Het getuigt van moed als je een eigen bedrijf begint. Nog meer moed mogen we
veronderstellen bij mensen die een bedrijf in audio productie beginnen. Immers
audio, en dan vooral in de sector ‘consumer producten', is een weinig winst
genererende bedrijfstak. Er zijn weliswaar uitzonderingen maar toch ...
In dit geval gaat het om een paar Philips medewerkers met ruime ervaring in
de ontwikkeling van medische apparatuur die, kijkend naar het audio marktaanbod,
bedachten dat het vanuit hun specialistische kennis mogelijk moest zijn een
andere, betere, audiolijn te ontwikkelen.
De heren Van Liempd en van der Brug
richtten in 1995 het bedrijf ‘Array' op en startten daarmee de ontwikkeling van
een geheel eigen concept audio versterkers.
Innovatie
Vanaf het eerste begin was de opzet de in de medisch elektronische sector
vergaarde kennis op audio los te laten. Daarnaast biedt de moderne technologie
ongekende mogelijkheden in de vorm van SMD-componenten, microprocessoren en alle
mogelijke logische chips.
Het eerste idee was om alle elektronica zoveel
mogelijk symmetrisch op te zetten. Het grote voordeel daarvan is dat zogenaamde
‘common mode' stoorsignalen in hoge mate onderdrukt worden.
Een volgende stap
was om dan de eindversterkers als brugschakeling te ontwikkelen. Daarbij kan er
niets verloren gaan van de toegepaste symmetrie. Voor zo'n brugschakeling heb je
dan wel twee complete eindtrappen per kanaal nodig.
De ‘snelheidseis' die tegenwoordig veelal gesteld wordt is op bijzondere
wijze beantwoord door toepassing van SMD vermogenstransistoren met een Ft van
120 mHz.
Het laatste leidde tot een bijzondere konstruktie. Immers een
eindtransistor kan misschien wel grote stromen aan, maar het dissipatievermogen
is beperkt. Daartoe werd een tweeledige oplossing gevonden. Ten eerste werden er
per brughelft 8 PNP/NPN paren toegepast. Daarmee kun je redelijkerwijs stromen
tot omstreeks 20 Ampčre verwerken. Dan nog heb je een dissipatieprobleem. Dit nu
werd op slimme wijze opgelost door de eindtransistoren te ‘cascaderen. Per
brughelft hebben we dan 32 transistoren en dat zou voldoende moeten zijn.
Om
ieder risico uit te sluiten werd vervolgens een beveiliging ontwikkeld. Die
beveiliging schakelt het apparaat uit bij overbelasting, te grote
uitgangsstromen, te hoge temperatuur, kortsluiting of gelijkspanning (DC) op de
uitgang. Die beveiliging werkt ‘intelligent'. Bij oversturing wordt eerst
gekeken of het ingangsniveau gedaald is en pas daarna weer ingeschakeld. Bij
kortsluiting schakelt het apparaat, na herhaald inschakelen, definitief uit.
De OBSYDIAN regelversterker
Deze door Array ontwikkelde regelversterker is geheel passief! Er zitten dus
geen versterkende (zogenaamd ‘actieve') elementen in. Er zijn ook geen knoppen
te bedienen. Alle functies worden bediend via een universele
afstandsbediening.
De ingangskeuze én de volumeregeling worden geheel verzorgd door middel van
relais. In dit geval zijn dat keurige gasdichte relais met goudkontakten.
De
bedienfuncties worden gestuurd via een microprocessor en een aantal TTL-ciruits.
Het aardige van de programmering van de processor is dat de gebruiker zowel de
ingangsspanning ofwel de gevoeligheid als de in- en uitgangsimpedantie kan
beďnvloeden! Verschillende bronnen kunnen op deze wijze (in volume) op elkaar
aangepast worden.
De voeding van de schakeling wordt verzorgd door een losse
adapter.
Metingen
Na enige weken opwarmen gingen we de versterkers op onze meetplaats aan de
tand voelen. De enthousiaste verhalen van de ontwerpers maakten ons razend
benieuwd naar de prestaties van deze unieke produkten. Het forse uiterlijk en
ook het aanzienlijke gewicht van de mono eindtrappen deden vermoeden dat het
hier echt om ‘kanjers' ging.
Helaas viel dat een beetje tegen. De beveiliging
werkt zo goed dat een aantal metingen niet uitvoerbaar bleken.
Aan 8 Ohm
gaat het goed, al is een duidelijke 3e harmonische zichtbaar. Ook treedt er een
lichte vorm van ‘cross over' vervorming op. Dat is (samen) weliswaar slechts
0,018 %, maar toch ... Een combinatie van 8 Ohm en 2 microfarad is heel
ongezond. De ontwerpers hadden ons al gewaarschuwd en op het hart gedrukt er ten
minste 1 meter kabel tussen te laten. Zo gezegd, zo gedaan, 1,5 meter zelfs. De
beveiliging stond het niet toe verder te gaan dan een uitgangsvermogen van 32
Watt. Daarbij treden in het vervormingsresidu relatief veel uitslingeringen
op.
Aan 4 Ohm levert de versterker 49 Watt en in combinatie met 2 microfarad
39 Watt. Daarbij weer uitslingeringen, met een duidelijke herhalingsfrequentie
van 200 kHz.
Aan 2 en 1 Ohm wordt het vermogen nogmaals kleiner ...
De
overshoot, waarbij gebruik gemaakt wordt van een blokgolf en een belasting van 8
Ohm + 2 µF, was niet uit te voeren. De versterker schakelde voortdurend uit. Met
een kleinere capaciteit van 0,22 µF kwamen we op een bedrag van 40% (weer
uitslingeringen op 200 kHz).
De bandbreedte is ruim voldoende en de
verzwakking die optreedt bij verschillende impedanties en een vermogen van 1
Watt is voorbeeldig.
De slew rate was eigenlijk niet meetbaar, de Array
Quartz M heeft duidelijk een hekel aan blokgolven.
Een laatste puntje is de
ingangsimpedantie. Met 22 kOhm is dat niet al te hoog en bovendien kan die
waarde in combinatie met de passieve regelversterker nog lager worden. Zoals met
regelmaat in deze kolommen wordt gemeld leidt dat bij veel CD-spelers tot extra
vervorming.
Los van onze standaard metingen hebben we nog gekeken naar het
vervormingsbedrag bij toenemende frequentie. Bij veel transistor versterkers
loopt die vervorming boven 10 kHz snel op, hetgeen vaak leidt tot aggresief
gedrag in de hoogste regionen van het audio spectrum. Bij deze Array loopt het
vervormingsbedrag ook op en wel van 0,006 % bij 1 kHz tot 0,038 % bij 50 kHz. Al
met al een heel net gedrag.
De Konstruktie
Na het openschroeven van de eindtrap ontwaarden we een forse
voedingstransformator van 300 Watt. Het meest bijzondere is de stroomversterker.
Alle SMD vermogenstransistoren zijn op een printplaat gemonteerd die ruggelings
tegen de frontplaat zit. Die printplaat is heel bijzonder want de toegepaste
grondstof is aluminium oxide, een goede warmtegeleider!
Naast die print zijn
aan weerszijden koelers tegen de frontplaat aangebracht. Het wordt nu ook
duidelijk waarom de beveiliging zo rigoreus ingrijpt. Daar de warmteoverdracht,
via de printplaat naar de frontplaat en vervolgens naar de koelelementen, niet
optimaal is kan de temperatuur in de chips van die eindtransistoren snel oplopen
tot onaanvaardbare hoogte. Hiervoor moest dus een compromis gesloten
worden.
Verder valt het zeer grote aantal transistoren in de
spanningsversterker en de stuurtrappen op. In het totaal 81 stuks! Voorwaar een
complexe schakeling! Ook zijn er een aantal op amps toegepast, onder meer voor
de DC-servo en enkele chips voor de digitale besturing van de beveiliging.
De
XLR-ingang is bij particulier gebruik ons inziens doelloos. De bijbehorende
regelversterker heeft enkelvoudige cinch-uitgangen en het is dan logisch dat ook
bij de eindversterker te doen. Nu moet er een verloopsteker toegepast worden,
hetgeen gepaard gaat met extra verbindingen die alle kunnen oxideren.
De Klank
Twee dingen vallen onmiddellijk op bij het beluisteren van deze versterkers.
Het hoog wordt zeer ‘schoon' weergegeven en de versterker blinkt uit in
dynamiek. In combinatie met luidsprekers met een niet te lage impedantie komen
crescendi met grote orkesten geheel tot zijn recht. Toegegeven, het heeft niet
de losheid en het gemak van een goede buizenversterker, maar wél de detaillering
die we daarvan gewend zijn. Hoog, midden en laag zijn goed onder controle en aan
vermogen kom je zeker niet tekort.
Het enige ‘probleem', voorzover je
daarvan kunt spreken, was een lichte hardheid in de stemmen van uitschietende
sopranen. Dat is in het algemeen een eigenschap van klasse-B versterkers en te
wijten aan de natuurlijke drempel van de eindtransistoren. Bij de Array treedt
dat gelukkig slechts in geringe mate op. Samen met het voorgaande (dynamiek en
detail) reden om deze versterkers toch zeer bijzonder te vinden.
Het is even
wennen aan het ‘gerammel' van de relais bij het wijzigen van het volume, maar
verder werkt dat uitstekend. Je kunt het volume zelfs tot op een half dB
nauwkeurig afregelen.
De set werd in een aantal configuraties met
verschillende bronnen en luidsprekers beluisterd en steeds weer bleek de Array
set in staat het geluid met grote autoriteit weer te geven.
Conclusie
Wie een goed klinkende ‘Solid State' versterker wil hebben zou zeker eens
naar deze Array set moeten kijken. Het geheel ziet er smaakvol en eenvoudig uit
en de geluidskwaliteit is duidelijk boven gemiddeld. Wél raden we u aan bij
aanschaf er op te letten dat er op de eindversterkers cinch-aansluitingen zijn
aangebracht. Verloopsnoeren of verloopstekers kunnen, vooral op langere duur,
narigheid (en dus minder goede geluidskwaliteit) veroorzaken. De prijs wordt
helemaal waargemaakt, gezien ook het gegeven dat de combinatie met elektrostaten
en magnetostaten (Magnepan!) probleemloos verloopt. Aanbevolen dus.
Tabel Fabrieksspecificaties (alles gemeten bij 1 kHz)
Vermogen 120 Watt in 4 Ohm
Vermogenstransiënten 480 Watt gedurende 5
milliseconde in 1 Ohm
Dempingsfactor 500
THD+N 0,01 %
Ingangsimpedantie
44 kOhm//1000 pF
Gewicht 11,2 kg
Tabel Metingen
Uitgangsvermogen aan:
8 Ohm 78 Watt
8 Ohm//2 µF 32 Watt
4 Ohm 49
Watt
4 Ohm//2 µF 39 Watt
2 Ohm 27 Watt
2 Ohm//2 µF 18 Watt
1 Ohm 16
Watt
Overshoot 8 Ohm//2 µF 1)
Overshoot 8 Ohm//0,2 µF 40 %
Bandbreedte -3 dB
<5 Hz - 160 kHz
Verzwakking t.o.v. 8 Ohm bij 1 Watt:
4 Ohm 0,1 dB
2 Ohm 0,2 dB
1 Ohm
0,5 dB
Slew Rate 1)
Transfer time 2 µs
S/N (ref. 1 W) 62
dB
Ingangsimpedantie 22 kOhm
Vervorming bij 1 W <0,04 % (3e harmonische)
Vervorming bij 50 Watt
<0,02 % (3e harm. + cross over)
1) niet meetbaar, beveiliging schakelt het apparaat uit.
Reactie van de fabrikant...
Graag maken wij van de mogelijkheid gebruik het verschil in meetgevens toe
te lichten tussen de fabriek en A&T. Die hebben onder andere te maken met de
frequentie waarbij eea. gemeten wordt.
De Array Quartz eindversterkers zijn
zeer specifiek ontworpen op prijs versus prestatie in audiofiele eigenschappen
en niet op meetgegevens. Dit uit zich onder andere in de vermogensmeting bij
10kHz.
Om een zeer open en gedetailleerde weergave te bereiken is gekozen
voor een uitgangstrap met een Ft van 120 mHz. De beveiliging van zo'n eindtrap
is vrijwel alleen mogelijk met een digitale signaalprocessor die zo nauwkeurig
mogelijk de temperatuur in de juncties van de uitgangstransistoren uitrekend. Om
de kosten van deze processor in de hand te houden is gekozen voor undersampling
van de vermogens berekening hetgeen uiteindelijk resulteert in een te vroeg
intredende beveiliging bij hogere frequenties. Vele tests op audiomateriaal
hebben ons uitgewezen dat meer dan 90% van al het vermogen in de praktijk
beneden 5 kHz zit. Dat is de reden dat dit compromis voor muziek toepassingen
optimaal is. Array vindt het jammer dat het vermogen bij 1kHz niet door A&T
is gemeten: dat bedraagt meer dan 120 Watt in 4 Ohm en sluit veel beter aan bij
de maximaal haalbare geluidsdruk in muziek. Het verschil in de
vervormingsmeting heeft ook te maken met de frequentie van het meetsignaal. De
Array waarde van 0.01% is het gemiddelde van 20 Hz tot 20kHz bij clipping - 0,5 dB.
De A&T waarde is gemeten bij 50 kHz.
Enigszins verbijsterd zijn wij over de metingen van overshoot en slew rate.
De overshoot van 40 % en de resonantie op 200 kHz is de overdracht van de kabel
op .22 microFarad belasting en heeft niets met de overdracht van de Quartz M te maken.
1,5 meter kabel heeft een serieinductie van ongeveer 2 microHenry. De
resonantiefrequentie van de kabel belast met de capaciteit is 1 / (2 x pi x SQRT(LC)) is
ongeveer 200 kHz. De Q van deze kring met een parallel weerstand van 8 Ohm over de
capaciteit is (2 x pi x F(0) x Rp x C) is (2 x pi x 2 x 10e5 x 8 x .22 x 10e-6) is ongeveer 2.2
hetgeen resulteert in een overshoot op een step functie van 40%. Wij verzekeren u dat de
overshoot van de Quartz M zelf nihil is!
De slew rate van de Array Quartz M is 20Volt per microseconde, wordt vrijwel geheel bepaald
door het TIM filter aan de ingang en is uitstekend meetbaar met een laagfrequente blokgolf
(om het inschakelen van de beveiliging te voorkomen).
Met vriendelijke groet,
Willem P. van der Brug
ARRAY
Technologies
Reviews:
Music Emotion (PL)
Ruud Jonker (M-10, A-10)
HighFidelity.pl (PL)
Marek Dyba (S-10, A-3)
HIFI.nl (NL)
Max Delissen (S-10)
HVT (NL)
Marnix Bosman (S-10)
HVT (NL)
Bert Oling (PH-2, A-3 en M-2)
HVT (NL)
Bert Oling (A-2, S-1)
MusicHomeStudio (NL)
Ruud Jonker (S)
HVT (NL)
Bert Oling (PH-1)
Positive Feedback (USA)
Francisco Duran, Ed Morawski, Danny Kaey (P-1, S-1)
The Absolute Sound
Sue Kraft (A-1, M-1)
ImageHiFi (Dld)
Michael Vrzal (A-1, M-1)
MusicHomeStudio (NL)
Ruud Jonker (OPAL, GEODE)
HVT (NL)
Ruud Jonker (A-1)
Stereo
Holgar Barske (A-1, M-1)
MusicHomeStudio (NL)
Ruud Jonker (A-1, M-1)
Audio en Techniek
John van der Sluis (P, M)
MusicHomeStudio (NL)
Ruud Jonker (interview)
