Giriş ve Ön Bilgiler
Thomas Edison’un 1877 yılındaki buluşuna dayanan Analog plak teknolojisi, CD, HDCD, DVDA, SACD gibi uzay çağına ait sayısal formatlardaki gelişmelerle yarışan audiophile’lerin bir türlü vazgeçemedikleri bir teknoloji.
Plağın mı, yoksa CD’nin mi daha iyi olduğu audio forumlarında hala tartışılmaktadır. Retro modası ile pikaplar ve uzunçalarlar odyo dünyasında lambalı amfiler gibi boy göstermeye başladı. Son yıllarda plak formatında kullanılan ürünlerin çeşidinde ve pazar payında sürekli artış olduğunu hepimiz izlemekteyiz.
Ben de günümüzün modasına uyarak, üniversite yıllarında aldığım AR ESL-11 turntable, Grace707 MkII kol, Shure V15 Type V MR iğnem ve son dönemlere ait 50 ye yakın jazz ve klasik uzun çalarımı gün ışığına çıkarmam gerektiğine karar verdim. Ancak Krell SACD standard CD player’ı aldıktan sonra CD ve SACDye yönelmiştim ve elimin altında doğru dürüst bir phono preamfim de yoktu. Günümüzde OPamp kullanılarak yapılan çok ucuz ve çok başarılı bir çok preamp mevcut ve 500 doların altında bunlardan birine sahip olmak çok akıllı bir seçim, ama bunların hepsi ruhsuz sıradan birimler. Benim için DIY çalışma ile pikap ruhuna uygun lambalı high end bir ürünü gerçekleştirmek daha çekici geldi. High end lambalı phone pre-amplara örnek olarak Aesthetix Rhea, Manley Steelhead, Conrad Johnson premiere 15 phono, Audio Research Reference Phono, Lamm Balanced Audionun phono pre-amplarını aklıma ilk gelenler. Yapacağım çalışmanın saydıklarımla aynı ligde olmasını hedefledim. Bu nedenle internette yüzlercesi yayınlanan DIY projeleri ile benzerliği olmaması ve DIY olarak kopyalanmaya uygun yapıda olmaması özellikle amaçladığım bir yaklaşım oldu.
Stereo Mecmuası’na bu güne kadar yazdığım yazılar ile ilgili hiç bir feedback almadım. Sanırım okuyucular gerçek odyofil ve feedbackten hoşlanmıyorlar. Bunda teknik ağırlıklı üslubumun etkisi de var sanırım. Baştan uyarımı yapayım, bu yazım da oldukça teknik ağırlıklı olacak, isteyen direk dinleme kısmına atlayabilir.
Pikap pre-amfisinden bahsetmeden önce pikap iğnelerinden söze başlamak gerekir.
Moving magnet ve moving coil iğneler tıpkı evimizin elektriğini üreten jeneratörlerle aynı prensiple çalışırlar. Elmas uç plak üzerindeki vadiler ve kıvrımlara uygun olarak salınım yaparken kartuş içinde mevcut manyetik alanın salınımlara uygun değişmesi ile kartuş içinde bulunan bobin üzerinde akım üretmesi prensibi ile çalışırlar. Moving Magnet birimlerde manyetik bir armatür iğne koluna bağlı olarak salınıyor ve sabit bir bobin üzerinde sinyal oluşturuyor. Moving Coil iğnelerde ise sabit bir manyetik alan içinde iğne koluna bağlı bobin salınarak sinyal üretiyor. Jeneratörün hızlı dönmesi ile voltaj arttığı gibi yüksek frekanslı sinyallerde üretilen voltaj yüksek oluyor. Bu nedenle phono preamlarda RIAA (Amerikan kayıt endüstrisi kurumu gibi bir şey!) standardında bir equalizasyon kullanılıyor. Baslar orta frekansa göre 10 kat arttırılıyor, tizler ise on kat azaltılıyor.
Ters ekolizasyon ile kayıt yapılan LP, çalındığında preamp da uygulanan RIAA ekolizasyonu ile linear bir frekans tepkimesi alınabiliyor. Moving coil iğneler bobinin ufak olması ve sabit manyetik alanın daha homojen olması nedeni ile yüksek performans sağlayabiliyor. MC iğnenin kötü yanı ise bobinin çok küçük ve hafif olması nedeni ile üretilen sinyal seviyesinin de düşük olması. MM iğneler CD çalıcılara göre yüzde biri, MC iğneler ise binde biri seviyesinde sinyal üretiyor.
MC iğneler yaklaşık 0.5mv sinyal ile çalıştıkları için 1000 kat kazanç gerekiyor bu da lambalı cihazlar için oldukça düşük bir seviye ve seste gürültü kaçınılmaz oluyor. Lambalı bir moving coil amfisi akılıca bir çözüm değil. MC iğneler için trafo ile sinyali yükseltmek veya transistörlü bir ön yükselteç kullanmak pratik ve başarısı kanıtlanmış çözümler. Lambalı phono preamlar, 5mV sinyal seviyelerinde çalışan MM iğneler için gürültü açısından mükemmel olmamakla birlikte çözümsüz değiller.
Bu nedenle bu projede MM pre-amp uygulamasını seçtim. Özel tasarımlı MC trafosu çalışmasını daha sonraya bıraktım. Ürün mimarisi ve teknolojisi ne olursa olsun phono pre-amplarda da hedeflenmesi gereken teknik parametreler var. Düşük seviyeli sinyali yükselmek için kazanç, düşük gürültü oranı, frekans kapsaması ve doğruluğu, düşük bozulma seviyeleri ve yüksek sinyal satürasyon seviyesi bunların en önemlileri.
Phono pre-amplarında düşük gürültülü ve yüksek kazançlı lamba seçimi çok önemli. Genellikle pre-amp uygulamalarında kullanılan ECC88, 6DJ8 vb lambalar kesinlikle düşük gürültülü audio uygulamaları için tasarlanmış değiller. 6SL7, 12AX7 gibi lambalar yüksek kazanç değerleri ile bu amaca uygun ancak gürültü performansları EF86 kadar iyi değil. Bu işin bir numarası EF86 pentod. EF86nın pentod ve triyod olarak kullanımında gürültü ve distorsiyonu çok düşük. Kendinden ekranlı yapısı da bu amaç için tasarlanmış olduğunun bir kanıtı. Günümüz tasarımcılarının bu lambayı tercih etmemesi ilginç. Ama benim için iyi tarafı talep düşüklüğü nedeni ile 5 dolarlık fiyatının makul düzeyde olması. Mullard, Siemens ve odyofillerin peşinde koştuğu bir çok NOS EF86 mevcut ama ben yeni üretim olan Rus Svetlana lambaları tercih ettim. Svetlana Rusyanın en büyük lamba üreticisi, bilinen bütün lamba tiplerini başarı ile üretmiş ve üretmekte olan bir firma.
Phono pre-amplarda frekans tepkimesi de çok önemli. Düzgün frekans tepkimesi için kullanılan ekolizasyon filtre değerlerinin değişken lamba değerlerinden etkilenmemesi gerekli. Anot empedansının lamba çalışma noktası ile sabit kalması bu nedenle çok önemli. Pentod lambalarda plate direncinin yüksek olması ve akım ile çok az değişmesi özelliği, pentod’ları phono pre-amplifikatör uygulamaları için çok uygun bir lamba türü yapıyor.
Tasarım mimarisine girerken iğnelerin yapısından bahsetmek gerekiyor. İğneler genellikle her iki kanal için artı ve eksi uçlu 4 terminalden çıkış verirler. Bu uçların toprak referansı yoktur. Balance yapı iki ucun da sinyal taşımasıdır. Bu nedenle phono preamlar balanced çalışmaya çok uygundurlar. (Balanced yapının iğne çıkışından itibaren uygulanabilmesi için genellikle bir pini toprakla bağlantılı olan iğne terminalinin toprak bağlantısını açmak gerekiyor).
Yükselteç devrelerinde bu balans yapıyı koruyarak gürültüden etkilenmeyi en az düzeye indirmeyi hedefledim. Kazanç kademeleri ile birlikte RIAA filtireleri balanced yapıda tasarladım. Yükselteç kademeleri “diffrential pair” yapısında ve transistörlü akım kaynağı bayaslı.
Pre-ampli için gereken 1,000 lik (60dB) kazanç iki amfi kademesinde gerçekleştirildi. Kazancın birinci amfiye kaydırılması gürültüyü düşürse de lineariteyi bozar. Ayrıca seçilen lamba ile tek kademede 1000 misli kazanç elde etmek imkansız. Birinci kademede mu değeri (kazanç faktörü) 40 olan EF86 pentodu elde edilebilecek en yüksek kazanç olan 32 ve ikinci kademede ise 28 kazanç hedeflendi.
Phono preamplarda 20 Hz’te 1000 kat olan kazanç 20,000 KHz te RIAA kazanç eğrisine uygun olarak 10 kata kadar düşüyor. Frekan eğrisini gerçekleştirmek için en az 40 dB geri besleme gerektiriyor. Odyofillerin geri besleme ile ilgili olumsuz yaklaşımlarını bir tarafa bırakırsak buradaki ana problem geri besleme ile giriş noktasına çok yüksek seviyede sinyal uygulanması ve bunun yaratacağı yüksek giriş sinyal farkları. Geri beslemesiz bu pre amfide RIAA ekolizasyonu 2 ayrı kademede pasif olarak gerçekleştirdim. Son kademe ise düşük yükleri sürebilmek için push pull akım güçlendirici yapısında gerçekleştirdim.
Bir yorum ekleyin