UcD en Ncore

Waarom zijn de UcD-modulen nou een stap vooruit in de ontwikkeling van klasse-D technologie? Het meest simpele antwoord is natuurlijk dat het ingangssignaal en het uitgangssignaal zo gelijk mogelijk zijn, op een verschil in amplitude na en de mogelijkheid om stroom te leveren. Als je bij veel klasse-D modulen aan de uitgang gaat meten, dan loopt je scherm dicht met RF-troep en knallende vervorming. Het voert in deze review te ver om de hele techniek achter klasse-D, UcD en Ncore te verklaren. Voor de belangstellende audiofiel zijn er voldoende AES-artikelen, patenten en whitepapers beschikbaar. UcD vormde rond 2001 een stap voorwaarts binnen de ontwikkeling van klasse-D techniek. Kort door de bocht waren de kenmerken van UcD een lagere uitgangsimpedantie, een hogere mate van load-onafhankelijkheid en een lagere vervorming.

In die jaren zorgden deze gecombineerde eigenschappen voor een significant betere geluidskwaliteit ten opzichte van de klasse-D modulen van andere fabrikanten. Inmiddels zat de concurrentie niet stil en diverse fabrikanten waren in staat om de vervorming van klasse-D modulen, met name in de midden-frequenties, ook terug te brengen. Dat werd dan marketingwise onder de aandacht gebracht, maar er werd natuurlijk niet verteld dat deze klasse-D modulen nog andere grote problemen kenden. Voor Putzeys was het in ieder geval aanleiding om een volgende stap te zetten binnen het klasse-D design. Die stap heet Ncore. Het belangrijkste verschil met UcD is dat Ncore beschikt over een nieuwe control loop. De UcD en de Ncore zijn zogenaamde zelf oscillerende versterkers. Vroegere klasse-D versterkers hadden een modulator die gestuurd werd door een clock. Een modulator zet het audio-signaal om in een stroom van pulsen (PWM). Een zelf-oscillerende versterker heeft voordelen, maar heeft om te kunnen werken altijd een control loop nodig (feedback). Die bepaalt onder meer de schakelfrequentie van de modulator. Nou heeft feedback een slechte naam binnen de audiofiele gemeenschap. Soms is dat terecht, maar dat komt dan door de slechte implementatie daarvan. Binnen zo’n ontwerp ondervonden de lage tonen de voordelen van feedback, maar de mate van feedback voor het hoog was vaak stukken minder.

Bruno ontdekte dat feedback van fundamenteel belang is voor de goede werking en prestaties van versterkers. Sterker nog, bij aanzienlijk hogere feedback-cijfers neemt de vervorming sterk af en gaat de versterker steeds beter klinken. De essentie van Ncore is in feite om die (gunstige) loop-gain te kunnen vergroten, zonder in de stabiliteitsproblemen te raken. Bij een klasse-D is sprake van een beperkte bandbreedte. Bij het verhogen van de feedback kunnen er problemen ontstaan. Het control-circuit bij Ncore is dan ook zodanig ontwikkeld dat er binnen de beschikbare bandbreedte de gewenste hoeveelheid feedback toegepast kan worden en in geval van clippen (instabiliteit) de versterker automatisch terugkeert naar de normale operation-status. Samengevat is het nieuwe design van de Ncore gebaseerd op een verbetering van de control loop. Daarmee krijgt de versterker alle geluidsmatige voordelen van terugkoppeling, zonder in stabiliteitsproblemen te raken.    

Mola Mola

De ontwikkeling van converters vond een vervolg tijdens de oprichting van Mola Mola. Voor de ontwikkeling van de Grimm-producten werd aanvankelijk nog een standaard converter-chip gebruikt. Putzeys wilde echter niet meegaan met de huidige mode in audioland, waarbij de meeste producten gebaseerd zijn op de hype-van-de-dag converter-IC’s. Die zijn volgens Putzeys erg goed, maar hij zinspeelde op een discrete converter die veel beter zou zijn dan de standaard chips die iedereen gebruikt. Onlangs hield Bruno een lezing, waarbij hij zijn theoretische model met betrekking tot conversie verklaarde en meteen de verschillen tussen converters en digitale formaten liet horen. Dat verhaal relativeert op een enorme manier de gangbare meningen over dit onderwerp. Op fora knallen de zelden onderbouwde opvattingen over digitaal alle kanten uit. U kent ze wel. ‘DSD is beter, streaming is beter, streaming is slechter, hi-res is beter, hi-res en cd verschillen of verschillen niet, enzovoorts.’ Bruno heeft daar het nodige over te zeggen, maar dat is altijd onderbouwd vanuit een theoretisch model en bijbehorende argumentatie. Hij kan al die (eventuele) verschillen ook meteen laten horen. Putzeys geeft altijd duidelijk aan dat de theorie rondom al deze onderwerpen complex is en dat de kennis daarover is wat we vandaag weten. Dat betekent dat het model weer verder verfijnd zal worden en dat er over een jaar ongetwijfeld weer nieuwe inzichten zijn. Bruno is simpelweg een wetenschapper en weet waarom de dingen (op dit moment) zijn zoals ze zijn. Net zoals elke wetenschapper heeft hij ook een duidelijk beeld van wat er nog nader uitgezocht moet worden, waar nog vragen zijn en wat we nog niet weten.

De ontwikkeling van de dac gaat terug op werk dat Putzeys verrichtte bij de ontwikkeling van de klasse-D. Het idee was om een digitale PWM-modulator te bouwen en daarmee de power stage te sturen. Achteraf een dom idee (aldus Putzeys), want een klasse-D versterker is analoog en laat zich moeilijk combineren met digitale technieken. Maar, die digitale PWM-modulator was volledig zonder vervorming en een ideale basis om een dac te bouwen. De dac biedt een aantal voordelen. Er is geen digitale ruis, de output ziet er volledig ‘analoog’ uit, de signal/noise ratio ligt bij 130 dB, er is geen ruis-modulatie en er zijn geen in-harmonische componenten in de output. Eventueel nog aanwezige vervorming is met de bestaande apparatuur niet te meten.

Het idee achter Mola Mola is dat als je alles verwijdert dat niet te maken heeft met de muziek, je de muziek overhoudt. Het probleem van de high-end is dat er ontwerpers zijn die denken dat ze klankmatige elementen toe moeten voegen aan de apparatuur omdat zoiets ‘op de juiste manier zou klinken’. Sommige merken hebben dan ook nog het lef om dat een ‘filosofie’ te noemen. Het basisprincipe vanuit Mola Mola is dat je dichter bij de muziek moet komen zoals die door de artiest is bedoeld. Dat betekent dat je ervoor moet zorgen dat het audio-systeem dat dus niet kan veranderen. Het gaat er uiteindelijk om dat je geen verschil hoort tussen een ingangssignaal en een uitgangssignaal.

Makua

De Makua is een analoge voorversterker met een maximale transparantie. Kennelijk is het om de een of andere reden verdraaid lastig om een echt goede voorversterker te bouwen. Van veel bekende merken hebben de eindversterkers kwaliteiten. Vervolgens help je die vaak volledig om zeep door de bijbehorende eigen-merk voorversterker aan te sluiten. Wellicht presteert deze Mola Mola voorversterker beter. De Makua heeft vijf gebalanceerde en vijf ongebalanceerde ingangen. Er is een programmeerbare routing matrix aan boord. In de standaard Makua kunnen optioneel de eerdergenoemde dac en een phono-module worden geplaatst. Via de matrix kunnen allerlei presets worden gemaakt. Elke ingang kan dus line, phono of digitaal zijn en het is mogelijk om bijvoorbeeld drie ingangen als phono te configureren, waarbij elke ingang eventueel een andere (phono) equalizer-setting krijgt.

De Makua is te bedienen met een standaard bijgeleverde remote control, maar ook middels een Android app en een in aantocht zijnde IOS-app. De versterker-stages in de Makua bestaan uit single-ended differentials. In veel Japanse audio-apparatuur zie je nog wel eens dubbel uitgevoerde signaalpaden. De hele keten van de cd-speler naar de eindversterker wordt dan doorgekoppeld met xlr-kabels. Pin ‘2’ heeft dan een heel eigen ‘versterker-kanaal’ en pin ‘3’ idem dito. Een redelijk vreemde architectuur, omdat je de opgepakte storingen door het hele systeem pompt. Waar is dan je fase-uitdoving die inherent zou moeten zijn aan een goed geïmplementeerde gebalanceerde architectuur? Het ontwerp van de Makua is ook zodanig dat de invloed van netkabels en interlinks niet belangrijk is (voorzover dat al belangrijk was of significante verschillen veroorzaakte). Het basisprincipe is namelijk dat als (filterende) netkabels invloed hebben op het geluidsbeeld, het betreffende audio-component niet goed is ontworpen. De volumeregeling geschiedt met relais. Hier wordt de gain geregeld en het volume wordt dus niet ingesteld op basis van verzwakking. De lineariteit is daarmee veel beter.

De Makua kan voorzien worden van de dac. Er is support voor pcm (384kHz/32bit) en quad speed dsd. Ingangen zijn USB, XLR, optical en bluetooth. Het optionele mm/mc phonoboard is bijzonder. Via de app kunnen de gebruikelijke instellingen worden gemaakt voor de phono-cartridge. Het is handig dat je daarmee niet de fout kunt maken om een mc-cartridge te voorzien van capaciteiten. Zoiets kan wel eens gebeuren bij een draaitafeltest, waar je in een razendsnel tempo even tien cartridges van beiderlei kunne in en uit swapt en met de bekende dip-switches aan het rommelen bent. Maar de absolute attractiefactor is de keuze van méér dan veertig equalizer curves. In principe alle gebruikte curves die bekend zijn, zelfs voor 78-toeren platen. Sinds 1954 is de RIAA-curve de standaard om platen te snijden. Voor die tijd gebruikte elk label een eigen curve. De (buizen) voorversterkers uit de ‘golden age of hifi’, van Marantz, Fisher, McIntosh, Leak enzovoorts, hadden allemaal een aantal schakelbare curven op de phono-ingang. Velen zullen nog een aanzienlijke collectie platen hebben die gesneden zijn volgens Columbia-78, BBC, Decca-U.S, Orthacoustic, Victor-78 en anderen.