Чем делать проводку медной или алюминиевой


Чем делать проводку медной или алюминиевой

X

 

Technics CD mainПредставляю Вашему вниманию вторую статью цикла, посвящённую апгрейду CD плеера Technics SL-PS770D. Попробую разгадать причину столь нелестных отзывов по винтажным аппаратам для воспроизведения компакт-дисков этой солидной японской корпорации. Заодно поделюсь наработками по методикам измерений вредного влияния электромагнитного излучения разной природы и его воздействии на звук. SL-PS770D в конце 90-х годов был представлен в топовом сегменте плееров японской марки, обладая незаурядной для тех лет технологией MASH™ (Multi stAge noiSe sHaping), близкой к современной дельта-сигма модуляции с однобитным ЦАП.

 

В конце 90-х, когда я приобрёл этот комплекс, один мой знакомый поехал в США и решил найти в соответствующих магазинах эти аппараты. Зайдя в магазин, он попросил, - “hello, please show me the «Technics»”(пожалуйста покажите мне «Техникс»). Продавец воззрился на него с вопросом и ответил,- “That’s all technics” (это всё техника). , - No, do you have music center of “Technics” trademark?( нет, у Вас есть музыкальный центр с торговой маркой «Техникс»?). ,- Nope, BOSE is just perfect. (Нет, но Bose очень хорош.)

Изучение схемы, а также познавательных источников [ссылка на английском ] по теме приводило к выводу, что в аппарате был заложен большой потенциал, который по каким-то неведомым причинам, не удалось реализовать мне, конечному пользователю. Можно найти массу информации, что аппарат плохой, что технология устарела, что необходим хороший усилитель, но я не поверил и был вознаграждён. Первая мысль, которая приходит на ум, глядя на схему[]- это замена разделительных конденсаторов и операционных усилителей в аудио тракте, что и было сделано достаточно быстро.

ОУ я взял AD823 и LM4562 для IC806 и IC891 соответственно (NJM4580 изначально). IC804,IC805 M5238FPTA в первых каскадах аудио, представляющие собой НЧ фильтр решено было на первых порах не трогать, так как я не был уверен в том, что подберу достойные аналоги. Впоследствии IC891 был также заменён на AD823 из-за желания поймать таки птицу счастья- в этот момент я и повредил дорожки, которые восстановил проводками. Скорее всего это действие не имело смысла, я имею в виду замену ОУ. Конденсаторы С805-808(1000пФ) в цепях обратной связи этих микросхем как раз и выполняют функцию защиты от самовозбуждения и фильтра НЧ. Резисторы R817-818(10К) и конденсаторы C813-814(1200pF) образуют фильтр НЧ с частотой среза чуть больше 13кГц. Я не понял зачем так жёстко избавились от ВЧ и конденсаторы выпаял. В последних цифровых каскадах стоят IC802,803(AN96A08SE2: информации по этой микросхеме я не нашёл но вот выдержка из книги Шкритека "Справочное руководство по звуковой схемотехнике": "Сумма кодовых слов сигнала длиной 16 бит и слов коэффициентов длиной 12 бит образует выходное кодовое слово фильтра длиной 16+12 >= 28бит. Выдаются только 14 старших значащих разряда, что соответствует дополнительному квантованию на длину слов N=14 бит. Теоретически это означает ухудшение отношения сигнал/шум на 12дБ по сравнению с 16-разрядным кодированием. Приращение шума ^SNR1= 6дБ компенсируется передискретизацией. Остальное приращение ^SNR2= 8,4дБ компенсируется размыванием спектра(noise shaping)." На схеме видно, что эти микросхемы(по одной на канал) от резонатора 33.8688МГц задают клок для ЦАП MN64733, который собственно и выдаёт аналоговый сигнал.

Транзисторы Q801-804(mute) можно попробовать выпаять, после окончательной доработки, если всё-таки ухо гурмана не скажет спасибо уже после предыдущих доработок. Выпаивание этих транзисторов неизбежно проявит щелчки на выходе при включении-выключении аппарата. Вторая пара транзисторов блокирует аудиовыходы при подключении оптического. Конденсаторы C819-820(1000пФ), шунтирующие выходы плеера на землю, видимо для дополнительной фильтрации шума были убраны- это заметно сказывается на ВЧ. Можно в принципе заменить их на более мелкие по 150-220пФ. Конденсаторы C805-808 по 1000пФ убрать не получится без добавления шума.

Замена ОУ и конденсаторов помогла избавиться от некоторой зажатости, но звук оставался неприятным. Усилитель наушников на микросхеме BA4560 можно конечно не рассматривать как источник высококачественного звука по современным меркам. Места для установки нового усилителя предостаточно, но я пока не дошёл до этого, хотя сделал заказ вот этого

Elna cerafine headamplifier

Запитывается оригинальный усилитель от двуполярных 12В с отдельными конденсаторами по питанию С20,С21 100 uF. Рекомендую заменить их на конденсаторы большей ёмкости- у меня пока что стоят 220 uF. С ещё большей ёмкостью на мой взгляд НЧ диапазон начинает слишком превалировать, также такие болшьшие конденсаторы менее хороши в фильтрации ВЧ шумов. По аналогии с выбором конденсаторов питания для УМ в предыдущей статье, желательно подобрать качественные варианты для аудио. Конденсаторы в усилителе наушников С881,882 были заменены на такие же номиналы ElnaCerafine 10V 100uF. С871,872 были также заменены на приобретённые недавно, но хорошо себя зарекомендовавшие китайские аналоги подбором звучания. С873,С874 просто выпаял. Надо сказать, что доработка звукового тракта проходила до того, как были сделаны основные изменения, позволившие достичь необходимого качества, поэтому, на мой взгляд, желательно начинать всё-таки не с этих конденсаторов. После замены ОУ и конденсаторов в тракте аудио звук, выведенный на УМ, не поражал динамикой и хорошо проработанными басами. ВЧ был зажат и неинтересен. Слышимого фона не было на любой громкости, как на акустике JBL с усилителем Technics SE-A800S, так и на старых добрых наушниках Sony MDR-V400 (32Ом).

И тут пришла мне в голову идея сравнить этот усилитель наушников со схемой усилителя наушников из деки TechnicsRS-AZ7. Как мне всегда казалось, в деке усилитель был гораздо лучше проработан хотя и запитан от более низкого двухполярного напряжения 6,2В. Сравнение показало, что не смотря на то, что применены примерно одинаковые ОУ(BA4560 в CD и MA5218 в деке- THD=0,002% при выходном напряжении 5В и усилении 100db), первый работает по схеме усилителя напряжения, второй- по схеме усилителя тока с резистором 100Ом в обратной связи и защищающем от короткого замыкания в нагрузке резистора 18Ом на выходе. Было решено преобразовать усилитель наушников в CD плеере по аналогии с декой. Для этого резисторы R887,888 100Ом на выходе усилителя были выпаяны и установлены вместо резисторов R875,876(100кОм). Вместо выпаянных R887,888 были установлены перемычки. Резисторы R873,874 просто выпаяны. Последнее действие чисто теоретически должно было уменьшить шум на входе ОУ, но я этого не заметил. От ограничивающего резистора на выходе 18-20 Ом было решено отказаться, так как в микросхеме мощностью 900мВт уже применена схема защиты от КЗ на выходе. После доработки улучшилась динамика, стало заметно, что усилитель может прокачать даже наушники с очень большим сопротивлением, хотя до усилителя наушников из деки ему всё равно далеко. На следующем этапе апгрейда я заменил ОУ на M5218 и разница стала слышна сразу. Бо'льшая мощность, хорошая динамика. Но резисторы в схеме я вернул на свои места, так показалось гораздо лучше.

По рисунку печатной платы видно, что усилитель, выведенный на переднюю панель, соединён длинным шлейфом с основной платой. И если толщина проводков ещё вызывала сомнения, то расположение разъёма по диагонали от выхода аудио в дальнем конце основной платы, куда он доводится тонкими дорожками, не вызывало никаких сомнений- надо перепаять кабель, чтобы он соединялся с основной платой прямо у источника сигнала и там же рядом с питанием 12В. Эта процедура позволила поднять отдачу на НЧ, как мне показалось, а также избавиться от наводок от сервопривода диска при его запуске. Кабель проходил в непосредственной близости от кабеля питания мотора. Дорожки на плате соединяющие разъём с точками назначения и тянувшиеся по периметру платы были отрезаны скальпелем для уменьшения паразитных индуктивности и ёмкости. AC_jackЗаодно пришла мне в голову мысль об установке дополнительного выключателя питания на задней стенке, что и было сделано. Питание изначально не отключается полностью, аппарат переводится в режим standby.

И вот при очередном тестовом прослушивании после замены конденсаторов питания для усилителя наушников, я вдруг вспомнил, что питание 220В на CD плеер подаётся с удлинителя на столе, а фильтр для аудио аппаратуры у меня под столом. Фильтр в своё время был взят в чистом виде из одного старого блока и представлял из себя шунтирующий конденсатор на входе 0,47uF, далее синфазный двойной дроссель, через который проходят ноль и фаза, на одном тороидальном сердечнике и пара последовательно включенных конденсаторов на выходе с соединением средней точки на корпус. После включения аппарата в эту розетку питания и подключения наушников(пока не усилителя с колонками), мне захотелось заново прослушать все фирменные компакт диски, которые я было уже забраковал за давностью лет. И, скажем так, половина прослушанных дисков действительно вернулась к жизни. Но вторая половина по прежнему на сдавалась. Создавалось ощущение, что часть инструментов саунд инженеры записали на диктофон и вклеили в основной материал, не задумываясь даже о битрейтах. На myelectrons.ru я нашёл схему фильтра питания и быстро допаял недостающие элементы к своему фильтру, а именно входной дроссель, образующий ФНЧ вместе с конденсатором 0,47uf. Также была установлена цепь Зобеля. Прослушивание показало, что ещё часть дисков должна остаться в коллекции. Но также осталось несколько фирменных дисков, которые до сих пор не могли звучать. И тогда, после получения информации о влиянии джиттера здесь же на myelectrons.ru, я закопался в интернет, ища информацию о джиттере. Чтобы попробовать хоть что-нибудь изменить, я решил использовать массивную медную пластину, покрытую металлом серебряного цвета(никель?) для экранирования платы CD транспорта. Габариты пластины и платы были примерно сопоставимы, и я решил попробовать. Читал об этом где-то раньше, что иногда применяют их фирмы солидные и зарекомендовавшие себя. Плата в транспорте с приемником и первичным ЦАП MN662713RG1.transport_cardС неё снимается тестовый аудио сигнал для контрольных точек, но почему-то Matsushita предпочла использовать шину I2S с этой микросхемы для другого ЦАП. Клок на плате задаётся резонатором 16,9344МГц с этой же микросхемы. Прикрутил я пластину снизу, подсоединил её гибким серебряным проводком без изоляции к корпусу, зашунтировал питание 5В несколькими конденсаторами 1nF(их видно на картинке выше) на плате транспорта и основной плате(+-5В) и испытал второй шок от прослушивания. Были допаяны и шунтирующие конденсаторы по питанию 0,01uF!plastina

Такого эффекта от включения казалось бы лишнего элемента в продуманную инженерами Technics конструкцию, я не ожидал. Имея за плечами 20-летний опыт работы с техникой, инженер по образования сам, я не предполагал, что в японском КБ могли так несправедливо поступить с покупателями. И если не включение фильтра питания в конструкцию ещё как-то можно объяснить более чистым питанием у них там, или может быть на японском рынке предлагался уже в то время богатый арсенал для фильтрации питания сети, то отсутствие экранирования у платы приёмника сигнала просто ставит в тупик. Хочу сказать, что у меня теперь звучат все диски. Мало того, диски которые я считал не совсем фирменными, ну знаете, такие, выполненные в стиле андеграунд с блёклой обложкой, вдруг начали играть не тоскливо и гулко, а ярко и сочно. Кстати, именно эта последняя доработка CD плеера позволила найти последний ком в усилителе мощности, но и поставила ряд вопросов по последующей доработке комбика DAC-EQ-Headphoneamplifier, который я сделал на базе эквалайзера Technics EQ GH70, усилителя для наушников из деки RS-AZ7 и китайского ЦАП, купленного на распродаже по сходной цене. Но об этом я расскажу в следующей статье. Вот ещё несколько доработок, значение которых понятно из фотографий. Клейкой медной лентой я обклеил нижнюю и заднюю части корпуса, там же она соединяется с землёй выходных разъёмов. Эффект от ленты проявился в значительном уменьшении наводок частоты сети и её гармоник на сигнальные цепи. В некоторых местах до 10db.card_copper Проявлялось, в частности в модуляции сигнала 11кГц пятьюдесятью герцами.bottom_copper Back_copperКорпус под усилителем для наушников также был закатан, но большого эффекта это не принесло.

 

  Измерить невозможное.

В поисках причин джиттера сделал я замеры шумового спектра на выходе CDплеера звуковой картой MackieOnyxBlackjack™ с помощью программы Arta™, которую можно скачать в демо версии с сайта разработчика. В программе выбирается Mode/Spectrum analyzer. В появившихся кнопках выбирается кнопка запись <StartRec>, кнопку <Startgen>(генератор) можно отключить- она подает тестовый сигнал на аудиоустройство. В меню Generator можно сохранить тестовый тон в файле WAV, а затем записать на компакт диск для тестирования. Можно также задать усреднение Avg: без усреднения, по экспоненте, линейно.

Собственный шум эталонной карты OnyxBlackjack™ не превышает -130db(чаще -140db). При этом разработчик указывает, что карта jitter-free, из-за того, что отправляет вход на выход через регулятор Monitor, хотя в нашем случае нам нужен только АЦП.Mackie noise no cable При подключении кабеля с дополнительной к коаксиальной оплёткой из алюминиевой фольги, появляются пики на 50-750 Гц с шагом 100Гц плюс два пика на 1 кГц и 2 кГц. Рядом только ноутбук, другое аудио-оборудование выключено.Mackie noise with cable

Надо сказать, что наводки на кабель снижаются при подключении его к выходу устройств.

Вот что у меня получилось на выходе SL-PS770D, регулятор чувствительности карты был выставлен по тестовому сигналу -3db, записанному на болванку.CD noise over Mackie

Как можно убедиться, шума CD плеер почти не добавляет.

В программе Arta™ есть возможность провести тест джиттера (jitter test)- Вы можете видеть большой пик на частоте 11025Гц- это тестовый сигнал в четверть частоты дискретизации 44,1кГц. Информация мною была получена с форума vegalab. Первоисточник по методике измерения jitter test на английском языке здесь [ ]]. Авторы утверждают, что джиттер возникает вследствие модуляции частоты синхронизации помехой. Таким образом каждый всплеск на графике указывает насколько велика частота помехи. Допустим пик, отстоящий на 50Гц от основного тона 11025Гц обязательно в обе стороны(10975 и 11075) указывает на модуляцию частотой сети. Заключается метод измерения в том, что на звуковую карту(изначально метод предназначен для измерения джиттера звуковых карт) подаётся оцифрованный синусоидальный сигнал с частотой, равной ¼ частоты дискретизации. В случае с CD это 44.1 кГц/4=11025Гц, а Least Significant Bit LSB( наименее значащий бит) модулируется(изменяется) с частотой 1/192 от частоты дискретизации, то есть 229,6875Гц. Каждый пик, отстоящий от тестового сигнала указывает на модуляцию источника синхронизации помехой. В случае джиттера необходимо ловить именно эту частоту 229Гц. В случае моих измерений, наибольший уровень имеют помехи частоты сети 50Гц. Но авторы документа указывают, что эту модуляцию следует разделять с джиттером. Хотя в моём случае выглядят они как отстоящие на 40Гц вниз(10985Гц) и вверх(11065Гц). Нашёл я и отстоящие на 229 Гц составляющие, правда замаскированные этими пиками на 40Гц. При этом чем дальше по частоте отстоит пик от основного тона, тем меньшим по расчётам оказывается джиттер. Хотя пики 229Гц у меня по всему диапазону раскиданы и имеют одинаковый уровень, надо искать ближайший к 11025Гц. Итак нашёл я 11254Гц. Уровень -127db. Перевод по формуле ниже приводит к значению джиттера 311 пикосекунд.jitter formula Порогом слышимости джиттера считается уровень ниже 20 пикосекунд. Что соответствовало бы уровню сигнала -151db. Это по одному источнику. Очень содержательный ответ на английском языке о разных вариантах оценки джиттера содержится здесь.[ ] Но я также понимаю, что чтобы достичь такого джиттера в теории, мне опять же в теории надо сначала снизить уровень шумов, чтобы его увидеть. А поскольку шумы системы у меня примерно -127 -130db по всему диапазону, видимо улучшенные из-за замены ОУ на AD823, то и стремиться я могу максимум к подавлению модуляции клока большими помехами. Тут надо сказать также, что в общем то этих помех 40Гц я не слышу. Не видели мы их и на графиках, там только 50Гц с гармониками лезет. То есть до тракта аудио этот сигнал не доходит, либо шум имеет настолько униформную широкополосную природу, что кажется тишиной. При этом питается цифровой тракт от отдельных обмоток трансформатора.

В технической записке, приведённой по ссылке выше по тексту, указывается, что для измерения очень малых значений джиттера необходимо специальное программное обеспечение, обеспечивающее просчитывание 1 миллиона составляющих в преобразовании Фурье. Примечание: математически любую изменяющуюся во времени функцию, какой является и звуковой сигнал, можно разложить в бесконечный ряд составляющих. Чем больше составляющих рассчитать, тем ближе будет получившийся результат к оригинальной функции. Но поскольку ресурсы процессоров и время, необходимое для расчётов не безграничны, то обычно ограничиваются каким-то количеством. Например в программе Arta можно выбрать 16384 FFT. Предполагается, что эта точность достаточна.

Желательно также, чтобы ADC и DAC работали на разных частотах дискретизации. Я выбрал частоту АЦП 48кГц. Как видно из графика ниже при включении плеера в розетку с не отфильтрованным напряжением(желтая линия) я получаю тот же самый спектр, но только на 20-30db выше. При этом те самые составляющие, который мы видели в спектре при подключении кабеля к карте Blackjack на 1кГц и 2кГц иже с ними пролезли и здесь. Возможно, что этот сигнал есть в питающей сети и именно сеть создаёт помехи, а не ноутбук как я думал раньше.CD jitter test AC no filter over filterCD noise AC filter

На графике выше представлен спектр шума на выходе CD плеера. Чёрная линия- без фильтра, голубая- с фильтром. Примерно после 23:00 уровень всех помех, кроме 50Гц и её гармоник, снизился до очень маленьких величин с фильтром и без него. Не нашёл я этих помех и на следующий праздничный день, может стройка какая-то не работает, может соседи за город уехали, но у меня в квартире ни один источник, включая wifi роутер, не генерирует эти помехи. Низкий уровень можно наблюдать на графике, показывающем спектр шумов CD плеера внизу.CD noise 1am

Поначалу это фактор сбивает с толку, когда в программе запоминаешь одну кривую, а спустя время начинаешь измерять другую величину для сравнения, то вдруг оказывается, что то, что полчаса назад было большим стало маленьким или наоборот.

Теперь, в час ночи, когда не мешают помехи питания, проведём эксперимент с убиранием пластины и проведём тест на джиттер ещё раз. Первое, что бросается в глаза- это отсутствие дополнительных шумов со снятой крышкой. Как можно убедиться на графике ниже, спектр гармоник(или скорее негармонических составляющих четверти частоты дискретизации) рядом с пластиной и без неё совпадают. Линия желтого цвета для транспорта с пластиной закрыта зелёной линией без пластины.CD jitter with and without copper Интересен тот факт, что температура пластины порядка 45 градусов, теплоёмкость делает её очень притягательной даже для слегка повышенной температуры вокруг.

Пока остаётся открытым вопрос о частоте модуляции клока 40Гц- узкие всплески, которые видно на фото выше. Что это, помеха от двигателя привода? Для подтверждения догадок, попробую заменить конденсаторы и возможно поменять дроссели в питании 5V на основной плате. Также интересно было увидеть несколько горбов со всплесками в 40Гц, отстоящими от основного тона на 370 Гц. Возможно это также выправится фильтрацией питания. Но я уже не надеялся, что дальнейшие изыски приведут к какому-то результату. Давайте посмотрим.

Для начала я обклеил внутреннюю поверхность задней стенки, поверхность под основной платой и часть основной платы, где проходят длинные линии от трансформатора, самоклеящейся медной фольгой. card_copper bottom_copper Back_copperДополнительной заземления фольги не даёт эффекта. Даже на плате.

 

Управление двигателем делает чип AN8389SE1, питание на него подаётся 7,7В, которое также потом преобразуется для питания приёмника AN8805 на 5В. Всё это на основной плате. Моторы шунтируются конденсаторами С736,С737 0,022uF на плате транспорта. Я опять верю, что если их поставили разработчики, что их ёмкость просчитана и замена не даст выигрыша.

Пытаясь определить, как же фильтруется 5В после преобразования из 7,7В регулятором LM2940T5M мы видим вполне демократичное решение из конденсатора С14 6,3V 47uF. Ну так и следовало ожидать,- "не приумножай сущности без надобности",- гласит древняя японская поговорка :-). На входе регулятора стоит конденсатор C22 10V 330uF. Будем менять и посмотрим на спектр.supply diagramCD noise capsЗаменил эту пару на конденсаторы из компьютерного БП. Современные конденсаторы в таких блоках обладают обычно малым током утечки и хорошей работой на высоких частотах. С14 заменил на 10V2200uF, С22 на 16V1000uF. Вместе с ними заменил также конденсаторы С15, С16 25V 470uFна 25V 2200uF. Как видим гармоника 50Гц снизились в 4,5 раза, то есть на 13db. Было 50Гц на -110, стало -123db. Но тогда, если я снижаю гармоники на 13db, увеличивая конденсаторы С15,С16, стоящие в питании аудио на 13db(4,5раза), если так можно выразиться, то почему не попробовать увеличить ёмкость ещё в 3 раза? При этом как можно видеть, гармоники 40ГЦ никуда не делись в тесте на джиттер. Значит дело было не в конденсаторах питания, вернее не только в них. При прослушивании через усилитель на наушники честно говоря, я не заметил большой разницы с итак уже очень хорошим звучанием. На предмет поиска сорокагерцового сигнала, который мы видим на графиках я поискал по схеме и нашёл сигнал клока, идущий к приёмнику от микросхемы IC401, управляющей дисплеем и выполняющей функцию контроллера операций CD. (T=26,5ms). Это 37Гц, но не 40. А по мере очищения спектра от шумов стало понятно, что мы имеем дело именно с этим сигналом, то есть первая гармоника на спектре после основного тона это 11062Гц, разница составляет 37Гц. Горбы с этими же гармониками отстоят друг от друга на 370Гц, то есть в 10 раз больше. Этот сигнал подаётся на дисплей.

CD jitter 37Hz

На плате и схеме видно, что 2 сигнала с частотой 37Гц MDATA и MCLK приходят на разъём шлейфа до приёмника с основной платы на пины 13,14, затем земля 15, затем Tx шины I2S. По основной плате пути этих сигналов сильно взаимодействуют с земляным проводом.

Идея по освобождению тракта от этого шума пошла двумя путями: можно, например, развести по максимуму дорожки, можно поставить дроссель на шину I2S, чтобы отсеять НЧ составляющие. Второй вариант наверное предпочтительнее. Также можно экранировать шлейф клейкой медной лентой, которая хорошо себя показала на корпусе.I2S PCB

Экранирование платы со стороны дорожек под перемычками шины I2S не дало эффекта.

Возможно, что эти помехи идут по питанию, потому что микросхема контроллера UPD78042 также генерирует сигнал 370Гц для флуоресцентного дисплея, а если они оба воздействуют, правда 370Гц с меньшей интенсивностью, то вероятно, что проникают они через питание. Возможно также что 370Гц сильнее режется ёмкостью фильтра. Питание на этот чип +5В подаётся от напряжения +10В с которого также берётся напряжение +5В для приёмника. Для таких низкочастотных помех можно попробовать поставить новый конденсатор вместо C402 10V1000uF. Возможно, что он просто выдохся, а также пропустить вместо перемычек по питанию дроссели.

Замена конденсатора С405 6,3V100uF на конденсатор lowESR 16V 1500uFпозволила снизить составляющие 229Гц ещё на 2db с -127 до -129db по всему диапазону, в нижней части немного меньше, а составляющие 37Гц исчезли под другим шумом, который представляет собой новые 22-хгерцовые пики, которые раньше скрывались под пиками 37Гц. Это позволило также сделать вывод, что они могут быть от привода.Spectrum_aftercap1500Чтобы подтвердить теорию, я снял транспорт и прикрутил второй серебряный провод к пластине, припаяв тонкий проводок к нему и к плате приёмника на точку TP19 digital ground. Но основное заземление пластины оставил на корпусе. Надо изловчиться, прикручивая транспорт на место, чтобы провод хорошо прилегал к корпусу под шурупами. Также была наклеена полоска фольги на плату флуоресцентного дисплея без заземления- это ничего не дало. Спектр после этих доработок ниже.

Прослушивание показало, что диапазон ВЧ сильно очистился от помех, даже не думал, что уши слышат на таких низких уровнях. Первый эффект заключается в том, что НЧ стали как будто менее слышны в наушниках. Надо будет попробовать поставить на выход аудио до усилителя наушников поставить конденсаторы 100uF вместо 47uF, на наушники подаётся уже с этих конденсаторов. По сравнению с первыми графиками видно прирост динамического диапазона на 5-6db.

Сигнал синхронизации с одной из микросхем AN96A08 подаётся по тонкому проводнику между шинами питания к микросхеме MN64733, вдобавок именно в этом месте шины цифровой и аналоговой части соединяются конденсатором С863, который может создавать помехи низкой частоты. Поскольку расстояние между этой дорожкой и массивными в сравнении с ней дорожками питания(0- +5В, +5В- +5В), то это конечно огромная ёмкость для проникновения помех. Поскольку переносить микросхемы на другую плату у меня нет желания, а менять тонкую дорожку на коаксиальный кабель очень проблематично, то пока для подтверждения помех от этого конденсатора, я попробую его выпаять. Эффекта это не дало, но зато я заметил, что основной спектр шумов в режиме стоп стал ниже -135db, выигрыш по сравнению с началом доработки плеера очевиден. Помните, транзисторы mute я выпаял в самом начале?

После всех этих доработок и красивых графиков решил я поставить отдельный трансформатор 30Вт с симметричной вторичкой 14В(по паспорту 12) на усилитель наушников и это было ошибкой.trans Для начала заменил я конденсаторы C15, C16 470uF на 2200uF. Ничего не изменилось, как я тогда думал. По прежнему казалось мне, что слишком много ВЧ и мало НЧ. Первым делом подумал я о недостаточном токе, который БП может выдать на усилитель. Схема блока питания построена на трансформаторе со вторичными обмотками 5В, 11В и 9В. При этом напряжение с 11В идёт на умножитель напряжения для питания дисплея, а удвоенное напряжение подаётся на транзисторы питания усилителя наушников. Всё это кажется таким не свойственным современным представлениям о блоках питания аудио, что я решил рискнуть. На выходе второго трансформатора поставил диодный мост KBP307 с конденсаторами 3300uF. Напряжение на выходе стало +-19В. Подправив перемычки на плате и разорвав одну дорожку, подключил я его на эмиттеры транзисторов Q12, Q13, которые формируют двухполярное 12,8В на усилитель наушников, а далее разбираются стабилизатором +-5В для ЦАП и стабилизатором +-6,2В для первых каскадов усиления на ОУ. Ниже привожу график того, что получилось с шумами и джиттером.CD noise second trans

Попробовав поменять фазу первичной и вторичных обмоток, я ничего не выиграл. До того, как начал дорабатывать плеер, я допустим не знал в чём разница между шумами -80dbи -120db. То есть ни тех, ни тех шумов я и не услышал, но звуки музыки преображаются многократно. Как Вы видите джиттер- фактор 229Гц также увеличился до -98db. Как это слышится? У каждого наверное свой опыт в этом деле. Просто надо один раз услышать, чтобы никогда не забыть. Убрал я трансформатор и вернул первоначальное питание. Кстати, перекос в сторону НЧ на наушниках не изменился со вторым блоком питания.

Подключив усилитель с колонками, я испытал второй шок. Звук в отличие от наушников имеет наоборот сильный перекос в сторону НЧ. Если так, то причин этого состояния дел как минимум две: одна в усилителе наушников, вторая – в каскадах аудио, конденсаторы питания которых я менял. После этого я выпаял конденсаторы ElnaCerafine, заменив их на перемычки, и поставил сопротивление 18 Ом вместо перемычек, которые установил раньше на место резисторов R887, R888. Звук в наушниках вернулся, но стал таким же, как на колонках. Может менее глухим, но всё-таки с перекосом в НЧ. При этом с какими-то фальшивыми нотами.

Замерять джиттер я не стал, так как едва ли эти цепи влияют на него.

Здесь я также вспомнил, что одними из последних замен в цифровом тракте были конденсаторы C15, C16 а также замена конденсатора C405, которая дала некоторый выигрыш по джиттеру. Так как на звук могли подействовать оба эти фактора, но конденсаторы С15, С16 я заменил после, то Current_mirrorрешил я начать comebackс них. В виде небольшого отступления приведу фрагмент схемы блока питания с транзисторами Q12, Q13, которые включены по схеме токового зеркала, насколько я понимаю. Может быть это даёт ощущение о низком уровне низких частот на наушники? Но в таком случае замена конденсаторов повернула ситуацию с точностью до наоборот. При этом как Вы помните замена конденсаторов C20,C21 на выходе транзисторов питания со 100uFна 220uFтакже пошло на пользу для НЧ на наушниках, но в ненавязчивой манере. Их я решил оставить. Конденсаторы C15,C16 2200uF, которыми я заменил PanasonicX-Pro470uF были марки Sanwha. Обратная замена действительно улучшила картину с частотами, причём как на усилителе так и на наушниках. Но какой-то зверь остался и давил уши. При этом я помнил, что выигрыш по ВЧ, который получил, борясь с джиттером, остался в силе. Но чтобы замерить свои ощущения в цифрах, я решил записать на диск в Arta белый шум для замера АЧХ, а также несколько файлов с тонами 20Гц, 90Гц, 250Гц, 700Гц, 1кГц, 10кГц чтобы измерить гармоники, а также двухчастотные сигналы для измерения интермодуляионных искажений. Мои подозрения подтвердились. Во всём диапазоне гармоники и интермодуляционные искажения были примерно -80db, в то время как АЧХ достаточно ровная.

Замена С402 назад на оригинальный 100uF ничего не дала. Как выяснилось проблема была в проводке заземления пластины, соединённым с платой приёмника на цифровую землю. Вернул я всё на место, то есть оставил только один провод на корпус.

Гармоники и интермодуляционные искажения снова снизились до -98dbHP amp THD. Что характерно, они имеют примерно одинаковые уровни.

Жду теперь усилитель для наушников, чтобы попробовать прослушать на более качественных LME49720 и LME49600.

Итак, основной проблемой с самого начала после апгрейда ОУ в тракте был всё-таки джиттер и шумы. Он становится невыносимым и утомительным в вечернее время, и опускается до приемлемых величин в ночное. Замена конденсаторов питания даёт выигрыш. Но сильно усердствовать не стоит с питанием слаботочных цепей, так как появляется перекос в сторону НЧ. Может оказаться, что ток заряда конденсаторов большей емкости, протекающий по общим цепям каскадов влияет на сигнал сильнее, чем помехи, которые эти конденсаторы призваны отсеивать. Ниже последний график. На всякий случай я пустил кабель питания с основной платы до усилителя наушников по днищу, закрыв медной фольгой(наверное этого не достаточно, нужен магнитомягкий материал. Но меня пока устраивает. Вот придёт усилитель, тогда и попробую экранировать транс. На графике показан спектр на выходе для наушников.Spectrum_after all

Замеры джиттера с пластиной и без практически выдают одинаковые результаты, но у меня появилась одна мысль, которую я озвучу в следующей статье. Она уже прошла апробирование на практике в нескольких устройствах и зарекомендовала себя очень хорошо. Основное для меня открытие, в которое я честно говоря не верил, заключается в сильном влиянии на звук цифровых цепей и особенно с кварцевыми генераторами, подверженных помехам вокруг них и проникающим по питанию. Инженеры Матсушиты очень хорошо проработали разводку дорожек, в этом их трудно упрекнуть. Любая попытка что-то улучшить, либо не даёт эффекта, либо приводит к обратному результату. Номиналы большинства элементов правильно просчитаны и менять не стоит. Но вот защита от помех выполнена крайне слабо и необходимо всё переделывать. Две основных точки воздействия помех на клок в SL-PS770D- это питание 5В для IC802,803(AN96A08SE2) и дорожка на плате, подающая синхронизацию с этих микросхем на ЦАП MN64733 примерно 2,5-3см длиной. Экранировать дорожку лучше, чем делают идущие рядом шины земли, у меня не получилось. Ниже график гармоник 1кГц на выходе плеера. Поскольку уровень тона не выровнен по 0db (по какой-то причине Arta так записала сигнал), а при повышении уровня на Mackie я получаю сильные гармоники перегрузки по всему спектру с красной лампочкой, то необходимо смотреть на нормализованные к уровню 0db, значения гармоник в нижней строке. Всё-таки вполне достойный аппарат я получил в результате.THD+N

Даже не знаю как резюмировать. Работая с Technics, начинаешь понимать, что и платы были проработаны безупречно, и разные активные- пассивные элементы за редким исключением подобраны блестяще, но как будто бы выбрали припой неудачно и уже на полках магазинов окислы сделали своё грязное дело. Иногда так и получается, выпаиваешь конденсатор, ставишь на его место другой и восхищаешься, как здорово он звучит, а потом возвращаешь оригинал и снова восхищаешься. Есть место для чуда в нашей жизни.

Обновление от 15.08.2014

Пришли мне усилители для наушников на микросхемах , о которых я писал раньше. Простая замена старого усилителя на новый не получилась. Новый усилитель, обладая значительной скоростью нарастания сигнала на выходе, предъявляет огромные требования к блоку питания, который на это не рассчитан. Поэтому в свободное пространство в корпусе недалеко от УН был установлен трансформатор со средней точкой на 30Вт, диодный мост и конденсаторы. Особое внимание заслуживают конденсаторы. Сначала я поставил 3300uf 35V- стандартные черные китайские "нонейм". Звук есть, хороший, но до выхода с усилителя мощности ему далеко. Чтобы прокачать этот усилитель с такой высокой скоростью нарастания сигнала на выходе, купил тоже китайские, но марки Lenon 10000uf 35V. БП выдаёт +-18В. Разъём для наушников и регулятор громкости оставлены прежние, благо есть планка для прикручивания их к корпусу. Первое проявление после включение- это фон, достаточно слышимый на любой громкости. Прослушивание проводилось на старых наушниках Sony MDR-400 32 Ом. Разные манипуляции с проводами питания, конденсаторами фильтра питания и экранированным кабелем до основной платы не дали никакого выигрыша. Заземление усилителя на входе также не принесла результатов. Фон, не слышимый на музыкальном фоне, проявлялся в паузах. Не смотря на фон, звук выше всяких похвал, прорисован идеально и очень сбалансирован для любых композиций. Хотя может быть чуть жестковат. Я уже было решил смириться с фоном и оставить этот усилитель, но как же сильно был удивлён, когда включил наушники Beyerdynamic DT770 PRO 250Ом. Никакого фона просто не стало, а звук стал мягче и интереснее. Вывод: провод наушников тоже может создавать фон. В Beyerdynamic этот вопрос решён видимо каким-то экранированием или даёт о себе знать бескислородная медь проводов. Схема усилителя практически срисована с предлагаемой производителем для LME49720, но без усилителя в обратной связи для устранения постоянной составляющей на выходе. Наушники в 250 Ом он легко прокачивает, думаю, что не будет проблем и с более высокоомными образцами, например в 650Ом. Ещё как мне показалось, звук на выходе плеера на RCA после отключения УН от общего блока питания стал ещё более вкусным. Однозначно улучшилось разделение между каналами. Тем, кто не слушает CD на наушниках, рекомендую оригинальный усилитель вообще отключить.

Обновление от 16.08.2014

После успешной последней доработки усилителя по шунтированию диодного моста я решил сделать то же самое в блоке питания усилителя наушников в CD плеере. Как оказалось, не зря. Конденсаторы было решено поставить керамические по 0,01uF. Звук раскрепостился и стало слышно как работает noise gate на вокальных дорожках. Это шумоподавитель, уровень, скорость срабатывания и отпускания которого регулируется саундинженером, чтобы пропустить вокал, но не дать пройти шумам. Раньше этого не было заметно. Высокие частоты стали звучать очень воздушно и быстро. В общем последние штрихи в доработке сделаны.

Обновление от 27.08.2014

После отключения родного усилителя для наушников и замены его на УН на LME49600, наслаждался я некоторое время, но пришло время услышать, что на выходе CD низких частот маловато. Как при прослушивании на наушниках, так и на усилителе. Решился вопрос заменой конденсаторов C851, С852 Sanyo 10V 100uF сиреневого цвета с золотой полосочкой на боку (опять?!) на Elna Cerfine 10V 100uF.

Итоги.

Подводя итоги всей доработки по просьбе читателей, я хотел бы всё таки обратить внимание на то, что достижение глубокого и красивого звучания не поддаётся чисто механистическому подходу. Если в трёх словах описать то, что было сделано, то получится очень просто: убрал шумы и искажения, повысил скорость нарастания сигнала на выходе аналоговой части. То есть, поменял ОУ в аудиотракте, поставил экранирующую и тяжёлую пластину на плату сервопривода, заменил конденсаторы С14, C15, С16, С22 на конденсаторы большей емкости и лучшего качества, убрал С813, С814, С819, С820, обклеил корпус медной фольгой, соединённой с землей платы в одном месте, и заменил усилитель наушников(также для наушников поменял конденсаторы С20, С21). Шумы в данном плеере обусловлены в основном наводками и частично воздействием помех по питанию на цифровой тракт. Шумы скрывают под собой низкоуровневую часть полезного сигнала. Например, широкополосный шум с уровнем -80дб скроет все послезвучия и даже частично звуки вокала исполнителя. Такой же шум на уровне -100дб не будет скрывать голос, но сотрёт переотражения от стен(реверберация, задержка). То есть в сигнале на выходе перестанет присутствовать информация о помещении в котором производилась запись, если записано живое исполнение. Мы не услышим, было это сделано в церкви или в маленькой студии, отделанной войлоком. Ну точнее услышим очень мало такой информации. Я для себя определил порог в -130 дб, когда я могу сказать, что дальше этого порога шума я скорее всего уже ничего не слышу. Именно этот порог определяет для меня чистое звучание "тарелок". Как Вы заметили, я вообще здесь не говорю о шуме вроде с-ш-с-ш, который можно иногда слышать в дешёвой аппаратуре, или том шуме, который преследовал слушателя кассетного магнитофона.

Искажения в основном входят в пакет аудиотракта и носят самый разнообразный характер. Свидетели описывают его обычно как жёсткость, неприятность. Я бы ещё сказал, что музыкальные инструменты перестают звучать как им положено. За исключением джиттера, обусловленного цифровыми помехами и несовершенством записи-воспроизведения на диск, все остальные искажения в основном исходят из операционных усилителей. Но джиттер, как можно было убедиться, имеет очень маленькое значение и им практически можно пренебречь, хотя бы потому, что никаких средств не хватит бороться с ним в рамках данного проекта. Все качественные ОУ отличаются звучанием, но это дело вкуса. Что действительно важно при замене ОУ, так это форм-фактор(SIP,DIP, количество и распайка ног), входное сопротивление, коэффициент усиления (петля ОС разомкнута), коэффициент гармоник и скорость нарастания сигнала или что то же самое верхняя граничная частота. Чтобы избежать самовозбуждения не обязательно всегда выбирать только самые скоростные ОУ. Но в первых каскадах дифференциального усиления желательно выбрать именно такие(они все равно обвязаны корректирующими конденсаторами). Также для них важно не нагружать предыдущие каскады, для этого входное сопротивление должно быть высоким, а для этого входные каскады могут быть выполнены по технологии FET(JFET). Разделительные конденсаторы между каскадами обязательны, если их поставили разработчики. Их замена на AUDIO grade(для аудио)- это дело вкуса, если не имеет место временная деградация материала диэлектрика(при этом могут страдать любые частоты звукового диапазона). А вот конденсаторы в фильтрах питания- это то, на чём разработчики скорее всего сэкономили, потому что каждая такая баночка стоит несколько долларов. Их можно и нужно менять на бо'льшую ёмкость, желательно на ELNA или что-нибудь в этом роде. Дорого и эффективно, но повышает требования к току на выходе БП. А недостаток ёмкости сказывается на недостатке низких и иногда высоких частот. Низкие частоты обязаны быть глубокими и не должны быть скрыты под бубнением на частотах 150-250Гц, если колонки или наушники воспроизводят частоты ниже. Если этого не происходит после повышение емкости конденсаторов, то скорее всего виноват трансформатор, мощности которого не хватает(например при питании усилителя мощности или усилителя наушников). Это кстати иногда можно установить, замерив напряжение питания. У меня после установки нового усилителя наушников, напряжение просело с 12 до 10,5В. Последним штрихом стала замена усилителя наушников и запитывание его от отдельного блока питания, в котором диоды шунтированы керамическими конденсаторами 0,01uf.

И слово напоследок. Замените выходные разъёмы, через которые плата заземляется на корпус. Лучше на корпус бросить отдельный проводок от близлежащей с разъёмом точки на земляной шине. Замена разъёмов даёт заметный выигрыш по разделению каналов и созданию стереопанорамы.

. Bookmark the .


X

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Чем делать проводку медной или алюминиевой

Рекомендуем почитать:

Что делать если задержка 6 дней

Экокожа на диване облезла что делать

Что нужно делать с рублем сегодня

Что делать когда испортили стрижку

Что нас не убивает делает нас сильней песня