Cápsulas MC e MM no Phono Experience #4

Quando projetei e iniciei a produção do preamplificador RIAA para toca-discos modelo Phono Experience #3 não fazia idéia da quantidade de usuários que necessitavam de um pré-amplificador capaz de trabalhar com cápsulas MC.

Foram vários pedidos de atualização no PE#3 para que admitisse uma entrada MC. Alguns usuários com cápsulas High-level e outros com cápsulas do tipo Low-level.

Dada a complexidade relativa dos circuitos de maneira que fossem flexíveis o suficiente para admitir uma vasta gama de opções, um front-end valvulado seria muito grande e custoso, elevando demais o custo final do produto. Resolvi então trabalhar com uma opção solid-state no front-end utilizando topologias de instrumentação industrial (alto-ganho, banda-passante extensa, slew-rate elevado e imunidade à ruídos melhor que 100dB) que só podem ser conseguidas com o uso de amplificadores operacionais dedicados. Em tempo, tais funcionalidades são impossíveis de atingir com a utilização de válvulas nesta etapa de entrada.

Concluída esta etapa, era só ligar este novo bloco ao PE#3 e oferecer a opção MC como adicional ao produto.

Quando produzi a primeira unidade, o resultado foi bem melhor do que eu previra então resolvi descontinuar o PE#3 colocando seu sucessor no portifolio dos meus produtos, o LPJ Phono Experience #4.

Abaixo uma breve descrição das funcionalidades agregadas ao PE#3 que o transformaram no PE#4.

Basicamente são as funcionalidades citadas agregadas ao módulo LPJ MCxMM v01, detalhado à seguir.

Descrição.

X0 Terminal de aterramento da malha do braço do toca-discos.

X1 Conector RCA fêmea duplo (L + R) que recebe o sinal do toca-discos.

X2 Conector P-10 fêmea de envio do sinal do toca-discos para equalização externa.

X3 Conector P-10 fêmea que recebe o sinal do toca-discos equalizado externamente.

S1  Chave de by-pass do SND-RTN (X2 e X3).

S2  Seletor do front-end MC ou MM.

S3  Seletor de ganho High level  ou Low-level para casulas MC.

SW1  Seletor de impedância reativa da entrada L (esquerda) do toca-discos.

SW2  Seletor de impedância reativa da entrada R (direita) do toca-discos.

Utilização.

O terminal X0 deverá ser conectado ao terminal de aterramento do braço do toca-discos através de condutor apropriado, normalmente é o terceiro condutor do cabo de conexão RCA, e deverá ser o mais curto possível a fim de evitar a captação de ruídos eletromagnéticos indesejáveis. Este terminal está conectado diretamente ao 0v da fonte de alimentação central da placa front-end LPJ Audio MCxMM v01 (star-ground). A perfeita conexão do braço à malha de aterramento e esta ao terminal X0 garantem a ausência total de ruídos eletromagnéticos do meio-ambiente.

O conector X1 recebe o sinal do toca-discos com o programa de áudio dos canais L e R (esquerdo e direito) captado pelo conjunto agulha+cápsula+Shell+braço. No caso das cápsulas MC este sinal é da ordem de 300μV a 5mV (0,0003V a 0,005V) e nos casos de cápsulas MM podemos ter sinais de até 200mV (0,2V). Como no caso anterior, quanto menor a distância de conexão entre o toca-discos e o pré-amplificador, menos suscetível à ruídos o conjunto se torna.

O conjunto de conectores X2-X3 são a via de acesso para a equalização externa. X2 envia o sinal para fora do front-end LPJ MCxMM v01 e o conector X3 recebe este sinal de volta equalizado de acordo com as preferências do usuário. Recomendamos o uso de um equalizador de no mínimo 31 bandas (oitavas ou décadas) para equalizações diferentes do padrão RIAA (que vem embutido nos produtos Phono Experience). Pode ser útil com discos pré-RIAA, DECCA, NAB, etc.

Esta facilidade do LPJ MCxMM V01 atua em conjunto com a chave seletora de by-pass S1 que é a responsável por retirar o circuito de equalização externa do caminho do áudio vindo do toca-discos quando acionada.

A chave S2 é responsável pela seleção do tipo de cápsula que entra pelo conector X1. Premida altera os circuitos do front-end para receber sinais de cápsulas MC. Quando solta o circuito se adapta aos sinais tipo MM.

S3 altera o ganho geral do circuito de entrada do front-end permitindo o uso de cápsulas MC do tipo high-level output.

Quando utilizada em conjunto com S2 na posição MM, eleva o ganho geral de todo o circuito em +20dB.

Ajustes em SW1 e SW2.

Para que haja a MTP, Máxima Transferência de Potência, em um par de quadripolos (cápsula – préamplificador) a impedância entre elas deverá ser a mesma ou bem próxima uma da outra. Quando isso ocorre dois fenômenos elétricos se manifestam: a banda-passante (BW) se maximiza e os níveis de tensão e corrente se elevam; isto é o que chamamos “casamento de impedâncias”.

O front-end LPJ MCxMM v01 possui uma impedância de entrada intrínseca da ordem de 1M Ohm (1.000.000 Ohms). As chaves SW1 e SW2 permitem a combinação de capacitores e resistores que permitem alterar esta impedância de entrada de modo a deixá-la com valores próximos aos valores das cápsulas usadas no toca-discos do cliente.

As quatro primeiras secções das chaves comandam os capacitores e as quatro secções seguintes alteram o valor da resistência de entrada.

Consultando o manual da sua cápsula, o cliente pode alterar os valores da impedância de entrada do MCxMM alterando as posições das secções de 1 a 8 das chaves SW1 e SW2 (de maneira idêntica entre elas pois cada chave comanda um canal:  L + R).

A tabela abaixo resume os ajustes da impedância reativa capacitiva.

Secção				Valores
1	2	3	4	Xc	Unidade
0	0	0	0	5	pF
1	0	0	0	52	pF
0	1	0	0	105	pF
1	1	0	0	152	pF
0	0	1	0	225	pF
1	0	1	0	272	pF
0	1	1	0	325	pF
1	1	1	0	372	pF
0	0	0	1	475	pF
1	0	0	1	522	pF
0	1	0	1	575	pF
1	1	0	1	622	pF
0	0	1	1	695	pF
1	0	1	1	742	pF
0	1	1	1	795	pF
1	1	1	1	842	pF
			0	OFF
			1	ON

A tabela abaixo resume os ajustes da impedância de entrada.

Secção				Valores
5	6	7	8	Rp	Unidade
0	0	0	0	1,00	MΩ
1	0	0	0	100	Ω
0	1	0	0	5,10	kΩ
0	0	1	0	47,00	kΩ
0	1	1	0	4,60	kΩ
0	0	0	1	100,00	kΩ
0	1	0	1	4,85	kΩ
0	0	1	1	31,97	kΩ
0	1	1	1	4,40	kΩ
			0	OFF
			1	ON

Observar que as combinações não discriminadas na tabela acima reproduzem o estado da combinação 1-0-0-0 (100 Ω).

Um bom ponto de partida se não souber as características de sua cápsula é o website: http://new-hifi-classic.de/files/TA-Daten.pdf

Além de todas as funcionalidades descritas acima para o módulo LPJ MCxMM v01, que integra o LPJ Phono Experience #4, ainda temos um controle de tonalidade tipo Baxandall de 1 controle com ajuste de graves +12dB na posição CCW, flat (0dB) na posição central e +12dB para os agudos no extremo CW do controle.

Este controle permite fazer ajustes finos de tonalidade de acordo com o material que está sendo reproduzido suprindo, dentro de certos limites, as falhas de gravação e limitações tecnológicas que possam interferir na qualidade do material gravado no vinil.

Este material detalhado pode ser encontrado no manual do Phono Experience # 4 disponível na área de downloads do website LPJ Audio: http://www.amplificadores.com.br/index_arquivos/Page435.htm

É isso aí.

Grande abraço e bom divertimento!

Luciano Peccerini Junior

Single-ended Classe A com triodo de aquecimento direto 300B - Parte 1

Sempre me perguntam como se faz um projeto de amplificador.

 

Tirando a parte técnica do conhecimento específico de eletrônica e demais artes herméticas associadas, descreverei nesta postagem e subsequentes com o mesmo título, o "how-to" de um projeto do começo ao fim. 

 

Para começar:

1. Perseverança. Nunca desista frente ao primeiro obstáculo. Gosto muito do ditado: "construa a ponte quando chegar no rio, caso contrário levará um peso danado pelo caminho e pode ser que nem precise..."
2. Tenha em mente as "Leis da Garagem" da HP. Sempre ajudam, não importa o tamanho da empreitada.
3. Tenha paixão pelo que faz.
4. Aprecie a boa música.
5. Não assuma como verdade absoluta o que você não pode testar e comprovar.

Posto isto, embarquemos na viagem.

 

Um cliente do RJ me ligou pedindo um amplificador Classe A, single-ended com tríodo de aquecimento direto.

Conversei com ele e expliquei que o meu amplificador de referência é deste tipo com um par de válvulas RCA tipo 47 em paralelo por canal mas não seria ético de minha parte fornecê-lo pois estas válvulas não são mais fabricadas há quase 50 anos e não poderia garantir a continuidade do produto, conforme minha política de trabalho.

Ele insistiu e fez um proposta:

Ele forneceria o material e eu a engenharia para construir um novo amplificador que, se ficar 100%, integrará o meu portfólio de produtos.

Topei o desafio.

 

Explicado os motivos, agora descrevo a primeira parte da brincadeira.

 

Como é sabido, os japas são fãs incondicionais das 300B e das 2A3 (além das 45, PX4, PX25 e 6B4G). Coincidentemente, esta semana chegou na FONOMAG minha encomenda mensal da MJ-Magazine e, para minha surpresa, o encarte central era justamente o livreto de avaliação das 300B e dos 2A3 em produção corrente. Começa com as WE, PSVANE, KR Audio até as Shuguang. Todas analisadas e avaliadas por 3 feras da turma do Sakuma-san.

 

O mais interessante do artigo é que o amplificador de referência utilizado no teste é detalhado no próprio artigo.

 

Resolvi usar esta topologia clássica baseada nos famosos amplificadores da Western Electric populares na sonorização dos cinemas das décadas de 30,40 e 50 com as também famosas caixas VOT (Voice of Theater) da marca.

 

Decidida a válvula de saída (PSVANE 300B), a potência entregue (8w por canal), a topologia do pré com as 6SN7 (octais) passei para a fase do desenho preliminar.

 

Nesta fase inicial desenhamos o circuito básico, vindo do final para o começo, ou seja, da potência para o pré.

Uma cópia dos manuais das válvulas utilizadas é impressa e será ostensivamente utilizada, rabiscada e queimada com o ferro de solda até que surja uma versão utilizável do amplificador e pré.

 

 

Feito este desenho preliminar, o circuito será implementado na minha "protoboard para válvulas", que já foi objeto de um post anterior.

Quando este circuito estiver à contento, passaremos à fase de desenho da fonte de alimentação. Até então a alimentação da protoboard vem da minha "fonte de bancada para válvulas", também objeto de post anterior.
 

 

Até a próxima fase.

Protoboard para válvulas: http://hollowstate.blogspot.com.br/2011/02/protoboard-para-valvulas-versao-de.html

Fonte de bancada para válvulas: http://hollowstate.blogspot.com.br/2010/08/fonte-de-bancada-valvulada-1.html

Phono Experience #4 em ação

Hoje o A. C., cliente de SP, me enviou o link do trabalho que ele fez na construção de um TD hand-made.

O trabalho ficou sensacional, tanto no aspecto estético quanto na qualidade sonora final.

Para empurrar o equipamento ele encomendou um pré-amplificador valvulado.

Vejam o pré-amplificador, Phono Experience #4 em ação:

http://youtu.be/-XztaJSrR3s

Cheers!

Par de caixas Makizou e LPJ AFTB v02

Conforme comentei no blog,

http://hollowstate.blogspot.com.br/2012/09/makizou-3-e-os-amplificadores-valvulados.html, acabei de montar o meu par de caixas Makizou com falantes de 3".

Acertei o estofamento com lã acrílica, finalizei o acabamento, instalei os filtros de correção e revesti de tecido acústico as telas de proteção.

Para combinar com a folha de jequitibá-rosa, escolhi o tecido marrom.

Agora, na fase final de testes dos protótipos, elas ficarão ao menos 100 horas em funcionamento contínuo no LPJ AFTB v02.
http://lpjaudio.blogspot.com.br/2012/07/tocando-fogo-em-tudo-parte-2.html

O teste pode ser visto em: http://youtu.be/CY8AmZ00nIU

O LPJ AFTB v02 é um modulador AM SSB que modula em amplitude um ruído-branco (todas as frequências audíveis com mesma amplitude, gerado pela recombinação de pares elétron-lacuna em um junção P-N) através de uma portadora que faz o sweep (varredura) de 20Hz a 200Hz. Repare no som e no oscilograma do vídeo.
http://youtu.be/q0Bk0gdRVh0

Ele permite efetuar a queima de caixas, falantes e cabos sem sacrificar a vida-útil dos equipamentos do meu set (prés, CD-palyers, amplificadores, etc).

Após estes testes, queimas e ajustes preliminares, elas serão ligadas ao JUNO (amplificador valvulado PP classe AB com dois pares de EL34 - 30w/canal - www.amplificadores.com.br) para a sintonia final e levantamento das curvas de resposta com ruído-branco, impulso e sweep 20Hz a 20KHz.

Neste meio tempo o Aníbal, da AR Áudio, estará providenciando as curvas de transferência dos transdutores (alto-falantes de 3") montados nos gabinetes dos protótipos.

As curvas de Impedância x Frequência permitirão a colocação de uma rede Zöbel para linearizar a impedância total em torno dos 8 Ohms nominais, caso seja necessário.

Aqui cabe uma nota:
Para o cálculo da volumetria e topologia da caixa, usamos os parâmetros Thiele-Small do transdutor ao ar-livre. Após a montagem do conjunto, as características do transdutor acabam sofrendo algumas variações que serão corrigidas com as etapas descritas acima.

É isto aí.
Divirtam-se!

Luciano

Transformador de Isolação para equipamentos High-End

...ou simplesmente hum-noise killer.

Sou um privilegiado.

Há algum tempo, quando eu construí meu laboratório, prestei especial atenção ao projeto elétrico da fiação de força e iluminação. Tudo aterrado conforme o figurino, dispositivo DR, setorização cuidadosa, cabos generosos, canaletas e conduítes separando cada coisa, etc.

Quando projeto e construo um equipamento, geralmente faço os testes no meu lab e só então empresto os protótipos para a minha lista de testers.

Todos estes testadores são da região metropolitana de SP, onde as empresas concessionárias prestam um pouco mais de atenção na qualidade da energia fornecida. Nunca observei ou, eles reclamaram de ruídos.

De uns tempos para cá (uns dois anos para ser mais específico) os clientes do Sul do país, começaram a me questionar sobre alguns zumbidos e falhas ocasionais por sobre-tensão (acima dos 130Vac, que é a tensão do Varistor que uso para proteção*).

Passei a incluir um sistema de regulação para acertar a sobre-tensão, porém os ruídos fogem da alçada da minha bancada de projetos...

Isto estava me incomodando até que um cliente pediu um trafo isolador toroidal para separar a alimentação AC dos seus equipamentos de áudio do restante da casa (computadores, laptops, iPhones, liquidificadores, TVs, aspiradores, esteiras de corrida e demais fontes de sujeira e ruído na rede). Ele disse que havia visto em um fórum gringo o esquema.

Bem, como "cuidado e canja não fazem mal pra ninguém", passei as especificações do trafo que ele queria para meu fornecedor e enrolamos um toroidal isolador de 500VA** (~500w em DC).

fonte: HTForum

De acordo com o cliente, o problema desapareceu.

Mandei vir algumas amostras para eu ensaiar, mas no meu ambiente a redução é imperceptível aos ouvidos, somente com os instrumentos do lab ligados é que podemos observar a ausência total do ground-loop entre a rede e o sinal de áudio dos equipamentos.

De qualquer maneira achei a solução válida e passarei a oferecer os modelos de 500VA e 1000VA com blindagem e sem blindagem eletrostática, o primeiro para que tem aterramento conforme a NBR5410  em casa. Em breve será anunciado em www.amplificadores.com.br com os valores e esquemas de ligação.

Para quem quiser dar uma olhadinha no assunto, um bom ponto de partida é o website da Apple: http://support.apple.com/kb/HT2743, texto em inglês mas um bom ponto de partida para uma madrugada de busca no "São Google`.

Abraços à todos!

Luciano Peccerini Junior

*O varistor é um elemento de proteção que "segura" surtos e picos de tensão até determinados valores e, se o surto for muito acentuado, ele entra em curto-circuito fazendo o fusível do equipamento queimar repetidamente. É o caso clássico do: PUFFF!!!...xiiii, liguei no 220!!!!.

Na verdade o varistor (quando existe no projeto) pifa e fica em curto até que vc leve para uma asssistência técnica (as picaretas cortam o varistor fora e cobram o conserto, as sérias trocam os varistores, dizem o que foi trocado, te entregam a peça defeituosa, avisam sobre o perigo de ligar errado e cobram o conserto).

http://pt.wikipedia.org/wiki/Varistor

** Em corrente alternada a potência é referida sempre em Volt-Ampère, ou simplesmente VA e tem o mesmo valor númérico que os Watts usados em corrente-contínua. Isto é para se diferenciar as potências reativas das resisitivas nos cálculos de potência aparente...e pasmem, lembram-se daquela baboseira de números complexos do segundo grau? É para estes cálculos que serve aquilo tudo.

...baboseira coisa nenhuma! Sempre achei fascinante, o problema era o mané que me dava aulas e não tinha a mínima noção do que estava falando!