[Recensione] Sparkos Labs - Amplificatori Operazionali Discreti SS3602

Sparkos Labs - Amplificatori Operazionali SS3602 Dual

Piccoli ma magnificamente concepiti

Nome prodotto: SS3602 Dual Op Amp
Produttore: Sparkos Labs
Costo: U$D 79.80 - EUR 60 circa, a metà giugno 2014 - (YMMV)
Piattaforma di valutazione - Maverick D2 DAC: Maverick Audio
Costo: U$D250, EUR 185 ca.

Recensore: Mike Cox - TNT UK
Data Recensione: Ottobre, 2014
Traduzione: Gian Luca Scappini

Introduzione

Al giorno d'oggi molti produttori di apparecchi audio usano amplificatori operazionali. Questi amplificatori sono una soluzione semplice per ottenere un guadagno di tensione e mantenere allo stesso tempo una bassa distorsione. Costano pochi centesimi di euro anche se alcuni, concepiti per l'alta fedeltà, possono costare molto di più. Molti audiofili si rifiutano di adottare amplificatori che usano circuiti operazionali integrati (op amps) e preferiscono usare amplificatori con circuiti discreti. Ad esempio, il mio DAC "La Voce" è costruito senza op amps. Nella mia esperienza, il beneficio di usare circuiti discreti sta nel suono più aperto e dettagliato. Questa soluzione richiede però una progettazione più attenta e produrli è più costoso. Quelli della Sparko's Lab hanno allora concepito un amplificatore operazionale "discreto", "Discrete Op Amp", che è adatto a sostituire la maggior parte dei circuiti integrati operazionali degli amplificatori creati per il mercato audio. Questa soluzione migliora anche gli standard di progettazione con maggiori guadagni di tensione elettrica, stabilità e minore distorsione.

Come sono progettati gli Sparkos Labs

Le differenze tra le mie apparecchiature e un amplificatore operazionale come l'OPA2604 sono le seguenti:

1 - Guadagno ad anello aperto: il “guadagno ad anello aperto” riduce la distorsione e fa in modo, in sostanza, che la differenza in tensione in input e in output sia praticamente nulla. L'errore (distorsione) tra input e output è direttamente correlato a questo guadagno ad anello. Le mie apparecchiature hanno 40dB in più di guadagno degli altri OPA (140dB contro 100dB). Si tenga conto che ciò non rappresenta un 40% di aumento in guadagno, dato che la curva dei dB è logaritmica.

Per capirci, 100dB corrispondono ad un guadagno di 100'000dB in un OPA e 140dB corrispondono ad un guadagno di 10'000'000dB nell'SS3602

Pertanto le mie apparecchiature hanno un guadagno ad anello 100 volte superiore a quello di un OPA .

Osservazione: so che ad alcuni non piacciono strumenti con alto guadagno. Io però non sono completamente d'accordo in quanto è facile che gli apparecchi in loro possesso stiano già oscillando nell'area dei MHz: negli operazionali monolitici compensati a singolo polo, alti guadagni corrispondono ad alte frequenze, di solito intorno ai 50 MHz. Sistemi di questo tipo sono soggetti ad oscillazioni ed a diventare instabili quando sono installati in circuiti standard predisposti ad accogliere contenitori DIP generici. Quindi non è l'alto guadagno da colpevolizzare ma piuttosto l'alta frequenza e i problemi di stabilità. Negli operazionali monolitici compensati a singolo polo, l'alto guadagno e l'alta frequenza vanno praticamente sempre a braccetto. .

I miei dispositivi usano una compensazione a due poli che è impossibile da realizzare in op amps monolitici. Ciò è dovuto al fatto che sono necessari due condensatori che sono davvero difficili da aggiungere nei circuiti integrati.

La compensazione a doppio polo è la soluzione che mi fa ottenere un guadagno molto alto pur rimanendo nella frequenza ragionevole dei 5MHz. Tale frequenza permette ai dispositivi di essere inseriti nei circuiti, senza problemi di stabilità ed oscillazione. Un altro vantaggio della compensazione a due poli è che lo stadio di ingresso del dispositivo non ha bisogno di pilotare la rete di compensazione e pertanto risulta molto più lineare. Negli amplificatori operazionali a polo singolo, lo stadio di ingresso deve gestire la corrente richiesta dalla rete di compensazione. Ciò comporta un carico maggiore per lo stadio di ingresso e ne causa una degradazione delle onde sonore (tratto questo argomento della compensazione più avanti nell'analisi e dove spiego la differenza di compensazione a uno e due poli).

In altre parole, il guadagno ad anello e lo schema di compensazione costituiscono l'elemento di maggiore differenziazione tra i miei sistemi e quelli OPA.

2- Gli OPA usano input transistor di tipo JFET mentre i miei apparecchi usano BJT. Questi ultimi hanno un rumore inferiore (quelli degli OPA hanno rumore RMS a banda larga tre volte superiore a quella dei miei dispositivi: 1,5uV rispetto a ~500nV). I BJT sono più lineari ed hanno una maggiore transconduttanza dei JFETS. I transistor BJT hanno anche una maggiore compatibilità dei JFET, cosa importante nelle coppie differenziali di ingresso.

3 - Ogni stadio dei miei dispositivi è di classe A, con una elevata corrente di polarizzazione. Gli OPA consumano solamente 5mA totali per amplificatore: sono suddivisi tra lo stadio di ingresso, quello di guadagno e lo stadio di uscita e lasciano i singoli transistor in qualche modo sottoalimentati, tanto che l'output è indubbiamente di classe B o, quando va bene, è alimentato con solo un paio di mA.

La sola corrente di polarizzazione di uscita del mio dispositivo è di 7,5mA. L'ingresso e lo stadio di guadagno consumano 3mA ciascuno. In totale il mio dispositivo consuma a ~14mA per amplificatore mentre gli OPA lavorano a 5mA. Una elevata corrente di polarizzazione, specialmente nello stadio di uscita, migliora il suono e produce una risposta più lineare.

Si tenga anche conto che 14mA di corrente di polarizzazione non sono possibili in amplificatori monolitici anche per i loro limiti nella dissipazione di energia. Questo limita la quantità di corrente disponibile ai circuiti integrati degli amplificatori monolitici.

[Maverick D2 DAC]

Ambiente di valutazione

Appena ho saputo che le Sparkos Labs Discrete erano state spedite, ho dovuto affrontare il problema della scelta dell'ambiente per il test di valutazione. Dovevo reperire un buon dispositivo predisposto per l'installazione di amplificatori operazionali e che fosse facilmente reperibile: ho mandato un email ai team della Maverick Audio e della D2 DAC per sentire il loro parere.

Il Maverick D2 utilizza dei DAC della Analog devices, gli AD1955, con op amps Burr Brown OPA2604, fortunatamente installati su socket. I componenti di supporto sono stati tutti scelti per la loro qualità sonora e l'interfaccia USB assistita dal chip Tenor 7022L, è in grado di gestire dati con una risoluzione fino a 24bit per 96KHz.

Il flusso dati che alimentava il Maverick proveniva dal mio MAC Book Pro tramite un cavo Chord Plus USB. Ho utilizzato un alimentatore USB AQVox e un “iFI iPurifier”: ho voluto assicurarmi in questo modo che la qualità dei dati fosse la migliore possibile. Il Maverick D2 vale il suo prezzo di 250 dollari, specialmente quando si considera che ha un'uscita a valvole basata su un doppio triodo 5670.

Ho creato una playlist per il test con una selezione di pezzi, alcuni a 24bit 96kHz, ed ho cominciato ad ascoltare il Maverick D2 tramite l'uscita dell'amplificatore operazionale. Ho utilizzato l'uscita dell'op amp per tutta la durata di questa prova ma, nel caso ci fosse qualcuno interessato, alla fine di quest'articolo ho aggiunto una sezione che descrive l'utilizzo dell'uscita valvolare.

Per quello che costa, il Maverick D2 è eccezionale: la qualità di costruzione è eccellente e l'assistenza del team Maverick di prima classe. La qualità del suono è davvero molto buona quando si utilizza una sorgente dati di buon livello. Se si considera la differenza di prezzo tra il Maverick e La Voce (dove quest'ultimo è sei volte più costoso), il Maverick è davvero eccellente. Dove il Maverick non ce la fa è nella profondità della scena e nella scorrevolezza: ha un'intensa qualità digitale, quasi una grana. Per alimentare gli op amps, il Maverick utilizza regolatori di tensione, gli economici 78xx e 79xx. Essendoci numerose opzioni disponibili per regolatori di maggiore qualità, ho chiesto ad Andrew della Sparkos se c'era qualche beneficio nell'optare per regolatori di migliore qualità. La risposta è stata interessante: dato che gli op amps Sparko operano in classe A, il loro consumo di energia è costante. Tenendo conto che i normali op amps operano in classe A/B, quando la tensione in uscita aumenta allora il consumo aumenta allo stesso modo e l'alimentazione deve essere in grado di supportare questa variazione. Ciò significa che questi stabilizzatori devono essere in grado di mantenere la tensione costante e allo stesso tempo devono essere in grado di inviare corrente corrispondente alle frequenze audio. Molti stabilizzatori non sono concepiti per gestire le frequenze audio: penso che in futuro tratterò l'argomento dell'upgrade dei regolatori di tensione per il Maverick.

[Inside Maverick D2 with OPA2604 op amps]

Installazione dell'SS3602

Non è stato difficile rimuovere gli op amps OPA2604 dalla loro base; più difficile è stato installarci gli SS3602 dato che i piedini degli Sparko sono considerabilmente più grossi e non entrano facilmente nella sede. Penso che ci siano in circolazione dei socket migliori, in quanto quelli della Maverick non permettono di inserire fino in fondo gli SS3602, che quindi saltano via facilmente.

Andrew della Sparkos raccomanda di trovare un socket più adeguato per i piedini più larghi del SS3602 e usarlo come adattatore. Credo che il tipo con i piedini arrotondati vada bene, ma al momento non ne ho a disposizione.

Come ho effettuato la comparazione tra i due op amps

Passare tra il circuito integrato e l'elettronica discreta è veloce, ma la mia capacità di memorizzare le due qualità del suono è molto più corta! Ma anche con la mia memoria corta, la differenza nella qualità suono è stata evidente. Il Maverick D2 è subito apparso capace di guadagnare peso nelle basse frequenze ed anche il dettaglio è migliorato considerevolmente. Nell'album degli Eagles "Hell Freezes Over", il brano "Hotel California" ha una batteria nell'introduzione che è stata suonata con maggior consistenza e il suo degradare più facile da ascoltare.

Passando ai Tallis Scholars e al Misere dell'Allegri, l'ultima volta che avevo ascoltato la migliore performance è stata nella mia stanza usando le casse Magnaplanar SMGa e l'amplificatore Emotiva XPR-2. Come per gli Eagles, gli op amps discreti hanno aggiunto più corpo ai registri più bassi e meno enfasi alle voci dei "castrati"! Sarebbe stato interessante accoppiare gli op amps discreti delle Maverick Plus con le casse Divine Acoustics Proxima e con l'amplificatore Encore 7 Eggshell Prestige 15WS che ho recensito poco tempo fa: l'abilità di risolvere il dettaglio in quella configurazione sarebbe stata interessante da provare. I dispositivi Sparko, oltre a dare consistenza, hanno raccolto più dettaglio della registrazione come mai avevo sentito prima.

[Maverick D2 plus discrete op amps]

Con qualcosa di più ritmico, Santana e il suo album "Milagro", la consistenza e la ricchezza nelle armoniche è diventato ovvio. C'è stato anche un miglioramento nel ritmo: nell'album "My way" e "A mi manera" dei Gipsy King si è verificato un salto in avanti dei musicisti con una musica più energica ed entusiasta. Facendo suonare l'album di Desmond/Gerry Mulligan, in particolare il brano "Body and Soul", i sassofoni hanno reso un'incredibile qualità insieme alla combinazione dei singoli elementi del basso doppio e dei tamburi che hanno dato un supporto perfetto. Sembrava quasi fosse possibile raggiungere i musicisti e toccarli.

Conclusioni

Fondamentalmente, gli amplificatori operazionali Sparkos Labs sono un vero e proprio amplificatore ad elevato guadagno ad anello aperto, che genera bassa distorsione quando viene applicata ala retroazione. La differenza sta nell'implementazione: gli Sparkos operano in classe A ed hanno molto più guadagno di qualsiasi altro dispositivo di mia conoscenza. L'impatto della sostituzione di un dispositivo con le Sparkos Labs è significativo in termine di maggiore consistenza, ricchezza tonale, risoluzione e velocità.

Il risultato che hanno ottenuto sul Maverick D2 è stato di elevarlo da un buon DAC da 250 dollari a qualcosa simile ad uno da 1500. In questa prova, la combinazione Maverick D2/Sparko costa circa 500 dollari ed è allo stesso livello, anche se differente dal mio “La Voce” che utilizza il TDA1541A quando alimentato da una sorgente dati via USB. Le differenze sono difficili da descrivere e credo siano dovute ai chip del DAC: quello de “La Voce” utilizza un TDA1541A mentre il Maverick un AD1955, dalla concezione più moderna.

Uscita valvolare

Il Maverick D2 ha un'uscita valvolare come quella degli amplificatori operazionali. Non sono sicuro se ci siano op amps nel circuito tra la valvola e il chip del DAC: di solito è richiesto qualche tipo di buffer o convertitore corrente/tensione tra il chip del DAC e l'uscita, ma la differenza tra i due è davvero piccola. Nel mio sistema di test è difficile scegliere quale preferire. Questo output addizionale eleva il Maverick D2 ben oltre il livello del DAC: l'ascoltatore può collegare entrambe le uscite alle entrate del proprio pre-amplificatore, quando disponibili. In questo modo è semplice passare tra le due uscite, dipendentemente dal tipo di musica e dall'umore dell'ascoltatore.