Gauss Optheron MOS-FET végfokozat, avagy a jó bornak is elkél egy kis reklám
2022. március 11. írta: Analoglued

Gauss Optheron MOS-FET végfokozat, avagy a jó bornak is elkél egy kis reklám

Szeretném előre bocsátani, hogy az alábbi cikk marketing célokat szolgál. Reklám, nevezzük nevén.

Az alábbi ismertető az AudioWorld blogon megjelent cikkem kicsit finomított, rövidített változata, az eredetit lásd itt:

https://audioworld.blog.hu/2021/04/07/gauss_optheron_mos-fet_vegfokozat

Nincs egy kis reklámmal semmi baj az égvilágon, különösen akkor nem, ha az igazat mond, nem visz senkit az erdőbe, nem akar nem létező tulajdonságokkal felruházni valamit, annak minél kelendőbbé tétele érdekében. A jó reklám ilyen, felkelti a figyelmet valami iránt, anélkül, hogy becsapná a fogyasztókat.

Akik rendszeresen olvassák az AudioWorld-ön többé-kevésbé rendszeresen megjelenő írásaimat, talán már eddig is levették, hogy nemhogy becsapni nem szeretnék senkit, épp ellenkezőleg. Az ott olvasható bejegyzések alapvető információt adnak a Kedves Olvasónak ahhoz, hogy jobban átlássa a Hifi világának műszaki útvesztőit, és kevesebb kényszerű tévút megfutása után juthasson el a minőségi zenehallgatás állapotába. Annak a blognak ez az egyik legfontosabb célkitűzése, és ez a jövőben is így marad.

Különösen jó érzés, ha úgy adódik, hogy az ember egy saját elektronikáról írhat, anélkül, hogy a fenti elveknek ellent mondana, ez nagyon kerekké teszi a történetet.   

optheron_black.jpg

GAUSS – az mi?

Kinek mi jut eszébe, ugye. Jobban értesülteknek nyilván Carl Friedrich Gauss (lásd: https://hu.wikipedia.org/wiki/Carl_Friedrich_Gauss ) akiről bízvást lehet elmondani, hogy polihisztor volt, egyszerre matematikus, fizikus, csillagász. Matematikusoknak mindenképpen eszükbe fog jutni az ú.n. Gauss-görbe, amely egy sorozat hiba-eloszlását mutatja, s amelyet az elektronikában is alkalmazunk, mérések és gyártmány-sorozatok elemzésére.

A Gauss név, mint mértékegység is ismert, a mágneses indukció mérőszáma.

Az audiofil világban a Gauss név, immár mint márkanév nem ismeretlen, a 60-as, ill.70-es években volt egy amerikai cég ezen a néven, ők főképp hangszóró vonalon voltak ismertek akkoriban. A cég megszűnt valamikor a 80-as években.

Aztán, úgy 2018 táján, két magyar szakember, történetesen mindkettő Gábor, kitalálta, hogy közös céget alapít. Logikusnak látszott, hogy a cég neve GA vagy GÁ (neem, ez gáz…) betűkkel kezdődjön, és mivel egy könnyen megjegyezhető, ismerős csengésű nevet szerettek volna, amely idegen ajkúak számára sem kiejthetetlen, valahogy beugrott a GAUSS név, amely audio vonatkozásokban nem volt foglalt, és nem volt védett sem. Így született a Gauss Audio ötlete. Az egy másik kérdés, hogy ez a kooperáció végül rövid életűnek bizonyult, s a fenti két ember külön utakon folytatta addigi tevékenységeit. A két ember egyike én voltam. A másik pedig Sükösd Gábor, akivel a mai napig is jóban vagyunk, és nagy elismeréssel adózom mindannak, amit addig, s azóta is alkot – más néven.

A Gauss név azonban elég jónak látszott ahhoz, hogy felvegyem a kesztyűt, ne hagyjam annyiban, és céget alapítsak ezen a néven. Különösen, hogy márkanevet adhassak a már 1996 óta váltakozó intenzitással, néha kisebb szünetekkel futó, és mostanra végképp beérni látszó elektronikai fejlesztéseimnek, amelyet sokan az LZ-projekt néven ismernek, vagy akár csak hallottak róla valahol.  2019 Januárjától kezdődően minden, az LZ-projekt alatt elért eredmény, tudásanyag, know-how a Gauss elektronikákban lát immár kis sorozatú termékként napvilágot – több változatban, saját típusnév alatt.

Akik olvasták a korábbi LZ-változatokról szóló cikkemet, talán emlékeznek rá, hogy az LZ-k számozottak voltak, annak megfelelően, hogy épp hányadik komolyabb fejlesztési fázist testesítették meg. A számozás, ugyan jól elkülöníthetővé teszi az egyes változatokat, mégsem túl szerencsés módszer, ha egy termék könnyű és azonnali azonosíthatóságáról beszélünk. Így aztán úgy döntöttem, hogy jobb volna, ha az új fejlesztések inkább saját nevet kapnának a nagy audiofil keresztségben.

A Hetes

A hetes mint szám, még a korábbi LZ Mk.7-ből deriválódik, az LZ-projekt hetedik lépcsőfokaként (nahát…) amit ha névre váltunk, angolul a Seven jön ki, jó név, kár ezzel tovább vesződni, maradjon így. A 7-es ma is gyártásban van, ez a belépő modell a Gauss végfokok világába. A maga 2 x 150W-jával elegendően izmos ahhoz, hogy sokféle dobozzal párosítható legyen, elég jól néz ki és elég jó hangú ahhoz, hogy relatív jutányos ára mellett ne hozzon szégyent az épp megszülető márkára.

20200830_175212.jpg

Mindemellett, a 7-es High-End szemüvegen át nézve, egy szerény megjelenésű, kis erősítő. Épp ez a 7-es baja, hogy a hangja a nagy erősítőket idézi, de ránézésre ezt senki nem gondolná róla. Aztán amikor meghallgatják, akkor komolyabb hangdobozokért kiált a dolog, s néha olyan dobozokra kötik rá, amit ez a méretű táp nem tud kiszolgálni. A hetest ért kritikák zöme nem a hangminőségéről szólt, hanem a teljesítményének limitált voltáról. Amíg nem volt más, csak annyit tehettem, hogy széttártam a karom, ez van. Viszont onnantól éjjelente keveset és nyugtalanul aludtam, mert nincs ez így jól, hogy „csak” ez van.

Most már, miután vannak nagyobb, és még jobb Gauss végfokok, a „kis” hetes a helyére került végre, a belépő modell, egy sokaknak új, eleddig ismeretlen félvezetős világba, ahol nincs jelen az a fajta kellemetlen torzítás, amit eddig a tranzisztoros elektronikák óhatatlan velejárójának hittek. Gyors és sima, transzparens és koherens is egyben.

A hetes elegendő ahhoz, hogy kisebb szobákban két, max. három utas, 100-200W-ra specifikált 4-8 Ohmos dobozokat szobahangerő fölé elhajtson, széles dinamikával, nagyon jó felbontással és életszerű megszólalással.

A Seven nagy erénye a többi Gauss végfokhoz képest az ára. Bár olcsónak épp nem lehet nevezni, az ára nagyon relatív, ilyen hangminőséget ennyi pénzért másoktól sem nagyon lehet venni. Ebből a szempontból a Seven egy telitalálat. Jól kell hozzá rendszert építeni, és nagyon kerek a végeredmény.

 

Gauss Optheron

A hetest három év alatt sokan meghallgatták, és sokféle véleményt megfogalmaztak vele kapcsolatban. Ezeket a véleményeket egytől-egyig mind nagyon komolyan vettem, kielemeztem őket, és megpróbáltam megtalálni a párhuzamokat, a visszatérő motívumokat, amelyek valóban egy eszköz sajátosságait mutatják, és nem az egyes vélemények egyéb faktorait (rendszer, akusztika, ízlés, stb.).

Végül teljesen egyértelművé vált, hogy komolyabb rendszerekben a hetes szűk keresztmetszete a limitált teljesítmény-tartalék. Egyébként is szándékomban állt a hangminőségen még egy fokkal feljebb csavarni, még jobb felbontást, még kisebb torzítást, még nagyobb dinamikai „ablakot” létrehozni a 7-es kapcsolástechnikájának a továbbgondolásával. Ehhez a tervezett „csomaghoz” adódott hozzá a még nagyobb teljesítmény igénye. Nagyobb teljesítmény csak nagyobb helyen hozható létre, a trafó és a puffer kondenzátorok „zabálják” a rendelkezésre álló helyet az erősítőn belül. Szükség volt egy magasabb dobozra, de végül ez volt a legkönnyebben megoldható probléma.

20210125_133314.jpg

A hetes 90 mm magasságával szemben az új erősítő 120 mm magas, ebbe a méretbe már izmos trafók is beleférnek. Kezdetben az Optheronban a 7-esben használt 500 VA-es toroid trafó helyett 600 VA-es trafót építettem, a pufferek méretét viszont feltornáztam 40.000 uF-ról 80.000-re. Az így rendelkezésre álló plusz áramokhoz szükség volt a kimeneti MOS-FET -ek duplikálására -  ami viszont ismét csak nem fér el. Ha áttervezném a panelt, talán elférne, de akkor meg a védelem panel nem fér el… ami szintén egy kritérium. Így aztán, kellett egy pár dupla akkora áramú (valójában háromszor akkora…) MOS-FET…

20200211_110802.jpg

Apropó, védelem. Minden Gauss végfokban egy olyan kombinált védelmi modul dolgozik, ami nem csak a kimeneti DC szintet figyeli, és 1V elérésekor levált, hanem a kimenet zajszintjét is. Ezáltal, ha az erősítőt nyitott bemenettel kapcsolnánk be, és ez a hangszóróra erőteljes zajt küldene, a védelem erre is reagál. Nem egyszerűen lekapcsolja a hangszórókat, de magát az egész erősítőt is lekapcsolja.

Normálisan, az erősítő csatornák egyen feszültségű kimeneti szintjét egy DC szervó áramkör figyeli, és tartja max. 0,003 V érték alatt, a hangdobozok épségének megóvása érdekében.

20200613_142428.jpg

Hőmérsékleti kérdések

A hetes fejlesztgetése közben különféle félvezető márkákat és típusokat próbáltam ki, elég sokfélét. A mérések és a párba válogatások közben aztán rájöttem valamire. Van a tranzisztoroknak egy olyan hőállapota, amiben a tranzisztor sokkal torzítatlanabbul működik, mint más beállításokban. Ezt a hatást az átfolyó áram mértéke is befolyásolja, sőt, van egy harmadik paraméter is, ami szintén „játszik” ilyenkor, de ez inkább maradjon jótékony homályban, afféle céges know-how gyanánt. A felismerés odáig fajult, hogy az új erősítőbe eleve beleterveztem ezt az effektust, bár nem minden fokozatban éreztem egyformán kritikusnak.

Ebből a megoldásból származik az új erősítő neve. Szerettem volna, ha ez is N-re végződik ( mint a Seven) és az új hőmérséklet-alapú kapcsolásból jött az Optimális Hőmérséklet Megoldás azaz OPtimal THERmal solutiON – OPTHERON �

Az a fránya trafó

Az első Optheronok nagyon jól szóltak, a hetes után van az embernek egy Big Brother utánérzése. Olyannyira, hogy a 2019-es varsói High-End Show-n az Optheron első példányával hajtottuk az MBL studio monitorait a Core Audioval és Csere Norbi NCS R1-eivel (Mk1) közösen. Az Optheronnál és azóta a többi erősítőnél is bevezettem egy eddig nem alkalmazott, újfajta tervezési segédletet, az erősítő teljesítmény-hőmérséklet-tartalék matematikai modellezését. Ez egy jól átgondolt, képletekkel teletűzdelt Excel-tábla, amelybe betáplálva az ismert nominál paramétereket ( trafó teljesítmény, tápfeszültségek, pufferek töltőárama, terhelő impedancia, stb.) automatikusan lemodellezi az egyes kimeneti szinteken és impedanciákon létrejövő állapotokat. Állati hasznos, és elég látványos is egyben, jól mutatja hol húzódnak a határok.

Az új modellezés első igazi eredménye, hogy megmutatta, hogy az erősítő ismét rendelkezik egy szűk keresztmetszettel, s az most épp a trafó. Az audio világban előszeretettel adnak meg olyan specifikációkat, amelyek nagyon impresszív számadatokat szolgáltatnak, csak a való élethez van kevés közük. Pl. az egy csatornára megadott teljesítmény egy végfok esetében. Ha az teljesen dual-mono, akkor nincs gond, ha a specifikáció igaz. De egy kvázi dual-mono erősítőben, mint az Optheron, ahol a két csatorna közös trafón osztozik, igaz, külön szekunder tekercsekkel, ott a két csatornát egyszerre kell terhelni, és úgy mérni a tartalékokat. Amelyek először a trafóban fogynak el ilyenkor.

A helyzet azért a valóságban nem ennyire súlyos, ritkaság számba megy amikor a két csatorna szimmetrikusan terhelődik, jobb a leányzó fekvése, de tervezni mégiscsak a legkritikusabb állapotra kell.

Jelentősen súlyosbítja a trafó helyzetet, hogy a trafó gyártók egyszerűen nem értik meg az erősítő trafók szokásostól eltérő méretezési elveit. Fel nem foghatják. Az ember elmagyarázza, kéri, hogy ne a szokott eljárások mentén gondolkodjanak, viszont erre képtelenek, és mindig visszatérünk a kályhához. Míg aztán végül egyetlen ütőkártyája marad csak a szerencsétlen audio-mérnöknek, az, hogy én fizetem, azt kell legyártani, amit én mondok, és kész. Autokratikus, de nem hagynak más kiutat. Ilyenkor persze hallom lelki füleimmel a hátsó gondolataikat anyukámról meg a tudálékosságomról, de nekem akkor is olyan trafó kell, ha ezen az áron, akkor így.

Az Optheronban ez a trafó-helyzet odáig fajult, hogy a 600 VA nem lett elég, és muszáj volt a trafót a hely által engedett lehető legnagyobbra tervezni. Így tavaly Október óta (2150-es sorozat) 800 VA az adekvát trafó méret, ez elbírja a szükséges áramokat. Nyilván, a hétköznapi zenehallgatás nem indokol ekkora trafót, de ha valaki egy nehéz impedanciájú dobozra köti az erősítőt, és még meg is hajtja egy kicsit, ne legyen kevés, és persze a specifikációt is illik teljesíteni.

20201213_130610.jpg

Specifikáció.

Nem túl sok értelme van egy erősítőt számadatokkal jellemezni, de a műszaki adatokért rajongók kedvéért:

Felépítés: Kvázi-dual mono J-FET – Tranzisztor – MOS-FET hibrid félvezetős végerősítő, direkt csatolt, Class AB

Kimeneti teljesítmény: 2 x 250W nominál (egyszerre a két csatornában ) / 4 Ohm,

Kimeneti teljesítmény: 2 x 125W nominál ( 8 Ohm )

Kimeneti teljesítmény: 2 x 150W nominál ( 2 Ohm )

Kimeneti csúcsteljesítmény, impulzus-szerűen:  420W csatornánként max 1s értékig. (2 Ohm )

Bemeneti érzékenység:  0,7V rms. /250W / 4 Ohm

Harmonikus torzítás: < 0,02 %  3rd (-76 dB)

IM torzítás: < 0,01%  ( 1 kHz/7 kHz , 10W )

Zaj: max. 10 mV rms. audio sávon kívül (50-250 kHz)

Sávszélesség: 5 Hz – 70 kHz / +0 -1 dB / 1W

Teljesítmény sávszélesség: 5 Hz – 100 kHz (-3dB)

Teljesítmény felvétel:  610W  (250W-nál)   , 49W bekapcsolt állapotban vezérlés nélkül

Stand by teljesítmény felvétel 3 W

Maximális bordahőmérséklet: 45 C fok. megfelel az IEC 60601-1 orvosi műszer szabványnak

Érintésvédelem:  Védőföldeléssel ellátott eloxált alu készülékház, IEC

Súly: 17 kg

optheron_pretorian.jpg

Hogyan szól? ( Hallgatók véleményei, megjegyzései alapján )

Ha valaki egy hagyományos félvezetős erősítőről ( mondjuk egy Denonról, vagy vegyük kicsit komolyabban a dolgot, pl. egy Classéról vagy Brystonról stb. ) kapcsol át egy Optheronra, az első dolog ami szembe fog tűnni, az a torzítás csökkenés. Elég jelentős csökkenés. Tulajdonképpen olyan, mintha hirtelen kisimulnának a dolgok. Ez a tulajdonság hosszabb távon hallgatva elég könnyen megszokható, ami viszont magával hozza azt a változást, hogy innentől a gyengébb elektronikák torzításai nagyon zavaróvá válnak. Erre a hatásra nem minden ember egyformán érzékeny, de gyakran hallom vissza hallgatói véleményként, hogy eddig nem gondolták, hogy félvezetős erősítő lehet ennyire sima hangú, ennyire torzítatlan.

A másik jellegzetesség a nagyon széles szubjektív sávszélesség. A bemeneti DC csatolás miatt nincs bemeneti alsó frekvenciás töréspont, s mivel a DC szervó 2 Hz-en dolgozik, az erősítő 5 Hz-től tekinthető lineárisnak. A 14 Amper kimeneti áram innentől rendelkezésre áll, egészen fel 100 kHz-ig. Utóbbi a torzítatlan 20 kHz-hez kell, a harmadik harmonikusnak is teljes teljesítményen ott kell lennie, hogy a jel torzítatlan maradjon.

A harmadik sokak által megemlített, ezek szerint jól észlelhető dolog a sebesség. Ez egy elég fürge hangú erősítő, nagyon-nagyon gyors tud lenni, miközben nagyon megfogott is egyszerre. Az impulzus-átvitel után nem rezeg be, nincs lecsengési hullám. Ezt a tulajdonságát mély hangokon is jól meg lehet figyelni, „fogja” a hangszórókat, nem engedi kalimpálni a membránt.

Térből szól. Ez szintén egy nagyon jó tulajdonsága az Optheronnak, de ezt a 7-es is tudja. Szinte körülvesz a hangtér, a dobozok eltűnnek, az ember egy aurában hallgat zenét, ez minden egyes alkalommal nagy élmény, nekem is ennyi együtt töltött év zenehallgatása után is.

Összefoglalva, az Optheron egy erőteljes, gazdag hang, gyors, megfogott, sima, torzítatlan. Tág sávszélekkel, felbontással és dinamikai kontrasztokkal. Hallani kell, hogy ezek együttes hatását az ember megtapasztalja.

20200902_170323.jpg

Eddig jól hangzik, és mi a hátránya?

Mint minden éremnek, ennek is van másik oldala, ami árnyalja a képet. Sajnos az alkatrészek nem tökéletesek, még a drágák sem. Így a sebességnek és a transzparenciának is ára van. Van egy kis keménység, egy kis szubjektív rátét a magas hangokon. Nem 100%-ban neutrális. Kicsit olyan, mint egy ezüst kábelezett csöves erősítő, annyi különbséggel, hogy ebben van egy erős, de megfogott mély tartomány. Nem igazán zavaró, de észrevehető a plusz élénkség a magas tartományban. Ezt simán lehet kompenzálni megfelelő kábel választással, szóval ez inkább egy sajátosság, mint valós hiba. És hát sokan vannak, akik így szeretik.

Nincs rajta XLR bemenet. Ez egy opcionálisan kérhető plusz, ha valakinek mégis ez kellene.

Egyéb termékeinkről további információk elérhetők a http://gaussaudio.hu web oldalon, demora, személyes információkérésre pedig elérhető vagyok a 30-213-8232-es számomon.

Nagy Gábor Pál

Gauss Audio Electronics

 

A bejegyzés trackback címe:

https://gaussaudio.blog.hu/api/trackback/id/tr8517777982

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása