Главная - Отопление
Ламповый фонокорректор из поднебесной. Вариант сборки лампового корректора для винила с пассивной RIAA коррекцией Предусилитель для виниловых проигрывателей схема

На задней панели можно увидеть разъём типа DIN-5 (СГ-5). Я оставил его как задел на будущее, точно не зная, как именно смогу его использовать. В этом году наконец наступила ясность — я задействовал его для подключения самодельного фонокорректора, вынесенного в отдельный блок.

Порой фонокорректор путают с темброблоком — узлом, позволяющим менять баланс высоких и низких частот для придания звуку желаемой окраски. У фонокорректора совсем другое назначение: без него не обойтись при воспроизведении музыки с виниловых пластинок, если используется магнитная головка звукоснимателя. Дело в том, что сигнал записывается на пластинки с изменением спектра: амплитуда низкочастотных колебаний существенно уменьшается, а высокочастотных — увеличивается. Это делается для снижения потерь; АЧХ такого преобразования называется кривой RIAA (Recording Industry Association of America) и выглядит следующим образом:

Чтобы восстановить сигнал в исходном виде, звуковую дорожку нужно «распаковать», а затем усилить сигнал до уровня, достаточного для подачи в схему основного усилителя. Этим и занимается фонокорректор. По сути, он представляет собой небольшой предусилитель со встроенным набором фильтров.

В большинстве заводских усилителей есть встроенный фонокорректор, но в моей самоделке его по понятным причинам не было. Фонокорректор можно было бы расположить в имеющемся корпусе, но тогда пришлось бы либо радикально уплотнять внутреннюю компоновку, чтобы разместить лампы в «подвале», либо отказываться от красивых зелёных индикаторов спереди. Эти варианты меня не устраивали, поэтому я решил сделать фонокорректор в виде отдельного устройства. А когда я взялся продумывать его конструкцию, то понял, что можно обойтись без отдельного блока питания, если использовать тот, что встроен в усилитель. Запас по мощности вполне позволял это сделать, а техническая реализация такого финта не представляла сложности. Таким образом, было решено делать фонокорректор в формате приставки к основному устройству. Лично я таких девайсов не встречал — хотя, быть может, они мне просто не попадались на глаза.

Я подвёл к разъёму DIN-5 накальное и анодное напряжения, а также провод «земли». Контакты я назначил так, чтобы в случае ошибочного подключения какой-либо другой аудиотехники замкнутых цепей не образовалось бы и ничего бы не сгорело.

В качестве корпуса для фонокорректора был выбран алюминиевый бокс фирмы Gainta (из той же серии, что и кожухи для трансформаторов усилителя). Я прикинул, что в нём можно разместить вот такую несложную, но проверенную временем схему на советских лампах 6Н2П:

Я нашёл её в интернете и немного модифицировал, почитав обсуждения на форумах. Затем я перерисовал схему в программе sPlan 7.0, создав свой шаблон оформления по мотивам иллюстраций в старых книгах по радиоэлектронике.

Рабочий макет фонокорректора я собрал на том же стенде, на котором три года назад собирал усилитель. Я закрепил ламповые панельки на том же расстоянии, на каком собирался их расположить в корпусе, и благодаря этому в дальнейшем смог просто переставить готовую схему с макета, ничего не перепаивая.

Классический «ламповый» навесной монтаж с максимальным использованием выводов самих радиодеталей не только упрощает сборку, но и позволяет снизить уровень наводок.

На схеме выше показан только один канал фонокорректора; для стереозвука их нужно два. Лампа 6Н2П представляет собой двойной триод, то есть можно было бы собрать каждый канал на своей лампе, но по многим причинам лучше использовать половинки разных ламп, как я и сделал.

Чтобы не ошибиться с разметкой корпуса, я сделал упрощённую модель будущего устройства в Inventor:

Я взял советские керамические панельки типа ПЛК-9 с пояском, позволяющим устанавливать экранирующие колпачки. Фонокорректор добавляет два каскада к цепи усиления, так что дополнительная защита от наводок не будет лишней. Полностью панельки не помещались по высоте, так что их пришлось немного вынести наружу. Чтобы пояски смотрелись лучше, я запланировал отполировать их. Ну а пока размечаем отверстия для ламп...

И сверлим много-много дырочек по контуру. Наверное, можно было использовать ступенчатое сверло большого диаметра, но я решил перестраховаться, чтобы не испортить заготовку.

Выровнять отверстия мне помогли точно подобранные по диаметру отрезные круги для дремеля.

Один из наиболее ответственных этапов работы — проделывание отверстий под стойки, к которым будет крепиться начинка. Нельзя ошибиться даже на 0,5 мм, иначе панельки просто не совпадут с окнами в крышке, а переделать что-либо будет очень сложно. Но всё получилось с первого раза.

Стойки не образуют в плане прямоугольник — так было сделано, чтобы внутренняя схема получилась более симметричной, а лампы смотрели «лицом» на меня.

После добавления фильтрующих конденсаторов по питанию получилась вот такая плотно упакованная начинка:

На снимке, увы, монтаж смотрится довольно беспорядочным, хотя я старался выполнить его как можно аккуратнее. Возможно, дело в том, что фотография плохо передаёт объём, и элементы с разных уровней накладываются друг на друга. На самом деле они разнесены на достаточное расстояние, а кое-где для безопасности на их выводы надеты изолирующие трубки.

В задней части крышки я пропилил арки диаметром чуть меньше, чем у кабелей. Вместе с бортиком, идущим по краю основания корпуса, это обеспечивает надёжную фиксацию кабелей, а крышка остаётся легко снимаемой.

На следующей фотографии левый кабель служит для подключения к блоку питания усилителя, средний передаёт выходной сигнал, а правый является входом для проигрывателя пластинок.

Доставшийся мне в наследство проигрыватель Radiotehnika «Ария-102-стерео» имеет выходной разъём того же типа DIN-5. Конечно, его можно заменить на современные «тюльпаны», но я решил оставить вещь в её оригинальном виде. Если у меня появится другой проигрыватель, проще будет перепаять разъём на кабеле фонокорректора.

Снизу к корпусу приклеены четыре ножки, вырезанные из листовой резины с хорошей «хваткостью».

Вот так система выглядит в сборе:

Фонокорректор работает чисто, практически не добавляет шума, так что можно даже не ставить на лампы экранирующие колпачки.

Меня нельзя назвать виниломаном, да и «Ария-102» — прямо скажем, не тот проигрыватель, от которого стоит ждать небывалых глубин звука. Свой фонокорректор я делал не с целью превзойти серийные решения. Скорее мне было интересно создать ламповое устройство в необычном форм-факторе — ну и получить возможность слушать грампластинки через свой усилитель, конечно же. В этом плане затея удалась на все сто.

Пару лет назад, в очередной раз перебирая завалы на чердаке, я наткнулся на небольшой ящик с пластинками. В детстве я как-то не особо обращал внимания и не проявлял интерес к виниловому проигрывателю (Вега-106), который дополнял классический на то время комплект из усилителя Одиссей и катушечного магнитофона Олимп. Да и так получилось что моя любовь к музыке начала появляться и развиваться в пик популярности компакт-кассет, ну а затем пошли компакт-диски, интернет, mp3 и так далее.

Тяжело сказать что остановило меня от продолжения уборки чердака… или невыносимая жара, или чувство лени… или огромное чувство ностальгии, ведь на пластинках я начал находить любимых мне исполнителей, которых я уже давно не слушал. В общем не долго думая, взяв подмышку проигрыватель и пластинки я уехал домой, не ожидая от своей находки чего-то фантастического… просто было приятное чувство ностальгии и ощущение что я нашел в своём роде «семейную реликвию».

Дома я еще не знал с каким потоком информации мне предстоит столкнуться в ближайшее время. И так как в проигрывателе уже стоял модифицированный фонокорректор, который мой отец делал своими руками по схемам из журналов того времени… я недолго думая припаял 2 RCA кабеля, подключил к усилителю и завёл проигрыватель. На удивление он был в хорошем состоянии, даже не высохла смазка на втулке. Я абсолютно ничего не знал о самом строении проигрывателя, об иглах, о тонарме, о прижимной силе… совсем ничего. Первые пластинки которые я прослушал были The Doors и Creedence Clearwater Revival. И в тот момент я понял, что моя совсем бюджетная звуковая конфигурация заиграла совсем по другому. Звук вовлекал, подрывал с места и просто «колбасил». Именно в тот момент во мне проскочила «искра любви» и я понял что это дело так просто бросить не получиться. По вечерам я наслаждался звучанием своих любимых групп и подумывал о том чтобы приобрести еще пару б.у пластинок.

Кромешный ад начался после того как я начал изучать матчасть. Меня начал напрягать один момент - зависимость прижимной силы иглы с износом пластинок. В первую очередь стало жалко пластинки… большинство из них были просто в идеальном состоянии и хотелось бы их сохранить как можно дольше. И в один прекрасный вечер я занялся настройкой проигрывателя… и в конечном итоге, после настройки «по инструкции» я получил сухой, неживой и банальный звук, ничем шибко не отличающийся от проигрываемого на компьютере flac и даже mp3. Вот именно тот момент я до сих пор и ненавижу больше всего… потому что он стал основоположником приобретения нового проигрывателя, нового картриджа, щеточки, весов, моющей жидкости и прочей хрени, от которой мне ну никак тепло на душе не становилось. Я просто хотел снова услышать вовлекающий и колбасящий меня звук, который был в первое время. По большому счету, если бы у меня было желание и прямые руки… можно было бы привести в порядок свой старый проигрыватель, купить к нему новую иглу, допилить тонарм и он бы радовал меня и дальше. Но нет… путь виниломана не бывает коротким… всё начинается с банального желания послушать музыку и заканчивается «сексом» с тонармами, головками, пылинками на пластинках… и это к сожалению реалии! Всё превращается в болезнь, одержимость и иногда бессонные ночи. Слава яйцам, но я смог остановить себя и наконец-то радоваться тому что есть и… начать слушать и наслаждаться музыкой… ведь в конечном итоге это самое главное - слушать и испытывать эмоции, и неважно на чем вы это делаете.

Данный фонокорректор брался на подарок отцу… который очень любит слушать музыку и не ровно дышит к «лампе», но на весь этот «маразм» не хватает времени:) Посмотрев цены на кастомные фонокорректоры - как-то желание совсем пропало, не говоря уже про фирменные… ну а вот наш китаец, под маркой Little Bear, как оказалось… собирает очень достойную технику с возможностью последующего апгрейда.

Посылка пришла в относительно небольшой коробке. Упаковано честно сказать на 4-ку… пенопласта кот наплакал, но всё целое.
На фонокорректоры данной марки есть много отзывов на специализированных форумах. Если кратко - дёшево и достойно, с возможностью допиливания.

Комплект полный:
- Преамп
- 1 лампа 6Z4
- 2 лампы 6N2
- 3 колбы из оргстекла
- Сетевой кабель
- Кабель заземления

Кабеля стандартные, длина сетевого - 1 метр, заземляемого - 3 метра. Заземление категорически необходимо… без него - постоянный низкочастотный гул в большом количестве

Колбы из оргстекла. Выполнены качественно. К каждой по 3 винта для крепления к корпусу

Ну и наш красавец, фонокорректор с такими вот характеристиками:
Выходное напряжение: 1,5 В
Усиление = 48дБ
Ввод RIAA ≤ 5 мВ
THD ≤ 0,5%
Частотный отклик: стандартные характеристики
Соотношение сигнал-шум ≥ 65 дБ (A) 1 кГц (вход: 10 мВ, выход: 0,7 В)
Питание: AC110V (115V) / 220V (235V) 60Hz / 50Hz (правильная версия будет отправлена в соответствии с вашим адресом)
Вес: 1,7 кг

Также стоит добавить:
- Работает только с MM-картриджами, MC - не поддерживаются
- Не поддерживает усилители класса D
- Поддерживает 6N2/ECC83 лампы, которые могут быть заменены на такие как 6H2,6H2n (для режима 6N2) и 2AX7B,6N4(9PIN),ECC83,5751 (для режима ECC83)





Сзади располагается трансформатор, который огражден от ламп металлической пластиной. Рассчитан на 220V входного и на 6.3V на выходе.





На фронтальной части располагаются позолоченные RCA разъемы и подпружиненная защелка для заземления

Сверху располагаются разъемы для ламп, а также переключатель между разными видами ламп

Что касается ламп, ничего особенного к сожалению выделить нельзя. Это обычные стандартные лампы, которые большим спросом у виниломанов не пользуются. Но радует что есть поле для раздолья и лампы можно поставить другие, при этом не допиливая ничего… это несомненно огромный плюс. Также хочу обратить внимание что лампа 6Z4 никак в звуковом тракте не задействована, а используется как выпрямитель анодного напряжения

Ну и конечно же, какой обзор без внутренностей? Фото будет много, постарался детализировано показать кому интересно каждую деталь. Кто хочет совсем углубиться - datasheet`ы есть в сети. От себя добавлю - детали достойные, правильно подобранны и не «какашка». В целом отличная коммутация и распайка, всё сделано с умом. На больших коричневых конденсаторах приклеены силиконовые подушки для избежания контакта с металлическим корпусом.























Лампы становятся очень плотно и надо приложить хорошую силу чтобы их установить или снять. Колбы прикручиваются так же плотно, не болтаются и не поворачиваются, всё подогнано хорошо.















Ну а теперь о главном - о звуке! Со временем я пришел к выводу что все эти околонаучные и окультные описания звука, которыми пестрят чуть ли не все обзоры - в большинстве своём полная тыква и шлёпанный карась. Звук или есть, или его нету… он либо нравится, либо нет. Всё! На выходе мы должны получить приятный и сбалансированный звук. Всё остальное - накручивание, придирание, желание заиметь лучше и больше, начитавшись всякого на форумах и т.д. Нужно чётко для себя понимать, вы либо слушаете музыку и наслаждаетесь, либо вы пытаетесь уловить легкое жужжание комарика, пролетающего мимо микрофона и нечаянный пук барабанщика, в то время как играет гитарное соло. Безусловно, детальный звук это очень хорошо… но еще лучше когда он просто качественный, вовлекает и раскачивает вас, в простонародье называется «прёт». Так вот - на этом фонокорректоре звук мне понравился… его приятно слушать, он завлекает и разницу со своим дешевым транзисторным я чувствую. Поэтому могу смело рекомендовать всем кто хочет прикоснуться к «лампе» и кто вливается в мир винила, но не хочет тратить на это много денег и отдаёт себе отчёт:)

Можно долго кому-то что-то доказывать, объяснять… приводить графики, вызывать духов… главное чтобы каждый из нас получал наслаждение и радость. Ваши уши - это самый верный «профессор» в музыкальном мире… только вы поймете что для вас приятно и хорошо, а что нет… ну и конечно не забываем про мозги! Они тоже должны дружить с ушами… и в нужный момент подсказать ушам когда на них начинают вешать лапшуню:) И конечно же подсказать вам когда нужно перестать вестись на всякие байки, тратить безумные деньги в поисках того самого, лучшего. Это я к чему вообще? - К тому чтобы не начинались споры и осуждения, хотя они и так в любом случае будут.

Ну а на выходе мы получаем за относительно вменяемые (или невменяемые) деньги хорошо сделанный аппарат, который радует и качеством сборки и качеством звучания… ну или же покупаем Hi-Res плеер, скачиваем любимую музыку на шару и не смотрим на всяких больных, которым заняться нечем:) Спасибо всем за внимание, надеюсь никого не обидел и не забывайте слушать музыку, а не разбирать ее на атомы! Всех с наступающим!

Планирую купить +4 Добавить в избранное Обзор понравился +54 +79

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.

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.

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 * (C LL , и его эквивалент на правом канале - C LR) 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 C L . 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

Как видно из таблицы, отклонение от стандарта составляет менее 1 дБ, а коэффициент усиления на частоте 1 кГц составляет около 40 дБ (100), поэтому номинальные 5 мВ с выхода звукоснимателя даст 500 мВ. Это значение может быть увеличено в случае необходимости за счет увеличения значения резистора 100 кОм во втором каскаде. Необходимо проявлять осторожность, чтобы усиление не возросло слишком сильно и не вызвало клиппинг. Как можно заметить, второй каскад имеет коэффициент усиления 38 (31 дБ).

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.

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.

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.

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.

 


Читайте:



Ленорман * гадание Ленорман * карты Ленорман

Ленорман * гадание Ленорман * карты Ленорман

Могут быть различными, в зависимости от поставленной задачи и результата, который мы хотим получить после гадания. Большинство раскладов для малой...

О санкциях, их влиянии на россию и нашей экономической политике

О санкциях, их влиянии на россию и нашей экономической политике

В настоящее время актуальна тенденция возрастания числа применения экономических санкций в отношении разных стран. Глобализация международных...

Участие красной армии в великой отечественной войне

Участие красной армии в великой отечественной войне

В данном параграфе мы рассмотрим ключевые моменты, связанные с участием Красной Армии в Великой Отечественной Войны и ее состоянием после...

Как установить шизофрению у ребенка

Как установить шизофрению у ребенка

Шизофрения — хроническое психическое заболевание, для которого характерно возникновение отклонений в мышлении, восприятии и эмоциональной сфере....

feed-image RSS