Nos, ez már a harmadik rész, és a java még hátra van, az egész audio erősítő lánc legérdekesebb és egyben legfontosabb tagja a végfokozat, más néven teljesítmény erősítő, már izzad a tenyerem, remegő ujjakkal várom a pillanatot. DE előtte még maradt nekünk a kisjelű erősítőkből néhány szösszenet, amit beszéljünk át egy kicsit.

RIAA – korrektorok, vagy más néven Phono-erősítők

Az idősebb generációnak régi ismerősei az alcímben szereplő eszközök, nem sok újdonsággal fogom tudni meglepni Őket , de el kell mondjam, 40 évvel ezelőtt, amikor az életem első phono erősítőjét építettem, magam sem gondoltam volna hogy eljön egyszer az az idő, amikor ezeket sok hobbytárs számára el kell majd magyarázni.

Eljött. (Így múlik el a világ dicsősége…)

EMT JPA-66 phono erősítő. Mindent tud.

Mi fán terem a phono-erősítő?

Az analóg lemez lejátszása során mechanikai rezgéseket alakítunk át azoknak pontosan megfelelő (analóg) elektromos jellé. Tulajdonképpen az egész analóg technika arról szól, hogy a hangrezgéseket pontosan lekövetjük egy membránnal ( mikrofon ), majd átalakítjuk a membrán mozgását elektromos jellé, amit rögzítünk ( studio magnó ). Keverjük, beállítjuk a szinteket, a szimmetriát, stb. majd az így összeálló műsoranyagot ismét csak analóg ( lekövető ) módon mechanikai rezgésként tároljuk el ( lemezbarázda-moduláció ), a présmatrica apalenyomatának vágásakor. Lejátszáskor ennek a folyamatnak az ellentettje zajlik le, a barázda falaiban tárolt rezgéseket elektromos jelekké alakítjuk ( pickup ), erősítjük, majd ismét jön egy membrán ( hangszóró ) ami ismét akusztikus rezgésekké alakítja vissza a jelet. Bocsánatot kérek mindazoktól, akiknek ez az alap információ már a könyökén jön ki, de egy csecsemőnek minden vicc új. Nem a mestereket szándékozom okosítani, hanem a fiatalokat felhozni egy magasabb ismereti szintre. Maradjunk a lejátszásnál. Az analóg lemezzel, meg általában a mechanikai rögzítéssel számtalan problémát viszünk a rendszerbe.  Az egyik az, hogy ahhoz, hogy a lemez két oldalán elférjen egy 40-50 perces anyag sztereoban, ahhoz a barázda szélessége relatív kicsi lehet csak. Emiatt a barázdába vágható moduláció mértéke is kicsi lehet csak. Továbbá a tű sem tud lekövetni akármekkora kitérést, kis torzítás mellé kis kitérések tartoznak. A dolog a mély hangokon kritikus, itt térne ki nagyon a tű (nézd meg mekkorát mozdul a mélyeknél a hangszóró membrán, a tűnek is ekkorát kéne mozdulnia kicsiben), és itt lenne nagyon széles a barázda. Lenne, ha nem módosítanánk a lemezbe vágott jel szintjén, frekvencia függően. Ha a mély hangokat egy előre meghatározott görbe szerint csökkentjük, és úgy vágjuk a lemezbe, minden elfér, és a tű sem mozdul túl nagyot. Majd a lejátszáskor egy inverz görbe szerint visszaerősítjük, és így visszakapjuk az eredeti jelszinteket. Egyszerű és nagyszerű. Valami más dolog történik a magas hangok territóriumában. Ott nincs nagy kitérés, és ha a tűt pontosabban akarjuk vezetni a barázda modulációjának megfelelően, jobb volna, ha nagyobb kitérés volna, azt könnyebben követi a tű. Ráadásul, ahogy a tű fut a barázdában, keletkezik egy súrlódó zaj, amit nem szeretnénk végig „élvezni” az egész lemez során. A tűzaj egy viszonylag magas hang tartományban, afféle sziszegésként érkezik. Ha a magas hangokat a lemezen kiemeljük, akkor a tű követését is javítjuk, ill. a tűzajnak a magas hangok mértékéhez képesti arányát is javítjuk. Aztán, a lejátszáskor itt is egy inverz karakterisztikával a magasakat a korábbi kiemelés fordított arányában levágjuk, amivel együtt a tűzajt is hasonló mértékben csökkentjük.

RIAA szabvány

Mit tettünk? Egyszerre oldottunk meg három problémát. A tű követési hibáját minimalizáltuk, a műsoranyag elfér a lemezen, és jelentősen lecsökkentettük a zajt. Igen, a fentiekből a gondolkodó Olvasó hamar rájön, hogy a folyamat kritikus eleme a megadott kiemelési / vágási karakterisztikához való nagyon pontos ragaszkodás. Korábban, még a 40-es, 50-es években a különböző lemezgyárak különböző karakterisztikákat használtak, és ha nem tudtuk a lejátszó berendezésünkben ugyanazt beállítani, az eredmény egy megváltozott hangtónus lett, furán szóltak a lemezek. Aztán a 60-as évektől kezdve az amerikai RIAA ( Record Industry Association of America ) kiadott egy ajánlást az egységesen követendő lemezkódolási karakterisztikára, ami elég hamar szabvány is lett. Ez 1 KHz –es vonatkoztatási frekvenciához rendeli a 0 dB jelszintet, ehhez képest 20Hz-en -21,4 dB csökkentést, 20KHz-en pedig + 19,7 dB kiemelést ír elő a lemezvágáshoz, ennek inverzét a visszajátszáshoz. Valójában egy 12 dB / oktáv meredekségű egyenest közelítünk, úgy hogy két időállandót adunk meg mint szűrőfrekvenciákat , ezek a 75us és 318 us amelyek megfelelnek az 500Hz és 2122 Hz töréspontoknak.  Nem szeretnék erről a témáról itt mélyebben értekezni, pedig lehetne, ide citálva a lejátszási görbe 1976-os IEC ( International Electrotechnical Commission )-féle módosítását – 3180 us-os töréspont hozzáadása - , vagy a nagy port kavart Neumann ultrasonic szűrőpont beillesztése – 3,18 us – amelynek létjogosultsága aztán sok nyomozgatás után végül nem nyert teljes bizonyságot.

Akinek van kedve erről bővebben olvasni, és még angolul is tud, van egy jó cikk Keith Howard-tól a Stereophile-ban itt: https://www.stereophile.com/features/cut_and_thrust_riaa_lp_equalization/index.html

A phono erősítő (más néven RIAA-korrektor) egy kifejezetten a lemezjátszó hangszedő (lásd kapcsolódó korább írásomat) jelének erősítésére készülő speciális erősítő fokozat. Speciális azért, mert az erősítése frekvencia-függő, szemben más erősítőinkkel, amelyeknél vért izzadunk, hogy az erősítésük minél inkább frekvencia-független legyen. Az erősítés mértéke jóval nagyobb, mint más erősítő fokozatoknál megszokott, és elég nehezen teljesíthető cél-paraméterekkel rendelkezik, amely nagyon körültekintő tervezést és alkatrész-választást igényel. Milyen céloknak kellene megfelelni egy ilyen fokozatnak?

1. A hangszedő nagyon kis jelének ( MM esetén jellemzően 1,7 – 5 mV között ) felerősítése vonali ( 0,775 V ) szintre
2. A hangszedő megfelelő illesztése
3. A RIAA szabványban megadott vágási karakterisztika pontos inverzének megfelelő frekvencia-menet (lásd feljebb)
4. Nagyon alacsony zaj
5. Megfelelő erősítés-tartalék (headroom)
6. Alacsony torzítás
7. Nagyon jó hangminőség

Mellorn Audio Stream phono

Kezdjük az erősítéssel.

A teljes frekvencia-sávban, 20Hz (+21,4 dB ) és 20KHz (-19,7 dB ) között az erősítőnk 41 dB (deciBel) jelszint változással rendelkezik, amelyet az 1 KHz frekvenciához, mint 0 dB referencia-ponthoz képest adunk meg. Mivel a hangszedő gyártók is erre, az 1 KHz-re adják meg a hangszedőik kimeneti jelszintjét, ha egy átlagos 2,5 mV-os kimenetű MM hangszedő jelét ezen az 1 KHz-en a megcélzott 0,775V-ra, azaz 775 mV-ra szeretnénk felerősíteni, az 775/2,5 = 310, azaz ezen a frekvencián  310-szeres (50 dB) erősítésre van szükségünk. Azonban, mély hangok tartományában az erősítő fokozatunknak ehhez a ponthoz képest PLUSZ 21,4 dB, azaz több mint tízszeres ( 11,75) erősítésre van szüksége. Így aztán az erősítésünk 20 Hz-en kb. 310x11,75= 3.642 –szeres, míg 20 KHz-en – 19,4 dB azaz csaknem tizedrésznyi, 310/9,66=32,1 –szeres, amplitúdóban mérve. Ekkor, az erősítőn kimenetén egy RIAA mérőlemezzel mérve, minden frekvencián 0,775 mV kimeneti jelszintet mérünk. Bingo, a lemezjátszónk innentől pont ugyanolyan frekvencia-független, azonos jelszintű forrás, mint egy CD vagy egy DAC.

Headroom, azaz túlvezérlési tartalék

Nem minden hangszedő 2,5 mV-os, a DJ pickupok pl. simán ennek dupláját is kiadják magukból, s ha mi azt szeretnénk, hogy a phono fokozatunk bármilyen hangszedővel torzítatlan legyen, akkor számítanunk kell erre a „fejleményre”, úgy kell terveznünk, hogy ekkora bemeneti jelnél a kimeneti jelünk még mindig a torzítatlan erősítési tartományba essen (és ha lehet, még mindig maradjon egy kis plusz tartalék).

A hangszedő illesztése

Erről elég behatóan írtam ebben a cikkemben, most nem ismételném mindezt el újra, csak egy kattintás az iménti linkre, és ott részletesen elolvasható, szánjatok rá egy kis időt (ha még nem volt meg )

A RIAA – karakterisztika elérése

Nnnna, erről még nem volt szó. A phono erősítőknek két alfaja létezik, az aktív és a passzív korrekció esete. A lényeges különbség abban van, hogy míg az aktív esetben az inverz RIAA-korrekciós R-C (azaz ellenállásokból és kondenzátorokból álló) hálózat az erősítő visszacsatolásában, azaz az erősítés aktív részén belül, míg a passzív esetben azon kívül, általában két erősítő fokozat között helyezkedik el.

Az aktív változatra jó példa a Kaneda előerősítő phono fokozata, ahol a bemeneti J-FET differenciál-erősítő első tagja fogadja a hangszedő jelét, míg a kimenetről a visszacsatoló ágban van kialakítva a frekvencia-függő mértékű visszacsatolás, ezzel az erősítés mértékének a beállítása.

A passzív változatra pedig jó példa a korábban már említett Conrad-Johnson PV12-es csöves előfok phono fokozata, (vagy a 80-as évek mindenki által vágyott előfokozata, az SRPP Anzai) ahol is a hangszedő jelét fogadó duplikált cső ( az aktív elemek párhuzamosítása csökkenti a zajt ) után következik egy passzív hálózat, majd újabb lineáris erősítő fokozat következik. Létezik ennek a technikának egy alfaja, az ú.n. split-eq, azaz a különválasztott kiegyenlítés. Ez annyit takar, hogy külön erősítő fokozatban történik a magas vágás, és külön fokozatban a mély kiemelés, így valamennyire ötvözni lehet a két technika hangzási előnyeit, pl. az első fokozat után egy passzív magas-vágással, amely egyben a következő fokozatra jutó jel zajtartalmát is csökkenti, majd egy aktív mély-emeléssel.

SRPP Anzai

Audiofil körökben évtizedek óta tartó vita tárgya, vajon melyik megoldás ad jobb hangminőséget. Az aktív változat mellett érvelők leggyakrabban annak mély tartományban tapasztalható energikusságát szokták nagyon szeretni, míg a passzív változatban hívők a neutralitást, a torzítatlanabb megszólalást, a természetesebb arányokat szokták emlegetni. Valószínűleg mindegyik tábornak van némi igaza. Szigorúan technikailag nézve, egy passzív korrekciójú, visszacsatolás nélküli fokozat ugyan relatív magas második harmonikus torzítású (cső jellegű hang) de nagyon alacsony impulzus torzítású, amely megszólalását tekintve sokkal barátságosabb, az „analóg hang” szerelmeseinek sokkal vágyottabb irány. A visszacsatolt változat kisebb harmonikus torzítású, feszesebb, pontosabb hang, kevésbé lágy, csöves kialakításban azzal is jó eredmények érhetők el. Félvezetős kialakításban nem célszerű ezt a technikát alkalmazni, mert a tranzisztorok magas erősítése miatt az impulzus torzítások felkeményítik, idegesítővé, torzzá teszik a hangot, magas tartományban ezt jól lehet majd hallani. ( tucaterősítő-hang ). Már régóta gondolkodom azon, mennyire jó lehetne egy hibrid phono, ahol az első fokozat egy kaszkód J-FET+ elektroncső, majd egy passzív magas-vágás, és ezután egy aktív félvezetős mélyemelés, aminek a kimenete már eleve nagyon alacsony impedanciájú. Plusz egy DC-szervo, ami tartja a kimeneti 0 DC szintet, és nem kell hozzá kicsatoló kondi sem. Egyszer ( majd ha felnövök a feladathoz...) muszáj lesz terveznem egy ilyet…

Alacsony zajszint

Az idők során számos ravasz elektronikai trükk született a phono fokozatok zajának mérséklésére. Minthogy a hangszedő jelét több százszorosra erősítjük, az erősítőnk bemenetén található aktív elemek (cső vagy tranzisztor) zaja ugyanebben a mértékben erősödne, HA nem volna egy 20 dB körüli magas hang vágás. Ez ment meg bennünket, mint Crocodile Dundee-t a gyíkhús. (…”hát, lehet hogy az éhhaláltól megment, de az íze szar”…)

Sajnos a főképp magas tartományban jelentkező zaj tizedére csökkentése még mindig nem elegendő ahhoz, hogy a phono erősítőnk zajtalanná váljon. Az első ilyen trükkös technika a bemeneti erősítő elemek duplikálása, vagy többszörözése. Jó példa erre a Naim cég egykori MC-erősítője, az MC523 amelynek a bemenetén csatornánként 5 db tranzisztor működött párhuzamosan.  A tranzisztorok számának minden duplikálása +3dB javulást jelent a jel-zaj viszonyban, 4 db párhuzamos tranzisztor az már -6dB, azaz felezi a zajt. Mérve. Hangerőben, szubjektíve 10 dB különbség felezi. (8 db tranzisztor).

A másik szokásos technika a tápból érkező zajok csökkentése, néha akkumulátoros táplálással, amely zaj szempontból jó, de sajnos dinamikailag visszafogja az erősítőt. Valamivel újabb keletű módszer az aktív zajcsökkentés, amellyel a tápból érkező zajokat negatív előjellel kivonjuk a felerősített jelből, így egy sokkal zajtalanabb erősítőhöz lehet jutni. Lásd: http://www.tubecad.com/articles_2002/RIAA_Preamps_Part_2/page10.html

Jó hangminőség

Hű,micsoda relatív fogalom! De hogy pillanatig se gondoljuk, hogy ez valamiféle lózung, süket duma, egy dolgot érdemes feleleveníteni. (Mindig meglepődöm, micsoda szavak léteznek a nyelvünkben, elképesztő) Mindenki hallott már a láncelméletről, annak is arról a válfajáról, amit oly gyakran szoktunk az audio rendszerekre vonatkoztatni. Nagyjából így szól: " Ami információ a lánc elején elvész, az később már nem tehető hozzá." Ennek a teljesen valós kitételnek az eredete tudtommal az angol Linn céghez kötődik, akik a 80-as években ezzel a szlogennel reklámozták az akkoriban az angol szaksajtóban (önzetlenül...) világbajnoknak kikiáltott LP12 Sondek lemezjátszójukat. Már hogy az sokkal több finom részletet képes a lemezről leolvasni, mint a konkurencia gépei. Mondjuk ez már akkor sem volt igaz (a Linn cég marketingje sohasem az abszolút igazságra helyezte a hangsúlyt, hanem a meghökkentésre) hiszen akár a Roksan Xerxes, akár a Pink Triangle PT TOO legalább ugyanennyire jó volt, de ezeken kívül is lett volna még jópár más említhető gép. Mindegy, maga az állítás igaz, csak másképp kell egy kicsit értelmezni. Vannak a dolognak adalékai. Mivel nem csak szimplán információt hallgatunk ( a High-End Audio nem a Kossuth rádió ) hanem az információt ÉS annak megjelenési formáját (energia-mintázatát) , a lánc elején létrejövő információ + torzítás + energia-mintázat együttest fogjuk majd tovább erősíteni. Ha a lánc elején hibázunk, az 5000-szeresen felerősítve csapkodja a füleinket a végén a hangszórókból. A phono erősítőnkben létrejövő "hangminőség", torzítások+energia-mintázat, meghatározóak lesznek a továbbiakban, felerősítve. Nagyon fontos, hogy ez a fokozat a lehető leginkább neutrális legyen, ne színezze el a hangot, ne fogja vissza a dinamikát, és ne torzítson túl sokat. Sajnos ez nem jön össze öt Forintból. Ma egy jobb phono erősítő alkatrész költsége alsó hangon a 100 ezer Ft környékén jár, és akkor még egyetlen ellenállást sem forrasztottam a helyére. " Janikám, haggyad már, a hájend az egy túlárazott vakítás..."

MC-előerősítők ( elő-előerősítőnek is mondják néhányan, vagy Angliában head-ampnak)

Ha a Kedves Olvasó az imént, amikor javasoltam, elolvasta a hangszedőkről szóló írásomat, (ha nem, akkor itt volna az ideje) már tud egy s mást az MC hangszedők mibenlétéről. Tán még azt is fel tudja idézni, hogy az MC hangszedők jóval kisebb, mintegy tized akkora jelet adnak ki magukból, mint a hagyományos MM pickupok. Ráadásul, az illesztésük is más, nem a hagyományos 47 KOhm-al kell lezárni a tekercseket, hanem annál jóval alacsonyabb, 10-250 Ohm közötti értékkel, a különböző MC hangszedők gyári ajánlásának megfelelően. E két eltérés miatt, az MC hangszedők nem köthetők rá közvetlenül egy phono erősítő bemenetére. Szükséges egy plusz illesztő fokozat, amely sok esetben egy szimpla (?) trafó – lásd 72 Audio – vagy pedig egy dedikált MC elektronika. Az igazán űberjó megoldás, amikor az MC szintű erősítés lehetősége eleve be van építve a phono erősítőnkbe, így kikerülhetünk egy plusz fokozatot, és egy plusz kábelt. Pl.a hazai Mellorn Audio Stream phono erősítője, vagy a német Clearaudio Smart-phono.

Ez sokszor nem megoldható, és kell egy lépcső. DIY körökben elég jól ismert a  Hiraga-féle MC erősítő, amely könnyen és relatív olcsón megépíthető, egyedül a tápegysége, ami nem lesz túl olcsó, mert nagyon zajtalannak kell lennie.  Mindemellett, ha még a nagyon jó minőségű csatoló kondenzátorokat is hozzászámítjuk, az ára így is egy jobb trafó árának harmada-negyede, szóval egy költséghatékony megoldás.

D/A konverter kimeneti fokozatok

Az analóg műsorjel másik keletkezési pontja a hangszedő mellett a D/A konverter.  Ebből az idők során a kimeneteik jellege szerint nézve, két fő változat létezik, úgymint áram-kimenetű és feszültség-kimenetű típusok. Mindkét változat igényel a kimeneten egy analóg erősítő fokozatot, amely négy féle funkciót lát el.

1. Illeszti a DAC chip kijáratát
2. Analóg jelszűrést hoz létre
3. Jelet erősít
4. Alacsony kimeneti impedanciát biztosít

Vegyük sorra a funkciókat.

DAC illesztés

Az újabb keletű D/A konverterek szinte mindegyike szimmetrikus kimenetű. Ez azt jelenti, hogy ugyanaz a műsorjel egyidőben két kimeneti ponton jelenik meg, de ellenfázisban. Ennek az az értelme, hogy amikor ezt a két kijáratot egy erősítővel összegezzük, a két kijáraton megjelenő zavarjelek ill. torzítások azonos fázisúak, míg a műsorjel ellenfázisú. Az összegző (valójában kivonó) erősítő az azonos fázisú jeleket elnyomja, az ellenfázisú jeleket pedig erősíti, így az erősítő kimenetén már nem jelentkeznek a D/A chipen belül létrejött zavarok. Szép elmélet, de csak részben igaz, nagyban függ a chipen belüli két kijárat tökéletes szimmetriájától ( mindig van eltérés ) és a kivonó erősítő kivonási képességétől (CMRR – Common Mode Rejection Ratio ). Egyik sem tökéletes, vagyis a kimenő jel mindenképpen torz lesz – valamennyire. Feszültség-kimenet esetében a kimeneti fokozat egy teljesen sima műveleti erősítő, de egyáltalán ne gondoljuk azt, hogy egy műveleti erősítő az egy problémamentes építőblokk, ami univerzálisan használható. Áramkimenetű DAC chip esetén szükségünk van egy áram-feszültség konverzióra, hiszen a végső analóg kimenetnek mindenképpen feszültség jellegűnek kell lennie (mindenesetre tartsd szem előtt, amit az előző részben a jelút fogalmáról írtam! ).

Analóg szűrés

A digitális jelek analóggá alakítása során járulékos zaj keletkezik. Ezt a zajt általában a (bitstream és Delta-Sigma elven működő) DAC chipen belül egy „Noise-shaping”-nak nevezett eljárással az (elméletileg) hallható hangtartományon kívülre szokták formázni, jellemzően a mintavételi frekvencia felére súlyozzák. Ez pl. egy CD lemez esetében a 44,1 KHz mintavétel fele, azaz 22 KHz-re esik. Hogy ez a zaj, ami azért elég közel esik a (ismétlem elméleti ) hallható tartomány tetejéhez ne zavarhassa a műsorjelet, a DAC chipek kijáratán elhelyeznek egy nagyon meredek vágási karakterisztikájú szűrőt (Brick-wall filter) amely (normál 16/44.1 esetén) 20 KHz felett  lecsap minden jelet a kijáraton. Ne hidd el. Nem így van. A kimenet jele még mindig tartalmaz magas frekvenciás zavarjeleket, amelyek ugyan nem feltétlenül hallhatók, de a kimenetre kötött erősítő fokozatok működésébe beleszólhat. Ezen felül, nagy sávszélességű (félvezetős) erősítés mellett ez a zaj ugyanúgy továbberősítésre kerülne, mint a hasznos műsorjel, és nagy energiával juthatna ki a hangszórókra. Eddig a hivatalos verzió, most hozzáteszem az enyémet is. A nagy frekvenciás jelek károsan befolyásolják a csatoló kondenzátorok működését, amelyekben emiatt a hallható tartományban is jeltorzulás lép fel. Továbbá, a nagy frekvenciás jelek erősítése végig az erősítő láncban energiát von el a tápegységekből, ami szintén a hallható tartomány rovására fog menni. (Ezt se fogod olvasni sehol másutt) Emiatt, a mérnökök szükségesnek látták a DAC chipek kimenetén egy további analóg szűrés létrehozását. Aktív szűrő technológiával – ha már egyszer úgyis van egy műveleti erősítő a kijáraton – nagyobb meredekségű (12dB/oktáv) szűrőt lehet létrehozni, így több legyet is üthetünk egy csapásra ( oké, hetet nem, de hát senki sem tökéletes , maximum mesehős… ).

Zaj szempontból a kimeneti műveleti erősítő felépítése is számít. Manapság a nagyobb sebességű J-FET (Junction Field Effect Transistor ) bemenetű erősítők a gyakrabban használt eszközök, de pl. ebben az alkalmazásban előnyös egy jóval kisebb bemeneti áram-zajú CMOS bemenetű erősítő eszköz használata, mivel a szűrő az erősítő bemenetén nagyobb ellenállás-értékekkel működik, így a bemeneti áram-zaj a kimeneten feszültség-zajjá konvertálódik. CMOS bemenet esetén ez a járulékos hiba sokkal kevésbé jelentkezik. Ez nyilván egy szimpla technikai megközelítés, a teljes képben audiofil szempontból sok más tényező is benne lesz, az OP-amp saját jellege, annak tápja, stb.

Jelerősítés, kimeneti impedancia

Gyakran találkozunk a hétköznapokban a DAC kimenetek elektroncsöves illesztésével. Ilyenkor a legritkább esetben szokás a szimmetrikus kijáratot használni, és a jelet a csővel szimmetrikusan fogadni. Ennek prózai okai vannak, a két csőfél csakis válogatott csövek esetében rendelkezik ( akkor is csak megközelítőleg ) a megfelelő közös módusú kivonáshoz szükséges együttfutással. Emiatt a szimmetrikus meghajtásból adódó esetleges torzítás csökkentés esélye már eleve elszállt, mint a győzelmi zászló. Nincs vége, a cső önmagában nagyságrendileg többet torzít, mint a szimpla ( nem szimmetrikus ) DAC kimenet, de szerencsére ez a torzítás főképp második harmonikus jellegű, nem nagyon zavaró, elviselhető.

Amikor egy csövet akasztunk a DAC kijáratra, akkor az egy hátránnyal és egy előnnyel ajándékoz meg bennünket. A hátrányt is sokan előnyként élik meg, akik nem szoktak hozzá a digitális hang gyorsaságához. Azokat a gyors felfutású jeleket, amelyek amúgy a felvételeken is ott vannak, az analóg hangszedő mágneses indukciója lekerekíti, a fül számára kellemesebbé teszi. A hatás nagyon hasonlatos a csöves végfokok kimenő trafójának a hatásához, vagy a magnószalagéhoz. A digitális rendszer sokkal gyorsabb ennél, és ezek a nagyon gyors jelek egy rosszul alkalmazott félvezetős erősítőt (már a DAC chipen belül !!!) kellemetlen torzításba tudnak vinni. A csőnél ez nem történik meg, mert nincs visszacsatolva, és a magas harmonikus torzításai, bár jól tolerálhatóak, elfedik ezeket az éleket. Kapunk egy kellemes, meleg, jól hallgatható, de a legfelső tartományban felbontás-szegény hangot. Ezt a felbontás hiányt a fül szintén jól tolerálja, sokan észre sem veszik. Ez az a pont, ahol egy mai műszaki szemmel gyengén teljesítő technika mégis az előnyére tud válni a végeredménynek – szubjektíve. A cső előnye ilyenkor abban van, hogy a jel csak egyetlen erősítő elemen erősödik fel, míg egy visszacsatolt műveleti erősítőben túl sok tranzisztor van jelen ahhoz, és ezek túl gyorsak ahhoz, hogy a jelintegritás megmaradhasson, és a torzítás már nem harmonikus, hanem fülre kellemetlenebb tranziens elemekből fog összeállni. Lásd ide vágó kiemelt írásomat a visszacsatolásról az első részben. Ennek a mértéke nagyon függ az alkalmazott műveleti erősítőtől. Nem lehetetlen műveleti erősítővel is nagyon jó hangot csinálni, de ehhez nem elég a technikai oldal, a szimpla paraméterek ismerete.

Áram kijáratú DAC chipek esetén ilyen esetekben, az egyszerűbb jobb elv mentén, az áram-feszültség konverziót egyetlen ellenállással szokás megoldani, ahogy azt a TDA 1541A DAC chipeknél gyakorta látjuk. Ennek az ellenállásnak a minősége kritikus, nincs az a pénz, amit meg ne érne, hogy ide egy csúcsminőségű darab kerüljön. Pl. egy Vishay slit foil típus, aminek darabja alulról súrolja a 20 ezer Forintot. (Mitől drága a High-End???? )

Egy Dac chip kijáratán az illesztő erősítőnek nagyon nagy sebességűnek KELL lennie, 100 V/us az abszolút minimum. Ha ezt nem biztosítjuk, a bemenő jel sebessége közelíteni fog, esetleg még túl is lépi az erősítő saját sebességét. Ez a visszacsatolt erősítőben a durva torzítások melegágya. Ahhoz, hogy egy hagyományos kapcsolástechnikával alkalmazott műveleti erősítő alacsony impulzus-torzítású legyen, a saját sebességének legalább 10-szer nagyobbnak kell lennie, mint a bemenő jel maximális jelemelkedése. Egyáltalán nem túlzás egy 2000 V/us-os erősítő chipet használni ilyenkor, de azt ugye nem szokták, mert a., drága b., gerjedékeny és c., nagyon körültekintő táplálásra van szüksége. Az olcsó műveleti erősítőkkel meg jön a fenti folyamat, és egy kemény, torz, hallgathatatlan hang.

A digitális zenerögzítés és lejátszás problémáját nem maga a digitális technika, mint elv, hanem az ezzel lépést nem tartó elektronikai eszközök használata jelenti. Sajnos ez a studio technikára épp úgy igaz, mint a kommersz hifire. Azt gondolom, a mai 24 bit/96 kHz-es szabvány elegendően jó volna ahhoz, hogy standardizálni lehessen. De ha a DSD-128, akkor legyen az. Mindegy. A lényeg,hogy a mérnökök figyelmét ne az egyre újabb és még újabb, alacsony hasznosságú digitális formátumok létrehozása kösse le, hanem az, hogy egy standard szabványt használhassuk ki minél jobban, probléma-mentesebben. Hiszen már a CD-nél is ott tartottunk, hogy a lemezek 5 százaléka fantasztikusan jó, mert jó a felvétel és a mastering, további 25% elfogadható, 40 % átlagos, és 30 % kritikán aluli. Ugyanazzal a digitális alap-technikával. Ha az az 5% tud olyan jó lenni, akkor??? Nem a maradék 95%-nak kellene ugyanilyen jónak lenni? Maga a technika már arra az 5%-ra is alkalmas volt. Minek nekünk még újabb formátum? Nem ez a problémánk.

Végezetül, pákászoknak adnék egy tippet.

Ha valaki jó digitális hangot szeretne, az egyáltalán nem bonyolult. Még csak nem is nagyon drága.

Kell egy olyan DAC chip, amiben nincs belső beépített analóg erősítő fokozat.  Még szimmetrikus kijáratúnak sem kell lennie. Ha áram-kimenetű, kell egy nagyon jó minőségű ellenállás, a kimenet és az analóg test közé. Innen kell 4 db! 21 kHz-re hangolt aluláteresztő szűrő egymás után. Az ellenállásoknak ismét nagyon topon kell lenniük. Kondenzátorok 63V MLCC Majd egy AD 8066-os műveleti erősítő, esetleg a tápokkal jobban tisztában lévőknek egy LM6172-es duál chip, kétszeres erősítéssel, invertáló beállításban (ellenállások 1K Allen Bradley) . Kimeneteken 100k testre, 150 Ohm kifelé. DC szervó LF411-el. Nagyon jó tápok.

Nem hiszem, hogy sokan sírnának az analóg után, ha ezt így megépítik.

Következő rész: Végfokozatok

Nagy Gábor Pál @AudioWorld

2020 Április