Piccola riflessione sugli E-800 e sulle misure

[F.Calabrese]

Giorni fa stavo misurando un nuovo diffusore (il mio remake della AR-1), quando ho notato che -a finale freddo- la curva di risposta era diversa e più bassa rispetto a quella misurata il giorno prima. Però dopo una decina di minuti il problema è misteriosamente scomparso.

Il finale era il solito Thomann T.Amp E-800, utilizzato normalmente, in stereo.

Ho approfittato del fatto che dovevo disattivare nuovamente le ventole (dopo averle riattivate per fare le prove del sistema di monitor da Studio), ed ho sottoposto a controlli i tre finali che ho ricevuto in cambio da Luca Anzalone, appunto uno dei quali era quello che creava lo strano fenomeno.

Questa volta -però- ho adottato una piccola precauzione, che si è rivelata determinante per capire.

Dovete sapere che io controllo le elettroniche impiegando due strumenti piccoli e comodi: il Minirator ed il Minilyzer della Neutrik. Essendo entrambi alimentati a batterie, escludono infatti qualsiasi problema di anelli di massa che non sia causato direttamente dalle elettroniche in prova. In più il Minilyzer misura sia la distorsione (THD) che lo spettro in terzi d'ottava, permettendo appunto di individuare il tipo di armoniche ed eventuali problemi sulle masse.

Quanto alla piccola precauzione, si è trattato -semplicemente- di provare gli ampli con e senza un carico fittizio, costituito da una resistenza blindata da 2 ohm (sì... avete letto bene: DUE OHM !).

Per non sovraccaricare l'ingresso del Minilyzer ho misurato ad un livello di uscita particolarmente basso: UN watt su due ohm.

Il risultato è stato sorprendente, ma prevedibile.
In assenza di carico TUTTI i sei canali dei tre ampli ex-Luca erano praticamente privi di distorsione, per cui il valore di THD misurato corrispondeva perfettamente con quello rilevabile collegando direttamente il generatore all'analizzatore (zero virgola zero e qualcosa...).
Collegando il carico (2 ohm) la distorsione è aumentata di tre volte in cinque dei sei canali misurati, e di cinque volte le canale-1 dell'ampli che aveva presentato problemi nei giorni precedenti, durante le misure sui diffusori.
Non solo, ma lo spettro mostrava armoniche pari e dispari (strano... per un push-pull...) generalmente di basso ordine.

Ripetendo la prova dopo qualche minuto (il tempo per l'ampli di "scaldarsi", dopo il distacco delle ventole) la distorsione diminuiva nettamente.

Nel prossimo post vi riassumerò le mie prime deduzioni: qui chiudo sottolineando il fatto che una misura pur banale -come quella della THD- può essere effettuata adottando le accortezze necessarie ad evidenziare quel che si va cercando: in questo caso la differenza tra il canale difettoso ed i cinque relativamente "ok". E' chiaro che un carico resistivo e di due ohm non rappresenta minimamente il carico di un qualsiasi diffusore (tranne qualche Apogee...)... ma qui non siamo, per fortuna, su una rivista... e le misure le facciamo per capire, non per pubblicizzare un prodotto o per confrontarlo con altri simili.

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ora passiamo alle riflessioni.

Sappiamo tutti che il Thomann E-800 è un normale ampli SS fortemente controreazionato, i cui transistor finali (2+2 sotto la soglia di commutazione in Classe-H, poi tre) operano con una piccola corrente di riposo, per evitare la distorsione d'incrocio. In questo senso è un ampli del tutto simile a mille altri, e noi qui lo abbiamo "adottato" per il suo costo incredibilmente contenuto, rispetto alla potenza di uscita che garantisce (500 + 500 Watt su 4 ohm).

Ora propongo ai più esperti di voi di provare ad immaginare il comportamento di ampli come questi in presenza di un carico alto (o di nessun carico): in pratica basterà anche una minima corrente di risposo per far operare l'ampli in Classe-A ai livelli più bassi (diciamo sotto un Watt). La controreazione e la simmetria dello stadio finale ridurranno soprattutto le armoniche pari, ma anche quelle dispari, rendendo inavvertibile all'ascolto il passaggio dalla Classe-A alla Classe-B, prima, e da quest'ultima alla Classe-H, che è quella del Thomann E-800, ai livelli più alti di uscita.

Ora però immaginate di collegare all'ampli un carico basso -appunto i nostri due ohm- per il quale la normale corrente di riposo dell'ampli risulterà palesemente insufficiente, spostando verso il basso la commutazione tra quando lavorano entrambe le bancate di finali (Classe-A) e quando ne lavora una sola (Classe-B). Nulla di strano che, mancando la simmetria, compaiano anche le armoniche pari. ED INFATTI QUESTO ACCADE...

Non solo, ma un carico troppo basso significherà un crollo del guadagno in corrente, che si rifletterà sugli stadi a monte (nell'E-800 c'è UN solo stadio di driver): di qui il suono sfrigolante che si ascolta quando si misura a livelli minimi... Qualcosa di ben diverso dal semplice ed innocuo rumore di fondo.


Ecco... siamo arrivati al punto fondamentale: questi ampli non sopportano assolutamente i carichi bassi (resistivi... figuratevi quelli reattivi !!!) ed è quindi normalissimo che non suonino affatto bene con i soliti diffusori a bassa efficienza e bassissima impedenza (vedi le solite B&W, ecc...).

Non solo: ma l'impiego con questo tipo di diffusori potrebbe comportare la "cottura" del chip dei finali, che si riconosce tipicamente per l'aumento del rumore di fondo che comporta. Appunto.

Ora attenzione: quel che accade con il Thomann E-800 è la stessissima cosa che accadeva con gli integrati degli anni '80, tutti controreazionatissimi e con pochi transistor finali. Anche oggi ci sono in giro finali (p.es. gli inglesi) che hanno pochi transistor finali ed operano con correnti di riposo ridottissime.

Infine: ecco a voi un serissimo motivo per cui i finali in Classe-A sono inevitabilmente e di MOLTO superiori rispetto ai normali finali in Classe-B (con piccola corrente di riposo). Superiori sono anche quei finali "simil-Classe-A", come i SAE X25a o il Graaf GM-400: che infatti all'ascolto polverizzano qualsiasi rivale...

Certo che se le riviste avessero l'accortezza di misurare ANCHE la THD su carichi bassi (ma ben possibili, in tanti diffusori), voi vedreste differenze anche molto consistenti, tra ampli ed ampli. E questo è quel che le riviste temono maggiormente. Le stessa Audio Science Review si guarda bene dal misurare in queste condizioni...


Saluti
F.C.

[tola]

Viene da chiedersi come mai quasi nessun produttore di diffusori proponga sistemi facili da pilotare così da suonare benissimo anche con finali così economici. Non può essere che tutti siano così ignoranti, deve essere voluto. Cosa ne pensate? Chi ha sentito gli impianti di Fabrizio sa di cosa parlo.

[doc elektro]

purtroppo sulla corrente di riposo si possono dare varie opzioni (a seconda di come è "dotato " l'ampli). Ma purtroppo appunto come si organizzano i costruttori il valore nativo rappresenta spesso un gran compromesso.

Io ho notato varie cose:

A freddo occorrerebbe al di sotto di un certo valore di temperatura incrementarla e parecchio. In tutti gli ampli pro installati nelle piste di pattinaggio itineranti e nei vari "natale in giostra" servono da un quarto d'ora a mezz'ora per ottenere un suono decente . Tanto è vero che nei giorni più freddi alla notte si lascia il generale su e il finale (e solo lui) acceso e con i volumi a zero.

Ho sempre considerato dei bidoni gli ampli che con una sola coppia di finali "garantiscono " più di 100w rms.

Appena arrivano i ricambi faccio qualche prova sull'inglesino flambè perchè mi sa che pure lui cede e vedo di palestrarlo un pò

[F.Calabrese]

...
A freddo occorrerebbe al di sotto di un certo valore di temperatura incrementarla e parecchio...

E' bello leggere i commenti di chi ha esperienza ed intuito insieme...!

Grazie !
F.C.

[F.Calabrese]

Viene da chiedersi come mai quasi nessun produttore di diffusori proponga sistemi facili da pilotare così da suonare benissimo anche con finali così economici. Non può essere che tutti siano così ignoranti, deve essere voluto...

In proposito io ho fatto un esperimento, anni fa.

In vari forum e su FB io domandai a diversi progettisti quale fosse -secondo loro- l'impedenza dinamica minima di un diffusore.

Gli autocostruttori risposero -sbagliando- che era il minimo che si misura e che le riviste pubblicano.

I progettisti tacquero, evitando di fare la figura degli ignoranti.

La risposta esatta era: "meno della metà dell'impedenza minima misurata in regime stazionario", vale a dire quella delle curve pubblicate sulle riviste.

Ora pensateci... Ci sono decine di diffusori -provati dalle riviste- la cui impedenza scende (in regime stazionario) anche bene sotto i tre ohm. E questo vuol dire che in regime dinamico quel diffusore può richiedere le correnti necessarie a pilotare un carico di meno di UN OHM E MEZZO...!!!

Questo spiega molto.

Saluti
F.C.

[doc elektro]

vedi Fabbr,a me piacerebbe qualcuno inventasse dei diffusori compatibili con i sistemi a 4 canali che con uno solo di questi giocattolini (molto ben dotati di corrente e alti di corrente di riposo) e sopratutto super compensati essendo nati per un uso all'aperto e in macchina.
Muli quasi indistruttibile e molto ben suonanti.
Tuttavia la FISICA mi dice che i pink floyd in live in casa non li riproduci.

Paradossalmente in certi contesti suona meglio un ampli PICCOLO che uno grosso. Inoltre (non per voler sempre dare contro agli audiofili) ma un ampli "da auto " se non fosse da 4 a 10 volte più rumoroso oltre i limiti della decenza ai bassi carichi farebbe tanto ma tanto di più

https://www.alldatasheet.com/view.jsp?S ... gKoJfD_BwE

Meglio che un idiofilo non mi senta se no mi dà dell'eretico visto che (per me) un ampli che non scende a 4 ohm è da scartare a priori

[lucaesse]

Ciao Fabrizio, molto interessante questo nuovo episodio della serie "avventure nel mondo degli audiofili di un modesto E800".

Collegando il carico (2 ohm) la distorsione è aumentata di tre volte in cinque dei sei canali misurati, e di cinque volte le canale-1 dell'ampli che aveva presentato problemi nei giorni precedenti, durante le misure sui diffusori.
Non solo, ma lo spettro mostrava armoniche pari e dispari (strano... per un push-pull...) generalmente di basso ordine.

Ripetendo la prova dopo qualche minuto (il tempo per l'ampli di "scaldarsi", dopo il distacco delle ventole) la distorsione diminuiva nettamente.

Sei dell'idea che gli amp di Luca Anzalone abbiano effettivamente i finali cotti? Non potrebbe essere la corrente a riposo un po' scarsa? Se la deriva con la temperatura è leggermente positiva, scaldando l'ampli potrebbe divenire sufficiente.

chiudo sottolineando il fatto che una misura pur banale -come quella della THD- può essere effettuata adottando le accortezze necessarie ad evidenziare quel che si va cercando: in questo caso la differenza tra il canale difettoso ed i cinque relativamente "ok". E' chiaro che un carico resistivo e di due ohm non rappresenta minimamente il carico di un qualsiasi diffusore (tranne qualche Apogee...)... ma qui non siamo, per fortuna, su una rivista... e le misure le facciamo per capire, non per pubblicizzare un prodotto o per confrontarlo con altri simili.

Questo è un esempio di come le misure siano al servizio di un ragionamento di indagine sul funzionamento di un apparecchio. Qui stai verificando il corretto funzionamento del singolo esemplare, quindi l'aspetto strumentale dell'eseguire una misura è palese.

Ma anche quando cerco di classificare un apparecchio (a priori non guasto) non cambia molto. Se constato un fattore di smorzamento molto elevato, bassissima distorsione e granda larghezza di banda, immagino che sia utilizzata molta controreazione, situazione standard negli ampli a stato solido; probabilmente gli aspetti che vorrò verificare saranno stabilità e comportamento in saturazione. E magari la variazione di queste misure all'estremo alto della banda disponibile.

Misurando un finale a valvole vorrò verificare che rumore, banda disponibile, comportamento su carichi reattivi testimonino un progetto corretto, non suggeriscano una realizzazione scopiazzata. Inoltre i parametri fondamentali possono essere molto diversi e devo tenerne conto nell'utilizzo. Un finale retroazionato può ancora essere considderato un generatore di tensione, un finale a triodi non retroazionato avrà un'impedenza di uscita che in molti casi si rifletterà sulla risposta in frequenza in misura da non essere trascurata. La concezione di tutto l'impianto sarà fatta di conseguenza. Oppure, al contrario, un finale simile può essere scelto in base ad una precisa idea dell'impianto nel suo complesso.


Le misure, che sono oggettive, mi risulteranno utili nella valutazione dell'apparecchio. Però la valutazione è mia, cioè soggettiva.

Affermare che il primo apparecchio è migliore, perché non distorce, non limita minimamente la banda passante e non modifica la tensione d'uscita quale che sia la cassa connessa (ma sarà vero?) o sostenere che invece il secondo è migliore perché permette di entrare con picchi di 12dB superiori alla potenza disponibile, senza che il suono diventi un rasoio e senza sovraccaricare gli altoparlanti, sono affermazioni che possono essere vere o false in funzione delle priorità soggettive di chi le formula e del contesto tecnico in cui i due ampli vengono impiegati.


Molto semplificato, ma credo renda l'idea. Qualcuno è d'accordo? Qualcuno è decisamente in disaccordo?

Non è una posizione popolarissima: sommando chi sostiene che una misura migliore di per sè rappresenti necessariamente un miglioramento (è così che una distorsione dello 0,0001 è considerata peggiore di una da 0,00001 ) e quelli che considerano le misure solo un disturbo al giudizio di ascolto, unico strumento a cui affidarsi, mi sa che si arriva ad una larga maggioranza.

Luca

[lucaesse]

domandai a diversi progettisti quale fosse -secondo loro- l'impedenza dinamica minima di un diffusore.

La risposta esatta era: "meno della metà dell'impedenza minima misurata in regime stazionario"

Fabrizio, ma si tratta di un limite teorico o verificato nella pratica?

Considerato che il minimo di impedenza di solito è poco superiore alla Re, l'unico sistema che mi viene in mente per scendere alla metà è avere delle forze controelettromotrici di ampiezza paragonabile al segnale di pilotaggio con fase opposta. Immagino (ma giusto immagino) che sia possibile, ma è una situazione ben sfortunata, mi vien da pensare.

Conosci delle casistiche attendibili sull'argomento? L'impedenza dinamica piace un sacco, ma al dunque nessuno sa nulla di preciso e men che meno si trovano dati sperimentali. Mi rendo conto che volendo misurare le variabili sono tre: sollecitazione (che in un'analisi statistica di come va il mondo sarebbe bello fosse musica, o al limite un segnale che ne imiti le carateristiche. Un ginepraio.); cassa; ampli.

Forse adottando un ampli super ultra prestante, sia in tensione che in corrente, si può tentare di eliminarlo come variabile. Rimane come variabile nella tipologia: i risultati con un pilotaggio in pura tensione potrebbero differire sensibilmente da quelli con basso fattore di smorzamento (credo, immagino, sospetto...) incasinando ulteriormente la faccenda. Ma magari suggerendo qualche cosa!


Luca

[F.Calabrese]

domandai a diversi progettisti quale fosse -secondo loro- l'impedenza dinamica minima di un diffusore.

La risposta esatta era: "meno della metà dell'impedenza minima misurata in regime stazionario"

Fabrizio, ma si tratta di un limite teorico o verificato nella pratica?

Considerato che il minimo di impedenza di solito è poco superiore alla Re, l'unico sistema che mi viene in mente per scendere alla metà è avere delle forze controelettromotrici di ampiezza paragonabile al segnale di pilotaggio con fase opposta. Immagino (ma giusto immagino) che sia possibile, ma è una situazione ben sfortunata, mi vien da pensare...

Come al solito... hai azzecato...!

E ti assicuro che si tratta di un'evenienza abbastanza frequente, specie in gamma bassa ed al di sopra della risonanza principale.


Segue domani.
Saluti
F.C.