AudioKarma CNC Phono Stage - DIY

[skrodahl]

Hei Danmark,
Jeg har bygd ett RIAA-steg for MM og HOMC basert på AudioKarma CNC Phono Stage.

Hackaday.io prosjekt-side.

Instruksjoner på Instructables.com.





AudioKarma CNC er en fantastisk forforsterker for platespillere, denne versjonen har en rekke forbedringer:

Kretskortet er mindre enn de som har vært tilgjengelige fram til nå, det måler bare 90x51mm. Det er også to-sidig, der oversiden er et jordplan som skjermer mot forstyrrelser.





Forforsterkeren har justerbar forsterkning, 36, 40 og 44 dB.

Med nytt design på passiv RIAA-equalizer er det bare fem komponenter i lydbanen pr kanal. Maksimal avvikelse fra RIAA-kurven er rundt 0.05 dB om man matcher komponentene helt korrekt.

Inngangsimpedansen er justerbar:



Alle komponenter har standard-verdier, med resistorer fra E24-serien.

Med strømforsyning får hele prosjektet plass i et 0905-kabinett:

[skrodahl]

Hej igjen,
Utover riaa-steget har jeg også bygget en strømforsyning. Litt av problemet med operasjonsforsterkere er at de gjerne vil ha +/- 15V (mer eller mindre, men dobbel strømforsyning bruker å være et krav).

Det betyr som oftest at man må ha en transformator og holde på med sterkstrøm rett fra veggen. Selv om jeg har gjort det flere ganger, har jeg likevel masse respekt for akkurat det. Så min strømforsyning trenger en AC-adapter på 15 volt, sånn som denne:


Det føles ganske mye tryggere, om sant skal sies. Men ble det bra?



Jeg målte ripple med mitt multimeter, og kom fram til at det lå på 2-4 mV. Så målte jeg direkte på operasjonsforsterkerne (etter bypass-kondensatorene), og multimeteret viste 0,000. Det går ikke lenger ned enn til millivolt. Så jeg tok fram oscilloskopet, og så at strømforsyningen gir mindre enn 2 mV ripple:



Etter bypass-kondensatorene på RIAA-steget viser oscilloskopet så lite som 0,1 mV (det varierer fra 0,07 - 0,14 mV):



Det kaller jeg en god søndag.

[skrodahl]

Mitt 0905-kabinett har et panel på baksiden med et stort hull for en IEC strømkontakt. Det fungerer ikke for min del, så jeg laget et nytt i plexiglass. Jeg har aldri jobbet med plexiglass før, og det var faktisk ganske så vanskelig. Men, sånn ble det:



På nærmere hold ser det sånn ut, med to av RCA-kontaktene montert:



Fram og baksiden av det ferdige panelet. Vel, ferdig og ferdig. Jeg skal jo ha inn en jordkontakt og lodde fast alt:

[skrodahl]

Mer konstruksjon, phonosteget er ferdig!

[skrodahl]

Mye har skjedd siden sist jeg skrev på nerds.dk. Muffsy har fått sin egen website: http://muffsy.com

Her er seneste inkarnasjon av Muffsy Phono Preamp:



Noise floor ligger på under -100 dB:


Phonosteget har fortsatt variabel gain, input impedans og det har fått plass for input kapasitans. RIAA compliance ligger på +/- 0.025 dB (1-100.00 Hz).

PCB-størrelsen gjør at både phonosteg og strømforsyning kan monteres i et B0905-kabinett uten borring:

[Kim Olsen]

Er der planer om en MC konstruktion også?

[skrodahl]

Er der planer om en MC konstruktion også?

Hei Kim,
Det er for tiden ingen planer om en MC konstruktion.

Fordelen med designet er at man kan velge bort inngangsimpedans på phonosteget. Dermed kan man plassere en pre-preamp foran som tar hånd om forsterkning av MC-signalet.

[skrodahl]

Nå har jeg fått gjort riktige målinger av phonosteget.
Målingene ble gjort med en QuantAsylum QA400, ved 1V(rms)/0dB output.

Her er specifikationer for Muffsy Phono Preamp:

Total Harmonic Distortion: 0.00190%
Total Harmonic Distortion + Noise: 0.01013%
Signal to Noise Ratio: 112.83 dB (Shorted inputs, relative to 1 Vrms/0 dBV)
Crosstalk: -102.24 dB
Intermodulation Distortion: 0.0195% (ITU-R)
Dynamic Range: >110 dB (THD+N 1%)
RIAA Compliance: +/- 0.025 dB
RIAA Equalization: Passive
Gain: 36-46 dB, in four steps
Input Impedance: 17k-150k ohm, in fifteen steps
Input Capacitance: Optional (space for capacitors on PCB)



EDIT:
Jeg har målt SNR feil ifølge denne artikkelen (http://www.ap.com/kb/show/10). Når jeg måler som alle andre gjør, dvs med input kortsluttet, blir signal-til-støyforhold på hele 112.83 dB. Dynamic range er følgelig større, men det blir veldig vanskelig å måle med 24-bits oppløsning.

EDIT 2:
Nå har jeg målt crosstalk til -75.58 dB. Med kortsluttet inngang går det ned til -102-24 dB. Jeg har forbedret testmiljøet, og da faller THD til under 0.0008 dB. Målingene varierer litt på så lave nivå, spesifikationene representerer et bra gjennomsnitt av målingene.

[skrodahl]

Nå har jeg endelig fått til målinger av RIAA-kurven som faktisk er rett.

Dvs, jeg har ikke bra nok utrustning til å måle lavere en 0.01 dB. Kurven er dermed ikke helt jevn.



Det krevde en mye større innsats enn jeg trodde fra starten, og målingene jeg postet tidligere var helt off. Med så lave nivåer fikk jeg måle avvik i signalgenerator og måleutstyr over hele audiobåndet og sammenligne det med output fra phonosteget. Når det var gjort, dukket denne kurven opp, helt etter forventningene:



Avviket er -0.01 dB ved 20 Hz, og stiger til +0.21 dB ved 80-150 Hz. Det synker ned til -0.16 dB ved 20 kHz, og videre til -0.21 dB ved 40 kHz!

Dette er med komponenter som ikke er målt eller matchet før jeg bygde phonosteget, de kommer rett fra posen.

Med tanke på at nesten ingen vinylskiver følger RIAA-kurven eksakt, og at de fleste forsterkere og (spesielt) høyttalere har dårligere frekvensrespons, vil jeg si meg veldig godt fornøyd med resultatet. De beste kommersielle phonostegene ligger jo faktisk sjelden på lavere respons enn +/-0.2 dB.

[Jenslyn]

Jeg har lige bestilt en Muffsy og glæder mig rigtigt meget til den ankommer på adressen

Det ligner et godt DIY-for-begyndere projekt - lige noget for mig!

Når det nu er DIY, så kribler det allerede i fingrene, for at prøve forskellige opgraderingsmuligheder af. Ikke at jeg tror udgangspunktet er mangelfuldt, men allermest bare for at prøve  
Der er i øvrigt en rigtig fin hjemmeside til produktet, hvor der, ud over en udførlig vejledning, er en side med forskellige muligheder til opgraderinger: "modify it".

Nu er jeg jo begynder, så jeg har brug for al den hjælp jeg kan få.

Det mest oplagte er nok at prøve forskellige op-amps, men det er nok ikke der jeg vil starte. Jeg tænker at opgradere nogle af de basale komponenter først.
På hjemmesiden nævnes også udskiftning af modstande i signalvejen, som et oplagt sted at modificere. Her har jeg fundet en fin hjemmeside med flere muligheder. Der burde være mulighed for at finde noget godt
http://www.hificollective.co.uk/components/resistors.html

Dernæst vil jeg kaste mig over udgangskondensatorerne, og her kunne jeg godt bruge nogle gode råd. Sådan nogle koster noget mere end nogle små modstande. Hvor meget kan det svare sig at investerer i kondensatorer til sådan et produkt, der som udgangspunkt koster 45$?

Er det nogle specielle kondensatorer jeg skal have, eller kan jeg i princippet vælge hvilken som helst? - f.eks. fra dette udvalg:
http://www.hificollective.co.uk/components/capacitors.html

Håber nogen kan hjælpe en nybegynder i at tweake en DIY.riaa

Mvh Jens

[skrodahl]

Hei Jenslyn,
Det kommer en oppdatering på dokumentasjonen i nær framtid. Motstander i signalveien er nå MultiComp MF25. De har 1% tolerance og en temperaturkoeffisient på +/-50 ppm. Det er med andre ord ingen grunn til å bytte ut disse, da de allerede er meget bra.

Kondensatorene som følger med kitet er utvalgt for kretsen. De er polyester film caps, noen mener at polypropylene er bedre.

Er dine kondensatorer veldig store, kan de føre til dårligere lyd. Det er pga at lengre ben/komponenter kan fungere som antenner.

Kortet som følger med kitet er kanskje ikke det beste å eksperimentere på, da det er relativt lite. Jeg har lagt ut gerbers og PDF for et litt større kort som også passer i samme kabinett:

http://www.muffsy.com/blogs/post/Make-Y ... ffsy-PCBs/





Theslowdiyer, i København, har lagt ut alle projektfiler till sin Muffsy Clone: https://theslowdiyer.wordpress.com/2016 ... iaa-clone/

[Jenslyn]

Hej Skrodahl

Mange tak for dit svar.

Jeg har især set mange, der konsekvent skifter kondensatorer i signalvejen til polyprop, men det koster også let mange penge, så hvis det kan resultere i øget indstråling og brum, så vil jeg lige tænke over det en ekstra gang.

I øvrigt har jeg fået den samlet nu, og mit første indtryk er meget positivt - jeg trænger ikke til nogen opgradering her.

Jeg er lidt overrasket over, hvor tyst den er (i betragtningen af at jeg selv har samlet den!).
Tak for et gennemtænkt produkt og ikke mindst vejledning, der er meget nybegynder-venligt.

...nu mangler jeg bare en SUT i samme kaliber  

Mvh Jens

[skrodahl]

Phonosteget ble jo primært bygd for mitt eget behov, og dette er samme komponenter som jeg har i mitt eget.

Det gleder meg meget at du er fornøyd med din Muffsy. Vis gjerne fram foto.  

[Jenslyn]

Hej igen

Jeg fik desværre ikke taget billeder af selve byggeprocessen, så det tog lige lidt tid, inden jeg fik disse billeder i kassen.

muffsy 1.jpg (125.66 KiB) Vist 28222 gange

muffsy 2.jpg (133.46 KiB) Vist 28222 gange

[skrodahl]

Hei igjen, det var lenge siden jeg skrev noe her.

Muffsy Phono Preamp er et phonosteg for moving magnet, nå finnes det også en head amp som er et ekstra forsterkningssteg for moving coil.



Muffsy MC Head Amp kan drives med samme PSU, og den får plass i samme B0905 kabinett med et forbedret bakpanel. Mer info her:
https://hackaday.io/project/12483-muffsy-mc-head-amp