V nasledujúcich článkoch sa chcem podeliť s čitateľmi s podobným záujmom o moje skúsenosti s úpravou a vylepšením (tuningom) audio prístrojov.

Vnútorná elektronika

Základom každého elektronického zariadenia je mimo signálovej časti jeho napájací zdroj, čomu sa veľa krát nevenuje dostatočná pozornosť, dovolím si tvrdiť že má podstatný vplyv na výsledný zvuk.

Po prvé ide o vlastné zvlnenie ktoré prepúšťa zdroj po usmernení striedavého napätia zo siete.

S primárneho pohľadu je na mieste je použite väčšej filtračnej kapacity poskladanej z viacerých kondenzátorov paralelne, samozrejme vhodne dimenzovaných.

Jednak sa zvýši filtračný účinok (relatívne menšie zvlnenie usmerneného napätia) ako aj klesne vlastné ESR kondenzátorov a takto riešená filtrácia dokáže lepšie potlačiť náhle odberové špičky dôležité napr . pri výkonových zosilovačoch. Samozrejme nie je to len o „batériách“ filtračných kondenzátorov ako sa mnohí domnievajú a konajú, dôležité je miesto a spôsob aplikácie.

Vlastný usmerňovač – čím rýchlejšie reakčné časy usmerňovačov tým lepšie. Veľmi dôležité pri výkonových zosilovačoch. Opäť vhodné dimenzovanie!

Oveľa efektívnejšie je však použitie elektronických usmerňovačov alebo stabilizátorov v napájaní komponentov. Je jasné že stabilizovať kompletné napájacie napätie koncového zosilovača s výstupným výkonom 2×200W/ 8? je značne komplikované a náročné aj keď nie vylúčené.

Elegantné riešenie je použitie elektronického filtra len pre napájanie vstupných a rozkmitových obvodov a lokálneho blokovacieho kondenzátora s nízkym ESR pri každom výstupnom tranzistore.

TIP: bežne dodávané stabilizátory majú obmedzené vstupné napätie a preto je ich použitie bez špeciálnych techník obmedzené.

Jednoduchý filter slangovo zvaný „kapacitný násobič“ je jednoduché a vcelku účinné riešenie potlačenie zvlnenia.

Uvedené návrhy samozrejme môžeme použiť aj pri iných zariadeniach napr. cd/dvd prehrávačoch, predzosilovačoch , mikrofónnych predzosilovačoch, aktívnych výhybiek a pod.

Mierne odbočenie: v súčasnej dobe spínaných zdrojov sa stalo sa módou a fakticky nutnosťou používať predradený výkonový sieťový filter pred jednotlivé komponenty. Takýto filter z časti eliminuje vyššie spomínané, teda zabraňuje prieniku rušivých frekvencií z elektrorozvodnej siete.

Na danú aplikáciu mám však čiastočné iné vysvetlenie.

V prístrojoch nižšej a strednej kategórie ako už býva pravidlom sú použité „bežné“ stabilizátory napätia napr. LM78xx,79xx, a o niečo lepšie LM 317/337 a pod.

Sledované potlačenie zvlnenia „PSR“ je v poriadku (cca. 70dB a viac) podľa typu až pokiaľ nezačneme detailne sledovať ich vlastnosti nad touto frekvenciou. Deklarované potlačenie zvlnenia sa spravidla od 1 kHz mení a od tejto frekvencie klesá spoločne s výstupnou impedanciou a aby toho nebolo dosť, zvyšuje sa aj šum stabilizátora.

V týchto prípadoch s časti pomôže kondenzátor s nízkym ESR pripojený na výstup stabilizátora alebo predradenie LC filtra pred stabilizátor. Ideálne riešenie je použitie širokopásmového, nízkošumového stabilizátora ktorý však nie je bežne dostupný, ako jednoduchý variant môže poslúžiť TL431 a zaradenie vyššie spomínaného filtra pred stabilizátor. Výsledok vždy stál za to, veľmi dobré výsledky som dosiahol pri implantácii spomínaného do tunera Marantz ako aj rôznych cd prehrávačov.

TIP: použitie stabilizátorov s nízkym zvlnením a šumom v cd prehrávači pomôže v napájaní digitálnej časti mimo iného aj jitteru teda presnosti taktovacieho hodinového signálu.

Akokoľvek, je to len jedna časť ovplyvňujúca „jitter“.

Signálové časti

Vstupno-výstupná impedancia medzi sebou prepojených komponentov aj jej pomer.

Vo väčšine prípadov stačí dodržať pomer 1/100. Rozumné je 100R výstup a 10KΩ vstup. Zníži sa tým vlastný šum obvodov, čo je dôležitejšie klesne schopnosť indukovať rušivé signály na vstupe a z prívodných káblov. Nuž mimo iného pomery in/out impedancií nahrávajú čiastočne do karát výrobcom káblov aj keď nie je to jediný faktor zmeny zvuku po výmene kábla .

Ďalej je vhodné zmerať frekvenčnú charakteristiku zariadenia (podľa typu zariadenia) a upraviť filtre zaradené v signálovej ceste. V tomto kroku však radím opatrnosť. Tu sa nezaobídeme bez znalostí okolo kompenzačnej techniky, frekvenčných filtrov a príslušného prístrojového vybavenia.

Je dobré a priam nutné nahradiť všetky keramické kondenzátory v signálovej ceste typmi s MKT/MKP dielektrikom. Nie každé MKT je vhodné so signálovej cesty.

Pri elektrolytoch je voľba jasná- typy s nízkym ESR určenými pre spínané zdroje.

To isté je bezpodmienečne nutné v akomkoľvek prístroji, bez výnimky.

Pokiaľ potrebujeme väzobné kapacity rádovo v mikro faradoch vzhľadom na rozmery, kombinácia elyt s nízkym ESR + polypropylén. Ideálne je však vyhnúť sa kondenzátorovým väzbám pokiaľ to ide. Výstupný offset, korekcie a kompenzácie ich však vyžadujú.

Veľakrát som sa stretol s javom okolo kľudového prúdu koncových tranzistorov, ktorý bol veľmi nízky (výnimky sú špeciálne tranzistory pre NF aplikácie kt. nevyžadujú relatívne veľký kľudový prúd na dosiahnutie lineárnej oblasti). Zvýšenie kľudového prúdu výstupných tranzistorov je len jedna časť riešenia, dôležitý je aj prúd budičov. Často boli budiace tranzistory v prevedení TO92 a pod. teda neschopné dodať dostatočný prúd ako aj „vyžiariť“ teplo do okolia, nezostalo nič iné ako výmena za vhodnejšie typy. Pozor na púzdra a zapojenia nôh. Je dobré ale len so znalosťami o topológíi zosilovačov upraviť príslušné rezistory. Pozor veľmi opatrne!

O výstupoch som už spomenul určité informácie, v zosilovačoch je dobré nahradiť výstupné „drôtiky“ za reproduktorové káble s väčším prierezom cca.2,5mm, a nič nebráni ani vymeneniu vstupných „plochých“ lisovaných vodičov za kvalitnejšie tienené vodiče určené pre pripojenie mikrofónov a nástrojov používané v hudobníckej branži (Proel, Gotham, alebo ničo ďaleko drahšie…)

Výmena kvalitnejších svoriek, konektorov, pridanie feritových jadierok a podobnej bižutérie je asi to prvé čo všetkým napadne.

TIP: pre skúsených, použite operačných zosilovačov od renomovaných výrobcov Burr-Brown, Analog Devices a pod. katapultuje vaše prístroje do inej ligy. Či už na mieste filtrov, vstupných alebo výstupných zosilovačov.

„Extrémisti“ môžu ísť až do oddelenia filtrov od výstupu /najlepšie riešenie/ použitím „buffera“ na báze OZ, ale aj elektróniek, výborné výsledky som dosiahol použitím diskrétneho zapojenia podobného topológii výkonového komplementárneho zosilovača imúnneho k pripojenej záťaži.

Tipy na použitie súčiastok

Zámerne uvádzam tie bežnejšie dostupné, exotiky sa nevylučujú.

• Kondenzátory elektrolytické – pri požiadavke veľkej filtračnej kapacity je dobré poskladať z viacerých kusov. Top line sú Evox Rifa ,Elna, Panasonic, BHC Aerovox.
• Ako by-pass a väzobné použiť tipy s nízkym ESR určené pre spínané zdroje. Alebo kondenzátory určené na vyššie napájacie napätie 63-100V. “Rolls-Royce“ sú v tomto prípade Rubicon ZL, ZA, ZLH série, Black Gate, alebo niečo podobné od Elny, Nichikon-u a Panasonic-u.
  • Fóliové: ako by-pass polyesterové WIMA MKS4/MKS2 a pod.
  • Signálové: jednoznačne polypropylén napr. WIMA MKP10, vFKP2 , FKP1.
  • OZ: Určené pre aplikácie v audio oblasti ako sú: Burr-Brown (Texas Instrument), Analog Devices, Linear Technology a podobne.
• Tranzistory: tu neexistuje jednoznačné odporučenie na konkrétne typy, dôležitá je znalosť princípu, miesto a spôsob použitia.

Marantz ST57 – pôvodný stav.

Marantz ST57 – po audio tuningu.

Zhrnutie

Za všetkých okolností sa treba pozrieť na tuning ako na činnosť skôr ekonomicky výhodnú a zábavnú ako na vyšplhanie sa do zvukového „Olympu“. Za ten musíme jednoducho zaplatiť v iných čiastkach. Demagógovia síce môžu pochybovať o vyššie napísanom s rôznych dôvodov, s istotou však môžem povedať že prístroje v cenách cca. 25000-55000 je možné „dobehnúť“ aj takýmto spôsobom, samozrejme záleží od miery „sofistikovaného“ prevedenia tuningu, znalostí a skúseností ale aj v neposlednej miere kvalite pôvodného prístroja.

Zámerne vynechávam všetky subjektívne interpretácie zvukového hodnotenia typu „tvrdé basy, zastetý zvuk, teplo znejúce“ atď.

Takisto nebolo mojim zámerom „rozpitvávanie“ príslušnej teórie pretože problematika je veľmi široká. Bez hlbšieho štúdia a overovania poznatkov v praxi by som si však nedovolil predložiť predchádzajúce riadky ako je to častým javom pri voľných diskusiách v hi-fi kruhoch.

Taktiež som nebral do úvahy akustické podmienky posluchu, psychoakustické fragmenty a vaše poslucháčske preferencie.

Aj keď sa z dnešného pohľadu jedná skôr o okrajovú oblasť elektroniky, je smutné že dostatok príslušnej špecializovanej literatúry v našich končinách je takpovediac na bode mrazu, hoci v zahraničí som nemal problém zaobstarať prakticky čokoľvek.

Cieľom článku bolo ponúknuť pár veľmi zjednodušených princípov ktoré môžu byť užitočné pre tých, ktorý ako som už spomínal majú snahu a chuť ísť vlastnoručne „ďalej“. Možno sú niektoré spomínané informácie a princípy dostatočne známe a jasné z predchádzajúcich čísel alebo z iných zdrojov, k tým pokročilejším a „hlbším“ vedie podľa mojich viacročných skúseností náročná cesta.

Pokiaľ by bol záujem zo strany čitateľov, nevylučujem pokračovanie danej témy.

Matej Janečka (1977), autor seriálu o Hifi technike býva v meste Brezno, je servisný technik ozvučovacej, DJ a hudobnej techniky a od roku 2005 majiteľ SA ELECTRONIC SERVIS. Medzi jeho záujmy patrí audio, filmy, hudba, turistika. Popri servisnej robote sa venuje hlavne konštrukcii audio komponentov ako sú reproboxy pre Hi-Fi / profi použitie, zosilovače a podobne.