Hifi-skolan, del 11 – Tweaks

Välkommen till den delen av hifi-hobbyn där vetenskapen tycks försvinna iväg på en liten promenad och religionen tar över. Men där det ändå kan finnas en tekniskt giltig förklaring.

Vi har koll på förstärkaren, signalkällorna och högtalarna. Men varför låter två förstärkare olika när de ger samma mätresultat? I den elfte delen av Hifi-skolan tittar vi närmare på de ”små” sakerna som kan göra stor skillnad: kablar, komponenter, ström och rör. Här möter vetenskapen passionen – och även skeptiker måste ibland ge upp.

Inget ämne i hifi-världen kan få fart på diskussion lika mycket som frågan om en strömkabel för 10 000 kronor låter bättre än lakritssnöret som följde med i lådan. Vi rör oss ut i ett minfält av tweaks – små justeringar och komponentval som ska klämma ut den sista procenten eufori ur anläggningen.

Men innan du plockar fram facklan och högaffeln: Det finns faktiskt en teknisk förklaring till det mesta. Även om prislappen ibland är svårare att förklara än fysiken.

Som när vi besökte superentusiasten Poul, som är en inbiten stereofantast med en förkärlek för professionell utrustning – men också med en utbredd skepsis mot ”magiska” förbättringar:

”Om man har betalat en förmögenhet för ett tweak så är man naturligtvis väldigt intresserad av att bekräfta att det var värt pengarna.”

Kablar – hifi-världens religionskrig

Låt oss börja med elefanten i rummet: kablar.

En skeptiker kommer (med rätta) att hävda att koppar är koppar och så länge kabeln är tillräckligt tjock för att leda strömmen utan för mycket motstånd, så är allt bra. Om det handlar om att tända en lampa har skeptikern rätt. Men en musiksignal är betydligt mer komplex än 50 Hz växelström från vägguttaget.

En kabel är inte bara en passiv ledare. I praktiken fungerar den som ett filter som består av tre elektriska egenskaper:

1. Resistans (motstånd): Hur mycket kabeln bromsar strömmen. Detta anges vanligtvis i ohm per kilometer.
2. Kapacitans (kondensatoreffekt): Två ledare som löper tätt ihop fungerar som en kondensator, vilket kan dämpa diskanten och i värsta fall orsaka stabilitetsproblem hos förstärkare.
3. Induktans (spoleffekt): Det finns en viss spoleffekt i kablarna, vilket också kan påverka återgivningen i diskanten, särskilt om ledarna är flätade.

För ett par år sedan, när vi testade högtalarkablar för åtskilliga tusenlappar och jämförde dem mot vanliga elsladdar, var slutsatsen tydlig: gablarna gör skillnad. Hoppet från nätkabeln till en specialkabel är markant. Med elsladden var ljudet grovt, och känslan av rymd och atmosfär var nästan frånvarande. Om man struntar i detta så lurar man sig själv på ljudkvalitet.

Ett isolerat fall

Isoleringen runt ledaren (dielektrikumet) påverkar kabelns kapacitans. Den bästa isolatorn är vakuum, den näst bästa är luft.

En av kablarna i testet var från tyska In-akustik. Och bakom det tjocka skalet bestod den mestadels av luft. Ledarna hålls åtskilda i en spiralformad struktur av små plastfästen. Det låter galet att betala 20 000 kronor för luft, men ljudet var extremt öppet.

När vi pratar om komponenter i absolut världsklass kan vi inte undvika danska Duelund Coherent Audio, som grundades av den numera avlidne matematikern och hifi-excentrikern Steen Duelund. Duelund tillbringade större delen av sitt liv med att kämpa för användningen av naturmaterial som siden och linolja i stället för plast som dielektrikum. Och silver som ledare i stället för koppar. Vi återkommer till Duelund om en liten stund.

Silver, koppar och symmetri

De flesta kablar är gjorda av koppar. Kvaliteten anges ofta med nines – antalet nior i renhetsgraden. En kabel med ”seven nines” har en renhet på 99,99999 %.

Men andra tillverkare går åt andra hållet. På Audio Note UK i England föredrar de silver. Silver leder elektricitet ungefär sex procent bättre än koppar.

Ju mer ambitiösa apparaterna är, desto fler ställen i signalvägen har rent silver. Detta gäller kablar men även komponentben och tråden i transformatorerna. I första hand de utgångstransformatorer som sitter i märkets dyrare rörförstärkare. Men om det ska vara toppklass så ska även transformatorn i nätdelen lindas med silvertråd. Enligt Peter Qvortrup på Audio Note ger detta ett renare ljud. I den kompromisslösa Sogon-versionen av märkets Model E-högtalare ingår det 15 kilo rent silver i delningsfiltret i varje högtalare. Lådan som innehåller filtret fungerar också som stativ för högtalaren!

Kabellyftare

Ett av de mest hånade tweaksen är ”kabellyftaren” – små stolpar av keramik eller trä som lyfter upp högtalarkablarna ett par centimeter över golvet.

Det låter som voodoo. Men när jag besökte Q Acoustics i England för att titta på deras flaggskepps-högtalare Concept 500, fick jag ett överraskande erkännande från mannen bakom designen, den tyske ingenjören Karl-Heinz Fink.

Fink är känd som en av de mest systematiska hjärnorna i branschen. Han mäter allt. Han använder laservibrometrar för att analysera kabinettresonanser innan han ens börjar lyssna. Och han är mannen som torrt konstaterar att ”huvuddelen av arbetet och kostnaden ligger i kabinettet”.

Men när vi tittade ner på golvet i demorummet, där högtalarkablarna svävade ovanför golvet i mjuka bågar, upphållna av små träklossar som små elstolpar, ryckte han på axlarna och erkände: ”Jag vet! Men de fungerar faktiskt!”

Det var inte något han skröt med, men han hade konstaterat det i lyssningsrummet. Teorin är att mattor och golv fungerar som ett dielektrikum (isolator) som interagerar med det elektriska fältet runt kabeln. Att lyfta kabeln tar bort detta inflytande. Skillnaden är liten, men när man jagar det perfekta ljudet räknas allt. Och när till och med en ärketysk ingenjör som Karl-Heinz Fink – med risk för att tappa ansiktet – ger efter för något han inte helt kan mäta, så finns det all anledning att lyssna.

Komponenter – det osynliga guldet

Om du öppnar en förstärkare eller ett delningsfilter i en högtalare ser du en skog av små cylindrar och ”karameller”. Det är kondensatorer, motstånd och spolar. Även om två kondensatorer har samma värde (till exempel 10 mikrofarad) kan de låta väldigt olika.

Problemet är att musiksignalen måste passera genom dessa komponenter. En vanlig elektrolytkondensator för några kronor är inte linjär. Den kan introducera brus och distorsion och ”smeta ut” de snabba transienterna.

Världsberömd dansk linoljemagi

Nu återvänder vi till Steen Duelund. Duelund Coherent Audios kondensatorer är ofta gigantiska ”kakburkar” gjorda av papper, olja och metallfolie (koppar eller silver), inkapslade i en speciell dämpningsmassa. Varför? För att undvika mikrofoni. Det låter som ett hjärnspöke, men det finns en fysikalisk förklaring, närmare bestämt Coulombs lag, som beskriver krafterna mellan elektriska laddningar.

När det uppstår en spänningsskillnad mellan två plattor i en kondensator dras de mot varandra med en fysikalisk kraft. Eftersom musiksignalen är växelström varierar spänningen – och därmed attraktionskraften – konstant. Detta gör att plattorna inuti kondensatorn fysiskt vibrerar i takt med musiken. Om dessa vibrationer inte dämpas ”sjunger” komponenten med, och den mikroskopiska vibrationen förändrar i sin tur kondensatorns kapacitet. Duelunds extremt tunga och dämpade konstruktioner förhindrar att den elektriska energin omvandlas till oönskad mekanisk rörelse.

Deras motstånd är ännu mer unika. De använder inte metalltråd, utan ett stift av grafit. Grafit har en fascinerande egenskap: en negativ temperaturkoefficient. I en vanlig högtalare blir talspolen varm när man spelar högt. Värmen gör att resistansen i kopparen ökar, vilket saktar ner strömmen. Detta fenomen kallas termisk kompression – ljudet blir platt och förlorar dynamik. Ett Duelund-motstånd reagerar på motsatt sätt: När det blir varmt sjunker dess resistans. Om det placeras i serie med diskanten kan det rent teoretiskt motverka kompressionen från talspolen. Detta är ingenjörskonst på en nivå som gränsar till alkemi.

Jakten på det perfekta motståndet

Hos Audio Note går de lika vetenskapligt tillväga. De tillverkar sina egna motstånd eftersom de inte är nöjda med standardprodukterna. De flesta motstånd är gjorda av metallfilm med nickel, vilket är magnetiskt. Audio Note anser, liksom många andra, att magnetism i signalvägen är skadligt för ljudet. Men de har angripit problemet med sällsynt envishet.

Peter Qvortrup kom fram till att motstånd av tantal lät optimalt. Men när den ursprungliga leverantören av tantalmotstånd slutade producera ägnade Audio Note 15 år åt att etablera en ny produktionslinje av icke-magnetiska tantalmotstånd med silverben. Priset är astronomiskt – flera hundra kronor för ett enda motstånd – men ljudet beskrivs som utomordentligt homogent och detaljerat.

Transformatorer är också en vetenskap som Audio Note arbetar med. De lindar dem själva, ofta med silvertråd. Även om en koppar- och en silvertransformator mäter ungefär lika mycket, låter de olika. Peter Qvortrup förklarar att den enda mätbara skillnaden är att magnetfältlinjerna är något närmare runt kärnan i silverversionen.

Spolar – tyngd bakom orden

I delningsfiltren i högtalare är spolar (induktorer) avgörande. I billiga högtalare används ofta små spolar med järnkärna eftersom det sparar koppar. Men järnkärnan kan mättas vid höga effektnivåer, vilket orsakar förvrängning. Och tråden i spolen måste också vara så tjock att resistansen i koppartråden inte påverkar högtalarens egenskaper.

I en highend-högtalare som Q Acoustics Concept 500 hittar man luftspolar från tyska Mundorf. De väger ett kilo styck. Och eftersom det inte finns någon järnkärna kan de inte mättas. Basen förblir tät och precis, även när man spelar dånande högt.

Ken Ishiwatas ”protegéer”

Som entusiastisk amatör kan man göra mycket hemma på köksbänken, men de bästa resultaten kräver ett välutrustat utvecklingslaboratorium – och livslång erfarenhet.

En av de största legenderna i hifi-världen var Ken Ishiwata, Marantz mångårige Brand Ambassador. Han var mannen som ”adopterade” utvalda standardprodukter och modifierade dem till KI Signature-utgåvor som lät mycket bättre än originalen.

2017 besökte vi Marantz i Eindhoven för att lyssna på den nya 10-serien. Då berättare Ken Ishiwata om sina protegéer.

När Marantz lanserade en ny förstärkare eller CD-spelare tog Ken Ishiwata med sig ett exemplar in i sitt lyssningsrum. Om enheten hade potential började han byta ut kritiska komponenter. En standardkondensator byttes ut mot en audiofiltyp (ofta den berömda Elna Silmic), chassit belades med koppar för att skydda mot brus och fötterna byttes ut för bättre dämpning.

Först när apparaten lät precis som han ville fick den lov att bära namnet KI Signature. Skillnaden mellan en standardmodell och en Signature-modell är ofta som natt och dag, även om grundkonstruktionen är densamma. Det handlar om omsorg och öronen som lyssnar.

Ström – hifi-anläggningens bränsle

Du häller inte spillolja i tanken på din Ferrari. På samma sätt kan du inte förvänta dig topprestanda från din förstärkare om strömmen från vägguttaget är ”smutsig”. Elnätet är fullt av elektriskt brus från switchade nätaggregat i datorer, LED-lampor, kylskåp och grannens hårtork.

Det här bruset kan smyga sig in i ljudsignalen och sudda ut de finaste detaljerna. Det är här strömrening kommer in i bilden.

Det kan låta som hokus pokus, eftersom nätspänningen likriktas och filtreras innan den får driva förstärkaren eller CD-spelaren, men vi blev ändå övertygade när vi med egna öron hörde skillnader med strömrenare från IsoTek och sedan testade dem.

Om det ska vara riktigt konsekvent måste strömmen balanseras. Det upplevde vi under vårt besök hemma hos Poul i Aarhus. Han hade en Furman Power Conditioner, som levererar balanserad ström till anläggningen.

I ett vanligt vägguttag har vi 230 volt på ena ledaren (fas) och 0 volt på den andra (noll). Med balanserad ström omvandlas detta till +115 volt och −115 volt i förhållande till jord.

Spänningsskillnaden är fortfarande 230 volt, så enheterna fungerar normalt. Men vinsten är enorm: Brus som kommer in utifrån kommer att uppträda lika på båda faserna. I transformatorn i utrustningen kommer dessa två motfasbrussignaler att ta ut varandra (Common Mode Rejection). Resultatet är en ”svartare” bakgrund, där musiken framträder tydligare, fri från sus och brum.

Rör – den varma glöden från det förflutna

Vi har lämnat transistorns effektivitet bakom oss och rör oss in i nostalgins dimmor. Rörförstärkare är gammaldags, ineffektiva och genererar värme. Så varför älskar vi dem?

För att de gör något med ljudet som är svårt att mäta men lätt att höra.

När en transistorförstärkare pressas till sin gräns klipper den signalen hårt. Detta skapar stora mängder udda harmonisk förvrängning (3:e, 5:e, 7:e övertoner), vilket låter metalliskt, skarpt och obehagligt för örat.

När ett radiorör pressas mättas det på ett mjukt, avrundat sätt. Det lägger främst till jämn harmonisk förvrängning (2:a, 4:e övertoner). Den 2:a övertonen är exakt en oktav över grundtonen. Det låter musikaliskt, varmt och fylligt.

Tube Rolling

Ett av de stora glädjeämnena för rörentusiaster är Tube Rolling. Det är möjligheten att byta ut rören mot andra märken eller kompatibla typer för att ändra ljudet. Rör är mekaniska komponenter. Inuti glaskammaren sitter det små metallgaller och plattor. Hur de är konstruerade påverkar ljudet direkt.

Många entusiaster letar efter New Old Stock-rör. Det är rör som producerades under rörens guldålder på 50- och 60-talen, men som aldrig har använts. På Audio Note har de pallar med sådana gamla rör stående. På den tiden var ofta materialkvaliteten högre och produktionsmetoderna annorlunda. Peter Qvortrup konstaterar torrt om sitt lager: ”En del av de här är galet dyra i dag. Som tur var betalade jag inte så mycket för dem på den tiden.”

Att byta ut ett standardrör mot ett sällsynt NOS-rör från Telefunken eller Mullard kan förändra förstärkarens karaktär från ”bra” till ”magiskt”. Det är charmen med tweaks – möjligheten att skräddarsy ljudet.

Voodoo eller vetenskap?

Det finns tweaks där ute som balanserar på gränsen till fysikens lagar – och ibland hoppar över kanten. Magiska stenar som ska läggas ovanpå förstärkaren, klistermärken som ska sättas på CD-luckan eller små träklossar för att lyfta kablarna från golvet.

Fungerar det? Våra hjärnor är lättlurade, och plånboken kan komma med ett övertygande argument – ​​annars skulle ju investeringen vara förgäves. Om vi ​​förväntar oss en förbättring, och har betalat dyrt för den, hör vi den ofta (placebo).

Tim de Paravicini, mannen bakom EAR-förstärkarna, bad till och med folk att inte ”förbättra” hans förstärkare eftersom resultatet ofta blev sämre än utgångspunkten.

Även en skeptiker som Poul medger att komponenter spelar roll – men med måtta: ”Självklart spelar komponenterna roll, men om man helt okritiskt fyller apparaten med audiofila avkopplingskondensatorer, så blir skiten instabil!”

Ordningen är allt

Tweaks är roliga. De kan lyfta en bra anläggning till att bli enastående. De kan ge den sista touchen av livekänsla som Karl-Heinz Fink hittade med sin kabellyftare, eller det själfulla djupet som Ken Ishiwata odlade fram hos sina protegéer.

Men kom ihåg proportionerna. Man ska bygga sin anläggning balanserat. De andra delarna bör som mest ligga en pris- och kvalitetsnivå över eller två under förstärkarens nivå. Man kan inte rädda ljudet från en dålig högtalare med en kabel för 10 000 kronor eller en svindyr kondensator av silverfolie.

Bygg systemet med bra grundkomponenter först. När du är nöjd med ljudet kan du börja experimentera med kablar, rör och strömrening. Det är här du går från att lyssna på systemet till att lyssna på musiken.

Nästa del av Hifi-skolan

I del 12 tittar vi på vintage-konceptet. Kan gammal hifi från vinden verkligen mäta sig med allt det nya? Utan att avslöja för mycket kan vi berätta att den faktiskt kan det i vissa fall. Vi dammar av de gamla klassikerna och tittar på vad som gör utrustning från hifi-guldåldern så speciell.