Hangforrás: CD vagy lemezjátszó?
Mindkettőnek van előnye és hátránya. (igen a CD egyáltalán nem feltétlenül jobb !!!)
1. lemezjátszó:
….. direkthajtás vagy szíjhajtás?
A direkthajtású lemezjátszók egyetlen (de esetleg nem kis-) előnye a sebesség pontos tartása. A nyávogás minimális, ráadásul DJ célokra is használható. Hátránya nem kis intermodulációs torzítás a futómű direkt hatásaként (a motor nem függetlenségéből adódóan). Sokszor a zaja is nagyobb, és a tere sem azonos a szíjhajtásúaknak.
Gondoljuk végig: a lemezjátszás egy végtelenül bonyolult finommechanika probléma. Ráadásul az egyes mechanikai egységek nagyon pontos összhatása adja a végeredményt. A cél a barázdákban levő akár mikron méretű információ letapogatása, értelmezése. Tehát minden zavaró körülményt ki kell zárni a cél, minél jobb elérhetősége érdekében. Ez lehet elektromos/mágneses tere a motornak, rezgések, rezonanciák stb stb.
Tehát a HIFI lemezjátszó legyen szíjhajtású (a még megfizető kategóriában legalábbis).
A motor egység legyen teljesen független a tányér/hangkar egységtől. Akár külön dobozban. A tányér/kar egység legyen rugalmas felfüggesztésű. A tányér tömege legyen a lehető legnagyobb a stabil sebesség tartása miatt. A kar/ tű tömege ideális esetben 0 gr tömegű, tehát a legkönnyebb, de ugyanakkor a legmerevebb kar konstrukciót kell előnyben részesíteni.
A hangszedő legyen lehetőleg MC (moving coil=mozgótekercs), de ha nincs spéci MC transzformátorunk/RIAA korrektorunk, sokszor jobb a végeredmény egy korrekt MM (mozgó mágnes) hangszedővel. Volt szerencsém hallani csapnivaló, drága MC pickup-t, mert nem illeszkedett a hangkar karakteréhez, vagy az erősítőhöz való illesztésnél spórolták meg – kompenzálásként – a drága hangszedő többlet költségét. Szóval itt is vannak bőven tévhitek!
2., CD (DVD/bluray)
Nagy előny a kb dupla jel/zaj viszony, és a viszonylagos zajtalanság mellett a stabil sebesség.
Tényleg mindenki pontosan tudja mi is az a jelzaj viszony? Mi is az 20, 40 stb dB?
A jelek egymáshoz viszonyított arányát dB-bel fejezik ki ami viszont logaritmikus. A jel legyen U1, a zaj : U2. Definició szerint a jelek aránya = 20*lg U1/U2. Tehát ha ez pl 20 dB, azt jelenti, hogy 20*1. Ahhoz hogy az lg értéke 1 legyen a 10-s alapú logaritmus definiciója szerint 10-nek kell lenni -> tehát az U1/U2 viszony 10 szeres. A 40 dB 100 szoros viszony, a 60 dB 1000 szeres stb… (lg10=1, lg100=2, stb…)
Tehát a hagyományos lemezjátszók és CD-k összehasonlításában 1 nagyságrendbeli különbség van a zajt tekintve. Ez azért nem azt jelenti, hogy a bakelit feltétlenül elviselhetetlenül zajos lenne. Egy jó bakelit lemez jel/zaj aránya meghaladja a 100-t (40db)… Ráadásul az sem mindegy milyen jellegű az a zaj…
De! A stabil sebesség nem önmagában a CD (DVD stb) természetéből adódik, hanem abból, hogy egy „szervó-mechanika” folyamatosan figyeli a sebességet és ennek megfelelően avatkozik be. Sajnos ez az egész procedúra nem tökéletes és a legtöbb CD-játszóban „jitter”-ek keletkeznek, amitől (többek között) CD játszó és CD játszó között jelentős hangminőség különbség lehet. Szerencsére erre van megoldás és egy viszonylag olcsó CD játszó is nagy mértékben tuningolható utólagos precíziós kvarc oszcillátor, és rendkívül gyors jelváltozásra képes áramkörökkel, hogy a folyamatos beavatkozás minél pontosabb és gyorsabb legyen. Másik két kritikus pont a digital-analóg átalakító (DAC) és a végső analóg hangfrekvenciás áramkörök. (ÁR!)
Nagy tévedés azt gondolni, hogy egy 16 / 20 / 24 bites DAC kapásból jobb, mint a másik… A kérdés ennél sokkal árnyaltabb! Tény hogy általában a nagyobb mintavételezési feldolgozás jobb elméleti eredményt hoz, de ehhez tudni kell a mintavételezési frekvenciát is… Ráadásul a compact CD szabványa 16 bit 44 kHz, tehát nagyot nem „lövünk” a duplázással. Ennél sokkal fontosabb pl az alul-áteresztő szűrő minősége stb stb…
Mindkettő javítható. Egy olcsó 20-30 ezer forintos CD játszóból kb további 30-40 Ft-al építhető egy akár 100-200 ezer Ft értékű igazi HIFI CD játszó! Vannak nagyon jól bevált KIT-ek ! Esetleg önálló, kész DAC-ok. (ezek azért elég drága holmik)
Tehát csodák nincsenek… egy igazán tisztességes forrás akár lemezjátszó akár CD játszó nem a 10-20 e Ft-os kategória. Nagyon jó eredmény sikerült elérni NAD lemezjátszók teljes átalakításával. Valószínű más készüléknél is van esély mod/tuningra.
Egy jó lemezjátszó hangja és tere sokkal szebb lehet, mint egy közepes CD-é! Az az igazi kellemes analóg hangzás (még ha kicsit torzít is!) sokkal élvezhetőbb, mint a legkisebb digitális torzítás.
Megint egy kis fiziológia: Úgy látszik az emberi agy „hibajavító” képessége csak az analóg hibák javítására van „hitelesítve”.
Érdemes még megemlíteni, hogy a bakelit lemezek a lejátszással kopnak, ami minőség romláshoz vezet. DE (!!!) a CD-k szintén öregednek, és mivel itt az információ digitálisan rögzítettek, – egy idő után a hibajavító mechanizmusok nem tudják visszaállítani az eredeti információt ezért nem minőség romlás, hanem szemét keletkezésének leszünk tanúi (mármint mehet a kukába a CD…) A CD-k megjelenésekor 50 évről beszéltek, ma már tudjuk, hogy kb 5-10 év a megbízható élettartama a CD-nek. Egy 100 éves bakelit még mindig vidáman szól …
Previous slide Next slide
Erősítő:
Az egyik legkritikusabb örökzöld pontja a HIFI láncnak. Alapvetően azért, mert jelforrások várhatóan változni/fejlődni fognak és előbb utóbb teljesen kiszorulnak a mechanikát bármilyen formában is eszközök. Jönnek tisztán memória alapú HIFI médiák újabb és újabb codec-k, digital-analog átalakítók stb. DE:, a végső láncszem, amit hallunk és nagyban befolyásolja a végeredményt továbbra is az erősítő és a hangszóró marad!
Milyen irányba is induljunk?
Alapvetően három irány lehetséges:
- Csöves erősítő
- A osztályú félvezetős
- Current Dumping kapcsolástechnika
A csöves erősítők nagyon drágák! Gyönyörűen szólnak. Gyakorlatilag teljesen lineárisak. Hátrányuk, hogy a csövek idővel öregszenek – elhasználódnak, mivel a katódok állandóan anyaguk kisugárzására vannak ítélve, míg az anód anyaga folyamatosan szennyeződik ráadásul az elektronbombázás miatt szintén öregszik. A fűtőszálak idővel egyszerűn elfogynak, a csövek kiégnek.
A kimenő transzformátorok rendkívül kényes jószágok! Speciális szakértelmet/technológiát követelnek. Az egész készülék topológiája speciális, és a nagyfeszültségek miatt érintésvédelmi problémák is adódhatnak. Aki ebben a műfajban nem járatos nem ajánlom, hogy után-építéssel kísérletezzen! A transzformátor miatt amúgy is erősen kétséges az eredmény. Egyáltalán nem gyerek, feleség és portörlés barátok ☺
Marad a félvezetős erősítő:
Az tisztán A osztályú erősítők nagyon jó minőségűek. Sajnos a rossz hatásfok miatt nagyon melegednek. Egy átlagos A osztályú erősítő 20-50 wattos maximum. Létezik 100-200 wattos is korszerű MOSFET-el, de mivel leadott teljesítménytől függetlenül maximális árammal üzemelnek a végtranzisztorok, az egész erőmű hihetetlenül melegszik, és ezzel számos konstrukciós problémát vet fel (a villanyszámláról nem is beszélve).
Ugyan a B és A-B osztályú erősítők jó hatásfokúak és csak akkor melegszenek, amikor az indokolt, akár az utánépítés sem okoz problémát. A kapcsolás-technikából adódóan a félvezetők non-linearitása miatt az A-B/B osztályú erősítők NEM sorolhatóak a HIFI kategóriába. Sajnálatosan a boltokban kapható „HIFI”-nek titulált erősítők szinte mind ilyenek – pedig talán egyik sem az !!! Az IC-s végfokokról már kár is beszélni. Olyan, mint „autó HIFI” NEM létezik! Van HIFI vagy nincs HIFI… és ez lehet bárhol… Autóban a „nincs HIFI” a helyes kifejezés. Attól, hogy ordít a cucc és közben 10 elefánt rugdos egy hordót effektustól még ennek kevesebb a köze a HIFIhez mint a jóöreg középhullámos autórádióknak… Ez nemcsak műszaki, hanem elvi kérdés is, mert az autó belseje csak akkor lehetne HIFI befogadó tér, ha lenne legalább 3*4 méteres. Tehát a hangszórók elhelyezése, és a tér hiánya miatt elvileg sem beszélhetünk HIFI-ről.
… Bár végül is van egy lehetőség: egy igazán jó minőségű fejhallgató formájában… De a környezet teljes kizárása autóvezetés közben, baleset veszélyes. Tehát az autó semmiképpen sem megfelelő helyszíne az önfeledt zenehallgatásnak.
Visszatérve az eredeti B/AB osztályú erősítők témájához:
Van azonban mégis olyan megoldás, ami kiküszöböli a linearitási problémát, ami a csöves erősítőket sőt az A osztályú erősítőket is menybe röpítette: ez a Current Dumping technika ami a „current” szóból C osztályú erősítőként is bevonult a HIFI szótárba. A lényeg, hogy a végtranzisztorok itt is B osztályban működnek, de a non-linearitást (2 tranzisztor nem egyszerre nyit-zár… részleteket most hagyjuk…) egy A osztályú, erősítő megelőzi, és csak akkor adja át a végfokozatnak a szerepet, amikor az már biztosan nem a non-lineáris beállításban működik a végső erőmű fokozat. Erről az ide-oda kapcsolásról egy precíz hídáramkör gondoskodik.
Az alapelvet P.J WALKER publikálta 1975-ben, és aztán az Acustical Manufacturer Co cégnél meg is valósították a legendás QUAD 405 majd 606 és 909 sorozattal. Az elv egyébként egy 1937-ben (!) Harold Black által kitalált koncepció tovább fejlesztése volt…
A QUAD erősítők évtizedekig az etalont jelentették! Mért adatai gyakorlatilag teljesen tökéletes erősítőt mutattak, pedig az akkori eszközök messze elmaradtak a maiaktól. No, ha az elv ennyire jó akkor érdemes ezzel foglalkozni!
Tehát ez az oka, hogy nem csöves, és nem A osztályú erősítőt ajánlok akár megvételre, akár után-építésre!
OK, legyen current dumping / aktív rendszer…
Milyen meggondolás fontos ezen kívül?
Az erősítő egyik legfontosabb és leginkább elhanyagolt része a tápegység. Gyenge, nem átgondolt megoldással eleve kizárjuk, hogy a HIFI szele akár csak megcsapjon…
Minél nagyobb a tápfeszültség /erősíteni kívánt jel különbsége annál inkább lineáris működés várható el. Tehát nemcsak a teljesítmény növelése miatt fontos törekedni a minél nagyobb tápfeszültségre.
Az egyes csatornák / oldalak legyenek függetlenül meghajtva, azaz ahány végfok, annyi önálló transzformátor+egyenirányító+puffer kondenzátor.
Könnyen belátható, hogy dinamika csúcsokban az erősítő „megrángatja” a tápegységet. Igazi teret nem várhatunk el egy olyan erősítőtől ahol az oldalak nem függetlenül kapják az áramot… Kompromisszumként elfogadható az egy vason levő független tekercsek+egyenirányító+puffer megoldás, bár van, aki szerint ilyen esetben is létrejöhet – a transzformátor vasmag-telítődés miatti – nem kívánatos egymásra hatás/csatolás az oldalak között.
Alapvető gond lehet a transzformátorok alul méretezése. Ez leginkább a kivehető lineáris teljesítményt korlátozza… Ez azt jelenti, hogy pl egy 100 W-s transzformátoros táp kb max 20W-s lineáris működést tesz lehetővé. Persze fog ez szólni nagyobbat is, de azt már aligha nevezhetnénk lineárisnak, megfelelő dinamika tartalékkal…
Tehát, a jó erősítő már súlyra is tekintélyes! Ezért olyan nagyok és kevéssé dizájnos „slim” formájúak a HIFI cuccok.
Létezik másik út is de szerintem és sok más cikk szerint (bár erről még nagyban folyik a vita) ez kevésbé járható:SMPS (Switching Mod Power Supply) azaz kapcsolóüzemű tápegység. A teljesítmény erősítők esetén viszonylag mellőzött megoldás, mert ebben az esetben a teljesítmény kivétel erősen dinamikus, távolról sem olyan egyenletes mint pl egy vidómagnó esetén… Ezért ugyan vannak korrekt megoldások, de jelentős túlméretezést igényelnek! Hiába a szuper hatásfok és kis súly, érdemes legalább 3 szoros teljesítményre tervezni. A megbízhatóság sem azonos egy hagyományos transzformátoréhoz képest a kiszáradásra hajlamos elkók miatt. Ha méret és súly nagyon fontos szempont persze megoldást jelenthet.
A tápegység legyen mindig a jeltől legtávolabb, és hagyományos transzformátok esetén a lehető legkisebb legyen a szórt mágneses tér. A legjobb megoldás a torroid transzformátor, mely a legkisebb méretű és szinte elhanyagolható a nem kívánt mágneses szórás. Utólagos mágneses árnyékolás még tovább segít.
Ne spóroljunk a puffer kondenzátorral se! A „nagyobb, a jobb” elvet kövessük !
Az általunk épített erősítők az erősítő elvének atyjától, – tiszteletként -, „quad pro” nevet viselnek, de ténylegesen már alig azonosak a kiinduló quad 405 – 909 sorozattal. Az átdolgozás minden pontja továbblépés mind mért műszaki paraméterben, mind szubjektív tesztekben, mind pedig biztonságos védelemben. Nagy segítséget jelentettek Keith Snook tervező átfogó elméleti és gyakorlati publikációi és a különféle audio-fórumok lelkes szakembereinek ötletei és tanácsai. (jó hogy magamfajta megszállottból ilyen sok van…)
Részletek tárgyalása előtt egy kis kitérő:
A műveleti erősítőkről alkalmazása ma már szinte megkerülhetetlen. Sok tekintetben nagy előnnyel bírnak pl nagyszerű a közös módusú elnyomásuk (kevéssé érzékenyek tápfeszültség brum/zajra), univerzális dobozként tervezhetőek, stb . Hátrányuk volt azonban a zaj és a gyorsjelekre való megfelelően gyors reagálás (jelváltozási sebesség). Másik problémát a tápfeszültségük viszonylagos alacsony volta jelenti, ami linearitási problémát okozhat. Az igazán drága HIFI holmikban ezért alkalmaznak diszkrét elemekből épített műveleti erősítőket. Ezek azonban „aranyárban” vannak… Ma már nem olcsón, de azért megfizethető áron kaphatók jó minőségű műveleti erősítők pl OPA 627 (mono), AD 797 (mono), LM 4562 (duál), AD 825 (mono) stb műveleti erősítők… Ezek zaja ultra alacsony, jelváltozási sebességük akár 100 V/us lehet. Ez nagyon fontos adat! Jó dinamika, szép magas hang visszaadás e-nélkül nem megy. Sajna egy egy igazán jó műveleti erősítő 2 000 – 10 000 Ft kategóriába esik…és kell belőlük egy pár… (na, ezért is drágább a HIFI, mint a kommersz…)
Visszatérve:
Átépítés dióhéjban:
a., Az eredeti erősítők bemeneti fokozata teljes egészében át lett tervezve. Az erősítő így már nem forgat fázist, kisebb a zaja, megbízhatóbb az áramellátása, jobban kézben tartható az erősítése.
b., A meghajtó fokozat hurokerősítése megnövelt jobb linearitás érdekében.
c., A felesleges nem igazán hatékony védelem kikerült
d., Az A osztályú erősítő teljesítmény kismértékben megnövelve, gyors korszerű tranzisztorokra cserélve, a hídmeghajtáshoz szükséges lomhább viselkedési igényt figyelembe véve…
e., a precíziós híd újra számítva és kissé áttervezve
f., kiváló nagy feszültséget bíró végfokozat kialakítása akár bipoláris, akár nagyobb teljesítményű MOSFET tranzisztorokkal.
g., Minden igényt kielégítő koppanás-gátló + egyenáram védelem.
A védelem azonban nem „hülye biztos”, tehát tökéletes rövidzár védelem ebben sincs – ahogy az eredetiben sem volt hatékony védelem erre… (a legtöbb kereskedelmi erősítő sem igazán védi meg kimenő fokozatot, tehát megfelelő körültekintés mindenképpen szükséges!)
Previous slide Next slide
Milyen legyen a hangszóró rendszer ?
- Elektrosztatikus (pl QUAD)
- hagyományos (passziv hangváltós) hangfal
- jó minőségű egyszerű hangszórók aktív meghajtással.
Hangszóró választás:
Az ideális eset az lenne, ha EGYETLEN, pontszerű, teljes tartományt átfogó, teljesen lineáris hangszóró lenne. Ilyen ideális hangszóró sajnos még nem létezik, ezért a rossz megoldások közül kell a legkevésbé rosszat választani.
Az elektrosztatikus hangszórók viszonylag közel járnak az ideálishoz. Nagy hatásfokúak, – ti. nagyméretű felület mozgatja a levegőt – és a ma ismert konstrukciók közül a leglineárisabbak. Az áruk viszont csillagászati, ráadásul ezek sem fogják át a teljes hangfrekvenciás tartományt. Ezenkívül, mivel egy óriás méretű kondenzátornak lehetne ezeket modellezni, külön feszültségű előfeszítést is igényelnek…
A hagyományos több-utas hangszóró rendszerek legfőbb problémája a passzív hangváltó. Ráadásul a különböző hangszórók hatásfoka is különböző. Az erősítő nem egy hangszórót és ahhoz tartozó impedanciát lát, hanem egy, a frekvencia függvényében, állandóan változó szörnyűséget… A hangváltók tranziens viselkedése, fázistolása kritikán aluli. Ehhez még hozzájárul, hogy ennek függvényében szegény erősítő is küszködik, mert ha valamit nem szeret egy végerősítő az az állandóan VÁLTOZÓ kapacitiv/induktiv terhelés… Számos szűrő elv (Besser/Csebisev/linsey-Linkwitz stb, stb) kerül alkalmazásra az egyik ebben a másik abban a paraméterben jobb, de ez az erős kompromisszumok világa. Mind ehhez jön a doboz rezonancia, a hangszórók jaját rezonanciája szóval mindenféle szörnyűség… Ez ténylegesen nem a csupa nagybetűvel írt HIFI világa! Minél több utas a rendszer annál nagyobb a baj, annál inkább kell kételkedni a HIFI elnevezésben ! A végeredmény egy mélyen dübörgő, felül érdesen csattogó, visító botrány lesz, nem zene.
Nem állítom, hogy lehetetlen jó hangfalat találni, de az részben szerencse, és sokkal inkább pénztárca dolga. Itt pláne igaz, hogy mivel a nagy elméletek ellenére teljes a sötétben tapogatózás, a jót – a sok kísérletezés hatására – meg kell fizetni.
A harmadik lehetőség mellett döntöttem. A mindennapi HIFI viszonylag legmegfizethetőbb lehetősége a dupla végerősítő aktív hangváltóval. Ebben az esetben az erősítő hangszóró kapcsolat nem probléma. Csak a hatásfok különbségekre kell illeszteni. A frekvencia szétválasztás az erősítők elé kerül. A mély–magas hangok fázis különbsége elektronikusan egy késleltető művonallal jól kézben tarthatók. A fellépő tranziens válaszok a linsey-linkwitz szűrükkel elég jól kezelhetők, hiszen itt nem játszik akkora szerepet a hangszóró nemlineáris, frekvencia, és saját rezonanciapont- függő impedanciája… Azonban, mint a passzívváltó tervezés esetén is itt is törekedni kell a lehető legalacsonyabb fokú szűrő alkalmazásra. 12 dB feletti 3-4 fokú szűrők messze elkerülendők. Vidám arccal kell legyinteni a „24 dB-es HIFI active filter” feliratra. Az tuti nem HIFI… A betű mindent elbír… Olvassatok utána… olcsóbb, mint megvenni / megépíteni 5 félét… majd eldobni az egészet…
A +végfok ára még mindig kevesebb, mint egy közepes / igazán HIFI doboz közötti ár különbség, és a – fentebb vázolt elvi problémák miatt – továbbra is igencsak kétséges, hogy mennyire HIFI az a HIFI.
A hangszórókat azért ebben az esetben is meg kell választani. A magas hangszórókra ajánlhatók a VIFA hangszórók. A mély/közepes hangszórónál én szintén VIFA-t használok, de érdemes körülnézni van még sok más lehetőség is… Sajnos dobozt a mély/közepes miatt kell csinálni, vagy egy közepes/jobb hangfalat kell „hangváltótlanítani”. Az eredmény általában messze kárpótol!
Mivel a HIFI igényli a lehető leglineárisabb működést, ezért célszerű, – még az aktív megoldás esetén is – távol kell tartani a hangfal mély/közepes hangszórójától a nagy lengéseket okozó 100 -150 Hz alatti mélyhangokat. Ezeket inkább egy külön subbass hangszóróra kell tenni….
Szub-basszus: Újabb erősítő vagy aktív hangfal…
Ennek a minősége már messze nem olyan kritikus, mint a láncszem többi tagja, hiszen egy nagyon korlátozott frekvencia sávban működik, és ennek a fázisára inkább érzékeny a fülünk, mint a tényleges minőségre. Tehát itt próbálgatással meg kell keresni a legmegfelelőbb polaritást, oszt annyi…
Previous slide Next slide