QUAD II Classic Integrated
III
QC1 e Quad 1 primeira série
O conjunto de amplificador Quad 1 com o pré amplificador QC1 separado mantinha a mesma tradição do circuito anterior. Este conjunto marcou o inicio da marca Quad e a forma dos modelos que viriam a seguir. Com o mesmo foi lançado o gabinete Corner Ribbon que possuía um falante de fita para a gama superior de freqüências. O falante de graves empregado era do mesmo tipo empregado no gabinete Concert Labyrinth o Goodmans Axiom 150, agora montado em um gabinete de canto tipo bass reflex. O ano era 1950 e o sistema priorizava uma resposta de altas freqüências ainda não alcançada até então em gabinetes comerciais.
QUAD Corner Ribbon Speaker
O Quad Corner Ribbon foi comercializado de 1951 a 1955, sendo vendidas 600 unidades.
Nesta época o Mercado presenciou a introdução do primeiro modelo comercial do alto falante de fita. Herdeiro direto dos Blatthaller alemães de 1928, estes novos falantes eram dedicados apenas às freqüências mais elevadas do espectro. Este falante de apenas uma lamina vibrátil praticamente não possuindo inércia devido ao baixíssimo peso do seu único elemento móvel, diretamente percorrido pela correte elétrica, este tipo de falante exige um poderoso imã e alta corrente de excitação, para tanto leva o mesmo anexado um transformador casador de impedâncias. Sua construção não possui cone e a energia é aplicada em toda a superfície vibrante.
A unidade de agudos da Quad possui uma interessante corneta para carga acústica desenvolvida para irradiação em duas direções, a horizontal e a vertical, esta última, ao ser refletida nas paredes de um cômodo, gera um efeito de amplitude ao som reproduzido, dando aparência de uma fonte de grandes dimensões.
Um divisor de freqüência é incluso no sistema onde o corte é feito na região dos 2000 Hz.
Alto falantes para Graves Goodmans Axiom 150 empregado no sonofletor de graves.
Imã com a fita vibrátil de 0.007 mm.
Circuito do divisor de freqüências.
Veja a semelhança com o gabinete Goodmans Axiom em:
http://www.novacon.com.br/audiogoodbrig.htm
Detalhes do gabinete “Corner Ribbon”
Esquema e corte do tweeter de fita
Outras imagens do Corner Ribbon Loudspeaker
Comentário:
Alem dos amplificadores, o maior interesse de Peter Walker estava nos alto
falantes. Cheio de entusiasmo, e freqüentando as aulas de eletroacustica
ministradas pelo Dr N. W. McLachlan (que havia introduzido o falante de bobina
móvel oriundos da Rice-Kellog dos Estados Unidos na Grã- Bretanha) e tendo
conhecido o Dr. Paul Voigt (famoso pelos gabinetes de canto com cornetas
dobradas) em seu atelier de trabalho em Sydenham, Peter dedicou-se mais e mais
tempo para desenvolver vários tipos de transdutores. O Corner Ribbon Loudspeaker
da Acoustical foi apresentado em 1949; combinando um falante convencional de
bobina móvel de 12-polegadas como reprodutor de graves com uma unidade de agudos
composta por um tweeter de fita que iniciava uma nova estágio de superioridade
sobre os competidores oferecendo uma enorme transparência ao som bem acima dos
tweeters de bobina móvel. Havia, porém uma falta de integração entre os dois
falantes na região de transição.
Peter estava convicto que o princípio eletrostático seria a melhor solução em
projetos de falantes apesar de saber da existência de vários problemas a vencer
para tornar a idéia verdadeiramente viável. Os maiores problemas seriam as
dificuldades em lidar com as altas tensões com os materiais disponíveis. A
pesquisa foi financiada pelos lucros obtidos nas vendas dos amplificadores e
finalmente em 1955 foi alcançado o primeiro modelo operacional de laboratório.
Mesmo assim, apenas com o advento de novos plásticos se pode iniciar a produção
industrial do novo tipo de falante.
Alto falantes eletrostáticos de laboratório 1955,
O Quad Electrostatic Loudspeaker (ELS) entrou no Mercado em 1957 e logo passou a
ser o padrão com o qual, outros falantes eram julgados. Sem sombra de dúvida a
maior conquista na área do áudio, o falante eletrostático venceu o teste do
tempo como nenhum outro componente, e se manteve em produção durante 28 anos
virtualmente sem mudanças. Apesar de caro e pouco prático em uso doméstico, mais
caro ainda nas aplicações em estereofonia, sua qualidade teve reconhecimento
mundial e algo como 54.000 unidades foram vendidas.
O primeiro eletrostático comercial 1957
A “Pequena maravilha de Walker”
John Atkinson
Medições no amplificador de potência Quad II Classic monoblock
Um fato absolutamente notável é que o amplificador Quad assim como o Mc Intosh dividem a supremacia de permanência no mercado. Especificamente o Quad teve pouquíssimas alterações de parâmetros elétricos. Em especial as válvulas de saída, as KT66 e o transformador de saída mantiveram-se inalterados nos últimos 66 anos! Este recorde não foi superado por nenhum outro produto eletrônico ou mecânico. Podemos dizer que foi atingido a clímax da tecnologia, neste super exaustivamente testado e aprovado circuito. Lembre-se que durante este período foram produzidas apenas três versões culminando no Quad II de 1951 que permanece em produção até os dias de hoje. Tornou-se o padrão em 1960 e continua sendo em 2012!
O ganho de tensão no Quad II com uma carga de 8 ohms é típico de projetos atuais, 26.55dB. A impedância de entrada foge um pouco do convencional sendo de 1 megohm em toda a faixa do espectro de áudio. Durante todo o funcionamento o sinal de saída não inverte a polaridade, o que mostra um amplificado estável incapaz de oscilar sob qualquer circunstancia. A impedância de fonte é de 1.86 ohms a 1kHz, com pequeno aumento nos estaremos da faixa de áudio. Testamos o amplificador numa “carga simulada”* e como resultado obtivemos o traçado da figura 1 onde detectamos uma variação de ±1dB em 2kHZ. O snivel de sinal cai com a diminuição da impedância de carga. Com a carga de 2 ohms traço inferior da fig 1 a saida varia apenas 0.2dB a 20kHz e0.5dB a 20Hz.
* veja mais adiante carga simulada
Fig.1 Quad II Classic, resposta de frequencia a 2.83V em carga simulada com sinal de 2kHz (De cima para baixo): 16, 8, e 4 ohms (divisão vertical 1dB/).
Podemos também verificar na fig.1 que pequenos picos ultra-sônicos se desenvolvem na freqüência de 52.5kHz em cargas superiores a 4 ohms. Este fenômeno também é notado pelo pequeno pico que ultrapassa a onda quadrada durante a reprodução em 1kHz (fig.2) e em 10kHz (fig.3) (ondas quadradas sobre carga de 8 ohm. Porém observe o topo plano da onda quadrada na fig.2, confirmando a excelente resposta em baixas freqüências.
Fig.2 Quad II Classic, onda quadrada com sinal débil de 1kHz em 8 ohms
Fig.3 Quad II Classic, onda quadrada com sinal débil de 10kHz em 8 ohms
O Quad II mostra-se aparentemente nao crítico em relação aos aterramentos. Se corretamente aterrado, teremos 72.5 dB de referencia a 1W com carga de 8 Ohms . na pior das hipóteses, 67.2 dB em toda a gama do espectro de áudio.
O transformador é otimizado para uma impedância de 8 Ohms. A fig 4 mostra a variação medida de THD+ ruído nas diversas impedâncisa de 2 a 16 Ohms Tomando a definição padrão de corte como sendo 1% do THD+N, o amplificador mostra sua maior potência em 16 ohms (fig 4, traço inferior) 16 W ou 15.05 dBW. Passando porem a definição para 3% THD+N mostra que o o Quad dá sua maior potência, 27 W, em 8 Ohms (14.3 dBW) comparado co 24W em 16 Ohms. Os gráficos revelam que deveremos evitar cargas abaixo dos 8 Ohms, O Quad II fornece apenas 12W em 4 Ohms e apenas 5W em 2 Ohms com 3% THD+N.
Fig.4 Quad II Classic, distorção (%)vs 1kHz em potência continua (f de baixo para cima): 16, 8, 4, e 2 ohms
A fig 5 ponteia o percentual THD+N contra frequencia a 2.3V nas cargas de 2, 4, 8 e 16 Ohms, e revela que o amplificador é menos feliz xom cargas de impedâncias mais baixas. Note contudo que o percentual de THD não aumenta demasiadamente no topo das freqüências de áudio. Sugerindo bom sesempenhos com terminais abertos. Até nos 16 Ohms a distorção na banda central é o dobro da especificada, contudo ela é centrada no segundo harmônico (que é eliminado na configuração PP) (fig 6) Nas baixas frequencias em altos níveis, o segundo harmônico junta-se ao terceiro (fig 7), provavelmente devido ao inicio da saturacao do núcleo (Linha com -80 dB) e neste caso os harmônico de altas ordens começam a aparecer.
Fig.5 Quad II Classic, distorção THD+N (%)vs freqüência a 2.83V em carga de: (de baixo para cima) 16, 8, 4, e 2 ohms
Fig.6 Quad II Classic, forma de onda a 1kHz a 1W em 8 ohms (acima), forma de onda com distorção e ruído de 0.34% THD+N; com a fundamental eliminada (abaixo)
Fig.7 Quad II Classic, espectro de onda senoidal de 50Hz, DC–1kHz, 8W em 8 ohms (escala linear de freqüências)
O desempenho do Quad é apenas moderado no teste de intermodulação em freqüências elevadas. Ao reproduzirmos igual excitação de uma mistura de tons de 19kHz e 20kHz imediatamente abaixo do ponto de corte em 8 ohms—10.5W—O amplificador produz um sinal de 1kHz (diferença de freqüências) a –44dB (0.6%), e também alguns sinais de altas ordens (fig.8). Este comportamento limita o máximo de audibilidade ao qual o amplificador pode ser submetido, mais do que a própria distorção harmônica em si (exceto em freqüências baixas)
Fig.8 Quad II Classic, espectro de intermodulação em alta freqüência DC–24kHz, 19+20kHz com pico de 10.5W em 8 ohms (escala linear de freqüências)
Apesar de um de um projeto antigo o Quad II Classic oferece um respeitável quadro de desempenho comprovado.—John Atkinson
O Circuito de Carga Simulada
O diagrama esquemático da carga simulada é demonstrado na fig.1(esquerda). Usa um conjunto de resistores , indutores, e capacitores destinados a criar uma forma de comportamento similar ao alto falante real. Valores de Impedância e rotação de fase são demonstrados na figura 2 (esquerda). isto representa um falante de 8 Ohms numa caixa selada (os valores pequenos dos resistores corresponde à resistência ôhmica das bobinas moveis). O pico de impedância na região dos graves corresponde à ressonância do woofer em seu gabinete o pico na região baixa dos agudos é idêntica à produzida pelo filtro divisor. Os angulas de fase são também típicos; observe que o pior caso de fase nunca coincide com a menor amplitude.
Observamos na figura 2 (direita) um aumento da impedância acima dos 5kHz, em conjunto com um angulo de fase positivo ---provavelmente destinado a equivaler à impedância da bobina móvel do tweeter ---que nunca é encontrada num falante real. Na figura da direita modifiquei o circuito de Kantor adicionando a rede de Zobel ---um resistor e um capacitor em série---nos terminais de entrada (fig.1 direita). O valor da impedância e da fase no simulador modificado é apresentado na fig.2 (direita) ---O comportamento da carga é diferente mas segue os padrões gerais. .—John Atkinson
.—John Atkinson
Fig.1 Direita Circuito simulador de alto-falantes de Ken Kantor, desenvolvido para substituir um mini monitor de duas vias hermético com impedância nominal de of 8 ohms.
Fig.1 Esquerda Circuito simulador de alto-falantes de Ken Kantor, modificado para incluir compensação de impedância Zobel nos agudos.
Fig.2 Direita Simulador de alto-falantes de Ken Kantor Impedância elétrica (linha cheia) e fase (pontilhada) (2 Ohms/ divisão vertical)
Fig.2 Esquerda Simulador de alto-falantes de Ken Kantor Modificado, Impedância elétrica (linha cheia) e fase (pontilhada) (2 Ohms/ divisão vertical)
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