Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Ενισχυτές, προενισχυτές, φίλτρα, όργανα μέτρησης ήχου.
Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 453
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 26 Μαρ 2014, 12:52

Εγγεγραμμένος ήχος σε δίσκο βινυλίου
Η αναπαραγωγή ήχου από δίσκους βινυλίου γίνεται με την κίνηση της βελόνας στα αυλάκια του δίσκου η οποία στη συνέχεια μεταβάλλει το μαγνητικό πεδίο στο πηνίο της κεφαλής μετακινώντας ένα μαγνήτη/μέταλλο ή το ίδιο το πηνίο. Στην έξοδο του πηνίου εμφανίζεται το ηχητικό σήμα με συχνότητα και ένταση ανάλογη των μηχανικών κινήσεων.

Εικόνα (πηγή: Ortofon)


Καμπύλη ισοστάθμισης RIAA
Η μετατόπιση της βελόνας σε μεγάλες εντάσεις χαμηλών συχνοτήτων δυσκολεύουν την διαδικασία αναπαραγωγής και μειώνουν τη διάρκεια εγγραφής αφού χρειάζονται μεγαλύτερα αυλάκια άρα περισσότερος χώρος στο δίσκο. Η αμερικανική ένωση βιομηχανίας ηχογραφήσεων (Recording Industry Association of America ή RIAA) αποφάσισε την συμπίεση των χαμηλών συχνοτήτων κατά την εγγραφή και τη χρήση ισοστάθμισης στην αναπαραγωγή. Η καμπύλη ισοστάθμισης της απόκρισης συχνότητας πήρε το όνομά της από την ένωση και ονομάζεται "καμπύλη ισοστάθμισης RIAA" ("RIAA equalization curve").


Μορφή καμπύλης ισοστάθμισης RIAA
Παρακάτω φαίνεται η καμπύλη ισοστάθμισης RIAA στην αναπαραγωγή. Η εγγραφή γίνεται με την αντίστροφη καμπύλη.
Εικόνα
(βλέπε σχετική σελίδα στη wikipedia)


Προενίσχυση σήματος κεφαλής πικάπ
Το σήμα που αναπαράγεται μέσω της κεφαλής του πικάπ είναι αρκετά χαμηλό και εκτός από την ισοστάθμιση χρειάζεται και προενίσχυση. Οι παλιοί ενισχυτές HiFi ήταν όλοι εφοδιασμένοι με την είσοδο "Phono" η οποία οδηγούσε το χαμηλό σήμα από την κεφαλή του πικάπ σε ένα προενισχυτή με ισοστάθμιση RIAA.

Εικόνα

Την δεκαετία το '80 οι περισσότερες κεφαλές ήταν κινητού μαγνήτη (MM, moving magnet) με έξοδο 4-5mV. Αργότερα κατασκευάστηκαν οι κεφαλές κινητού πηνίου (MC, moving coil) με πολύ χαμηλότερο σήμα γύρω στα 90μV (0.09mV) και οι κεφαλές κινητού πηνίου ηψηλού σήματος (moving coil high output) με σήμα 0.5-2mV.

Ενα καλό κύκλωμα προενισχυτή κεφαλής κινητού μαγνήτη με το LM833 αναλύεται στο AN-346 της T.I. και είναι το παρακάτω:

Εικόνα

Το LM833 σχεδιάστηκε από την National Semiconductor και επί σειρά ετών ήταν η ποιοτική επιλογή για τελεστικό ενισχυτή εφαρμογών ήχου. Τα χρόνια πέρασαν, το HiFi έγινε Hi End, τα όργανα μετρήσεως παραμόρφωσης έγιναν προσιτά και σιγά σιγά ήρθαν τα βελτιωμένα chip-άκια όπως το LME-49710. Στο AN-1651 της T.I. αναλύεται η σύγχρονη άποψη για ένα προενισχυτή κεφαλής κινητού πηνίου με το LME-49710:

Εικόνα

Εδώ η συνολική ενίσχυση είναι πολύ μεγαλύτερη λόγω της χαμηλής εξόδου των κεφαλών κινητού πηνίου. Αν αποφασίσετε να φτιάξετε το παραπάνω σχέδιο, διαβάστε το κείμενο στο Application Note συγκρίνοντας τις τιμές υλικών με τα παραδείγματα του datasheet, γιατί παρατήρησα κάποια ασάφεια στην περιγραφή προσαρμογής της κεφαλής.

Στην περίπτωση κεφαλής κινητού μαγνήτη, μπορούμε να υλοποιήσουμε ένα απλούστερο κύκλωμα που υπάρχει στο datasheet του LME4910:

Εικόνα


Σχετικά:
- LM833 datasheet
- LME49710 datasheet
- T.I., AN-346, High-Performance Audio Applications of the LM833
- Τ.Ι., ΑΝ-1651, Keeping Up with the Expanding Demands of High-Performance Audio


Συνεχίζεται ...

Άβαταρ μέλους
p.gabr
Δημοσιεύσεις: 44
Εγγραφή: 11 Οκτ 2013, 13:04
Ονομα: Παναγιώτης

Re: Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό p.gabr » 27 Μαρ 2014, 21:50

Γιώργο,
Επειδή είχα ασχοληθεί λίγο πειραματικά με λυχνίες, έχω ανεβάσει ένα βίντεο σχετικά με τους έλεγχους

Το βίντεο είναι εδώ: Εικόνα

Ειχα σημειώσει τα αποτελέσματα στον πίνακα
Εικόνα


και τα σκιαγράφησα επάνω στον στην καμπύλη

Εικόνα

Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 453
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Re: Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 27 Μαρ 2014, 23:04

p.gabr έγραψε:... Ειχα σημειώσει τα αποτελέσματα στον πίνακα
και τα σκιαγράφησα επάνω στον στην καμπύλη ...

Δηλαδή, έχεις πετύχει ακριβώς την καμπύλη και "χάνεις" λίγο σε συχνότητες κάτω από 25Hz που δεν υπάρχει πολύ μουσικό περιεχόμενο βελτιώνοντας όμως την συμπεριφορά έναντι του rumble!

Άβαταρ μέλους
p.gabr
Δημοσιεύσεις: 44
Εγγραφή: 11 Οκτ 2013, 13:04
Ονομα: Παναγιώτης

Re: Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό p.gabr » 28 Μαρ 2014, 21:24

GeorgeVita έγραψε:
p.gabr έγραψε:... Ειχα σημειώσει τα αποτελέσματα στον πίνακα
και τα σκιαγράφησα επάνω στον στην καμπύλη ...

Δηλαδή, έχεις πετύχει ακριβώς την καμπύλη και "χάνεις" λίγο σε συχνότητες κάτω από 25Hz που δεν υπάρχει πολύ μουσικό περιεχόμενο βελτιώνοντας όμως την συμπεριφορά έναντι του rumble!

Nαι Γιωργο ήταν στις σκιαγραφημένες περιοχές μικρότερο από +/-0.5db

Την καμπύλη με τα δυο όρια πάνω κάτω, την είχα βρει έτοιμη και μέσα τις εστιγμενες τις τράβηξα εγώ
Θα μπορούσα να το είχα ανεβάσει λίγο ακόμα στους 20ηζ, αλλά ήθελε μεγάλο συζευκτικο

Ειχα τραβήξει άλλο ένα βίντεο, σχετικά με την γραμμικότητα:
Εικόνα

Tο σχέδιο είναι δικό μου:
Εικόνα
(click για μεγαλύτερο)

Είχα δοκιμάσει και με ανάδραση στο κύκλωμα riaa από την έξοδο ,αλλά δεν μου καθόταν καλά ,και εκτός αυτού δεν μου άρεσε γιατί είχε διαφορετικό z εξόδου από τις χαμηλές προς τις υψηλές

Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 453
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Re: Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 26 Ιαν 2016, 15:26

Παρατήρησα ότι το βινύλιο επέστρεψε στις e-βιτρίνες με πικάπ και δίσκους νέας κοπής!
Εβγαλα και το δικό μου πικάπ από την αποθήκη αλλά όταν δοκίμασα ένα δίσκο η κεφαλή γλιστρούσε...
Κοιτώντας λίγο καλύτερα ανακάλυψα ότι το "διαμαντάκι" δεν ήταν στη θέση του. Ψάχνω στο internet για ανταλλακτική βελόνα και κρύωσα όταν τη βρήκα "κατόπιν παραγγελίας" με €187! Αναζητώντας κάποια νέα κεφαλή, έμπλεξα με τις διάφορες επιλογές χρήσης (από DJ έως Hi-End) αλλά κυρίως της αρχής λειτουργίας της (MM, MC. MC high output). Μέχρι να αποφασίσω τι θα αγοράσω, ξέθαψα από βαθύτερο σημείο της αποθήκης το πρώτο μου πικάπ JVC JL-A20 το οποίο είχε κεφαλή αλλά το πλατό ΔΕΝ περιστρεφόταν! Μου πήρε λίγη ώρα το ξεβίδωμα, ξεκόλλημα, λάδωμα του άξονα περιστροφής και έκανα μια ηχητική δοκιμή χρησιμοποιώντας τον ραδιοενισχυτή εκείνης της εποχής (JVC JR-S-100). Εδώ πήγαμε καλά.

Τι γίνεται όμως με προενισχυτή RIAA για να μπορώ να το συνδέσω στο LINE-IN ενός σύγχρονου συστήματος;
Αν και θα ήθελα να υλοποιήσω κάποιο κυκλώματα από αυτά των προηγούμενων σχολίων, θεώρησα ότι για τη συγκεκριμένη κεφαλή αρκεί ένα απλούστερο κύκλωμα, οπότε ανέτρεξα στο datasheet του LM49710 βρίσκοντας το παρακάτω κύκλωμα προενισχυτή με εξίσωση καμπύλης RIAA:

Εικόνα

Σύμφωνα με τα στοιχεία του κυκλώματος, η ενίσχυση είναι 35dB @1KHz με σήμα εισόδου 10mV που σημαίνει μέγιστη τάση εξόδου 562mV. Με σήμα από την κεφαλή γύρω στα 8mV έχουμε έξοδο 449mV που είναι και η τυπική μέγιστη στάθμη για το "commercial LINE-IN". Με χρήση του LM49710 η συμμετρική τάση τροφοδοσίας μπορεί να ξεκινήσει από τα +/-2.5V. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφοροι "audio op-amps" με υψηλότερη τάση τροφοδοσίας.

Άβαταρ μέλους
GeorgeVita
Διαχειριστής
Δημοσιεύσεις: 453
Εγγραφή: 04 Σεπ 2013, 21:51
Ονομα: Γιώργος
Επικοινωνία:

Re: Προενισχυτής κεφαλής πικάπ με ισοστάθμιση RIAA

Δημοσίευσηαπό GeorgeVita » 26 Οκτ 2016, 21:37

Παρακάτω είναι το αναλυτικότερο κυκλωματικό από το datasheet του LM49710 (βλέπε 1ο σχόλιο) χωρίς τα εξαρτήματα τροφοδοσίας:

Εικόνα
(μεγέθυνση)


Ασχετα αν υπάρχει μια ρετρο-λατρεία για λάμπες και βινύλιο, μια απλή ανάγνωση των χαρακτηριστικών 2 ακριβούτσικων κεφαλών, μας θυμίζει ότι το μέσο αναπαραγωγής απέχει πολύ από τα σημερινά δεδομένα:


Ortofon MC-3 Turbo, MC High Output, €300
Εικόνα

Channel balance at 1 kHz - < 1,5 dB
Channel separation at 1 kHz - > 24 dB
Channel separation at 15 kHz - >15 dB
Frequency range at - 3dB - 20-30.000 Hz
Frequency response - 20-20.000 Hz + 4 / - 1 dB

(όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά στο http://www.ortofon.com/mc-3-turbo-p-553-n-1579)


Ortofon 2M Black, MM, €500
Εικόνα

Channel balance at 1 kHz - 1 dB
Channel separation at 1 kHz - 26 dB
Channel separation at 15 kHz - 15 dB
Frequency range at - 3dB - 20-31.000 Hz
Frequency response - 20-20.000 + 2 / - 0 dB
(όλα τα τεχνικά χαρακτηριστικά στο http://www.ortofon.com/ortofon-2m-black-p-329-n-1579)


Επιστροφή σε “Ηχος”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης