Review: Torus PowerBlock series – Wat doet het in uw systeem?

17 maart 2022 + 10 minuten 0 Reacties
Torus_PB4 long 3
FWD award

Torus Power bouwt isolatie transformators. Het is een van de beschikbare technieken in de aloude strijd tegen netvervuiling, die de prestaties van audio- en videosystemen in de weg staat. In de studio is de afgelopen weken ervaring opgedaan met de Torus Power PB 4 CE, uit de PowerBlock Series. Een relatief betaalbaar apparaat, dat diensten kan verlenen in systemen waar geen componenten in opgenomen zijn die enorme hoeveelheden stroom uit het lichtnet trekken. 

Het is een stukje realiteit dat de prestatie van audio- en videosystemen, maar ook van meetapparatuur, medische applicaties en andere kritische elektronische toepassingen hinder kan ondervinden van de stroom uit het lichtnet. Dat besef was er al toen audiotechnologie in het beginstadium verkeerde. Buizenversterkers werden toen uitgevoerd met een choke om invloed uit te oefenen op de kwaliteit van de toegevoerde stroom. Maar, ergens begin tachtiger jaren ontstond er een markt voor een ware stortvloed aan producten die bezig gingen met de kwaliteit van de netstroom. Filters, aansluitblokken, speciale stekkers, audiofiele wandcontactdozen, power cables, regenerators, separate aanvoerlijnen, aardpennen, zekeringen enzovoorts. De komst van deze producten hield kennelijk gelijke tred met een toename van RFI en EMI, veroorzaakt door computers, schakelende voedingen, draadloze apparatuur, WiFi, zonnepanelen en draadloze telefoons.

Situationeel

De meeste audiofielen zullen ongetwijfeld bezig zijn met de verschillende beschikbare producten. Een ervaring zal zijn dat er niet altijd resultaat wordt geboekt. Dat is logisch. Op elke locatie waar hifi-apparatuur staat zijn de storingsbronnen anders en is de kwaliteit van de aangeboden stroom verschillend. Daarnaast is de mate waarin audio- en videosystemen gevoelig zijn voor RFI en EMI verschillend. Ook zijn er gewoon snake-oil producten op de markt. Het is ook kenmerkend dat veel audiofielen en muziekliefhebbers niet de ware aard en de oorzaken van de problemen in kaart brengen, of laten brengen door een deskundige, alvorens een oplossing te kopen. Dan wordt er een filter gekocht, in plaats van een netspanningsstabilisator. Het probleem kan namelijk zijn dat een voorversterker erg gevoelig is voor een net te lage netspanning of het slingeren van die spanning. Dat los je niet op met een filter, maar wel met een stabilisator. Als je een probleem op zou willen lossen met een power cable, dan kun je meten in welk frequentiegebied de storing zit. Er is dan een keuze te maken voor een kabel die ook specifiek in de RFI en/of EMI range dat probleem wegfiltert. Maar, hoe dan ook, het resultaat dat met al die netspannings-gerelateerde producten wordt bereikt is altijd situationeel en de mate van resultaat is afhankelijk van de aard en sterkte van de storingen en van de storings(on)gevoeligheid van de aangesloten apparatuur. Dat inzicht verklaart ook de enorme controverse onder audiofielen en muziekliefhebbers over dit soort producten. Je kunt een forum niet beter over de rooie krijgen dan te gaan schrijven over kabels, stroombehandelingsproducten en accessoires. Omdat het resultaat situationeel is, is het lastig om consensus te bereiken. Dat kan alleen op wetenschappelijk theoretisch niveau, maar niet op het empirische (de ervaringen van luisteraars) vlak. Maar, het is ook duidelijk wanneer een product gewoon niet werkt. Als je de aard van de storing in kaart hebt gebracht, inzicht hebt in de storings(on)gevoelig van een audiosysteem en je kiest dan een product dat in die specifieke situatie het probleem op moet kunnen lossen en het werkt dan niet, dan heb je een snake-oil oplossing. In het magazijn van de studio staat een enorme plastic krat met over de jaren aangeschafte troep die echt niet werkt. Het zal algemeen bekend zijn dat er filters zijn die zowel de storing als de dynamiek van een systeem weghalen. Hetgeen niet betekent dat er geen filters zijn die wel goed werken.

Professionals

Net als dat de consument thuis hinder kan ondervinden, geldt dat ook voor professionele gebruikers in studio’s, mastering rooms en opnamelocaties. Maar ook televisiestudio’s, editing suites en bioscopen stellen eisen aan de stroomvoorziening. Met name in de Verenigde Staten zijn veel consumenten die geavanceerde hometheaters en A/V-voorzieningen hebben en in heel veel staten een beroerde stroomvoorziening. Ook voor exposanten van audio-apparatuur op de grote shows in de VS is een perfecte prestatie van zo’n set van groot belang, zoals te lezen valt in een ander artikel in deze Music Emotion. Los van de audio- en videowereld zijn er talloze bedrijven en organisaties die afhankelijk zijn van schone stroom. Het zal duidelijk zijn dat professionals geen behoefte hebben aan pseudo-oplossingen en problemen. Daar spelen belangen vanuit commercie, security, kwaliteit, tijd en geld. Derhalve zijn er in de wereld een aantal fabrikanten van professionele oplossingen die producten leveren om EMI en RFI gerelateerde problemen van verschillende aard aan te pakken. Een aantal van die fabrikanten hebben ook de hifi-markt ontdekt en leveren producten van zeer hoge kwaliteit in een vorm die geschikt is voor thuisgebruik. Maar, als consument kun je ook, buiten de hifi-markt om, professionele producten kopen die bedoeld zijn voor laboratoria, kerncentrales, ziekenhuizen en universiteiten.

Torus

Torus is een Canadees bedrijf dat poweroplossingen bouwt voor de industrie, maar ook producten heeft die gericht zijn op en geschikt voor de hifi-markt. Vorig jaar, toen het nog mogelijk was om beurzen te bezoeken, stonden ze op de ISE. Dat is in principe een beurs voor professionals, maar er staan ook audiobedrijven die gericht zijn op de consumentenmarkt. Er worden producten aangeboden die geschikt zijn voor domotica en geavanceerde A/V-systemen in huizen en ook voor organisaties. Spullen die u als particulier vaak aangereikt krijgt door system-integrators en hifi-winkels die ook domotica, hometheaters en andere A/V-oplossingen bouwen. Torus biedt dan ook grotere installaties aan die de netspanning managen en bedoeld zijn voor inbouw in de meterkast of in de centrale elektriciteitsvoorziening van een gebouw (de zogenaamde Wall Mounted Units). Wie een villa heeft met tien kamers die volgestampt zijn met hifi-systemen, video en andere A/V, kan zo’n centrale unit in de meterkast overwegen. Maar het bedrijf biedt ook een aantal kleinere en losstaande apparaten, die naast een audiosysteem geplaatst kunnen worden of zelfs in het audiorack.

Technologie

De basistechnologie achter de Torus producten bestaat uit het principe van de scheidingstransformator (isolation transformer). Een isolation transformer verschilt van een ‘gewone’ transformator die onder andere te vinden is in onze hifi-apparatuur. Zo’n transformator is in de meeste hifi-apparatuur een doorgeefluik voor alle opgepakte storingen. Die gaan via de power cable het apparaat binnen, gaan door de transformator heen en mengen zich eventueel met het audio- of videosignaal. Een isolation transformer is daarvoor een oplossing, maar duurder om te fabriceren. Zo’n trafo heeft bijvoorbeeld een primaire wikkeling voor 230 Volt en de secundaire wikkeling biedt eveneens een spanning van 230 Volt. Torus zet in op ringkerntransformatoren, omdat die een magnetisch veld rondstrooien dat eentiende is van wat een klassieke (EI) transformator doet. Ringkerntrafo’s zijn ook erg efficiënt. Ze leveren hetzelfde vermogen bij de helft van het gewicht en de afmetingen van EI-trafo’s. De verliezen zijn minder en het rendement dus hoger. Maar, de essentie van een isolation transformer is dat deze werkt als een laagdoorlaatfilter. Dat is te bereiken door een specifieke constructie, maar Torus doet dat, volgens de documentatie, door te manipuleren met de L-, C- en R-waarden en door de primaire wikkelingen zodanig uit te voeren dat deze als een shield werken dat elektromagnetische straling blokkeert. Drievoudige shielding houdt dan de RFI tegen, beschermt tegen DC-offset en blokkeert tegen te hoge spanningen. Dat is een beetje verwarrend verhaal. Torus bedoelt zeer waarschijnlijk dat een standaard ringkerntrafo problematisch is waar het gaat om het verminderen van inkomende storingen. In een trafo is doorgaans een hoge capaciteit tussen de primaire en secundaire wikkeling. Binnenkomende storing op de primaire wikkeling wordt dan ook capacitief gekoppeld naar de secundaire wikkeling en de storing bereikt moeiteloos de achterliggende elektronica van de power supply en vervolgens het audiosignaal. Een oplossing is om een ringkerntrafo te voorzien van een elektrostatisch schild. Dat is een kostbare techniek en verklaart de hogere prijs van goede isolation transformers. Technisch gezien is een goede isolation transformer dus een laagdoorlaatfilter. DC-voltage is een percentage gelijkspanning dat meelift op de netspanning en een oorzaak dat trafo’s brommen. Via het lichtnet komt in principe de 50 Hz sinus binnen, maar ook een aantal hogere harmonischen. Je kunt zelf iets in elkaar knutselen dat de DC wegfiltert. Die harmonischen kunnen de levensduur van aangesloten apparatuur verminderen, maar kunnen zich ook mengen met het audio- en/of videosignaal. Hoge frequenties kunnen in principe voor verhoogde temperaturen van componenten zorgen in de apparatuur. De verzwakking van de Torus isolation transformer begint bij 2 kHz en loopt op naar 500 kHz. De verzwakking is dan 12 dB. Een voordeel van een filter in de vorm van een transformator is dat er geen andere passieve filtercomponenten zijn, zoals weerstanden en condensatoren, die in de loop van de tijd kunnen verouderen. De hier te bespreken producten uit de PowerBlock Series beschikken alleen over een of meerdere isolation transformers, aangevuld met een stukje actieve elektronica voor nader te bespreken functionaliteiten. Maar, Torus levert ook duurdere producten die de spanning automatisch op een gekozen waarde houden, via het computernetwerk zijn te monitoren en ook beschermen tegen surges en spikes. De laatste zijn zeer kortdurende hoge spanningen die bijvoorbeeld kunnen ontstaan door blikseminslagen in de omgeving. Je merkt daar meestal weinig van, behalve dat je nieuwe smart TV of computer al na twee jaar defect raakt. Een surge is een tijdelijke verhoging van de netspanning als gevolg van diverse oorzaken en kan uiteraard ook schade toebrengen aan apparatuur.

Phase-shift

Een ringkerntrafo is nog om een andere reden idealer als isolation transformer voor audio in vergelijking met standaard EI-trafo’s. In een EI-trafo, die veel goedkoper is, is de koppeling tussen de windingen niet zo stabiel. Dat resulteert in een phase-shift, waarbij spanning en stroom in de tijd uit elkaar gaan lopen. Binnen de audio betekent het dat een versterker dynamiek gaat verliezen en een verminderd impulsgedrag heeft. Alles wat je niet wilt tijdens het luisteren naar muziek. In de luisterruimte staan enkele EI-core scheidingstrafo’s. Het filteren gaat prima en dat is merkbaar in een schonere weergave. Maar, de dynamiek vermindert ook. Zulke EI-trafo’s dienen uiteraard een ander doel. Ze worden hier gebruikt tijdens het prutsen aan buizenapparatuur. Ze bieden dan een stukje veiligheid voor als je in de buurt van de 1200 Volt komt tijdens het meten van een 211. Een ringkerntrafo (zoals gebruikt door Torus) heeft een betere koppeling tussen de windingen. Theoretisch is er dus minder phase-shift en zal er een beter impulsgedrag overblijven. De meningen zijn hierover verdeeld. Een technicus waarmee onlangs werd gesproken, gaat ervan uit dat elke isolatietransformator een mate van phase-shift kent.

De Torus unit blokkeert derde en hogere harmonischen. In principe zowel differential-mode storingen als common-mode storingen. Maar, er is geen bescherming tegen storingen met een lage frequentie en tegen differential mode surges. Isolation transformers zijn in het algemeen ontwikkeld om differential-mode storingen door te laten en common-mode storingen te blokkeren. Onweer levert kortdurende spikes op. Op het koppelingsvlak zijn deze storingen common-mode. Maar, ze worden door de aanwezigheid van een neutrale grondverbinding omgezet in differential mode. Standaard beschermt de Torus dus niet tegen in principe veel voorkomende spikes als gevolg van onweer. Maar, de meeste Torus-units doen dat door middel van een elektronische schakeling. Deze heet surge suppression module en houdt dus differential-mode storingen als gevolg van onweer tegen. Het is een actieve schakeling, dus als het audiosysteem niet speelt, moet de Torus ‘aan’ staan teneinde te beschermen tegen dit soort spikes. Zinvol als apparatuur in de sleep-mode staat. Om heel exact te zijn, wordt die bescherming tegen spikes zowel gedeeltelijk door het elektronische circuit als door het elektrostatische shield gedaan. De PowerBlock Series biedt geen bescherming tegen overspanning en onderspanning. Die kunnen ontstaan doordat de netspanning uitvalt, verminderd of een hogere waarde aanneemt doordat de energieleverancier de power weer opstart. Voor wie deze bescherming van belang is kan terecht bij andere Torus apparatuur.

PowerBlock Series PB4

In deze Series zijn twee modellen. De PB2 CE beschikt over een enkele isolation transformer, heeft vier uitgangen en die mogen als totaal 2.2A aan stroom leveren. Bij elkaar dus ongeveer maximaal 500 Watt aan vermogen. Daar kunnen dan voorversterkers, streamers, cd-spelers, midi-componenten, screens en projectoren op aangesloten worden. De PB4 CE beschikt over twee isolation transformers. Met elke transformator zijn drie uitgangen verbonden. Elke groep van drie uitgangen mag maximaal 2.2A stroom leveren. Voor de twee groepen als totaal dus 4.4A. Tussen de groepen is hier dus een galvanische scheiding. Op die manier kunnen bijvoorbeeld source-componenten en versterkers worden gescheiden. De PowerBlock Series zijn dus niet geschikt om zware eindversterkers, die meer stroom nodig hebben dan 2.2A, aan te sluiten. De professionele afkomst van deze apparaten blijkt uit de zware en degelijke constructie. De PB4 weegt al zo’n 16 kg en meet 156 x 125 x 424 cm. In principe geschikt om in, naast of achter het audiorack te plaatsen, ook al omdat deze apparaten er zeer fraai uitzien.

Luisteren

Een fundamentele gedachte, die iedereen zou moeten hebben die bezig gaat met de strijd tegen storingen, is dat zowel de storingen zelf als de resultaten die dan bereikt worden met storingsbestrijdende oplossingen, erg situationeel zijn. Wie landelijk woont, in een vrijstaande opstal, ver weg van industrie, andere bewoning en elektriciteitsmasten, zal minder omgeven zijn door storingen. Ook speelt de kwaliteit van de audio- en videosystemen een rol. Maar, als je in de grote stad woont, omgeven door 5G-masten, buren met WiFi, dect-telefoons en bedrijven in de buurt, dan zal het storingsniveau hoger zijn. Wie in de denkbeeldige en ideale kooi van Faraday woont, zal straling ‘uit de lucht’ buiten kunnen houden. Storingen die de apparatuur zelf en de power cables kunnen veroorzaken en wat er meelift met de inkomende bedrading blijven aanwezig. Het is overigens mogelijk om een RFI/EMI-vrije ruimte te bouwen, maar dat zal zelfs voor de meest fanatieke audiofiel te ver gaan. Er zijn bedrijven te vinden die dat kunnen realiseren. In vrijwel elke woonomgeving is er wel een zekere mate van storing aanwezig, dus er valt meestal iets te verbeteren. De ervaring leert hier dan dat als er een accessoire, apparaat of technologie ingeschakeld wordt om die storingen te verminderen, het resultaat meteen hoorbaar moet zijn. Ondergetekende gelooft niet in oplossingen waar eerst drie weken naar geluisterd moet worden, of die ‘ingespeeld’ dienen te worden, voordat er iets waarneembaar is. Wat ook geldt is dat de waarnemingen, los van de ingezette apparaten, accessoires of technieken, uiteindelijk gehoormatig altijd op hetzelfde neerkomen. Of je nou isolation transformers, balanced power, netfilters, grounding systems of power cables toepast. Wat je met al deze middelen uiteindelijk doet is de storing verminderen en daarmee het gedeelte dat zich had gemengd met het audio- of videosignaal verminderen of helemaal wegnemen. De ruisvloer in een systeem gaat dus omlaag. Dat betekent dat het systeem met betrekking tot de ‘achtergrond’ stiller wordt en het signaal schoner. Psychoakoestisch beleven we dat in de vorm van meer detaillering, een duidelijker en vaak grotere ruimtelijke afbeelding en een betere focussering. Het lijkt of het geluidsbeeld meer sprekender en contrastrijker is. Het vervolgens weer uitschakelen van de maatregel resulteert in een matter, saaier en onbetrokkener geluidsbeeld. Op sommige systemen is ook de ervaring dat het laag beter is en dat de dynamiek toeneemt. Dat is wel te verklaren. De ruis/storing in een systeem zal ook de definitie van de lagere frequenties in de weg zitten. Als je de ruisdrempel verlaagd, dan vergroot je het waarneembare dynamische bereik. De dynamiek neemt zelf natuurlijk niet toe, maar het stukje dat je dus waar kunt nemen wordt groter, omdat een deel niet meer gemaskeerd wordt door ruis/storingen.

The proof is in the pudding

Voor het luisteren is de meest simpele set up gebruikt. Gewoon een geïntegreerde versterker, cd-speler en twee luidsprekers. Eerst luisteren zonder Torus en vervolgens met. Het verschil is ogenblikkelijk hoorbaar. Zoals altijd is een nog opzienbarender moment als je dan weer teruggaat naar het systeem zonder, in dit geval, de Torus. Dan gebeurt precies wat hierboven werd beschreven. Het systeem klinkt vlakker, minder uitgesproken, saaier en onbetrokkener. Het is hier niet de ervaring dat de dynamiek en het impulsgedrag verminderen. Dat pleit voor de technologie van Torus. In de luisterruimte, waar al enige jaren experimenten zijn met allerlei power cables, grounding systems, balanced power systemen en scheidingstransformatoren, blijkt dat een aantal aanwezige en voor industrieel gebruik bedoelde transformatoren (EI-cores) zeker wel de ruisdrempel verlagen, maar meteen de dynamiek aantasten. De Torus doet dat absoluut niet.

Epiloog

Torus zet met de PowerBlock Series een tweetal betaalbare en professioneel gebouwde isolation transformers in de markt. De toepassing van een isolation transformer is een techniek om storingen te verminderen, met de eerdergenoemde psychoakoestische voordelen. Er is niet waargenomen dat deze apparaten een negatieve invloed hebben op de dynamiek. De PowerBlock Series beschermen tegen vaak voorkomende spikes als gevolg van onweer door middel van een elektronisch circuit. Ze stabiliseren niet de netspanning. Bedenk echter dat de toepassing van welke technologie dan ook voor het verminderen van storingen, situationeel verschillende resultaten op kan leveren. De Torus werkt overtuigend, maar het resultaat kan per luisteromgeving verschillen. De beste strategie is om zo’n apparaat via de dealer een dagje te lenen. De vraag is dus ‘wat doet het in uw systeem…?’

Prijs

  • Torus Power PB 2 CE € 999,-
  • Torus Power PB 4 CE € 1.499,-

Monitor Audio Nederland
www.monitoraudionederland.nl

Reacties (0)