Een goede voeding staat binnen de audiowereld steeds meer in de belangstelling. Voor diverse andere vakgebieden is het zelfs puur noodzakelijk. Het zou jammer zijn als je je nachtenlang met je zelfgebouwde radiotelescoop op het universum hebt gericht op zoek naar buitenaards leven. Opeens reageert er een alien die zin heeft in enige interstellaire smalltalk. Het signaal verzuipt vervolgens in de ruis van de telescoopvoeding, waardoor je een mogelijk interessante date mist. De rechtgeaarde audiofiel, die al dolend en in technisch opzicht schuinsmarcherend nabij de ruisdrempel verblijft, mist dan een hele wereld aan details. De gedachte alleen al dat je de helft van de muziek mist waarvoor je betaald hebt. Ondraaglijk.
De hifi kenmerkt zich al een lange tijd door de nadruk op accessoires die bezig gaan met de stroomvoorziening. Vroeger kenden we die niet tot nauwelijks omdat de kennis daarover vrijwel niet toegepast werd binnen ons vakgebied. Los van enkele uitzonderingen bij de fabrikanten die net even verder waren dan de rest. Het hele wetenschappelijke gebied van stroomvoorziening en de storingsbronnen die daar van invloed zijn is al decennialang bekend in de ruimtevaart, luchtvaart, medische wetenschap, meteorologie, astronomie, quantumfysica, computer science en bij de ontwikkeling van meetapparatuur. Hee, het kwetsbare audiosignaal zou wel eens last kunnen hebben van een minder optimale elektriciteitsvoorziening. Wat een fabelachtig inzicht aan de hifi-kant, na pakweg een jaartje of tachtig. Aan de andere kant moet gezegd worden dat we pas enkele decennia bivakkeren in een wereld waar het barst van de stralingsvervuiling.
Vervolgens zie je dat er dan weer een nieuw commercieel businessmodel ontstaat. Een stortvloed aan filters, regenerators, power cables, scheidingstrafo’s, zekeringen, audiofiele netautomaten, stekkerblokken, piramides en stenen die om een plaats vragen bovenop transformatoren. Soms werkt dat en soms doet het een beroep op de illusie. ‘Het is duur, dus ik moet het wel horen’. Wie het kaf van het koren kan scheiden, ziet dat er momenteel wel degelijk serieuze oplossingen zijn om het kwetsbare audiosignaal voor alle onheil te behoeden. De audiofiel, al geteisterd door veel bizarre problemen, kan met betrekking tot de stroomvoorziening rustiger gaan slapen.
Clean power by design
Het punt is dat een elektronisch apparaat, voorzoverre dat belangrijk is, in feite af-fabriek voorzien zou moeten zijn van alle noodzakelijke technieken die problemen met de stroomvoorziening oplossen en storingen onderdrukken. Door de jaren heen is er hifi-apparatuur geweest met zulke voorzieningen als vast onderdeel van het ontwerp. Vervolgens zijn we afgegleden naar een model waarbij een fabrikant de consument opzadelt met een apparaat waarvan de voeding heel basic is. Vaak de bekende stekkervoeding in een plastic behuizing, maar het kan ook de interne voeding zijn. Je ziet dat onder andere bij voordelige (en soms hele dure) streamers, converters en phono-versterkers. Zo’n apparaat is dan niet eens slecht, maar presteert slechts op 60 procent van wat mogelijk is door zo’n el cheapo voeding. Wat echt onbegrijpelijk is, is dat je als (serieuze?) fabrikant een goed apparaat bouwt en het dan levert met een ondermaatse voeding. Wat moet een consument daar van denken? Je valt ook volledig door de mand als zo’n apparaat bij een reviewer terecht komt. Heb je dan maling aan je reputatie? Je zadelt de consument ook op met de mogelijke aanschaf van een betere voeding. Iets dat je zelf had kunnen verzorgen. Denk je dat je nieuwe Porsche afgeleverd wordt met een set refurbished banden van dubieuze herkomst? Wel eens een dCS gezien met een plastic stekkervoeding?
Aftermarket power supplies
Vanuit de hierboven beschreven problematiek is er dus een markt ontstaan voor losse en betere voedingen die de consument aan kan sluiten op bijvoorbeeld smartscreens, actieve luidsprekers, streamers, phono-stages, hoofdtelefoonversterkers, portable players, ‘audiofiele’ routers en converters. Sommige van die voedingen zijn duurder dan het apparaat dat aangesloten gaat worden. Misschien wordt het tijd dat de Europese commissie gaat eisen dat apparatuur, die dat nodig heeft, van een kwalitatief genormeerde voeding wordt voorzien met afdoende maatregelen tegen rfi en emi.
Goed, de externe voeding van hoge kwaliteit is onder ons en kan toegevoegd worden aan de reeks van producten waar de hifi-industrie (gedeeltelijk) op drijft. Maar, er zijn uiteraard fabrikanten die voortreffelijke externe voedingen leveren.
Hoe zit dat technisch?
Afhankelijk van de toepassing zijn eigenschappen van voedingen meer of minder belangrijk. Vermindering van elektrische ruis (noise) is voor meetapparatuur belangrijk en ook voor audio en video componenten. Noise, in het algemeen, kan zich uiteindelijk mengen met het analoge signaal.
Een losse phonoversterker of converter met stekkervoeding, kan de ruis dus vertalen naar de analoge schakelingen. De ruisvloer wordt hoger. Detaillering en de ervaring van een ‘schoon’ signaal worden daardoor minder, met in het kielzog de ruimtelijke afbeelding. Ook de beleving van dynamiek kan verminderen.
De weergave van lage tonen ondervindt ook invloed. Heeft digitale apparatuur ook last van een ondermaatse voeding? Slechte voedingen tasten niet het digitale signaal zelf aan. Maar, ruis kan meeliften op de digitale verbinding tussen bijvoorbeeld een server/streamer en een converter. In het analoge deel van de converter kan ruis dan mengen met het signaal. Maar, ook de digitale processing kan hinder ondervinden van ruis. Het kan invloed hebben op de snelheid en nauwkeurigheid van de processing.
Zo kan het toch dat een betere voeding voordelen biedt aan een puur ‘digitaal’ apparaat zoals een server of streamer. Dus zo’n apparaat zou moeten voldoen aan class A of class B van CISPR22/EN55022/FCC Part 15. Natuurlijk afhankelijk van de toepassing. Voor audio is dat meestal class B voor CE. Als je zo’n voeding dan inbouwt, kunnen de eigenschappen weer een klein beetje wijzigen als gevolg van bijvoorbeeld aangesloten externe power cables. Het EMI-profiel kan daardoor veranderen. Het blijft dus lastig.
Andere eigenschappen
Naast ‘ruis’ zijn er nog andere eigenschappen die kenmerkend zijn voor een goede voeding. Bijvoorbeeld een lage uitgangsimpedantie. Een voeding mag zelf ook geen straling uitsturen. Een plastic stekkervoeding staat als een gek rondom te stralen en heeft dus invloed op kabels en omringende apparatuur. Losse voedingen voor audio-apparatuur moeten dus idealiter gebouwd zijn in een behuizing van koper of mu-metaal.
Afhankelijk van de toepassing kunnen er eisen zijn aan de nauwkeurigheid van de geleverde spanning en/of stroom tijdens belasting en tijdens wisselende ac-condities. Wat gebeurt er bij zeer korte onderbrekingen van de netspanning? Wat gebeurt er bij een voltage dip of overspanning? Hoe reageert de voeding op kortsluiting, blikseminslag en andere foutcondities? Fikt je onroerend goed dan af? Hoe zit het met de veiligheid? Wordt die voeding 80 graden? Kan ook vervelend zijn voor sommige audio-apparatuur als de voedingsspanning steeds slingert tussen de 19 en 24 volt. Vaak moet een voeding ook kunnen functioneren binnen een bepaalde temperatuur range. Niet fijn als je oplader voor je camera of Walkman niet meer werkt bij 20 graden onder nul.
Het is natuurlijk zonneklaar dat, zeker, de losse stekkervoeding een dankbaar object is om kapot te bezuinigen. De meeste consumenten weten niet eens dat een voeding belangrijk kan zijn voor de audiokwaliteit. Sommige van die voedingen komen maar net door de CE, die je dan als bedrijf nog zelf uit mag voeren. Fabrikanten zijn ook massaal overgestapt op schakelende voedingen. Is goedkoper, want je hoeft daar geen dure en grote transformator in te bouwen. Hier wordt absoluut niet beweerd dat er geen goede schakelende voedingen zijn die binnen eisen blijven, maar daar moet je als fabrikant wel wat voor doen. Het is ook niet voor niets dat een merk als Aurender alleen maar lineaire voedingen levert in de servers/streamers. Een echt goede schakelende voeding is vaak erg kostbaar.
‘Voeding? Maar, ik heb toch een duur netfilter?’ De reden dat alleen netfilters niet volledig effectief zijn is dat je maar een beperkt deel van de binnenkomende storingen afvangt. De rest komt via de ‘lucht’, komt binnen via andere dan de netkabels en wordt veroorzaakt door de apparatuur zelf. Apparatuur met schakelende voedingen en microprocessoren is verdacht. Waarom moet er een microprocessor zitten in een voorversterker of een phono-stage? Omdat de consument zo’n apparaat met een iPhone wil bedienen?
Plixir
Commercieel gezien is het dus erg interessant om betere voedingen aan te gaan bieden. Veel fabrikanten van stekkervoeding-apparatuur hebben die taak geschoven naar third party leveranciers en kunnen daardoor hun eigen apparaten goedkoper in de markt zetten. Geld gaat boven kwaliteit en reputatie. In de luisterruimte is de Plixir Elite Balanced Power Supply (BDC). De naam uitspreken duurt langer dan het aansluiten. Er zijn verschillende BDC’s, afhankelijk van het benodigde vermogen.
Importeur Audio Essence levert het apparaat met een (secundaire) voedingsspanning naar keuze en standaard met een dc-kabel met 2.1mm of 2.5mm connector. Als optionele upgrade is The Statement dc-kabel beschikbaar. Die heeft, naast andere gunstige eigenschappen, een heel lage impedantie en kan geleverd worden met een connector naar keuze. Bijvoorbeeld Oyaide 2,1 en 2.5mm.
Voor alle dc-kabels is de ingaande connector de bekende AERO. Op het gebied van connectoren stikt het in deze wereld van de exotische stekkertjes. Mocht u een extern te voeden vintage apparaat hebben met een exotische connector, of een langere kabel dan 1 meter, dan is er met de boys van Audio Essence te onderhandelen. De importeur levert ook optioneel een ‘The Statement’ ac power cable.
Techniek
In een vlaag van niet meer te beheersen nieuwsgierigheid is de Plixir BDC opengeschroeft. Er is een ringkerntransformator met een dubbele primaire wikkeling en een dubbele secundaire wikkeling. Je kunt zien dat de primaire wikkelingen van de trafo in serie staan. Dus aangepast voor 240 Volt. De beide secundaire wikkelingen staan ook in serie en hebben dus een middenaftakking. De configuratie die Plixir hier bouwt is een zogenaamde dubbelzijdige gelijkrichter met twee diodes.
Dat kan trouwens alleen als je een trafo gebruikt met middenaftakking. Plixir spreekt van een ‘built-in balanced AC power conditioner. Als je in het plaatje (zie foto) kijkt naar het ac-gedeelte, dat zich dus links van beide diodes bevindt, dan zou je kunnen veronderstellen dat common mode noise, bestaande uit reactieve stromen, gelijk instralen op de beide ac-lijnen uit de trafo. Die stromen komen op de ‘ground’ terecht bij de middenaftakking van de transformator. Maar, omdat ze, vanuit de beide ac-voedingslijnen in tegenfase zijn, doven ze elkaar uit en heb je een schone grond-referentie (common mode rejection). Plixir geeft ook nog aan dat door de aanwezigheid van slechts twee diodes en die genoemde configuratie slechts de helft van de ruis, die ontstaat bij de omzetting naar gelijkstroom, op de aarde komt. Plixir bedoelt hiermee de ‘schakelruis’ van de diodes. Schakelruis van condensatoren en diodes vormt meestal een flinke storingsbron in voedingen.
Hoe de rest van de schakeling precies is opgebouwd is via een bovenaanzicht van de print wat lastig te achterhalen. Maar, vanaf de gelijkrichter loopt er een lijn met een positieve spanning en een aarde-lijn. De spanning komt dan in de zogenaamde first stage pre-regulation. Die wordt zeer waarschijnlijk gevormd door een tweetal discrete transistoren met een zener(?). Rondom de eerste regulator is een enorme capaciteit gebouwd. De second stage voltage regulation bestaat dan uit een tweede dc-regulator die gevormd wordt door een van de twee IC’s in TO-220 behuizing. Het andere IC is dan de vermogens-transistor die de stroom biedt naar het aangesloten apparaat. De reden dat er twee regulatoren worden toegepast is dat de eerste de meeste ac-ruis weghaalt, waardoor de tweede regulator beter kan presteren. Deze regulator slingert dan veel minder thermische ruis op de aarde. Ook wordt er minder ruis vanaf de load (het aangesloten audio-component) naar de aarde gevoerd. Vervolgens zijn er nog vele condensatoren voor afvlakking van de spanning en voor andere functies. Tevens zorgt de schakeling voor een lage uitgangsimpedantie.
Er is dus alles aan gedaan om de ruis naar de aarde te verminderen. Ook de slew rate en de output impedance zijn optimaal onder elke gespecificeerde load conditie, aldus Plixir. De slew rate is de mate waarin het uitgangsvoltage en de uitgangsstroom van een voeding kunnen veranderen. Dit wordt bepaald door de laad- en ontlaadtijd van de filter-condensatoren. Deze condensatoren hebben ook weer invloed op de ruisspecificaties van de voeding.
Puur functioneel kan gezegd worden dat deze voeding de basiswerking kent van een echte balanced voeding (zoals de Plixir BAC). Je houdt daarbij de aarde zoveel mogelijk vrij van ruis. Dat betekent overigens niet per definitie dat er geen aardlussen meer kunnen ontstaan. Dat is zelfs met balanced power helaas nog mogelijk.
Voltage
De klant specificeert een gewenst voltage en ook de hoeveelheid stroom die de voeding moet kunnen leveren. Van de BDC zijn verschillende modellen met een flink aantal beschikbare spanningen en stromen. De grootste modellen leveren maximaal 6 A stroom, maar niet elk model kan 24 Volt leveren. De 6 A versies gaan tot 15 Volt. De 4 A versies tot 20 Volt en de 2 A versies tot 24 Volt. Er is ook een BDC met een dual output. Als je op het randje zit met de stroom die de voeding moet kunnen leveren, neem dan een zwaarder model BDC. Anders kunnen dynamische uithalen beperkt worden.
Plixir bouwt geen voeding waarbij de klant de uitgangsspanning zelf kan instellen. Zo’n schakeling heeft minder kwaliteit, aldus Plixir. Een handige neef kan eventueel wel de uitgangsspanning verlagen door het opnemen van een 7812 of 7809 in de uitgaande voedingslijn, maar let dan op de totaal te leveren stroom voor de gemaakte combinatie, uw brandpolis en op de garantievoorwaarden. De Plixir BDC is niet geschikt voor apparaten die een symmetrische voedingsspanning vragen (bijvoorbeeld +/- 18 Volt). Ook kan de Plixir duurder zijn dan het te voeden externe apparaat. Aan de andere kant kan het een voordeliger uit te pakken upgrade zijn, waar een beter audio-apparaat vaak veel duurder is.
Luisteropstelling
Audio Essence leverde een 18 Volt voeding. Voorafgaand aan het dilemma welk apparaat er in de luisterruimte rond zou slingeren met een externe (stekker) voeding. Niet dus. Maar, in de studio staan verschillende apparaten met externe voedingen van 18-24 Volt. Om het effect van de Plixir BDC goed te kunnen beoordelen werd een professionele voorversterker ingezet van George Neumann GmbH. Superieur aan de meeste hifi-voorversterkers, al was het alleen al door de gebalanceerde in- en uitgangen via de Haufe transformatoren. Het is ook de apparatuur waar vroeger de masters van muziekopnames mee werden gemaakt. Vervolgens een zeer lineaire eindversterker en twee studiomonitoren. De Neumann werkt tussen 18-24 Volt en via deze set hoor je genadeloos elke kleine verandering. Audio Essence stuurde een Statement dc-kabel zonder uitgaande connectoren. Kon hier dus worden voorzien van de power connector die past op de Neumann. Dus even de soldeerbout geactiveerd.
Resultaat
De Neumann werd eerst voorzien van een standaard stekkervoeding, zoals Henk & Ingrid voor hun streamer of phono stage gebruiken en waardoor de halve straat een gestoorde RTL4-ontvangst heeft. In een gemiddelde woonwijk loop je eerder een SOA op of een zware RFI dan dat je de Postcodeloterij wint.
Vervolgens de Plixir BDC. Nou kun je een heel lang verhaal gaan houden over wat de Plixir doet met de tingeltjes en tangeltjes in Blues for the lost days (John Mayall), of de toeter die je hoort als Theo Croker los gaat in Sketches of Miles (ACTLP 9948-1), maar feitelijk leidt het verlagen van de noisefloor vrijwel altijd tot dezelfde resultaten. De mate waarin u welke daarvan ervaart is overigens afhankelijk van hoe goed de weerstand tegen (welke) ruis is van het betreffende audiosysteem en de condities van het lichtnet en binnenkomende straling.
Het resultaat na inschakeling van de Plixir was direct hoorbaar. De schoonheid en rust van de weergave namen toe. Daarmee ook heel duidelijk de ruimtelijke weergave. Het beeld werd een stuk breder. Zonder direct alle luisterresultaten te gaan analyseren was het opvallend dat tijdens het luisteren er een algemeen gevoel van welbehagen neerdaalde. Het geluid was zeer goed, zonder dat je direct kan zeggen met welke eigenschappen dat allemaal te maken heeft.
Epiloog
Op de interne of externe voeding van onze audio- en videoapparatuur en ook netwerkcomponenten wordt vaak sterk bezuinigd. Fabrikanten kwamen daar mee weg totdat het besef ontstond dat de voeding een belangrijke invloed kan hebben op de kwaliteit van beeld en geluid. Om toch goedkoop in de markt te kunnen opereren laten veel fabrikanten de bouw van losse en betere voedingen over aan derde partijen. Die hebben een nieuwe markt ontdekt en komen vaak met zeer goede externe voedingen. Zoals Plixir, waarmee positieve resultaten zijn geboekt. Probeer het dus vooral zelf, want het resultaat is uiteraard weer situationeel. In de luisterruimte in ieder geval positief en herkenbaar.
Plixir DC Power cable ‘The Statement’ 1 meter €149,00
Plixir AC Power cable ‘The Statement’ 1.5 meter € 625,00
Single output:
2 Ampere: € 625,00 (max 24V)
4 Ampere: € 699,00 (max 20V)
6 Ampere: € 825,00 (max 15V)
Dual output:
4 Ampere: € 775,00 (max 20V)
6 Ampere: € 895,00 (max 15V)
Importeur: audioessence.nl
