Kaan Seler Kulaklık Amplisi

Apartman dairesinde yaşayanlar ve aile bireylerini rahatsız etmeden müzik dinlemek isteyenler için kulaklıklar rahat bir kullanımı olmamakla birlikte hoparlörlerin tek alternatifidir. Artık aldığımız her elektronik cihazdan bir set kulaklık çıkıyor. Bunların kaliteleri de oldukça iyi. Tabii hiç biri Sennheiser, Grado, AKG, Shure gibi firmaların odyofil modelleri ile kıyaslanamaz.

Oda akustiği ve dış gürültülerden arınmış ortam, tüm bandı kapsayan mükemmel bir ses üreteci diyafram, çok az distorsiyon ve kaynak ile kulak arasındaki en kısa bağlantı ile teorik olarak kulaklık en mükemmel ses üreteci. Fakat pratikte durum bu kadar parlak değil.

Oda akustiğinin hoparlör performansı üzerindeki olumsuz etkisine benzer kişiden kişiye değişen kulak yapısı da kulaklık performansını olumsuz etkileyebiliyor. Yeni yaklaşım olarak kulak kanalına oturan kulaklıklar bu etkiyi azaltmayı amaçlıyor.
Kulaklık testlerine baktığımızda frekans tepkimesinde, özellikle 5Khz üstünde, hoparlör sistemlerinde kabul edemeyeceğimiz oranda dalgalanmalar görüyoruz. High end markalarda bile markadan markaya değişebilen ses karakteristikleri büyük ölçüde buna bağlı.

Ayrıca kulak yapısının ses yönüne göre tonlama özelliği ve iki kulak arasındaki ses izolasyonunun mükemmel olmaması nedeni ile, karşıdan gelmek üzere yapılmış kayıtlarda sentetik abartılı bir sahne oluşturuyor. Kulaklıklar için sentetik stereo etkilerini düzeltmek amaçlı kullanılan filtre ve sağ sol karıştırma devreleri mevcut. Bu devreler basitçe kulakların sağ sol ayrımını yapamadıkları bas frekansları monoya dönüştürerek iki kulağın da eşit duymasını sağlıyor. Kulaklıkların bir avantajı da gerçekçi ses seviyelerine ulaşmak için canavar amplifikatörler gerektirmiyor olması. Buna rağmen eğer amplifikatörünüzde, pre-amplinizde bir kulaklık çıkışı yoksa kulaklığınızı takıp dinleyebileceğiniz bir giriş bulamayacaksınız. Bu tür bir çıkış olan cihazların çoğunda arkasındaki donanım genellikle üst düzey kulaklıklar için yetersiz. Kulaklıkları rahatlıkla güç amfisinin hoparlör çıkışına bağlayıp kullanabilirsiniz, Tabi yanlışlıkla sesi biraz açtığınızda yakabilirsiniz de. Kulaklıklar da hoparlörler gibi empedansları ve sürme hassasiyetleri olan birimlerdir. Aslında sadece 1-2 volt ile sürülme voltajı gerektiren kulaklıklar pre-amp yada CD player ile sürmek için uygun görülseler bile tipik olarak 50 ila 300 ohm arasında olan empedansları nedeni ile buna uygun değildirler. Bu nedenle bir çok üretici bu amaca hizmet eden kulaklık amplileri üretmekteler. Kulaklık amplileri için 50 ohmlara inen yükleri sürme kabiliyeti, 2vrms çıkış voltajı ve çok düşük gürültü seviyeleri gerekir. Tabi hoparlör ile kıyaslandığında distorsiyonu kıyaslanmayacak kadar düşük olduğundan bu özelliğinden faydalanmak için amplinin çok düşük distorsiyonlu olması gerekir.

Bu çalışmam referans olarak kabul edilen Sennhiser HD -650 kulaklığımı aldıktan sonra ona yakışır bir şekilde sürebilmem için bir kulaklık amplisine ihtiyaç duymam ile başladı. HD-650 kulaklık 300 ohmluk empedansı ile 50 ohmluk Grado ile karşılaştırıldığında sürmesi kolay sayılabilir. Ancak 47000 ohm için tasarlanan tipik pre-ampların çıkışı ile sürmek imkansız. İlk başlarda HD-650 mi kendi yaptığım lambalı pre amplim ile dinlemeye başladım. 300 ohm için tasarlanmamış olmakla beraber 600 ohmda mükemmel performans verdiğini biliyordum. HD-650’leri performans sınırını merak ettiğimden önce lambalı, single ended bir tasarım yapmayı planladım. Ancak daha sonra kulaklık ses kalitesinin beni çok etkilememesi ve biraz da üşendiğimden olsa gerek daha kolay ve ucuz bir çözümü tercih ettim. Bu çözüm için tamamen entegre devre teknolojisine dayalı batarya beslemeli bir yapı seçtim.

Kullandığım entegre devreler National Semiconductor firmasının 2007 yılı içinde piyasaya sürdüğü ve performans olarak en üst düzeyde olduğunu iddia ettiği LME49860 çipler. Genelde devre tasarımlarını kendim yaparken bu çalışmam da National Semiconductor firmasının bu entegre devre için tasarladığı uygulama notunu (Headphone Amplifier AN-1768) kullandım. İddalarına göre bu devrenin performansı o kadar mükemmel ki, mevcut ölçü aletleri ile bu devrenin performansının belirlemesi imkansız. National Semiconductor gibi bir firmanın bu açıklamasına yorum yapmamın uygun olmayacağını düşünüyorum.

National Semiconductor firmasının uygulama notundaki devre resmi

Benim katma değerim uygulama devresindeki seramik kapasitörleri polypropylene (odyofil tipi) kapasitörler ile değiştirmek ve 23 pozisyonlu rezistanslı potansiyometre kullanmak ve uygulama devresinde kullanılan LME49720 yerine daha yüksek performanslı LME49860 kullanmaktan ileri gitmedi. Ayrıca kutu yerleşimi ve akü uygulaması için baskılı devre kartını yeniden tasarlamak gerekti.

Kısaca mimariden bahsedeyim, LME49860 (U1-A) voltaj kazancı sağlamak için kullanılmakta ve LME49600 (U3) akım güçlendiricisini sürmekte. Akım güçlendiricisi ile 16 ohmluk yükleri dahi kolaylıkla sürmek mümkün oluyor. Bu ikili geri besleme ile sıfır kazançta çalışmakta (ben geri besleme değerlerini değiştirerek kazancı 6 dB arttırdım). Ayrıca LME49860 entegre devresinin ikinci yarısı (U1-B) tamamen DC kuplajlı olan bu amfinin çıkış DC voltajını sıfırlamak için servo kontrol olarak görev yapıyor.

Şebeke beslemesi yerine batarya ile besleme uygulama notundaki yaklaşım ile paralel. Şebekeden gelebilecek gürültülerden korunmanın dışında, batarya gücü ile birkaç gün çalışabilen bir kulaklık amfisinin seyahatte kolayca kullanılabileceği düşünülmüş. Ancak ben 9V batarya kullanımı yerine 12 volt “Nicad” akü kullanarak batarya kapasitesini abarttım ve fiziksel ölçüleri oldukça büyük bir uygulama oldu. 12 voltluk batarya kullanımı ve seçilen +/-22Volt besleme kapasitesi olan opamp ile inanılmaz bir dinamik alan imkanı yaratılmış oldu.

SMD malzeme ve baskılı devre uygulaması ile iç tasarımı oldukça iyi görünen bu çalışmamda dış görüntüye daha az önem vererek hazır alüminyum kutu kullanmayı tercih ettim. Kozmetik görünüşü çok cazip olmasa da mekanik ve elektriksel özellikleri daha iyi olamazdı. Ayrı olan şarj birimini basitleştirmek ve batarya şarj rejimini sabit akım ve voltaj limitli kullanabilmek için özel şarj devrelerini bu birim içinde gerçekleştirdim.Ön panelde şarj kapasitesini gösteren arka panelde ise şarj durumunu gösteren ledler ile çihazın optimum şarjda kullanılmasını sağladım. Bir saatlik bir şarj ile günlerce kullanmak mümkün olmakta.

Kulaklık amplim aynı zamanda yüksek performanslı bir pre-amp olarak da kullanılabilecek şekilde kulaklık ile paralel RCA çıkışlara sahip. Tek giriş tek çıkışlı olan bu pre-amplde giriş anahtarlama etkisinden de kurtulmuş oldum. Elektriksel test imkanım bu uygulama için tanımlanmış performans limitlerini görmeye uygun olmadığı için detaylı test yapmak yerine sadece uygulamanın doğru çalışıp çalışmadığını test ettim. Uygulama notunda açıklanan performans grafiklerini bilgi amaçlı ekledim. Performans değerleri anlamsız denecek kadar mükemmel!

300ohm ile 100mW çıkışta 0.00002% distorsiyon

Frekansa göre distorsiyon performansı

Son olarak dinleme performansına değinmek istiyorum. Tüm odyofillerin saygı duyduğu Sennheiser HD-650, Krell SACD Standard kaynak, National Semiconductor firmasının mükemmel olarak tanımladığı uygulama ve mükemmelliği tartışılır bir dinleyici (bendeniz). Bu kombinasyon için ben yorum yapmakta sıkıntı çekiyorum. Ancak şunu rahatlıkla söyleyebilirim ki sonuç çarpıcı değil. Tonal denge Dunlavy hoparlörlerim ile benzer. Ancak sahne daha kötü. Ne yazık ki HD-650 için bende çok olumlu düşünceler oluşmadı.

Kulaklık sürmek için uygun olmayan lambalı pre-amplimin performansını kıyasladığımda lambalı amfim daha iyi sonuç veriyor. Baslar daha kuvvetli ve ses daha dinamik ve açık. Buna karşılık 5-10 dolarlık entegre devreler ve 15-20 TL’lik Nicad bataryalar ile elde edilen performansı lambalıların maliyeti ve külfeti ile kıyaslamak mümkün değil. Modern teknolojinin fiyat/performans avantajı çok açık ortada.

Pre-amp olarak kullanımda high end seviyesinde performans aldım. Malzeme toplamı yüz dolar civarında olan bu çalışmanın 10 binlerce dolara satılan bir çok solid state pre-ampliden daha iyi olduğunu rahatlıkla söyleyebilirim.

Elde ettiğim bu kolay, ucuz ve pratik sonuçtan etkilendim ve entegre devre tabanlı çalışmalarıma bir pikap pre-amfisi ile devam etmeye karar verdim.

Kaan Seler

Benzer Yazılar

Tags: