Фонокорректор для винилового проигрывателя своими руками на германиевых транзисторах
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 05.10.2024
наверно когда не хочется нажимать стоп, не хочется ничего подкручивать, прибавлять/убавлять в звуке.
Хочется просто слушать и наслаждаться музыкой и звучанием..
| Цитата |
|---|
| Veschii Oleg пишет: Пользуюсь катушечником на германии - звучание специфическое - с характерным транзисторным колоритом 60х гг.. Словами описать сложно: ну такой брутальный немецкий саунд, картина крупными мазками, местами даже грубовато. |
в магнитофоне ( как и в проигрывателе ) звук сильно зависит от качества головки . В старых магнитофонах 60х-70-х не всегда были высоко-классные головки - сильно зависело от класса самого аппарата . Плюс - возможный износ головы за столько лет ( пермаллоевые запиливались быстро ) , а с увеличением ширины рабочего зазора головки - спад высоких частот , и уменьшение детальности . Огрубление звука вполне может быть связано с этими факторами . Что касается корректора на германии - он звучит вполне детально . Бас мягкий и очень глубокий , хорошо передается вокал , и верха - нормальные , никаких завалов нет . Снимал его частотку через цепь анти-RIAA . На слух - звучание очень комфортное и ясное .Питание довольно высокое - 32 вольта . П.С . -Кстати коэф. усиления у телековских германиевых транзисторов ( которые достались мне) довольно высокий - в пределах 200-300 . Вполне приличные транзисторы для тех лет ( это к слову о древности той схемотехники и элементов ) . У советских германиевых например - он не дотягивает и до 100 , и у большинства - 40-80 ( промерил их штук 40 ) - вероятно с этим и была связана разница в звучании 2-х вариантов этого корректора ( на советских и на телековских транзисторах ) .
| Цитата |
|---|
| vs music пишет: В старых магнитофонах 60х-70-х не всегда были высоко-классные головки |
У меня ТЕМБР-2М, 1985г. вып, головки там специфические, мордатые - ни в одном советском катушечнике больше таких не видел (в 701 и 702 Олимпе - уже современное стекло, но звучит хуже) Зазор на ГЗ очень широкий микрон 10, если не больше - прописывается лента очень глубоко и мощно. Но на ГВ зазор тоже здоровый, несколько микрон, поэтому коррекция на ВЧ там тоже применяется. Материал пермаллой.
Но схема - из 60х-70х гг. на МП39Б.
У них очень маленький линейный участок амплитудной хар-ки, да еще и рабочая точка была расположена слишком низко. Поэтому пришлось увеличивать питание почти до их максимума и двигать рабочую точку вверх. Да и считались они "малошумящими", но с современным кремнием тягаться не могут.
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).
Схема фонокорректора
Рис. 1. Схема фонокорректора
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.
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, Гц | Постоянна времени, мкс | Усиление, дБ | Норма, дБ | Отклонение, дБ |
| 20 | - | 62.25 | - | - |
| 50 | 3180 | 59.16 | 58.42 | 0.74 |
| 500 | 318 | 43.87 | 44.42 | -0.55 |
| 1000 | - | 41.42 | Эталонная | - |
| 2100 | 75 | 38,88 | 38,42 | 0,46 |
| 21000 | 22,17 | 21,42 | 21,42 | 0,75 |
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).
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
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.
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.
vimay Опубликована: 19.08.2017 Изменена: 05.10.2020 0 0
Вознаградить Я собрал 0 1
Схемы предусилителей-корректоров
- 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:
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
Примеры готовых конструкций
Нужен корректор высокого качества на самых современных деталях и с очень высоким качеством звука? LYNX-04 - схема и компоновка разработаны признанным российским мастером Дмитрием Андронниковым.
После ламповых , транзисторных и микросхемных фоно корректоров решил спаять корректор на современных деталях и разработанный на основе современных схемотехнических решений.
Выбор пал на кит для сборки корректора LYNX-04.
По данной разработке есть очень качественная авторская статья, поэтому просто дам ссылку на неё. Тем более на авторском сайте появилась более продвинутая версия - " Усилитель-корректор Lynx RIAA04V2 для звукоснимателя с подвижным магнитом (ММ) "
А я в своё время купил авторские пустые печатные платы к корректору LYNX-04 и силовой трансформатор вместе с платой. После получения посылки приступил к его сборке.
Все полупроводниковые радиодетали и микросхемы купил в строгом соответствии с авторскими рекомендациями. А вот по сопротивлениям - марку и бренд сопротивлений выбрал на свой вкус - Это "PRP" - без индукционный фольговый резистор. Качество очень хорошее. Но не все номиналы были доступны, часть номиналов добирал японскими тонкоплёночными резисторами. Мелкие плёночные конденсаторы - FKP WIMA, электролиты ELNA Cerafine. А вот с конденсаторами в цепи коррекции поэкспериментировал вдоволь - прикупил конденсаторов разных типов одного номинала с разным диэлектриком и постарался подобрать на слух самый лучшие по звуку. Марки - WIMA FKP, WIMA- поликарбонатные, RIFA - бумажно фольговый, V-cap тефлоновый , Мундорф Supreme silver/gold/oil, Simens, ССГ-3 - серебряно слюдяной.
В одиночку не один конденсатор не понравился.
В Итоге остановился на комбинированном сборном варианте: V-cap и то, что ниже на картинке - серебряно слюдяной в воске+ фольговый полистирол.
На задней панели моего лампового усилителя 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:
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.
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.
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.
Вот так система выглядит в сборе:
Фонокорректор работает чисто, практически не добавляет шума, так что можно даже не ставить на лампы экранирующие колпачки.
Читайте также: