Potência de sobra, mas para quem? - Review e Medições do JadeAudio GIGAS1

Fala, galera! O JadeAudio GIGAS1 é um daqueles aparelhos que chamou a atenção da comunidade do hobby nos últimos meses. E isso é fácil de entender antes mesmo de tocar uma música: cabe facilmente na mesa, não custa um absurdo e anuncia até 4.6W por canal. A proposta parece irresistível, mas levanta uma pergunta: para quais fones essa potência toda melhora a experiência?

Passei o GIGAS1 pela bancada, fiz diversas medições e usei o amplificador com IEMs e headphones bem diferentes entre si para dizer se este é um produto que eu recomendo. Vamos ver onde o pequeno gigante acerta — e o que ele sacrifica para chegar lá. Preparado? Bora lá.

O que vem na caixa

Na unidade recebida vieram o GIGAS1 e um cabo USB para alimentação, além da embalagem e da documentação do produto. Não há fonte de alimentação nem cabo de áudio. Portanto, para usá-lo, você precisará ligar uma fonte USB-C ao amplificador e é aqui que mora o primeiro ponto de discussão. Dependendo da fonte empregada, a potência disponível no GIGAS1 muda. O padrão USB Power Delivery, ou USB-PD, permite operação em diversas tensões e correntes, e o valor de fato usado pelo produto depende de uma negociação entre o que o GIGAS1 precisa e o que a fonte de alimentação consegue entregar. Para chegar na potência máxima anunciada, você precisa de uma fonte USB-PD capaz de entregar 12V/2A. Com uma alimentação comum de 5V, a própria FiiO declara números de potência menores.

Conteúdo fotografado da nossa unidade. A fonte de alimentação precisa ser adquirida à parte.

Construção, conexões e componentes

O chassi de alumínio é compacto, com aproximadamente 13.2×6×4cm e 210g. O controle de volume domina a face superior, cercado por marcas e uma iluminação discreta. Gostei da chave liga/desliga: o acionamento é firme e passa uma sensação de solidez. A chave de ganho parece mais simples, mas também tem um clique bem definido. O potenciômetro girou sem raspagem ou estalos audíveis durante o uso.

Na frente estão a chave liga/desliga, a seleção de ganho Low/High, uma saída de 3.5mm e outra de 4.4mm balanceada. Atrás ficam duas entradas analógicas, uma 3.5mm e outra RCA, bem como a porta USB-C. A USB-C serve somente para energia: o GIGAS1 não possui DAC. Também não há seletor de entrada. Segundo a orientação da FiiO, RCA e 3.5mm não devem ser ligados simultaneamente porque seus sinais podem se misturar. A saída 3.5mm ainda permite passagem de microfone CTIA quando a cadeia e os cabos são compatíveis - o que pode tornar esse amplificador interessante para gamers querendo amplificar um headset.

Atrás: USB-C para alimentação, entrada analógica P2 e par RCA.

Na frente: as duas chaves seletoras e as saídas 3.5mm e 4.4mm.

A arquitetura do GIGAS1 é classe AB. A FiiO descreve uma etapa de ganho de tensão com amplificadores operacionais seguida por um estágio discreto de corrente, construído com quatro transistores NPN MJE243G e quatro PNP MJE253G. É uma solução que ajuda a explicar a capacidade de entregar corrente em cargas baixas. O amplificador trabalha com entradas somente em single-ended; o sinal balanceado é formado no interior do aparelho para a saída de 4.4mm.

Abaixo temos uma tabela com as potências declaradas pela FiiO por canal, em ganho alto, com tom de 1kHz e THD+N inferior a 1%.

Alimentação	Carga	3.5mm SE	4.4mm BAL
12V PD	16Ω	2.20W	3.30W
12V PD	32Ω	1.40W	4.60W
12V PD	300Ω	185mW	740mW
5V	16Ω	280mW	790mW
5V	32Ω	170mW	580mW

Medidas

Vamos agora às medidas do GIGAS1, para ver se ele entrega o prometido e, mais importante, se essa entrega é feita com qualidade.

Metodologia

Em todos os ensaios, o GIGAS1 foi alimentado em 12V/2A - mas alterando-se a fonte de alimentação dependendo do teste. Farei menções à fonte de energia usada sempre que necessário. Como no caso do GR70 e TA-20, usei um DAC como fonte de sinal analógico - nesse caso foi o FiiO M11S no modo USB DAC. As impedâncias foram simuladas pelo Pinguelômetro e as medições de potência foram feitas com o osciloscópio Rohde & Schwarz RTB2004. As análises de espectro e distorção foram realizadas com o E1DA Cosmos ADCIso. Em alguns casos conferi as tensões usando meu multímetro Fluke 87V.

Há uma diferença importante entre os ensaios: na medição de potência por impedância, o M11S estava em modo Line Out, com 1.983Vrms observados, e as curvas High foram tomadas na maior saída sem distorção visível ao osciloscópio, ajustando o nível digital conforme a carga. Usei o osciloscópio neste caso para julgar a distorção porque as medidas de tensão no modo balanceado seriam grandes demais para o CosmosADC. Nas análises com o Cosmos, preferi colocar o M11S em modo Phone Out, com o volume 116, emulando tensão de saída do modo Line Out, medida 2.074Vrms a 0dBFS.

Assim, a potência medida não é uma medição no critério de 1% de THD+N anunciado pela FiiO. Os valores medidos, no entanto, são próximos o suficiente para avaliarmos se o GIGAS1 chega próximo aos números propostos da spec. Normalmente quando usamos o visual ao medir no osciloscópio somos um pouco mais conservadores com a amplitude do sinal. Isto significa que a potência a 1% é ligeiramente maior que os números que estou divulgando.

Potência por impedância

Potência calculada a partir da tensão RMS medida em cargas nominais. As curvas Low foram feitas com sinal digital e volume fixos; em High, ajustei o nível digital para a maior saída sem distorção visível. Um canal carregado; alimentação do GIGAS1 em 12V/2A.

O pico da saída balanceada em High chegou a 4.08W em 30Ω. É um resultado impressionante para uma caixinha deste tamanho. Na saída single-ended, o maior valor observado foi 1.77W em 12Ω; perto de 30Ω, foram 1.31W. A 4.4mm mantém uma vantagem grande também em impedâncias médias e altas: em 330Ω, medimos 599mW, contra 148mW na 3.5mm. Dados os critérios que adotamos, considero que o GIGAS1 chega relativamente próximo da spec e cumpre o que promete - potência de sobra para a maioria dos casos.

Resposta em frequência e impedância de saída

Resposta da cadeia M11S → GIGAS1 → ADC pela saída 3.5mm, com cargas de 33 e 330Ω, normalizada em 1kHz. Eixo de frequência logarítmico e escala vertical estreita para mostrar variações pequenas.

As curvas de 33 e 330Ω praticamente se sobrepõem. De 20Hz a 20kHz, a variação de cada uma ficou em torno de 0.36dB, com uma queda suave concentrada no extremo agudo. Lembrando que a curva pertence à cadeia completa com o M11S e não pode ser atribuída exclusivamente ao GIGAS1. O resultado que importa aqui é a invariância com a carga: não há reforço de graves, vale de médios ou alteração grande que sugira uma interação tonal com variação de impedância. A diferença de nível entre as cargas permaneceu praticamente constante ao longo da banda. A partir dela - e confirmando com dados da potência por impedância, calculei uma estimativa para a impedância de saída de aproximadamente 1.4Ω na saída 3.5mm. É baixa o suficiente para que a interação tonal com a maioria dos fones seja pequena, embora fones com impedância muito baixa e curva elétrica irregular mereçam atenção.

Distorção - Limpo, mas com um limite

Para iniciar a discussão sobre distorção do GIGAS1, primeiramente devemos ver o que ele adiciona na resposta base do M11S. Para isto gerei um tom de 1kHz no M11S, tomei sua resposta sem o GIGAS1 e depois colocando o GIGAS1 em ganho unitário. O resultado está na figura abaixo - O GIGAS1 não parece mudar muito a amplitude das harmônicas, mas sim adicionar um ruído base maior ao sinal do M11S.

Espectros da cadeia com o M11S direto e com o GIGAS1 em ganho unitário, sem carga externa. A maior parte da contribuição do GIGAS1 parece vir sob a forma de ruído base adicionado.

Configurando o GIGAS1 em ganho unitário, registramos os seguintes valores com e sem carga:

Cadeia	Carga	THD	THD+N
M11S direto	Aberta	0.00048%	0.00058%
M11S → GIGAS1	Aberta	0.00053%	0.0015%
M11S → GIGAS1	330Ω	0.00052%	0.0015%
M11S → GIGAS1	33Ω	0.00057%	0.0015%

Para o próximo passo, subi o controle de volume do GIGAS1 para observar como o espectro fica quando exigimos maior potência. A resposta limpa foi mantida até que nos aproximamos de uma distorção abrupta - que ocorreu por volta do volume 9 de 12 (contando só grandes marcos de volume a partir do 0). Observando no sinal medido, esta distorção não foi por conta de corrente elétrica drenada pelo GIGAS1, mas sim por um limite de tensão do amplificador - quando alimentado com 12V, ele consegue entregar até +10 / -10V de tensão de pico à carga. No volume que ajustei, atingimos este valor de tensão de pico. Na prática, isto quer dizer que - com 2Vrms na entrada e em ganho alto - o GIGAS1 não consegue entregar todo o range do seu controle de volume. Tenha isto em mente se - como eu - você utiliza um DAC/DAP que entrega este valor de tensão máxima.

Na tabela abaixo anotei os pontos nos quais ocorreu o clipping nas duas cargas de referência.

Carga	Saída com 1% THD	Potência
330Ω	7.43Vrms	167mW
33Ω	6.65Vrms	1.34W

Agora vamos falar do teste de multitone, com algumas novidades. Primeiramente vamos ao gráfico clássico de multitone que extraímos e que não traz grandes surpresas.

Resposta espectral do GIGAS1 ao multitone linear de 33 tons, em High/MAX, com cargas de 330Ω e 33Ω. A escala de frequência é linear para preservar visualmente o espaçamento uniforme entre os tons.

Também realizei um teste de distorção com um sinal multitone NID de 16 tons. Neste teste, os tons são planejados para que não coincidam com os produtos de distorção harmônica - o que melhora a precisão do cálculo da distorção harmônica total mais ruído (TD+N). Os resultados podem ser conferidos na tabela abaixo.

Carga	Nível do gerador no mínimo	Saída	TD+N mínimo
330Ω	−8dBFS	4.433Vrms	0.00209%
33Ω	−9dBFS	3.804Vrms	0.00244%

Depois do multitone, passamos para a medida de intermodulação, mais uma vez buscando analisar como o GIGAS1 lida com a interação entre sinais de entrada. Fizemos dois ensaios de intermodulação diferentes:

• CCIF - dois sinais próximos, um com 19kHz e outro com 20kHz — avalia produtos de intermodulação entre tons próximos de alta frequência, especialmente o componente de diferença em 1kHz e as bandas laterais.

• SMPTE - dois sinais bem espaçados, um em 60Hz e outro em 7kHz — avalia quanto um sinal grave de maior amplitude modula um tom agudo, observando as bandas laterais ao redor de 7kHz.

Os resultados podem ser conferidos no gráfico abaixo

Intermodulação medida em dois testes. O M11S direto foi medido em outro nível de saída. As definições de CCIF e SMPTE diferem; a comparação mais útil é a mudança de carga dentro de cada teste.

Nos ensaios de intermodulação, a carga de 33Ω aproximadamente dobrou o resultado em relação a 330Ω: 0.0040% contra 0.0020% em CCIF e 0.0036% contra 0.0017% em SMPTE. Houve aumento principalmente dos produtos de segunda ordem, mas os números absolutos continuam extremamente baixos. Junto com a resposta em frequência, isso sustenta a impressão de um amplificador eletricamente limpo dentro da região útil.

Volume, ruído e calor - o outro lado da potência

Até agora mostramos medidas que corroboram um bom desempenho do GIGAS1, entregando o que promete. Acho conveniente tocarmos em alguns pontos medidos que não são tão felizes assim. Vamos começar pelo controle de volume - um ponto interessante que medi no xDuoo TA-20 e que mostrou que cada passo de volume adicionava 1dB de ganho no som. Aqui a situação é um pouco diferente.

Ganho da saída 3.5mm em circuito aberto, relativo à entrada medida de 1.983Vrms. Os pontos correspondem aos marcos maiores; os cinco traços menores entre cada par de marcos aparecem no eixo horizontal apenas como referência física. Low 0–2 foram excluídos por ausência de leitura RMS confiável; High 10 foi excluído por clipping.

Note como o volume não atua em incrementos lineares e entrega a potência de forma desigual no seu curso. Em High, no marco 3, a saída ainda estava 12.00dB abaixo da entrada; apenas um marco depois, passou a 3.86dB abaixo, um salto de 8.14dB. No entanto, é preciso ir do marco 4 até a metade do caminho entre 8 e 9 para obter o mesmo incremento de volume. Em Low, o marco 10 ficou praticamente em ganho unitário, com +0.12dB, e o curso terminou em +0.71dB no MAX. Em nenhum dos casos a progressão é perfeitamente linear.

As curvas observadas me fazem crer que o GIGAS1 não emprega uma estratégia de controle de volume por meio de um CI dedicado ou controle digital com o potenciômetro agindo como entrada. Pelo desenrolar das curvas, o potenciômetro parece estar fisicamente controlando a saída. No entanto, não cheguei a analisar o circuito, é apenas uma suspeita.

Vamos agora falar do ruído. Nos testes subjetivos notei um ruído com alguns IEMs e resolvi investigar. Realizei uma medição do ruído com duas fontes de alimentação GaN 100W diferentes e um power bank capaz de prover 12V / 2A para o GIGAS1. O resultado pode ser resumido pela figura abaixo.

Ruído de saída com entrada terminada, High, volume máximo e sem sinal.

Com os dois carregadores ligados à rede, o ruído não ponderado ficou em 19.17µVrms (Baseus) e 20.30µVrms (MoPoint). Alimentando o GIGAS1 por power bank, caiu para 12.81µVrms. A maior diferença aparece em 60Hz: cerca de 13µVrms nos carregadores e 0.25µVrms na bateria. A ponderação A reduz bastante a distância entre os três casos, porque pesa menos as frequências graves - replicando como o ouvido poderia perceber estes ruídos. Mas isto não foi o que o teste auditivo mostrou: com as fontes claramente se ouve o ruído em IEMs e não se ouve com o Power Bank. Com isto já dá pra entender de onde vem o ruído, como veremos na figura a seguir.

O espectro da mesma série deixa visível o pico de 60Hz com as fontes ligadas à rede e sua forte redução com a power bank. A escala vertical está em dBFS por componente espectral; os totais em µVrms estão no gráfico anterior.

Claramente se nota um acoplamento de 60Hz - que suspeito vir das fontes de alimentação. Como o resultado se repetiu com duas fontes diferentes, não parece se tratar de um defeito específico de uma delas. E este tipo de fonte usado é relevante porque é provavelmente o que está à venda facilmente no mercado para prover a energia que o GIGAS1 precisa. Fontes lineares super limpas dificilmente vão ter USB-PD integrado - algo a ter em mente quando for ouvir seu GIGAS1 em volume alto.

Consumo e aquecimento também fazem parte do projeto, então falemos deles. Sem música, observei cerca de 4W de consumo na indicação do carregador, carcaça a 39.3°C num ambiente de 26.3°C e 41.6°C dentro do conector 4.4mm. Isto é surpreendente, pois não há nenhum sinal tocando e sequer há um fone conectado ao GIGAS1. Um sinal de que - apesar de estarmos lidando com uma implementação Classe AB, mais eficiente - há um custo importante de eficiência para entregar a potência de saída.

No ensaio de consumo, com o amplificador entregando aproximadamente 4.08W em 30Ω pela saída 4.4mm, o display da fonte Baseus indicou entre 11W e 12W de potência entregue na entrada USB-PD do GIGAS1. Após cerca de 15 minutos, a carcaça estava a 39.7°C e uma leitura dentro do conector 3.5mm chegou a 48.9°C. Ao toque, o GIGAS1 fica claramente quente, mas não o achei desconfortável. No entanto, mais um sinal de que compromissos foram feitos para que um produto com este tamanho entregue este tipo de potência.

Consumo de entrada, potência entregue à carga e temperaturas observadas em repouso e após cerca de 15 minutos sob carga.

Experiência pessoal - muita água, pouca sede

Vamos falar da minha experiência pessoal com o GIGAS1. Antes de começarmos eu adianto que, dadas as medições, não há muito o que dizer do som de forma geral. Se tudo o que conhecemos sobre medições e audição humana vale para balizar nossa experiência - não devemos ouvir o GIGAS1 colorir nada, apenas acrescentar potência onde necessário.

Usei o M11S como fonte analógica próxima de 2Vrms e ouvi o GIGAS1 com Unique Melody MEST MkII, Dunu Titan S2, Hifiman HE400SE e Sennheiser HD800. Fiz essas escutas para registrar usabilidade, ruído e suficiência de volume. O objetivo é principalmente avaliar se como produto o GIGAS1 tem algum efeito que pode evitar sua recomendação.

Com o MEST MkII, a faixa útil do knob foi curtíssima: em High eu não conseguia passar do primeiro marco de volume; em Low, chegava aproximadamente ao segundo. Mais incômodo ainda, a música continuava audível no volume 0, sobretudo em High. Não é o fim do mundo, mas se você tem um IEM demasiadamente sensível este amplificador não é um bom fit.

O Titan S2 repetiu o problema nas duas posições de ganho e nas duas saídas. Pela 3.5mm, Low permitiu ouvir confortavelmente perto do segundo marco, mas o volume já começava a ficar desconfortável pouco acima dali; em High, a faixa prática se encolhia para perto do primeiro marco. Com este IEM testei também a saída 4.4mm, que produziu mais nível em uma comparação com a 3.5mm, mas sem trazer benefício - já que não é necessária muita potência para este IEM.

Os IEMs também revelaram o ruído de 60Hz quando aumentei bastante o volume sem música. O fenômeno apareceu com o MEST MkII e o Titan S2, tanto na 3.5 como na 4.4mm, e continuou quando o M11S trabalhou como DAP autônomo, sem o PC. Com power bank alimentando o GIGAS1, o ruído deixou de ser percebido. Isso combina com a medição elétrica e mostra que provavelmente há um acoplamento da rede elétrica no GIGAS1. No entanto, o volume no qual isto aparece nos IEMs certamente vai deixar você surdo o suficiente para que isto não seja um grande problema.

Com o HE400SE, a experiência foi mais tranquila. Em Low, usei do quarto marco até um pouco além do quinto conforme a gravação; em High, fiquei entre o terceiro e o quarto. Não percebi o ruído ouvido nos IEMs e não senti falta de potência. O HD800 também tocou sem dificuldade pela saída 3.5mm. Em Low, a posição confortável ficou entre os marcos 3 e 4, chegando perto do 4 em faixas mais baixas; em High, a posição caía para perto do marco 2. Nenhum dos dois headphones exigiu a saída balanceada durante meus testes. Isso não transforma a 4.4mm em um enfeite: ela oferece de fato muito mais reserva - mas eu não conheço hoje um caso específico no qual toda a potência do GIGAS1 é necessária.

Como antecipado no primeiro parágrafo desta seção, não identifiquei uma mudança tonal clara que pudesse atribuir ao GIGAS1. As medições tampouco mostram uma equalização oculta ou distorção alta na região normal de funcionamento. Minha avaliação pessoal ficou centrada em algo mais palpável: com os fones que tenho, a enorme potência máxima não se traduziu em vantagem, enquanto a falta de atenuação no mínimo e a faixa curta de volume apareceram toda vez que conectei um IEM. Claramente houve um sacrifício - intencional ou não - no controle de volume para chegar na alta potência.

Conclusão - Para melhorar, escolha algo "pior"

O GIGAS1 entrega uma combinação rara de tamanho, construção simples e potência. Apresentou ótimos números na bancada, com uma grande potência e baixíssima distorção. Também gostei da qualidade, especialmente do acionamento das chaves e da ausência de ruído mecânico no controle de volume.

Mas eu não recomendaria esse amplificador para a totalidade dos IEMs e a maioria dos headphones. Em IEMs o knob de volume fica praticamente restrito ao início da escala, com som tocando mesmo com volume zerado. Em headphones, dá para aproveitar um pouco melhor o volume, mas sempre há muita potência sobrando para a grande maioria dos casos. E esta potência de sobra traz ruído e aquecimento indesejados à unidade, além de um controle de volume pouco prático.

Minha conclusão pessoal é um pouco contraintuitiva: o GIGAS1 poderia ser um amplificador melhor para mais pessoas se tivesse menos ganho e um controle de volume mais utilizável. Não precisa abrir mão da proposta de potência alta, mas, nesta implementação, ela cobra um preço cotidiano de quem nunca vai chegar perto do limite. Antes de se deixar convencer pelos watts, vale olhar para o fone que você realmente usa e escolher algo "na medida", sem exageros.

É isso, pessoal! Até a próxima!

Fontes: documentação oficial da FiiO e orientações de uso; registros próprios e medições.