AudioKarma CNC Phono Stage

[skrodahl]

Det er mulig å få balansert utsignal med ekstrautstyr i form av en balansert driver eller transformator. Den beste måten er transformator: https://en.wikipedia.org/wiki/Balanced_circuit#Transformer_balance

 

[skrodahl]

Bygd om bakpanelet, sånn at det er to innganger med switch-bryter. Liker lyden så godt i den at jeg vil bruke det på begge spillerene. Brukte alupanelet som fulgte med kabinettet til dette.

Bra jobbet Martin, det ble riktig fint.

 

[KJ]

Det er mulig å få balansert utsignal med ekstrautstyr i form av en balansert driver eller transformator. Den beste måten er transformator: https://en.wikipedia.org/wiki/Balanced_circuit#Transformer_balance

Eller en motstand til jord lik utgangsimpedansen, jf. Fig 7 i Wikipedia linken.

Mvh
KJ

 

[skrodahl]

For de av dere som har opplevd noen form for forstyrrelser/durelyder med Muffsy, her er en mulig løsning:
Muffsy Phono Preamp - Hum? Use the Enclosure for Shielding

Nærbilde:

 

[Josemaria]

Skodahl, jeg hadde nok tid til å lytte Muffsy phono scenen; sammenlignet med andre har jeg allerede diskutert. Jeg holder å si quesuu lyden er spektakulære
Jeg kom tilbake til de opprinnelige komponentene i settet, som det hadde gjort noen endringer, men etter å ha lyttet tiden har overbevist meg om at den opprinnelige settet er den med de riktige komponentene.
Den eneste endringen jeg har gjort er at jeg fjernet skruekontakter og kabler er sveiset direkte på tallerkenen.
Den andre tingen er at jeg har sett sammenhengen i tireea stjerne i RCA-kontakter og jording på chassiset, og jeg har gjort.
Jeg tror det er bedre ryddighet.
Hilsener, José.

 

[Josemaria]

PS: Beklager, jeg forlot noen spørsmål angående PSU.
For nå er jeg bruke en ekstern PSU, + -15 volt, med xrl og umbilical kabel. Men jeg har til hensikt å fullføre settet og bruke 15volts AC PSU.
Mine spørsmål: er viktige volt lik negative skinnen til den positive rail ?. Hvis det er slik, hvorfor ikke bruke multi-turn potensiometre PSU å utjevne stedet for faste motstander som vi alltid har noen ulike verdier?.
Det andre spørsmålet: Jeg vil bruke en vegg vorte 15V / 24W AC, men nødvendigvis må foreta sammenligninger, men jeg liker ikke. For Lehmann begynte phono scenen med en vegg vorte og i dag bruker en PSU som er så stor og forseggjort som phono scenen?. Dette påvirker den endelige lyden?
Joseph (meg gal google translator)

 

[skrodahl]

Det har minimal betydelse om det skiller 10-30 mV mellom positiv og negativ spenning.

Kitet er konstruert sånn at det også skal passe for folk som ikke har så mye erfaring. Å måtte justere spenningen er en ekstra mulighet for å gjøre feil, derfor har jeg ikke tatt med den funksjonen. Man kan gjøre det, men da skal kretskortet helst være forberedt for det.

Veggvorten (15V AC) er en tryggere transformator, og skiller seg ikke fra en separat transformator. Muffsy PSU gir veldig rent DC-signal, og jeg anbefaler selvsagt dette. Spesielt praktisk er det om man bruker B0905-kabinettet.

 

[KvennaMekaniske]

Jeg fikk pakke i går

Jeg fikk pakke fra Malmø i går!

Så da får vi se om det blir en Muffsy etter hvert her også.
Tusen takk for rask levering. Er redd jeg ikke kan garantere like rask ferdigstilling av sluttproduktet.

 

[skrodahl]

Det gikk jo unormalt fort, tre dager er utover det vanlige.
Lykke til med byggingen!

 

[ptb]

Til orientering så er ikke min test- og sammenlikning av Muffsy noe avsluttet kapittel. Det er kun det at det er en fase på året der en del andre aktiviteter har noe høyere prioritet en å teste Hi-Fi komponenter

I den begrensede tid avsatt til musikk nå om dagen prioriteres lytting til musikk fremfor lytting til komponent-ulikheter. Men, jeg er plutselig tilbake

 

[skrodahl]

I den begrensede tid avsatt til musikk nå om dagen prioriteres lytting til musikk fremfor lytting til komponent-ulikheter. Men, jeg er plutselig tilbake

Ta all den tid du trenger ptb, alle har vi andre saker som må gjøres. Jeg ser fram imot neste kapittel i sagaen.

 

[Josemaria]

Hei, har akkurat bestilt PSU kit Skrodahl, jeg har også bygget en tilførsel av 15volts / 24watts AC. Her hvor jeg bor ingen AC vegg warts er oppnådd.
Hilsener.

 

[nissen]

Nice

 

[Knut Runar]

jording av phonokontaktene

Hei du. Jeg sitter her med en nesten ferdig mufsy.
Har tenkt litt annerledes enn andre, og har tenkt å ta i bruk en liten tunerkasse. Denne er i helmetall, og mitt spørsmål til deg blir da:

Trenger jeg å bruke hel isolerte phono koblinger på inn og utgangene?
Jeg ser at du anbefaler at skjermen videreføres til chassijord, for å minske mulighetene for støy.

Drister meg til med ett tilleggs spørsmål.
Jeg har en 18V ringkjærne trafo, som jeg har tenkt at skal gi strøm til det hele.

Kan den plasseres i samme kassen, eller bør jeg plassere den så langt unna som mulig?

Årsaken til de nevnte valg, er at da benytter jeg deler fra lageret i "furtebua".

Med vennlig hilsen
Knut Runar

 

[skrodahl]

Trafoen kan du benytte, 18V er innafor.

Med en trafo som kobles til nettspenning trenger du også sikring og sikkerhetsjord. Sikkerhetsjord kan løses på litt forskjellige måter, så jeg foreslår at du googler det. Jord fra strømkontakten i veggen kobles til chassis, og ingenting annet får kobles direkte til dette!

Det betyr at du må isolere RCA-kontaktene. Om du kobler signaljord til sikkerhetsjord, må dette gjøres via f.eks. en ground loop breaker. Her er et eksempel: Earthing (Grounding) Your Hi-Fi - Tricks and Techniques

Strøm er farlig, det er derfor jeg har laget strømforsyningen sånn som den er. Ta ikke det jeg sier for god fisk, men sjekk med en elektriker om du ikke er sikker selv. Det finnes fare for å skade deg selv, familiemedlemmer, besøkende, husdyr eller andre forbipasserende. Det er også fare for brann.

Layouten ser bra ut forøvrig, yngvejos plasserte jo sin trafo helt inntil Muffsyen uten problemer. Jeg ville nok hatt litt avstand, sånn som du har på bildet.

 

[Knut Runar]

Takker for den du.
Joda, jeg har "litt" mer erfaring med elektro enn bare et grunnkurs. Satt for noen år siden og loddet på anti kollisjonsradarer til fly, så noe elektro kan jeg. Det var mer dette med innstråling og plassering, samt jording, som du så enkelt har svart på.
Sikringen kommer. Men, da gjør jeg som du anbefaler, og lager isolert signaljord.
mvh
Knut Runar

 

[skrodahl]

Hehe, det er godt å vite at du vet hva du holder på med. Jeg kunne jo ikke vite det, og da er det best å være på den sikre siden.

 

[Josemaria]

Hei, i dag nådd dobbel strømforsyning.
Vis det ferdige prosjektet. Takk for hjelpen.
José Alpuy. Montevideo , Uruguay.

 

[skrodahl]

Meget bra Jose.Det betyr ikke bare at strømforsyningen virker, men også din trafo. Gratulerer med en komplett Muffsy!

 

[skrodahl]

SNR med OPA2134

Jeg lærer stadig vekk, og har fått hjelp til å måle signal/støy-forhold på en korrekt måte. Mine forrige målinger tok ikke hensyn til den totale støymengden over hele frekvensbåndet, og var mer lik en dynamic range-måling (relativ til 5 mV input).

Med OPA2134 er SNR på 79.16 dB (EDIT: 79.46 dB, se lenger ned hvor jeg har fjernet en ekstern støykilde) sammenlignet med 5 mV inputsignal. Les mer på muffsybloggen: Muffsy Phono Preamp - Muffsy Signal to Noise Ratio (link)

Tilsvarende målinger for de to andre opampene er:

NE5532: 82,46 dB
NJM2068D: 85,46 dB

Både NE5532 og NJM2068D har bipolære inputs, og generer mer støy enn hva OPA2134 med sine FET-inputs gjør når man kobler til en MM-pickup. Det gjør at virkelig SNR er ganske lik for alle tre opampene.

EDIT:
Audioanalysatoren, QA400, plukker upp støy fra min Dell-lader. Her er samme måling uten laderen i laptopen, noe som gir en SNR på 79.46 dB:

 

[KJ]

^ Ha gjerne i mente at en MM PU gjerne har SN typisk rundt 75 - 80 - 85 dB (avhengig av utgangsspenning vs kilderesistans).

For BJT inngangstrinn kan det være vesentlig å spesifisere SN med en representativ inngangsimpedans.

En annen og kanskje mer brukervennlig måte å spesifisere støy på er som en støyfaktor https://en.wikipedia.org/wiki/Noise_figure Dvs hva er støybidraget fra RIAA-trinnet som funksjon av kildeimpedansen? Det kan si noe matnyttig om hvilken kildeimpedans trinnet er optimert for.

Det er f.eks. vesentlig forskjell mellom en MC med høy utgangsnivå og kilderesistans på f.eks. 100 ohm kontra en MM med kilderesistans på i området 1k-2k ohm, og det kan ha mye å si ift om man velger en FET inngang eller BJT inngang.

mvh
KJ

 

[Knut Runar]

Enderlig ferdig til test.

Nå er endelig min Muffsy blitt ferdig til test.
Første test uten lokk. Bare for å konstatere at den virker.
Senere kommer det nytt bakpanel med bedre kontakter og mer ryddig layout.

Nå gjenstår det å tilpasse inngangsimpedansen og gain, slik at dette gir både platespiller og effekt trinn de beste betingelsene.

Platespilleren er en god gammel Denon DP-47F som jeg reddet fra søppelhaugen hos Lefdal for noen år siden.
Den ble reparert, og fikk en ny Ortofon BLUE, og har siden gitt meg mye glede.

Eventuelle vel informerte kjenner kanskje igjen Infinity KAPPA 8 som jeg restaurerte i en liten serie her på sentralen.
Bare så synd at klokka er over 2400 og at naboen er hjemme.
Videre testing utsettes til i morgen.

Sender en takk til konstruktør og leverandør for et utmerket sett.

MVH
Knut Runar

 

[skrodahl]

Kan dette være noe?

En liten, og altfor tidlig forsmak på noe som kanskje kan bli noe av:

Det er et forsøk på en head-amp, et ekstra forsterkningstrinn for MC-pickuper som plasseres foran f.eks. en Muffsy Phono Preamp.

Tanken er ganske enkelt å bruke en BJT opamp med relativt lite støy, og en DC servo for å ta bort evt DC i signalet. Forsterkningen er på 21.8 dB, noe som gir en output på 6 mV med en 0.5 mV MC. Inngangsimpedansen ser ut til å bli fra ca 38-220 ohm i 15 steg.

Gode gamle NE5532 burde gi relativt bra resultat her, men det kommer til å kreve at jeg kommer så langt som å bestille kort og komponenter så jeg kan måle på den. Ellers er LM4562 en veldig lovende kandidat.

ETA? Kanskje, bare kanskje til jul, kanskje?

Oppdateringer på dette prosjektet vil komme på hackaday.io: https://hackaday.io/project/12483-muffsy-mc-head-amp

 

[KJ]

^ NE5532 og LM4562 støyer for mye til det formålet etter min smak (det gjør i og for seg alle OPAMPer)

En NE5532 med 20X EDIT forsterking (skal det være) vil forverre SN fra en PU med 5 ohm kildeimpedans (typisk for f.eks. Ortofon) med rundt om regnet 27 dB fra SN på ca rundtomregnet 85 dB med 5 µV ut til et sted under 60 dB.

Dersom du skal bruke OPAMPer bør du se etter noen med inngangsstøy nærmere 1 nV/sqrt(Hz). Støyen ut av en PU med 5 ohm spoleimpedans er på rett under 290 pV/sqrt(Hz).

mvh
KJ

 

[skrodahl]

Dette er jo god kvalitetsinput, det mottas med takk KJ

Som sagt, det er fremdeles veldig tidlig. For at det skal kunne bli et kit av det, kan ikke opampene koste altfor mye. Da tok jeg egentlig bare de to eksemplene rett ut av luften. Time vil sjåvv, som det heter i Flåklypa.

EDIT: LT1115 med 0.9 nV/sqrt(Hz) blir nok med på testen.

EDIT 2: Oppdateringer vil komme på hackaday.io: https://hackaday.io/project/12483-muffsy-mc-head-amp

 

[KJ]

LT1115 er et betydelig bedre valg enn NE5532, men den støyer likevel 3X mer enn en pickup med 5 ohm spolemotstand, og du får et par transistorer for merprisen (nærmere 140 kr mer fra ELFA) for 2 stk LT1115 over en stk NE5532. Ulempen med transistorer er selvfølgelig flere enkeltkomponenter, et mer kronglete kretsutlegg og mer omstendelig montering.

Ta en titt i siste nr av Elektor, der har de et RIAA trinn for MM der de bruker 4 stk LT1115 i parallell pr kanal i inngangen. De lover at de skal komme tilbake med en artikkel der de tilpasser forsterkingen til MC.

Proff. W. Marshall Leach lagde en morsom liten enkle Headamp på slutten av 70-tallet : Moving Coil Cartridge Head Amps Den ble «kopiert» av Lars Clausen og LC-Audio på 90-tallet. Greia med en common base inngang er at den forholdsvis enkelt og rimelig kan konstrueres med helt eksepsjonell støy-ytelse ift lav kildeimpedans.

Jeg vet ikke hvilke designparametre og -målsetninger du operer med. Jeg antar at hovedplanen din kanskje er at du skal lage en MC-forforsterker til MUFSYen og beholde MUFSYen som ren MM? En løs MC forforsterker har også et litt bredere nedslagsfelt til andre som har en MM RIAA og vil ha MC inngang. Har du vurdert å lage en ren MC-MUFSY ? dvs komplett RIAA for MC. Det kan være litt enklere å optimalisere støy-ytelsen (det er gjerne fordelaktig å ha så mye forsterking som praktisk mulig å inngangstrinnet) og du trenger kanskje ikke mer enn to forsterkerblokker - inngang + utgang med RIAA EQ i mellom og i feedback.

mvh
KJ

 

[skrodahl]

Tanken er en pre-pre for MM-trinn.

Jeg har satt visse begrensninger for meg selv. Den viktigste er at det skal være så enkelt og problemfritt som mulig for hvem som helst å sette sammen et kit. Dessuten fungerer B0905-kabinettet veldig bra, slik at man ikke behøver å borre eller gjøre andre modifikasjoner. Dermed blir størrelsen på kortene en faktor. Den tredje er strømforsyningen.

Har man et bra MM-steg (et hvilket som helst), er det jo enklere å sette et ekstra forsterkningstrinn framfor det.

Jeg kommer nok til å teste meg gjennom en opamp-basert krets for å se om det gir et brukbart resultat. Ellers kan det jo være verdt å fundere på Leach sitt design, da man jo kan få til et kort som passer i kabinettet som også har PSU integrert. Det behøver jo bare være single rail, noe som gjør at man kan bruke en DC-strømforsyning. Dessuten vil det jo bli et dramatisk mye billigere kit med transistorer til en krone pr stk. Vet du om designet til Leach er åpent for allment bruk?

 

[KJ]

Jeg vet ikke om Leach sin forforsterker er å anse som «public domain». Men det er ikke «verre» en at den har blitt kopiert noen ganger, se også LC audio sin side:
L C Audio Technology / RIAA/MC Modul
Dersom jeg skulle sette kretskort i produksjon hadde jeg nok tatt kontakt med Proff. Leach på forhånd (jeg vet ikke om han fortsatt er virksom).


Ett av «triksene» med disse kretsene fra Leach er at de skal ha en forsyningsspenning som er isolert fra jord. Leach bruker batterier. LC audio bruker fotodioder og ei lyspære. Jeg undrer meg på om en CD-DC konverter med noe filtrering kunne fungerer, jeg har en mistanke om at det enten er glimrende eller katastrofe (pga switchestøy). Et annet triks er valg av transistorer der obskure parametre som r(be) aka «bulk resistance» og r(bb) aka «base spread resistance» er viktige. Det er ikke alltid like lett å finne disse i komplementære par, men switche transistorer (f.eks. Zetex ZTX696/796) og små effekttransistorer er gode kandidater.


Mer konvensjonelle hybridforstekre med BJT inngang + OPAMP ser du bl.a. på side 7 og 8 i dataarket til Analog Devices sin MAT03 (som er en utmerket transistor til formålet):
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAT03.pdf

En fordel med slike kretser er at du ikke trenger komplementære par og støy-ytelsen er så og si helt dominert av transistor paret på inngangen og kildeimpedansene inkl tilbakekoblingen. En utfordring er impedansene i tilbakekoblingen i kombinasjon med ikke alt for høy forsterking. Kretsskissen under en ei løsning på det, dvs bruke tilbakekoblingsnettverket som en attenuator. Det går bra når utgangsignalet ikke er særlig mer enn 10 mV og skal inn i en forsterker som allerede er designet for inngangsimpedanser på noen 100 ohm til et 2-3k ohm.

Et alternativ på den helt super enkle siden av design-problemstillingen er å bruke en integrert mikrofonforsterker ala Analog Devices SSM2019:
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/SSM2019.pdf


mvh
KJ

 

[skrodahl]

Jeg har nå uansett bestilt noen kort, med dual op amp i steg ett, for å se om det blir noe. Det betyr LM4562 til test i første omgang. Neste runde blir med single op amp i steg ett, og LT1115 + evt andre single-kandidater.

I følge denne siden, med 0.5 mV input, skal jeg kunne forvente en SNR på ~61.2 dB med LM4562. Med LT1115, rundt 73 dB. Det er en del forholdsvis dyre phonosteg som ligger på rundt 60 dB for MC, og 70+ dB syns jeg jo er ganske innafor. Opamp noise calculator (link)

MAT03 (fig. 04, side 8 i datasheet) virker jo veldig spennende, med tanke på både PSU og enkelhet. Er den virkelig så enkel, ingen mer matching eller setting av bias?

EDIT: Jeg har sett LC Audio's krets tidligere, den fikk meg til å tenke på LED-lampen som drives av et stearinlys (A Ridiculous Way to Light an LED: Candle-power | Hackaday)

 

[skrodahl]

Ny render, gjort med 3D Gerber Viewer (3D Gerber Viewer | Mayhew Labs).
Jeg kjørte litt ulike verdier i noise-kalkulatoren, og man kan kanskje tweake seg til en SNR på 63 dB. Det kan være tilstrekkelig, bare en test kan avgjøre det.

Det blir forresten min første bestilling av hvite kort.

 

[skrodahl]

Kortene kommer (forventet ETA: mandag), så jeg kan få testet litt.
Ellers er det åpenbart at en Head Amp ikke kan ha den layouten pga kravene disse lave signalnivåene gir.

Et nytt kort er på G. Det blir to helt separate kanaler med single opamper. Dessuten blir det en helt annen layout. Input/output blir på langsiden nærmest RCA-kontaktene. Da går ikke AC-strøm til PSU over input, og input/output kommer myyye nærmere kontaktene. Dessuten kommer skruterminalene for power på langsiden nærmest PSU-kortet. (Alt dette om man tenker seg at kortene monteres i et B0905-kabinett).

Jeg kommer fortsatt å ha noe å teste på, siden det er klare utfordringer med å få til ny layout på så liten plass. Jeg kan jo si at jeg er relativt nære en fungerende layout.

EDIT:
Det er kanskje litt dumt å legge ut noe ennå, layouten er på langt nær ferdig. Her er uansett et bilde på status, med tekstbokser som viser hvordan det er tenkt. Se for deg bakpanelet lengst opp, og PSU lengst ned. Det er fortsatt litt greier å tenke på. Kortet er litt større, og det blir kanskje 7-10 mm mer når alt er klappet og klart.

 

[roadrune]

Ser bra ut

Dumt spørsmål: hadde det vært mulig å lagt to separate baner gjennom kortet til power helt til venstre på bildet, slik at en slapp å krysse printet med kabler i det hele tatt?

 

[skrodahl]

Som sagt, layouten er ikke klar. Dette er bare en slags "proof of concept", for å se om det er mulig. En av ideene er faktisk baner for power. For å få til det, må jeg (men det må jeg kanskje uansett) gå fra 15 til 4 verdier for inngangsimpedansen. Jeg må regne litt på hvilke verdier jeg kan få til, ideelt vil jeg ha både 47 og 100 ohm, samt en verdi derimellom + en høyere.

Takk for forslaget, det er absolutt gjennomførbart med plassrestriksjonene.

 

[skrodahl]

Dette ble et snev bedre. Fremdeles på langt nær ferdig, men nå ser man jo bedre hvordan det vil se ut til slutt. Baner for AC-gjennomføring fikk også plass.

EDIT:
Her er nok en release-candidate, kortet rendret i hvitt for bedre synlighet. Veldig mange små endringer, oppdager jeg ingen feil blir dette bestilt neste gang. Etter testing av det første kortet såklart. Størrelsen er 84 x 60 mm, 3.4 mm bredere enn Muffsy PP-3:

Nyere versjon, jeg hadde satt av for liten plass til 1 uF-kondensatorene. Da ble det flyttet litt om på komponenter, layouten ble faktisk enklere av det:

 

[skrodahl]

Til dere som har MC-pickuper, her er et forslag på inngangsimpedanser for head-amp'en:

Ett annet alternativ er 50, 80, 100 og 300 ohm. Hvilket alternativ ville vært best?

Her er forresten layouten for siste bildet i forrige post. Jeg forventer ikke at det blir store endringer:

Kortet rendret i svart, sånn som det kommer til å bli til slutt. (Testkortene blir nok hvite, litt avhengig av hvordan Prototype 1 blir. De forventes som sagt i dag ):

 

[skrodahl]

Yay!

EDIT: Dobbelyay!

 

[skrodahl]

Måling av SNR på Prototype 1 (med LM4562NA). Total støy 20-20.000 Hz er 105 dBV. En output på 6 mV er 44.4 dBV. Det gir en signal-to-noise ratio på 60.6 dB. Helt i tråd med utregningene, hvilket gir god grunn til optimisme.


Problemet er bare at jeg ikke får 21.58 dB forsterkning. Den er rundt 12 dB. Noen som har en teori om hvorfor? Kretsskjema lengst ned (link til HD-versjon).

Kretsskjema:

 

[skrodahl]

Vel, det er ikke lett å se forskjell på 100 nF og 100 pF. Så jeg bygde et lavpassfilter med delefrekvens på 480 Hz i stedet for 480 kHz. Tenke seg til at det ble problemer...

Med rett kondensator oppfører kretsen seg en hel del bedre, takk og lov. SNR et sted mellom 55-60 dB. Mer enn som så får jeg ikke testet med dette kortet, så prototype 2-kort er under produksjon. ETA: Neste onsdag.

 

[skrodahl]

Lag din egen strømforsyning?

Jeg har lagt ut gerber-filer og PDFer sånn at man kan bestille eller etse egne strømforsyningskort. Mer info her:
Muffsy Phono Preamp - Make Your Own Muffsy Power Supply

 

[skrodahl]

Trippelyay!

Kortet i kabinettet. (AC-pads til venstre og motstand til høyre er litt for nære veggen, så jeg har endret layouten litt for neste versjon):

Testmontert skruterminaler for å se hvordan det tar seg ut:

Komponenter på plass: