Фонокорректор на транзисторах схема. Фонокорректор на транзисторах: схема и особенности конструкции

Как работает фонокорректор для винила на транзисторах. Какие элементы входят в его схему. Каковы особенности конструкции и настройки транзисторного фонокорректора. Каковы преимущества и недостатки по сравнению с другими типами корректоров.

Содержание

Принцип работы транзисторного фонокорректора

Фонокорректор — это важнейший элемент любой виниловой аудиосистемы. Его основная задача — усилить слабый сигнал с головки звукоснимателя и произвести частотную коррекцию по стандарту RIAA. Рассмотрим, как работает фонокорректор на транзисторах:

  • Сигнал с головки звукоснимателя подается на вход корректора
  • Первый каскад на малошумящем транзисторе обеспечивает предварительное усиление
  • Между каскадами располагается пассивная RC-цепь частотной коррекции
  • Второй каскад обеспечивает дополнительное усиление и формирование выходного сигнала
  • На выходе получается усиленный сигнал с частотной характеристикой, обратной RIAA

Такая схема позволяет получить качественное звучание при относительной простоте конструкции. Транзисторный фонокорректор имеет ряд преимуществ по сравнению с ламповыми и микросхемными вариантами.

Схема простого транзисторного фонокорректора

Рассмотрим типовую схему фонокорректора на двух транзисторах:

Схема фонокорректора на транзисторах

Основные элементы схемы:

  • VT1, VT2 — малошумящие транзисторы с высоким коэффициентом усиления
  • R1 — входное сопротивление 47 кОм
  • C1 — входной разделительный конденсатор
  • R3, C3, R4, C4 — цепь частотной коррекции RIAA
  • R7 — выходное сопротивление

Такая схема обеспечивает коэффициент усиления около 100 на частоте 1 кГц и необходимую частотную коррекцию. При правильном подборе элементов можно добиться хороших параметров по шумам и искажениям.

Выбор транзисторов для фонокорректора

От правильного выбора транзисторов во многом зависят параметры фонокорректора. Какие транзисторы лучше использовать?

  • Малошумящие транзисторы с низким уровнем собственных шумов
  • С высоким коэффициентом усиления по току (h21э > 200)
  • С низкой емкостью коллекторного перехода
  • Желательно транзисторы в металлическом корпусе для лучшего экранирования

Хорошо подходят транзисторы КТ3102, КТ315, BC550 и аналогичные. Для первого каскада желательно отобрать экземпляр с минимальным уровнем шума. Это позволит получить максимальное отношение сигнал/шум.

Особенности конструкции фонокорректора

При изготовлении транзисторного фонокорректора важно учитывать следующие моменты:

  • Использовать качественные малошумящие резисторы и конденсаторы с малыми допусками
  • Обеспечить хорошее экранирование всех цепей корректора
  • Применять печатный монтаж с минимальной длиной проводников
  • Использовать качественные экранированные кабели на входе и выходе
  • Обеспечить стабильное питание без пульсаций

Соблюдение этих рекомендаций позволит минимизировать шумы и наводки, получив чистое звучание виниловых пластинок.

Настройка и проверка работы корректора

После изготовления фонокорректора необходимо проверить его работу и при необходимости произвести настройку:

  1. Проверить правильность монтажа и отсутствие замыканий
  2. Измерить напряжения питания и токи покоя транзисторов
  3. Подать тестовый сигнал на вход и проверить форму сигнала на выходе
  4. Измерить коэффициент усиления на частоте 1 кГц
  5. Снять амплитудно-частотную характеристику и сравнить с требуемой
  6. При необходимости подобрать номиналы в цепи коррекции

Правильно настроенный корректор должен обеспечивать неравномерность АЧХ не более ±0.5 дБ в диапазоне 20 Гц — 20 кГц относительно стандартной кривой RIAA.

Преимущества транзисторного фонокорректора

По сравнению с другими типами фонокорректоров транзисторная схема имеет ряд достоинств:

  • Простота конструкции и настройки
  • Низкий уровень собственных шумов
  • Хорошая линейность и низкие искажения
  • Широкий динамический диапазон
  • Стабильность параметров во времени
  • Невысокая стоимость комплектующих

При правильном изготовлении транзисторный корректор обеспечивает отличное качество звучания виниловых пластинок, не уступая более сложным схемам.

Недостатки транзисторных фонокорректоров

Однако у транзисторных схем есть и некоторые недостатки:

  • Чувствительность к помехам и наводкам
  • Необходимость тщательного экранирования
  • Зависимость параметров от температуры
  • Сложность получения очень высокого коэффициента усиления
  • Менее «теплое» звучание по сравнению с ламповыми схемами

Но при грамотном проектировании и изготовлении эти недостатки можно свести к минимуму. Поэтому транзисторные фонокорректоры остаются популярным выбором для многих любителей винила.

Заключение

Транзисторный фонокорректор — отличный вариант для получения качественного звучания виниловых пластинок. Простая схема на двух транзисторах при правильной реализации обеспечивает отличные технические характеристики:

  • Коэффициент усиления на 1 кГц — около 100 (40 дБ)
  • Отношение сигнал/шум — более 70 дБ
  • Коэффициент гармоник — менее 0.1%
  • Неравномерность АЧХ — в пределах ±0.5 дБ

Такой корректор отлично подходит для большинства головок звукоснимателей типа MM. При желании схему можно усложнить, добавив дополнительные каскады усиления для работы с головками MC. В любом случае, самостоятельное изготовление фонокорректора — увлекательный проект для любителей винилового звука.


Винил: Предусилитель-Корректор Часть 4.2. Ближе к делу. Знакомые все схемы

Предусилитель-корректор на полевых транзисторах

Эта схема была сочинена мной в далеком 1988 году – для проигрывателя Aria -102. Помню, что первоначально я собрал вариант на микросхеме К157УД2, но при прямом сравнении конструкция на операционном усилителе показалась мне существенно беднее по звуку, чем на полевых транзисторах. Поэтому, после  недавнего возрождения винила в моей коллекции – первый корректор, который я решил собрать  – была та самая схема. Очень уж мне хотелось проверить ее звуковые свойства – действительно ли она была так хороша, как мне тогда казалось 🙂  Тем более, что, к моему удивлению – на просторах интернета я нашел набор  для сборки корректора с примерно такой же схемой, как и “нарисованная” мной 25 лет назад. Набор был немедленно приобретен, номиналы цепей коррекции и режимы транзисторов пересчитаны заново. В итоге схема приобрела следующий вид —  

 FET_RIAA_Stage_PS001 

“Сквозная” АЧХ, снятая с обратным RIAA фильтром – АЧХ_FET (Обратите внимание на масштаб по оси “Y”)

Корректор черезвычайно прост — в “базовом” варианте всего  два каскада усиления, первый на малошумящем полевике 2SK170GR (Idss = 2. 6…6.5 mA), второй просто на подходящем полевике 2SK246GR (Idss = 2.6…6.5 mA). Режим работы первого каскада: ток покоя = 1.5mA. напряжение смещения = -0.27V, коэффициент усиления = 125 (с шунтирующим конденсатором в цепи истока).  Пассивная RC корректирующая цепочка включена между каскадами. С хорошей степенью точности выходное сопротивление первого каскада можно считать = R3, и номиналы элементов корректирующей цепи легко рассчитываются при помощи экселевской таблицы, приведенной в разделе

Литература.  Потери сигнала в корректирующей цепочке на частоте 1 kHz составляют примерно 20 dB. Режим работы второго каскада: ток покоя = 2mA, напряжение смещения = -0.47V, коэффициент усиления = 15, выходное сопротивление примерно 10 кОм.  Для работы на длинный (более 1.5м) кабель схему выходного каскада желательно дополнить истоковым или эмиттерным повторителем на еще одном транзисторе. Таким образом, итоговое усиление схемы на частоте 1 кГц = 188, перегрузочная способность по входу составляет примерно 20dB на частоте 100Hz, номинальное выходное напряжение = 1V rms, максимальное выходное напряжение =  12V rms.
 В общем-то, весьма неплохие параметры для такой простой конструкции.

Блок питания собран по схеме умножения напряжения, это позволяет существенно снизить коммутационные помехи выпрямительных диодов, выпрямленное напряжение фильтруется фильтром на биполярном транзисторе T1.

Основные технические характеристики –

  • Входное сопротивление = 47 кОм (может быть уменьшено установкой дополнительных резисторов)
  • Выходное сопротивление =< 10 кОм (в “базовом” варианте)
  • Номинальная нагрузка = от 47 (и выше) кОм
  • Номинальное выходное напряжение = 1V RMS
  • Максимальное выходное напряжение на нагрузке 100 кОм = 12V RMS
  • Коэффициент усиления ~ 188
  • Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” входе =<190uV (“взвешено” по кривой “A”)
  • Отклонение суммарной АЧХ от стандарта RIAA в диапазоне частот 20Гц…20кГц = не более 0.8dB.
  • Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 100 кОм при номинальном выходном напряжении <= 0. 3%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -15 dB.

Фото конструкции –

P.S.Правильные номиналы цепей коррекции

R5= 77 кОм (68 кОм + 9.1 кОм)

R6 = 10.6 кОм  (10 кОм + 560 Ом)

С4 =  30000 пФ (15000 пФ + 15000 пФ) (на схеме ошибочно указано 0.15 +0.15)

С5 = 10220 пФ (10000 пФ +220 пФ)

R* ~ 270 Ом – Влияет на ход АЧХ выше ~ 18 кГц. Если картридж ММ и кабель между тонармом и корректором имеет емкость больше 300 пФ, R* – нужен.

 

Октябрь 2013                                                                                   г. Владивосток

Предусилитель для проигрывателей виниловых дисков

Представляем очередной мини-проект предусилителя для проигрывателей виниловых дисков. В отличие от предыдущих конструкций он сделан на современных малошумящих полевых транзисторах. Это очень простой усилитель для граммофона, сделанный в качестве адаптера к оконечному усилителю мощности, не оборудованному такой схемой с фильтром — корректором.

Схема фонокорректора с усилителем

Конструкция представляет собой простой двухступенчатый транзисторный усилитель, созданный с применением полевых транзисторов 2SK170. Между каскадами этого усилителя включена пассивная система RC для обеспечения коррекции частот, подходящей для кривой RIAA.

На плате предусилителя также разместился стабилизатор напряжения LM317, обеспечивающий стабильное напряжение питания, соответствующее предварительному усилителю.

Конструкция, сборка, корпус, экран

В связи с тем что схема была помещена в пластиковый корпус (Z-50) и с учетом её значительной чувствительности к помехам, корпус был заэкранирован изнутри с помощью тонкой медной пластины, чтобы уменьшить наводки. Конечно лучше использовать металлический корпус, но не всегда такой есть под рукой.


Что касается разводки массы, идея состояла в том, чтобы просто создать основную земляную точку в предусилителе. Может быть это не так важно в случае малотоковых схем, но все знают преимущества этого решения — отсутствие падений напряжения на общих дорожках и, следовательно, отсутствие обратной связи и помех.

Схема питается от сети с помощью внешнего адаптера 220/12 В, не стабилизированного выпрямителя с трансформатором.

В качестве дополнения представляем принципиальную схему самого источника питания (там отсутствует только трансформатор).

Приблизительные характеристики предварительного усилителя показаны на диаграмме с использованием программы RMAA. Более простой вариант схемы смотрите на сайте Элво.ру


Корректор ММ типа для проигрывателя пластинок. Часть 1.



Добрый день:)

Корректоры для проигрывателей пластинок весьма популярны, что и не удивительно при той необъятной любви к винилу, которая наблюдается среди ценителей музыки:)  До недавнего времени нам удавалось оставаться в стороне от всего этого, но вот все же зацепило: возникла необходимость собрать корректор… а может и несколько:) 

Признаюсь, некоторое время никак не мог решить с чего начать. Толи сразу собрать что-то свое, опираясь на личное виденье вопроса, то ли все же вначале повторить конструкции других авторов, послушать их, померить и, уже вооружившись этим опытом, вернуться к собственной разработке?

Более правильным показался второй путь :). Начал подбор схем: выбор их велик. Схемы на ОУ, схемы на транзисторах, схемы на лампах, а уж способов организации и распределения цепей коррекции и вовсе не счесть. И выбор совсем непрост: авторы нахваливают свои разработки,  обещают великолепный звук, идеально точную коррекцию и низкий уровень искажений. Форумы же пухнут и ломятся от длиннющих и часто ничем не заканчивающихся обсуждений…

Посмотрев на все это и осознав, что с корректорами «все как обычно» и разных мнений, по любому касающемуся их вопросу, столько же сколько и людей, я решил не углубляться в поиски «лучших» схем, а вместо этого использовать те, которые чем-то смогли заинтересовать меня самого.

Начать решил с несложной транзисторной схемы Creek Audio Limited OBH-8, которую нашел в книге Сухова Н.Е с длинным названием «Лучшие конструкции аудиотехники и акустических систем своими руками». Автор схемы Никитин. Она, вольно перерисованная мною, изображена на рисунке ниже.


Дополнение 10.09.2020. При подготовке для статьи рисунка со схемой я допустил в ней ошибку. Большое спасибо Андрею за то что указал мне на нее в комментариях. Ошибка исправлена.

Мне очень нравится ее реализация: просто и со вкусом :).

Не думаю, что стоит заострять внимание на печатной плате: ее рисунок будет сильно зависеть от использованных элементов.

Кстати, насчет деталей: главным требованием к корректору является соответствие его АЧХ стандарту RIAA, и тут не обойтись без точного совпадения номиналов элементов со схемой. Ошибка не должна быть больше 1%. Выполнить это требование для резисторов оказалось совсем не сложно, а вот подходящие конденсаторы пришлось отбирать тестером.   


Со сборкой проблем не возникло… с запуском тоже:). Все режимы выставились сами, ничего настраивать не пришлось.



Измерения

Каюсь, было очень сильное желание ничего вообще не мерить, а вместо этого сразу воткнуть корректор в проигрыватель, поставить пластинку и, устроившись поудобнее, слушать музыку….. Но это не наш путь: без измерений и экспериментов удовольствие от процесса будет неполным :). Да и на душе спокойнее когда есть уверенность в «цифрах»:) 


Начал я с самого главного, с АЧХ

Именно она делает корректор корректором :). Подключил генератор и осциллограф, и самым простым способом — по точкам, принялся вымерять ход кривой. 

После первой серии замеров обнаружил, что перепутал номинал конденсатора С2 … и вместо положенных 10 мкФ поставил 33 мкФ. Совсем не удивительно, что АЧХ в нижней своей части оказалась вовсе не такой, какой я ее ожидал увидеть. Пришлось повторить измерения, предварительно исправив недочет. 

График на первой картинке статьи как раз и отображает результаты измерений). Они же сведены в табличку. Она ниже. Эталоном для сравнения выбран стандарт RIAA-78, а точнее набор его контрольных значений, добытых из хранящейся у меня еще с университетских времен книги А.А. Петрова «Звуковая схемотехника для радиолюбителей»… Кстати, в этой книге тоже есть рассматриваемая тут схема… она очень популярна :).


Примечание: в табличке за начало отсчета взят уровень сигнала на частоте 1 кГц. Все остальные уровни указаны относительно него. Для всех измерений посчитаны отклонения от стандарта. Цветом выделены значения отклонений которые имеют существенную величину. Впрочем, поведение АЧХ ниже 20 Гц, для звука некритично.

Кстати, коэф. усиления на частоте 1 кГц оказался равен примерно 100.

После проверки АЧХ, пришла очередь измерить линейность схемы: искажения — не главное, но и «улучшайзер» вместо корректора нам не нужен 🙂

При питании 24В, на выходе схемы можно получить сигнал с амплитудой до 10В… Но правильнее смотреть спектры искажений для более реалистичных значений: 0.5 В, 1В и 2В. Результаты свел в один график:


Результаты отличные. При 500 мВ амплитуды сигнале на выходе, искажения всего 0,007% и только вторая гармоника в спектре. Супер. С ростом выходного сигнала искажения растут, но не быстро, и спектр остается коротким: при 2 вольтах на выходе добавляется третья гармоника, а общий уровень искажений поднимается до отметки 0,03%..

Примечание: Измерения проведены на частоте 1 кГц и, конечно, для других частот стоит ожидать несколько иных результатов. Но ни чего очень плохого или хорошего, я думаю, быть не должно:).

Отличненько… не терпится проверить схему в деле, уже и пластинки готовы). Но сперва нужен экранирующий корпус, без него ни как. Дерево, металл, светодиоды и прочее подобное — можно симпатично сделать. Но не сейчас. Все эти «изыски» требуют времени, а слушать то охота и ждать нет желания:). Видимо пока поставлю схему в алюминиевую «кастрюлю», а что будет потом — время покажет…


Спасибо за Ваше внимание!
С уважением, Константин М.

P.S. А как Вы относитесь к пластинкам, проигрывателям, корректорам? Стоит ли на них тратить время, или современные цифровые технологии лучше? 


Буду рад пообщаться с Вами в соц.сетях :). Мой аккаунт в Instagram и на Faсebook’е.

Присоединяйтесь! )


Ламповый фонокорректор из поднебесной. Вариант сборки лампового корректора для винила с пассивной RIAA коррекцией Корректоры для винила на микросхемах и транзисторах

Схемы предусилителей-корректоров

Схем таких существует великое множество но все они одинаковые по принципу и схемотехнике и различаются лишь номиналами частотозадающих цепей и применяемой элементной базой. Далее приведу кусочек текста из справочной литературы «прошлых» времён:

«Качество воспроизведения механической записи сильно зависит от параметров магнитной головки звукоснимателя и характеристик предусилителя-корректора. Корректор, предназначенный для работы в составе высококачественной аппаратуры, должен иметь хорошие технические характеристики: низкий уровень собственных шумов и коэффициент гармоник, большой динамический диапазон и амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обратную АЧХ канала записи при «изготовлении» винилового диска. Входное и выходное сопротивления также должны обеспечивать нормальное согласование магнитной головки и основного усилителем 3Ч. По крайней мерее ранее, для большинства выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью магнитных головок звукоснимателей был унифицирован средний уровень выходного сигнала на частоте l000 Гц при амплитуде колебательной скорости иглы 10 см/с в пределах 2,5 мВ. Оптимальное сопротивление нагрузки — 47 кОм.

При таком сопротивлении для большинства головок гарантируется отсутствие заметных электрических резонансов в рабочем диапазоне частот и максимальное отношение сигнал-шум. Искажения и шумы, вносимые головкой звукоснимателя в общий тракт звуковоспроизведения, невелики, поэтому степень искажений и шумов в тракте в основном определяется характеристиками корректора. Поэтому «стандартными» считаются схемы предусилителей-корректоров, согласованных по входу с выходом магнитных звукоснимателей, работающих на нагрузку сопротивлением 47 кОм. Для всех корректоров номинальный уровень входных сигналов 2,5 мВ, выходное сопротивление 1 кОм.»

Самый простой корректор можно собрать всего на двух транзисторах, однако это не значит, что он «плохой» — такой усилитель при хорошо подобранных малошумящих транзисторах с высоким коэффициентом усиления обеспечивает вполне пристойное звучание. По субъективным оценкам «транзисторный» звук гораздо приятнее и «мягче» микросхемного. Технические характеристики такого усилителя:

  • Максимальное входное напряжение…….. 40 мВ
  • Максимальное выходное напряжение…….. 4 В
  • Перегрузочная способность, не менее…….. 24 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц……. 100
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное)……. 65 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более……… 0,1%
  • Напряжение питания………… 15 В
  • Ток потребления………….. 1,5 мА

Схема ниже приведена для примера и взята из справочной литературы по схемотехнике усилителей:

Однако схемы корректоров на современных микросхемах-ОУ также имеют высокие технические параметры и при этом меньшее количество пассивных элементов, не нуждаются в тщательной настройке отдельных каскадов, то есть — проще в изготовлении. К тому же транзисторные схемы имеют тенденцию к росту нелинейных искажений с понижением частоты воспроизводимого сигнала и хоть это и устраняется введения глубокой обратной связи, но значительно снижает уровень выходного сигнала и требует применения дополнительных промежуточных каскадов усиления. Поэтому за основу изготовляемых мной предусилителей-корректоров была взята стандартная классическая схема на ОУ:

Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя с корректирующей цепочкой R3C3R4C4 в цепи ООС. Входное сопротивление самого ОУ велико, а сопротивление входного каскада определяется практически резистором R1. Входной конденсатор С1 обеспечивает развязку по постоянному току и. Кроме того, вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ослабляющий нежелательные сигналы сверхнизкой частоты, создаваемые механическими движущимися частями электрофона. Резистор R2 определяет коэффициент усиления каскада и позволяет при необходимости его регулировать. При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, усиление корректора на частоте 1000 Гц составляет 80 (38 дБ).

«Родная» исходная схема собиралась в своё время ещё на «древних» ОУ К153УД2, К.140УД7, К140УД8, К140УД6, К153УД1, К153УДЗ, сейчас же можно с успехом применить любые современные микросхемы При подключении корректора к источнику питания (двуполярный, стабилизированный, напряжением ±12…18 В) он, как правило, начинает нормально работать при условии исправности всех элементов и отсутствии ошибок монтажа. Никакой настройки не требуется, но можно, подбирая сопротивление резистора R2 регулировать коэффициент передачи усилителя. А подбором конденсаторов С3, С4 регулировать подъем либо подавление высоких и низких составляющих АЧХ. Коэффициент гармоник корректора на частоте 1 кГц не превышает 0,03%.

Подобная схема собиралась и в варианте с однополярным питанием (+15…18 вольт):

Но всё же вариант с двуполярным питанием предпочтительнее для нормальной работы микросхемы.

Для желающих поэкспериментировать предлагаю ещё одну схему из справочной литературы — корректор на одном ОУ с малошумящим транзисторным каскадом на входе. В этом корректоре для уменьшения шума на входе установлен дифференциальный каскад на малошумящих транзисторах, чем позволяет сочетать простоту корректора на микросхеме с возможностью получения малого шума за счет использования такого входного каскада. Корректор имеет следующие основные технические характеристики:

  • Максимальное входное напряжение…….. 120 мВ
  • Максимальное выходное напряжение. . . … … 9,5 В
  • Перегрузочная способность, не менее…….. 33 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц……. 80
  • Отклонение АЧХ от стандартной……… ± 1 дБ
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное)……. 66 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более. . . ….. 0,08%
  • Напряжение питания………… ±15 В
  • Ток потребления…………. . 10 мА

Для получения минимального шума вход¬ного каскада коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2 установлен также минимальным — около 50 мкА. Конденсатор С2 обеспечивает стабильность работы корректора по ВЧ. Других особенностей корректор не имеет и может быть собран на современной элементной базе без каких-либо изменений:

Основные трудности

Проигрыватели «солидных» и известных фирм, как правило, не содержат никаких предварительных усилителей, во всяком случае мне попадаются именно такие. Они имеют просто прямой выход со звукоснимателя. Некоторые объясняют это тем, что все предварительные каскады усиления следует располагать как можно дальше от источников сильных помех и наводок, таких, как например — электродвигатели и трансформаторы. В хороших проигрывателях часто используются малогабаритные низковольтные электродвигатели постоянного тока с блоком питания в виде выносного «адаптера».

В этом, видимо, есть смысл. Во всяком случае предварительный усилитель-корректор следует обязательно помещать в экранирующий металлический корпус, соединённый с «Общим» проводом схемы (!) и блок питания для него также желательно выносить наружу (делать в виде «адаптера»), либо также тщательно экранировать.

Примеры готовых конструкций

Все металлические детали следует соединять с «Общим» проводом (GND) в одной точке, как правило — на входе платы предварительного усилителя.

Данная статья для тех кто до сих пор любит и ценит виниловый звук, вопреки всем цифровым современным штучкам 🙂

Корректор используется, чтобы усилить и корректировать сигнал, который поступает с электропроигрывающей головки ЭПУ с алмазной либо корундовой иглой. В основе работы корректора лежит стандарт RIAA, в нём регламентированы основные требования к записи и воспроизведению грамзаписи с виниловых дисков. По стандарту RIAA вид АЧХ имеет вид, представленный на рис. 2. По этой причине, чтобы достичь линейность АЧХ воспроизводящего трэка нужно применить фонокорректор, его АЧХ представлена на рис. 3.

Рис. 2

Рис. 3

Схема практического усилителя — фонокорректора представлена на рис. 4, а схема блока электропитания показана на рис. 5.

Рис. 4

Рис. 5

Основа схемы состоит из двухкаскадного усилителя, который построен по классической схеме усилителя напряжения с резистивной нагрузкой. Частотную коррекцию сигнала создаёт пассивная цепь частотной коррекции. Чтобы работа фильтра была надёжной он поставлен в разрез между двумя каскадами усиления.

График реальной АЧХ фонокорректора показан на рис. 6. Как видите, вид практической характеристики почти не имеет отличия от теоретической.

Рис. 6
Элементы, конструкция и налаживание

Для правильной и надёжной работы корректора все элементы, которые применяются при его сборке должны быть наилучшего качества и должны иметь минимальный допуск погрешности номинала. Максимальный допуск номинала для цепей частотокорректирующей цепи ±1%. Для остальной схемы ±5%. Допускается применение элементов с большим допуском, но тогда нужно индивидуально подбирать элементы по номиналу. Так же рекомендуется применение радиоламп с военной приёмкой и маркировкой ЕВ (то есть с повышенной долговечностью и механической прочностью).

Корпус этого устройства может быть выполнен с закрытыми и с открытыми радиолампами. Корпус можно изготовить из металла (сталь, медь, латунь и др.), пластмассы и дерева. В двух последних случаях обязательно нужна ещё дополнительная экранировка внутренней схемы медной либо латунной фольгой. На рисунках 1 и 7 представлен один из возможных вариантов конструкции фонокорректора.

Рис. 7

Особое внимание нужно уделять и блоку питания фонокорректора, поскольку главной проблемой предварительных усилков считается большой уровень фона. Чтобы максимально уменьшить уровень фона при сборке блока питания нужно принять несколько мер. Прежде всего, блок питания должен быть сделан в своём отдельном корпусе (чтобы предотвратить влияние электромагнитных полей сетевого трансформатора). Сетевой трансформатор лучше разместить в экран, либо как минимум намотайте на него дополнительную экранную обмотку. На схеме показаны минимальные номиналы всех электролитических конденсаторов. Чтобы надёжно устранить фон их ёмкости лучше увеличить в 1.5 — 2 раза. Особенно важен номинал конденсатора C1, потому что накальное напряжение устройства (в отличие от анодного) не стабилизировано. Стабилизация анодного напряжения достигнута при помощи “Электронного дросселя”. Разделение питания стереоканалов не нужно, поскольку разделение каналов при грамзаписи совсем небольшое.

Это всё. До свидания.

Предусилитель корректор для винила на сверхмалошумящих микросхемах

Я хотел сделать предусилитель корректор для винила, который заведомо обеспечил бы максимально высокие параметры и гарантированно качественный звук. Для возможности повторения заинтересованными, я предусмотрел такие режимы работы каскадов, которые устанавливались бы автоматически при применении разнообразной элементной базы и по возможности не требовали бы настройки.

Технические характеристики:
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц для головки ММ — 40 дБ;
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц для головки МС — 60 дБ;
  • Входное сопротивление для головки ММ — 47 кОм;
  • Входное сопротивление для головки МС — 200 Ом;
  • Отношение Сигнал / взвешенный шум — 78 дБ;
  • Номинальное выходное напряжение сигнала частотой 1 кГц, — 1,5 В;
  • Общий коэффициент гармоник — 0,00257 %.

Номинальное выходное напряжение предусилителя корректора для винила проверялось с измерительной пластинки магнитной головкой ГЗМ-003. Выходное напряжение соответствующее уровню 0 дБ близко к выходному уровню CD проигрывателя. Схема предусилителя-корректора для магнитных головок приведена на рис. 1, а его практическая реализация «в железе» на рис. 2 — 6.

Схемотехника

В литературе нашел несколько описаний включения малошумящего операционного усилителя LM833. В качестве образца для построения цепей коррекции применил принципы сочетания пассивной и активной звеньев из статьи . Первый каскад моего предусилителя корректора для винила собран на микросхеме SSM-2019, предназначенной для построения микрофонных усилителей. Эта микросхема обладает сверхнизкой плотностью шума 0.5-1 нВ/Гц и высоким коэффициентом усиления с разомкнутой петлей обратной связи. Ее коэффициент усиления устанавливается в пределах от 1 до 1000 изменением номинала резистора между 1 и 8 ножками (R5 — 4,32 кОм.). соответствующим образом скоммутировав входные цепи этой микросхемы, можно перевести предусилитель корректор для винила в дифференциальный (балансный режим). На схеме это соответствует правому положению тумблера SA1. Дифференциальное включение намного выгоднее обычного несимметричного по уровню подавления синфазных помех и уменьшению фона.

В моем виниловом проигрывателе Dual 701 через трубку тонарма проходит пять тонких проводов: по два провода от двух выводов головки звукоснимателя и один — от трубки самого тонарма. Так что реализовать симметричное (балансное) подключение головки звукоснимателя к предусилителю корректору в моем случае проблемой не было. Вывод от трубки тонарма в балансном подключении является «землей» и дополнительным экраном для проводов, идущих от головки звукоснимателя.

Шумовые характеристики микросхемы этого специализированного операционника очень хороши и поэтому, мой предусилитель корректор для винила великолепно работает с головкой звукоснимателя МС (с подвижной катушкой). Прекрасное соотношение сигнал/шум в нем получается без применения сложных в изготовлении повышающих входных трансформаторов. Для работы с головкой МС (с подвижной катушкой) нужно закоротить контакты S4 (и S3 во втором канале) перемычками. Входное сопротивление в МС режиме уменьшается до 200 Ом от стандартных для ММ режима — 47 кОм. Коэффициент усиления первого каскада при этом возрастает в 10 раз. Обычно величина входной емкости отдельного предусилителя корректора для винила около 100 пФ, что в сумме с емкостью входного кабеля и проводов, проходящих в тонарме, составляет около 300 пФ. Для коррекции одного из полюсов головки звукоснимателя эта емкость близка к оптимальной. Перемычками S1 и S2 на входе, можно увеличивать входную емкость в пределах 60—160 пФ, что пригодится при точной настройке предусилителя корректора для винила.

Нужная частотная характеристика предусилителя корректора для винила формируется пассивной цепью коррекции R7R8C3C4 и активным звеном на операционном усилителе DA3. Дополнительный полюс на частоте 21 — 22 Гц формируется цепью R7R8C3 с постоянной времени: 75 мкС. Спад частотной характеристики на НЧ определяется цепью R7R8C4 (с нижней частотой среза по уровню 3 дБ). Стандартные для головки звукоснимателя постоянные времени 3180 мкС и 318 мкС устанавливаются активным звеном предусилителя корректора на микросхеме DA3.

Емкость конденсаторов С4 и С5 выбраны немного ниже рекомендованных RIAA, результате чего АЧХ предусилителя корректора для винила на низких частотах несколько отличается от RIAA к рекомендациям IEC. Это существенно ослабило рокот двигателя винилового проигрывателя.

Выходной каскад предусилителя корректора для винила построен на операционном усилителе ОР279 (DA4). Операционный усилитель этого типа устойчиво работает на емкостную нагрузку до 0,01 мкФ или на наушники с сопротивлением от 32 до 600 Ом. Резистор R12 защищает выход операционного усилителя DA4 от КЗ. Для уменьшения уровня фона в предусилителе корректоре для винила применены стабилизаторы напряжения DA7, DA8 с выходным напряжением +/- 6 В. Блок питания рис. 2 особенностей не имеет и выполнен в виде внешнего адаптера, совмещенного с сетевой вилкой.

Детали и конструкция

При разбросе номиналов деталей в частотозадающих цепях не более ± 1 % максимальное отклонение АЧХ предусилителя корректора для винила не превышает 0,1 дБ. Разница номиналов частотозадающих цепей в обоих каналах девайса должна быть минимальной.

Резисторы R4 и R12 типов ОМЛТ-0,25. Все остальные с допуском 0,25… 1 % (прецизионные металлоокисные: С2-14 С2-ЗЗМ, С2-29В, но не проволочные). Прецизионные резисторы имеют очень шумы и высокую температурную стабильность. Конденсаторы С1, С2 типов К10-17 или импортные, на качество звучания они влияют не сильно.

Конденсаторы С3, С4, С6. допустимо применять только пленочные, причем пленка должна быть неполярной, т. е. из пропилена или полистирола. Кстати, поликарбонатные конденсаторы типа К77 сделаны на основе пленки с поляризацией и сюда не подойдут. В качестве конденсатора С4 можно применить импортный полипропиленовый (используется в фильтрах подавления сетевых помех). Советские конденсаторы К78-2 имеют значительные габариты и из-за большего разброса по емкости их труднее подобрать в пару.

Конденсаторы С3 и С6 типа К71-7 с диэлектриком из полистирола. В предусилителе корректоре для винила можно применить и полистирольные конденсаторы зарубежного производства. Номинал резистора R8 должен быть около 50 кОм, а резистора R7 = 3 — 10 кОм. Уменьшение сопротивление R7 вызывает рост нелинейных искажений микросхемы DA1 на высоких частотах, а увеличение — уменьшает коэффициент передачи пассивной цепи и увеличивает влияние шумов DA3. Допустимое значение емкости конденсатора С3: 0,009 — 0,0265 мкФ. Вместо одного точного резистора нестандартного номинала можно применить два обычных, включенных последовательно или параллельно.

Общее усиление предусилителя корректора для винила на частоте 1 кГц около 40 дБ при работе с головками ММ (с подвижным магнитом). Усиление желательно распределить поровну между первым и вторым каскадами. Резистор R9 должен иметь номинал 500 — 600 Ом. При его увеличении свыше 700 Ом, возрастает шум каскада на микросхеме DA3, при уменьшении — увеличивается нагрузка на выходной каскад.

Конденсатор С5 оксидный биполярный. Такие конденсаторы отличаются от неполярных, меньшими потерями на высоких частотах и при отсутствии напряжения смещения, намного лучшими характеристиками. Они предназначенные для работы в пассивных фильтрах акустических систем и выпускаются фирмами: Elna — серия RBP2, Nichicon — серия ES и др.

В источнике питания применен малогабаритный трансформатор ТПГ-2- с напряжением вторичных обмоток 2х18 В. В предусилитель корректор для винила подойдет любой трансформатор с двумя обмотками напряжением 14 — 18 В и током 50 мА.

Печатная плата и расположение элементов приведены на рис. 3 и 4. В отверстия, отмеченные крестиком, впаяны перемычки. Выводы деталей, отмеченные крестиком — так же припаяны с обеих сторон платы. Конструкция предусилителя корректора для винила представлена на фото.

На рис. 5 приведен спектр искажений девайса, измерения проведены с помощью программы Spectra Lab на компьютере с 24-битной PCMCIA аудио картой Indigo io ECHO. Для повышения точности во время измерений, ноутбук питался от аккумулятора при отключенном сетевом БП.

Звучание

Для сравнения звучания записей у меня были: проигрыватель CD дисков Denon DCD-655, виниловая вертушка Dual 701 с описываемым здесь предусилителем корректором, AV-тюнер/предусилитель NAD Т163 и активные трехполосные колонки «Кливер-1».

При прикладывании уха к колонке шум предусилителя корректора для винила едва заметен и намного ниже шума грампластинки на чистых дорожках (при установке громкости на максимум).

На CD дисках и грампластинках с записями Валентины Пономаревой полностью совпадали как песни, так и их последовательность (очевидно, что они были сделаны с одной мастер ленты). При прослушивании и CD диска и пластинки музыка сильно увлекала, и было трудно переключиться на анализ звучания.

Разница в звучании вокала с CD и винила по моему мнению — минимальна. И там и там слышны все нюансы, но на пластинке немного заметнее свистящие фонемы. В звучании гитары на CD диске лучше передается атака гитарных аккордов, лучше прозрачность и разрешение, а на «виниле» они создают более мягкую, обволакивающую атмосферу. Локализация по ширине и глубине сцены и там, и там — примерно одинаковая. При воспроизведении с пластинки на виртуальной сцене певица расположена немного выше и ближе к слушателю.

Единственный звуки, жестко привязанные к колонкам — потрескивание от пылинок на виниловой пластинке. При воспроизведении с CD диска на проигрывателе DVD Pioneer DV-585A и подключении к Т-163 через оптический кабель, звучание стало более жестким.

Однозначного выбора в пользу CD диска или пластинки мне сделать не удалось, но возможность послушать «винил», в очередной раз сняв пылинки фетром с любимого диска, появилась).

P. S. Предусилитель корректор для винила собранный по схеме и рекомендациям автора имеется в наличие. Вы можете либо послушать его звучание в демонстрационном зале, либо взять экземпляр на прослушивание к себе.

Появилась у меня недавно необходимость подключить к усилителю проигрыватель винила Ария-102. Посмотрел — а ведь Ария идёт без встроенного предусилителя — корректора. И в усилителе моём такого не наблюдается. Вот и решил я собрать по быстрому предусилитель — RIAA корректор. Чтоб и простой был, и звучал пристойно, и запитать чтоб можно было от обычного внешнего источника питания (однополярного, разумеется). Пока не придумаю что — нибудь более серьёзное с блэкджеком и шлюхами двуполярным питанием и пассивным фильтром. Если заинтересовало — прошу под кат.

Для начала чуть — чуть теории. Виниловые пластинки выпускаются с записью имеющей амплитудно — частотную характеристику согласно стандарту RIAA. Соответственно, для верного воспроизведения необходимо произвести корректировку АЧХ по форме обратной кривой RIAA.

АЧХ записи по стандарту RIAA (синяя линия) и необходимая АЧХ усилителя — корректора для получения линейной характеристики (красная линия).

Кроме того выход от головки звукоснимателя типа ММ порядка 5 мв. То есть и по амплитуде его тоже надо усилить.

На свет появилась такая вот схема:

RIAA preamplifier — RIAA предусилитель — корректор

Питание на устройство поступает через диод D2, предохраняющий от переполюсовки питания. Его можно и не ставить.

Светодиод D1 — индикатор наличия питания. На малошумящий операционный усилитель TL072 питание подаётся через RC-цепочку R10,C6,C10. Резисторы R5-R6 с конденсаторами С3,С4 формируют половину напряжения питания для подачи смещения на неинвертирующий вход операционного усилителя, что необходимо при работе от однополярного источника питания.

Цепочка R7,С7-С9,R8,R9,C11 формирует необходимую АЧХ. Эти резисторы и конденсаторы необходимо подобрать в оба канала с максимальной взаимной точностью. Именно потому на схеме 3 конденсатора по 1000пф параллельно, а не один на 3000пф. Так же и на плате резистор 1м2 у меня составлен из 2-х резисторов, подобранных для одинаковых величин в обоих каналах.

Согласно симуляции в программе Microcap характеристика усилителя получилась следующая:

Была разработана следующая плата:

И собрано вот такое устройство:

Звучало оно достаточно пристойно, но лично мне чуть-чуть недоставало высокочастотной части диапазона. Поэтому, недолго рассуждая, я решил добавить в схему следующее изменение:

Этот конденсатор слегка изменил АЧХ примерно вот так:

Синяя линия — стандартная характеристика, красная линия — после установки на плату конденсатора.

Хотя и не кошерно вносить такие изменения в стандартизированную схему, но лично мне получившееся звучание понравилось больше. Ну и ведь никто не запрещает сделать эту дополнительную коррекцию отключаемой.

Ну и питать эту схему лучше от источника с напряжением большим, чем 12 вольт, как у меня сейчас. Это обеспечит более высокую прегрузочную способность усилителя.

А в целом, заключённый в медный экран и корпус из оргстекла, этот усилитель прекрасно отрабатывает вложенные в него три рубля мелочью и прекрасно подходит в качестве простой и недорогой версии RIAA предусилителя для проигрывателя винила.

Винил корректор — обязательная составляющая любого проигрывателя виниловых дисков. От его качества напрямую зависит качество воспроизведения. Рассмотрим сегодня зарекомендовавшие себя и многократно опробованные схемы, по которым можно собрать винил корректор.

Я уже рассказывал . Сегодня же рассмотрим пару схем винил корректора на ОУ. Обе схемы собирались и проверялись лично, и прекрасно работают уже более 5 лет.

Винил корректор, схема из даташита на TDA2320A

Схема позаимствована из даташита на микросхему TDA2320A. По сути это просто сдвоенный операционный усилитель который может быть заменен на любой другой сдвоенный операционный усилитель без изменения схемы.

Работа при однополярном напряжение питания обеспечивается подачей на неинвертирующие входы (3 и 5) половинного напряжения питания посредством применения делителей напряжения R1-R2-R5 и R3-R4-R6.

Емкости С1,С2 и С14,С15 на входах и выходах каждого канала нужны для отсечения постоянного напряжения. Конденсатор С13 в 0.1 мкФ, необходимый для фильтрации ВЧ помех по питанию, желательно расположить как можно ближе к ножке микросхемы, параллельно ему можно включить конденсатор емкостью 10-100мкФ

Чем интересна сама TDA 2320A

Фишкой данной микросхемы является то, что она является усилителем класса А. Это означает, что обе полу-волны сигнала усиливаются одним каскадом. В случае же класса B положительные и отрицательные полу-волны усиливаются разными каскадами внутри микросхемы.

Усилитель класса А гарантирует меньшее количество нелинейных искажений. Данная микросхема может работать как при однополярном напряжении питания от 3 до 36 вольт так и при двуполярном от +-1.5 до +-18 вольт соответственно. Распиновка микросхемы стандартная для операционных усилителей:


Данная микросхема разработана специально для использования в звуковых цепях, а возможность работы при таком низком напряжении питания в 3 вольта, позволяет использовать ее для портативных устройств, например для кассетного плеера. В даташите приведены примеры и других схем фильтров и корректоров.

Винил корректор с двухполярным питанием

Следующая схема была найдена в книге “”Искусство схемотехники”- П.Хоровиц, У.Хилл (стр. 167). На схеме изображен один канал винил корректора:


По сути эта та же самая схема. Но теперь уже используется двухполярное питание, а так же иначе рассчитаны номиналы частотозадающих цепей. Использование двухполярного питания позволяет отказаться как от применения делителей для формирования половинного напряжения питания, так и от выходного конденсатора. Входной конденсатор следует оставить для отсечениея возможного постоянного напряжения предыдущего каскада, а так же как элемент входной RC цепи.

В данной схеме, как и в предыдущей следует установить емкости по питанию 10-100 мкФ и 0.1 мкФ максимально близко к ножкам питания ОУ . Заземленный конденсатор в 47 мкФ уменьшает коэффициент усиления по постоянному току до единицы.


График представляет из себя частотную характеристику усилителя воспроизведения, построенную относительно значения коэффициента усиления 0 дБ при частоте 1кГц.

В качестве операционных усилителей могут быть применены и TL062, TL072, но лучше отдать предпочтение TDA2320, L4558, LM833 и другим ОУ, предназначенным для звуковых цепей, либо обладающими высоким входным сопротивление (>1МОм), низким уровнем шумов и высокой скоростью нарастания сигнала.

Вместо заключения

Какой вариант и на каких операционных усилителях собирать винил корректор — решать вам. Я лично предпочитаю схему на ОУ с двухполярным питанием, ввиду отсутствия лишних элементов, однако схема с однополярным питанием справляется со своей задачей ни чуть не хуже, а применение качественных операционных усилителей и компонентов позволит добиться значительного прироста в качестве звука.

Рекомендуем также

Denon PMA-2500NE Prem SL

Интегральный усилитель с USB-ЦАП для аудио высокого разрешения и использующий схемотехнику, применяющуюся в High-end моделях

  • 2 x 160 Вт (4 Ом) выходная мощность
  • Модифицированная одинарная двухтактная схема усилителя мощности на полевых транзисторах ультравысоких токов (UHC) с новыми барьерными диодами Шоттки
  • ЦАП, генератор синхронизирующих импульсов Master Clock Design
  • USB-B вход для аудио высокого разрешения с частотой дискретизации до 384 кГц с разрядностью 32 бит для PCM сигналов и DSD файлов 11.2 МГц (2,8/5,6/11,2 МГц)
  • Схема подавления помех для устранения негативных воздействий на качество звука, вызванных частотными шумами компьютера, подключенного к усилителю по USB-B
  • Дисплей OLED для индикации источника и частот дискретизации
  • Режим Analog Mode для высокого качества звучания при воспроизведении аналогового аудио без помех, создаваемых в цепи цифрового управления, питание на цифровой вход и дисплей не подается при таком режиме.
  • Усовершенствованный алгоритм обработки AL32 Processing Plus
  • Конструкция прямого механического крепления на базе для снижения нежелательных вибраций
  • Конструкция шасси из 6 независимых блоков для исключения посторонних шумов
  • Парные трансформаторы с монтажным узлом, исключающим ток утечки
  • Силовой трансформатор с отдельными блоками питания для аналоговых и цифровых схем
  • Широкий динамический диапазон воспроизводимого аудио, поддержка файлов высокого разрешения от современных аудио источников
  • Высококачественный регулятор громкости для точной настройки
  • Входы цифровые: 2 Оптических и 2 Коаксиальных
  • Встроенный MM/MC фонокорректор
  • Поставляется в серебристом цвете, исполнение Premium

Единая двухтактная схема Advanced UHC-MOS

Для достижения безупречного баланса между детальностью и мощностью звука, усилитель PMA-2500NE использует полевые транзисторы ультравысоких токов (UHC-MOS), способные производить достаточно тока в одной двухтактной конфигурации, обеспечивающей превосходную линейность в выходном каскаде по звуковому диапазону музыкальных источников. Техника параллельного использования нескольких схем усилителя для обеспечения стабильного тока, решила проблему «загрязненности» звука, вызванной неравномерной производительностью среди отдельных схем. А для достижения музыкального выражения, наполненного звуковыми нюансами, Denon продолжает концентрировать внимание на усиление, производимое одной парой каскада усиления. Усилитель PMA-2500NE наделен высоковольтными, емкими полевыми транзисторами UHC-MOS (максимальный ток 210 А). К тому же, парные полевые транзисторы каскадный усилитель поддерживают постоянное напряжение UHC-MOS, улучшая стабильность температуры, для должного использования превосходных акустических характеристик UHC-MOS.

Конструкция усилителя с высоким коэффициентом усиления

Традиционная двухэтапная конфигурация схемы усилителя была заменена на одноэтапную конфигурацию усилителя с высоким коэффициентом усиления для более прямого пути прохождения сигнала. Получение безупречно чистого звука стало возможным за счет уменьшения количества устройств, через которые проходят звуковые сигналы, сокращая путь прохождения сигнала до абсолютного минимума. Защитная схема для выходного каскада усилителя мощности также была значительно улучшена. Ограничитель тока был устранен в пользу системы, которая контролирует изменения температуры силового транзистора в режиме реального времени, также пропускная способность каскадных транзисторов была увеличена с 1,5 А до 2,0 A. В результате чего пропускная способность мгновенного тока усилителя была увеличена более чем в два раза (110 А), по сравнению с традиционными конструкциями, также была значительно улучшена способность управления акустическими свойствами (коэффициент затухания: более 700, 20 Гц – 20 кГц).

Схема высокоскоростной тепловой обратной связи

Помимо UHC-MOS усилителя мощности и температурной компенсации транзисторов, усилитель PMA-2500NE оснащен транзисторами задающего каскада усилителя мощности, которые были термически связаны с радиатором (толстая листовая медь). Так как все устройства, связанные с реактивным током, были термически связаны, реактивный ток теперь более стабилен, что позволяет получить ещё более чистый и стабильный звук.

Схема усилителя постоянного тока

Схемы активного автоматического управления и конденсаторы связи были полностью перемещены от входа к выходу для обеспечения полноценной «простой и прямой» конфигурации схем. Для получения схем усилителя с постоянным током (DC) высокой стабильности, в схемах автоматического управления постоянным током была использована простая пассивная схема с конденсаторами и резисторами. К тому же повторное исследование дифференциального выхода схемы усилителя на полевых транзисторах FET с использованием Dual FET каскадное соединение, позволило улучшить характеристики DC, что позволило добиться более стабильного воспроизведения в нижнем диапазоне по сравнению с обычными конструкциями.

Надежная схема блока питания

Усилитель PMA-2500NE оборудован двумя трансформаторами, которые установлены на противоположных сторонах системы крепления для предотвращения утечки (ПУ) в целях избежания взаимного влияния силового потока – источника шума, трансформаторов. Для стабилизации были использованы специально разработанные, емкие электролитические конденсаторы Denon, а в стабилизационных схемах находятся высокоскоростные барьерные диоды Шоттки с малыми потерями и низким уровнем шума. Это обеспечивает достаточную подачу чистого тока. Для получения «простой и прямой» конфигурации схемы, блок соединения между блоком диода, а также блок конденсатора были удалены, чтобы резко сократить путь до усилителя мощности. Для уменьшения сопротивления на линии электропередачи используется волоконно-оптический кабель большого сечения.

Конфигурация шасси с 6 независимыми блоками

Шасси PMA-2500NE сконструировано из 6 отдельных блоков (фонокорректор и плата входов, секция управления, схема усиления, схема управления громкостью, блок питания и USB ЦАП) для предотвращения взаимных помех между цепями, блокировки шумов и получения в итоге четкого стерео. Стальные, толщиной 1,6мм пластины вмонтированы в шасси с целью устранения искажения звучания, вызванных взаимными помехами между блоками.

Фонокорректор MM/MC

Усилитель PMA-2500NE содержит фоноэквалайзер, поддерживающий переключение входов картриджей ММ и МС. Данный фонокорректор имеет высокий коэффициент усиления, а так как цепи в структуре схемы могут оказывать нежелательное влияние на качество звука, «простая и прямая» конфигурация является значительным улучшением. Тип переключателя MM/MC на усилителе PMA-2500NE был изменен с кнопочного на релейный, благодаря чему сокращена конфигурация схемы и уменьшены цепи прохождения сигнала, что позволило усилить тонкие аналоговые сигналы с большей чистотой.

Аналоговый регулятор уровня громкости

PMA-2500NE имеет надёжный механический регулятор уровня громкости. Поскольку аналоговый регулятор уровня громкости, который Denon по-прежнему использует в своих моделях, не требует наличия схемы буфера входа, конфигурация такой схемы стало быть проще, чем схемы цифрового регулятора уровня громкости. Алюминий, используемый в изготовлении регулятора громкости, в 2,5 раза толще, чем на стандартных регуляторах-кнопках, в связи с чем увеличилась их масса и, соответственно, способность подавлять механические вибрации.

Цифровой изолятор

Усилитель PMA-2500NE оборудован высокоскоростным изолятором для устранения негативных воздействий на качество звука, вызванных высокой частотой шума от компьютера, подключенного через USB, или от цифровых входов PMA-2500NE. Поскольку данные передаются путем магнитного воздействия посредством катушек, встроенных в интегральную микросхему, вход и выход электрически изолированы. Благодаря изоляции сигнальной линии между цифровой аудио-схемой и Ц/А конвертером, устранено неблагоприятное влияние высокочастотного шума на аналоговую аудио-схему вслед за Ц/А конвертером. В усилитель PMA-2500NE также встроен специальный силовой трансформатор для цифровой схемы, чтобы приглушить шум от источника питания. Кроме того, схема цифрового входа была размещена ниже основания, на котором закреплен трансформатор, и состоящего из трех стальных пластин толщиной 1,6 мм для предотвращения отрицательного влияния на аналоговую аудио-схему.

Аналоговый режим

При воспроизведении аналогового аудио Analog mode ( Аналоговый режим)* может быть использован для отключения соответствующего цифрового трансформатора, что означает остановку всей незадействованной цепи цифровой обработки и помогает избежать высокочастотное воздействие на аналоговую секцию. Аналоговый режим также отключает дисплей. Позволяет наслаждаться настоящим аналоговым усилением.

Внешний вход Предусилителя

PMA-2500NE имеет “EXT.PRE” – фиксированные входы усиления, которые могут быть использованы для подсоединения внешнего предусилителя. Это удобно и используется в построении домашнего кинотеатра, когда требуется подсоединение A/V ресивера через его входы Pre-out.

Позолоченные акустические разъемы

PMA-2500NE имеет позолоченные акустические разъёмы для предотвращения коррозии и надёжного долговечного соединения. Также можно использовать соединение типа «лопатка» и «банан».

Пульт ДУ

PMA-2500NE поставляется с удобным пультом ДУ, верхняя часть корпуса которого изготовлена из алюминия, и может управлять также DCD-2500NE и другими CD-проигрывателями Denon.

Характеристики

Потребляемая мощность в режиме ожидания, Вт: 0.2
Автоотключение
Отсоединяемый шнур питания
Пульт ДУ: RC-1207
Функция Системного управления
Максимальные размеры (Ш x Г x В), мм: 434 x 431 x 181
Вес, кг: 25.0

Cambridge Audio CP1 Фонокорректор с ММ предусилитлем для винилового проигрывателя. Регулятор стереобаланса. Схема основана на дискретных транзисторах. RIAA

Cambridge Audio CP1 Фонокорректор с ММ предусилитлем. 

Регулятор стереобаланса. Схема основана на дискретных транзисторах. RIAA — эквализация использует пассивную схему усиления.

Cambridge Audio CP1 — предусилитель — фонокорректор, выполненный в весьма лаконичном стиле, но предлагающий отточенное качество звучания и экономичность использования. Передняя панель включает только одну кнопку — включения и выключения, сюда же выходит индикатор работы.

Фонокоректор Кембридж Аудио СР1 работает с головкой звукоснимателя MM-типа (подвижный магнит). Задняя панель оснащена RCA-разъемом и винтовой клеммой заземления для специального кабеля при подключении к виниловому проигрывателю. Здесь же имеется регулятор стереобаланса с помощью которого можно компенсировать разницу в уровне выходных сигналов для левого и правого каналов от звукоснимателя.

Cambridge Audio CP1 основан на дискретных транзисторах, что позволяет добиться более широкого динамического диапазона и меньшего уровня искажений, чем в случае с интегральными схемами. RIAA-эквализация использует пассивную схему усиления, а каскады работают в классе А, результатом чего становится прецизионная точность и более низкие фазочастотные искажения. 

Снижению искажений способствует отлично демпфированный металлический корпус фонокорректора. Внешний блок питания вырабатывает переменное напряжение 12 Вольт — такая низковольтная схема источника позволяет достичь крайне низкого уровня электрических помех.

Фонокорректор Cambridge Audio CP1 совместим с большинством распространенных ММ-головок благодаря стандартным входным разъемам (47 кОм / 220 пФ). Его можно оставлять постоянно включенным за счет низкого потребления электричества.

Подходит для любых виниловых проигрывателей, в том числе Rega, Pro-ject, Technics, Thorens, Onkyo, Sony, Арктур Электроника, Denon, Victor, Pioneer, Audio-tehnica. Совместим с картриджами (головками звукоснимателя) ГЗМ, Ortofon, Shure, Goldring, Grado, Nagaoka. 

Воспроизводимый диапазон частот 25 — 20000 Гц (+/-0.65 дБ)

Коэффициент гармоник 0.009 %

Разделение каналов 76 дБ

Входное сопротивление 47 кОм

Фонокорректор MM

Чувствительность (звукосниматель MM) 3.35 мВ

Отношение сигнал/шум (звукосниматель MM) 85 дБ

————————————————

Фонокорректор эксплуатировался около года. Отличное состояние, без следов использования. 

Винилкорректор от а бокарева ора2604

Наличие некоторого количества знакомых-меломанов и музыкантов вынуждают постоянно заниматься ремонтом, восстановлением и доработкой разного рода чудо-техники как из «прошлых, ламповых» времён, так и настоящих, цифровых. Дело это не сильно прибыльное, а порой даже убыточное. зато вполне себе творческое и всегда грозит неожиданностями и даже новыми открытиями для себя)) Поскольку проигрывателями для винила я вынужден заниматься просто ВСЕГДА, то, соответственно, уже накопился некоторый опыт вмешательства во внутренности различных Арктуров, Грюндиков, Дуалов и т. д. И вполне себе можно поделиться некоторыми, не слишком секретными (!) моментами))

Схемы предусилителей-корректоров

Схем таких существует великое множество но все они одинаковые по принципу и схемотехнике и различаются лишь номиналами частотозадающих цепей и применяемой элементной базой. Далее приведу кусочек текста из справочной литературы «прошлых» времён:

«Качество воспроизведения механической записи сильно зависит от параметров магнитной головки звукоснимателя и характеристик предусилителя-корректора. Корректор, предназначенный для работы в составе высококачественной аппаратуры, должен иметь хорошие технические характеристики: низкий уровень собственных шумов и коэффициент гармоник, большой динамический диапазон и амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обратную АЧХ канала записи при «изготовлении» винилового диска. Входное и выходное сопротивления также должны обеспечивать нормальное согласование магнитной головки и основного усилителем 3Ч. По крайней мерее ранее, для большинства выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью магнитных головок звукоснимателей был унифицирован средний уровень выходного сигнала на частоте l000 Гц при амплитуде колебательной скорости иглы 10 см/с в пределах 2,5 мВ. Оптимальное сопротивление нагрузки – 47 кОм.

При таком сопротивлении для большинства головок гарантируется отсутствие заметных электрических резонансов в рабочем диапазоне частот и максимальное отношение сигнал-шум. Искажения и шумы, вносимые головкой звукоснимателя в общий тракт звуковоспроизведения, невелики, поэтому степень искажений и шумов в тракте в основном определяется характеристиками корректора. Поэтому «стандартными» считаются схемы предусилителей-корректоров, согласованных по входу с выходом магнитных звукоснимателей, работающих на нагрузку сопротивлением 47 кОм. Для всех корректоров номинальный уровень входных сигналов 2,5 мВ, выходное сопротивление 1 кОм.»

Самый простой корректор можно собрать всего на двух транзисторах, однако это не значит, что он «плохой» – такой усилитель при хорошо подобранных малошумящих транзисторах с высоким коэффициентом усиления обеспечивает вполне пристойное звучание. По субъективным оценкам «транзисторный» звук гораздо приятнее и «мягче» микросхемного. Технические характеристики такого усилителя:

  • Максимальное входное напряжение. 40 мВ
  • Максимальное выходное напряжение. 4 В
  • Перегрузочная способность, не менее . 24 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц. 100
  • Отклонение АЧХ от стандартной. ± 1 дБ
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное). 65 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более. 0,1%
  • Напряжение питания. 15 В
  • Ток потребления. 1,5 мА

Схема ниже приведена для примера и взята из справочной литературы по схемотехнике усилителей:

Однако схемы корректоров на современных микросхемах-ОУ также имеют высокие технические параметры и при этом меньшее количество пассивных элементов, не нуждаются в тщательной настройке отдельных каскадов, то есть – проще в изготовлении. К тому же транзисторные схемы имеют тенденцию к росту нелинейных искажений с понижением частоты воспроизводимого сигнала и хоть это и устраняется введения глубокой обратной связи, но значительно снижает уровень выходного сигнала и требует применения дополнительных промежуточных каскадов усиления. Поэтому за основу изготовляемых мной предусилителей-корректоров была взята стандартная классическая схема на ОУ:

Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя с корректирующей цепочкой R3C3R4C4 в цепи ООС. Входное сопротивление самого ОУ велико, а сопротивление входного каскада определяется практически резистором R1. Входной конденсатор С1 обеспечивает развязку по постоянному току и. Кроме того, вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ослабляющий нежелательные сигналы сверхнизкой частоты, создаваемые механическими движущимися частями электрофона. Резистор R2 определяет коэффициент усиления каскада и позволяет при необходимости его регулировать. При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, усиление корректора на частоте 1000 Гц составляет 80 (38 дБ).

«Родная» исходная схема собиралась в своё время ещё на «древних» ОУ К153УД2, К.140УД7, К140УД8, К140УД6, К153УД1, К153УДЗ, сейчас же можно с успехом применить любые современные микросхемы При подключении корректора к источнику питания (двуполярный, стабилизированный, напряжением ±12. 18 В) он, как правило, начинает нормально работать при условии исправности всех элементов и отсутствии ошибок монтажа. Никакой настройки не требуется, но можно, подбирая сопротивление резистора R2 регулировать коэффициент передачи усилителя. А подбором конденсаторов С3, С4 регулировать подъем либо подавление высоких и низких составляющих АЧХ. Коэффициент гармоник корректора на частоте 1 кГц не превышает 0,03%.

Подобная схема собиралась и в варианте с однополярным питанием (+15. 18 вольт):

Но всё же вариант с двуполярным питанием предпочтительнее для нормальной работы микросхемы.

Для желающих поэкспериментировать предлагаю ещё одну схему из справочной литературы – корректор на одном ОУ с малошумящим транзисторным каскадом на входе. В этом корректоре для уменьшения шума на входе установлен дифференциальный каскад на малошумящих транзисторах, чем позволяет сочетать простоту корректора на микросхеме с возможностью получения малого шума за счет использования такого входного каскада. Корректор имеет следующие основные технические характеристики:

  • Максимальное входное напряжение . 120 мВ
  • Максимальное выходное напряжение . . . . . 9,5 В
  • Перегрузочная способность, не менее . 33 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц. 80
  • Отклонение АЧХ от стандартной. ± 1 дБ
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное). 66 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более . . . . 0,08%
  • Напряжение питания. ±15 В
  • Ток потребления. . 10 мА

Для получения минимального шума вход¬ного каскада коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2 установлен также минимальным – около 50 мкА. Конденсатор С2 обеспечивает стабильность работы корректора по ВЧ. Других особенностей корректор не имеет и может быть собран на современной элементной базе без каких-либо изменений:

Основные трудности

Проигрыватели «солидных» и известных фирм, как правило, не содержат никаких предварительных усилителей, во всяком случае мне попадаются именно такие. Они имеют просто прямой выход со звукоснимателя. Некоторые объясняют это тем, что все предварительные каскады усиления следует располагать как можно дальше от источников сильных помех и наводок, таких, как например — электродвигатели и трансформаторы. В хороших проигрывателях часто используются малогабаритные низковольтные электродвигатели постоянного тока с блоком питания в виде выносного «адаптера».

В этом, видимо, есть смысл. Во всяком случае предварительный усилитель-корректор следует обязательно помещать в экранирующий металлический корпус, соединённый с «Общим» проводом схемы (!) и блок питания для него также желательно выносить наружу (делать в виде «адаптера»), либо также тщательно экранировать.

Примеры готовых конструкций

Все металлические детали следует соединять с «Общим» проводом (GND) в одной точке, как правило — на входе платы предварительного усилителя.

Специально для сайта Электрические Схемы – Барышев Андрей Владимирович

Наличие некоторого количества знакомых-меломанов и музыкантов вынуждают постоянно заниматься ремонтом, восстановлением и доработкой разного рода чудо-техники как из «прошлых, ламповых» времён, так и настоящих, цифровых. Дело это не сильно прибыльное, а порой даже убыточное. зато вполне себе творческое и всегда грозит неожиданностями и даже новыми открытиями для себя)) Поскольку проигрывателями для винила я вынужден заниматься просто ВСЕГДА, то, соответственно, уже накопился некоторый опыт вмешательства во внутренности различных Арктуров, Грюндиков, Дуалов и т. д. И вполне себе можно поделиться некоторыми, не слишком секретными (!) моментами))

Схемы предусилителей-корректоров

Схем таких существует великое множество но все они одинаковые по принципу и схемотехнике и различаются лишь номиналами частотозадающих цепей и применяемой элементной базой. Далее приведу кусочек текста из справочной литературы «прошлых» времён:

«Качество воспроизведения механической записи сильно зависит от параметров магнитной головки звукоснимателя и характеристик предусилителя-корректора. Корректор, предназначенный для работы в составе высококачественной аппаратуры, должен иметь хорошие технические характеристики: низкий уровень собственных шумов и коэффициент гармоник, большой динамический диапазон и амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обратную АЧХ канала записи при «изготовлении» винилового диска. Входное и выходное сопротивления также должны обеспечивать нормальное согласование магнитной головки и основного усилителем 3Ч. По крайней мерее ранее, для большинства выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью магнитных головок звукоснимателей был унифицирован средний уровень выходного сигнала на частоте l000 Гц при амплитуде колебательной скорости иглы 10 см/с в пределах 2,5 мВ. Оптимальное сопротивление нагрузки – 47 кОм.

При таком сопротивлении для большинства головок гарантируется отсутствие заметных электрических резонансов в рабочем диапазоне частот и максимальное отношение сигнал-шум. Искажения и шумы, вносимые головкой звукоснимателя в общий тракт звуковоспроизведения, невелики, поэтому степень искажений и шумов в тракте в основном определяется характеристиками корректора. Поэтому «стандартными» считаются схемы предусилителей-корректоров, согласованных по входу с выходом магнитных звукоснимателей, работающих на нагрузку сопротивлением 47 кОм. Для всех корректоров номинальный уровень входных сигналов 2,5 мВ, выходное сопротивление 1 кОм.»

Самый простой корректор можно собрать всего на двух транзисторах, однако это не значит, что он «плохой» – такой усилитель при хорошо подобранных малошумящих транзисторах с высоким коэффициентом усиления обеспечивает вполне пристойное звучание. По субъективным оценкам «транзисторный» звук гораздо приятнее и «мягче» микросхемного. Технические характеристики такого усилителя:

  • Максимальное входное напряжение. 40 мВ
  • Максимальное выходное напряжение. 4 В
  • Перегрузочная способность, не менее . 24 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц. 100
  • Отклонение АЧХ от стандартной. ± 1 дБ
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное). 65 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более. 0,1%
  • Напряжение питания. 15 В
  • Ток потребления. 1,5 мА

Схема ниже приведена для примера и взята из справочной литературы по схемотехнике усилителей:

Однако схемы корректоров на современных микросхемах-ОУ также имеют высокие технические параметры и при этом меньшее количество пассивных элементов, не нуждаются в тщательной настройке отдельных каскадов, то есть – проще в изготовлении. К тому же транзисторные схемы имеют тенденцию к росту нелинейных искажений с понижением частоты воспроизводимого сигнала и хоть это и устраняется введения глубокой обратной связи, но значительно снижает уровень выходного сигнала и требует применения дополнительных промежуточных каскадов усиления. Поэтому за основу изготовляемых мной предусилителей-корректоров была взята стандартная классическая схема на ОУ:

Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя с корректирующей цепочкой R3C3R4C4 в цепи ООС. Входное сопротивление самого ОУ велико, а сопротивление входного каскада определяется практически резистором R1. Входной конденсатор С1 обеспечивает развязку по постоянному току и. Кроме того, вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ослабляющий нежелательные сигналы сверхнизкой частоты, создаваемые механическими движущимися частями электрофона. Резистор R2 определяет коэффициент усиления каскада и позволяет при необходимости его регулировать. При использовании деталей с номиналами, указанными на схеме, усиление корректора на частоте 1000 Гц составляет 80 (38 дБ).

«Родная» исходная схема собиралась в своё время ещё на «древних» ОУ К153УД2, К.140УД7, К140УД8, К140УД6, К153УД1, К153УДЗ, сейчас же можно с успехом применить любые современные микросхемы При подключении корректора к источнику питания (двуполярный, стабилизированный, напряжением ±12. 18 В) он, как правило, начинает нормально работать при условии исправности всех элементов и отсутствии ошибок монтажа. Никакой настройки не требуется, но можно, подбирая сопротивление резистора R2 регулировать коэффициент передачи усилителя. А подбором конденсаторов С3, С4 регулировать подъем либо подавление высоких и низких составляющих АЧХ. Коэффициент гармоник корректора на частоте 1 кГц не превышает 0,03%.

Подобная схема собиралась и в варианте с однополярным питанием (+15. 18 вольт):

Но всё же вариант с двуполярным питанием предпочтительнее для нормальной работы микросхемы.

Для желающих поэкспериментировать предлагаю ещё одну схему из справочной литературы – корректор на одном ОУ с малошумящим транзисторным каскадом на входе. В этом корректоре для уменьшения шума на входе установлен дифференциальный каскад на малошумящих транзисторах, чем позволяет сочетать простоту корректора на микросхеме с возможностью получения малого шума за счет использования такого входного каскада. Корректор имеет следующие основные технические характеристики:

  • Максимальное входное напряжение . 120 мВ
  • Максимальное выходное напряжение . . . . . 9,5 В
  • Перегрузочная способность, не менее . 33 дБ
  • Коэффициент усиления на частоте 1 кГц. 80
  • Отклонение АЧХ от стандартной. ± 1 дБ
  • Отношение сигнал-шум (не взвешенное). 66 дБ
  • Коэффициент гармоник, не более . . . . 0,08%
  • Напряжение питания. ±15 В
  • Ток потребления. . 10 мА

Для получения минимального шума вход¬ного каскада коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2 установлен также минимальным – около 50 мкА. Конденсатор С2 обеспечивает стабильность работы корректора по ВЧ. Других особенностей корректор не имеет и может быть собран на современной элементной базе без каких-либо изменений:

Основные трудности

Проигрыватели «солидных» и известных фирм, как правило, не содержат никаких предварительных усилителей, во всяком случае мне попадаются именно такие. Они имеют просто прямой выход со звукоснимателя. Некоторые объясняют это тем, что все предварительные каскады усиления следует располагать как можно дальше от источников сильных помех и наводок, таких, как например — электродвигатели и трансформаторы. В хороших проигрывателях часто используются малогабаритные низковольтные электродвигатели постоянного тока с блоком питания в виде выносного «адаптера».

В этом, видимо, есть смысл. Во всяком случае предварительный усилитель-корректор следует обязательно помещать в экранирующий металлический корпус, соединённый с «Общим» проводом схемы (!) и блок питания для него также желательно выносить наружу (делать в виде «адаптера»), либо также тщательно экранировать.

Примеры готовых конструкций

Все металлические детали следует соединять с «Общим» проводом (GND) в одной точке, как правило — на входе платы предварительного усилителя.

Специально для сайта Электрические Схемы – Барышев Андрей Владимирович

Автор: Род Эллиотт (Rod Elliott – ESP)

Введение

Кривая RIAA является общепринятым стандартом для виниловых дисков. Он используется в течение длительного времени с 1954 года. К 1956 году новый стандарт, за которым закрепилось название «кривой RIAA», вытеснил конкурирующие форматы и захватил рынки США и Западной Европы. В 1959 году кривая RIAA была одобрена, а в 1964 году стандартизована Международной электротехнической комиссией. В 1976 году МЭК видоизменила стандартную кривую воспроизведения RIAA в области низких частот; нововведение встретило ожесточённую критику и не было принято промышленностью. В XXI веке подавляющее большинство производителей предусилителей-корректоров следует первоначальному стандарту кривой RIAA без изменений, введённых МЭК в 1976 году.

Частотная коррекция по стандарту RIAA может быть реализована как активными, так и пассивными фильтрами, и комбинациями фильтров двух типов. Многие используют корректоры, построенные полностью на пассивных фильтрах, в убеждении, что они звучат «лучше», но схема, показанная здесь, реализована комбинацией фильтров двух типов. Эта концепция была разработана мною задолго до появления Интернета, а показанная схема (с несколькими небольшими изменениями) была впервые опубликована на веб-сайте ESP в 1999 году.


Теоретическая и фактическая кривая RIAA

На приведенном выше графике показана теоретическая и фактическая АЧХ RIAA, нормализованная к 0 дБ на частоте 1 кГц. Большинство фонокрорректоров RIAA имеют дополнительный (и нежелательный) ноль на некоторой частоте выше 20 кГц. Этот дополнительный ноль отсутствует в описываемой конструкции, потому что в схеме используется пассивный фильтр нижних частот, который продлевает кривую АЧХ выше 20 кГц, при этом конечный предел значительно превышает 10 МГц (в зависимости от собственной индуктивности конденсатора).

Термины «полюс» и «нуль» нуждаются в некотором (в данном случае упрощенном) объяснении. Один полюс заставляет сигнал снижаться со скоростью 6 дБ / октава (20 дБ / декада), а один нуль вызывает рост с той же скоростью. Если после полюса вводится ноль (как показано выше), то эффект заключается в том, чтобы перевести АЧХ в горизонтальную форму. Горизонтальная АЧХ наблюдается на частотах от 500 Гц до 2100 Гц. Следующий полюс (2,100 Гц) заставит сигнал снова снижаться. «Неопределенный» ноль выше 20 кГц вызван тем, что многие предусилители не могут уменьшить свой коэффициент усиления ниже некоторого фиксированного значения, определенного схемой. Однако, не все корректоры обладают этой проблемой, нет ее и в приведенной схеме.

Следует отметить, что стремление к «идеальной» точности бессмысленно, так как многое зависит от иглы, тонарма и (конечно) записи. Когда вы покупаете винил, никто не скажет вам, какой эквалайзер был применен во время мастеринга, кроме того, АЧХ ухудшается после многократного воспроизведения. Поэтому, в конечном счете, вы должны позволить своим ушам стать последним судьей в том, что предпочтительно именно вам.

Схема фонокорректора

Представленный фонокорректор соответствует кривой RIAA, он очень «тихий» и обеспечивает гораздо лучшую звуковую эффективность, чем подавляющее большинство тех устройств, что приводятся в различных журналах. Как и в остальных каскадах предусилителя, в схеме фонокорректора используется ОУ NE5532. Он обладает низким уровнем шума, высокой скоростью и приемлемой ценой. Он идеально подходит для такого рода применения. Другим отличным ОУ является OPA2134.


Рис. 1. Схема фонокорректора

Входной конденсатор помечен * (CLL, и его эквивалент на правом канале – CLR) и устанавливаются опционально. Почти во всех случаях он не нужен, так как емкость кабеля между звукоснимателем и предусилителем будет (более чем) достаточной. Некоторые производители указывают требуемую емкость нагрузки, но многие этого не делают. Подавляющее большинство звукоснимателей выполнены с самой низкой возможной емкостью, и добавление дополнительного конденсатора вряд ли улучшит ситуацию. Мало у кого есть возможность измерить емкость межблочных соединений или внутренних кабелей тонарма, но она, как правило, находится в пределах 100 пФ со стандартными кабелями. В случае, если производитель звукоснимателя заявил более высокую емкость – не стесняйтесь экспериментировать со значением CL. Лучше всего подключать эти конденсаторы непосредственно к входным разъемам, а не размещать на печатной плате. Конденсаторы должны быть подобраны таким образом (с точностью до 1%), чтобы левый и правый каналы остались правильно сбалансированными.

Конденсаторы с высокими емкостями могут быть неполярными электролитическими, так как через них не будет (практически) протекать постоянный ток. Тем не менее, они довольно большие по размеру, и стандартные электролитические или даже танталовые конденсаторы могут быть использованы вместо них. Полярные конденсаторы будут нормально функционировать без влияния постоянного напряжения, а тантал – мой нелюбимый тип конденсатора и поэтому не рекомендуется. Напряжение переменного тока, протекающего через С2L/R и C3R/L никогда не будет превышать

5 мВ на любой частоте вплоть до 10 Гц, и эти конденсаторы не играют никакой роли в построении кривой RIAA. Не бойтесь увеличить значение, если хотите (100 мкФ не является проблемой).

Конденсаторы с низкими емкостями должно быть с точностью 2,5%, в противном случае будет трудно подобрать те, которые находятся ближе всего к требуемому значению. Будет происходить некоторое отклонение от идеальной кривой RIAA, если номиналы этих конденсаторов будут находятся слишком далеко от указанных значений. Наиболее важным является соответствие между каналами – он должно быть как можно более точным.

Резисторы – металлопленочные с точностью 1% и низким уровнем шума. Эта конструкция отличается от большинства других тем, что формирование низкой и высокой частоты выполняется независимо – активным фильтром НЧ и пассивным фильтром ВЧ. Из-за низкого значения выходного резистора, входное сопротивление следующего каскада снизится до 22 кОм и вызовет незначительное искажение кривой RIAA.

На рис. 1 показан только один канал, а другой использует оставшуюся половину каждого ОУ. Помните, что «+» питания подключается к контакту 8, а «–» питания – к контакту 4.

Общепринятое выравнивание кривой при 50 Гц не была полностью реализовано, так как большинство слушателей считают, что бас звучит гораздо более естественно без этого. В связи с этим можно сказать, что точности не хватает, но я до сих пор использую эту неточность и не выявил никаких проблем с низкочастотным шумом.

Обратите внимание, что нет необходимости использовать фильтр ИНЧ. Схема обеспечивает уровень -3 дБ в точке около 3 Гц. ИНЧ играют важную роль, особенно если вы используете сабвуфер. Отличным вариантом является хорошо демпфированная и изолированная платформа для проигрывателя. Я успешно использовал большую бетонную плиту, покрытую ковровым покрытием и демпфированную с использованием пенорезины. Для того, чтобы все сделать правильно, потребуются некоторые эксперименты. Как правило, хорошие результаты получаются при сжатии пеноматериала до 70% его нормальной толщины под весом бетонной плиты и проигрывателя. Полка, прикрепленная к стене, является еще одним хорошим методом обеспечения инфразвуковой изоляции.

Если все же будет иметь место низкочастотный шум, вы увидите энергичное движение диффузора, даже если нет баса. В таком случае я рекомендую включать в схему инфразвуковой фильтр (Project 99). Стандартная конфигурация – 36 дБ на октаву с ослаблением -3 дБ на частоте 17 Гц. Как правило, это помогает устранить даже самые сильные низкочастотные помехи, вызванные использование искривленных дисков. Обычно это помогает также устранить проблемы НЧ обратной связи, но они должны быть ниже частоты среза фильтра.

Характеристики кривой RIAA

Частота, ГцПостоянна времени, мксУсиление, дБНорма, дБОтклонение, дБ
2062.25
50318059.1658.420.74
50031843.8744.42-0.55
100041.42Эталонная
21007538,8838,420,46
2100022,1721,4221,420,75

Если резистор 100 кОм увеличить до 220 кОм общее усиление будет чуть больше, чем в два раза, на 38 дБ. Входной сигнал на 2-й ступени в 17 мВ (5 мВ с выхода звукоснимателя) дает нормальный выход на 1 кГц (до пассивного фильтра) от 1,12 В RMS. Теоретический выход на частоте 20 кГц превышает 9,75 В RMS, но это никогда не происходит, потому что на частоте 20 кГц все записи будут на 15-20 дБ ниже уровня на частоте 1 кГц (см. АЧХ на рис. 2).

Это означает, что фактический уровень выходного сигнала на частоте 20 кГц обычно составляет в лучшем случае около 1 В RMS. Тем не менее, если усиление второго каскада увеличить слишком сильно, существует риск клиппинга. Это возможность маловероятна в связи с характером музыки – очень мало основной частоты любого инструмента (кроме синтезатора) выше 1 кГц, и большинство гармоник скатываются естественным образом на 3-6 дБ на октаву выше 2 кГц,– но она должна обязательно учитываться.

Одним из факторов, который часто упускается из виду в фонокорректорах, является емкостная нагрузка на выходе операционного усилителя на высоких частотах. Это устранено в данной конструкции, а так как NE5532 и OPA2134 могут с легкостью управлять нагрузкой в 600 Ом, то резистор 820/750 Ом изолирует выходной каскад от любой емкостной нагрузки. Первый каскад имеет 10 кОм в сочетании с конденсатором, поэтому емкостная нагрузка не является проблемой.

Каждый ОУ должен быть зашунтирован электролитическими конденсаторами 10 мкФ х 25 В от каждого плеча питания на землю и конденсаторами емкостью 100 нФ между выводами питания.

Заметим, что при использовании звукоснимателя с подвижной катушкой, должен быть использован повышающий трансформатор или предварительный усилитель со сверхнизким уровнем шума. Эта схема предназначена для использования со стандартным подвижным магнитом.


Фото завершенного узла

Зависимость уровня сигнала от частоты

Существует очень мало информации в сети и других местах, чтобы дать любому человеку представление о том, на каком уровне они должны ожидать звук на любой частоте. Изображение на рис. 2 было захвачено с использованием «Visual Analyzer» – одной из многих доступных компьютерных программ на основе быстрого преобразования Фурье. Сигнал был взят из FM-тюнера – вы можете увидеть резкий спад частотной характеристики выше 15 кГц и пилот-тон на частоте 19 кГц, используемый для декодирования 38 кГц FM-поднесущей. Захват был снят с австралийской «альтернативной» радиостанции, так что включает в себя несколько различных жанров музыки, а также речь.


Рис. 2. Типичная АЧХ

Захват был настроен для удержания максимального уровня, обнаруженного за время выборки (более 2-х часов), так что представляет собой самый высокий уровень, записанный по все полосе частот. Коррекция не использовалась на принятом сигнале, захватывался непосредственно эфирный сигнал. Хотя все выше 15 кГц удаляется, общая тенденция отчетливо видна. В то время, как всегда будут отклонения и исключения с различными музыкальными стилями, общая тенденция действует в широком диапазоне музыкальных стилей.

«Эталонный» уровень -9 дБ на частоте 1 кГц. Максимальные пиковые уровни наблюдаются между 30 Гц и 100 Гц, А уровень между 200 Гц и 2 кГц является достаточно «плоским», показывая примерно 3 дБ падения в границах этого диапазона частот. Наблюдается спад с крутизной 6 дБ в октаву в диапазоне 2-4 кГц, за которам следует ослабление в 10 дБ в диапазоне 4-8 кГц.

Больший интерес представляет амплитуда самых высоких пиков, потому что перегрузка будет иметь место на пиках, а не средних уровнях. На 10 кГц и чуть выше, есть пики при -18 дБ и некоторые дополнительные пики (-24 дБ) на частоте чуть ниже 15 кГц.

Исходя из этого, разумно ожидать, что худшем случае уровень сигнала на частотах выше 15 кГц не будет превышать -30 дБ, и это на 21 дБ ниже уровня на частоте 1Гц (чуть меньше, чем 1/10). Поэтому звукосниматель с выходом 5 мВ на эталонной частоте 1кГц не будет иметь больше 5 мВ на любой частоте около 20 кГц – это самый высокий уровень, которого мы можем ожидать.

При использовании рекомендуемых значений компонентов для эквалайзера RIAA максимально возможный уровень сигнала на выходе второй ступени составляет около 1 В RMS – довольно хорошо в пределах возможностей предложенных операционных усилителей. Даже если максимальный уровень будет 50 мВ (тот же результат на 20 кГц как и на 1 кГц), второй каскад по-прежнему будет ниже уровня перегрузки.

Дальнейшее повышение коэффициента усиления не рекомендуется, если вы не понимаете вероятный результат.

Общая АЧХ

Если схема корректора соответствует обратной кривой RIAA, то общая АЧХ должна быть ровной. Уже отмечалось, что представленный корректор имеет небольшое усиление в низкочастотной области, что можно увидеть на следующем графике.


Рис.3. АЧХ фонокорректора без фильтра ИНЧ и с использованием фильтра ИНЧ

Конечным результатом является усиление 1 дБ на частоте 40 Гц, при этом АЧХ падает на 36 дБ / октава ниже 20 Гц.

Плюсы и минусы ламповых фонокорректоров

Недавно я модернизировал фонокорректор, который использую с проигрывателем Rega Planar 2 в своей домашней стереосистеме.

И в процессе исследования и поиска лучшего предусилителя для моей установки, который не сломал бы банк, я довольно много посмотрел на доступные фонокорректоры на электронных лампах.

Лично я предпочитаю шелковисто-гладкий, теплый и приятный звук, который является большим преимуществом для ламповых усилителей.В отличие от более яркого и аналитического звука, который находится на другом конце спектра.

В конце концов, я все же выбрал фонокорректор Rega Fono Mini A2D. Это не ламповый фонокорректор.

Но я подумал, что должен поделиться в этой статье своими достоинствами и недостатками доступного по цене лампового фонокорректора. И почему я лично выбрал наконец обычный твердотельный фонокорректор.

Я также включил небольшой обзорный раздел, в котором обсуждаю самые популярные и доступные ламповые фонокорректоры, которые я нашел сегодня на рынке.

Обновление: теперь я купил Pro-Ject Tube Box S2, ламповый фонокорректор. В конце статьи вы найдете ссылку на мой обзор.

Итак, каковы основные плюсы и минусы лампового фонокорректора?

Основными преимуществами ламповых предусилителей являются их способность воспроизводить звук с теплым и приятным характером, а также их винтажный вид, когда лампы светятся во время воспроизведения музыки. Основные минусы — более высокая стоимость, необходимое время прогрева и необходимость замены трубок через определенные промежутки времени.

Это был короткий ответ. Мы более подробно рассмотрим каждое преимущество и недостаток в следующих разделах.

В чем разница между ламповыми предусилителями и твердотельными (обычными) предусилителями?

В ламповом предусилителе используются вакуумные лампы для увеличения амплитуды или мощности сигнала.

Вакуумная труба

В то время как в обычном (твердотельном) предусилителе для этой работы используются транзисторы и операционные усилители.

Транзистор

Сигнал, который исходит от картриджа проигрывателя, очень слабый.Обычно около 5 мВ для стандартного картриджа MM. И поэтому необходим дополнительный каскад усиления, прежде чем он достигнет того же уровня сигнала, который выводится, например, с проигрывателя компакт-дисков или цифрового стримера.

И эта потребность в дополнительном усилении — половина причины, по которой проигрывателю нужен фонокорректор, а для других источников сигнала (проигрыватели компакт-дисков и т. Д.) — нет.

Другая половина причины, по которой проигрывателю нужен предусилитель, — это коррекция RIAA. Когда записываются записи, низкие частоты (нижние тона) сильно уменьшаются до того, как музыка будет вырезана на пластинке.Это сделано для того, чтобы уменьшить физическое пространство, которое требуется каждой песне на пластинке. Чтобы можно было разместить больше песен с каждой стороны. Таким образом, другая важная задача фонокорректора — значительно увеличить басы и уменьшить высокие частоты, чтобы исправить этот процесс, чтобы музыка снова звучала правильно.

В ламповом фонокорректоре схема, необходимая для усиления и коррекции RIAA сигнала, построена на электронных лампах. Пока эта схема построена на транзисторах (или операционных усилителях) в обычном твердотельном фонокорректоре.

Ламповые усилители реагируют иначе, чем транзисторные усилители, когда уровни сигнала приближаются и достигают точки ограничения. В ламповом усилителе переход от линейного усиления к ограничению менее резкий, чем в твердотельном устройстве, что приводит к меньшему искажению в виде решетки в начале ограничения. (Источник: Википедия)

И это основная причина, по которой так много студийных музыкантов, гитаристов и любителей домашнего стерео предпочитают ламповые усилители. Более мягкий клиппинг, обеспечиваемый лампами, обеспечивает более теплый и приятный характер звука.

Плюсы лампового фонокорректора

1. Шелковисто-гладкий теплый приятный звук

Домашняя стереосистема, в которой используется ламповое усиление, обычно будет иметь гораздо более теплый и приятный характер звука, чем обычное усиление на твердотельных транзисторах.

Это обеспечивается более мягкими характеристиками отсечки и переходных процессов ламп.

И чтобы еще больше разобраться в этом, энтузиасты домашней стереосистемы часто предпочитают ламповое усиление по двум причинам.

Во-первых, они просто отдают предпочтение теплому и приятному звуку в целом. И хотят максимально «раскрасить» звуковой характер своей стереосистемы в этом направлении. Чем теплее, тем лучше.

Другая причина в том, что у них есть другие стереокомпоненты (динамики, картридж и т. Д.), Которые находятся на более яркой / более холодной стороне звукового спектра. И они хотят сбалансировать это, добавив ламповый предусилитель или усилитель с более теплым звуком, чтобы добиться хорошего баланса звуковых характеристик между различными стерео компонентами.В мире Hi-Fi и домашней стереосистемы это часто называют «балансировкой».

2. Выглядит круто

Другой, более незначительной причиной выбора ламповых предусилителей является их стильный ретро-внешний вид.

Это действительно что-то особенное, когда вы выключаете свет и слушаете приятную расслабляющую музыку, пока лампы светятся в темноте.

Однако это не та функция, которой мы можем воспользоваться на всех ламповых фонокорректорах, поскольку лампы иногда спрятаны внутри корпуса.Это также зависит от типа трубок. Некоторые трубки светятся больше, чем другие.

3. Возможность обновления

Звук лампового предусилителя в значительной степени определяется типом и качеством ламп. (При условии, что это настоящая ламповая конструкция.) Таким образом, всегда есть возможность перейти на другую, лучшую лампу, чтобы изменить и улучшить характер звука и качество звука в будущем.

Минусы лампового фонокорректора

1. Стоимость

Как парень, у которого нет большого бюджета на приобретение стереооборудования (надеюсь, в будущем), самый большой недостаток ламповых предусилителей, который я обнаружил, — это их стоимость.

Похоже, энтузиастов ламп совсем не интересует оборудование стоимостью менее 1000 долларов. И, честно говоря, ламповых предусилителей стоимостью ниже 1000 долларов на выбор не так много. А ниже 300 долларов или около того действительно трудно найти что-то, что, казалось бы, стоило бы купить тому, кто увлечен качеством звука.

Есть и бюджетные, которые можно купить менее чем за 300 долларов. Но они не всегда кажутся подлинными лампами и, как правило, не получают особой любви и похвалы от винилового сообщества.

Некоторые дешевые ламповые предусилители, откровенно говоря, кажутся немного бесполезными. Как обычная твердотельная конструкция с трубкой, брошенной в середину, чтобы она выглядела как конструкция трубки … Просто наблюдение, я могу ошибаться …

На мой взгляд, вы можете купить хороший обычный твердотельный фонокорректор менее чем за 200 долларов. На момент написания этой статьи. Как и в случае с отмеченным наградами Rega Fono Mini A2D, мы много говорим о Vinyl Restart.

Но для лампового фонокорректора не похоже, что 200 долларов достаточно, чтобы купить хороший.Требуется больший бюджет.

2. Время прогрева

В отличие от твердотельного фонокорректора, который можно включить в тот самый момент, когда вы хотите послушать музыку, ламповым предусилителям требуется время для разогрева, поскольку они будут звучать наилучшим образом.

Время разогрева обычно составляет около 30 минут.

Итак, стереосистема, в которой используется ламповый фонокорректор и ламповое усиление в целом, требует небольшого планирования при повседневном использовании. Например, включить его за 30 минут до того, как вы начнете вращать винил, чтобы дать ему время нагреться.

3. Износ труб

В отличие от транзисторов, которые служат десятилетиями, лампы изнашиваются и требуют замены через определенные промежутки времени.

Таким образом, помимо более высокой стоимости покупки, существуют еще и текущие расходы.

И лампы могут быть довольно дорогими. Так что эксплуатационные расходы могут быть значительными.

Еще хуже, если вы из тех, кто иногда забывает выключить. Если вы забудете выключить ламповый предусилитель после использования, лампы изнашиваются еще быстрее.

Лучший доступный ламповый фонокорректор

На мой взгляд, вы можете купить приличный твердотельный (не ламповый) фонокорректор за 50–100 долларов. И хороший по цене от 100 до 200 долларов. Два моих фаворита — Pro-Ject Phono Box MM и отмеченный множеством наград Rega Fono Mini A2D, который я использую сам (ссылки на Amazon).

Итак, это будет наша система отсчета, когда мы обсудим соотношение цены и качества доступных ламповых фонокорректоров в этом разделе. Достойный менее чем за 100 долларов.И хороший, менее чем за 200 долларов.

Фонокорректоры

на ламповых лампах довольно быстро становятся дорогими, поэтому в диапазоне от 50 до 200 долларов выбор не из многих. Из четырех ламповых фонокорректоров, которые я считаю самыми популярными на данный момент ниже 500 долларов, только один имеет комфортную цену ниже 200 долларов.

Позвольте мне подчеркнуть, что я не гуру ламповых фонокорректоров. Так что, пожалуйста, проведите и свое собственное исследование. С учетом сказанного, мои выводы основаны на большом количестве исследований в сообществах и форумах, где люди действительно являются гуру в этих вещах.Так что, в конце концов, в этом должна быть большая ценность.

Давайте посмотрим на 4 ламповых предусилителя, которые я считаю самыми популярными за $ 500. Начиная с самого дешевого, исходя из цен на момент написания этой статьи.

Вы также можете ознакомиться с моей статьей о лучших ламповых фонокорректорах, где вы найдете исчерпывающий обзор ламповых фонокорректоров.

1. Nobsound Little Bear T7 ($)

Единственный в этом списке, который стоит намного меньше 200 долларов.К сожалению, он получил действительно неоднозначные отзывы. Кажется, что он был разработан с упором на низкую стоимость. За счет качества звука. Но если вам нужен ламповый фонокорректор как можно дешевле, это лучший выбор. В свою пользу, это выглядит действительно круто, и, как сообщается, качество звука немного улучшится, если вы купите набор лучших ламп, чтобы заменить оригиналы с самого начала.

Щелкните здесь, чтобы прочитать отзывы и узнать цену на Amazon.

2.Bellari VP-130 ($$)

Как и Nobsound Little Bear T7, Bellari VP-130 также получил неоднозначные отзывы. Некоторые утверждают, что это не настоящий ламповый предусилитель, а скорее твердотельный предусилитель с лампой, вставленной в схему, чтобы он выглядел как настоящий ламповый предусилитель. Я видел изображения внутренней схемы, которые указывают на некоторую правду в этом. Но многим пользователям это тоже нравится.

Щелкните здесь, чтобы прочитать отзывы и узнать цену на Amazon.

3.Nobsound Маленький Медведь T11 ($$)

В отличие от двух ламповых предусилителей, которые мы обсуждали до сих пор, этот, кажется, получил немного любви и похвалы в сообществе виниловых пластинок. Даже среди ламповых энтузиастов. За свои деньги это один из двух ламповых фонокорректоров, которые я бы подумал о покупке для использования с приличным проигрывателем виниловых пластинок. Другой — Pro-Ject Tube Box S2, следующий в списке.

Щелкните здесь, чтобы прочитать отзывы и узнать цену на Amazon.

4. Pro-Ject Tube Box S2 ($$$)

Pro-Ject Tube Box S2, кажется, рассматривается виниловым сообществом как предмет настоящего качества и очень хороший вариант для выбора доступного лампового предусилителя, обеспечивающего хорошие звуковые характеристики.

Это сделано для людей, которым нравится качество звука. Никаких уловок здесь не сообщается.

Чтобы получить хороший обзор Pro-Ject Tube Box S2 на YouTube, ознакомьтесь с обзором Techmoan, нажав здесь.

Трудно сравнить его с Nobesound T11, не имея возможности напрямую протестировать и сравнить их. Но все плохие отзывы, которые я читал о Nobesound T7, заставили меня задуматься и о Nobesound T11. Может быть иррациональное мышление, но все равно.

Итак, доступный ламповый фонокорректор, который я считаю лучшим кандидатом для моего Rega Planar 2, — это Pro-Ject Tube Box S2.

Щелкните здесь, чтобы узнать цену на Pro-Ject Tube Box S2 на Amazon.

Заключение

В этой статье перечислены основные плюсы и минусы (доступных) ламповых фонокорректоров.

И из того, что я обнаружил, главный недостаток обычных энтузиастов винила, которые регулярно тратят средства на домашнюю аудиосистему, — это расходы, связанные с покупкой лампового фонокорректора хорошего качества.

I Хороший обычный твердотельный фонокорректор можно купить менее чем за 200 долларов. По моему мнению.

Отличный тому пример — Rega Fono Mini A2D, удостоенный множества наград.

Чтобы получить ламповый фонокорректор с аутентичным дизайном и одинаковым качеством звука, вам нужно потратить немного больше.

Так что переход на обычный фонокорректор — самый безопасный вариант, если у вас есть бюджет в 200 долларов.

Если вы можете поднять ставку до 400 долларов или около того и хотите получить теплый ровный звук лампового фонокорректора, то Pro-Ject Tube Box S2 — это то, что я считаю лучшим и самым безопасным выбором.

Обновление: теперь я приобрел Pro-Ject Tube Box S2. Прочтите мой обзор здесь.

inDiscreet Phono Pre-усилитель [английский]

TNT inDiscreet Phono предусилитель

Очень нескромный взгляд в глубину своей канавки

[Итальянская версия]

Изделие: фонокорректор TNT InDiscreet
Компания: не продается , TNT-Audio бесплатно Дизайн своими руками
Прибл. Стоимость: 50-75 $ / евро (только комплектующие)
Автор: Джорджио Поццоли — TNT Италия
Опубликовано: март 2003 г.

Я почти слышу ваши голоса: «Еще одна фонокоррекция! А это третья! Нет необходимости в еще одной фонокоррекции.»

Возможно, вы правы. Но с одной стороны, Лючио попросил у меня очень недорогой фонокорректор. С другой стороны, я хотел чего-то, что могло бы глубже проникнуть в мой винил. И, наконец, я определенно хотел дизайн получше, чем предыдущие, учитывая мой мягкий и совсем не превосходный характер …

Фонокорректор

Итак, вот результат: довольно простой, но точно своеобразный твердотельный фонокорректор с двумя разными вариантами питания: аккумулятор (с зарядным устройством) или обычный.

Революции в любом случае нет: все используемые техники, безусловно, хорошо известны, хотя и практически не используются.

Схема довольно проста: первый каскад представляет собой базовый транзисторный дифференциальный усилитель с некоторой локальной обратной связью; после этого идет классическая пассивная сеть RIAA, за которой следует еще один транзисторный дифференциальный усилитель с некоторой локальной обратной связью и эмиттерным повторителем для уменьшения выходного сопротивления.

Ничего более, кроме небольшой обратной связи с выхода на вход второго усилителя дифференциала.Вы скажете ужасно — обратная связь ввода / вывода там, где она не нужна, но гораздо хуже этого: это положительная обратная связь, а не отрицательная !!!

Хорошо, теперь вы думаете, что я сконструировал первый фонокорректор в истории. Неправда, на самом деле я уверена, что не первая. Много лет назад положительная обратная связь была применена в другом фонокорректоре — Pulltech. Если вы никогда об этом не слышали, вам лучше провести небольшое исследование, потому что миф о том, что Pulltech не был особой конструкцией, — это всего лишь миф.Он был особенно известен своей высокой динамикой … Возможно, многие другие делали то же самое, но я не знаю. Что я действительно знаю, так это то, что схему Pulltech считали довольно сложной для настройки …

Возвращаясь к схеме, сначала я уменьшил величину обратной связи на высокой частоте с помощью фильтра нижних частот, просто чтобы избежать каких-либо проблем со стабильностью. Собственно говоря, у меня никогда не было такой проблемы, поэтому фильтр пропал.

Эффект от этого небольшого количества PFB заключается в том, чтобы обеспечить исключительное воздействие на звук: он действительно стал намного более живым, напористым и ритмичным.Когда я впервые добавил положительный отзыв к прототипу, я спросил свою жену, которая только что вошла в комнату, обнаружила ли она что-нибудь другое в звуке, и она сразу же ответила, что он был более живым, даже не уделяя особого внимания звуку!

Это можно рассматривать как неортодоксальный подход к воспроизведению звука и высокой точности, как использование расширителя. Дело просто не в том: с технической точки зрения это совсем не то же самое.

Я постараюсь сделать это очень простым.

Идеальный усилитель — это линейная схема : это означает, что удваивая вход на заданной частоте, удваивается и выход. Обратите внимание, что это не гарантирует, что выходной сигнал имеет ту же форму волны, что и входной, потому что не требует плоской частотной характеристики: например, фильтр нижних частот представляет собой линейную схему, и если вы пропустите прямоугольную волну через нижнюю пройти фильтр, форма волны округляется в большую сторону. В идеале обратная связь тоже является линейной операцией.

Расширитель, напротив, не является линейной схемой: для увеличения динамики, если вы удвоите вход, выход увеличивается больше, чем в два раза.

Наша схема является линейной, поэтому ее не следует путать с расширителем. Но каков же тогда эффект от положительной обратной связи?

Ну, у любой линейной цепи есть характеристика под названием : запас устойчивости : как следует из названия, это указывает, насколько далеко схема находится от колебаний.

Если вы разрабатываете схему для обеспечения наилучшего запаса устойчивости, часто это означает, что нужно сделать ее медленной, а в некоторых случаях лучший способ сделать ее быстрее — это уменьшить ее запас устойчивости.Это то, что было сделано на нашей фонокоррекции.

Если запас устойчивости недостаточен, очевидно, что схема становится генератором (возможно, немного прерывистым, поэтому не очень хорошим …). Но в нашем случае этого не происходит: мне никогда не удавалось обнаружить какие-либо автоколебания, и при моделировании снижение запаса устойчивости кажется минимальным.

Итак, перед нами очень быстрый и музыкальный усилитель с хорошей стабильностью и большой отдачей.Есть проблемы с этим?

Общее усиление очень высокое, а минимальный уровень шума очень низкий. Я проверил это как с фонокорректорами MM с нормальным выходом, так и с MC с выходом 2 мВ картриджи с очень хорошими результатами. Может использоваться также со средне-низкими выходной мощности (0,3 мВ) картриджей MC, но на этих уровнях минимальный уровень шума может быть обнаруживается во время «пианиссимо» в классических записях с низким уровнем шума, хотя это вообще не создает реальных проблем с прослушиванием.

Наконец, обратите внимание, что несколько компонентов нестандартных значений, присутствующих в схеме, на практике получаются путем параллельного размещения двух стандартных значений:

Р8

12к // 12к

C2

0.047 мкФ // 4,7 нФ

C3

0,1 мкФ // 0,1 мкФ

C4

15 нФ // 1,5 нФ

Базы транзисторов Q2 и Q4 рекомендуется подключать НЕ к заземляющей пластине, а к линии заземления канала около C1 и R10 соответственно

Электроснабжение от сети

Фонокорректор изначально был рассчитан на работу от батарей, поэтому обязательным условием было низкое потребление тока.На самом деле, ток составляет около 7 мА, что является довольно низким значением (кстати, вы думаете, что он должен издавать медленный и слабый звук при таком низком потреблении тока? Я просто подумал о том же, перед Я слушал …).

Это очень помогло, позволив использовать довольно простой и не очень, по сути, источник питания, хотя и с очень особыми характеристиками.

Первая проблема, схема требует двойного несимметричного напряжения питания.Чтобы избежать затрат на два разных силовых трансформатора или трудностей с поиском маломощного трансформатора с двойным вторичным напряжением 30 В (это не так просто, понимаете?), Я решил использовать схему выпрямителя с удвоением напряжения для положительное напряжение питания (самое высокое) и нормальное для отрицательного.

Просто чтобы дать обеим сторонам … равные возможности для внесения хорошего количества пульсаций, обе схемы сведены к минимуму: всего три выпрямительных диода (быстрое восстановление).Несмотря на то, что конденсаторы фильтра небольшие, пульсации уменьшаются из-за необходимого низкого тока.

В любом случае, несколько десятых милливольтных пульсаций, исходящих от конденсаторов, устраняются двумя каскадными регуляторами напряжения на каждой линии питания.

Первый регулятор представляет собой простой умножитель емкости с использованием полевого МОП-транзистора. Напряжение затвора полевого МОП-транзистора поддерживается почти фиксированным RC-фильтром (C6-C7-R3 и C8-C9-R7) с очень большой постоянной времени (220 с и 470 с соответственно: требуется 20 и 40 минут, чтобы достичь 95% от номинального значения). конечное напряжение…). Выходное напряжение программируется делителем напряжения (R1-R2 и R5-R6).

Используются силовые МОП-транзисторы с N-каналом и P-каналом, IRF630 и IRF9630 — подойдет почти любой другой силовой МОП того же типа. Обратите внимание на R4 и R8: это ограничители затвора, резисторы, размещенные как можно ближе к затвору, чтобы подавить любые возможные автоколебания. Если вы слышите шум моторной лодки, переместите резисторы ближе к штырю затвора и / или увеличьте номинал резисторов.

Второй регулятор основан на очень распространенной (по крайней мере, в аудио) микросхеме шунтирующего регулятора TL431.Согласно схематическому обозначению, его поведение очень похоже на программируемый прецизионный стабилитрон; его динамический импеданс составляет порядка 0,2 Ом!

Интегральная схема работает таким образом, что напряжение между анодом (нижний вывод на схеме) и опорным (центральное соединение с очень высоким импедансом) не может превышать 2,5 В. Таким образом, ток в резисторе (R12 и R14), расположенном между этими двумя точками, является фиксированным, и вы можете запрограммировать «напряжение стабилитрона», просто поместив дополнительный резистор (R11 и R13) между эталоном и катодом: регулируемое напряжение Vreg. расчет выглядит следующим образом:

Vreg = (1 + R11 / R12) * 2.5в

Еще один резистор (R9 и R10) необходим для создания перепада входного напряжения до регулируемого; Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить протекание достаточного тока через интегральную схему без превышения ее максимальной рассеиваемой мощности.

При таком двойном регулировании отсутствует риск возникновения пульсаций питания на фонокорректоре!

Зарядное устройство

Ну, как я уже писал ранее, фонокорректор может питаться от батареи.Аккумулятор и зарядное устройство полностью заменяют описанный выше источник питания от сети.

Первоначальная идея заключалась в использовании недорогой батареи, поэтому были выбраны никель-кадмиевые батареи на 9 В. В настоящее время я ими больше не пользуюсь: серия из четырех в конце концов стоит недешево. Большим преимуществом свинцово-кислотных (Pb) батарей является размер: батареи на 9 В могут поместиться практически в любой корпус и занимают гораздо меньше места, чем их никель-кадмиевые эквиваленты.

Еще одно соображение. На мой взгляд, устройство должно быть постоянно включено, а это означает более одного цикла зарядки в день.Зарядное устройство было разработано так, чтобы фонокорректор мог работать во время зарядки аккумуляторов, поскольку обратное означало бы, что устройство будет недоступно в случае необходимости. Так что в итоге время автономной работы оказалось намного ниже ожидаемого, батареи стоили не так низко, и, что еще хуже, их преимущества до сих пор не были очевидны!

Подведение итогов: зарядное устройство предназначено для тех, кто действительно хочет поэкспериментировать с фонокорректором с питанием от аккумулятора. Всем остальным рекомендуется питание от сети.Прозрачный?

Я почти не слышу никакой разницы в том, включено ли зарядное устройство или нет (только очень небольшой гул, когда голова находится рядом с динамиком, а громкость установлена ​​на максимум, уровень, который определенно невозможно использовать на практике). В любом случае имеется переключатель (SW1) для полного отключения аккумулятора от зарядного устройства. Также есть еще один триггерный переключатель (SW2, нормально разомкнутая кнопка или аналогичное устройство) для перезапуска цикла зарядки в любое время.

Причиной высокой устойчивости к фоновому шуму, несомненно, является наличие батарей параллельно источнику питания, а также, возможно, тот факт, что это источник постоянного тока с высоким сопротивлением.

Обратите внимание, что блок питания и зарядки аккумулятора плавает относительно земли и заземляется только через аккумулятор; в любом случае проще анализировать схему зарядного устройства, используя в качестве эталона отрицательную шину питания.

Выпрямитель и регулировка действительно базовые: из-за наличия батареи они практически не должны влиять на звук. VR1 устанавливает регулируемое напряжение питания (не менее 44-45В).Потребляемая мощность при зарядке аккумулятора составляет порядка 25-30 мА.

Если смотреть на все с точки зрения блока питания, батарея подключена к положительной шине питания и имеет управляемый напряжением источник постоянного тока, подключенный между ее отрицательным полюсом и отрицательной шиной питания.

При полной зарядке источник тока отключен. Операционный усилитель на входе полевого транзистора, U2, сравнивает напряжение отрицательного полюса батареи с уровнем, который можно предварительно установить с помощью подстроечного резистора VR2.Когда напряжение отрицательного полюса батареи увеличивается слишком сильно по сравнению с отрицательной шиной питания (то есть напряжение батареи падает слишком сильно по мере того, как батарея разряжается), включается источник постоянного тока. В качестве операционного усилителя я использовал LF356, очень старый аппарат, который у меня был в ящике для мусора; любой другой усилитель с входом на полевых транзисторах должен работать, но обратите внимание на примечание о D2 ниже.

Система сравнения имеет встроенный гистерезис (обратите внимание на положительную обратную связь на U2 от R2): если источник тока активен (выход операционного усилителя имеет большой положительный уровень), уровень заряда батареи, необходимый для отключения источника тока намного выше, чем требуется для включения источника тока, когда он выключен.Таким образом, аккумулятор подвергается непрерывным циклам зарядки-разрядки по мере необходимости.

VR3 управляет током зарядки аккумулятора: обратите внимание, что часть протекающего через него тока в любом случае не идет на аккумулятор, и эта часть тока также отводится схемой предварительного усиления: лучшее решение для точной установки тока необходимое значение — отключить положительный полюс аккумулятора и измерить соответствующий ток. Общий требуемый ток в моем случае составляет около 25 мА.

Обратите внимание также на D2 и D3.

D2 создает стабилизированный источник питания с напряжением, безопасным для любого обычного операционного усилителя: положительное напряжение шины находится на пределе для операционных усилителей + -22 В, поэтому D2 снижает 43,5 В примерно до 36,5 В с большим запасом; Если вы используете операционный усилитель с абсолютным максимальным напряжением питания + -18 В, необходимо увеличить напряжение стабилитрона D2 до 10 В.

D3 вместо этого сдвигает напряжение отрицательного полюса батареи в более высокий диапазон напряжений, которым можно легко управлять с помощью входа операционного усилителя.Фактически, это решение является обязательным, поскольку большинство операционных усилителей не могут правильно сравнивать напряжения, которые находятся слишком близко к шинам питания.

Чтобы установить правильное пороговое напряжение окончания заряда, вы должны настроить все другие правила, как описано ранее, а затем полностью переместить VR2 на отрицательную шину и перезапустить цикл зарядки. Таким образом, зарядка будет продолжаться бесконечно. По прошествии времени, необходимого вашим батареям, вам следует медленно переместить VR2 в центральное положение, остановившись, как только процесс зарядки закончится.Еще раз убедитесь, что все в порядке, перезапустив цикл зарядки: поскольку аккумулятор уже полностью заряжен, цикл должен завершиться автоматически через несколько минут или даже секунд.

Гораздо более простым, но гораздо менее удобным решением, очевидно, могло бы стать использование внешнего зарядного устройства. Учтите, что полная зарядка в теории длится несколько часов, как вы скоро обнаружите. По сути, батарея здесь не более чем роскошный, очень большой конденсатор, дающий некоторую автономию от внешних шумных источников питания.

Два байпасных конденсатора источника питания в фонокорректоре могут оказаться ненужными. На самом деле я добавил их, просто чтобы обезопасить себя, но позже, когда я обнаружил совсем другой уровень шума в двух каналах, я был очень удивлен, обнаружив, что более высокий уровень шума был вызван неправильным подключением одного из конденсаторов. Так что, по моему мнению, их установка определенно обязательна.

Строительство

Прототипы представляют собой две коробки с экранированным шнуром между двумя коробками.Шнур с обоих концов припаян к платам.

Версия с сетевым блоком питания имеет фонокорректор в одном корпусе и блок питания в другом.

Версия с батарейным питанием имеет фонокорректор в одном корпусе и зарядное устройство в другом, но батареи находятся внутри корпуса фонокорректора.

В обоих случаях экран кабеля заземляется только со стороны фонокорректора. Также должен быть зажим для подключения заземления от проигрывателя: зажим должен быть подключен к заземлению цепи и коробке; все входные и выходные контакты RCA должны быть изолированы от коробки.

Фонокорректор построен на односторонней плате, медная сторона которой используется только как заземляющая пластина, а источник питания — на предварительно просверленной плате. Все соединения практически «в воздухе».

Некоторые из вас писали мне с просьбой дать дополнительные инструкции по этой технике: пожалуйста, ознакомьтесь с инструкциями по сборке для получения дополнительной информации.

Заключение

Когда пару лет назад Лючио попросил меня разработать недорогой фонокорректор, я был очень заинтригован.Моя идея заключалась в том, чтобы попытаться создать что-то действительно хорошее по очень низкой цене.

Возможно, прототип не соответствует первоначальной идее, поскольку в итоге были использованы некоторые высококачественные компоненты — это было необходимо для справедливого сравнения схемы с другими высококачественными фонокорректорами.

В любом случае, для его реализации не нужны дорогие компоненты. Если вы хотите, вы можете, например, использовать недорогие полиэфирные конденсаторы вместо полипропилена и обычные контакты RCA вместо позолоченных.Реализация с двумя коробками позволяет использовать обычные трансформаторы вместо тороидальных. Это повлияет на звук, но общая стоимость может быть очень низкой (50-75 долларов / евро).

О звуке? Что ж, это тот агрегат, о котором говорил Лючио в обзоре BlackCube + PWX. Это был только предварительный прототип, а не окончательная версия — на самом деле схема со временем становилась все проще и проще, а звук продолжал улучшаться.

Список деталей

Фонокорректорный предусилитель (количество на 1 канал)

Кол-во

Тип

Значение

Атрибуты

Номер ссылки

1

С

100 пФ

35V полипропилен

C1

1

С

0.047 мкФ

35V полипропилен

C2a

1

С

4,7 нФ

35V полипропилен

C2b

2

С

0,1 мкФ

35V полипропилен

C3a, C3b

2

С

0.015 мкФ

35V полипропилен

C4a

1

С

1,5 нФ

35V полипропилен

C4b

1

С

0,01 мкФ

35V полипропилен

C5

1

С

10 мкФ

35V полипропилен

C6

1

С

4700 мкФ

63В электролитический

C7

1

С

4700 мкФ

25В электролитический

C8

5

Транзистор

BC109B

Q1, Q2, Q3, Q4, Q5

1

R

68к

1 / 4W 1% Holco или металл

Р1

4

R

100 тыс.

1 / 4W 1% Holco или металл

R2, R3, R12, R13

4

R

324

1 / 4W 1% Holco или металл

R4, R5, R14, R15

3

R

33к

1 / 4W 1% Holco или металл

R6, R10, R16

1

R

51.1к

1 / 4W 1% Holco или металл

R7

2

R

12к

1 / 4W 1% Holco или металл

R8a, R8b

2

R

47к

1 / 4W 1% Holco или металл

R9, R17

1

R

6.8М

1 / 4W 1% Holco или металл

R11

1

R

10к

1 / 4W 1% Holco или металл

R18

1

R

330 тыс.

1 / 4W 1% Holco или металл

R19

4

Контакт RCA

Женский

Позолоченный, изолированный

1

Зажим заземляющего шнура

Позолоченный

Блок питания от сети (по одному на оба канала)

Кол-во

Тип

Значение

Атрибуты

Номер ссылки

7

С

4700 мкФ

25В электролитический

C1a, C1b, C2a, C2b, C4, C5, C8

2

С

2200 мкФ

63В электролитический

C3, C6

2

С

0.Пленка 47 мкФ

63В

C7, C9

3

Диод

BYV27-100

Быстрое восстановление

D1, D2, D3

1

МОП-транзистор

IRF630

M1

1

МОП-транзистор

IRF9630

м2

2

R

4.7к

1/4 Вт

R1, R6

1

R

33к

1/4 Вт

R2

2

R

100 тыс.

1/4 Вт

R3, R7

4

R

1/4 Вт

R4, R8, R12, R14

1

R

12к

1/4 Вт

R5

1

R

470

1/4 Вт

R9

1

R

82

1/4 Вт

R10

1

R

10к

1/4 Вт

R11

1

R

2.7к

1/4 Вт

R13

2

IC

TL431

Регулятор напряжения

У1, У2

1

Трансформатор

Вторичный 15 + 15В

20ВА

TR1

1

Розетка блока питания IEC

со встроенным радиочастотным фильтром и предохранителем

1

Предохранитель

125 мА

Зарядное устройство (по одному на оба канала)

Примечание: или блок питания от сети или требуется зарядное устройство)

Кол-во

Тип

Значение

Атрибуты

Номер ссылки

2

С

0.47 мкФ

63V пленка

C1, C2

3

С

4700 мкФ

63В

C3, C4, C5

1

Диод

BYV27-100

D1

2

Стабилитрон

6.8В (или больше, см. Текст)

Д2, Д3

4

Диод

Светодиод, цвет: красный

Д4, Д5

4

Диод

1N4148

Д6, Д7

1

Транзистор

2N2222

Q7

1

R

1/4 Вт

Р1

1

R

47к

1/4 Вт

R2

2

R

10к

1/4 Вт

R3, R4

1

R

4.7к

1/4 Вт

R5

1

Переключатель

2-ходовой, 2 позиции

SW1

1

Переключатель

1 ходовой, 2 позиции

SW2

1

IC

LM317

Регулятор напряжения

U1

1

IC

LF356

Операционный усилитель с полевым входом

U2

1

Горшок для триммера

50к

1/4 Вт

VR1

1

Горшок для триммера

50к

1/4 Вт

VR2

1

Горшок для триммера

100

1/4 Вт

VR3

1

Трансформатор

Вторичный 24 + 24В

10ВА

TR1

1

Розетка блока питания IEC

со встроенным радиочастотным фильтром и предохранителем

TR1

1

Предохранитель

125 мА

TR1

ПП !!! : Благодаря одному из наших читателей (Диего Поццоли), создавшему TNT InDiscreet, мы теперь можем предоставить вам полные схемы для рисования и изготовления необходимых печатных плат InDiscreet.Инструкции и пошаговая процедура собраны в единый (небольшой) PDF-файл.

© Copyright 2003 Джорджио Поццоли — https://www.tnt-audio.com

Руководитель: Том Браун

Возрождение фонокоррекции | Скальный грот

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

8 марта 2008 г. 2:45:19 GMT

Итак, какие транзисторы дадут лучшую производительность в стиле ZenTech?

Спасибо всем за ваш вклад.

Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

8 марта 2008 г. 3:10:41 GMT

XTRProf
Я полагаю, вы говорите о картридже MC с НИЗКИМ выходным сигналом?
В этом случае я бы попробовал более доступный BC638, если вы не можете легко получить BC878 или BC880.Несколько лет назад они даже использовали для этой цели устройства вывода мощности из-за их очень низкого импеданса, который помогал соответствовать таковому у МС с малой выходной мощностью.
Алексей

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

8 марта 2008 г. 4:20:19 GMT XTRProf
Я полагаю, вы говорите о картридже MC с НИЗКИМ выходным сигналом?
В этом случае я бы попробовал более доступный BC638, если вы не можете легко получить BC878 или BC880.Несколько лет назад они даже использовали для этой цели устройства вывода мощности из-за их очень низкого импеданса, который помогал соответствовать таковому у МС с малой выходной мощностью.
Alex

Да, пусть LOMC попробует это с фонокорректором Bellari 30 дБ. Да, я знаю, что этого будет недостаточно, так как мы должны стремиться к усилению примерно от 60 до 70 дБ. Так есть ли способ увеличить усиление этой схемы почти до 30 дБ? Вместе с Bellari это будет около 60 дБ.

Хорошо, я попробую BC 878 и 880 сначала b4 для BC638.По вашему мнению, самый низкий относительный шум и самый высокий уровень hfe — лучший способ, не так ли? Я попробую для этого школьника сперва b4 пойти на более проработанную схему с более высоким коэффициентом усиления в направлении качества звука Грэма Сли.

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

8 марта 2008 г. 13:44:27 GMT

Сегодня нашел несколько транзисторов Дарлингтона B938A производства Matsushita и купил их в надежде сделать некоторое ребазирование, чтобы приспособиться к нему позже.Мне кажется интересным использование Дарлингтона в фонокорректоре. Однако не могу найти BC 878 n 880. Нашел также некоторые BC 636, но не уверен, какая версия Moto или Siemens указана в таблице. Чтобы узнать больше, нужно провести небольшое исследование.

FritzS
Был здесь какое-то время!

Звук Голубого Дуная
Звук Голубого Дуная

Сообщений: 1,356


Сообщение FritzS от

9 марта 2008 г. 4:30:54 GMT
Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

FritzS
Был здесь какое-то время!

Звук Голубого Дуная
Звук Голубого Дуная

Сообщений: 1,356


Сообщение FritzS от

9 марта 2008 г., 5:44:26 GMT Freiedrich
Проф. Пытается делать это по-своему, без меня.C.s или сложность.
Alex
Alex — ACK
моя публикация — это только предложение об использовании BJT или JFET для малошумных MC pre

1) и 2) чистые дискретные предварительные версии MC

1) используйте 2N4401, 2N4403 или 2N5210, 2N5087

2) Рисунок 1 — Предусилитель с подвижной катушкой (после Дугласа Селф), использование 3 x 2SB737
Рисунок 2 — Предусилитель с подвижной катушкой (после Джона Линсли-Худ), использование BD437 / 438

3) Это предложение об использовании LSK389B JFET в MC входной каскад

www.audioxpress.com / magsdirx / ax / addenda / media / colin_fig2_correx.pdf

Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

, 9 марта 2008 г., 6:00:07 GMT

XTRProf
Кстати, на чертеже не очень понятно, где это важно. Напряжение питания должно быть -12В.
Не +12 В, как кажется.
Алексей

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

9 марта 2008 г. 12:56:04 GMT XTRProf
Кстати, на чертеже не очень понятно, где это важно. Напряжение питания должно быть -12В.
Не +12 В, как кажется.
Alex

У меня есть все детали, кроме высококачественных проводов OCC для подключения, так как магазин проводов своими руками уже закрыт после того, как я позвонил им в 20:00 в субботу. Так что до следующей недели ничего не могу сделать. Что касается + или — 12В, не волнуйтесь, это всего лишь 12В. Если схема неправильная, просто подключите наоборот.

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

9 марта 2008 г., 13:04:15 GMT

Привет Фриц,

Спасибо за ссылки.Вау, ты построил все эти головные уборы MC? Отлично, по крайней мере, я могу кое-чему научиться у тебя.

У меня есть статья о LP797, но для меня это слишком сложно, пока я сначала не разберусь с электроникой. Этот LP797 будет чем-то вроде усилителя Graham Slee. Я намереваюсь построить простой mc headamp first b4 до уровня эксперта, как наши гуру здесь. Да, Алекс — один из них.

На самом деле, я начал с дискретных, так как это будет лучшая область обучения, чем через ИС. Кроме того, дискретные обычно звучат лучше, чем усилители ИС, пока мы не научимся настраивать ИС так же хорошо, как дискретные, такие как Грэм.Вот почему эти люди такие гуру, как и все остальные в AV-мире.

Кстати, какой из тех фонокорректоров, которые вы построили, звучит для вас лучше всего? Спасибо.

лев
Был здесь какое-то время!

Команда что это такое?

Сообщений: 3,625


Сообщение leo

9 марта 2008 г. 18:05:47 GMT

Эти Altec traffic должны быть очень хорошими, они тоже продаются по хорошим ценам на ebay.
Я собирался попробовать пару в одном из моих ранних проектов на основе TDA1541, но так и не нашел их

rickcr42
Полностью модифицированный
Покойся с миром, мой хороший друг.

Сообщений: 4,514


Сообщение rickcr42 от

, 9 марта 2008 г., 19:27:38 GMT Предполагается, что эти траффики от Altec будут очень хорошими, они также продаются по хорошим ценам на ebay.
Я собирался попробовать пару в одном из моих ранних проектов, основанных на TDA1541, но так и не нашел их.

Altecs / Peerles trafos очень хорошие действительно, если вы ищете чистую музыкальность.

дело с ebay в том, что как только об этом узнают все, и поскольку у нас очень много людей, готовых заплатить ЛЮБУЮ цену, чтобы получить то, что они хотят, цены в конечном итоге будут завышены для всех. смерть разумного звука в нашей жизни.

Один из возможных вариантов (в зависимости от того, как обстоят дела в том месте, где вы живете) — это часто посещать блошиные рынки и фестивали ветчины.Вы будете шокированы, когда увидите, сколько можно заработать за такую ​​небольшую сумму, если те, кто продает, не собираются вас изнасиловать

Другой?

Используйте CineMags, разработанные тем же парнем (в смысле «группы товаров»), который разработал оригинальный Altecs

cinemag.biz/corporate_profile.html

лев
Был здесь какое-то время!

Команда что это такое?

Сообщений: 3,625


Сообщение leo от

9 марта, 2008 20:57:45 GMT Спасибо, Рик, у нас здесь иногда бывают эти митинги по радио, на них можно заключить серьезные сделки, просто нужно быть в нужном киоске в нужное время
XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

10 марта 2008 г. 5:09:46 GMT

Вау, там хорошие вещи.Вы имеете в виду, что мы все еще можем получить эти вещи? Что ты думаешь об аморфном mc trafos ван дер вине, тамуре и лундуле?

Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

10 марта, 2008 5:54:15 GMT

Грэхэм Сли и другие осознали преимущества широкой полосы пропускания в значительном уменьшении слышимых эффектов щелчков и хлопков с винила.Трансформаторы, используемые в качестве повышающих устройств к основному предусилителю RIAA, имеют недостаточную пропускную способность, чтобы помочь в этом отношении.
SandyK

rickcr42
Полностью модифицированный
Покойся с миром, мой хороший друг.

Сообщений: 4,514


Сообщение rickcr42 от

10 марта 2008 г., 6:02:48 GMT У всех хорошая репутация, но на моей стороне пруда они могут быть немного дорогими (как и американский Дженсенс).Предположительно на высшем уровне — продвинутые трансформеры Стивенса и Биллингтона, произведенные в Великобритании, хотя никогда лично не слышали ни одного, плюс есть азиатские предложения от Silk и Hashimoto «новые дети», но я должен сказать, что бесподобные / altec / cinemags просто звучат «правильно». а в случае восьмеричного крепления Altec / Peerless они плоские, просто круто выглядят, выступая из верхней части коробки для литья хаммонда, окрашенной краской Hammertone

, есть также проблема с шумом. Любое активное устройство даже добавляет немного шума. если небольшая сумма плюс, возникает проблема с питанием активного устройства, которая снова может вызвать шум, гул, сбои и т. д. при переменном токе и возможную потерю динамики при питании от батареи.все методы работают, и все они могут работать на очень высоком уровне SQ, но для меня наиболее естественным звучанием являются пассивные опции, за которыми следует единственный вариант jfet. Leach — это «крутой» дизайн, который фактически однажды был сорван и продан без разрешения под именем Marcof (в конце концов, это была журнальная статья из моей любимой тряпки «Audio»), но звучит немного суховато. Приятно, но сухо

rickcr42
Полностью модифицированный
Покойся с миром, мой хороший друг.

Сообщений: 4,514


Сообщение rickcr42 от

10 марта 2008 г., 6:14:40 GMT Грэм Сли и другие осознали преимущества широкой полосы пропускания в значительном уменьшении слышимых эффектов щелчков и хлопков с винила. Трансформаторы, используемые в качестве повышающих устройств к основному предусилителю RIAA, имеют недостаточную пропускную способность, чтобы помочь в этом отношении.
SandyK

Вот такой черепаховый мужик.

В первую очередь лучшее лекарство от «щелчков и хлопков» — это хорошая чистка, а не «широкополосная» ступень MC.Если записи не подлежат очистке, то либо пора получить новые копии, либо, если старые диски вышли из печати, — хороший динамический шумовой фильтр (DNF, когда-то сделанный Burwen, теперь доступен как единственная ИС от National Semiconductor в серии LM). Это больше касается скорости нарастания каскада в том, как он обрабатывает импульсы, чем полосы пропускания, хотя широкая полоса пропускания может предполагать быстрое время нарастания и спада.

Во-вторых, я использовал пассивные ступенчатые устройства более 5 лет, а до этого (когда мне было около двадцати лет) пробовал все способы активного усиления, которые я мог достать или собрать, и не было соревнований по качеству звука.Даже лучшие из них относятся к более высокому классу C, чем B, если их слушать бок о бок в течение длительного времени. Причина, по которой у нас даже есть активные повышающие устройства, — это экономия средств, а не более

Удален
Удален Участник

Сообщений: 0


Сообщение удалено

10 марта 2008 г. 7:48:54 GMT

Нетронутая пластинка — всегда лучшее решение, но даже новый винил часто бывает загрязнен.Принято считать, что конструкции с широкими полосами Грэма Сли обладают большей устойчивостью к этим проблемам, а влияние таких примесей и т. Д. Гораздо менее заметно.
Я предлагаю вам спросить многих членов Rock Grotto, у которых есть эти продукты, чушь это или нет.
Алексей

pagan

Как мне активировать мою учетную запись?

Сообщений: 81


Сообщение pagan от

10 марта, 2008 8:04:34 GMT Alex
Другая сторона медали…
Если на звуковой дорожке должен присутствовать треск, он все равно удаляется ??

Или что удаляется с / из-за удаления поп?

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

10 марта, 2008 9:39:22 GMT Привет, гуру,

Оба пути — через активный и пассивный — будут иметь свои преимущества и недостатки.Я снова склоняюсь к взглядам Рика. Я не слышал от местных фанатиков, что широкополосная связь с меньшим шумом. Широкополосный звук становится чище и меньше искажений да. Меньший шум может быть достигнут только за счет лучшего прессования, винилового материала, такого как супервинил, половинной скорости мастеринга и, что наиболее важно, из профиля стилуса. Линейный контакт или расширенные версии, используемые Кеотсу, обычно выглядят странно. То же самое может быть для нового профиля Gyger, как и в Goldring 1042. Я еще не слышал стилуса с таким профилем.Другие, которые могут повлиять на то, являются ли правильные VTF и VTA, будь то тангенциальные или 9, 10 или 12 дюймовые рычаги, пластина из алюминия или акрила, а также мы используем провода из серебра или меди для внутренней проводки TT, рычага и картриджа.

С другой стороны, активные ступени, как правило, дают больше мощности или PRAT, но немного более шумно. Пассивный, как правило, звучит чище, имеет лучшую размерность, объемность и более реален и точен. Они также имеют более низкий уровень шума, но за счет удара. Кроме того, без источника питания, который еще может издавать шум, это будет технически более правильно.Да, мы можем сказать, что батарея решит эту проблему, но не забывайте, что батарея также будет издавать шум в результате химической реакции, хотя люди скажут, слышим ли мы их.

XTRProf
Полностью модифицированный
Pssst! Есть запасные конденсаторы?

Сообщений: 5,689


Сообщение XTRProf от

10 марта, 2008 9:47:50 GMT

Да, я тоже решил изменить название темы на Phono Stage Revival, так как материалов, предложений и фишек от всех экспертов и новичков более чем достаточно, чтобы снова вызвать интерес к этой «примитивной» технологии.Так что принесите старое и новое, чтобы поделиться со всеми стариками, средними и молодыми.

8 Аудиосигналы и схемы

ГЛАВА 8

Аудиосигналы и схемы

Главы 5 через покрытые диоды, светодиоды (светодиоды), усилительные устройства и операционные усилители. В частности, мы увидели на высшем уровне, как использовать отрицательную обратную связь с операционными усилителями. Мы будем использовать некоторые схемы и интегрировать их в более сложные схемы.Например, мы покажем другую ситуацию, когда источник постоянного тока используется для установки эмиттерного тока дифференциального транзисторного усилителя.

Основная цель этой главы — обсудить различные типы предусилителей для микрофонов и фонографических картриджей. Обратите внимание, что в этой главе не рассматриваются усилители мощности звука, о которых люди написали целые книги.

Уровни сигналов для микрофонов, фонокартриджей, линейных входов и громкоговорителей

Аудиосигналы измеряются как среднеквадратичное значение напряжения или тока.Синусоидальный сигнал имеет пиковое напряжение, а размах напряжения вдвое превышает пиковое напряжение (рисунок 8-1).

F IGURE 8-1 Синусоидальный сигнал при пике 1 вольт, где по вертикальной оси отложена амплитуда, а по горизонтальной оси — время.

Синусоидальное напряжение не является постоянным напряжением постоянного тока. Оно колеблется между положительным и отрицательным напряжением, и иногда его напряжение равно нулю. Когда мощность рассчитывается по пиковому синусоидальному сигналу, мы фактически получаем половину мощности.Например, пиковое синусоидальное напряжение 10 В p на резисторе 1 Ом дает мощность P = (½) (V p ) 2 /1 Ом = (½) × 10 2 Вт. = 50 Вт. Напротив, постоянное напряжение 10 В на резисторе 1 Ом дает (10 В) 2 /1 Ом = 100 Вт.

По закону Ома мощность пропорциональна квадрату напряжения или тока. Итак, как выразить эквивалентное напряжение V RMS , связанное с пиковым синусоидальным напряжением Vp, которое соответствует напряжению постоянного тока с точки зрения мощности? То есть можем ли мы найти эквивалентное напряжение переменного тока (AC) без коэффициента ½, которое включает (V p ) 2 для формулы мощности P = (½) (V p ) 2 / R ? Давайте предложим новое напряжение под названием V RMS , чтобы представить напряжение переменного тока, имеющее ту же мощность, что и напряжение постоянного тока, которое не требует коэффициента 1/2.Теперь давайте приравняем две формулы мощности следующим образом:

(V RMS ) 2 / R = P = (½) (V p ) 2 / R

Мы можем умножить на R с обеих сторон, чтобы «решить», что V RMS представляет собой V p , что дает

(V RMS ) 2 = (½) (V p ) 2

Теперь извлечем квадратный корень из обеих частей:

Эквивалентно, мы можем найти V p через V RMS , умножив на обе стороны, что дает

В примере для пикового синусоидального сигнала 1 В эквивалентное среднеквадратичное напряжение:

В источниках питания напряжение вторичной обмотки трансформатора может быть RMS = 12 вольт переменного тока, что приводит к пиковому синусоидальному напряжению V p = 12 () вольт пиковое = 16.Пиковое значение 9 вольт.

Аудиосигналы могут быть измерены в виде пиковых, размахов и среднеквадратичных напряжений (или токов). Наиболее распространенным измерением, используемым в счетчиках, является среднеквадратичное значение напряжения. В Таблице 8-1 перечислены различные уровни аудиосигнала.

T ABLE 8-1 Различные уровни звука для аудиоустройств при среднеквадратичном напряжении переменного тока

Уровни выходного сигнала микрофона, показанные в Таблице 8-1, соответствуют нормальным уровням разговора. Очевидно, что размещение их перед музыкальными инструментами может привести к выходным уровням, превышающим номинальные уровни более чем в 100 раз.Фонокорректоры с подвижным магнитом, которые являются наиболее часто используемыми типами, также могут генерировать выходные сигналы порядка от 50 до 100 мВ в зависимости от записи. Что касается аудиосигналов линейного уровня, существуют устройства «старой школы», такие как фонокорректоры, FM-тюнеры и т. Д., Которые могут генерировать сигнал до 70 мВ, но современные проигрыватели CD, DVD и Blu-Ray будут воспроизводить звук. сигналы порядка от 1 вольт до 2 вольт.

Симметричные или дифференциальные аудиосигналы, используемые в студиях вещания или звукозаписи

Аудиосигналы, используемые в бытовом оборудовании, несимметричны, что означает наличие горячего и заземленного провода.На больших расстояниях заземляющий провод, который должен снова экранировать гул или другой шум, сам может быть вызван зашумленными сигналами. Чтобы еще больше снизить наводку шума по проводам, можно использовать симметричный или дифференциальный аудиосигнал.

Когда аудиосигналы передаются по длинным линиям, таким как телефонные линии или кабели микрофонов, выводится сбалансированный или дифференциальный сигнал, и этот сигнал принимается балансным или дифференциальным усилителем. Шум будет индуцироваться или добавляться в синфазном режиме.У симметричной аудиолинии есть два вывода, которые имеют равные и противоположные аудионапряжения относительно земли. Шум индуцируется одинаково на обеих линиях, но с фазой или полярностью как синфазный шумовой сигнал.

Чтобы лучше понять эту концепцию, мы можем попробовать следующий эксперимент, показанный на рис. 8-2, где мы применяем гудящий сигнал, подаваемый на сигнал общей земли, одновременно применяя симметричный линейный аудиосигнал. Как синфазный фоновый сигнал, так и сбалансированный аудиосигнал подключены к общему усилителю (U1A), который усиливает сигналы, относящиеся к земле, тогда как балансный усилитель (U1B) только усиливает сигнал через симметричную линию и отклоняет синфазный фоновый сигнал, относящийся к земле.

F IGURE 8-2 Эксперимент с синфазными и симметричными аудиосигналами.

Этот эксперимент включает подключение выходного сигнала компакт-диска или радионаушников к трансформатору T1 для передачи музыкальных (или голосовых) сигналов. Затем вторичная обмотка T1 передает музыку на контакты 5 и 8, внешние клеммы. На центральном отводе T1 мы добавляем гудящий сигнал через T2, адаптер переменного тока, чтобы обеспечить гудящий сигнал на обоих контактах 5 и 8. На приемном конце есть два разных типа усилителей, дифференциальный режим (также известный как балансный) усилитель через U1B и синфазный (также известный как несимметричный) усилитель через U1A.В сбалансированном режиме «считываются» только напряжения, являющиеся разницей между двумя внешними клеммами T1. Музыкальный сигнал имеет сбалансированный выход на T1, поэтому U1B будет нормально принимать музыкальный сигнал, вычитая гудящий сигнал, который одинаков на обоих выводах вторичной обмотки T1. Этот эффект вычитания учитывает преимущество снижения шума за счет использования усилителей с балансным выходом и балансным входом.

Усилитель синфазного сигнала, суммируя резисторы R8 и R9, добавит гудящий сигнал, подаваемый на центральный отвод T1, для усиления, при этом обнуляя музыкальный сигнал дифференциального режима.Причина, по которой сигнал дифференциального режима обнуляется, заключается в том, что музыкальный сигнал равен и противоположен на контактах 5 и 8, выходные клеммы T1 связаны с землей. Обратите внимание, что лучшего обнуления сигнала сбалансированного режима можно достичь, заменив R8 и R9 потенциометром (потенциометром) 20 кОм или 50 кОм, где средний (ползунковый) вывод потенциометра соединен с контактом 3 U1A и внешними выводами. горшка подключены к контактам 5 и 8 T1. Обратите внимание, что T1, номер по каталогу / детали 273-1380, доступен на RadioShack.

Усилитель синфазного сигнала обычно не используется, и этот эксперимент просто показывает, как его можно использовать. Тем не менее, были системы, в которых как дифференциальные, так и синфазные сигналы передаются по симметричной паре проводов и заземлению. Например, когда я работал на радиостанции, аудиосигнал из студии в передатчик передавался по паре симметричных проводов аудиосигнала. Для включения и выключения передатчика из студии на оба симметричных провода аудиосигнала подавался синфазный сигнал постоянного тока (например.g., +24 В постоянного тока) посредством центрального отвода трансформатора и заземления. Передатчик нормально принял аудиосигнал переменного тока через трансформаторы, и схема управления определила, было ли напряжение постоянного тока относительно земли.

Симметричные линии обычно используются в студиях вещания и звукозаписи. Длинные участки провода могут улавливать шум, например гудение. Однако большая часть шума — это синфазный шум, и, таким образом, аудиосистема с симметричными выходами и симметричными входами существенно снизит этот тип шума.

Первоначально симметричные выходы и входы были реализованы с помощью трансформаторов, и хотя они не используются так часто, как сегодня, трансформаторы могут быть использованы. Это больше вопрос места и стоимости. Высококачественные аудиопреобразователи относительно дороги по сравнению с усилителями с балансным выходом или балансным входом с интегральными схемами (ИС).

Типичные уровни симметричного выхода и симметричного входа для 0 VU на аудиометре варьируются от 0 дБмВт до +8 дБмВт. Уровень 0 дБмВт равен 1 мВт на резисторе 600 Ом или 0.775 вольт RMS. См. Измеритель уровня громкости на Рисунке 8-3. Обратите внимание, что большинство аналоговых измерителей включает установочный винт для регулировки номинального положения при нулевом уровне сигнала. Этот индикатор намеренно слегка отрегулирован влево, чтобы более четко отображать отметки –20 дБ и 0 процентов.

F IGURE 8-3 Аналоговый измеритель уровня громкости.

Мы можем узнать, что такое +8 дБмВт в пересчете на напряжение, по следующей формуле. Если мы назовем 0 дБм уровнем опорного напряжения при 0,775 В RMS, то +8 дБм будет множителем | Vout / Vin | уровня 0 дБм.Мы можем выразить множитель следующим образом:

Таким образом, +8 дБ преобразуется в 10 8 дБ / 20 дБ = 10 8/20 = 2,51 раза больше, чем 0 дБм. Таким образом, +8 дБм = 2,51 × 0 дБм = 2,51 × 0,775 В = 1,945 В (среднеквадратичное значение).

Следовательно, диапазон напряжений в студии вещания или звукозаписи составляет от 0,775 до 1,945 вольт относительно 0 VU. Кстати, VU означает «единица громкости». Глядя на маркировку измерителя уровня громкости в децибелах (дБ) и процентах, мы видим, что –1 дБ составляет около 90 процентов, –2 дБ — около 80 процентов, –3 дБ — около 70 процентов (на самом деле это 70.7 процентов), –6 дБ составляет половину или 50 процентов и так далее. Уравнение (8-1) дает точное значение при преобразовании дБ (децибел) в число. Например, +6 дБ составляет 2 или 200 процентов. Измеритель VU показывает относительный уровень звука, и, как правило, при записи аудиосигнала полезно сохранять показания измерителя выше –6 дБ (~ 50 процентов) и ниже +3 дБ (~ 141 процент). Существуют и другие стандарты, такие как дБВ, который имеет среднеквадратичное значение 1 В при 0 ВU вместо 0,775 В. Использование измерителя уровня громкости не ограничивает аудиосигнал сбалансированными аудиосигналами, а несимметричные сигналы часто используются с оборудованием, имеющим измерители уровня громкости.

Теперь давайте посмотрим, как передаются и принимаются сбалансированные аудиосигналы. На рис. 8-4 показаны схемы балансного выхода и входного усилителя.

F IGURE 8-4 Симметричные аудиосхемы.

Для генерации симметричного выходного сигнала через усилитель симметричного выхода, показанный на рис. 8-4, подключите инвертирующий операционный усилитель с единичным усилением (U1B), как показано, где R20 = R30, и используйте усилитель с повторителем напряжения (U1A). Выходное напряжение на U1A и U1B через Output1 и Output 2 в два раза больше напряжения на несимметричных выходах U1A или U1B.Хотя изначально выходные резисторы для U1A и U1B были настроены на 300 Ом каждый, чтобы обеспечить общее сопротивление балансного выхода 600 Ом, по крайней мере, к 1980-м годам номиналы резисторов (например, R40 и R50) поддерживались как можно более низкими, обычно от 10 Ом до 22 Ом, что приводит к общему сопротивлению балансного выхода от 20 Ом до 44 Ом. Из-за длинных кабелей, проложенных по всей студии вещания или звукозаписи, емкость кабеля была значительной и вызвала спад частоты на 20 кГц при сопротивлении балансного выхода 600 Ом.

ПРИМЕЧАНИЕ Обязательно укажите операционный усилитель с достаточным током на нагрузке 600 Ом. Большинство операционных усилителей общего назначения (например, LM1458, TL082 или LF353) имеют максимальный выходной сигнал от 10 до 15 мА, что не всегда достаточно. Операционные усилители, такие как LM5532, LM833 или OPA2134, разработаны для без проблем управления нагрузкой 600 Ом.

Усилитель с симметричным входом, показанный на рис. 8-4, принимает симметричный выходной сигнал. Таким образом, Vin1 = –Vin2. В общем, этот усилитель можно рассматривать как комбинацию усилителя с инвертирующим усилением для Vin2 и усилителя с неинвертирующим усилением для Vin1.Резисторы цепи делителя напряжения R1 и R2 имеют одинаковое значение, поэтому напряжение на (+) входе U2A равно (½) Vin1. Мы знаем, что коэффициент усиления усилителя с неинвертирующим усилением, использующего операционный усилитель, составляет (1 + R4 / R3) от (+) входа операционного усилителя U2A к выходу 3. Следовательно, выходное напряжение (выход 3) должно на Vin1 —

(½) Vin1 (1 + R4 / R3).

Если R4 = R3 и R4 / R3 = 1, это дает:

(½) Vin1 (1 + R4 / R3) = (½) Vin1 (1 + 1) = Vin1 (на выходе U2A).

Вклад Vin2 в выходной сигнал U2A равен Vin2 × (–R4 / R3) = –Vin2, потому что –R4 / R3 = –1, коэффициент усиления ОУ с инвертирующим усилением.

ПРИМЕЧАНИЕ Для симметричного сигнала, подключенного к Vin1 и Vin2 усилителя с симметричным входом, показанного на Рисунке 8-4, входное сопротивление на Vin1 составляет R1 + R2 = 20 кОм. Однако входное сопротивление на Vin2 составляет 10 кОм / 1,5 = 6,66 кОм. Следовательно, чтобы обеспечить равные входные сопротивления на Vin1 и Vin2, установите R1 = R2 = 3,33 кОм или R1 = R2 = R3 / 3. Это приводит к входному сопротивлению 6,66 кОм на Vin1, что соответствует входному сопротивлению на Vin2.

Если теперь мы примем во внимание оба входных сигнала Vin1 и Vin2, то обнаружим, что выходной сигнал будет:

Vin1 + –Vin2 = Vin1 — Vin2 = Выход 3

Для обеспечения максимальной производительности по подавлению синфазных сигналов R1, R2, R3 и R4 обычно представляют собой резисторы с допуском 1% или лучше.

Схемы микрофонного предусилителя

Из таблицы 8-1 относительные уровни от микрофонов порядка милливольт (мВ), что является очень низким сигнальным напряжением. Можно построить усилитель с коэффициентом усиления около 1000 и усилить сигнал микрофона примерно до 1 вольт. Но возникает вопрос, какой тип малошумящего усилителя нам понадобится для усиления сигнала микрофона без добавления шума? Как правило, требуется отношение сигнал / шум> 60 дБ, что соответствует отношению> 1000: 1 (сигнал / шум), чтобы усиленный сигнал был относительно без шипения.Для сигнала с микрофона в 1 мВ необходимо обеспечить, чтобы эквивалентный шум на входе микрофонного предусилителя был менее 1 мВ / 1000 = 1 мкВ.

Но как измерить шум? Чтобы измерить шум для связанного с ним шумового напряжения, мы всегда должны измерять шум на выходе устройства с фильтром. Это связано с тем, что измерение шума без фильтра с заданной полосой пропускания приведет к получению ошибочного числа. В большинстве измерений звукового шума используется полоса пропускания 20 кГц или меньше. И очень часто используют взвешивающий фильтр «А», который имеет полосу пропускания около 10 кГц, которую можно аппроксимировать последовательным соединением фильтра верхних частот 1 кГц и фильтра нижних частот 11 кГц.Весовой фильтр «А» пропускает сигналы, частоты которых обычно слышны человеческому уху. Следует отметить, что с белым шумом (например, шипением), который является случайным, напряжение шума пропорционально квадратному корню из ширины полосы,.

Многие операционные усилители имеют характеристики входного напряжения шума плотности, которые мы можем использовать для определения эквивалентного шума на входе операционного усилителя. Напряжение плотности шума V nd указано для полосы пропускания 1 Гц, а для вычисления напряжения шума для указанной полосы пропускания мы имеем

Общий шум = напряжение плотности шума ×

, где BW = полоса пропускания в герцах (Гц).Или, другими словами:

Поскольку мы выбираем полосу пропускания 10 кГц для взвешивающего фильтра «А»:

Общий шум = напряжение плотности шума × =
Напряжение плотности шума × 100 = В nd × 100

Операционные усилители с низким уровнем шума, такие как NE5532, LM4562 и AD797, имеют напряжения плотности шума примерно равные соответственно. Для полосы пропускания 10 кГц шумовые напряжения составляют 0,45 мкВ, 0,27 мкВ и 0,1 мкВ для NE5532, LM4562 и AD797, что дает отношение сигнал / шум для входного сигнала 1 мВ около 66 дБ (2000). , 71 дБ (3700) и 80 дБ (10 000).На практике мы можем потерять один или два дБ (децибела) в шумовых характеристиках из-за шумовых напряжений, создаваемых резисторами обратной связи для настройки усиления, или даже больше из-за шума, создаваемого самим микрофоном. Сбалансированный микрофонный предусилитель показан на Рисунке 8-5.

F IGURE 8-5 Балансный микрофонный предусилитель для разъемов XLR.

Хотя мы могли бы использовать усилитель со сбалансированным входом, такой как усилитель со сбалансированным входом, показанный на рисунке 8-4, входные резисторы должны быть низкого номинала, например, с R1 = R3 = 100 Ом и R2 = R4 = 20 кОм, с U2A = LM4562 или другой операционный усилитель с низким уровнем шума с коэффициентом усиления 46 или 200 дБ.В большинстве случаев микрофонный усилитель с балансным входом будет работать нормально, если пользователю не потребуется настраивать входной нагрузочный резистор для конкретного микрофона.

Обычно, если имеется микрофон 150 Ом, сопротивление нагрузки намного выше, например 800 Ом или около того, чтобы избежать чрезмерного демпфирования звуковой катушки в микрофоне. На рисунке 8-5 показан один из таких симметричных микрофонных предусилителей, в котором входные резисторы R1 и R5, номинально настроенные на 1 кОм каждый, могут быть заменены резисторами с другими значениями для обеспечения гибкости сопротивления входной нагрузки.

Этот микрофонный предусилитель имеет входные нагрузочные резисторы (R1 и R5), которые обычно обеспечивают сбалансированное входное сопротивление около 2000 Ом. Предусилитель состоит из двух малошумящих усилителей с неинвертирующим усилением U1A и U1B с малошумящими резисторами R3 и R7 для минимизации дополнительных шумов. Оба усилителя U1A и U1B имеют коэффициент усиления (1 + 20 кОм / 100) или 201. Коэффициент усиления можно регулировать, изменяя значения обоих резисторов обратной связи R4 и R8. Дифференциальный (режимный) усилитель U2A обеспечивает снижение или обнуление синфазного шума.Можно найти операционные усилители с низким уровнем шума, которые имеют лучшую плотность шума, чем LM4562, но в качестве хорошего компромисса в двойном корпусе этот операционный усилитель вполне подойдет.

Конденсаторы

C1 и C2 обеспечивают некоторую защиту от радиопомех (радиочастотных помех), которая обычно необходима с учетом высокого коэффициента усиления усилителя по напряжению. Эти конденсаторы снижают частотную характеристику радиочастотных сигналов, но пропускают аудиосигналы.

Обычно для такого предусилителя, как этот, напряжения питания обычно составляют от ± 12 до ± 15 вольт.Это обеспечивает достаточный динамический диапазон, чтобы приспособиться к широкому диапазону встречающихся уровней звука. Один из способов уменьшить большие колебания уровней сигнала микрофона — подключить выход этого усилителя через C3 и C4 к усилителю с ограничителем пиков, который был представлен на Рисунке 7-11.

Микрофоны для бытовой электроники обычно не имеют сигнальных линий симметричного выхода, а вместо этого имеют несимметричные выходы, включая провода под напряжением и заземление через наконечник и гильзу разъема.Для небалансных микрофонов, в том числе с динамическими и электретными элементами, см. Рисунки 8-6 и 8-7.

F IGURE 8-6 Предусилитель для микрофонов с несимметричным выходом, которые имеют разъемы для гильзы и наконечника.

F IGURE 8-7 Электретный конденсаторный микрофонный предусилитель со схемой смещения на входе Vin.

На рисунке 8-6 предусилитель имеет схему защиты от радиопомех через R2 и C1. Нагрузка микрофона задается резистором R1, который может быть резистором номиналом от 500 Ом до 2 кОм в зависимости от характеристик микрофона.Этот предусилитель разделен на два каскада, причем первый каскад имеет усиление около 34 через резисторы обратной связи R6 и R7. Второй каскад представляет собой усилитель с регулируемым усилением через VR1, который позволяет установить усиление второго каскада на коэффициент усиления от 2 до примерно 34. Разделив распределение усиления на два каскада, операционные усилители с более низким GBWP (Gain Bandwidth Product) могут можно использовать при желании, но, что более важно, обеспечивается некоторая защита от перегрузки в случае слишком высокого входного сигнала микрофона.

Для типичного динамического микрофона необходимо усиление от 100 до 1000, а для электретных типов требуется усиление примерно от 20 до 100.Обратите внимание, что для электретного микрофона требуется напряжение смещения постоянного тока через резистор на входе (через R1 на рис. 8-7), и эту схему смещения постоянного тока нельзя использовать с динамическими микрофонами.

Чтобы подключить микрофон со сбалансированным выходом к несимметричному усилителю, просто заземлите клемму (-) на экран заземления и подключите так же, как несбалансированный динамический микрофон. Электретный конденсаторный микрофон имеет встроенный усилитель на полевых транзисторах (FET), который требует питания через резистор смещения с напряжениями, которые обычно варьируются от 1.От 5 до 9 вольт. Обычные напряжения смещения составляют 3 или 5 вольт. В этой конкретной конструкции мы используем регулируемое опорное напряжение 3,3 В через стабилитрон ZD1. Поскольку стабилитрон является довольно хорошим генератором белого шума, требуется фильтрация нижних частот, чтобы удалить белый шум и любой шум источника питания. Таким образом, R9 и C7 образуют фильтр нижних частот. Сигнал микрофона связан по переменному току, а уровень смещается через C2, чтобы обеспечить сигнал микрофона, который будет усилен U1A. Коэффициент усиления 34 обеспечивается через резисторы обратной связи R7 и R6, где коэффициент усиления ОУ с неинвертирующим усилением = [1 + R7 / R6] = [1 + 3300/100] = [1 + 33] = 34.Электретные микрофоны обеспечивают больший выходной сигнал, и достаточно усиления около 30 дБ. В зависимости от уровня сигнала электретного микрофона R7 может быть изменен.

При применении резистивной отрицательной обратной связи вокруг операционного усилителя частотная характеристика усилителя определяется произведением коэффициента усиления на полосу пропускания (GBWP), деленным на коэффициент усиления системы. Говоря о полосе пропускания, мы обычно говорим о полосе пропускания –3 дБ, что означает падение амплитудной характеристики на 1 / = + 2 или 0.707. Большинство технических паспортов операционных усилителей перечисляют GBWP. Например, операционный усилитель LM1458 с GBWP 1 МГц, установленным на неинвертирующее усиление 34, будет иметь полосу пропускания –3 дБ до 1 МГц / 34 = 29 кГц. Таким образом, на частоте 29 кГц коэффициент усиления снижается с 34 до 34 × 0,707 = 24 по сравнению с коэффициентом усиления 34 на более низкой частоте, например 1 кГц. Для аудиосигналов ширина полосы или частотная характеристика часто указывается как частота, которая вызывает падение сигнала со 100 процентов до 70,7 процента. Операционные усилители были выбраны из-за их широкополосного продукта с высоким коэффициентом усиления (GBWP), так что при максимальном усилении частотная характеристика превышает 20 кГц как минимум в три раза.Например, на рисунке 8-7 LM4562 имеет GBWP 55 МГц для полосы пропускания –3 дБ, равной 55 МГц / 34 = 1,6 МГц. Можно также использовать более дешевый операционный усилитель, показанный на рис. 8-7, например NE5532 (GBWP 10 МГц), что дает полосу пропускания по –3 дБ 10 МГц / 34, или примерно 300 кГц.

Увеличение GBWP и достижение низкого уровня шума с добавлением транзисторов

Конечно, есть способы увеличить GBWP и обеспечить малошумящие характеристики в схеме предварительного усилителя, добавив малошумящие транзисторы перед операционным усилителем, как показано на рисунке 8-8.U1A, операционный усилитель TL082 примерно в четыре раза более шумный, чем NE5532, который имеет входное напряжение плотности шума Примечание. Обычно шум измеряется на выходе, когда вход замкнут на землю . При добавлении пары малошумящих транзисторов, как показано Q1 и Q2 (2N4401s), «новая» эквивалентная плотность входного шума предусилителя меньше, чем примерно половина шума NE5532.

F IGURE 8-8 Добавлены транзисторы для увеличения общего GBWP операционного усилителя.

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проявлять осторожность, чтобы избежать колебаний, которые могут возникнуть, если резисторы обратной связи R13 и R12 настроены на слишком низкое усиление. Например, чтобы избежать колебаний, коэффициент усиления = [1 + (R13 / R12)] ≥ 38. Если требуется коэффициент усиления 40, пусть R12 = 100 Ом и R13 = 3900 Ом.

Схема на рис. 8-8 может быть довольно сложной в изготовлении, и осциллограф должен контролировать выход, чтобы убедиться, что на выходной клемме Vout отсутствуют колебания. В основном малошумящие транзисторы Q1 и Q2 2N4401 смещены как дифференциальный усилитель.Есть ли другие малошумящие транзисторы, которые можно попробовать? Да, есть и другие биполярные транзисторы, такие как 2SA1316, у которого другое расположение выводов ECB (эмиттер-коллектор-база) вместо EBC (эмиттер-база-коллектор) 2N4401. И можно использовать малошумящие полевые транзисторы типа LSK170, но значения для R9 = 470 Ом и R11 = 1 кОм, вероятно, придется разделить примерно на 5, что даст R9 = 100 Ом и R11 = 200 Ом; и напряжение питания установить на +24 вольт. Также обратите внимание, что в полевом транзисторе исток, затвор и сток соответствуют в том же порядке эмиттеру, базе и коллектору биполярного транзистора.Когда схема на Рисунке 8-8 включена, подождите около 60 секунд, пока рабочие точки постоянного тока не стабилизируются.

Коллекторный ток Q3 определяется напряжением включения LED1 (~ 1,7 В постоянного тока) и R9. Напряжение включения перехода база-эмиттер Q3 составляет около 0,7 В, поэтому напряжение на R9 составляет 1,7 В — 0,7 В = 1 В. Следовательно, ток эмиттера Q3 составляет 1 В / R9 = 1 В / 470 Ом ≈ 2 мА, что также является током коллектора Q3. Операционный усилитель через R13 будет регулировать напряжение на выводе 1 U1A таким образом, чтобы равные токи по 1 мА каждый проходили через R7 и R10.При токе коллектора 1 мА для Q1 и Q2 (дифференциальное) усиление напряжения от баз Q1 и Q2 до нагрузочных резисторов R7 и R10 составляет около 38. Как правило, увеличение тока через R9 пропорционально увеличивает коэффициент усиления. Например, если R9 уменьшится с 470 Ом до 235 Ом, токи коллектора Q1 и Q2 увеличатся с 1 мА до 2 мА, а результирующее усиление увеличится с 38 до 76.

Фактическое усиление, определяемое дифференциальным выходным напряжением на коллекторах Q1 и Q2 относительно входного сигнала на базах Q1 и Q2, составляет:

Прирост Q1_Q2 = [(½) (IE Q3 ) × R7 / 0.026 вольт] = g м R7

, где IE Q3 — ток эмиттера Q3 (например, приблизительно 2 мА для R9 = 470 Ом). Например, если IE Q3 = 2 мА и R7 = 1 кОм:

Усиление Q1_Q2 = [(½) (2 мА) × 1 кОм / 0,026 В] = 1 мА (1 кОм) / 0,026 В = 38,4

При токе коллектора 1 мА для Q1 и Q2 это приводит к дополнительному усилению 38 перед операционным усилителем U1A, а GBWP → 38 × GBWP op_amp . Это означает, что GBWP TL082 с 4 МГц теперь расширен до GBWP 38 × 4 МГц, или 152 МГц.Единственным недостатком этой схемы с дополнительным усилением является то, что мы добавляем еще один каскад, у которого есть фазовый сдвиг, который может вызвать колебания в усилителе с отрицательной обратной связью. Чтобы избежать колебаний, коэффициент усиления, устанавливаемый резисторами обратной связи R13 и R12, всегда должен быть установлен на больше, чем g m RL, что в данном случае равно 38. В этом примере выигрыш составляет около 1000, потому что R13 / R12 = 1000> 38, поэтому мы в безопасности.

Предусилители с подвижным магнитом или магнитным картриджем большой мощности

Хотя компакт-диски (CD) и другие носители с цифровой записью широко используются сегодня в двадцать первом веке, аналоговые виниловые пластинки все еще производятся и занимают определенную нишу.Две наиболее распространенные скорости воспроизведения записей — 33⅓ об / мин и 45 об / мин (об / мин = обороты в минуту). Гораздо более старые записи, которые воспроизводятся со скоростью 78 об / мин (например, 10-дюймовые диски, записанные до 1960-х годов) или 16⅔ об / мин (например, детские записи 1960-х годов), сегодня гораздо менее распространены.

Магнитный стереофонический картридж с четырьмя выводами для правого и левого каналов. Они являются правым горячим, левым горячим, правым заземлением и левым заземлением, и эти четыре провода связаны с красным, белым, зеленым и синим проводами, соответственно, в тонарме.Обычно эти картриджи отслеживают рекорды при силе иглы от 1 до 3 граммов. Стереовыходные кабели проигрывателя имеют штекер RCA, где кабель с красной маркировкой обозначает правый канал, а левый канал — белым или черным.

Частотная характеристика и фаза для записи и воспроизведения пластинок

Типичная виниловая долгоиграющая пластинка содержит от 20 до 30 минут информации на каждой стороне. Чтобы оптимизировать время воспроизведения и предотвратить неправильное отслеживание стилуса картриджа, запись записывается с кривой эквализации, которая выглядит как срезание низких частот и усиление высоких частот.То есть низкочастотные сигналы с частотой 20 Гц записываются на уровне примерно 1/10 уровня с частотой 1 кГц, а более высокочастотные сигналы с частотой 20 кГц записываются примерно в 10 раз выше уровня при 1 кГц. В общем, большая часть музыки имеет частотный спектр, который ослабляется на высоких частотах, и допустимо усиление высоких частот в конце записи.

Для воспроизведения аналоговой записи должна быть включена дополнительная кривая эквализации, обеспечивающая усиление низких и высоких частот. Чтобы реализовать кривую выравнивания воспроизведения, есть спад, начинающийся с 50 Гц, который выравнивается с 500 Гц до примерно 2.12 кГц, где есть второй спад на 2,12 кГц. Этот второй спад может продолжаться выше 20 кГц, но нередко бывает, что второй уровень спада находится примерно на частоте 40 кГц или выше. На рис. 8-9 показаны частотные характеристики записи и воспроизведения, соответствующие кривым Американской ассоциации звукозаписывающих компаний (RIAA).

F IGURE 8-9 Кривые выравнивания записи и воспроизведения RIAA для аналоговых виниловых пластинок при 33⅓ и 45 об / мин.

На рисунке 8-9 мы видим 6 дБ / октаву для кривой выравнивания записи RIAA. Это означает, что при изменении частоты в 2 раза крутизна наклона 6 дБ / октава приводит к двукратному увеличению амплитуды. Например, при измерении уровня амплитуды по кривой выравнивания записи RIAA на частотах 5 и 10 кГц, уровень амплитуды на частоте 10 кГц вдвое превышает уровень амплитуды на частоте 5 кГц. Для наклона кривой –6 дБ / октава, наблюдаемого на кривой выравнивания воспроизведения RIAA, частота увеличивается вдвое, а амплитуда уменьшается в 1/2 раза (или обратно в 2 раза).Например, на кривой воспроизведения RIAA уровень сигнала на частоте 8 кГц составляет половину уровня сигнала на частоте 4 кГц.

Три частоты f1, f2 и f3, необходимые для формирования кривой выравнивания, могут быть эквивалентно определены как постоянные времени. Например, частоты f1 = 50 Гц, f2 = 500 Гц и f3 = 2,12 кГц эквивалентно выражаются как постоянные времени τ 1 = 3180 мкс, τ 2 = 318 мкс и τ 3 = 75 мкс , соответственно.

Если мы выберем, например, 50 Гц, мы обнаружим, что в RC-фильтре нижних частот значение –3 дБ (0.707) частота среза:

f c = 1 / [2τ] = 1 / [2RC]

и решая для RC, мы найдем, что τ 1 = RC = 3,180 мкс = 3,180 × 10 –6 секунд, то есть:

50 Гц = 1 / [2π (3,180 мкс)] = 1 / [2π (3,180 × 10 –6 секунд)]

Под постоянной времени мы имеем в виду, что любая комбинация резисторов и конденсаторов, произведение их значений равное 3180 мкс, обеспечит частоту среза 50 Гц. Например, комбинации конденсатора 3180 пФ и резистора 1 МОм или конденсатора 6360 пФ и резистора 500 кОм имеют одинаковую постоянную времени 3180 мкс.В этом примере удвоение емкости привело к уменьшению сопротивления вдвое.

Три проекта эквализационных фонокорректоров RIAA

Первый фонокорректор RIAA

Для первого проекта фонокорректора мы будем использовать операционные усилители и активную эквализацию, где сеть обратной связи полностью реализует кривую воспроизведения (см. Рис. 8-10).

F IGURE 8-10 Фонокорректор с одним операционным усилителем на канал.

Список деталей

• C1 и C2, конденсаторы из серебряной слюды или полистирола 100 пФ 5% или 10%

• Пленочные конденсаторы C3, C4, C5 и C7, 1 мкФ (майлар или полиэстер) 5% или 10%

• Электролитические конденсаторы C6 и C8 емкостью 100 мкФ с рабочим напряжением не менее 25 В

• C9 и C10, 0.0015 мкФ полиэфирные, полистирольные или серебряные слюдяные конденсаторы с допуском 2% или используйте 5% -ные версии, измеренные с помощью измерителя емкости с допуском 2%

• C11, 0,001 мкФ полиэфирные, полистирольные или серебряные слюдяные конденсаторы с допуском 1% или 2% или используйте 5% -ные версии, измеренные с помощью измерителя емкости с допуском 2%

• Все резисторы ¼ Вт, если не указано иное

• R1, 49,9 кОм, 1% или, альтернативно, 47,5 кОм, 1%

• R2, 220 Ом, 5%

• R3, 22 Ом

• R4, 1.5 кОм, 1%

• R5, 1 МОм, 1% или 5%

• R6, 78,7 кОм, 1%

• Один 8-контактный разъем IC

• U1, любой из следующих операционных усилителей: LM4562, NE5532, LM833, TL072, TL082, OPA2134, RC4560, RC4558, JRC4556, LF353 или даже LM1458

• Батареи или (+) и (-) источники питания от ± 9 вольт до ± 15 вольт для + V и –V

Это усилитель с неинвертирующим усилением и активной цепью обратной связи по выравниванию. Схема обратной связи включает два конденсатора C11 (1000 пФ) и параллельную комбинацию C9 и C10 (3000 пФ), а также два резистора R5 и R6.Коэффициент усиления на частоте 1 кГц составляет около 52 или около 34 дБ. Фактический анализ схемы этой сети для определения точных значений постоянных времени несколько утомителен, поскольку существует взаимодействие между резисторами и конденсаторами.

Однако мы можем сделать грубое приближение, что на низких частотах R6 на 78,7 кОм выглядит относительно низким по сопротивлению по сравнению с R5 на 1 МОм, поэтому мы можем сказать, что для низких частот R6 в этом контексте является коротким замыканием. Таким образом, R5 теперь параллелен C9 и C10, что составляет постоянную времени 1 МОм × 3000 пФ = 3000 мкс ≈ 3180 мкс = τ 1 .

Становится немного сложнее определить вторую постоянную времени, τ 2 = 318 мкс, потому что R6 × C9 || C10 = 236 мкс, поэтому R5 и C11 могут быть задействованы в τ 2 . Очевидно, потребуются дополнительные вычисления, но не в этой главе. Я избавлю себя и читателя от долгой и растянутой математики.

Для определения τ 3 = 75 мкс, мы можем аппроксимировать, что 3000 пФ от C9 и C10 действуют как короткое замыкание на 2,12 кГц, и что R5 (1 МОм) тогда включен параллельно с R6 (78.7 кОм), что приводит к параллельному сопротивлению R5 || R6 = 73 кОм. Исходя из этого результата, приблизительная расчетная постоянная времени τ 3 = (R5 || R6) × C11 = 73 кОм × 1000 пФ = 73 мкс ≈ 75 мкс.

Что ж, пока достаточно расчетов. Давайте посмотрим на этот фонокорректор в перспективе. Он имеет фильтр RFI R2 и C2. Емкость нагрузки фонокорректора составляет около 200 пФ из-за C1 и C2. 200 Ом для R2 достаточно низкое, чтобы подключить C2 параллельно с C1. Для Vout1 и Vout2 имеется два выхода, связанные по переменному и постоянному току.Можно использовать любой из них, а Vout1 следует использовать для линейных предусилителей с входным сопротивлением не менее 10 кОм. Если требуется меньший спад на низких частотах, можно увеличить значение емкости C5 до 2,2 мкФ (неполяризованный электролитический или пленочный конденсатор). Схема прототипа первого предусилителя RIAA показана на рисунке 8-11.

F IGURE 8-11 Один операционный усилитель на канал Прототип фонокорректора RIAA.

Второй фонокорректор RIAA

Более сложный фонокорректор может включать в себя пассивную (R5 и C5) и активную (R7, R8 и C9) схемы эквализации, как показано на рисунке 8-12.

F IGURE 8-12 Фонокорректор с активной и пассивной схемами эквализации.

Когда я впервые начал разрабатывать фонокорректоры, я использовал сеть, подобную показанной на рис. 8-10. Этот первый предусилитель был построен на TL072 с универсальной активной сетью выравнивания RIAA; он звучал не хуже аудиофильского предусилителя. Но потом с ним сравнили второй высококачественный предусилитель, и мой предусилитель TL072 проиграл. Поэтому мне пришлось вернуться к чертежной доске.Что бы я сделал дальше, чтобы улучшить качество звука (что всегда является делом вкуса разных слушателей)?

Спустя немного времени после того, как я разработал предусилитель TL072, я подумал о том, чтобы разделить схему эквализации на два или три этапа. Разделив отдельные схемы для реализации каждой постоянной времени, возможно, можно получить более точную кривую воспроизведения RIAA. Моей лучшей оценкой было попытаться спроектировать новый предусилитель в два этапа, используя пассивную и активную эквализацию RIAA.Это было сделано незадолго до 1980 года, когда я консультировал производителя аудиокабеля. В то время проблема заключалась в том, смогу ли я разработать самодельный предусилитель с хорошим звучанием менее чем за 10 долларов, не считая шасси или блока питания. Я использовал 9-вольтовые батареи для своих тестов, которые являются отличными временными источниками питания без шума.

После сборки и прослушивания моей первой попытки создания пассивного и активного фонокорректора RIAA-эквалайзера звук мне не понравился. Но, возможно, этот предусилитель просто не очень хорошо «сочетался» с моей системой, но лучше бы звучал с другой.Я опробовал этот предусилитель с другой стереосистемой (другой усилитель мощности и динамики), и всем он понравился, потому что он соответствовал второму высококачественному предусилителю по качеству звука.

Текущий дизайн, показанный на рис. 8-12, на самом деле не является оригинальным дизайном более 30 лет назад, но он имеет многие аспекты оригинала. Для обеспечения буферизации и некоторого усиления U1A имеет коэффициент усиления 3, который затем управляет R5 и C5 для фильтра нижних частот с постоянной времени 75 мкс. Выравнивание имеет схему постоянной времени τ 3 75 мкс, реализованную сначала через R5 и C5, которые равны 2.26 кОм и 0,033 мкФ. Таким образом, R5 × C5 = 2,26 кОм × 0,033 мкФ = 74,6 мкс ≈ 75 мкс. Кроме того, мы можем видеть, что наклонная АЧХ с наклоном –6 дБ / октава достигается простым RC-фильтром нижних частот через R5 и C5.

Позже через U1B была реализована RIAA-коррекция с первыми двумя постоянными времени τ 1 и τ 2 . У нас есть для τ 1 постоянная времени 3180 мкс, обеспечиваемая R7 (39,2 кОм) и C9 (0,082 мкФ) как часть цепи обратной связи в усилителе с U1B, где результирующая постоянная времени составляет 3210 мкс ≈ 3180 мкс ( в пределах примерно 1 процента).

Постоянная времени τ 2 318 мкс формируется параллельной комбинацией R7 (39,2 кОм) и R8 (4,32 кОм) и C9 (0,082 мкФ), что дает 3,89 кОм × 0,082 мкФ = 319 мкс ≈ 318 мкс. -почти! Эта схема, использующая R7, C9 и R8, формирует наклон –6 дБ / октаву, начиная с 50 Гц, а наклон –6 дБ / октава заканчивается десятилетием позже на 500 Гц.

После 500 Гц амплитуда отклика снижается до усиления:

[1 + R8 / R6] = [1 + 4,32 кОм / 221 Ом] = 20,5

Интуитивно понятно, что R7 и C9 начинают спад постоянной времени 50 Гц, равный 3180 мкс, и, в конечном итоге, на более высоких частотах R9 не имеет значения, а вторая постоянная времени 318 мкс является «своего рода» сформированной C9 и R8.Но точный расчет с математикой показывает, что постоянная времени 318 мкс действительно реализуется C9 и R8 || R9. В конце концов, на более высоких частотах, C9 становится коротким замыканием переменного тока, и мы остаемся с усилителем с прямым усилением, определяемым R8 и R6. Конденсаторы большой емкости C7 и C8 были разработаны для защиты от короткого замыкания переменного тока, начиная с 20 Гц и выше. На рисунке 8-13 показан предусилитель.

F IGURE 8-13 Прототип схемы активного и пассивного фонокорректора RIAA-эквалайзера.

Список деталей

• C1 и C2, серебряно-слюдяные конденсаторы 100 пФ, допуск 5% или выше

• Пленочные конденсаторы C3, C4 и C6, 1 мкФ (майлар или полиэстер), допуск 10% или лучше

• C5, пленочный конденсатор 0,0033 мкФ (майлар, полиэстер или полистирол) (их следует измерять с помощью измерителя емкости с точностью до 2%)

• Электролитические конденсаторы C7 и C8, 220 мкФ с номинальным рабочим напряжением не менее 25 В

• C9, 0.Пленочный конденсатор 082 мкФ (майлар, полиэстер или полистирол) (следует измерять с помощью измерителя емкости с точностью до 2%)

• Все резисторы ¼ Вт, если не указано иное

• R1, 49,9 кОм или 47,5 кОм, резистор 1%

• R2, 220 Ом, 5% или 221 Ом, резистор 1%

• R3, 1 кОм, резистор 1%

• R4, 2 кОм или 2,21 Ом, резистор 1%

• R5, 2,26 кОм или 2,21 кОм, резистор 1%

• R6, 221 Ом, резистор 1%

• R7, 39.2 кОм, резистор 1%

• R8, 4,32 кОм, резистор 1%

• Резистор R9, 220 Ом, 5% или 221 Ом, 1%

• Одно восьмиконтактное гнездо для микросхемы

• U1A и U1B, один из следующих сдвоенных операционных усилителей: LM4562, NE5532, LM833, OPA2134, TL072, TL082, LF353, RC4556, RC4558, RC4560, JRC 4580 или AD712

• Батареи или (+) и (-) источники питания от ± 9 вольт до ± 15 вольт для + V и –V

Третий фонокорректор: лучше меньше, да лучше?

Простота иногда так же хорошо работает в электронном дизайне.Операционные усилители содержат намного больше транзисторов, чем дискретный усилитель. Например, фонокорректор может состоять всего из двух или трех усилительных устройств (например, ламп, полевых транзисторов и / или транзисторов). Когда я много лет назад разрабатывал фонокорректоры, я обнаружил, что некоторые из простейших конструкций, основанные на меньшем количестве усилительных устройств на пути прохождения сигнала, обладают хорошими звуковыми характеристиками. Кроме того, с помощью одной из этих схем я могу познакомить читателя с конструкцией усилителей на уровне транзисторов. Мы рассмотрим двухтранзисторную конструкцию, которая была адаптирована из ламповых фонокорректоров, и перепроектируем ее, добавив входной биполярный транзистор, за которым следует выходной транзистор MOSFET.Он может питаться от источника питания 18 В или от батарей (Рисунок 8-14).

F IGURE 8-14 Схема двухтранзисторного фонокорректора.

Список деталей

• C1 и C2, серебряно-слюдяные конденсаторы 100 пФ, допуск 5% или выше

• Электролитические конденсаторы C3, C11 и C12, 10 мкФ с рабочим напряжением не менее 25 В

• Электролитические конденсаторы C4 и C8 емкостью 1000 мкФ с рабочим напряжением не менее 35 В

• C5 и C6, 0.0015 мкФ пленочные конденсаторы (майлар, полиэстер или полистирол) измерены с допуском 2% с помощью измерителя емкости

• Конденсатор C7, 0,001 мкФ (майлар, полиэстер или полистирол), измеренный с допуском 2% с помощью измерителя емкости

• C9, пленочный конденсатор 1 мкФ (майлар или полиэстер) с допуском 10% или выше

• Q1 2N3904 или 2N4124 NPN транзистор

• Q2 2N7000 N-канальный полевой МОП-транзистор

• Все резисторы ¼ Вт, если не указано иное

• R1 и R12, 220 Ом, резистор 5%

• R2 и R11, 3.32 кОм, резистор 1%

• R3, 47 Ом, резистор 5%

• R4, 56,2 кОм, резистор 1%

• R5, 1,5 кОм, резистор 1%

• R6, 150 кОм, резистор 1%

• R7, 825 Ом, резистор 1%

• R8, 75 Ом, резистор 1%

• R9, 1,5 МОм, резистор 1% или 5%

• R10, 78,7 кОм, резистор 1%

• Аккумуляторы или источник питания положительного напряжения на +18 В

Хотя у нас есть только биполярный транзистор Q1 и MOSFET Q2, здесь много чего происходит.Q1 и Q2 образуют двухкаскадный усилитель, и базу Q1 можно рассматривать как (+) входную клемму усилителя обратной связи, а его эмиттер можно рассматривать как (-) входную клемму. Хотя Q1 не является строго дифференциальным усилителем, как Q1 и Q2 в микрофонном предусилителе на рисунке 8-8, тем не менее, Q1 на рисунке 8-14 представляет собой своего рода дифференциальный усилитель. Кривая выравнивания RIAA реализована с использованием почти той же сети RIAA, что и на рис. 8-10. Все значения такие же, за исключением того, что резистор 1 МОм заменен на 1.Резистор 5 МОм, потому что усиление разомкнутого контура или суммарное усиление от Q1 до Q2 составляет всего около 2000 (66 дБ), тогда как в операционном усилителе низкочастотное усиление обычно превышает 10000 (> 80 дБ). R9 настроен на более высокое значение 1,5 МОм, чтобы обеспечить постоянную времени 3180 мкс. Обычно, когда предусилитель RIAA построен с дискретными компонентами и ограниченным усилением на низких частотах, резистор, такой как R9, должен быть увеличен, чтобы гарантировать, что на частоте 50 Гц имеется достаточный «подъем» по сравнению с 1 кГц.

Обратите внимание, что ток стока смещения постоянного тока Q7 устанавливается смещением R4 на базу Q1. Поскольку ток коллектора на Q1 очень низкий, около 100 мкА, это также приводит к очень низкому току базы, протекающему через R5. Таким образом, напряжение на R5 << VBE Q1 = 0,7 вольт. Мы можем оценить, что опорное напряжение базы относительно земли для Q1 составляет около 0,7 В. Таким образом, напряжение на источнике Q2 «обслуживается» до базового напряжения постоянного тока Q1, равного 0,7 вольта. Затем 0,7 В постоянного тока на резисторе R8 источника 75 Ом устанавливает ток источника около 0.7 В / 75 Ом ≈ 10 мА. Ток источника 10 мА устанавливает ток стока также 10 мА, и, таким образом, 10 мА проходит через R7. Тогда напряжение на R7 составляет 825 Ом × 10 мА = 8,25 вольт. Таким образом, напряжение на стоке Q1 равно напряжению питания, 18 вольт, минус 8,25 вольт, что составляет около 10 вольт.

Действительно, с этими двумя транзисторами происходит немало вещей. Во-первых, есть сервосистема смещения постоянного тока через R4, а во-вторых, есть усилитель обратной связи переменного тока, который имитирует операционный усилитель через выходной сток Q2 и C10, подключенный к цепи выравнивания RIAA, которая подключена к (-) входу. на эмиттере Q1.

Коэффициент усиления первого каскада Q1 составляет приблизительно –R6 / R5, а коэффициент усиления второго каскада Q2 составляет примерно –g mQ2 × R7. Таким образом, коэффициент усиления двухкаскадного усилителя Q1 и Q2 составляет приблизительно (R6 / R5) g mQ2 × R7, где R7 = 825 Ом. Примечание: Умножение двух отрицательных чисел дает положительное число. Крутизна Q2, g mQ2 , представляет собой отношение выходного стока к входному (переменному) напряжению, приложенному к затвору и истоку. Полевые транзисторы имеют разные значения крутизны даже для одного и того же номера детали.Для этого предусилителя мы просто измеряем коэффициент усиления Q2 по напряжению. Путем прямого измерения с использованием низкочастотного сигнала около 100 Гц, g mQ2 × R7, было обнаружено, что усиление от затвора до стока Q2 составляет около 20. Следовательно, общий коэффициент усиления от базы Q1 до стока Q2 составляет около (150 кОм / 1,5 кОм) 20 ≈ 2000.

Этот предусилитель также включает в себя полочный резистор 3,32 кОм, R11, для сглаживания спада после 20 кГц на частоте около 45 кГц. Это вызывает небольшое повышение на 20 кГц, что не должно иметь большого значения при тональном воспроизведении виниловой пластинки.Полочный резистор, включенный последовательно с сетью выравнивания RIAA (C5, C6, C7, R9 и R10), позволяет повысить стабильность усилителя обратной связи с точки зрения предотвращения колебаний за счет отключения уровня усилителя обратной связи до коэффициента усиления [1 + ( 3,32 кОм / 1,5 кОм)] = 3,2 вместо единицы.

Есть очень важное замечание для любой конструкции с двумя или тремя транзисторами, подобной этой. Это относится к источнику (или эмиттеру, если Q2 имеет биполярный транзистор вместо полевого транзистора) второго транзистора, возвращаемого к базе первого транзистора через резистор (например,г., R4). Входной резистор R2 обычно составляет порядка 1 кОм или более, чтобы предотвратить возникновение низкочастотных колебаний, когда звукосниматель подключен к входной клемме Vin. Некоторые фонокартриджи имеют сопротивление постоянному току менее 100 Ом, и если R2 → 0 Ом, то входной конденсатор C3 по существу заземлен (постоянный ток или низкочастотный). Колебания мотор-лодки будут возникать из-за низкочастотного фазового сдвига, обеспечиваемого C8, и другого низкочастотного сдвига C3 и R4, входного конденсатора.При добавлении последовательного резистора R2 (3,32 кОм) к входному конденсатору C3 низкочастотный сдвиг на R4 и C3 уменьшается или отменяется, и колебания останавливаются. Напомним, что для возникновения колебаний требуется как минимум две стадии фазового сдвига. При добавлении последовательного резистора R2 остается только одна ступень фазового сдвига через C8. На рис. 8-15 показан прототип схемы двух транзисторных фонокорректоров.

F IGURE 8-15 Двухтранзисторный фонокорректор, использующий BJT и MOSFET.

Развлечение с низковольтными ламповыми усилителями

Прежде чем закрыть этот раздел о предусилителях, я хочу поэкспериментировать с использованием электронных ламп с напряжением всего +24 В для пластин (рис. 8-16). Эта схема была построена на плате предусилителя Dynaco PAS-3 PC-5, которая также доступна на eBay. Кроме того, можно построить эту схему на печатной плате PC-6 или просто приобрести PC-5 и / или PC-6 полностью собранными на eBay и модифицировать пластину, катод и резисторы обратной связи.Сервисное руководство и схема предусилителя Dynaco PAS-2 или PAS-3 доступны в Интернете. Одна ссылка, по которой он есть, — www.the-planet.org/dynaco/Preamplifier/PAS2_3.pdf.

F IGURE 8-16 Двухкаскадный триодный линейный усилитель.

ПРИМЕЧАНИЕ Мы не будем использовать оригинальные высоковольтные блоки питания от оригинального шасси. Предлагаемый источник питания +24 В и нить накала будут показаны позже в этой главе.

Если вы действительно хотите модифицировать ламповые предусилители или усилители мощности Dynaco, перейдите по следующим ссылкам:

• http: // curcioaudio.ru / index.htm

• http://curcioaudio.com/pasdes_3.htm

Теперь рассмотрим работу с низковольтными ламповыми линейными усилителями. Хотя трубка, указанная на схеме, показывает 9-контактный 12AU7, можно использовать и другие лампы, такие как 12BH7, 12U7 и 12FQ7 / 12CG7. Коэффициент усиления устанавливается на 11 через резисторы R6 и R2. Однако, поскольку коэффициент усиления разомкнутого контура невелик, фактическое усиление составляет около 7 для | Vout / Vin |. Максимальное размах выходного напряжения составляет примерно от 5 до 8 вольт.12U7 — это специальная низковольтная лампа с «пространственным зарядом», которая работает очень хорошо. Однако было обнаружено, что 12BH7 на самом деле немного превосходит 12U7 по максимальному размаху выходного сигнала, учитывая схему на Рисунке 8-16. Были опробованы другие 9-контактные 12-вольтовые двойные триоды с нитью накала, такие как 12AT7 и 12AX7, но они будут давать меньшие колебания напряжения с резисторами с фиксированной нагрузкой R3 на 62 кОм и R7 на 18 кОм. Можно попробовать другие значения резисторов нагрузки, чтобы оптимизировать коэффициент усиления и размах выходного напряжения. На рис. 8-17 показаны две платы предусилителя PAS-3, доступные в Интернете, например eBay.

F IGURE 8-17 Собранные платы фонокорректора PC-6A и пустые платы линейного усилителя PC-5A.

Источники питания для схем предусилителя

На рисунках 5-29 и 6-15 показаны две конструкции источника питания с регулируемым напряжением ± 12 В. Было улучшено подавление пульсаций путем замены резистора, показанного на Рисунке 5-29, на источники тока, показанные на Рисунке 6-15. В этой главе мы покажем дальнейшее улучшение конструкции регулятора, просто используя интегральные схемы положительного и отрицательного стабилизаторов напряжения 7812T и 7912T (см. Рисунок 8-18).

F IGURE 8-18 A Питание ± 12 В с использованием микросхем стабилизаторов напряжения 7812T и 7912T.

Стабилитроны и транзисторы источника тока, показанные на рис. 6-15 в предыдущей конструкции, были заменены микросхемами стабилизатора напряжения. Усовершенствованная конструкция (рис. 8-18) заключается в том, что микросхемы регулятора потребляют меньше тока в режиме ожидания. Кроме того, максимальный выходной ток питания составляет до 1 А при условии, что микросхемы 7812T (U1) и 7912T (U2) установлены на радиаторах.

В предыдущей конструкции с стабилитронами максимальный ток питания составлял от 40 до 50 мА. Обратите внимание, что выводы стабилизатора отрицательного напряжения различаются (вывод 1 7912T = заземление, вывод 2 и вкладка = вход, а вывод 3 = выход) и положительный регулятор напряжения (вывод 1 7812T = вход, вывод 2 и вкладка = земля, а контакт 3 = выход). Отметим также, что средние выводы обеих микросхем подключены к металлическому язычку корпуса TO220. Следовательно, хотя язычок микросхем серии 7812 или 7800 может быть установлен непосредственно на радиаторе, регулятор напряжения серии 7900 или 7912T не может быть установлен на тот же радиатор, если не используется изолирующий монтажный комплект для электрической изоляции язычка от источника питания. радиатор.Подавление питания намного лучше, чем в предыдущих разработках с использованием стабилитронов. C3 и C4 расположены очень близко к входным и заземляющим контактам U1 и U2, так что имеется очень хорошая развязка входа во избежание нестабильности или колебаний от регуляторов напряжения.

Обратите внимание, что если трансформатор T1 имеет вторичную обмотку 16 В переменного тока, можно заменить U1 и U2 на 7815T и 7915T для регулируемого напряжения ± 15 В или заменить U1 и U2 на 7818T и 7918T для питания ± 18 В.Для микросхем регулятора напряжения этого типа исходное напряжение источника питания постоянного тока, подключенное к входной клемме регулятора, должно быть как минимум на 2 В выше регулируемого выходного напряжения. Например, 7812T для регулируемого выхода +12 В должен иметь на входе не менее 14 Вольт. Точно так же регулятор отрицательного напряжения, такой как 7912T, который обеспечивает регулируемое –12 вольт, должен иметь как минимум отрицательное напряжение –14 вольт (например, –14 вольт постоянного тока или меньше, например, от –14 до –20 вольт постоянного тока).

На рисунке 8-19 следует помнить об одном важном примечании: расположить вход U1 рядом с C1 для надлежащей развязки на входе регулятора IC.В противном случае подключите конденсатор от 0,1 мкФ до 1 мкФ короткими проводами ко входу и клеммам заземления U1. Этот источник питания может использоваться для питания двухтранзисторного фонокорректора.

F IGURE 8-19 A Источник питания +18 В для Рисунка 8-14.

Рисунки 8-20 и 8-21 можно использовать для экспериментов с низковольтными ламповыми линейными усилителями, показанными на рисунке 8-16. Для питания нитей двух последовательно соединенных ламп и пластин используется постоянный ток 24 В. Примечание: Регулируемый источник постоянного тока питает нити лампового линейного усилителя, чтобы уменьшить гудение источника питания. Если переменный ток питает нити, то, скорее всего, на выходе, показанном на Рисунке 8-16, будет гул. На рисунке 8-20 используется схема восстановления постоянного тока для достижения эффекта удвоения напряжения. C1 и CR1 образуют схему восстановления постоянного тока, чтобы «фиксировать» отрицательный пик 12-вольтового сигнала переменного тока почти до нуля или напряжения земли. Пиковое напряжение от источника 12 вольт переменного тока (среднеквадратичное значение) составляет 12 = +2 вольт = пиковое значение 16,9 вольт.Размах напряжения вдвое превышает пиковое напряжение, или около 33,8 вольт от пика до пика. Таким образом, форма волны на катоде CR1 представляет собой изменяющееся напряжение от примерно 0 вольт до +33,8 вольт. Второй диод CR2 подает пиковое напряжение +33,8 В на C2. Благодаря своей запоминающей способности C2 удерживает +33,8 В постоянного тока и подает это сохраненное напряжение как исходное постоянное напряжение в 24-вольтный регулятор U1 (7824T). Конечно, есть некоторые потери напряжения на диодах в CR1 и CR2 около 1,5 вольт или около того, и, таким образом, C2 фактически получит около 32 вольт вместо 33.8 вольт. Опять же, U1 должен быть расположен рядом с C2, или подключите небольшой конденсатор с короткими выводами к входу и клеммам заземления U1. Теперь посмотрим на рис. 8-21.

F IGURE 8-20 Подача +24 В с использованием удвоителя напряжения восстановления постоянного тока.

F IGURE 8-21 Альтернативная схема питания на +24 В.

Вариант двух схем полуволнового выпрямителя, которые обеспечивают питание плюсом и минусом, используется здесь как схема удвоения напряжения.Первоначально нижний вывод вторичной обмотки, вывод 8, был заземлен. Но поскольку вместо этого мы можем удерживать провод и заземлять анод CR1, мы создаем исходное напряжение +33 В на катоде CR2 приблизительно относительно земли. Обычно C1 и C2 подключаются последовательно. Каждый конденсатор подает около 16,5 вольт постоянного тока через C1 и C2, и последовательно, как показано на рисунке 8-21, мы получаем 33 вольта.

Стандартные тесты на искажение для звукового оборудования

Аудиоусилители обычно тестируются с синусоидальными сигналами.В идеале генератор синусоидальной волны обеспечивает сигнал одной частоты. Когда синусоидальный сигнал подается на усилитель, на его выходе обычно возникают искажения в той или иной форме. Например, когда на усилитель подается тон с частотой 1 кГц, на выходе усилителя будет отображаться усиленная версия тона с частотой 1 кГц, но также на выходе будут меньшие сигналы с частотой 2 кГц, 3 кГц и так далее. Эти сигналы, кратные частоте тестового сигнала, представляют собой гармоник . Например, вторая гармоника сигнала основной частоты на частоте 1 кГц составляет 2 кГц, а третья гармоника — 3 кГц.

Как правило, для измерения отдельного гармонического искажения n -го это HD n = амплитуда n -го гармонического сигнала / амплитуда сигнала основной частоты. Иными словами, гармоническое искажение n -го, HD n , является отношением амплитуды гармонического сигнала n -го к амплитуде сигнала основной частоты.

Полный коэффициент гармонических искажений (THD) определяется как:

THD = [(HD 2 ) 2 + (HD 3 ) 2 +… + (HD n ) 2 ] 1/2

Суммарные гармонические искажения — это результат извлечения квадратного корня из суммы квадратов всех гармонических искажений.К счастью, обычно мы не вычисляем THD, и есть машины или испытательное оборудование, чтобы вычислить это число. Обычно мы проверяем усилитель на THD в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц при различных уровнях выходного сигнала. Стандарт того, что составляет хорошее число для THD, зависит от приложения. Например, в системах связи, таких как голосовой канал в системе двусторонней радиосвязи, приемлемым считается коэффициент нелинейных искажений звука в диапазоне от 3 до 10 процентов.

В системах с высоким качеством воспроизведения звуковые усилители обычно имеют THD менее 1 процента, и многие из них будут работать намного лучше этого — обычно менее 0.1 процент. Усилители со сверхнизким уровнем искажений имеют уровень искажений значительно ниже 0,01 процента, а иногда, как правило, менее 0,001 процента, например, операционный усилитель LM4562, когда он настроен на усиление напряжения менее 10.

Так что же вызывает гармонические искажения? Основной причиной этого типа искажений является изменение коэффициента усиления усилителя для различных рабочих точек транзисторов внутри усилителя . В главе 6 мы обнаружили, что можем сделать усилитель с управляемым напряжением с простым усилителем с общим эмиттером с заземленным переменным током эмиттера, изменив ток коллектора.Таким образом, любой усилитель, коэффициент усиления которого изменяется из-за изменений тока коллектора или стока, обычно вызывает гармонические искажения. Другие причины гармонических искажений включают в себя регулируемые напряжением емкости внутри усилителя. Эти управляемые напряжением емкости всегда присутствуют во всех транзисторах, полевых транзисторах и полевых МОП-транзисторах.

Давайте представим сигнал, который переходит в следующий тип стандартного звукового тестового сигнала, двухтональный тест для измерения интермодуляционных искажений (см. Рисунок 8-22).

F IGURE 8-22 Двухтональный тестовый сигнал, имеющий синусоидальную волну с высокой амплитудой и низкой частотой и синусоидальную волну с высокой частотой и низкой амплитудой.По вертикальной оси отложена амплитуда, а по горизонтальной оси — время.

Для наглядности и наглядности две синусоидальные волны синхронизированы по фазе. Однако обычно, когда этот тест выполняется, на самом деле две синусоидальные волны не синхронизированы по фазе, вызывая туманный размытый вид на осциллографе для высокочастотного сигнала. Целью этого тестового сигнала является поиск взаимодействия между двумя синусоидальными сигналами, которое вызовет появление на выходе усилителя других сигналов, продуктов интермодуляционных искажений , кроме гармонических искажений.Однако следует отметить, что выходной сигнал усилителя будет содержать комбинацию гармонических искажений одного или обоих сигналов тестового тона плюс продукты интермодуляционных искажений. Продукты интермодуляционных искажений можно измерить двумя способами. Один заключается в измерении амплитуды сигналов искажения, сосредоточенных вокруг высокочастотного сигнала, а другой — в использовании демодулятора с амплитудной модуляцией или детектора огибающей для измерения величины амплитудной модуляции высокочастотного сигнала.Рисунок 8-23 лучше иллюстрирует происходящее.

F IGURE 8-23 Тестовый сигнал, подключенный к входному сигналу усилителя ( верхний ). Выходной сигнал усилителя ( центр ). К выходному сигналу применен фильтр верхних частот. Вертикальная ось — амплитуда, а горизонтальная ось — время ( нижний ).

Умышленно управляя однотранзисторным усилителем с общим эмиттером, как показано на рисунке 8-24, с размахом около 40 мВ на входе базы транзистора, мы видим, что на выходе (обозначено центральной кривой на рисунке 8-23) имеет искажение.Центральная линия показывает две важные характеристики. Во-первых, сам низкочастотный сигнал выравнивается сверху и не дает чистой синусоидальной волны. Во-вторых, мы можем видеть, что амплитуда высокочастотного сигнала становится меньше вверху и намного больше внизу формы волны. Это изменение коэффициента усиления согласуется с тем, что наблюдалось в главе 7, которая показала более высокий коэффициент усиления по напряжению для более высоких токов коллектора. Внизу кривой ток коллектора транзистора максимальный, а в верхней части волны ток коллектора транзистора минимален.

F IGURE 8-24 Схема для эксперимента по искажению IM.

После фильтрации низкочастотного сигнала, как показано на центральной кривой на рис. 8-23, нижняя кривая на рис. 8-23 показывает амплитудно-модулированный сигнал с высокочастотным сигналом в качестве несущей. Кроме того, огибающая амплитудно-модулированного сигнала не является чистой синусоидальной волной, а является копией искаженного низкочастотного сигнала, инвертированного по фазе.

На рисунке 8-24 показан усилитель, использованный в этом эксперименте с двухтональным искажением.Два генератора сигналов, Vgen1 и Vgen1, суммируются с резисторами через Rgen1 и Rgen2. Входной сигнал на базу Q1 составляет около 40 мВ от пика до пика, как показано на верхнем графике на Рисунке 8-23. Выход усилителя, обозначенный как Vout, подключается к C3 и R4 и имеет искаженную форму волны, как показано на центральной кривой на Рисунке 8-23. Затем выход усилителя подключается к фильтру верхних частот, который удаляет низкочастотный сигнал, а вывод HPF Out пропускает высокочастотный сигнал, который (как показано на нижней кривой рис. 8-23) является амплитудно-модулированный высокочастотный сигнал.Низкочастотный генератор Vgen1 имеет частоту 60 Гц, а высокочастотный сигнал через Vgen2 превышает 3 кГц.

Рисунок 8-24 адаптирован из рисунка 7-13. VR2 настроен на обеспечение 2 В постоянного тока на RE1, чтобы установить ток коллектора в 200 мкА. VR1 настроен таким образом, что база Q1 имеет составную форму волны 40 мВ, как показано на верхней кривой рисунка 8-23.

По сути, усилитель на рисунке 8-24 действует как своего рода умножитель, используя низкочастотный сигнал для модуляции амплитуды высокочастотного сигнала.Позже мы обнаружим, что эта схема обычно используется в качестве ВЧ-смесителя для радиочастотных устройств.

SMPTE (Общество инженеров кино и телевидения) предоставило тестовую форму волны интермодуляции, аналогичную показанной на рис. 8-22 и верхней кривой на рис. 8-23. Низкочастотный сигнал составляет 60 Гц, а высокочастотный сигнал установлен на 7 кГц. Это называется тест SMPTE IM на искажение . Соотношение амплитудного смешивания сигнала 60 Гц в 4 раза больше, чем сигнала 7 кГц.Сигналы искажения около сигнала 7 кГц имеют частоты 7 кГц ± ( n × 60 Гц), где n — целое число, большее или равное 1. Искажение измеряется с помощью детектора огибающей, такого как полуволна. выпрямитель, синхронный детектор AM или анализ сигналов искажения около сигнала 7 кГц.

В идеальном усилителе выходной сигнал фильтра верхних частот будет показывать сигнал с частотой 7 кГц без изменения амплитуды. Возникает вопрос: плох ли усилитель, показанный на рис. 8-24? Для сигналов очень низкого уровня с амплитудой менее 2 мВ от пика до пика он обеспечит искажение менее 1 процента.Для уровней выше этого схема искажается недопустимо для воспроизведения с высокой точностью. Однако иногда искажения хорошие . Мы можем использовать эту схему для улучшения или изменения звука гитарных нот электрогитары. Устройства, создающие искажения, такие как блоки фузза, намеренно искажают входной сигнал, чтобы добавить больше обертонов к исходному звуку гитарной струны (см. Рисунок 8-25).

F IGURE 8-25 Экспериментальная схема генератора нечетких искажений.

Входной сигнал электрогитары усиливается без искажений с усилением напряжения около 11 вольт через U1A. Коэффициент усиления можно изменить, увеличивая или уменьшая значение R12. Выход U1A подается на VR1, который подает на R1 вход схемы генерирования искажений. Резистор R2 может быть увеличен до 1 кОм, если желательно создать больше искажений. VR1 регулирует величину искажения, в то время как VR2 может быть установлен на конкретный ток коллектора через базовое напряжение смещения.

Иногда может быть полезно установить базовое напряжение около 0,7 В, около точки отсечки транзистора, чтобы вызвать еще большее искажение. Если это сделано, может быть предпочтительнее увеличить возбуждение сигнала в базе Q1 через VR1.

U1B — усилитель с коэффициентом усиления 11, где VR3 устанавливает конечный выходной уровень искажений. Выходной конденсатор C6 предназначен для подключения к усилителю с входным сопротивлением 10 кОм или более. Если к C6 подключен усилитель с низким входным сопротивлением, просто увеличьте его значение до 2.2 мкФ или больше. Конденсатор 10 мкФ или 33 мкФ может заменить C6, если положительный вывод электролитического конденсатора подключен к R8. Обратите внимание, что почти любой сдвоенный операционный усилитель будет работать с U1A и U1B, например, операционный усилитель TL082, LM1458, RC4458, LF353, RC4560 или LM4562.

Список литературы

1. Руководство по приемной трубке RCA , RC-29. Нью-Йорк: RCA Corporation, 1973,

.

2. RCA Solid State Hobby Circuits Manual , HM-91. Нью-Йорк: RCA Corporation, 1970.

3. Боб Мецлер, Справочник по измерениям звука . Бивертон, штат Орегон: Audio Precision, Inc., 1993.

4. Пол Р. Грей и Роберт Г. Мейер, Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем, 3-е изд. . Нью-Йорк: Wiley, 1993.

.

Музыкальные системы Hegel — V10

Hegel V10 — это новый взгляд на старую технологию. Имея 30-летний опыт разработки современных схем на дискретных транзисторах, мы создали такой фонокорректор, как никто другой.Он нейтральный, динамичный и исключительно откровенный. Мы использовали все наши знания в усилении и применили их к одной цели — добраться до записи и раскрыть каждый бит информации. V10 предназначен для улавливания звука. Чтобы приблизить вас к музыке. Чтобы попасть в паз.

Прослушивание винила — это тактильное ощущение. Вы осторожно открываете обложку альбома, вынимаете пластинку из внутреннего рукава, проверяете, нет ли пыли или царапин, кладете ее на диск и медленно отпускаете иглу, чтобы выпустить звук.Все дело в вас и вашей музыке, подобранной именно для этого момента. С V10 мы стремимся сделать этот особенный опыт еще лучше. Разработанный с нуля и использующий по-настоящему умные и уникальные технологии, V10 подарит вам беспрецедентную прозрачность и звуковое пространство — делая музыку, которую вы слышите, такой же ощутимой и реальной, как и запись, в которую она впрессована.

Мы достигли этого, потому что все в V10 разработано с единственной целью — сделать вашу музыку максимально качественной.Шасси разделено на два отсека, физически отделяя источники питания от чувствительной схемы усиления. Между двумя частями просто нет заметных помех. Для наилучшего подключения мы оснастили V10 позолоченными клеммами, симметричными выходами XLR и прочным заземляющим винтом. На важнейшем входном каскаде мы использовали сверхмалошумящие дискретные транзисторы JFET как для входа с подвижным магнитом (MM), так и с подвижной катушкой (MC). Устранение внешнего шума особенно важно при использовании чувствительных картриджей MC с малой выходной мощностью.Поэтому мы оснастили вход MC четырьмя такими транзисторами, включенными параллельно. Обеспечение полной бесшумности входа и прекращение любой обратной связи по току смещения к катушке картриджа.

Входной сигнал подается в такие же бесшумные схемы усилителя, где каскады усиления MM и MC используют источники питания со сверхмалым шумом, построенные на дискретных биполярных транзисторах, чтобы свести шум сигнала к минимуму. Это обеспечивает чрезвычайно точное усиление входного сигнала, поступающего от проигрывателя виниловых пластинок.А для обеспечения наилучших условий работы V10 снабжен линейным малошумящим аналоговым источником питания переменного тока. Он имеет большой трансформатор с E-образным сердечником нестандартной конструкции, размещенный в собственном корпусе, чтобы исключить любую возможность помех. Для нас было особенно важно, чтобы все энтузиасты винила получили удовольствие от V10. Итак, из коробки он сконфигурирован как отличный предусилитель Plug and Play MM. Для многих это именно то, что они хотят и в чем нуждаются, но некоторые хотят даже большего.Вот почему мы сделали V10 высоко оптимизируемым, учитывая индивидуальные предпочтения и требования в настройке, V10 можно настроить для любого картриджа MM и MC.

При использовании картриджа MM вы можете свободно увеличивать емкость от 100 до 467 пФ, а при использовании картриджа MC импеданс можно свободно устанавливать в диапазоне от 33 до 550 Ом или фиксировать на 47 кОм. Как на MM, так и на MC, усиление может быть увеличено на 5, 10 или 12 дБ, чтобы соответствовать выходному сигналу других ваших источников, V10 даже имеет дозвуковой фильтр для удаления нежелательного низкочастотного шума.А в конце ночи, когда сеанс прослушивания уводит вас далеко от сна и вы забываете выключить V10, регулируемая функция автоматического перехода в режим ожидания сделает это за вас. Все это делает V10 идеальным компаньоном для вашей виниловой установки. Найдите идеальную синергию между вашей системой и вашими предпочтениями при прослушивании. Переносит вас в паз.

Технические характеристики

Типология усилителя: Входной каскад дискретного JFET-транзистора со сверхмалым шумом для MC и MM
Усиление XLR Out MM: 40 дБ / 45 дБ / 50 дБ / 52 дБ
Усиление XLR Out MC: 60 дБ / 65 дБ / 70 дБ / 72 дБ
Усиление RCA Out MM: 34dB / 39dB / 44dB / 46dB
Gain RCA Out MC: 54dB / 59dB / 64dB / 66dB
MC Импеданс нагрузки: Свободно регулируемый между 33 и 550 Ом / 47 кОм
MM Нагрузка Емкость: 100 пФ / 147 пФ / 220 пФ / 247 пФ / 320 пФ / 420 пФ / 467 пФ при 47 кОм
Дозвуковой фильтр: Включение / выключение, -3 дБ при 20 Гц, -18 дБ октава
Точность RIAA: +/- 0,2 дБ / 20 Гц — 20 кГц
Выходной шум *: -84 дБ / MM (взвешенное значение «A»: 0 дБВ), -81 дБ / MC (взвешенное значение «A»: 0 дБВ)
Выходное сопротивление XLR / RCA: 200 Ом
Перекрестные помехи каналов: -84 дБ при 1 кГц 0 дБВ
Частотная характеристика: 2 Гц — 20 кГц
Искажения (THD ) ММ: <0.005% при 1 кГц 0 дБВ
Искажения (THD) MC: <0,009% при 1 кГц 0 дБВ
Входы: 1 несимметричный (RCA) MM, 1 несимметричный (RCA) MC
Выходы: 1 несимметричный фиксированный ( RCA), 1 балансный фиксированный (XLR)
Адаптер питания: Адаптер питания Hegel M30103
Размеры с ножками: 6 см x 21 см x 28 см, 2,4 дюйма x 8,3 дюйма x 11 дюймов (В x Ш x Г)
Вес: Вес устройства 2,2 кг / 4,9 фунта
* При достижении стабильной рабочей температуры

Фонокорректоры RIAA

Фонокорректоры RIAA
Elliott Sound Products пр.25

© 1999, Текст и диаграммы Рода Эллиотта


Введение

Это коллекция фонокорректоров (черный винил для молодежи) и схем эквалайзера, одна из которых наверняка удовлетворит ваши требования.Это не мои схемы, но они были предоставлены читателем (см. Уведомление об авторских правах ниже), поэтому я не могу дать никаких конкретных рекомендаций. Они предоставляются экспериментаторам как услуга, а также могут быть полезны для других приложений.

Сделаем небольшой комментарий по поводу винилового эквалайзера. Хотя RIAA и менее используемые кривые эквализации IEC очень точны, часто считается, что система воспроизведения должна быть максимально точной.Однако строгое следование опубликованному ответу на самом деле не очень полезно, потому что мастеринг-инженер обычно применяет коррекцию, когда мастер режется на токарном станке. Причины могут быть столь же простыми, как попытка на самом деле уместить необходимое количество треков на диск (много басовой энергии занимает много места в канавке), или инженеру может просто не понравиться общий баланс.

По-прежнему желательно получить точность лучше 1 дБ в диапазоне от 100 Гц до примерно 10 кГц, но о крайних значениях часто можно только догадываться относительно того, что было перенесено с ленты на диск.Соответствие каналов гораздо важнее абсолютной точности.

Хотя показанные здесь предусилители все «интересны», в некоторой степени предсказуемо я рекомендую Project 06. Их было построено так много, что есть много обзоров в Интернете, и это также мой дизайн (изначально построенный примерно в 1980 году). так что у него долгая история очень благоприятных впечатлений во всем мире. Также доступна печатная плата, которая значительно упрощает сборку и снижает вероятность ошибок при подключении.


Предусилители с подвижной катушкой

Первый набор предложений — это предусилители с подвижной катушкой, специально предназначенные для очень низкого выходного напряжения и импеданса большинства звукоснимателей с подвижной катушкой.В свое время они были очень популярны за превосходное качество во всем звуковом диапазоне, и для любого серьезного прослушивания многие люди по-прежнему будут использовать звукосниматель с подвижной катушкой. «Традиционным» способом повышения их выходного уровня было использование трансформатора. Они все еще доступны, но стоят очень дорого.


Предусилитель MC # 1


Рисунок 1 — Предусилитель с подвижной катушкой (по Дугласу Селфу)

Эта конструкция использует несколько транзисторов в качестве начального каскада усиления.Выбранные транзисторы имеют очень низкий уровень шума, который еще больше снижается с помощью параллельной техники. Первоначальная рекомендация заключалась в использовании транзисторов 2SB737, но их может быть трудно получить. Устройства 2N4403 должны работать очень хорошо, поскольку они использовались во многих схемах с очень низким уровнем шума.

Как видно из диаграммы, коэффициент усиления схемы можно изменить для соответствия картриджам с высокой и низкой выходной мощностью с помощью одного переключателя. Показанные коэффициенты усиления составляют x10 и x50 (20 дБ и 34 дБ соответственно), но при желании их можно изменить.Я оставляю это на усмотрение читателя, чтобы он поэкспериментировал при необходимости.

При показанных значениях схема имеет коэффициент усиления 192 (устанавливается последовательными резисторами обратной связи и эмиттерным резистором 3,3 Ом), а затем он ослабляется для обеспечения коэффициентов усиления 50 и 10, как показано. Для такого расположения была веская причина, и у читателя была оригинальная статья, и он мог предоставить ее в качестве ссылки. Структура усиления была настроена таким образом, чтобы поддерживать очень низкие импедансы цепи. К сожалению, это обычно приводит к чрезмерной нагрузке на операционный усилитель, но более высокое, чем обычно, усиление предотвращает чрезмерную нагрузку, а затухание возвращает уровень к разумным значениям.

Поскольку входной сигнал настолько мал, дополнительное усиление вряд ли вызовет ограничение, если ваша движущаяся катушка не имеет чрезвычайно высокого выходного уровня. Сама природа звукоснимателей с подвижной катушкой с низким импедансом означает, что высокие выходные уровни маловероятны. Входное значение 1 мВ RMS приводит к выходу 192 мВ RMS, что никогда не приведет к отсечению какой-либо части схемы.

Второй операционный усилитель (TL072) действует как сервопривод постоянного тока и гарантирует, что выходной сигнал NE5532 близок к нулю. При таком расположении можно ожидать, что выходное напряжение смещения будет очень низким — обычно не более пары милливольт.TL072 имеет очень низкое смещение постоянного тока, а NE5532 — нет — последний оптимизирован для своих характеристик переменного тока, а его смещение постоянного тока обычно несколько выше, чем у многих других операционных усилителей. Однако сервопривод постоянного тока TL072 нельзя пропустить, потому что он необходим для корректировки большого смещения, создаваемого входными транзисторами (как минимум -3 В). Обратите внимание, что при подаче питания на выходе будет переходный процесс высокого уровня. Для замыкания выхода не менее чем на через 10 секунд после подачи питания следует использовать цепь заглушки.

Обратите внимание, что, как и во всех сервосистемах постоянного тока , усиление увеличивается на очень низких частотах. На 0,7 Гц имеется дополнительное усиление на 6,5 дБ, поэтому следует использовать очень хороший фильтр грохота / дозвука, чтобы предотвратить чрезмерные отклонения диффузора низкочастотного динамика и / или обратную связь. Я предлагаю Project 99 — подходящая схема. Низкочастотное усиление можно ограничить, используя больший колпачок для сервопривода постоянного тока (увеличение по сравнению с показанным колпачком 470 нФ (C8)), но это также приведет к более длительному времени установления.


Предусилитель MC # 2

Этот следующий дизайн основан на работе Джона Линсли-Гуда, и снова можно ожидать, что он даст хорошие результаты. Как видно, операционные усилители не используются, а схема «симметрична». Это обеспечивает снижение шума по сравнению с одной схемой, так как две полные половины зеркального изображения параллельны, поэтому шум снижается так же, как и для параллельных транзисторов, показанных выше. Искажения также могут быть уменьшены, но на уровнях сигнала, создаваемых датчиком с подвижной катушкой, это вряд ли будет значительным.

  1. «Симметричный» находится в кавычках, потому что он действительно симметричен только по внешнему виду. Транзисторы NPN и PNP достаточно отличаются друг от друга, чтобы гарантировать отсутствие симметрии. действительно существуют в реальном мире. Тем не менее, верхняя и нижняя секции фактически параллельны , хотя это может быть не сразу очевидно, поэтому шум снижается таким же образом. как для MC Preamp # 1.


Рисунок 2 — Предусилитель с подвижной катушкой (после Джона Линсли-Худа)

Схема (более или менее) обычная, в ней используется каскад с общим эмиттером, модулирующий источник постоянного тока.Поскольку схема является зеркальной, изменения тока воспроизводятся как для положительного, так и для отрицательного источника питания. Чистое выходное напряжение снова будет иметь низкое смещение постоянного тока, но, вероятно, несколько выше, чем в предыдущей конструкции, из-за отсутствия сервопривода смещения для поддержания точного выходного напряжения 0 В постоянного тока.

Усиление устанавливается резисторами 2,2 кОм на коллекторах выходных устройств (параллельно, то есть 1,1 кОм) и резистором 22 Ом (положение усиления = 50), необязательно последовательно с резистором 100 Ом, чтобы получить усиление 10.Первоначально в этой схеме был не совсем рекомендуемый вариант картриджа с подвижным магнитом, но я бы не рекомендовал использовать эту схему вообще с картриджем с подвижным магнитом, даже если будет удален входной резистор на 100 Ом.

Теоретическое усиление составляет 50 (34 дБ) в положении «Gain = 50» или 10 (20 дБ) для настройки «Gain = 10». На практике можно ожидать, что прирост будет немного меньше этих цифр, особенно при приросте 50.

Я не могу комментировать относительные шумовые характеристики этих двух предусилителей, но поскольку они оба основаны на разработках уважаемых звукорежиссеров, я ожидал, что шум не будет проблемой ни для одной из схем.

ПРИМЕЧАНИЕ: Общая топология схемы, показанная на рисунке 2, была впервые опубликована в Швеции в 1975 году (журнал назывался Radio & Television), написанной Питером Акемарком (AKA Per Elving). Это предшествует статье JLH примерно на 8 лет, поскольку версия, показанная выше, была опубликована в 1983 г.).


В сети довольно много схем «головного усилителя» с подвижной катушкой, но некоторые из них чрезвычайно сложны, а другие просты, но имеют множество проблем.На первый взгляд привлекательно выглядит конструкция Дж. Маршалла Лича, в которой используется пара транзисторов, работающих в режиме общей базы. Вход идет на эмиттеры двух устройств ввода, а питание — батарея 9В. К сожалению, коэффициент усиления схемы сильно зависит от напряжения батареи, импеданса источника и импеданса нагрузки, поэтому эту конструкцию нельзя рекомендовать. Это жаль, потому что схема очень проста и, вероятно, работает достаточно хорошо, но если коэффициент усиления изменяется при разряде батареи, это делает схему бесполезной.Получение точного согласования каналов, вероятно, будет большой проблемой, и для каждого канала требуется собственная батарея.

Есть еще несколько головных усилителей, которые нельзя рекомендовать, поэтому показанные здесь — единственные, которые я собираюсь опубликовать и подробно описать.


Фонокорректоры

С тремя различными схемами и несколькими дополнительными сетями эквалайзера на выбор (плюс моя собственная версия, опубликованная как Project 06), одна должна быть для вас! Одна вещь, которую используют большинство фонокорректоров, — это сеть обратной связи для обеспечения RIAA-эквализации.То, что это работает, не подвергается сомнению, но у подавляющего большинства есть один существенный член ошибки, заключающийся в том, что спад на высоких частотах не превышает 20 кГц. Минимальное усиление эквалайзера, полученного с помощью неинвертирующей обратной связи, равно единице, поэтому на некоторой частоте (выше 20 кГц) отклик выравнивается, а не продолжает скатываться далеко за пределы 50 кГц или около того.

Была попытка исправить это в предусилителе №1 (с R9 и C8), но его нет в предусилителе №2 или №3. Project 06 (фонокорректор ESP) не имеет этой проблемы, но большинство из них, которые вы увидите в других местах от до , и у большинства нет сети, чтобы гарантировать, что спад продолжится намного выше 25 кГц или около того.В общем, я предлагаю вам избегать любых фонокорректоров, которые не могут поддерживать спад ВЧ на уровне не менее 100 кГц, а желательно намного выше.

Я не знаю происхождения этих схем (кроме от Ричарда), поэтому не могу сказать о них слишком конкретно. Как можно видеть, они оба достаточно условны. Обратите внимание, что во всех этих схемах есть крышка 220 пФ (показана серым цветом) на входном нагрузочном резисторе 47 кОм, и для подавляющего большинства картриджей это плохая идея, и ее следует опускать.Для получения информации о загрузке картриджа см. Статью Загрузка картриджа Phono. Большинству картриджей требуется минимально возможная емкость, чтобы предотвратить скачок на высоких частотах и ​​/ или преждевременный спад.


Рисунок 3 — Фонокорректор № 1

Это простой фонокорректор с одним операционным усилителем, но имеет несколько дополнительных функций. В основном они предназначены для подавления радиочастот (РЧ), и с показанной входной схемой можно ожидать, что они будут иметь высокую устойчивость даже к высоким уровням радиопомех.


Рисунок 4 — Фонокорректор № 2

Этот предусилитель разделяет эквализацию на два этапа: первый каскад обеспечивает усиление низких частот, требуемых спецификацией RIAA, а второй снижает высокочастотную составляющую (опять же, до спецификации RIAA.). Преимущество этого подхода состоит в том, что две секции фильтра имеют меньшее взаимодействие, и большая часть шума схемы, создаваемого первым (и вторым) каскадом, ослабляется схемой верхнего среза.


Рисунок 5 — Фонокорректор № 3

Как можно видеть, этот предусилитель значительно сложнее первых двух, но включает в себя грохочущий фильтр 3-го порядка с частотой среза около 18 Гц.

Первый каскад представляет собой простой усилитель, опять же с полной защитой от радиопомех.Затем следует фильтр грохота (инфразвуковой) и, наконец, этап эквализации. Обратите внимание, что в этой схеме операционный усилитель работает как инвертирующий усилитель, который не влияет на конечный результат, но (очень) немного шумнее, чем в неинвертирующей конфигурации. На практике это вряд ли будет слышно, поскольку усиление, вносимое последней ступенью, намного ниже, чем обычно.

Общее усиление составляет 39 дБ, из которых 17,5 дБ приходится на входной каскад, 6 дБ — на фильтр, а остается только 15.Усиление 5 дБ на финальной стадии. Все предшествующие высокочастотные шумы операционного усилителя ослабляются выравниванием RIAA, что приводит к созданию конструкции, которая должна иметь превосходный общий коэффициент шума.


Сети выравнивания

Эти сети эквалайзера могут использоваться с любым операционным усилителем и будут обеспечивать выравнивание RIAA с точностью, как показано рядом с каждой диаграммой. Следует проявлять осторожность, чтобы гарантировать, что резистор обратной связи (на землю) выбран так, чтобы обеспечить требуемое усиление. Если эти сети не включены в каскад операционного усилителя , инвертирующий , спад выше 25 кГц или около того не может поддерживаться.В «традиционной» одноступенчатой ​​неинвертирующей топологии необходимо добавить дополнительную сеть, чтобы поддерживать спад высоких частот выше 100 кГц. Это не показано, поскольку это зависит от коэффициента усиления схемы и характеристик сети RIAA.

Коэффициент усиления установлен на уровне 1 кГц для всех фонокорректоров из-за частотных характеристик сети фильтров.


Рисунок 6 — Различные сети RIAA Phono EQ

Полное сопротивление 1 кГц каждой сети сильно различается, поэтому требуемый резистор обратной связи был рассчитан для номинального усиления 35 дБ (x 56).Эти работают до (приблизительно) …

№ цепи Сеть Z Разреш. Фактическое усиление
1 7,75 кОм138 Ом 56,6 дБ
2 10 кОм 18024d7 18024d9 9,43 кОм 168 Ом 56.6 дБ
4 67 кОм 1,2 кОм 56,8 дБ

Таблица 1 — Резистор обратной связи для схем на Рисунке 6

Имея это в виду, можно рассчитать резистор усиления 1 кГц. Например, используя (1) выше, для усиления 35 дБ (усиление 56 для простоты вычислений) потребуется резистор для заземления от -ve входа операционного усилителя на 138 Ом.


Отклик выравнивания RIAA

Для справки в таблице ниже показаны кривые отклика как для выравнивания RIAA, так и для модифицированной версии IEC.Последний не пользовался большой популярностью, поскольку представлял собой потерю басов (-3 дБ относительно RIAA на 20 Гц). Для тех, кто хочет узнать немного больше о том, как и почему было выполнено выравнивание таким образом, читайте дальше ……

Гц RIAA IEC Гц RIAA IEC Гц RIAA IEC
20 19.36 16,35 240 7,04 7,01 2400 -3,39 -3,39
22 19,24 16,62 270 6,25 6,23 2700 -4,04 -4,04
25 19,04 16,89 300 5,57 5,55 3000-4.65 -4,65
28 18,83 17,04 340 4,80 4,79 3400 -5,43 -5,43
31 18,61 17.09 380 4,16 4,15 3800 -6,17 -6,17
35 18,29 17,06 430 3.49 3,48 4300 -7,02 -7,02
39 17,96 16,95 480 2,93 2,92 4800 -7,82 -7,82
44 17,54 16,73 540 2,38 2,38 5400 -8,70 -8,70
49 17.12 16,45 610 1,86 1,86 6100 -9,64 -9,64
55 16,61 16,07 680 1,43 1,43 6800 -10,50 -10,50
62 16,02 15,59 760 1,02 1.02 7600-11.39 -11,39
70 15,37 15,03 850 0,63 0,63 8500 -12,30 -12,30
79 14,67 14,40 950 0,26 0,26 9500 -13,22 -13,22
89 13,93 13,72 1100 -0.23 -0,23 11000 -14,44 -14,44
100 13,18 13,01 1200 -0,52 -0,52 12000 -15,17 -15,17
110 12,54 12,39 1300 -0,79 -0,79 13000 -15,85 -15,85
120 11.94 11,82 1500 -1,31 -1,31 15000 -17,07 -17,07
130 11,38 11,27 1700 -1,80 -1,80 17000 -18,14 -18,14
150 10,36 10,28 1900-2,27 -2,27 19000-19.09 -19,09
170 9,46 9,40 2100 -2,73 -2,73 21000 -19,95 -19,95
190 8,67 8,62
210 7,97 7,93 Номер ссылки 1000 0 0

Таблица 2 — Отклик в дБ для назначенных частот

Иногда вы можете увидеть реакцию RIAA (или IEC), описанную как постоянную времени, а не как точки смены частоты.Эти два параметра напрямую связаны, и постоянные времени ( 2 π f ) для выравнивания RIAA равны …

  • Высокая частота = 75 мкс (2122 Гц)
  • Средняя частота = 318 мкс (500,5 Гц)
  • Низкая частота = 3180 мкс (50,05 Гц)

Основной принцип, лежащий в основе кривой эквализации, был довольно простым и был разработан для уменьшения модуляции Grove до управляемого уровня (как для фрезы, так и для репродуктора) и обеспечения некоторого базового снижения высокочастотного шума.

Имея это в виду, частоты ниже 500 Гц были вырезаны (на токарном станке) с использованием постоянной амплитуды, что означает, что сигнал от картриджа будет увеличиваться на 6 дБ / октаву, поскольку, если амплитуда остается постоянной, скорость должна увеличиваться с Частота. Поскольку мощность магнитного картриджа зависит от скорости, необходимо применить усиление низких частот, чтобы вернуть уровни к норме.

Именно это довольно большое усиление низких частот усиливает механический шум проигрывателя, создавая так называемое грохотание.Также существует риск возникновения низкочастотной обратной связи, если проигрыватель винила не может изолировать диск и тонарм от окружающей среды в комнате для прослушивания. Деревянные полы и жесткая подвеска увеличивают риск возникновения обратной связи, и многие производители пошли на крайние меры, чтобы обеспечить изоляцию и очень низкий уровень низкочастотного шума.

Выше 500 Гц режим резака изменился на постоянную скорость, поэтому выходной сигнал картриджа теперь не будет зависеть от частоты. Винил (или любой другой материал в этом отношении) будет собирать пыль, а также будет иметь незначительные дефекты поверхности, поэтому все сигналы выше 2100 Гц усиливаются (снова на 6 дБ / октаву), поэтому кривая выравнивания воспроизведения теперь применяет срезание высоких частот.Это возвращает уровень сигнала на место, а также снижает поверхностный шум диска.


Точность эквалайзера

Стоит отметить, что некоторые люди могут пойти на все, чтобы получить точное выравнивание RIAA, но на самом деле в этом нет необходимости. Когда были вырезаны мастер-копии виниловых дисков, звукорежиссер нередко применял эквалайзер, чтобы добиться «правильного» звучания конечного результата (для него и его мониторов) или для гарантии того, что никакие сигналы не будут обрезаны, что может нарушить качество печати. (избыточный бас, экстремальные переходные процессы и т. д.). В результате слушатель понятия не имеет, как звучала оригинальная мастер-лента, и небольшие отклонения обычно находятся в пределах ожидаемого отклика даже самых лучших громкоговорителей.

В общем, вполне разумно ожидать, что выравнивание должно быть в пределах 1 дБ, но попытки получить существенно лучшее, чем это обычно, не оправдываются. Точность эквалайзера 0,1 дБ может выглядеть неплохо, но ваши колонки и комната даже близко не приблизятся к этому, поэтому дополнительная точность тратится зря. Естественно, если комбинация компонентов обеспечивает очень хорошую точность, то конечный результат вряд ли кого-то обидит.

Что является чрезвычайно важным, так это согласование каналов. Измерение конденсаторов (и даже резисторов) для получения наилучшего возможного соответствия для всех компонентов усиления и эквализации сохраняет стереоизображение и является гораздо более важным, чем небольшое изменение кривой эквализации RIAA. Вы можете быть уверены, что на токарных станках очень хорошо согласованы этапы EQ именно по этой причине.

Я также настоятельно рекомендую всем, кто интересуется фонокорректорами, прочитать статью ESP «Загрузка фонокартриджа».Как отмечалось выше, любой предусилитель с конденсатором на входе — плохая идея, а 220 пФ почти всегда слишком много. Повышенная емкость, скорее всего, вызовет пик отклика в звуковом диапазоне, а также отрицательно повлияет на характеристики чрезвычайно высоких частот.



Основной индекс Указатель проектов
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Ричарда Кроули (который представил оригинальные рисунки) и Рода Эллиотта и принадлежит © 1999.Воспроизведение или переиздание любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Незначительное переформатирование 11 августа 2000 г./ Июл 2015 — незначительные изменения и дополнительный текст.


PS.40RDT / RDTSE Продолжая в духе фонокорректора TITAN Pro и открывая новую главу в линейке фонокорректоров Whest Audio, выходит новая серия 40 — 40RDT и полностью дискретные транзисторы 40RDT S pecial E dition.

Добиться большего разрешения с виниловой пластинки непросто, и дело, конечно же, не в принципе «ПОЦЕЛУЙ» (будь простым, глупым). Получение более высокого разрешения от фонокорректора и винила во многом похоже на получение более высокого разрешения от сканера МРТ, используемого в медицине.Причина, по которой современные МРТ-сканеры намного лучше своих ранних собратьев, заключается в большей вычислительной мощности / большем количестве электроники. У современного аппарата МРТ вычислительная мощность в сотни раз выше, чем у его дальнего родственника. То же самое и с нашими фонокорректорами.

Уходящая и отмеченная множеством наград серия 30 была лидером в своем ценовом диапазоне на протяжении всего времени производства и по-прежнему превосходит новейшие продукты, которые могут предложить конкуренты! У него были потрясающие показатели шума, лучшая в своем классе звуковая сцена и музыкальность, и все это было сделано в одном изящном корпусе.

Основные элементы, которые делают фонокорректоры Whest Audio всемирно известными и любимыми, все еще сохранены в серии 40, но отход от серии 30 начинается прямо здесь.

Серия 40 добавляет несколько слоев дополнительного измерения «пространства» с более высоким гармоническим разрешением инструмента, «живой» музыкальностью и «микроскопическим типом» фокуса, на который электроника 30-й серии была неспособна. Единственный способ, которым мы смогли добиться этого, — это заимствовать большую часть технологий и идей у ​​TITAN Pro, который был разработан, чтобы стать самой лучшей однокорпусной фоно-сценой в мире, чего он и добился, поэтому мы почувствовали: «Почему бы просто не уменьшите его »и используйте основные компоненты, чтобы вывести звук высокого разрешения TITAN Pro на рынок, который ДЕЙСТВИТЕЛЬНО в нем нуждается.

Новая серия 40 раздвигает границы возможностей для этого ценового уровня. Ни один другой фонокорректор в мире в этом ценовом диапазоне не обладает возможностями серии 40 благодаря своему БОЛЬШОМУ собрату.

Начиная с шасси w430mm x d290mm x h78mm — изготавливается с использованием той же прецизионной технологии обработки с компьютерным управлением, с ручной сваркой и обработкой швов, чтобы придать ему такую ​​же высокую жесткость, как у TITAN Pro и MC REF V MK4. Внутри шасси встроена система подвески, используемая в MC REF V Mk4.Комбинация этой системы подвески и сверхпрочного шасси означает, что все нежелательные колебания от источников воздуха или конструкции очень хорошо демпфируются. В печатной плате серии 40 используется медь со сверхнизким содержанием примесей, а ее вес вдвое больше, чем во всей аудиоэлектронике. Целостность слабого сигнала имеет первостепенное значение, и с учетом этого была разработана и использована новая система регулятора для 40RDT Special Edition. Новый дискретный входной каскад для 40RDT Special Edition полностью основан на входном каскаде MC REF V MK4, но был «урезан» для 40RDT Special Edition.На входном каскаде 40RDT используется монолитный усилитель со сверхмалым шумом и ручной подборки. Поскольку все основные секции усилителя и фильтра серии 40 согласованы по каналам, они обладают невероятной реалистичностью.

Гибридные фильтры RIAA были сохранены в конструкции 40-й серии, потому что она не только используется во всем диапазоне Whest Audio, но и в 40-й серии теперь настроена с гораздо более жесткими допусками как для кривой, так и для согласования каналов. Соответствие каналов теперь находится в пределах 0.12 дБ и точность кривой RIAA до 0,15 дБ. Обе эти цифры относятся к полосе пропускания от 9 Гц до 62 кГц. Любая фонокорректор, отличная от Whest Audio, будет иметь минимум 4-6 дБ ниже при этих крайних значениях, но наличие опыта в профессиональном аудио, нарезке и мастеринге винилов означает, что мы в Whest Audio знаем, что нужно, чтобы получить максимум от воспроизведения винила. формат на всех уровнях цен.

Выбор усиления и нагрузки доступен под шасси, как и все фонокорректоры Whest Audio. Максимальное усиление составляет 72 дБ, а благодаря сверхнизкому уровню шума внутренних компонентов это означает, что вы никогда больше не будете зацикливаться на усилении! Все устройства настроены на стандартную подвижную катушку с низким выходом (65 дБ / 100 Ом при входной емкости 91 пФ), но если вы действительно хотите поэкспериментировать, переключение займет всего 30 секунд.Коэффициент усиления
MM находится на очень здоровом и современном уровне 43 дБ, а не на уровне 40 дБ, который использовался ранее в 1970-х годах, как у наших конкурентов. Это с общим значением емкости 91 пФ дает прекрасный ровный отклик от вашего высокопроизводительного MM-картриджа и непревзойденный превосходный аудиовыход, который может быть достигнут только с фонокорректора Whest Audio.

Сигнальные входы и выходы находятся на разъемах RCA и XLR «аудиофильского уровня», идентичных используемым в MC REF V MK4. Поскольку фонокорректоры Whest Audio используются для архивирования как профессионально, так и внутри страны, мы включили второй набор выходов RCA, чтобы позволить пользователю отправлять выходной сигнал на свой компьютер для передачи, одновременно «контролируя» выход через свою основную аудиосистему.Это означает, что серия 40 может быть постоянно подключена к компьютерной системе и основной аудиосистеме в любое время и готова к передаче. Уровни шума серии 40 настолько низки, что можно использовать 24-битное или 32-битное преобразование, не опасаясь попадания нежелательных сигналов на звуковую карту. С PS.40RDT и PS.40RDT Special Edition у нас появился новый стандарт — ни одна другая компания в мире не разрабатывает с таким вниманием к деталям для конечного пользователя.

Техника…

40RDT — Двойной эталонный трансформатор со сверхмалошумящим монолитным входным усилителем, подобранным вручную.

40RDT Special Edition — То же, что и выше, но с полностью дискретной конструкцией транзисторов, дальнейшее согласование каналов критических пар транзисторов и компонентов фильтра, повышенное рабочее напряжение и согласованные пары силового трансформатора.

Ультра согласование критических компонентов в трактах аудио и постоянного тока (40RDT Special Edition). Согласование осуществляется по каналам, так что каждый канал ведет себя как можно ближе к другому (ВСЕ). Это переводится в гораздо более стабильные, реалистичные и запечатленные изображения с гораздо лучшей музыкальностью.

Внутренняя кабельная разводка, заимствованная у TITAN Pro, представляет собой высокопроизводительный тип OFC класса Pro-Audio, предназначенный для обеспечения стабильности высоких частот и фазовых характеристик.

Высоковольтные шины и шины повышенного напряжения означают лучший динамический диапазон и контрастность.

Новый входной каскад с плавающим нулевым напряжением означает гораздо лучшее отслеживание передачи сигнала и более высокое разрешение сигнала в дискретном выходном каскаде.

Для тестирования и прослушивания использовались следующие картриджи:

Ortofon MC Anna
Lyra Atlas
EMT JSD6
Ortofon Cadenza Black
Lyra Kleos
Audio Technica 50ANV
Audio Technica ART 9
Transfiguration Proteus
Dynavector DRTXV-1T
Van Den Hul Condor

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *