Class-A :: തുടർ ചിന്തകൾ

 Class-A യിലെ കള്ളക്കളികൾ

        ശബ്ദ സൗകുമാര്യം കാംക്ഷിക്കുന്ന ഒട്ടുമിക്കവർക്കും പ്രിയങ്കരമായ ഒന്നാണ് Class-A ആംപ്ലിഫയറുകൾ. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടു മുതൽ ഇന്ന് വരെ ജനപ്രിയമായ ധാരാളം ഡിസൈനുകളും നമ്മൾ കണ്ടും കേട്ടും കഴിഞ്ഞു. JLH, Sugden, Zen, DoZ തുടങ്ങിയവയൊക്കെ ഹോബിയിസ്റ്റുകളുടെ മനം കവർന്ന ഡിസൈനുകളാണെന്ന് നിസ്സംശയം പറയാം.

        Class-A താല്പര്യം തലയ്ക്കു പിടിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ തരക്കേടില്ലാത്ത ഒരു link കൂടി തരാം – https://jlhclassicdesigns.blogspot.com/2025/02/the-jlh-gateway-to-class-12.html . ഒരു പിടി class-A ആമ്പുകളുമായി “കസേര കളിക്കാൻ” തയാറായിക്കൊള്ളൂ.

        ഇന്നത്തെ ചിന്താവിഷയം അതൊന്നുമല്ല – class-A യെക്കുറിച്ചു ഉയർന്നു വന്ന സംശയങ്ങൾ  ഇളക്കി വിട്ട പല പല ചോദ്യങ്ങളുടെയും ഒരു വിശകലനം ആണ് ഇന്നത്തെ താരം. ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്ക് അറിയാവുന്ന കാര്യമാണ് ആമ്പുകളെ തരം തിരിക്കുന്നത് അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ‘class’ ആണെന്നത്. Class-A, class-B, class-C, class-D (ഇന്ന് വളരെയധികം ജനസമ്മതി ആർജ്ജിച്ചു വരുന്ന ഒരു class), class-G, class-H ഇതൊക്കെ നമ്മൾ കടലാസ്സിലെങ്കിലും പരിചയപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

ഒരു സങ്കര ജീവി

        മുകളിൽ പറയാത്ത ഒരു ‘സങ്കര’ ക്ലാസ്സുമുണ്ട് – class-AB. കുട്ടി ആണോ, പെണ്ണോ എന്ന് ചോദിച്ചാൽ ഉത്തരം പെട്ടെന്ന് കിട്ടും. പക്ഷെ AB ആമ്പ് നിൽക്കുന്നതു A-യിലാണോ, B-യിലാണോ എന്ന് ചോദിച്ചാൽ കുഴഞ്ഞത് തന്നെ. ഭാരതനാട്യക്കാരിയെപ്പോലെ ഒരു കാലിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്കു “ചാടിച്ചാടി” നിൽക്കുകയാണ്. ഈ പ്രകടനം ഒട്ടു വളരെ തെറ്റിദ്ധാരണകൾക്കു വഴി വയ്ക്കുന്നുമുണ്ട്.

        Input signal ഒരു sine wave ആയി സങ്കല്പിച്ചാൽ, ഒരു class-A ആമ്പ് signal waveform ൻ്റെ പൂർണതയിൽ (+ve & -ve) current conduct ചെയ്യുന്നു, പ്രവർത്തനം തുടരുന്നു. അതിന്റെ Q-point സെറ്റു ചെയ്തിരിക്കുന്ന bias ഇത് ഉൾക്കൊള്ളത്തക്കവണ്ണം ഉയർന്നതായിരിക്കും. ഒരു class-B ആമ്പിന്റെ പ്രവർത്തനം ഇങ്ങനെയല്ല. Signal waveform ൻ്റെ +ve / -ve പകുതികളെ വെവ്വേറെയാണ് amplify ചെയ്യുന്നത്. Class-B ആമ്പിന്റെ bias വളരെ കുറവാണു -ഏതാണ്ടില്ല തന്നെ എന്ന് പറയാം. +ve പകുതിയിൽ conduct ചെയ്യുന്ന output device പ്രവർത്തനം നിര്ത്തുന്നു,  -ve പകുതിയിലെ output device ‘on’ ആയി പ്രവർത്തനം തുടങ്ങുന്നു. മറിച്ചും.ഈ രീതിയിൽ “പകുതി-പകുതി”യായുള്ള പ്രവർത്തനമാണ് class-B ആമ്പുകളുടെ മികവ് കെടുത്തുന്ന “crossover distortion” ലേക്ക് നയിക്കുന്നത്.

        ഈ ആമ്പുകളുടെ bias കുറവായതു കൊണ്ട് efficiency ഉയർന്നതായിരിക്കും, അതിനാൽ വലിയ output power നൽകുന്ന class-B ആമ്പുകൾക്കു പൊതുവെ ചിലവും കുറവായിരിക്കും. Fidelity അത്ര വേണ്ടാത്ത ഉപയോഗങ്ങൾക്കു ഇത് ധാരാളം മതി. എന്നാൽ hi-fi മേഖലയിൽ ശോഭിക്കണമെങ്കിൽ crossover distortion എന്ന കടമ്പ കടക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇതിനായി ഡിസൈനേഴ്‌സ് കണ്ടു പിടിച്ച ഒരു കുറുക്കു വഴിയാണ് class-AB.

        രണ്ടു പകുതിയിലെയും output deviceകൾ  പൂർണമായും ‘off’ ആകുന്നതു ഒഴിവാക്കി നിർത്തുന്നതാണ് ഈ രീതി. അതായതു crossover regionൽ രണ്ടു പകുതിയിലെയും devices അല്പസമയം ‘on’ ആയി തുടരും. പലപ്പോഴും crossover distortion കുറയ്ക്കാനായുള്ള ഒരു ചെറിയ class-A bias മാത്രമേ നൽകാറുള്ളൂ. എന്നാൽ പിൽക്കാലത്തു ഉയർന്ന current / voltage capacity ഉള്ള output devices ലഭ്യമായപ്പോൾ പല പേരെടുത്ത ബ്രാൻഡുകളും കച്ചവടം കൊഴുപ്പിക്കാനായി ഒരു കുറുക്കുവഴി കണ്ടെത്തി. ഇതാണ് “high bias class-AB”.

Dick Olsher ൻ്റെ പ്രസിദ്ധമായ പരാമർശം ( “The first watt is the most important watt.” ) നമുക്കേവർക്കും പരിചിതമാകുന്നത് ശ്രീമൻ നെൽസൺ പാസ് അത് കടമെടുത്തു കൊണ്ട് അദ്ദേഹത്തിന്റെ “First Watt” എന്ന പ്രസ്ഥാനം തുടങ്ങിയപ്പോഴാണ്. തീർച്ചയായും ഒരു ആമ്പിന്റെ quality വിലയിരുത്തുന്നത് അതിന്റെ തുടക്കത്തിലെ പ്രകടനത്തെ (low end power output) ആശ്രയിച്ചാണ്.

ഈ വസ്തുത കൂടി മുതലാക്കാനായി പല ബ്രാൻഡുകളും അവരുടെ ഉയർന്ന power നൽകുന്ന AB ആമ്പുകളുടെ bias നല്ല വണ്ണം കൂട്ടി വച്ചു. ഫലമോ? ആദ്യത്തെ ഏതാനും watts output തികച്ചും “pure class-A” എന്ന് പരസ്യം ചെയ്യാൻ കഴിഞ്ഞു. കച്ചവടം നല്ല വണ്ണം കൊഴുത്തു. പക്ഷെ നമ്മുടെ മനസ്സിൽ ഇവ class-A ആമ്പുകളാണ് എന്ന തെറ്റിധാരണയും ഈ പരസ്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചു എന്നതാണ് സത്യം.

ആൾമാറാട്ടത്തിൻ്റെ മനഃശാസ്ത്രം 

        “100 Watt Class-A Amplifier” എന്ന് പരസ്യത്തിൽ വെണ്ടയ്ക്ക നിരത്തി, തുടർന്ന് ചെറിയ അക്ഷരത്തിൽ “ആദ്യത്തെ 5 വാട്ട് pure class-A” എന്നും വച്ച് കാച്ചി. അതായതു തുടർന്നുള്ള ഉയർന്ന വാട്ടേജ് class-B യിൽ ആയിരിക്കും എന്ന് സാരം. ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒട്ടനവധി തെറ്റിദ്ധാരണകൾക്കു വഴിമരുന്നിട്ട ഒരു കൗശലം ആയിരുന്നു ഇത്.

        ഇതേത്തുടർന്ന് ചൂടൻ ചർച്ചകളും തുടങ്ങി. എന്താണ് “pure class-A Watts”? അത്ര ‘pure’ അല്ലാത്ത class-A  പവർ ലഭിക്കുമോ? Class-A എന്ന ലേബൽ ഉള്ള ഒരു 100 W ആമ്പ് ആദ്യവസാനം നൽകുന്നത് class-A power തന്നെയായിരിക്കുമോ ? “Pure class-A”യും, അല്ലാത്ത class-A യും തമ്മിൽ അത്ര വലിയ വ്യത്യാസമുണ്ടോ? എന്ന് തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ “മണ്ടൻ” ചോദ്യങ്ങളും, പലപ്പോഴും നല്ല ഒന്നാം തരാം “യ-മണ്ടൻ” ഉത്തരങ്ങളും ഒട്ടൊന്നുമല്ല ചർച്ചാവേദികളിൽ അനാവശ്യ തർക്കങ്ങൾക്ക് വഴി വെച്ചത്.

        ഇതിനേക്കാളേറെ പരിഹാസ്യമായതു, അറിയപ്പെടുന്ന, ബഹുമാനിക്കപ്പെടുന്ന പല ഡിസൈനേഴ്‌സും ഈ കോമാളിത്തത്തിനു കൂട്ടു നിന്ന് എന്നതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, John Linsley Hood, Nelson Pass തുടങ്ങിയ പ്രഗത്ഭരുമായി പലപ്പോഴും കൊമ്പു കോർക്കുന്ന ഒരു ഓഡിയോ ഡിസൈൻ ആചാര്യൻ തന്നെയാണ് Douglas Self. അദ്ദേഹം ഒരിക്കൽ വിശിഷ്ടമായ ഒരു class-B ആമ്പ് നിർമ്മിച്ചു. തീർച്ചയായും അവശ്യം വേണ്ട രീതിയിൽ ഈ ആമ്പിന്റെ ആദ്യ കുറച്ചു watts മേല്പറഞ്ഞ പോലെ class-Aയിൽ ആയിരുന്നു. പക്ഷെ പേര് നൽകിയിരുന്നത് “Blameless Class-A Amplifier “ എന്നായിരുന്നു. എന്ത് പറയാൻ! പേരെടുത്ത മറ്റൊരു ഡിസൈനർ ആയ Andrew Armstrong അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഒരു class-AB ആമ്പിനു നൽകിയ പേരോ – Class-A MOSFET Amplifier എന്നും !! (വിശദമായി പഠിക്കാൻ മുകളിൽ നൽകിയ Web link നോക്കുക.)

        കമ്പനികൾ ഇമ്മാതിരി മാർക്കറ്റിംഗ് തന്ത്രങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് മനസിലാക്കാം. എന്നാൽ class-Aയും, class-Bയും ഒക്കെ എന്താണെന്നു നന്നായി അറിയാവുന്ന വിദഗ്ദ്ധ ഡിസൈനേഴ്സ് ഇമ്മാതിരി “ചെപ്പടി വിദ്യകൾ” ഒഴിവാക്കേണ്ടത് തന്നെയാണ് എന്നാണ് പൊതു അഭിപ്രായം. ഒരു നല്ല class-B ആമ്പ് നിർമ്മിച്ചത് കൊണ്ട് D. Self ൻ്റെ സിംഹാസനം നഷ്ടപ്പെടാനൊന്നും പോകുന്നില്ല എന്ന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഡിസൈനുകൾ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നവർക്കറിയാം. പക്ഷെ അദ്ദേഹം ഒരു നിമിഷം ആ സത്യം വിസ്മരിച്ചു പോയി.

        ഇതേക്കുറിച്ചു പറയാൻ ഒന്നേയുള്ളു.

        ആമ്പുകളെ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നത് അതിന്റെ സാങ്കേതികമായ operating class അനുസരിച്ചാണ്. അതിനൊക്കെ വ്യക്തമായ സങ്കേതങ്ങളും ഉണ്ട്. ഒരു class-A ആമ്പിൽ “pure / impure” എന്ന വകഭേദങ്ങൾ ഒന്നും ഇല്ല തന്നെ. Class-A എന്ന ‘മാന്യമായ’ ലേബൽ നേടണമെങ്കിൽ ആദ്യവസാനം class-A bias ൽ തുടരുന്നതാണ് കാമ്യം. അതിനു അൽപം “ബുദ്ധിമുട്ടു” കൂടും എന്നത് വാസ്തവം – വലിയ heatsinks, inefficiency, ഉയർന്ന താപനില ഇവയൊക്കെ class-A ആമ്പുകളുടെ കൂടെപ്പിറപ്പാണ്.

A യും, B യും ഒന്നല്ല, രണ്ടാണ് 

        എന്ത് മന്ത്രവടി എടുത്തു പ്രയോഗിച്ചാലും class-B  സാങ്കേതികമായി class-A ആയി പരിണമിക്കില്ല. പരസ്യ വാചകങ്ങളിൽ മയങ്ങുന്നവർക്കു അതാകാം. എന്നാൽ തുടക്കത്തിലെ ഒന്നോ, ഒമ്പതോ വാട്ട് class-A യിലാണ് എന്ന് മേനി നടിച്ചതു കൊണ്ട് ഒരു AB ആമ്പ് class-A ആകുന്നില്ല എന്നതാണ് സത്യം. കാക്ക കുളിച്ചത് പോലെയേ ഉള്ളു. വാസ്തവത്തിൽ ഈ class-AB ആമ്പുകൾ എൻ്റെ  വിനീതമായ അഭിപ്രായത്തിൽ ഒരു “രണ്ടും കെട്ട” വിചിത്ര ജീവിയാണ്. ആർക്കറിയാം ഇതിന്റെയൊക്കെ തനി സ്വരൂപം എന്താണെന്നു. ഉയർന്ന വാട്ടേജ് നൽകുന്ന class-AB ആമ്പുകൾക്കു തീർച്ചയായും അവയുടെ ഗുണങ്ങളും, പ്രവർത്തനമികവും ഉണ്ടെന്ന വാസ്തവം വിസ്മരിക്കുന്നില്ല – അതൊക്കെ ആവശ്യം ഉള്ളയിടത്തു.

        എന്നാൽ അവയൊന്നും ഗൃഹാന്തരീക്ഷത്തിൽ ശുദ്ധ സംഗീതം ആസ്വദിക്കുന്ന ഒരു ഹോബിബിയിസ്റ്റിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം സംഗതമല്ല. സാമാന്യം വലിപ്പമുള്ള ഒരു മുറിയിൽ ഏതാനും വാട്ട്സ് പവറിൻ്റെ  ആവശ്യമേ ഉള്ളു. വിശേഷിച്ചു സ്പീക്കറുകൾ efficient ആണെങ്കിൽ ഒന്നോ, രണ്ടോ watts ധാരാളം മതിയാവും. അഞ്ചോ, പത്തോ class-A watts ലഭിക്കാനായി നെറ്റിയിൽ “class-A” ലേബൽ പതിച്ച  100 Watt class-AB ആമ്പിന്റെ പിറകെ പോകേണ്ടതില്ല.

        ഒരു നല്ല, ചെറിയ “pure class-A” ആമ്പ് നിർമ്മിച്ചാൽ മതി, ശബ്ദഭംഗിയുടെ മാസ്മരികത അനുഭവിക്കാൻ. അപ്പോൾ തർക്കങ്ങളില്ല, “കാക്കക്കുളിയില്ല” – ശുദ്ധ സംഗീതം മാത്രം!!

* * * * * * * * * * * *