp i sine enkelte bestanddeler ved launch, dvs tidlig 1970-talls teknologi. Vi brukte ikke moderne state space-metoder, ettersom det ikke var nødvendig. Jeg mistenker at innmaten i en moderne drone er mer avansert enn dette. Tross alt, en forsterker er et tilnærmet lineært system med én input og én output. Den roterer ikke rundt tre akser samtidig som den beveger seg fra A til B i tre dimensjoner. Integrerte kretser og overflatemonterte komponenter er derimot en forutsetning for å nå disse ytelsene, men de har jo vært tilgjengelige i hvertfall 30 år. Som sagt, straightforward rocket science applied to audio.

Fra min side er en del av motivasjonen for dette prosjektet å demonstrere hva vi går glipp av ved å kåle rundt med magiske ledninger og belønne sjarlataner i stedet for å etterspørre ytelser og kreve at produsentene vet hva de holder på med. High fidelity audio hoppet av skinnene som seriøst fagfelt en gang på 1970-tallet og befinner seg fortsatt i en anakronistisk boble. Den ene tilfeldigheten var at min sønn leste analog kontrollteori som del av sin bachelor på Chalmers for et par år siden og behøvde noen å diskutere fag med. Da fikk jeg lese meg opp litt, jeg også, og innså at dette kunne jeg bruke til noe. Den andre tilfeldigheten var at Armand snappet opp denne ideen fra en diskusjon på diyaudio og tok kontakt. Jeg hadde aldri fått det til å fungere på egen hånd.

 

[Aurora]

Om det blir aktuelt å selge print, er det nok flere som er interessert.. meg, bl.a.

 

[Trondmeg]

En hånd i været herfra også. Med tanke på teorien bak og mulighetene for fantasifull markedsføring av produksjonsmetoder etc er det håp om at kretskortene havner under 28.000kr pr stk? Eks mva selvfølgelig.

 

[bambadoo]

For lite mystikk og for mye engineering til det. Disse må gis bort.

 

[Trondmeg]

De har potensiale. Det gjelder bare å finne bullshitterminologien. Spacecraft og milspec er der allerede, hva med musicthrough-teknologi i stedet for støybekjempelse, 126000mW power, mW for å illustrere høy oppløsning (enda bedre: 126GnW), etc etc

 

[Aurora]

Nå finnes det jo noen svadageneratorer på nettet, og jeg hadde stor moro med å eksperimentere med en av de for at par år siden...
Jeg mistenker sterkt at det må finnes noe lignende for HiEnd, selv om jeg ikke har funnet en....

 

[coolio]

Asbjørn; Meget godt svar, jeg kjøper den forklaringen. Kjøper nok også Bifrost (eller nitrist, som mobilen prøver å rette det til) hvis dere en gang vil lage en produksjon til ære for hfs.

Deler dine tanker om hva hifi skal være, og har ingen interesse av noe historiefortelling av noe slag.
Derfor har jeg allerede klar markedsføringen til dere;

"Nitrist- old shit done right."

 

[VegardW]

Det er sagt før og tåler gjentagelse: fantastisk arbeid!

En verdig kandidat til "De siste årenes mest enestående diy prosjekt"


Lenge før dere ha bestemt dere for kommersialisering eller ikke så kommer spetakkelet til å spille. Jeg tenker vi er ganske mange her inne som er interessert i en demo for å si det forsiktig.


En sak til: synd om dette begrenser seg til noen få " til eget bruk" forsterkere

 

[Asbjørn]

En hånd i været herfra også. Med tanke på teorien bak og mulighetene for fantasifull markedsføring av produksjonsmetoder etc er det håp om at kretskortene havner under 28.000kr pr stk? Eks mva selvfølgelig.

Har ikke tenkt så langt, men det ligger tross alt fem års arbeid bak der vi er nå. Denne tråden startet i 2016. Det har gått litt i rykk og napp, men vi har brukt ganske mange ingeniørtimer. Om dette skulle vært gjort kommersielt ville vi allerede hatt noen millioner i utviklingskostnader å drasse på pluss kostnadene for utstyr og programvare. Regnestykket ville blitt basert på hvordan de kostnadene skulle fordeles på forventet antall solgte eksemplarer i tillegg til den variable material- og produksjonskostnaden per eksemplar.

Den andre måten å gjøre det på ville være å se hva annet som finnes der ute og så posisjonere seg i forhold til det. De mest opplagte referansepunktene er Tom Christiansens Neurochrome Mod-286 og Hypex NCore NC400. Mod-286 koster $399 for et montert kretskort og $1299 for et komplett kit med chassis. NC400 koster €275 som kretskort og €575 som komplett kit.
https://www.neurochrome.com/product/modulus-286-2-2/
https://www.neurochrome.com/product/modulus-286-kit-2/
https://www.diyclassd.com/product/nc400/11
https://www.diyclassd.com/product/nc400-mono-kit-(complete-kit)/24

Vi slår begge disse med ganske mye mht målbar lydkvalitet, men NC400 er en 200-watter i 8 ohm og langt mer strømsterk i lave impedanser. Enmannsfirmaet Neurochrome virker kanskje litt dyre i forhold til Hypex, men de har ikke skalafordelene som Hypex har. Mod-286 er en 100-watter basert på to parallelle LM3886 i kompositt med en LME49720. Det er omtrent der vi var for tre år siden. Bifrôst har nå støysvake OPA1612 opamper og ca 40 dB mer NFB ved 20 kHz enn Mod-286. Forskjellen fra Bifrôst til Mod-286 er større enn forskjellen videre derfra til en helt standard chipamp fra databladet. Det bør jo være verdt noe, det også.

Neurochrome selger montert kretskort for en standard 65 W LM3886 chipamp for $180 og en 65 W Mod-186 kompositt for $299, så man kan jo triangulere seg inn på hvordan han ville priset Bifrôst gitt ytelser og effekt. Personlig synes jeg Toms kretskort ser litt primitive ut sammenlignet med Armands.
https://www.neurochrome.com/product/lm3886-done-right-2/
https://www.neurochrome.com/product/modulus-186-2/

Audiosciencereview testet forresten NC400 i vinter og likte det de så: https://www.audiosciencereview.com/...and-measurements-of-hypex-nc400-diy-amp.5907/

Wow! Finally we have a power amplifier that matches the performance of mid-tier DACs and outperforming previously tested amplifiers by tens of dBs. The third harmonic is actually well below -110 dB.

Folks, welcome to adult amplifier world!

Vi bør nå være på nivåer hvor top tier DACs vil bli begrensningen i kjeden. Benchmark DAC3 oppgis å ha 126 dB SNR og -110 dB THD+N. En RME ADI-2 har 117 dB SNR og -116 dB THD. Lynx Hilo oppgir 121 dB «dynamic range» og -109 dB THD+N. Da gjør de det litt lett for seg selv ved bare å oppgi dB(A) for «dynamic range», så det tilsvarer kanskje 115-116 dB uvektet SNR. Ingen av de tallene virker spesielt skremmende for vårt lille prosjekt. Men først må vi få det til å fungere.
https://benchmarkmedia.com/collecti...mark-dac3-l-digital-to-analog-audio-converter
https://www.rme-audio.de/en/products/adi_2-dac.php
https://www.lynxstudio.com/products/hilo/

 

[MusicBear]

For de av oss som har ØREGANGENE i orden, men (dessverre eller heldigvis) mangler loddebolt + den innsikt dere sitter med MELLOM ørene.

Når den dagen alt dette er ferdig. Og man selv skulle ønske seg noe av dette.

- Må man fortsatt ha loddebolt & hjernen full av kompetanse omkring dette?
- Eller vil mannen i gata (eller mannen foran høyttalerne) kunne erverve seg sakene som plug & play?

Mulig spørsmålet mitt virker dumt, i så falle er jeg bare det

 

[Asbjørn]

Plug & play, på samme måte som en Hypex NCore eller UcD. Disse behøver ikke noe annet enn en SMPS med +/- 25 V primær og +/- 15 V sekundær, en kjøleflens, et balansert inngangssignal og en høyttaler med minst 4 ohm impedans. Det eneste som skal loddes er høyttalerkablene, men der kunne man forsåvidt lodde på en ledningsstump samtidig med øvrige komponenter. Hvis man vil ha andre gain-verdier er det en motstand å bytte. Hvis man vil ha andre utgangseffekter er det en trimmepot som må justeres og litt andre krav til forsyningsspenning og kjøleflenser. Slik Armand og jeg kommer til å bruke dem er det bare gain og utgangseffekt (og dermed krav til kjøling) som vil være forskjellig. Vi har allerede en liten tabell over motstandsverdier og forsyningsspenninger for diverse kombinasjoner av gain og effekt.

Hvis man derimot vil bruke dem ubalansert i tungdrevne 2-ohms høyttalere bør man velge noe annet. Det er de bare ikke designet for, og det ville blitt en nokså forskjellig kretsløsning hvis dette var en del av målbildet.

Om vi pakker det som et kit (som både Hypex og Neurochrome har gjort) er det en enkel monteringsjobb. Å selge det som fiks ferdig forsterker klar til å plugge inn i anlegget er litt mer omfattende med CE-merking og Nemko-godkjenning etc, så det tror jeg ikke vi kommer til å gjøre uten videre. Men det får vi som sagt diskutere når vi ser om dette faktisk fungerer.

 

[Naturlig]

Jeg har fulgt denne supre lærerike tråden en stund og selv hatt mange utfall (og usvinger) til andre kilder og lesestoff om lignende konstruksjoner. 3x3 hurra for det fantastiske arbeidet utført av begge dere, det er ikke mindre enn en ingeniørbragd! langt over min ringe fatteevne, kompetanse, lodde egenskaper mm og bifaller sterkt tankene om ferdig komponent som kan monteres sammen.
Crowdfunding?

 

[Asbjørn]

Utgangspunktet her var å bygge en effektforsterker som kunne henge med state of the art DAC'er uten å rote til signalet med støy og forvrengning, men nå begynner det å bli vanskelig å finne DAC'er som er i nærheten av de forvrengningstallene vi har sett. Her er en ny kandidat fra Tsjekkia som ser ut til å greie det. Går rett inn på toppen av audiosciencereview's liste. De bruker samme målerigg som Armand også.

https://www.audiosciencereview.com/...d-measurements-of-okto-dac8-8ch-dac-amp.7064/
https://www.oktoresearch.com/index.htm

Til sammenligning, THD fra Bifrôst, forrige prototyp, 50 W i 8 ohm. Dette er -123 dB THD.

 

[Snickers-is]

Jeg har listet opp noen av fordelene med denne forsterkeren for dere. Dere står fritt til å bruke dette i markedsføring når dere måtte ønske:

- Rekapitaliserer audiostrukturen helt fra DC
- Tonaliserer grunnharmoniene for total renhet
- Sampler analoge feedbackpakker for å hente ut den minste lille informasjon
- Analogiserer instrumentdata på tvers av en hver frekvens
- Signalavhengig tverranalyse for alle typer basalsignaler
- Markedets høyeste BTR/D-forhold (Guinnes book of records 2019)
- Oppgenererer dynamisk innhold til fullstendig musikalitet
- Gjenskaper totalbredden i en hver innspilling
- Avioniserer lysinnholdet i audiosignalet

Det verste er at jeg tror man kunne solgt forsterkere i massevis med slik markedsføring...

 

[oks81]

Good one!!

 

[Aurora]

Åja... du fant den generatoren jeg har leita etter.....

 

[JENO]

Asbjørn Armand Hvordan måler/simulerer denne saken på crossover-forvrenging? Jeg har forstått det slik at det er en av fordelene med AHB2 i forhold til andre kl. A/B-forsterkere. Ta gjerne fram den minste skjeen om dere vil prøve å forklare, da dette er langt utenfor det jeg har greie på.

 

[Asbjørn]

Den er ikke målbar, og det kan du lett se på spektrumet i innlegg #350. Crossover-forvrengning har oftest form av et "stakitt" av høyereordens forvrengningskomponenter, ofte med en litt sagtakket form hvor de oddeordens er høyere enn de likeordens, og langsomt avtagende nivå oppover. I verste fall avtar nivået knapt med orden, slik at sjuendeordens er omtrent like høy som femteordens og niendeordens, så langt oppover som båndbredden på måleinstrumentet kan vise.

Nelson Pass viser et stygt eksempel, blå kurve en klasse B-forsterker med for lavt bias og ekstrem crossover-forvrengning, rød kurve en klasse A-forsterker uten.
https://www.passlabs.com/press/audio-distortion-and-feedback

Det som er mest påfallende med spektrumet fra Bifrôst er at det bare er andre- og tredjeordens som er synlig. Det er ingen rekke av oddeordens forvrengningskomponenter å se. Spektrumet er minst like rent for høyereordens komponenter som klasse A-forsterkeren i grafen fra Pass. Den har ikke crossover-forvrengning, og vi kan like gjerne si at crossoverforvrenging heller ikke finnes i Bifrôst.

Det er ikke så vanskelig å forklare hvorfor heller. En brokoblet LM4780 med 11x gain (BR100 i AN-1192) har ca 0,004 % THD+N ved 1 kHz med 1 W ut, eller -88 dB. Dette inkluderer crossoverforvrengning og det hele. Hvis vi bruker den sjuendeordens komponenten som eksempel har BR100 67,5 dB NFB ved 7 kHz, mens Bifrôst har 111,5 dB, altså 44 dB mer. Det betyr at kontrollsløyfen i Bifrôst vil redusere forvrengningen fra BR100 til -88 dB - 44 dB = -132 dB. Ved 1 watt ut.

Lignende ting skjer ved andre frekvenser. Forvrengning og støy fra den indre forsterkeren reduseres med 40-45 dB av kontrollsløyfen. Det flytter nivået fra ca -88 dB THD+N til ca -130 dB THD+N. Siden spektrumet fra chipampen er ganske snilt i utgangspunktet vil det bare være andre- og tredjeordens som stikker opp fra støygulvet. Selv etter at vi byttet til OPA1612 opamper vil det stort sett være den termiske støyen fra motstandene rundt opampen i inngangsbufferen som setter nivået på støygulvet. Forvrengningen fra opampene i inngangstrinnet havner ved ca -136 dB.

Resten av spektrumet er forvrengningskomponenter som oppstår utenfor feedback-sløyfen, typisk forårsaket av induktiv eller kapasitiv kobling mellom signalbaner og returstrømmer på kretskortet. Det er veldig vanskelig å si hvor lavt vi kan komme, men det er en grunn til at Armand har brukt så mye tid på layout og foreslår en skjermende boks rundt de mest følsomme kretsene. Grensen for denne versjonen går nok et sted rundt -130 dB THD+N, eller 0,00003 % om jeg teller nullene riktig. Man kan også se det som 315 parts per billion, om man vil. Helt dit kommer vi nok ikke.

AHB2 har en liten klasse A-forsterker som bypasser utgangstrinnet og driver lasten direkte ved lave utgangseffekter. Sånn sett unngår den crossoverforvrengning ved veldig lave signalnivåer, men det skaper et nytt sett problemer inkludert følsomhet for støy fra strømforsyningen. Hvis du sammenligner spektrumene fra AHB2 og Bifrôst i #333 er det ikke AHB2 som spiller renest, for å si det slik.

 

[Naturlig]

Neurochrome legges fram som litt høyt priset og ikke med sammenlignbare spesifikasjoner som Bifrôst. Modulus-86 kortet nevnes ikke? Spesifikasjonene for Mod-86 er vel noen skritt nærmere. Ja, man må lodde og sette sammen greiene selv når TomC pt ikke selger ferdige kort, kortet koster $69 og du får tilgang til et ferdig "prosjekt" hos Mouser. Hadde vært artig om du vurderer dette opp mot Bifrôst.
https://www.neurochrome.com/modulus-86/

 

[Asbjørn]

Jeg nevnte ikke Modulus-86 fordi den ser ut til å være på vei ut og og ikke var priset som en sammenlignbar modul. I prinsippet er det samme krets i Modulus-86 og Mod-186, samme utgangseffekt på 40 W i 8 ohm, begge med LME49720 opamper, men det er en ny front end i Mod-186. I Mod-86 var inngangen en THAT1200 som skaper en del støy og som satte et nokså høyt støygulv for hele kortet. Det viser seg ved at hele kurven for THD+N som funksjon av effekt er flyttet litt ned i Mod-186. Ved 1 W har Mod-86 -95 dB THD+N, mens Mod-186 har -98 dB eller så. Den viktigste forskjellen er likevel at Tom håndloddet alle Modulus-86 selv, mens Mod-186 er satt ut til en leieprodusent og måtte tilpasses deres produksjonsprosess.

THD i Mod-86 er omtrent som siste Bifrôst-prototype (-121 dB @ 40 W for Mod-86 vs -123 dB @ 50 W for Bifrôst). THD @ 40 W er ikke oppgitt for Mod-186, så jeg mistenker at den ikke ble riktig så bra som Tom forventet. THD+N ved 40 W er litt dårligere i Mod-186 enn i Mod-86, men støyen er lavere, og da må forvrengningen være en god del høyere. Jeg tipper at THD @ 40 W kan være et sted rundt -110 - 112 dB for Mod-186. Tydeligvis ble det gjort et eller annet uheldig kompromiss i kretslayouten. Med den nye layouten for Bifrôst burde vi komme enda noe lavere i THD enn de -123 dB fra sist.

Bifrôst får vesentlig lavere støy enn begge disse. Mod-186 oppgir 40 uV integrert støy, mens vi sikter på 5-6 uV. Og så er Bifrôst en 100 watter eller vel så det i 8 ohm, så vi har ca 30 V RMS på utgangene like før klipping, og 30 V / 6 uV = 134 dB SNR i Bifrôst, mens en Mod-186 har 17,9 V / 40 uV = 113 dB SNR. En annen måte å se det på er at Mod-86 har ca 17 bits oppløsning, Mod-186 har 18 bits, og Bifrôst 22 bits. For meg gjør det en forskjell, men eksakt hva som gjør den forskjellen er vi litt mystiske med. Tom er dansk og kan tenkes å lese dette.

 

[Asbjørn]

Armand nevnte at det er en ny Halcro-forsterker som kan komme i nærheten av disse ytelsene. Det er nok Halcro Eclipse, priset til AUD 125.000 (ca NOK 760.000). Det er veldig bra å se at Halcro rører på seg igjen. Bruce Halcro Candy drev egentlig med metalldetektorer for malmleting og gruvedrift. Å bruke ideene i audio i stedet var kreativt. Deres DM88 var den første "superforsterkeren" for ca 20 år siden. Her ser det ut til at de har oppdatert denne uten de helt store endringene: https://halcro.com/product/eclipse-mono/

Det er litt interessant å sammenligne den der med Bifrôst, hvis man bare er nerdete nok. Halcro-patentene er offentlig tilgjengelig, så vi har i prinsippet kretsdiagrammet på den. Det ene patenten går ut i 2022. Det er kanskje en grunn til at Halcro vil komme seg tilbake i markedet før den går ut.
https://patentimages.storage.googleapis.com/de/4b/db/ee5bc2fe92b861/US6798285.pdf
https://patentimages.storage.googleapis.com/60/d7/92/737b1607e27b23/US5892398.pdf

Halcro skriver på produktsiden at "Specifications to be finalised", men de skriver tilstrekkelig til at vi kan sammenligne ganske mye. Det opplagte først: Halcro Eclipse er en 300-watter og Bifrôst er en 100-watter. Deretter blir det interessant. Halcro legger stor vekt på forvrengningstallene (THD) i markedsføringen, men sier ikke så mye om støy. Forvrengningen først:

• THD <-126dB (< 500 parts per billion) up to 20 kHz (100 kHz BW) at 550W into 4 ohms
• THD @ 1kHz is <-140dB (<100 parts per billion)
• For a sum of 19 and 20 kHz tones, each delivering 100W into 4 ohms = peak power 550W, intermodulation products each < -126dB relative to output.

Armand målte IMD ca -120 dB ved 19+20 kHz på Bifrôst-prototypen, eller 1000 ppb. Halcro har halvparten, -126 dB. Armand målte THD -123 dB ved 1 kHz, 700 ppb, mens Halcro oppgir hysteriske -140 dB. (Hvordan de kan måle det aner jeg ikke, men den patenten hadde også vært interessant å lese.) Derimot oppgir Halcro "bare" -126 dB THD 20 Hz - 20 kHz, så THD øker med 14 dB (5x) fra 1 kHz til 20 kHz. Den målingen har vi ikke ennå for Bifrôst, men den vil ligne ganske mye på IMD-tallet, så vi kan si -120 dB der også, altså det dobbelte av Halcro.

Det interessante med disse tallene fra Halcro er at forvrengningen stiger så fort med frekvens. Halcro-patenten er skrevet for å være obskur, men kjernen i den er en tredjeordens feedback-krets gjennom audiobåndet hvor tilgjengelig loop gain faller med 60 dB/dekade oppover. Det betyr formodentlig at Halcro begrenses av tilgjengelig loop gain øverst i audiobåndet, mens andre faktorer begrenser ved 1 kHz. Feedback-loopen i den er kapabel til å trykke THD mye lenger ned enn dette ved 1 kHz, teoretisk ned mot -200 dB, men det lar seg nok ikke realisere eller måle. Grunnen til at Halcro legger så mye vekt på strømforsyninger og skjerming er formodentlig å redusere disse "andre faktorene" og kunne vise best mulig tall ved 1 kHz.

Men det ville vi ikke ha. Erfaringen fra Hypex-forsterkere er at en forvrengningskarakteristikk som er flat med frekvens låter naturlig. Gamle muskelforsterkere med "høy NFB" har typisk hatt bøttevis av loop gain i bassen, men mistet taket oppover, så de har fått en litt sær lyd av superkontrollert bass og pløsete diskant. For noen assosieres det med "lyden av NFB", men det er egentlig lyden av en førsteordens loop gain-kurve som faller med 20 dB/dekade og gir forvrengning på hørbare nivåer rundt -70-80 dB. Halcros forskjell på -140 dB og -126 dB mellom 1 kHz og 20 kHz vil aldri bli hørbar, men det virket likevel helt feil for oss å gjøre loop gain-kurven så bratt i audiobåndet. Så vi ville ikke klone Halcro-patenten, selv ikke til eget bruk.

I stedet så vi nøye på Fletcher-Munson-kurvene for det menneskelige ørets høreterskel som funksjon av frekvens og forsøkte å forme tilgjengelig loop gain til å følge den kurven. Øret er mest følsomt ved 3-6 kHz, men følsomheten faller ganske bratt over 10 kHz. Eksakt hvordan vi gjorde det er vi fortsatt litt mystiske med, men det er ikke tilfeldig at Bifrôst har tilnærmet flat forvrengning med frekvens gjennom audiobåndet. Det er ett av designkriteriene fra åpningsinnlegget i tråden.

Det bringer oss fort over på temaet støy. Det jeg virkelig misliker med spesifikasjonene på Halcro Eclipse er at den har altfor høyt gain, 60x (36 dB) på de balanserte inngangene. Det er som Electrocompaniet AW180M med familie. Jeg mistenker at dette er nødvendig for å holde forsterkeren stabil med den bratte loop gain-kurven, men det fører til en gainstruktur hvor all støy fra tidligere i kjeden forsterkes opp med ganske mye. Hvis høyttalerne har lav effektivitet kan det likevel gå bra, men med effektive høyttalere (f eks 100 dB/W) vil man sjelden få volumkontrollen over "klokka ni" og kaster bort enormt mye signal/støy-forhold i avspillingskjeden. Dessuten vil all støy fra inngangstrinnet i effektforsterkeren også bli forsterket opp med 60x og levert på utgangene som susing.

Det ville vi heller ikke ha. I åpningsinnlegget i tråden står det "max 20 dB gain", dvs 10x. Det er for å få riktig gainstruktur i avspillingskjeden med effektive høyttalere. Det gjør også stabilitetsberegningene litt mer interessante. Databladet for en LM4780 sier at den bare er stabil med minst 10x gain, og de som bygger gainclones har lært på den harde måten at 11x eller 21x gir litt bedre sikkerhetsmargin mot parasittiske kapasitanser og lignende. Men proff-utstyr har gjerne høyere linjenivå og lavere gain enn konsumentutstyr, og vi syntes ikke vi kunne være noe dårligere enn det, så minimum gain på Bifrôst er nå 7 dB (2,2x) for å levere 100 W i 8 ohm ut med proff linjenivå på 12,5 V RMS (24 dBu) på inngangene. Da kan vi flytte gainet i kjeden til DAC, første analoge gaintrinn, og minimere støyen videre nedover. Det er basic noise engineering, selv om basic control engineering kanskje ble litt mindre basic av det.

Men, Halcro. Det eneste de sier om støy er en linje helt nederst, plassert under feil overskrift:

• The equivalent input noise at the input is 5nV/sqrt(Hz) for the voltage modes and 6pA/sqrt(Hz) for the current mode

Wow, nanovolt per kvadratrothertz. Låter smått. Det er det også, men hvis jeg setter gainet på Bifrôst til samme 36 dB som i Halcro og simulerer "input referred noise" får jeg denne kurven:

Kanskje 2,6 nanovolt per kvadratrothertz er enda mindre? Her ser man også vår lille "noise shaping" som prioriterer øvre mellomtone og nedre diskant. Jeg må innrømme at jeg etterhvert falt for fristelsen til å få litt bedre skrytetall ved 20 kHz og flyttet minimumspunktet opp mot 8 kHz heller enn de 4 kHz hvor det egentlig burde ligge. Men da tok jeg samtidig hammeren og banket hele kurven såpass flat at det ikke gjør noe. Forskjellen fra 2 kHz til 20 kHz her er ca 0,01 nV/sqrt(Hz). En tilsvarende kurve kommer Halcro aldri til å vise.

Men det er ikke så viktig med "input referred noise", spesielt ikke når man sammenligner dingser med helt ulikt gain. Det er støyen på utgangen som teller, etter alt gain. Med 60x gain i Bifrôst ville denne kurven for "input referred noise" integreres til 23 uV RMS på utgangen. Hvis vi går ut fra at Halcros oppgitte støy stemmer og at kurven har samme form som denne (det har den ikke), så vil den få omtrent det dobbelte på utgangene, ca 45 uV RMS. Som en 300-watter har den et spenningssving på ca 49 V RMS før klipping. Det blir en SNR på ca 121 dB, eller 19,2 bits oppløsning. Et annet sammenligningspunkt er Hypex NCore400 med 23 uV total støy og 124 dB SNR, Hypex UcD180HG med 30 uV og 120 dB SNR, eller Neurochrome Mod-186 med 40 uV og 113 dB SNR. Det høye gainet i Halcro har en tilsvarende høy pris, og da er det ikke antall australske dollar jeg tenker på. På lave volumer vil Halcroen suse mer enn en Hypex UcD-forsterker.

Hvis vi i stedet dropper gainet til det minimale 7 dB (2,2x) på Bifrôst og driver den til 28,3 V RMS på utgangene (100 W i 8 ohm) får vi 5 uV total støy og en signal/støy-kurve som ser slik ut. Det tilsvarer en oppløsning på 22,6 bits. Da har vi fortsatt 1 dB headroom før klipping med de forsyningsspenningene jeg brukte her. En tilsvarende kurve kommer Halcro heller aldri til å vise.

OK, så Halcro Eclipse til kr 759 000 har ca halvparten av forvrengningen sammenlignet med forrige prototype av Bifrôst, og det kommer vi sikkert tilbake til etter neste prototype, men vi kan tørke gulvet med den mht støy og gainstruktur uten å måtte bruke en to-etasjes strømforsyning med bedre skjerming enn Norges Bank. En Connex SMPS til $65 i samme boks som forsterkerkortet holder i massevis. Det lille frimerket av et kretskort er en sofistikert liten rakker. Hvor mye bør vi ta pr kretskort, syntes dere?

 

[OMF]

Hvis man har lyst på litt mer enn 100W - kan bifrost brokobles..? Eller sliter dere med lastimpedansen da..?

Mvh
OMF

 

[Asbjørn]

Nei, den kan ikke brokobles. Den er balansert brokoblet i utgangspunktet og prioriterer spenningssving over strømtrekk. Den er ment for høyttalere med minst 4 ohm impedans og moderat høy effektivitet. Den vil trives best med 8 eller 16 ohm og >95 dB effektivitet. Det er et valg vi gjorde i utgangspunktet. Denne skal drive topphøyttalere, ikke subwoofere. Ytelsene kommer tildels ved å velge bort noe annet.

Begrensningen for lave impedanser ligger delvis i strømtrekket (begrensning i LM4780 IC som utgangstrinn) og delvis i det termiske designet. Det vil være ganske mye varme å kvitte seg med i lave impedanser og høy effekt over noe tid. Hvis vi skulle bygget en spesielt for 4-ohms høyttalere ville jeg begrenset effekten ganske mye for å være sikker på at beskyttelseskretsene aldri slo inn.

Hvis man behøver mye strøm i lav impedans er NCore400 et bedre valg, og hvis man virkelig behøver enormt med effekt kan den brokobles for ca 800 W i 8 ohm.