Curvas de equalização para discos de vinil e o que vem por aí.

Hoje estava finalizando as novas placas de circuito impresso dos Phono Experience nrs 4 e 5 quando encontrei uma nota de aplicação da PHILIPS para o integrado NE5532 (AN142 Audio Circuits using the NE5532/3/4), dando as diretrizes para a construção da rede de equalização RIAA e NAB.

Alguns clientes reportaram que a resposta RIAA dos meus equipamentos estava um pouco aquém do esperado.

Fazendo as perguntas de praxe, descobri que alguns deles, estavam usando discos antigos de 45 e 78 rpm, bem como alguns discos com equalizações que foram padrão no passado.

Como fica impraticável do ponto de vista econômico projetar um pré-amp de baixo custo que cubra todas as possíveis equalizações disponíveis além da RIAA (usada atualmente e que cobre 99% dos LPs disponívies nas prateleiras dos clientes), resolvi repassar os artigos abaixo e as referências para estudo dos mais ávidos e entusiasmados vinyl-lovers.

Com estas informações e com uma conexão SEND-RETURN que providenciarei para os novos modelos do Phono Experience, será possível a ligação de um equalizador gráfico de 32 bandas (que está na minha lista de pendências e projetos para 2012) para fazer a equalização manual de qualquer LP, EP, compacto etc, que venha a cair nas suas mãos.

Os textos são em inglês, bem como as referências. Me perdoem.

O tempo é escasso.

" The following charts provide the equalization curves required for the accurate playback of early LPs and all electrical 78s. Starting in 1955, all LPs use the standard RIAA curve, which is built into all new preamplifiers. Acoustic 78s were made without any equalization.

Use of these equalization curves during playback requires either an older preamp or a specialized equalizer such as the Owl I Mono Restoration Module. The equalization can also be roughly approximated with a graphic/octave equalizer.

This information is taken from several sources: the "Dial Your Discs" chart which appeared in High Fidelity magazine during the early 1950s, the chart provided by Owl Audio, the chart compiled by James R. Powell, Jr. and published in the ARSC Journal, and the jackets of various early LPs.

"Turnover" (col. 2) is the frequency below which the record manufacturer diminished the bass when mastering the disc, requiring a corresponding boost during playback. In the chart, turnover is stated using the name of the recording curve, as given on most older preamps; a list of these curves and their turnover frequences is at the end of the chart. Where a specific turnover is not available on the Owl I, the preferred setting is given in parentheses.

"Rolloff" (col. 3) is the amount of treble cut at 10 KHz required during playback to compensate for preemphasis added during disc mastering. In the chart, rolloff is stated in dB; where a specific rolloff is not available on the Owl 1, the preferred setting is given in parentheses.

These are the "official" equalizations, but there may be considerable variation from one company (or disc) to another, especially with 78s. Adjustments can be made using the tone controls or even alternate equalization curves: increase turnover if the bass sounds too thin, and Increase rolloff if the treble is too strong.

Equalization Chart for Pre-1955 LP Records

Turnover - Rolloff

Angel NAB -12 dB

Audio Fidelity NAB -16 dB

Bach Guild (501-529) NAB -16 dB

Bartok 301-304, 309, 906-920 629 Hz (500) -16 dB

Boston COL -16 dB

Caedmon 1001-1022 629 Hz (500) -16 dB

Capitol AES -12 dB

Capitol-Cetra AES -12 dB

Cetra-Soria COL -16 dB or AES -12 dB

Colosseum AES -12 dB or COL -16 dB

Columbia COL -16 dB

Concert Hall AES -12 dB or COL -16 dB or (until 1954) RIAA -8.5 dB

Decca AES -12 dB

Decca (until 11/55) COL -16 dB

Decca FFRR (1951) 300 Hz (250) -14 dB

Decca FFRR (1953) 450 Hz (500) -11 dB (-8.5)

Ducretet-Thomson 450 Hz (500) -11 dB (-8.5)

EMS 375 Hz -12 dB

Epic (until 1954) COL -16 dB

Esoteric AES -12 dB

Folkways COL -16 dB

Haydn Society COL -16 dB

HMV COL -16 dB

London (up to LL-846) 450 Hz (500) -11 dB (-8.5)

London International 450 Hz (500) -11 dB (-8.5)

Lyrichord COL -16 dB or AES -16 dB new: 629 Hz (750) -16 dB

Mercury (until 10/54) AES -12 dB

MGM NAB -12 dB

Oceanic COL -16 dB

Oiseau-Lyre (until 1954) COL -8.5 dB

Overtone NAB -16 dB

Polymusic NAB -16 dB

RCA Victor (until 8/52) NAB -12 dB

Remington NAB -16 dB

Urania (most) COL -16 dB

Urania (AES eq) AES -12 dB

Vanguard (411-22, 6000-18) COL -16 dB

Vox (until 1954) COL -16 dB

Westminster (before 1956) NAB -16 dB or AES -12 dB

Equalization Chart for 78 rpm Records

Acoustics 0 0 dB

Brunswick NAB 0 dB

Capitol (1942) AES -12 dB

Columbia (1925) 200 Hz (250) -7 dB (-8.5)

Columbia (1938) 300 Hz (250) -16 dB

Columbia (Eng.) 250 Hz 0 dB

Decca (1934) AES -12 dB

Decca FFRR (1949) 250 Hz -5 dB early 78s (mid-'30s) NAB 0 dB

EMI (1931) 250 Hz 0 dB

HMV (1931) 250 Hz 0 dB

London FFRR (1949) 250 Hz -5 dB

Mercury AES -12 dB

MGM RIAA -12 dB

Parlophone NAB 0 dB

Victor (early 1925) 200-500 Hz -7 dB (-8.5)

Victor (from 1938-47) NAB -7 dB (-8.5)

Victor (1947-52) NAB -12 dB

Equalization Curves by Name

AES 400 Hz (375) -12 dB

FFRR (1949) 250 Hz -5 dB

FFRR (1951) 300 Hz (250) -14 dB

FFRR (1953) 450 Hz (500) -11 dB (-8.5)

LP/COL 500 Hz* -16 dB

NAB 500 Hz -16 dB

Orthophonic (RCA) 500 Hz -11 dB (-8.5)

629 629 Hz (750)

RIAA 500 Hz** -13.7 dB

* modified from NAB: less bass below 150 Hz, requiring about 3dB boost with bass tone control.

** "Very close" to NAB."

Todas as curvas na forma infográfica para o correto ajuste do equalizador de 32 bandas podem ser encontradas no link da referência 2. Reproduzirei de forma detalhada e explicada com o passo-a-passo dos ajustes nos manuais dos PE#4, PE#5 e no Equalizador Gráfico de 32 Bandas, que ainda é um rascunho na prancheta de projetos.

Até o meu produto estar disponível, usem equalizadores disponíveis no mercado (os Behringer, por exemplo) e ajustem conforme as dicas dos gráficos.

O SEND-RETURN que mencionei anteriormente possibilitará a retirada do sinal das cápsulas MM ou MC (high-level ou low-level para ambos os casos) antes da rede de equalização RIAA ou NAB nativas dos meus equipamentos (PE#3, PE#4 e PE#5), desta forma o usuário poderá usar um by-pass nestas redes fixas e usar o equalizador gráfico externamente.

PS.: Notaram o tanto de variáveis que existe no simples ato de tocar um disco? E os gurus-de-plantão vêem reclamar que a curva de equalização está 0,1db fora do padrão, ou que a THD é maior que 0,5%, ou o damping-factor DF do estágio final é muito baixo...tenham dó!

Ouçam. Se gostaram do que ouviram, então está tudo OK!

Os números são para o mundo da razão.

A música, é para o mundo da emoção!

Grande abraço e bom divertimento.

Ref.:

1)http://www.shellac.org/wams/wequal.html

2)http://www.phonostagepreamp.com/78rpm-riaa-equalization.htm

BIAS no JUNO

Alguns clientes tiveram algumas dificuldades em fazer o ajuste de BIAS dos seus amplificadores JUNO.

Quando projetei os JUNO há cinco anos, previ duas opções de uso:

1. Com as válvulas 6L6GC e família;
2. E com as EL34 (6CA7) e parentes.

Em ambos os casos, o cliente me avisava qual válvula tinha preferência pelo timbre que eu montava o circuito do regulador negativo de BIAS conforme a especificação do manual para a respectiva válvula.

Nestes anos, começaram a me perguntar sobre a possibilidade de usar um quarteto ou outro, 6L6 ou EL34. Mudei então o circuito do regulador para admitir o ajuste para as duas famílias.

A grande maioria dos audiófilos têm uma certa afinidade com a eletrônica e faziam os ajustes sem grandes problemas. Porém alguns deles não conseguiam deixar tudo 100%. Ou faltava ferramental ou faltava habilidade (melhor dizendo, habilitação).

Voltei para a prancheta e refiz os circuitos para deixar tudo mais fácil.

Isto foi há 3 anos.

Final do ano passado.

Recebi um JUNO para upgrade estético e checagem e calibração das fontes.

Com esta história do BIAS em mente, pedi para um amigo (dentista) que não entende nada de elétrica, fazer o ajuste. Foi um desastre. Acertava um lado, descalibrava o outro. Esquecia onde tinha mexido. Fazia duas vezes o mesmo ajuste. Ignorava o lado oposto...e tudo isto com o descritivo aberto em cima da mesa e usando minhas ferramentas e instrumentos específicos.

Passei a borracha de novo e resolvi simplificar ainda mais.

Agora os JUNOs têm um conector DIN5P-F (padrão DIN de 5 pinos fêmea) sob o chassis, onde os pontos de teste estão disponíveis. Os próximos JUNOs que montar, terão mais um DIN na parte posterior onde, além do BIAS, poderão ser checadas as tensões internas de trabalho: +B (alimentação da potência), +V (alimentação do pré e phase-splitter), +S (Screen Grid) e filamentos.

Com estes dois conectores acessíveis e os sinais disponíveis, será tarefa simples fazer um diagnóstico rápido em caso de alguma falha.

Para o ajuste de BIAS agora:

Serão necessários os seguintes equipamentos:

1) Um ou dois multímetros (voltímetros) com escalas de 2V e 200mV. Melhor se tiver uma terceira escala de 20mV;

2) Uma lanterna pequena;

3) Uma chave de fenda com haste isolada (se não tiver, passe fita isolante na chave que tiver, com pelo menos 10cm de haste);

4) 2 pedaços de fio fino isolado para ligar os terminais do voltímetro aos pinos do conector DIN. Se for usar dois voltímetros ao mesmo tempo (melhor condição) providencie 4 pedaços de fio.

5) Conector DIN5P-M com cabos e terminais para facilitar ainda mais o trabalho de ajuste. Darei a dica de como construí-lo mais adiante no ANEXO.

Este é o procedimento:

1) Com o equipamento desligado, posicioná-lo com o lado inferior voltado para cima apoiado no transformador de força e tomando cuidado para não apoiar nas válvulas de saída.

2) Conectar os cabos das caixas acústicas ou da carga resistiva, se tiver uma para usar no lugar dos alto-falantes. (Veja a série completa dos artigos sobre este assunto em http://hollowstate.blogspot.com/2011/09/dummy-load-e-wattimetro-para-audio.html).

3) Conectar RCAs macho em curto, se os tiver, para garantir zero sinal de entrada. Se não tiver, pode deixar as entradas (RCAs fêmea) em aberto em ambos canais.

4) Posicionar a chave de NFB (Negative Feedback) na posição central = 0db de realimentação.

5) Setar a chave de MODE (operação Triodo, Pentodo ou Ultra-Linear) na posição Pentodo ou U.L., conforme o modelo. Nesta posição as correntes são bem menores, facilitando o ajuste.

6) Cerifique-se que todas as válvulas estão em seus lugares e soquetadas até o final.

7) Conecte o adaptador DIN5P-M se estiver usando, ou os fios de medição no soquete DIN5P-F, respeitando os pinos: 1-4 para o canal direito (R) e 2-5 para o canal esquerdo (L).

8) Se estiver usando multímetro digital, não se preocupe com a polaridade. caso seja analógico atente para a direção do ponteiro e começe numa escala alta, 20Vdc por exemplo!

9) Ligue o(s) multímetro(s) no(s) fio(s), ou nos conectores de teste.

10) Ligue o amplificador. Em 15 ou 20 segundos a leitura se estabilizará.

11) Ilumine o interior do JUNO pelo furo central e ajuste o BIAS pelo furo lateral.

12) Escolha um canal para começar. Coloque a chave de fenda no orifício até atingir a fenda do knob do potenciômetro de ajuste.

13) Gire lentamente em um sentido ou outro até obter a leitura mais baixa possível (negativa ou positiva, não importa).

14) Mude a escala do voltímetro para 200mV ou até 20mV se for o caso e continue ajustando lentamente para a menor leitura.

15) Após achar o ponto mais próximo de 0V, refaça os passos desde o passo 12) para o outro canal.

16) Após ajustar os dois canais (passos 12 a 15) espere 30 minutos e repita mais uma vez a sequência 12 a 15 para ambos os canais.

17) Pronto, o BIAS está ajustado.

Sempre que trocar um válvula, um par, um trio ou mesmo o quarteto todo, refaça estes ajustes.

A cada 2 anos dê uma checada nos valores. Se tiverem escapado mais de 20%, refaça os ajustes.

Você notará que as válvulas precisam ser trocadas quando não conseguir fazer com que o par trabalhe em torno de +/-18mV, com variação admissível de 10% para estes valores.

Não importa o que digam, se você fizer direito, não precisará trocar todas as válvulas quando uma delas pifar. É só trocá-la e fazer o ajuste do conjunto para a nova condição.

Economize $$$ com troca desnecessária de válvulas para comprar outros equipamentos, e colocar mais diversão na sua vida!

18) Desligue a chave ON/OFF e espere o ampli esfriar para manuseá-lo.

19) Volte para a posição normal de trabalho.

20) Reconecte tudo e, bom divertimento.

ANEXO:

Para montar o conector DIN de testes você precisará: 1 plugue DIN de 5 pinos macho para montagem em cabo, 2 pedaços de fio paralelo vm/pt e 2 terminais de conexão para caixas acústicas. Custo total R$10,00.

Abaixo a montagem:

News JAN 2012

Olá meus caros clientes e amigos,

Conforme comentei na página inicial do website (http://www.amplificadores.com.br/), estive atarefado correndo atrás das atualizações dos equipamentos em função do feedback dos clientes nestes últimos dois anos de atividades.

É a terceira rodada do PDCA que a LPJ Audio se submete, sempre visando a melhoria contínua dos porcessos, produtos e serviços.

Abaixo uma prévia do que há de novo.

Vamos lá.

• O Amplificador para Headphones Híbrido H2HA-Andromeda foi finalizado e testado. Possui um front-end valvulado responsável pelo ganho de tensão e enriquecimento harmônico (pelo fato de ser valvulado) e um back-end de estado sólido usando a topologia de amplificador diferencial de corrente com altíssimo slew-rate (1300V/us) e alta capacidade de fornecimento: 500mA sobre carga de 25Ohm, totalizando 12w de áudio puro, linear e cristalino. Agora qualquer fone eletrodinâmico pode ser excitado aos seu máximo. O Volkano continua sendo a opção 100% valvulada para fones de alta-impedância.
• O Phono Experience # 4 também saiu da prancheta. Agora a série Phono Experience tem uma versão com entrada para cápsulas tipo Moving-Coil (MC) além das Moving-Magnet (MM) que normalmente eram indicadas para uso com o PE#3 standard. É uma versão híbrida pois o front-end amplificador de alto ganho (60db para MM e 72db) usa amplificadores operacionais com tecnologia J-FET de baixíssimo ruído em configuração star-ground similar ao utilizado nos amplificadores de instrumentação para os baixíssimos níveis de sinal dos extensômetros.

Concepção dos novos painéis metálicos

• Na cola vem o Phono Experience # 5 que será um Preamp para Phono 100% valvulado com entradas para MC tipo high-level/low-level e também para cápsulas tipo MM. Além disto o PE#5 terá a opção de ajuste da impedância de carga das entradas com um setup de 4 opções para C e 4 opções para R, cobrindo o range de 27pF a 120pf e 22k a 100k Ohm, compatível com 99,9% das cápsulas disponíveis no mercado.
• Novos gabinetes metálicos com frontal usinado em alumínio de 8mm de espessura anodizado ao natural e caixa metálica blindada de aço com pintura epóxi eletrostática. Spikes e rods de apoio completam o novo gabinete além da chave ON/OFF iluminda em azul com dupla isolação tipo IP-65 em aço inox escovado.
• Dois novos fornecedores de transformadores foram desenvolvidos para servirem de alternativa aos trafos convencionais que estavam com dimensionamento no limite. Novos materiais e técnicas construtivas permitirão a otimização de potência e dissipação de calor para o mesmo peso e volume.
• Todos os produtos passaram a ter a opção bi-volt (110Vac ou 220Vac).
• Ao longo do primeiro semestre mais duas novidades: JUNO monobloco e JUNO com pré-amplificador integrado. Em breve, um descritivo do que vem por aí.

Grande abraço à todos!

Phono Experience # 4 - parte 2

Semana passada um cliente, gentilmente, me trouxe seu PE#3 para submetê-lo à "cirurgia" de conversão para o PE#4.

...corajoso o cara. Transformar seu produto, que não custou barato, num protótipo...é claro que terá suas compensações!

Implementei o protótipo pré-amplificador do estágio para cápsulas MC (Hi & Low).

Foram adicionadas três chaves: uma para fazer a seleção do tipo de cápsula. MM ou MC. A segunda para selecionar o tipo de cápsula: Hi ou Low. E a terceira chave para retirar do loop de amplificação o módulo de pré de estado sólido, tornando o PE#4 novamente no PE#3, 100% valvulado.

Para fazer o protótipo do B. virar um produto reliable terei que projetar uma nova placa de circuito impresso para o PE#3 contemplando todas estas novas funcionalidades, além de mais algumas.

Bem, uma vez que terei que refazer várias coisas, resolvi buscar na minha biblioteca pessoal da MJ-Magazine ( http://www.seibundo-shinkosha.net/products/list.php?category_id=9 ) referências dos preamplificadores de Phono que os japoneses andam fazendo e vendendo por lá.

Levando em conta que os caras são os pais da matéria em termos de amplificadores valvulados, separei algumas idéias interessantes que serão devidamente adaptadas (em função do nosso mercado local) e implementadas na versão final do PE#4.

Além das opções de chaveamento já mencionadas estou pensando em acrescentar um jogo de entradas extras para quem tem mais de um tonearm por plate ou mesmo mais de um TD e costuma ouví-los simultaneamente para comparações.

Acrecentarei um sistema com DIP-switches que permitirá compor a impedância R-C de entrada do preamp para que haja a MTP entre a cápsula e o estágio de entrada garantindo o correto casamento das impedâncias.
Além destas melhorias, os novos modelos serão oferecidos em gabinetes de alumínio usinado e anodizado.
Para quem gosta do visual vintage, é só avisar no momento da aquisição que continuarei fazendo sob encomenda os gabinetes de madeira revestidos com madeira de lei.

Bem, como não poderia deixar de ser, já que estou acertando algumas coisas, porque não completar o portifólio com um produto que tenha tudo o que foi descrito acima e que ainda seja 100% valvulado?

Isto mesmo.
Está na prancheta (hoje em dia no meu notebook*) a idéia inicial para o Phono Experience # 5.
Por enquanto é só um rascunho, mas à medida que evoluir, postarei o andamento por aqui.




Grande abraço e um ótimo 2012 à todos!


*...minha régua "T" original foi-se há tempos, roubada do meu armário da ETI Lauro Gomes nas férias de verão de 1984, mas as pranchetas ainda estão no meu laboratório. Uma original  com revestimento verde-claro e tudo, a outra troquei o tampo por uma placa de vidro temperado que uso como mesa de escritório...

Amplificador Híbrido para Headphones

Há algum tempo atrás um cliente adquiriu um Volkano mkIV.

Após receber o equipamento, me ligou dizendo que o volume era insuficiente.

Comecei a especular pelo telefone o que estava acontecendo.

Depois de rodar o check-list padrão e não detectar o que estava acontecendo, perguntei qual era o headphone que estava sendo utilizado.

Então veio a resposta...

 

Voltando no tempo.

Quando ele encomendou seu Volkano, disse que estava para comprar um Sennheiser HD800 de 300 Ohms.

Pensei comigo: Beleza! Um headphone com boa impedância para o Volkano empurrar. O cliente ficará "nas nuvens" com o fantástico triodo 6080, polarizado em CCS e sem trafo de saída, empurrando diretamente seu fone.

 

Iniciei o meu trabalho na maior empolgação, afinal um Senn HD-800 merece um ampli à sua altura!

 

De volta.

Qual não foi a minha surpresa quando ele me disse que estava usando um fone XXXX de 22Ohms, daqueles que a gente usa no i-POD pra ouvir mp3 na academia, conectado ao seu Volkano recém desembalado...

 

Até tentei explicar os porquês, mas o domínio dos números Complexos (e as Transformadas de Fourier) é difícil até pra gente que estuda a coisa à fundo, imagine para o rapaz que queria ouvir suas músicas e não tinha volume suficiente. Mandou o equipamento de volta e devolvi sua grana.

 

Inconformado, resolvi montar um amplificador híbrido.

Deixemos que cada um faça o que sabe fazer melhor:

1. Válvulas são ótimas amplificadoras de tensão.
2. Dispositivos de estado sólido são ótimos amplificando corrente.

Assim surgiu o Andromeda H2HA.

 

Para agradar à gregos e troianos, o portifólio de produtos da LPJ Audio, agora tem duas opções de Amplificador de Potência para Headphones:

• Altas impedâncias e/ou alta-sensibilidade: Volkano mk.IV.

• Baixa impedância e/ou baixa sensibilidade: Andromeda H2HA.

Agora começa a fase de testes, em seguida a finalização das placas de circuito impresso. Em Janeiro de 2012 estará disponível no website para encomendas.

 

 

Grande abraço à todos!

Novidades em www.amplificadores.com.br

LPJ MCxMM v01

Finalizei o protótipo do pré para cápsulas MC.

Montei uma placa diretamente na traseira dos conectores RCAs da entrada do Phono Experience # 3. O Guard do TD serve como ponto central do star-ground. Operacionais tipo J-FET com alto slew-rate e duas chaves: uma para ajuste de ganho (10x para MM e 150x para MC) e outra para fazer o by-pass deste estágio de estado sólido, retornando o PE#3 ao seu estado 100% analógico original completam esta nova funcionalidade.

Este módulo extra pode ser implementado no Phono Experience # 3, no G4, no V2SE com a opção de Phono e no Monolith. O seu custo incial é de R$54,00 somados ao valor de qualquer dos equipamentos listados acima.

Como ainda está em testes, o primeiro lote de pcbs ainda não foi liberado, mas assim que estiver tudo 100%, aviso neste blog e no website (http://www.amplificadores.com.br/) disponibilizando na forma de upgrade ou acrescentando a funcionalidade para equipamentos novos.

PS.: Minha experiência como layoutista há um quarto de século atrás foi de grande valor ao projetar a pcb com aterramento similar ao utilizado em amplificadores de instrumentação! Fez toda a diferença.

Grande abraço!

Phono Experience #4

Hoje, Domingão, começo o desenvolvimento do novo modelo de pré para TD. É o Phono Experience número 4.

Basicamente é o mesmo circuito do #3 com um estágio extra para cápsulas MC.

Vários clientes estavam pedindo esta funcionalidade.

Além disto o novo front-end para MC do pré poderá fornecer um ganho extra para entradas MM de baixo nível de sinal ou sistemas de amplificação com pouco ganho final.

Em algumas configurações de "cabos-conexões-amplificadores", a impedância total está sacrificando o nível entregue pelo PE#3 e ainda comprometendo a BW. Como não dá para pedir aos clientes para atualizar os aparatos no meio do caminho, resolvi dar um "power-up" no projeto original.

Tenho três possibilidades para implementar o estágio MC:

1. Usar mais um triodo duplo da família 12A (12AX7, 12Au7, 12AT7 etc);
2. Implementar um pré com dois pentodos com ganho turbinado, um para cada canal, ou;
3. Colocar um buffer J-FET de baixíssimo ruído e altíssimo slew-rate da família National ou Texas/Bürr-Brown.

Na bancada testarei a melhor opção em função da relação custo-benefício, espaço disponível, performance final e estética.

Em breve o resultado.

Grande abraço á todos!

Visite: http://www.amplificadores.com.br/

TD: Toca-discos.

MC: Moving Coil.

MM: Moving Magnet.

BW: Banda passante = resposta em frequência.

J-FET: Junction Field Effect Transistor.

Slew-rate: taxa de velocidade de resposta de um amplificador operacional. É o tempo que ele leva para responder à uma excitação na entrada. É dado em Volts/unidade de tempo. Veja em http://pt.wikipedia.org/wiki/Slew_Rate