Hva er egentlig den perfekte forsterker?
Spørsmålet er interessant, og det finnes mange alternative svar. Problemet er at alle disse svarene kan utfordres og plukkes ned til det ikke er noe igjen av dem.
Ofte kan det synes som at det er "to ulike leiere", der den ene jakter målemonstere, og den andre jakter på musikken. Dessverre er denne inndelingen skapt av dem som hevder å jakte musikken, og skal vi tolke retorikken deres er det lite som tyder på at de bryr seg spesielt mye om musikk, så la oss holde retorikk utenfor denne tråden. Musikalske forsterkere eksisterer ikke, kun subjektive tolkninger. På samme måte finnes det ikke en "perfekt målende forsterker", fordi målinger gir oss bare tall, men vurderingen av målingen må også gjøres av et menneskes subjektive tolkning.
Noen vil kanskje melde seg raskt på og lansere forsterkeren de selv har som en kandidat. Det finner jeg også svært uheldig, fordi alle ideer kan plukkes fra hverandre, og straks "min forsterker" blir tema blir det plutselig et slags angrep på egen person som man tross alt selv har lansert. Takhøyden krymper, og innboksen til høvdingen koker over med støttebegjæringer fra folk som har blitt angrepet og tråkket ned i søla på det aller groveste.
Ikke alle forsterkere er ment å gjøre det samme:
Det er en del ting vi vet, for eksempel at forsterkere for det aller meste i praksis er som rene spenningsforsterkere å regne. Høyttalere konstrueres i hovedsak ut fra at dette er standarden. Allikevel vet vi at utgangsimpedansen varierer tildels betydelig. Enkelte forsterkere kan ha mer enn 5 ohm utgangsimpedans, noe som i praksis vil gi over 50% current drive på enkelte høyttalere, mens andre igjen kan ha nær null ohm, og dermed alltid jobbe som en i praksis perfekt spenningsforsterker. Vi kan diskutere til krampa tar oss hva som er best, men her er det bare et spørsmål om hva som passer høyttalerne. I tillegg har vi en etablert, men ikke teknisk definert standard, som sier at forsterkere skal være spenningsforsterkere. Vi har på den andre siden ingen standard for hvor høy utgangsimpedans en forsterker som ikke er ren spenningsforsterker skal ha, så det blir ren bingo. Men å begynne å definere forsterkerens kvalitet ut fra hva slags utgangsimpedans den har er i beste fall usaklig.
Av faktorer som betyr noe for lydkvaliteten må vi ha med støy, forvrengning og headroom. Det kan høres kjedelig ut, for da er vi vel nede på at både støy og headroom er uttrykk for signal/støyforhold, og forvrengning er THD, og om vi skal tolke et typisk datablad for en forsterker er det i all hovedsak dette man fokuserer på. Vi har da mange andre faktorer? Hva med oppløsning? Hva med laster den kan drive? Evnen til å kontrollere bassen? Detaljering? Klang? Sånn kan man fortsette en god stund, men selv om S/N-ratio og THD ikke er i nærheten av å beskrive hele forsterkeren er faktisk støy, forvrengning og headroom i stand til å beskrive alt.
Støy:
Kort sagt består støy av summen av støy generert i komponentene og støy fra eksterne kilder. Enkelt forklart kan man si at for eksempel alle motstander genererer støy, helt uavhengig av hvem som har produsert dem da dette er en grunnleggende fysisk egenskap ved selve motstandsfunksjonen, og dette forsterkes i signalkjeden. I tillegg kommer det 50Hz AC fra nettet som kan stråle inn i kretsen, enten via luft, via jord, via signalvei, kabler, strømforsyning osv. Likerettingsprosessen genererer strømpulser ved nullovergangene. Klasse D-forsterkere genererer switchestøy, radiosignaler, motorer gamle og nye TV-er osv osv. Vi kan grovt dele inn støy i tre kategorier. Det er støy som dannes i selve signalkretsene, altså typisk støy fra komponentene selv som følger av den funksjonen de utøver. Dette er typisk hvit/rosa støy, altså det vi ofte kaller "sus". De typene støy som kommer inn fra enten ting inni eller utenfor forsterkeren, men som ikke følger direkte av funksjonen i signalveien, er enten i eller utenfor audiobåndet. Dersom støyen er innenfor audiobåndet er den hørbar. Det kan være dype eller lyse toner, klikk, og mye annet som vi rett og slett hører i høyttalerne. Noen ganger kan denne støyen moduleres av selve lydsignalet, slik at det er rimelig stille når det ikke er lyd, mens det "bråker bak musikken". Den siste gruppen blir da støy utenfor audiobåndet. Den er ikke hørbar men kan få komponentene til å "trives dårlig". Siden denne støyen ikke er hørbar, men kan påvirke forsterkerens funksjon, er det naturlig å i stedet inkludere den i forvrengningen.
Forvrengning:
Harmonisk forvrengning får omtrent all oppmerksomheten. I tillegg slås gjerne denne sammen til THD, altså total harmonisk forvrengning, en dødssynd som neppe bør tilgis uten videre. Det er som å lage en statistikk over kriminalitet der man kun tar med massedrap og det å kjøre bil uten å ha på sikkerhetsbelte. Lar alle andre lovbrudd stå utenfor, som om de ikke betyr noe, og for sikkerhet skyld vekter de to utvalgte likt. Det burde ikke herske særlig tvil om at vi ønsker at all kriminalitet er noe vi ønsker at skal være så lav som overhodet mulig. Videre ønsker vi oss null drepte i trafikken, men det hjelper ikke å velge ut de to, for da skjer det absolutt ingen ting med villmannskjøring og vold i nære relasjoner. På samme måte har vi et nærmest uendelig antall ulike forvrengningsfenomener, og de er stort sett uten sidestykke situasjonsbetingede. Situasjon kan være last, frekvens, effekt, støykilder, type signal inn osv. Bare det å måle 2-toners intermodulasjonsforvrengning kan kreve at man gjør omkring 1000 ulike målinger pr nivåtrinn (der nivåtrinn er styrken på de to tone, absolutt og relativt til hverandre), og fortsatt er det bare gyldig for én last. De dyktigste konstruktørene gjør derfor et fåtall målinger for å få et overblikk, og leter etter indikasjoner på spesifikke målinger det kan være verdt å se nærmere på. Dette er ikke noe man kan inkludere i "THD" eller forklare med enkle ord i et datablad. Men det har alt å si for lydkvaliteten, også den opplevde, og det er også det som skiller en forsterker som måler dårlig fra en som måler bra.
Headroom:
Forskjellen på signal og støygulv gir oss rent matematisk headroom. Men ofte er støyen vi har i selve signalveien ikke høy nok til å dominere over støyen vi opplever i rommet, i omgivelsene, eller i vårt eget hode. Vi skal gjerne litt opp i volum før vi opplever at de svake partiene kommer godt frem, og de sterkere partiene får lov å dra på med full slagkraft. Avhengig av hvor høy virkningsgrad høyttalerne har er det rett og slett utgangseffekten det her er snakk om. Så la oss si høyttalerne er skikkelig "slemme", de har kraftig reaktiv last, går ned til 1,5 ohm, og har en virkningsgrad på 80dB ved 1W. Det kreves 100W for å komme opp i 100dB, noe mange ikke mener er spesielt høyt. Skal vi nærme oss 120dB kreves det 10 000W, og det i en ganske slem last. Ringen er faktisk sluttet, det handler om watt, og det er viktigere enn hva mange sukkersøte og malende beskrivelser av "kvalitetswatt" gjerne vil ha det til.
Mantraet er ofte "du har ikke strøm nok til å klare full effekt ved 2 ohm. Hvorfor er det viktig? La meg høyne med "du har ikke spenning nok til å klare full effekt ved 8 ohm". Er det mindre riktig? For trenger man full effekt ved 2 ohm i en forsterker som skal drive en last som aldri går under 3,6 ohm? Her vil jeg umiddelbart svare nei, samtidig som noen da vil kontre med "det handler om strøm også". Ja, det gjør det, men hva skjer om man ikke kan levere nok strøm? Jo, forvrengning, og det har vi allerede dekket under overskriften "forvrengning".
Hva med praktisk erfaring?
Alle de som enten sier eller tenker at de "hører forbi tallene", så kan jeg garantere dere at det gjør dere ikke. En forsterker som leverer 150W i en gitt last, med tilstrekkelig lav forvrenging, låter helt likt som en annen som klarer det samme. Det er først når forvrengning inntreffer i stor nok mengde at dere faktisk hører forskjell. Om det klinger ulikt så er det fordi det er forskjeller i forvrengningen. Er det forskjeller i opplevd basskontroll er det fordi utgangsimpedansen eller noe annet medfører forvrengning. Er det forskjeller i forsterkerens klangsignatur er det fordi (minst) en av de testede forsterkerne har ganske store avvik enten i frekvensrespons eller andre ting (AKA forvrengning). Og om den ene forsterkeren virker å gå tom for "juice" så er det rett og slett fordi den nettopp gjør det. Den har ikke mange nok watt ved tilstrekkelig lav forvrengning i den aktuelle lasten.
Matching er viktig:
Ja, det er det ingen tvil om. Noen høyttalere er laget for en helt annen utgangsimpedans enn andre høyttalere. Jeg konstruerer drivere for ulik utgangsimpedans, fordi det har noe for seg. Mange høyeffektive drivere er laget for høyere utgangsimpedans fordi det var slikt man holdt på med for 100 år siden da man trengte svært høy virkningsgrad og det var begrenset tilgang på effekt. Feil forsterker på høyttaleren gir feil frekvensrespons. Den beste forsterkeren ut fra rene objektive parametere er ikke alltid den som passer til favoritthøyttalerne. En produsent av forsterkere og høyttalere lagde en gang et konsept der forvrengning i rørforsterkere var i motfase med forvrengning i høyttalere som de også produserte. Summen av kombinasjonen ga lavere forvrengning enn forsterkerne og høyttalerne hver for seg, i vertfall i følge selgeren som beskrev dette.
Hva er viktig for deg?
Vi kunne jo her og nå forsøkt å slå fast hva som er den perfekte forsterker, men det ville være vanskelig, og på ingen måte allmenngyldig. Den perfekte forsterker til å drive en gitt driver i en aktiv høyttaler er relativt mye enklere å definere.
- Så hva er viktig for deg? (Håper du har tatt deg tid til å lese åpningsinnlegget før du svarer)
Jeg håper tråden kan bidra ikke bare til at folk kan mene noe, men også til at man kan kaste lys over hvorfor forsterkerne låter slik de gjør, hva de egner seg til, hvilke ting man bør se etter om man skal forbedre oppsettet videre fra det man allerede har osv. Da med vekt på effektforsterkere. La oss også ha takhøyde nok til å kunne være ærlige om hva svakhetene i en gitt forsterker er, og kunne plukke fra hverandre argumentasjon som ikke henger skikkelig sammen.
Spørsmålet er interessant, og det finnes mange alternative svar. Problemet er at alle disse svarene kan utfordres og plukkes ned til det ikke er noe igjen av dem.
Ofte kan det synes som at det er "to ulike leiere", der den ene jakter målemonstere, og den andre jakter på musikken. Dessverre er denne inndelingen skapt av dem som hevder å jakte musikken, og skal vi tolke retorikken deres er det lite som tyder på at de bryr seg spesielt mye om musikk, så la oss holde retorikk utenfor denne tråden. Musikalske forsterkere eksisterer ikke, kun subjektive tolkninger. På samme måte finnes det ikke en "perfekt målende forsterker", fordi målinger gir oss bare tall, men vurderingen av målingen må også gjøres av et menneskes subjektive tolkning.
Noen vil kanskje melde seg raskt på og lansere forsterkeren de selv har som en kandidat. Det finner jeg også svært uheldig, fordi alle ideer kan plukkes fra hverandre, og straks "min forsterker" blir tema blir det plutselig et slags angrep på egen person som man tross alt selv har lansert. Takhøyden krymper, og innboksen til høvdingen koker over med støttebegjæringer fra folk som har blitt angrepet og tråkket ned i søla på det aller groveste.
Ikke alle forsterkere er ment å gjøre det samme:
Det er en del ting vi vet, for eksempel at forsterkere for det aller meste i praksis er som rene spenningsforsterkere å regne. Høyttalere konstrueres i hovedsak ut fra at dette er standarden. Allikevel vet vi at utgangsimpedansen varierer tildels betydelig. Enkelte forsterkere kan ha mer enn 5 ohm utgangsimpedans, noe som i praksis vil gi over 50% current drive på enkelte høyttalere, mens andre igjen kan ha nær null ohm, og dermed alltid jobbe som en i praksis perfekt spenningsforsterker. Vi kan diskutere til krampa tar oss hva som er best, men her er det bare et spørsmål om hva som passer høyttalerne. I tillegg har vi en etablert, men ikke teknisk definert standard, som sier at forsterkere skal være spenningsforsterkere. Vi har på den andre siden ingen standard for hvor høy utgangsimpedans en forsterker som ikke er ren spenningsforsterker skal ha, så det blir ren bingo. Men å begynne å definere forsterkerens kvalitet ut fra hva slags utgangsimpedans den har er i beste fall usaklig.
Av faktorer som betyr noe for lydkvaliteten må vi ha med støy, forvrengning og headroom. Det kan høres kjedelig ut, for da er vi vel nede på at både støy og headroom er uttrykk for signal/støyforhold, og forvrengning er THD, og om vi skal tolke et typisk datablad for en forsterker er det i all hovedsak dette man fokuserer på. Vi har da mange andre faktorer? Hva med oppløsning? Hva med laster den kan drive? Evnen til å kontrollere bassen? Detaljering? Klang? Sånn kan man fortsette en god stund, men selv om S/N-ratio og THD ikke er i nærheten av å beskrive hele forsterkeren er faktisk støy, forvrengning og headroom i stand til å beskrive alt.
Støy:
Kort sagt består støy av summen av støy generert i komponentene og støy fra eksterne kilder. Enkelt forklart kan man si at for eksempel alle motstander genererer støy, helt uavhengig av hvem som har produsert dem da dette er en grunnleggende fysisk egenskap ved selve motstandsfunksjonen, og dette forsterkes i signalkjeden. I tillegg kommer det 50Hz AC fra nettet som kan stråle inn i kretsen, enten via luft, via jord, via signalvei, kabler, strømforsyning osv. Likerettingsprosessen genererer strømpulser ved nullovergangene. Klasse D-forsterkere genererer switchestøy, radiosignaler, motorer gamle og nye TV-er osv osv. Vi kan grovt dele inn støy i tre kategorier. Det er støy som dannes i selve signalkretsene, altså typisk støy fra komponentene selv som følger av den funksjonen de utøver. Dette er typisk hvit/rosa støy, altså det vi ofte kaller "sus". De typene støy som kommer inn fra enten ting inni eller utenfor forsterkeren, men som ikke følger direkte av funksjonen i signalveien, er enten i eller utenfor audiobåndet. Dersom støyen er innenfor audiobåndet er den hørbar. Det kan være dype eller lyse toner, klikk, og mye annet som vi rett og slett hører i høyttalerne. Noen ganger kan denne støyen moduleres av selve lydsignalet, slik at det er rimelig stille når det ikke er lyd, mens det "bråker bak musikken". Den siste gruppen blir da støy utenfor audiobåndet. Den er ikke hørbar men kan få komponentene til å "trives dårlig". Siden denne støyen ikke er hørbar, men kan påvirke forsterkerens funksjon, er det naturlig å i stedet inkludere den i forvrengningen.
Forvrengning:
Harmonisk forvrengning får omtrent all oppmerksomheten. I tillegg slås gjerne denne sammen til THD, altså total harmonisk forvrengning, en dødssynd som neppe bør tilgis uten videre. Det er som å lage en statistikk over kriminalitet der man kun tar med massedrap og det å kjøre bil uten å ha på sikkerhetsbelte. Lar alle andre lovbrudd stå utenfor, som om de ikke betyr noe, og for sikkerhet skyld vekter de to utvalgte likt. Det burde ikke herske særlig tvil om at vi ønsker at all kriminalitet er noe vi ønsker at skal være så lav som overhodet mulig. Videre ønsker vi oss null drepte i trafikken, men det hjelper ikke å velge ut de to, for da skjer det absolutt ingen ting med villmannskjøring og vold i nære relasjoner. På samme måte har vi et nærmest uendelig antall ulike forvrengningsfenomener, og de er stort sett uten sidestykke situasjonsbetingede. Situasjon kan være last, frekvens, effekt, støykilder, type signal inn osv. Bare det å måle 2-toners intermodulasjonsforvrengning kan kreve at man gjør omkring 1000 ulike målinger pr nivåtrinn (der nivåtrinn er styrken på de to tone, absolutt og relativt til hverandre), og fortsatt er det bare gyldig for én last. De dyktigste konstruktørene gjør derfor et fåtall målinger for å få et overblikk, og leter etter indikasjoner på spesifikke målinger det kan være verdt å se nærmere på. Dette er ikke noe man kan inkludere i "THD" eller forklare med enkle ord i et datablad. Men det har alt å si for lydkvaliteten, også den opplevde, og det er også det som skiller en forsterker som måler dårlig fra en som måler bra.
Headroom:
Forskjellen på signal og støygulv gir oss rent matematisk headroom. Men ofte er støyen vi har i selve signalveien ikke høy nok til å dominere over støyen vi opplever i rommet, i omgivelsene, eller i vårt eget hode. Vi skal gjerne litt opp i volum før vi opplever at de svake partiene kommer godt frem, og de sterkere partiene får lov å dra på med full slagkraft. Avhengig av hvor høy virkningsgrad høyttalerne har er det rett og slett utgangseffekten det her er snakk om. Så la oss si høyttalerne er skikkelig "slemme", de har kraftig reaktiv last, går ned til 1,5 ohm, og har en virkningsgrad på 80dB ved 1W. Det kreves 100W for å komme opp i 100dB, noe mange ikke mener er spesielt høyt. Skal vi nærme oss 120dB kreves det 10 000W, og det i en ganske slem last. Ringen er faktisk sluttet, det handler om watt, og det er viktigere enn hva mange sukkersøte og malende beskrivelser av "kvalitetswatt" gjerne vil ha det til.
Mantraet er ofte "du har ikke strøm nok til å klare full effekt ved 2 ohm. Hvorfor er det viktig? La meg høyne med "du har ikke spenning nok til å klare full effekt ved 8 ohm". Er det mindre riktig? For trenger man full effekt ved 2 ohm i en forsterker som skal drive en last som aldri går under 3,6 ohm? Her vil jeg umiddelbart svare nei, samtidig som noen da vil kontre med "det handler om strøm også". Ja, det gjør det, men hva skjer om man ikke kan levere nok strøm? Jo, forvrengning, og det har vi allerede dekket under overskriften "forvrengning".
Hva med praktisk erfaring?
Alle de som enten sier eller tenker at de "hører forbi tallene", så kan jeg garantere dere at det gjør dere ikke. En forsterker som leverer 150W i en gitt last, med tilstrekkelig lav forvrenging, låter helt likt som en annen som klarer det samme. Det er først når forvrengning inntreffer i stor nok mengde at dere faktisk hører forskjell. Om det klinger ulikt så er det fordi det er forskjeller i forvrengningen. Er det forskjeller i opplevd basskontroll er det fordi utgangsimpedansen eller noe annet medfører forvrengning. Er det forskjeller i forsterkerens klangsignatur er det fordi (minst) en av de testede forsterkerne har ganske store avvik enten i frekvensrespons eller andre ting (AKA forvrengning). Og om den ene forsterkeren virker å gå tom for "juice" så er det rett og slett fordi den nettopp gjør det. Den har ikke mange nok watt ved tilstrekkelig lav forvrengning i den aktuelle lasten.
Matching er viktig:
Ja, det er det ingen tvil om. Noen høyttalere er laget for en helt annen utgangsimpedans enn andre høyttalere. Jeg konstruerer drivere for ulik utgangsimpedans, fordi det har noe for seg. Mange høyeffektive drivere er laget for høyere utgangsimpedans fordi det var slikt man holdt på med for 100 år siden da man trengte svært høy virkningsgrad og det var begrenset tilgang på effekt. Feil forsterker på høyttaleren gir feil frekvensrespons. Den beste forsterkeren ut fra rene objektive parametere er ikke alltid den som passer til favoritthøyttalerne. En produsent av forsterkere og høyttalere lagde en gang et konsept der forvrengning i rørforsterkere var i motfase med forvrengning i høyttalere som de også produserte. Summen av kombinasjonen ga lavere forvrengning enn forsterkerne og høyttalerne hver for seg, i vertfall i følge selgeren som beskrev dette.
Hva er viktig for deg?
Vi kunne jo her og nå forsøkt å slå fast hva som er den perfekte forsterker, men det ville være vanskelig, og på ingen måte allmenngyldig. Den perfekte forsterker til å drive en gitt driver i en aktiv høyttaler er relativt mye enklere å definere.
- Så hva er viktig for deg? (Håper du har tatt deg tid til å lese åpningsinnlegget før du svarer)
Jeg håper tråden kan bidra ikke bare til at folk kan mene noe, men også til at man kan kaste lys over hvorfor forsterkerne låter slik de gjør, hva de egner seg til, hvilke ting man bør se etter om man skal forbedre oppsettet videre fra det man allerede har osv. Da med vekt på effektforsterkere. La oss også ha takhøyde nok til å kunne være ærlige om hva svakhetene i en gitt forsterker er, og kunne plukke fra hverandre argumentasjon som ikke henger skikkelig sammen.
