Fertigstellung des CD-Players. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Der preisgünstige CD-Player NAD 502 verfügt über ein verbessertes analoges Design und getrennte Netzteile. Subjektiv (nach Angaben der Autoren) stand der modifizierte Player in Vergleichstests in der Klangwiedergabequalität Geräten einer höheren Preisklasse in nichts nach.

Eines der Zeichen unserer Zeit ist der revolutionäre Wandel der Aufnahmeformate. Sowohl im Alltag als auch im beruflichen Bereich werden analoge Technologien durch digitale Technologien zur Aufnahme und Wiedergabe von Toninformationen ersetzt. Neben der objektiven Verbesserung elektrischer Parameter (großer Dynamik- und Frequenzbereich usw.) hat die digitale Technologie eine hochtechnologische Bearbeitung und Vervielfältigung von Tonträgern ermöglicht und deren langfristige Erhaltung sichergestellt.

Fast jeder Liebhaber hochwertiger Tonaufnahmen verfügt mittlerweile neben anderen Quellen über einen digitalen CD-Audioplayer (im Folgenden CD genannt). Doch trotz aller Vorteile von CDs bemerkt der anspruchsvollste Teil der Hörer, die auch über mittelpreisige Geräte verfügen, so unangenehme Eigenschaften der digitalen Tonwiedergabe wie Unnatürlichkeit, „Kälte“, „Härte“ des Klangs sowie Ermüdung beim Hören längeres Zuhören. Harter störender Ton wird sogar als „digital“ bezeichnet. Einige Audiophile weisen in diesem Zusammenhang auf den inhärenten Mangel des CD-Formats hin – die geringe Informationsdichte des Datenstroms bei einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Bittiefe von 16 Bit. Teilweise haben sie Recht... Mittlerweile ist anzumerken, dass sich digitale Audiogeräte der höchsten Preisklasse (High End) auch aus der Sicht eines erfahrenen Hörers durch einen recht hochwertigen und natürlichen Klang auszeichnen. Offensichtlich nutzt die Hardware solcher Player die Fähigkeiten des beliebten Formats am besten aus.

Natürlich ist auch das CD-Format nicht ideal und wird durch fortschrittlichere (und teurere) Formate ersetzt – DVD-Audio, SACD. Doch das Problem einer qualitativ hochwertigen digitalen Wiedergabe für Musikliebhaber kann jetzt teilweise gelöst werden, indem die ihnen zur Verfügung stehende Ausrüstung zum Abspielen von CDs aufgerüstet wird.

Zunächst zu den Konstruktionsfehlern von Plattenspielern. Digitale Quellen von Musikprogrammen haben neue Arten von Verzerrungen erzeugt, von denen der Mensch die meisten nicht hören kann, der Rest ihn entweder irritiert oder ermüdet, und bedingt unhörbare Verzerrungen verarmen die Klangfarbe des Musiksignals. Betrachten wir die häufigsten Faktoren bei preiswerten Geräten, die das Auftreten dieser Verzerrungen beeinflussen:

1. Unzuverlässiges (mit Aussetzern) Lesen von Informationen von der Festplatte, was zur Interpolation verlorener Daten und zur Vereinfachung des Tons führt. Ein nicht ausreichend steifes Gehäuse, das nicht vor dem Eindringen äußerer Vibrationen geschützt ist, erschwert das Ablesen zusätzlich.

2. Vereinfachter Digital-Analog-Wandler (DAC).

3. Die Ausgangsstufe des Players mit geringer Überlastfähigkeit am Ein- und Ausgang.

4. Gegenseitiges Übersprechen über Stromkreise, Übersprechen zum analogen Teil vom digitalen Teil und Übersprechen von den Antriebssystemen des Transportmechanismus.

5. Vereinfachte Stromversorgung.

6. Elektronische Komponenten von schlechter Qualität.

Möglichkeiten zur Behebung der oben genannten Mängel stellen wir in der aufgeführten Reihenfolge vor.

Der Vibrationsschutz des Spielergehäuses kann wie folgt verbessert werden. Befestigen Sie eine auf die Gehäusemaße zugeschnittene laminierte Spanplatte von unten mit Schrauben oder selbstschneidenden Schrauben am gestanzten Gehäuseboden. Standard-Kunststoffbeine müssen durch selbstgebaute ersetzt werden, bestehend aus geklebten Scheiben aus dichtem Gummi mit einer Dicke von 10 bis 15 mm und einem Durchmesser von 20 bis 25 mm und einem Stopfen mit einer Dicke von 5 bis 7 mm und einem Durchmesser von 15 ...20 mm (Abb. 1).

Der Körper sollte mit einem Abstandshalter verstärkt werden, auf dem die obere Abdeckung ruht. Kleben Sie die obere Abdeckung an zwei oder drei Stellen mit Guerlain fest.

Fortgeschritteneren Lesern wird empfohlen, den Transportmechanismus in den Playern anzupassen, die über Einstellelemente dafür verfügen. Es wird vorgeschlagen, das fehlerfreie Auslesen einer zuvor ausgefallenen, stark verkratzten Festplatte als Kriterium für die Beurteilung der Qualität des Setups heranzuziehen. Allein die Durchführung dieser Vorgänge führt zu einer deutlich spürbaren Verbesserung der Klangqualität.

Sie können die Leistung selbst eines bescheidenen DAC wirklich verbessern, indem Sie ihn über eine separate +5-V-Stromversorgung mit Strom versorgen, vorzugsweise mit einem separaten Netztransformator mit geringer Leistung und einem parametrischen Stabilisator mit diskreten Elementen (ein integrierter Stabilisator wird für diese nicht empfohlen). Zwecke). Die Verbindung der Primärwicklung dieses Transformators mit den Netzwerkkabeln über einen rauschunterdrückenden Tiefpassfilter ist so gewählt, dass hörbare Störungen minimiert werden (Abb. 2).

Der Verfeinerung der Ausgangspufferstufe sollte größte Aufmerksamkeit gewidmet werden, da die Qualität der Tonwiedergabe weitgehend von ihren Eigenschaften abhängt. Es ist zu beachten, dass dieser sehr wichtige Bestandteil des Klangwiedergabepfads vom Hersteller in der Regel nicht vollständig in einen einzigen Chip integriert wird, sondern in Form einer separaten Kaskade unter Verwendung integrierter Operationsverstärker und diskreter Elemente erfolgt. Daher ist die maximale Zugänglichkeit für ein Upgrade oder einen Austausch als Ganzes gegeben.

Die Ausgangsstufe des analogen Pfads von Playern ist üblicherweise nach einem traditionellen Schema aufgebaut, bestehend aus einem Tiefpassfilter und einem Pufferverstärker, was notwendig ist, um den Ausgangswiderstand des Tiefpassfilters zu reduzieren und Verluste und Störungen zu minimieren der Leistungsverstärker. Oftmals wird die Endstufe mit einem Filter kombiniert. Um supratonale Störungen mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und deren Oberwellen im ausgegebenen Audiosignal zu beseitigen, ist ein Tiefpassfilter (meist zweiter bis vierter Ordnung) erforderlich.

Filter höherer Ordnung bewältigen die Aufgabe, einen steilen (bis zu 24 dB pro Oktave) Abfall des Frequenzgangs über die Grenze des Audiobereichs hinaus zu gewährleisten, gut und haben einen linearen Frequenzgang im Frequenzbereich 20...20000 Hz. Allerdings führen solche Filter zu erheblichen Phasenverzerrungen im Signal, die vom Ohr als Abnahme der Klangtransparenz wahrgenommen werden, wenn ein dumpfer, „gequetschter“ Klang entsteht. Darüber hinaus erfordern sie die Auswahl der Elemente oder den Einsatz präziser (und damit teurer) Komponenten.

Für unseren Zweck haben wir einen Tiefpassfilter zweiter Ordnung mit kontrollierter Grenzflanke ausgewählt, kombiniert mit einem Leistungsverstärker (Abb. 3).

Oberhalb der Frequenzen des Audiobereichs sorgt das Filter für einen Roll-Off des Frequenzgangs von 12 dB pro Oktave, und Phasenverzerrungen, die beim Filtern zwangsläufig entstehen, werden durch eine Cutoff-Steilheitssteuerung nach Gehör minimiert. Unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit sowie der Gewährleistung der Reinheit und Transparenz des Klangs scheint diese Lösung die akzeptabelste zu sein.

Die Ausgangsstufe des Operationsverstärkers DA1 und der Leistungsverstärker, der über ein breites Frequenzband für geringe Verzerrungen sorgt, arbeiten im Klasse-A-Modus. Dies erforderte eine Erhöhung der Energieintensität der Stromversorgung und des Kühlkörpers für die Ausgangstransistoren. Das Metallgehäuse des Players kann als Kühlkörper verwendet werden und die Transistoren werden durch isolierende Dichtungen darauf installiert.

Es ist auch sinnvoll, die analoge Ausgangsstufe über ein ±15-V-Netzteil mit einem separaten Netztransformator zu versorgen, sofern die oben genannten Bedingungen erfüllt sind (siehe Abb. 2). Die Trennung von Netztransformatoren und Stabilisatoren ergibt sich aus der Notwendigkeit einer maximalen Isolierung digitaler und analoger Knoten hinsichtlich der Stromversorgung. Der digitale Teil des Players enthält Signale mit ziemlich hohen Frequenzen (ihr Spektrum reicht bis zu mehreren Megahertz). Hochfrequenzanteile dringen über die Stromkreise in die Endstufe ein und durch Intermodulation mit dem verstärkten Signal entsteht eine einzigartige „digitale“ Klangfarbe. Die gleichen Anforderungen bestimmen die Trennung der Energiequelle für den Servoantrieb des Transportmechanismus. Spitzenstromwerte im Servoantrieb können 2 bis 3 A erreichen, und induzierte Störungen entlang gemeinsamer Stromkreise haben ein sehr auffälliges Ausmaß. Darüber hinaus erfordert die Ausbreitung elektromagnetischer Felder im Inneren des Spielerkörpers eine Abschirmung der Analogstufen. Der Schirm sollte aus weichem Permalloy bestehen und mit dem Körper verbunden sein. Es empfiehlt sich, die Stromversorgungskreise digitaler Knoten durch blockierende Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von 0,015 μF zu ergänzen.

Transformatoren und Stabilisatoren müssen mit einer Leistungsreserve unter Berücksichtigung der Spitzenlaststromwerte ausgewählt werden. Aus dem gleichen Grund werden in Leistungsfiltern Kondensatoren mit einer Kapazität von 5000...10000 µF eingesetzt.

Um die Kosten zu senken, verwenden Hersteller in ihren Geräten häufig minderwertige elektronische Komponenten, was sich erheblich auf die Klangqualität auswirkt. Wenn Sie den Wunsch und die Möglichkeit haben, ist es daher sinnvoll, in allen Schaltkreisen des Signalpfads Ihres Geräts die Standardkondensatoren durch Kondensatoren bekannter audiophiler Marken (z. B. Rubicon, Black Gate, Nichicon) zu ersetzen. Sie sollten Keramik-, Lavsan-, Polypropylen-Kondensatoren, Kohlewiderstände namhafter Unternehmen und Hochfrequenzdioden verwenden.

Das hörbare Ergebnis der Verbesserungen dürfte auch im Vergleich des modifizierten Geräts mit CD-Playern einer höheren Preisklasse die Erwartungen übertreffen.

In der Ausgangsstufe des Filters kann die Widerstandslast (R8) eliminiert und der Ruhestrom der Transistoren VT1, UT2 auf 20...30 mA reduziert werden, wodurch der Widerstand von R7 auf 22...30 Ohm erhöht wird. Ein zusätzlicher 75-Ohm-Widerstand zwischen dem Filterausgang und dem Ausgangsanschluss des Geräts ist nützlich, um HF-Störungen sowohl vom PCD im UMZCH als auch von außen in den OOS-Schaltkreis des Operationsverstärkerfilters zu eliminieren.

Autoren: S.Demin, D.Senatorov, Orel

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