Audioapparatuur

Schone audiostroom: mythe of realiteit?

Twee ISOL-8 netfilters

 

© Ad Speksnijder, januari 2020

 

 

Al jaren woedt er een hevige discussie onder audiofanaten over de zin en onzin van apparatuur die de door het energiebedrijfaan uw wandcontactdoos geleverde elektrische energie zodanig 'behandelt', dat dit de audio/videoprestaties zou verbeteren. Heden ten dage wordt er, met name op internetfora, hierover stevig gediscussieerd door grofweg twee categorieën. De non-believers die elke aanspraak op geluidsverbetering, vaak met veel technisch jargon, naar het land der fabelen verwijzen en de adepten die zweren bij de positieve, hoorbare, effecten van schone stroom. Wie heeft het gelijk aan zijn kant?

Bron
Laten we bij het begin beginnen. 'Aanpak bij de bron' is in het bedrijfsleven een vaak gehoorde uitspraak. Denk aan het mitigeren van risico's, de bescherming van bronnen voor de bereiding van drinkwater, het belang van onberispelijke microfoons bij muziekopnamen, het nastreven van een gezonde levensstijl (preventie), etc. In al deze gevallen is er stevige consensus over dat wat er niet in zit of niet is ook geen effect(en) kan veroorzaken.

Als mogelijk gevaarlijke situaties al in de ontwerpfase worden geëlimineerd, hoeven later in de uitvoerings- of gebruiksfase geen additionele (dure) maatregelen te worden genomen (die vaak ook nog veel minder effectief zijn). Als je drinkwater wilt maken doe je dat het liefst uit een zo schoon en stabiel mogelijke bron en als je maximaal effect op verbetering van volksgezondheid nastreeft is preventie nog steeds de beste keuze. Voor al deze voorbeelden geldt dat de meeste mensen ze zeer logisch vinden. Maar.. begin niet over het belang van een schone stroombron, want dan zijn de poppen aan het dansen! Meer dan eens dacht ik: maar goed dat mensen op fora elkaars adres niet kennen. Wat een emotie, wat een verbetenheid en wat een fanatisme! Hoe komt dat? Zonder de pretentie het hele antwoord paraat te hebben denk ik dat het helpt om niet zwart-wit te denken. Het is goed of fout, slim bedacht of onzin. Waarom kan het niet zo zijn dat er zoveel factoren in het geding zijn die het uiteindelijke resultaat bepalen waardoor de kans groot is dat al die factoren voor elk audiosysteem gewoonweg vaak niet hetzelfde zijn en derhalve ook het resultaat niet? Daarnaast: als iets niet meetbaar is, wil dat nog niet zeggen dat het ook niet hoorbaar is.

Schone stroom: waar hebben we het dan over?
Elektrische energie kwam een aantal jaren geleden in bijna alle gevallen via het energietransport- en distributienetwerk bij de gebruiker de meterkast binnen. Deze afgeleverde energie heeft vaste eigenschappen met strikt gedefinieerde toleranties. Drie eigenschappen specificeren deze energie: spanning [V], stroom [A] en frequentie [Hz]. Ik ga hier niet verder in op die eigenschappen en hun achtergronden, want daarvoor zijn schitterende websites ontwikkeld.

Spanning, stroom en frequentie dus. Hoe kleiner de variatie (afwijking van de normwaarde) van de spanning en frequentie des te beter. Naast het belang van de stabiliteit en nauwkeurigheid van deze parameters hebben we echter helaas ook te maken met vervuiling van de elektrische energie die er zogezegd 'af fabriek' niet op zat. De ellende ontstaat dus door de manier waarop die elektrische energie wordt geconsumeerd en de interferentie die dat veroorzaakt.

EU-richtlijnen (het 'wat')
Machines en apparaten die in de EU gefabriceerd of verhandeld worden, dienen qua veiligheid te voldoen aan diverse richtlijnen. Neem de Richtlijn 2006/42/EG, beter bekend als de Machinerichtlijn, nog beter bekend door het kenmerk dat vrijwel alle industriële en consumentengoederen markeert. Deze Richtlijn harmoniseert de regels voor de verkoop van machines binnen de EU. Tegelijkertijd moet deze richtlijn een zo hoog mogelijk veiligheidsniveau waarborgen voor consumenten en werknemers.

Als het gaat om het elimineren van de interferentie tussen elektrische circuits is de De EMC-richtlijn (Richtlijn 2014/30/EU van het Europees Parlement en de Raad) van toepassing.

Deze, en nog vele andere, richtlijnen dienen door de lidstaten van de EU in nationale wetgeving geïmplementeerd te worden. Dus de naam 'Richtlijn' is enigszins misleidend.

ISO-normen (het 'hoe')
Teneinde het bedrijfsleven te faciliteren in het voldoen aan de eisen gesteld in de richtlijnen, zijn er (inter)nationaal normen ontwikkeld, waarbij geldt dat toepassing van deze normen in ontwerp, bouw en gebruiksfase, het vermoeden van overeenstemming met de corresponderende Europese richtlijnen en nationale wetgeving geeft.

Een voorbeeld van een internationale normcommissie is de ISO (International Organization for Standardization) Deze commissie heeft ook normen ontwikkeld om de invloed van elektrische stoorsignalen op de juiste werking van apparatuur te voorkomen. Deze garantie wordt Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) genoemd. De norm die dit verschijnsel behandeld definieert het zo:

Het in staat zijn van een onderdeel, apparaat of systeem om in zijn elektromagnetische omgeving naar wens te functioneren, zonder hierbij zelf ontoelaatbare elektromagnetische storingen aan deze omgeving toe te voegen.

Wat verstaan we onder een elektromagnetische storing?
Alle elektromagnetische verschijnselen die de prestaties van een apparaat, installatie of systeem verminderen. Een elektromagnetische storing kan een elektrische ruis, een ongewenst signaal of een wijziging in de overdracht zijn. Een elektromagnetische storing bestaat zoals de naam al veronderstelt, uit een elektrisch veld, opgewekt door een potentiaalverschil en een magnetisch veld ontstaan door geleiding van een stroom door een geleider.

Bronnen van elektromagnetische storingen:
•  Radiozenders
•  Televisiezenders
•  Walkie-talkie
•  Draagbare telefoons
•  Radarinstallaties
•  Apparatuur met klokschakelingen (pc, plc, etc)
•  Aardsluiting
•  Fluorescentie/LED verlichting
•  Alle schakelende elementen (mechanische contacten, vermogenstransistoren, etc.) Denk aan relais, geschakelde voedingen, contactoren, collectormotoren, dimmers, etc.

Qua elektromagnetische storingen wil ik graag onderscheid maken tussen externe in interne vervuilers.

Externe vervuiling betreft aantasting van de door het energiebedrijf geleverde elektrische energie. Denk hierbij aan ontelbare elektrische apparaten (huishoudelijk of industrieel), die allemaal continue vermogen uit het E-net opnemen. Elk van deze aangesloten apparaten genereert daarbij zogenaamde 'ruis', hetzij ten gevolge van radiostoring, hetzij door de voeding. Het E-net is ooit bedacht en aangelegd met weinig tot geen aandacht voor ruistransmissie of ruisgevoeligheid. Aangezien we allemaal dezelfde bron benutten, delen we ook allemaal in hetzelfde probleem van deze externe vervuiling. Vaak meetbaar in de vorm van gelijkstroomvervuiling. Het is deze bron van vervuiling die in dit artikel centraal staat.

Interne vervuiling is ruis, gegenereerd door de audiocomponenten zelf. Denk hierbij aan een inferieur transformatorontwerp, een voeding met een te hoge spanning, gebrekkige montage van stroomvoerende componenten, een eindversterker die te gevoelig is voor de voorversterker, te lage voedingsspanning, aardingslussen, te veel weerstand naar aarde, geen aarde, significant elektromagnetisch veld in de directe omgeving van geleiders en componenten, etc. We kunnen denk ik gelukkig wel stellen dat huidige, serieuze audiobouwtypologieën dermate goed zijn, dat interne vervuiling zo laag is dat dit niet hoorbaar aanwezig is.

Vervuiling door hoogfrequente signalen
In redelijk veel elektronische apparatuur worden zogenaamde schakelende voedingen toegepast. Een schakelende voeding is een voedingsapparaat dat onafhankelijk van de ingangsspanning en uitgangsbelasting een stabiele uitgangsspanning genereert zonder de thermische verliezen van de klassieke, zogenaamde, lineaire voedingen. De stabilisatie van de uitgangsspanning komt tot stand door de arbeidscyclus van de geleiding van de schakeltransistor te regelen. Bij analoge audioversterkers komt dit overigens zelden voor. Bij digitale audioapparatuur, tv's  en pc's meestal wel. Dit soort voedingscircuits kan in beginsel zeer veel hoogfrequente storing veroorzaken. Apparatuur met dergelijke technologie aan boord moet daarom zijn voorzien van goede netfilters om te voorkomen dat die storing via de lichtnetbedrading, die ook als zendantenne kan werken, uitgestraald wordt. 

Naast de voedingsregelaar produceren bijna alle digitale apparaten (cd-, dvd-speler, pc, netwerkapparatuur, etc. hoogfrequente signalen door de werking van het ontwerp. Bij pc's loopt dat al in de GHz. Deze signalen kunnen zonder degelijke voorzieningen het tv- of radiosignaal storen.

Een fenomeen waar nogal eens aan gerefereerd wordt als 'elektrosmog' is meestal afkomstig van computers.  Bij frequenties boven ca. 80 MHz vindt vrijwel alle overdracht plaats door antennewerking. Bij (veel) lagere frequenties is er meestal sprake van geleiding, en er is een overgangsgebied waarin zowel de geleiding als de antennewerking een rol kan spelen

Of we het nu onder ogen willen zien of niet, we hebben te maken met energie/signaal-vervuilers. De mate waarin ze de prestaties van onze muziekreproductie beïnvloeden is onder werp van dit stuk.

Apparatuur
Om de invloed van externe vervuiling op de muziekreproductie te beoordelen heb ik enige maanden geëxperimenteerd met enige 'voedingsverbeteraars'. Op zich is het vrij eenvoudig om met deze apparatuur een A-B vergelijking te maken. De tijd dat het muzieksignaal 'weg' moet dan wel vrij kort worden gehouden.

Voor deze test kon ik beschikken over de ISOL-8 MiniSub Axis en de ISOL-8 SubStation Integra. Allereerst werd de MiniSub Axis aan de tand gevoeld, een netfilter voor meerdere componenten. Het heeft een 10A gezekerde ingangsconnector, 4 transmodaal en RF gefilterde uitgangen voor broncomponenten en 2 parallelgeschakelde en RF gefilterde hoogvermogen uitgangen.

ISOL-8 MiniSub Axis

De Minisub Axis
De opbouw van deze voedingsverbeteraar ziet eruit volgens onderstaand schema:

De maximale stroom is bij dit type begrensd op 10A. Bij een voedingsspanning van 230V is dat grofweg 2300Watt. Dat is voor de meeste toepassingen/setups meer dan voldoende. Echter, beschikt u over een versterker met groot vermogen en daarbij passende luidsprekers en gebruikt u dat vermogen ook vaak en langdurig? Dan is het opletten, rekenen en advies inwinnen. Er zijn dus 4 uitgangen voor laag/medium vermogen (broncomponenten) en 2 stuks voor de wat meer energiebehoeftige zoals versterkers.

Eerst maar eens aansluiten een even laten staan dacht ik. Maar het verschil in geluidskwaliteit was gelijk zo evident dat ik mijn luisterstoel in positie bracht en de hele avond heerlijk naar muziek heb geluisterd. Pas een week later ben ik weer teruggegaan naar de situatie zonder netfilter. En meteen was het verschil in geluidskwaliteit goed waarneembar, maar mijn reactie was nu wel minder enthousiast dan andersom... En toen had ik de grote broer, de SubStation Integra nog niet getest.

De SubStation Integra
Na een maand of twee met de MiniSub gespeeld te hebben, besloot ik deze te verruilen voor de SubStation Integra. Onder de motorkap ziet het er als volgt uit:

De Isol-8 Substation Integra is een echt high-performance netconditionerings- en distributieoplossing voor een compleet systeem. Het combineert beide functies LC (low current) en HC (high current) samen in één hoogwaardig aluminium chassis.(net als de Minisub Axis overigens) Met het grote verschil dat hier continue 16A geleverd kan worden i.p.v. 10A zoals bij de Minisub Axis. Schematisch ziet het er als volg uit:

ISOL-8 SubStation Integra

Eerst het schema:

Deze SubStation Integra heeft als extra Dual Circuit breakers en Earth Line Choke. Daarnaast twee afzonderlijke filtersecties. Ook hier vier uitgangen voor lage tot gemiddelde stroom (LC) die zijn geoptimaliseerd voor broncomponenten en twee uitgangen voor hoge stroom (HC), welke bij de Integra op een zeer fraaie 16A continue staat. Voor maximale dynamiek, zijn deze uitgangen geoptimaliseerd voor componenten die veel stroom verbruiken, zoals versterkers. De hier toegepaste transmodale topologie met zeer lage serieweerstand betekent dat hoge piekstromen moeiteloos worden doorgegeven zonder dynamische compressie, terwijl ze toch effectief worden gefilterd. De vier LC-uitgangen zijn geoptimaliseerd voor broncomponenten hebben elk hun eigen speciale Transmodal-filter. Dit voorkomt dat door elke component in het systeem gegenereerde ruis de prestaties van een andere verslechtert, waardoor kruisruis tussen componenten wordt verminderd. Dit fenomeen is potentieel even schadelijk voor geluid en beeldkwaliteit als ruisaanval van buiten het systeem.

Alle uitgangen worden bediend door een ISOL-8 Axis-circuit met hoge capaciteit dat alle prestatieverminderende gelijkstroom op het lichtnet blokkeert. Alle uitgangen zijn beveiligd tegen overspanning en spikes. Een op maat gemaakte spoel, filtert ook eventuele ruis op de veiligheidsaardebedrading.

 
 

Neutrik connector

   

Met een Neutrik vergrendelings ingangsconnector van 20 Amp kan de totale capaciteit van 16A worden gebruikt in combinatie met een geschikte netaansluiting. De voedingsingang is centraal geplaatst om de elektrische en magnetische interactie tussen de twee filtergroepen te minimaliseren, die individueel worden beschermd door hoogwaardige magnetische stroomonderbrekers.

De SubStation Integra en de Minisub Axis zijn beide ontworpen om een ??leven lang mee te gaan. De prachtig vervaardigde behuizing heeft een CNC-ontworpen 10 mm frontpaneel en deksel, beide vervaardigd uit aluminium.

Alle stopcontacten zijn beschermd tegen stof en vuil tot IP54. Premium polypropyleen condensatoren, Mundorf OFC-smoorspoelen en ISOL-8 op maat gewikkelde smoorspoelen zorgen voor superieure prestaties. De bedrading is verzilverd koper met overal PTFE-isolatie.

Luisteren!
Tsja, wat zal ik zeggen? Mijn mond valt echt open van verbazing. Dit is echt een heel aparte ervaring. War zal ik beginnen? Neem het laag; strakker, meer boventonen (natuurlijker) en dieper. Qua 'soundstage' is er vooral in de breedte meer projectie. Sommige instrumenten/klanken staan echt ver buiten de luidsprekers. En niet zo'n klein beetje ook! Tijdens het beluisteren van een nummer van Youn Sun Nah was het geluidsbeeld zo drie-dimensionaal groot, dat met name breedte en diepte ijzig realistische proporties aannamen, ook al kan dat natuurlijk niet, gegeven de afmetingen van mijn luisterruimte. In ieder geval een ervaring die ik tot dan toe nog nooit had gehad met dit nummer. Hetzelfde laken en pak voor You and Your Friend van Dire Straits van het album On Every Street. Ook hier mooi breed en diep.

Dan de tonale situatie. Al eerder opgemerkt dat het laag natuurlijker klinkt. Maar eigenlijk geldt dat voor bijna het gehele frequentiegebied. Instrumenten (bijv. gong) klinken langer uit en komen natuurlijker uit de luidsprekers. Bij de akoestische gitaar hoor je niet alleen de snaren, maar ook de kast. En dan stemmen, ja daar is de verbetering ook echt behoorlijk. Neem bijvoorbeeld de uitvoering van het muziekstuk You've Changed, uitgevoerd door Renée Fleming op het album Haunted Heart. Ik ken uw set, uw luisterruimte en uw orden niet, maar bij mij toch altijd een wat digitaal randje om haar stem. Maar nu niet. Het timbre in de stem van Fleming klinkt hier zo naturel, zo zonder frequentiestress, zo zonder hardheid. Dit is echt genieten!
Dan nog iets over scheidend vermogen. Ik vertaal dat altijd maar als het vermogen van een set om de verschillende muzikale elementen tot klinken te brengen in de verhouding waarin ze zijn opgenomen. Ook hier is de winst evident. Betere scheiding en verhouding.

De tonale verfijning en vergroting van de 'soundstage' is beslist een hele grote verbetering. De muziek wordt gewoon veel realistischer weergegeven. En daar gaat het toch allemaal om, nietwaar?

Net als bij het autorijden kunnen we vaak verstrikt raken in de gedachte dat onze auto perfect is. Totdat we in een andere, nieuwere en inderdaad ook duurdere auto, een ritje maken. Dan blijkt die perfectie toch niet helemaal perfect te zijn. Zoiets zult u ook ervaren als u de moeite neemt de SubStation Integra te beluisteren.

Eindoordeel
In vergelijking met de ISOL-8 MiniSub Axis die ik ook heb getest, staat de SubStation Integra met de genoemde kwaliteiten op een hoger niveau. Dit audiovernuft bereikt zeker de ambitie van een product uit de High-End-categorie. (wat daar ook voor door mag gaan…)

Iedereen die hi-fi serieus neemt, zou een verbeterde netvoeding moeten proberen. Met ISOL-8 van vooraanstaande specialisten op dit gebied heeft u een geweldige fabrikaat in handen om uw ontdekkingsreis mee te beginnen en laat u door de prijs niet afschrikken: men heeft iets voor (bijna) alle budgetten.

De SubStation Integra is een fantastisch apparaat dat in een goed systeem, waarin de bekabeling vaak al meer kost, zeker niet in mag ontbreken. Mijn advies is wel om eerst zelf te testen. Probeer het gewoon en wees eerlijk. Hoort u geen verbetering? Niet doen! Terugbrengen. Maar ik denk dat zoiets niet gaat gebeuren. U bent dus gewaarschuwd!

Prijzen en importeur
Er is inmiddels sprake geweest van een importeurswisseling, waardoor ik geen goed beeld heb van de officieel vastgestelde verkoopprijs. Op het internet circuleren prijzen van rond de € 1500 voor de MiniSub Axis en € 2800 voor de SubStation. Dan heeft u in ieder geval een idee.

Voor verdere informatie verwijs ik u graag naar de contactpagina van de nieuwe importeur, Daluso, al heb ik het idee dat men daar voor ISOL nog het een en ander moet optuigen: https://www.daluso.com/contact/


index

Home  -  Actueel  -  Audio  -  Muziek  -  Video  -  Boeken  -  Links