Rubby – מגבר דיגיטלי

הגיע אלינו מגבר "דיגיטלי" העונה לשם Rubby, מחברת Firestone Audio מטייוואן. הסרנו קצת את הערפל ממגברים דיגיטלים וחקרנו את ה ...

16:00
  /  
02.01.2011
  
מאת: יוסי הרי
הקדמה

הקדמה

מגברים "דיגיטליים" צצים לאחרונה במגוון שמות וצורות. מאחורי כל השמות הללו מתחבאת טכנולוגיה שהומצאה עוד באמצע המאה העשרים והיא מגברי הספק של Switching או מיתוג.

המגבר שנסקר הפעם הוא מגבר "דיגיטלי" העונה לשם Rubby, מחברת Firestone Audio מטייוואן.

  

כיצד עובדים מגברים דיגיטלים?

המגברים הדיגיטליים עובדים במספר שיטות: דרגות A ו- B שבכולן יש ייצוג עוצמה אנלוגי מלא או חלקי לאות, ודרגה C שייחודית לשימושי RF. ניתן לשיטה בה משתמש הרובי את השם Class D, (או דרגה D) בכדי לציין שהיא שונה לחלוטין השיטות שצויינו לעיל. בדרגה D אנו מעבירים דפקים (Pulses) או גל ריבועי שעוצמתו אמורה להיות תמיד קבועה, ייצוג עוצמת האודיו מתבטא ברוחב הדופק והמשמעות שהמידע של השמע מתורגם לזמן (שהוא לכל דבר ועניין נתון אנלוגי).

המידע של האודיו "מאופנן" = "MODULATAD" לפולסים משתני רוחב, זהו "PWM" – שזה אפנון רוחב פולס. לא כאן המקום להרחיב בסוגיה זו, אבל נהוג לאחרונה להגדיר מגבר דיגיטלי כמגבר שמקבל אות PCM ומייצר ממנו דיגיטלית אפנון PWM ואין שימוש במשוב לבקרת דיוק ההגברה.

ההבדל בין קידוד (C) לאפנון (W) משקף הבדל תהומי, בעוד שבראשון אנו מקבלים וסופרים מספרים שלמים (Integers), בשני אנו מקבלים פולס בעל רוחב משתנה, שמושפע מזמן העלייה, הירידה, עוצמת המתח וכל אי סדירות שתהיה בדרגה ההגברה והדרגה הסופית של המיתוג. אין זו הגברה דיגיטלית כי לא נשמר הדיוק המופלא של אוסף המספרים המדויקים שנשמרו על גבי הדיסק, ויותר חמור לא נשמרת הרזולוציה של 16 או 24 ביט שיש במקור. אין בעולם עדיין הגברת הספק דיגיטלית.

אפשר לייצר PWM בטכניקה אנלוגית  ולהוסיף גם משוב  שלילי. לפי טענת המומחים, המשוב בצורה זו נותן את היתרונות של משוב שלילי, בלי החסרונות של תלות בתדר או ב- Transients.

ניתן למצוא עוד מידע מעניין בנושא במאמר המצויין שפרסמו Audioholics באתרם: The Truth About Digital (Class D) Amplifiers

היתרונות והתכונות העיקריות במגברי Class D הם:

  1. נצילות גבוהה – יתרון של ממש מול דרגה B. יכולת קרובה מאוד לספק הספק כפול למחצית העומס (תוצאה ישירה של הנצילות).
  2. רמת ההתאמה בין רכיבי ההספק פחות קריטית ועקרון המיתוג מאפשר שימוש ברכיבי מיתוג זהים. לא נדרשים רכיבים משלימים כמו זוגות טרנזיסטורים PNP- NPN מתואמים במיוחד לאודיו כמו דרגה B.
  3. תכונות (או יתרונות אם תרצו) חשובות הן שככל שמטפלים בתדירות שמע נמוכה יותר או בהספק ומתח הפעלה נמוך יותר, מקבלים איכות שמע גבוהה יותר. למעשה DSD של SACD מנצל זאת על ידי הפעלת גילוי האפנון במעגל בעל מתח נמוך והספק אפסי.

החסרונות

  1. מורכבות גדולה מאוד.
  2. רגישות גדולה לצורת בניה ומיקום רכיבים.
  3. מייצרת רעש של תדירות רדיו – RF חזק. ציוד מדידה רגיל לא מתאים לבדיקות.
  4. שינוי מתח הספק משנה את הווליום, במאפנן דיגיטלי כמו ברובי מחייב ספק מיוצב.
  5. Trade Off נדרש בין תדירות המיתוג לביצועים. רגישות של פילטר המוצא לרמקול והשפעה הדדית על היענות הגבוהים בתלות בעכבת הרמקול. הורדת התדירות משפרת את הנצילות ואת העיוותים ומקשה על הפילטר. הגדלת התדירות תקל על תכנון הפילטר, אבל מהירות הרכיבים נהיית קריטית. 

כתוצאה מסעיף 4, השימוש המעשי בטכנולוגיה היה עד לאחרונה בעיקר כמגברי הספק ל- סאב אקטיבי, ו- IC (ג'וקים) לאודיו בהספק מאוד נמוך (פחות מואט) לטלפונים ומשחקים.


Class D באודיו כיום

לאחרונה אנו עדים לכניסת מגברים מסוג Class D לשוק מגברי ההספק עבור אודיו כאשר Tripath & IcePower הן שתי חברות שהוציאו פתרונות מוכנים או Chip Sets עבור מגברים.
Texas Instruments (TI) and National Semiconductors הן שתי ענקיות סיליקון שמייצרות IC בכל מיני צורות עבור מגברים דרגה D.
חברת TP כוונה לתחום Hi Fi וזוכרים בודאי את המגברים של בל-קנטו ואת מגבר הפלא T-amp. חברת TP מ- 2007 בפשיטת רגל. ככל הנראה בל קנטו ממשיכה בייצור רכיבים למגברי דרגה D אנלוגיים, ולא תראו כיום שום זכר לרכיבים תוצרת TP.

חברת IP, שהיא רכוש של חברת B&O הדנית, מספקת פתרונות לא יקרים, המכוונים גם לשוק הרסיברים – פיוניר, וגם לתחום Hi-End (לפחות בקצה הנמוך שלו), כמו רוטל RB1092. למעשה יש יותר מיצרן אחד שמספקים מגברים דומים לרוטל שעושים שימוש באותו הרכיב.
חברת FIRESTONE מתבססת ברובי על  Class D IC's סטנדרטיים של TI. חברת WADIA הוציאה קודם מוצר שהם קראו לו POWER DAC, מודל 151 והרובי נראה כקונצפט דומה.


תיאור ה-Rubby

 

זהו מגבר הספק סטריאו שלפי המפרט יספק 2x44W RMS על 8, ו- 2x60W ל- 4 .
4 כניסות ספרתיות – COAX, OPTI ,USB XLR-AES EBU ואחת LR אנלוגית.
4 שקעי בננה משובחים ליציאת רמקולים. (מאוד דומה ל- WADIA 151).
כניסת מתח DC סטנדרטית עבור 30V, ספק כמו של LEPTOP  – ספק מיתוג מיוצב (SMPS) מספק V30 ו- A4.
מידות המגבר: 5.5 על 15, על 21.5 ס"מ.

הכניסה האנלוגית של המגבר מממירה את הכניסה האנלוגית ל- PCM בעזרת ADC של 24BIT .

יחד עם הספק וכבל הרשת מספקים גם Manual, כבל לחיבור USB ומפתח אלן לצורך פירוק.

המכשיר בנוי מפרופילים של אלומיניום אנודי. הפנל הקדמי אלומיניום מושחר ומוברש, שאר חלקי האלומיניום הם ניקוי חול.

בקדמת המכשיר כפתור ווליום, ולחצנים ל-
* ON/Standby.
* בחירת ערוצים – Source
* בחירת תדר דגימה – 44.1, 48, 88.2, 96, 192 – Frequency
* בחירת 16/24Bit
* MUTE

תצוגת לדים מראה מה נבחר. המכשיר זוכר את הבחירה במצב Stand by, אבל לאחר כיבוי חוזר תמיד למצב 16b, כניסה אנלוגית 44.1KHZ.

מיצוב המכשיר

הכוונה במילה "מיצוב" היא לאיזה קטגוריה לשייך אותו. לפי המראה והמחיר, שהמקור שלי לגביו הוא האינטרנט, ובעיקר האתר 6moons אשר גם בחן את המכשיר, היצרן חושב להתמודד כמוצר Hi-End במחיר מאוד אטרקטיבי – $750 או מעל 600 אירו.

כתוצאה מקריאה שטחית של ירח6, ניגשתי להאזין לרובי והשארתי את הפתיחה והחקירה הטכנית לסוף בכדי לא להיות מושפע.

עוד בנושא: DAC ומגבר אוזניות: Firestone Audio Fuber III

החיבורים והציוד

נגן CD/SACD/DVD פיוניר 989 בכבל אופטי.
רסיבר פיוניר AX4 ליציאת PRE. (שמחובר גם הוא דיגיטלית ל- 989).
נגן CD סוני CDP 312,
מגבר – T-Amp מחובר לסוני לצורך השוואה.
ממתג מגברים תוצרת עצמית.
זוג רמקולים אפוס M12.2.
זוג משופץ – תיבה של פאראדים עם אלמנטים של קמברדיג' (6.5X2) וטוויטר (דום) של פיליפס.
כבל רמקול שנבנה עבור הבדיקה, עם כבל אודיופלקס 3.5מ"מ (קוטר) באורך 1.5מ',  ובננות מתאימות.
שאר הכבלים באיכות תעשייתית טובה, לא מתיימרים להיות באיכות אודיופילית גבוהה.

במבחן

המוסיקה במבחן

 

מבחר זה נותן מרחב מספיק לעניות דעתי. מקהלה, פסנתר, סופרנו ומצו סופרן. תזמורת גדולה, כלי קשת ואורגן כנסייה.

אצל אחרים נהוג במבחנים כאלה לתת תיאורים פיוטיים מול כל דיסק שנשמע,  לי אין את הכישרון הספרותי לכך ולכן אני חותר לשורה הסופית.

אז איך זה נשמע, בכל זאת?
מהרגע הראשון שמתי לב שהמגבר מדגיש איכשהוא את תחום הגבוהים או המיד הגבוה. נותן לו עוצמה ונפח. בשמיעה ראשונה זה הזכיר לי מעט מגבר SE מנורות ששמעתי פעם, אך היה הבדל עקרוני ביותר: בעוד המנורות היו במיטבן עם כלי פריטה, הרובי הוסיף לדעתי צבע מיותר בקטעי פריטה. נקודה זו בלטה מאוד בטרק 1 של סמינר 6, פריטה על נבל, על מיתרים קצרים (צליל גבוה) נוסף מעין היס או שריקת לוואי.

בהשמעה הראשונה היא בוצעה מול הפיוניר, כאשר הפיוניר משמש כ- PRE לעצמו ולרובי, הרובי (מסיבות טכניות), היה במקסימום כפתור הווליום. חברי אשר הצטרף להאזנה, שמע מייד שיש רחש/רעש ביציאת הרובי. כאשר ניתן היה להוריד את כפתור הווליום ב- 10ד"ב או יותר ולבחור בקצב ביט ותדר 96, נושא הרעש כמעט נעלם. אין בעיות כאלה בפיוניר.

בהאזנה נוספת לאורך לא מעט זמן, שיתפתי גם את אשתי והבת. אני מגיע למסקנות:

הרובי אינו מצליח לשפר את הביצועים של דרגת הסטריאו בפיוניר, שנותנת אודיו יותר מדויק, עדין ולא תוקפני. הבדל זה קיים גם בחיבור האופטי וגם באנלוגי. בחיבור אנלוגי, כאשר הפיוניר משמש כ- PRE יש שריד של HUM.

הרובי הושווה בחדר קטן יותר מול ה- T-Amp.
 

 

גם כאן הרובי היה תוקפני מאוד בגבוהים וגם נדמה לי שמעט יותר מדויק בבאס, אבל המאזן הכללי נוטה בבירור לטובת ה- T. אשתי מכנה את הרובי מגבר שורק.
האפוס M12.2 במיוחד לא מסתדר טוב בגבוהים עם הרובי, הרמקול המשופץ עם טוויטר מאוד "רך" באופי הצליל יותר נסבל, אבל עדיין ניתן לשמוע את הצבע המזויף (לפחות לעניות דעתי).

הסיכום בבחינת ההאזנה שלי לרובי הוא שלילי. זה אינו מוצר שכובש את המאזין, אלא לדעתי דוחה אותו. מוצרי Hi-End, לפחות על פי סקירות רבות, כובשים את המאזינים להם (ולא משנה כרגע מה הסיבות). הרובי נראה חמוד, נראה בנוי היטב חיצונית, אך לא מספק את הסחורה.

זה הזמן לבחון לעומק את הקרביים של המוצר, לפרק אותו, וגם למדוד מה שניתן (כאמור יש מגבלות בגלל רעש RF).


בדיקה טכנית ומדידות

User Manual
הרובי הגיע אלי עם פוטנציומטר שבור. הסתבר שזה היה שווה ערך לחלוטין למצב של Full Volume. אני התחלתי לשמוע אותו בצורה זו, עד שהגיע מהיצרן חלק חילוף ותיקנתי את הווליום.

כמה פרמטרים בהתנהלות הזו מראים כשל וחוסר מקצועיות בהתנהלות היצרן. נתחיל מהחוברת המסופקת בתור User Manual.
 

 

יש עוד 3 עמודים, אחד בסינית, ו- 2 לקישוט.

בתוך הערכה יש מפתח אלן לצורך פירוק הברגים וכפתור הווליום. אין שום אזהרה שאין זה מספיק לצורך פירוק המכשיר, כי יש צורך לפרק גם את טבעת האום של הפוטנציומטר, ניסיון לפרק המכשיר ללא האום ישבור את הפוטנציומטר. ומישהו (בוודאות לא אני) כנראה עשה זאת.

הפוטנציומטרים שנשלחו היו מסוג ליניארי – 10KB, ולא סוג לוגריתמי כמו השבור שהוא 10KC (צורת הסימון היא אסייתית ולא מערבית שם B הוא לוגריתמי).

הג'וק של ההספק שמצוין בחוברת אינו TAS-5706, אלא לעניות דעתי צריך להיות TAS-5121i והם בעצם זוג.

הרכיבים שמורכבים בתוך הרובי (לאחר הסרת מפזר החום):
 
 

איכות ההרכבה והייצור
הרובי מורכב על כרטיס מודפס בודד בטכנולוגיה מודרנית של רכיבי משטח, כפי שמקובל היום ב-Hi-Tech ובמחשבים וציוד דומה.
 

 

טכנולוגיה זו מתאימה ביותר לדרגה D ואם קוראים בין השורות שמפרסמת חברת Nuforce על מגברי D שהיא מייצרת, כנראה שגם הם מאמינים בכך. הטכנולוגיה הזו מאפשרת להקטין נפחים, להקטין קיבולי שווא והשראות פרזיטיים ולייצר מעגלים שחוזרים על עצמם בתכונות – לפחות מול הרכבה ידנית.

אפשר בהחלט לשלב את הטכנולוגיה הזו עם כמה כללי בניה המקובלים אצל יצרני Hi-End, אבל לא נראה לי  שהיצרן עשה זאת. היצרן השקיע בצורה החיצונית, אבל בפנים, השקעה מינימאלית לעניות דעתי.

הביקורת שלי על הרכבת המעגל: חוטי הרמקולים דקים מאוד לעומת הקיבולת של שקעי הבננה, והמחברים למעגל המודפס, באיכות מינימאלית.

שני הקבלים האדומים של הכניסה אנלוגית, קרובים מדי אחד לשני (הפרעה בין LR באנלוגי) ואינם בדיוק באיכות יוצאת דופן (אפילו שהם Wima)
 

 

אני הייתי מרכיב את שני מגברי ההספק משני צידי המעגל ולא אחד ליד השני, ושם לכל אחד מהם מפזר חום שמתחבר לדפנות, בכדי שהמגבר יוכל לספק יותר זרם לעומסים נמוכים.

                                                                                  סלילי המוצא וקבל האגירה

4 הסלילים מסומנים במספר 100, הם בעצם מעבירים את האות לרמקולים ודינם בין השאר כדין כבל לרמקול. הם בנויים מחוט של כרבע מ"מ קוטר ומלופפים על גרעין פריט. אני מקווה שהם הקפידו על הוראות TI, שהגרעין לא יגיע לרוויה בזרמים גבוהים. בכל מקרה הם בנויים מחוט דקיק, דקיק מדי וכמעט לא נעשה מאומה לסובב אותם מגנטית בכדי למנוע השפעה הדדית.

ארבעת קבלי 330 נותנים קיבול מאגר של 1320uF, כמו שהיה מקובל במגברי טרנזיסטורים לפני יותר מ- 40 שנה. תבדקו כמה מקובל לשים בציוד Hi-End.

                                                                                          מראה כללי מפורק

מדידות

מדידות של הספק עם עומסי נגדים 8, סקופ ו- DMM. תדר המיתוג – סקופ.

הרובי מספק 2X48W (לעומת 44) ל- 8 אוהם בתדר של 20Khz. אבל מסוגל לספק הספק ממושך של 2X39W בלבד ב- 20Hz והוא מספק כ- 70W ל- 4 אום בערוץ אחד, כאשר בערוץ השני מעל 40/8.

תדר המיתוג, כמו ב- DSD, הוא כפולה של תדר הדגימה הבסיסי, הוא 384 עבור דגימה של 48 וכפולותיו, ו- 354 לדגימה של 44.

יש השפעה ניכרת בין הערוצים, צריכת הספק גדולה בערוץ אחד יכולה להקטין בכ- 10% את העוצמה בערוץ שני. תופעה זו נובעת אך ורק ממגבלות הספק.

גיליתי גם שהספק מחבר את הקוטב השלילי של מתח ה- DC למגבר לארקת הבטיחות של הרשת. מכאן נובע ה- HUM שהזכרתי קודם. הוא היה מועט בגלל משטר אדמות טוב במערכת שלי. במערכת אחרת זה יכול להיות רע. לדעתי זו שגיאה טכנית רעה. הנוהג היום שהמגברים צפים ואינם תורמים ללולאות הארקה.

נתוני TI
חברת TI לא מתיימרת שהמגבר דרגה D 5121 הוא מגבר Hi-Fi, אך מצד שני הרובי גם לא מנצל את כל היכולות של הרכיב. עם ספק משופר וכפול, קבלים גדולים ופיזור חום יותר טוב, המכשיר היה יכול לספק גם 80 ואט על 4 אום, בכל רוחב סרט השמע וללא השפעה הדדית בין עומס ימין לשמאל.

יתכן גם שהבעיות של צלילים גבוהים נובעים מכשל תכנוני בעיקר של הפילטר, עד שלא נשמע מוצר אחר עם אותו הרכיב לך תדע. לפי נתוני היצרן ברמקול כמו אפוס, שהוא מעל 8 אוהם בגבוהים לא צריכה להיות בעיה.

נתוני עיוות:

נתוני עיוות

סיכום

הרעיון של מגבר הרובי מעולה ותווית המחיר לא הייתה לדעתי מכשול, אם המוצר היה נותן ערך מוסף, לפחות צליל שווה בנפח מינימאלי. במציאות, למוצר יש צליל תוקפני מדי, בניה שאינה אופטימאלית, פיזור חום לקוי שמונע להרכיבו במקומות סגורים או להוציא ממנו את המירב. הוא מתחמם, פחות עם מסירים את המכסה, אבל במקום צר וסגור, בקיץ ישראלי, לא הייתי מרכיב אותו.

בכל מקרה מכשיר כזה במחיר כזה, הייתי מצפה גם לשלט עבור הווליום וספק עם מתח צף שלא יטריד אותי בנושא אדמות.  מה שמעניין אותי כאן, שלא קיבלתי שום סתירה בין התחושות שקיבלתי בהאזנה לרובי, לבין המחקר הטכני והמדידות, הם רק חשפו עוד ליקויים.

מחיר: 600 יורו.

מוצרי Firestone Audio חסרים כיום יבואן בארץ וניתנים לרכישה ישירות מאתר היצרן או דרך אחד המשווקים המורשים.

להמשך הדיון בנושא הביקורת: Rubby – מגבר דיגיטלי.

Thanks to Firestone Audio who supplied us with the sample unit we used for this review.

16:00
  /  
2.1.2011
  
מאת: יוסי הרי

1