RIAA gramofon ön yükselteci, manyetik kartuşlu pikapların düşük seviyeli sinyalini AUX, line-in, mikser veya bilgisayar ses girişine uygun seviyeye taşımak için hazırlanmış stereo bir preamp devresidir. Devrede düşük gürültülü NE5532 çift opamp kullanılır; geri besleme ağı ise plak kayıtlarında kullanılan RIAA düzeltmesini uygular.
RIAA Gramofon Ön Yükselteci Neden Gerekli?
İçerik
- 1 RIAA Gramofon Ön Yükselteci Neden Gerekli?
- 2 Devrenin Temel Yapısı
- 3 Devrenin Çalışma Mantığı
- 4 Besleme Hattı ve Gürültü Kontrolü
- 5 Teknik Özellikler
- 6 Parça Listesi
- 7 Montaj Sırası ve Bağlantılar
- 8 Kurulumda Dikkat Edilecek Noktalar
- 9 İlk Test ve Kontrol
- 10 NE5532 Yerine Başka Opamp Kullanılabilir mi?
- 11 Uygun Kullanım Alanları
Manyetik kartuşlu gramofon çıkışı doğrudan normal bir amplifikatörün AUX girişine bağlanacak kadar güçlü değildir.
Kartuş çıkışı düşük seviyelidir ve frekans dengesi düz değildir. Plak kaydı sırasında düşük frekanslar bastırılır, yüksek frekanslar ise belirli oranda yükseltilir.
Oynatma sırasında bunun tersi uygulanmadığında ses ince, basları zayıf ve doğal olmayan bir karaktere sahip olur.
RIAA ön yükselteç iki işi aynı anda yapar: sinyal seviyesini yükseltir ve frekans cevabını RIAA eğrisine göre düzeltir.
Bu nedenle gramofon çıkışı, yalnızca basit bir mikrofon yükselteci veya ton kontrol devresiyle aynı şekilde ele alınmamalıdır.
Devrenin kazancı kadar geri besleme ağındaki direnç ve kondansatör değerleri de ses kalitesi üzerinde doğrudan etkilidir.
Devrenin Temel Yapısı
Gramofon pre amfi devresi iki kanallı bir yapıya sahiptir. Sol kanal IC1A, sağ kanal IC1B opamp bölümüyle kurulmuştur.
NE5532 entegresi çift opamp içerdiği için stereo uygulama tek entegreyle tamamlanır. Devre tek DC besleme ile çalışacak şekilde tasarlanmıştır; bu nedenle giriş katında sinyalin opamp çalışma aralığına oturması için biaslama yapılır.
| Bölüm | Görev |
|---|---|
| Giriş kuplajı | Gramofondan gelen AC ses sinyalini devreye alır, DC bileşenleri ayırır. |
| Bias ağı | Tek beslemeli çalışmada opamp girişini uygun DC çalışma noktasına taşır. |
| NE5532 opamp katı | Düşük seviyeli kartuş sinyalini yükseltir. |
| RIAA geri besleme ağı | Bas ve tiz frekansları RIAA eğrisine uygun şekilde düzeltir. |
| Çıkış kuplajı | Yükseltilmiş ses sinyalini DC bileşenden ayırarak line seviyesine yakın çıkış verir. |
| Besleme filtreleri | Besleme hattındaki dalgalanma ve yüksek frekanslı gürültüyü azaltır. |
NE5532, ses uygulamalarında sık kullanılan düşük gürültülü bir opamptır. Aynı entegreyle yapılan farklı uygulamalar için NE5532 hi-fi kulaklık amplifikatörü devresi de incelenebilir. RIAA preamp devresinde ise opamp yalnızca kazanç elemanı değildir; frekans karakteristiğini belirleyen geri besleme ağıyla birlikte çalışır.
Devrenin Çalışma Mantığı
Giriş Katı ve Biaslama
Sol kanalda C13, sağ kanalda C14 giriş kuplaj kondansatörü olarak kullanılır.
Bu kondansatörler gramofon kartuşundan gelen ses sinyalini opamp girişine taşırken, giriş tarafındaki olası DC bileşenin devreye geçmesini engeller.
R11-R13 ve R12-R14 dirençleri ise giriş noktasında DC çalışma seviyesini belirler.
Tek beslemeli opamp devrelerinde sinyalin negatif alternansı doğrudan şase altına inemez.
Bu yüzden opamp girişleri uygun bir DC referansa oturtulur. Bu referans doğru kurulmazsa çıkışta kırpılma, düşük ses seviyesi veya ciddi distorsiyon görülebilir.
RIAA Geri Besleme Ağı
Devrenin asıl karakterini R3, R5, R7, C1 ve C3 çevresindeki geri besleme ağı belirler.
Sağ kanalda aynı görevi R4, R6, R8, C2 ve C4 üstlenir. Bu elemanlar frekansa bağlı geri besleme oluşturarak opamp kazancını sabit bırakmaz; düşük, orta ve yüksek frekanslarda farklı kazanç davranışı sağlar.
RIAA düzeltmede düşük frekansların yeterli seviyeye getirilmesi, yüksek frekansların ise plak kayıt karakteristiğine göre dengelenmesi gerekir.
Direnç veya kondansatör toleransları burada sıradan bir bağlantı hatasından daha fazla etki yapabilir.
Özellikle C1-C2, C3-C4 ve geri besleme dirençlerinde düşük toleranslı, kaliteli eleman seçmek kanal dengesi ve ton doğruluğu açısından faydalıdır.
Girişteki 100 pF Kondansatörlerin Etkisi
C7 ve C8 giriş çevresinde yüksek frekanslı parazitleri sınırlamak için kullanılır.
Gramofon kablosu uzun tutulduğunda veya çevrede güçlü RF kaynakları bulunduğunda opamp girişine istenmeyen yüksek frekanslı sinyaller karışabilir.
Bu küçük değerli kondansatörler ses bandının üst sınırını doğrudan bozmadan girişin daha sakin çalışmasına yardım eder.
Çıkış Katı
C9 ve C10 çıkış kuplaj kondansatörleridir. Opamp çıkışında tek besleme çalışmasından kaynaklanan DC ofset bulunabileceği için bu kondansatörler sinyalin yalnızca AC ses bileşenini dışarı verir. L-OUT ve R-OUT uçları amplifikatörün AUX, line-in veya mikser girişine bağlanmalıdır.
Bu devrenin çıkışı doğrudan hoparlör sürmek için uygun değildir. Hoparlör bağlantısı için ayrı bir güç amplifikatörü gerekir.
Line seviyesinde ton şekillendirme yapılacaksa, RIAA preamp çıkışından sonra stereo ton kontrol devresi gibi ek bir kat kullanılabilir.
Besleme Hattı ve Gürültü Kontrolü
Devre 5-15V DC aralığında tek beslemeyle çalışacak şekilde verilmiştir. Akım tüketimi yaklaşık 10 mA seviyesindedir.
Ses kalitesi için besleme geriliminin değeri kadar temizliği de önemlidir. Ucuz anahtarlamalı adaptörler veya zayıf filtrelenmiş beslemeler hum, dip gürültüsü ve tiz bölgede istenmeyen parazit oluşturabilir.
C5 100 uF ve C6 100 nF kondansatörleri besleme hattının filtrelenmesinde görev alır. Büyük değerli kondansatör düşük frekanslı dalgalanmayı azaltırken, 100 nF kondansatör daha hızlı yüksek frekanslı gürültü bileşenlerini bastırır.
R9-C16 ve R10-C15 çevresindeki filtreleme, giriş bias hattının daha temiz kalmasına yardım eder.
Gramofon preamp devrelerinde güç kaynağı, sinyal kablosu ve şase düzeni birlikte düşünülmelidir.
Besleme temiz olsa bile uzun, ekransız giriş kablosu veya hatalı topraklama ciddi uğultu üretebilir.
Benzer ses uygulamalarını toplu görmek için ses devreleri arşivi içindeki diğer ön yükselteç ve filtre devreleri de karşılaştırılabilir.
Teknik Özellikler
| Özellik | Değer / Açıklama |
|---|---|
| Devre tipi | Stereo RIAA gramofon ön yükselteci |
| Uygun kartuş tipi | Manyetik kartuşlu analog gramofon |
| Entegre | NE5532 çift opamp |
| Kanal sayısı | 2 kanal, sol ve sağ |
| Besleme | 5-15V DC tek besleme |
| Akım tüketimi | Yaklaşık 10 mA |
| Çıkış bağlantısı | AUX, line-in, mikser veya bilgisayar ses girişi |
| Frekans düzeltmesi | RIAA karakteristiği |
| Kanal ayrımı | 110 dB olarak verilmiş |
| PCB ölçüsü | 36 x 52 mm |
Parça Listesi
| Referans | Değer |
|---|---|
| R1, R2 | 820R |
| R3, R4 | 22k |
| R5, R6 | 220k |
| R7, R8 | 1k |
| R9, R10 | 18k |
| R11, R12 | 100k |
| R13, R14 | 120k |
| C1, C2 | 3.3nF |
| C3, C4 | 15nF |
| C5 | 100uF |
| C6 | 100nF |
| C7, C8 | 100pF |
| C9, C10 | 1uF |
| C11, C12 | 10uF |
| C13, C14 | 4.7uF |
| C15, C16 | 22uF |
| IC1 | NE5532 |
RIAA ağı ses karakterini doğrudan etkilediği için dirençlerde metal film tipler tercih edilmelidir.
Kondansatörlerde de düşük toleranslı ve düşük kaçaklı parçalar daha iyi sonuç verir.
Elektrolitik veya tantal kondansatörlerin yönü yanlış bağlanırsa devre çalışmayabilir, gürültü artabilir veya kondansatör zarar görebilir.
Montaj Sırası ve Bağlantılar
Montaja düşük profilli parçalardan başlamak en temiz yöntemdir. Önce dirençler, ardından küçük seramik veya film kondansatörler, sonra elektrolitik/tantal kondansatörler, entegre soketi ve klemensler yerleştirilebilir. NE5532 doğrudan lehimlenecekse aşırı ısıtmamaya dikkat edilmelidir; soket kullanmak hem test hem de olası değişim için daha pratiktir.
- L-IN girişine gramofonun sol kanal sinyali bağlanır.
- R-IN girişine gramofonun sağ kanal sinyali bağlanır.
- GND uçlarına sinyal kablolarının ekranları ve ortak şase bağlanır.
- V+ ve V- uçlarına 5-15V DC besleme uygulanır.
- L-OUT sol kanal çıkışıdır ve amplifikatörün sol line girişine gider.
- R-OUT sağ kanal çıkışıdır ve amplifikatörün sağ line girişine gider.
Gramofonun metal şasesi veya topraklama kablosu varsa devrenin GND noktasına düzgün bağlanmalıdır.
Toprak bağlantısı yapılmadığında 50 Hz şebeke uğultusu belirginleşebilir.
Ancak sistemde birden fazla cihaz şase üzerinden birbirine bağlıysa toprak döngüsü oluşabilir; böyle bir durumda bağlantı noktaları tek tek kontrol edilmelidir.
Kurulumda Dikkat Edilecek Noktalar
Giriş Kabloları Kısa ve Ekranlı Olmalı
Kartuş çıkışı düşük seviyeli olduğundan giriş kablosu anten gibi davranmaya çok açıktır.
L-IN ve R-IN bağlantıları mümkün olduğunca kısa tutulmalı, blendajlı ses kablosu kullanılmalıdır.
Kablo ekranı yalnızca uygun GND noktasına bağlanmalı; gelişigüzel şase temasları uğultuyu artırabilir.
Metal Kutu Kullanımı Ses Kalitesini İyileştirir
Devrenin metal bir kutuya alınması, özellikle şebeke trafosu, adaptör, bilgisayar veya kablosuz cihazlara yakın kullanımda parazitleri azaltır.
Metal kutu devre GND hattına kontrollü şekilde bağlanmalıdır. Plastik kutu kullanılacaksa giriş ve çıkış kablolarının kalitesi daha kritik hale gelir.
Phono Girişe Değil Line Girişe Bağlanmalı
Bu devrenin çıkışı, amplifikatörün AUX veya line girişine verilmelidir.
Zaten RIAA düzeltmesi yapılmış bir sinyal tekrar phono girişine bağlanırsa ikinci kez RIAA işleminden geçer ve ses dengesi bozulur.
Amplifikatörde özel phono girişi varsa bu devreye gerek kalmayabilir.
İlk Test ve Kontrol
İlk çalıştırmada güç kaynağını akım sınırlamalı kullanmak güvenli olur. Devre yaklaşık 10 mA civarında akım çekmelidir.
Akım belirgin şekilde yüksekse besleme polaritesi, NE5532 yönü, elektrolitik kondansatörlerin kutupları ve lehim köprüleri kontrol edilmelidir.
| Belirti | Olası Neden |
|---|---|
| Çıkışta hiç ses yok | Yanlış giriş/çıkış bağlantısı, ters besleme, hatalı opamp yönü veya kopuk lehim |
| Tek kanaldan ses geliyor | L/R bağlantı hatası, ilgili kanalda soğuk lehim veya hatalı kondansatör |
| Yoğun uğultu var | Ekransız giriş kablosu, hatalı GND bağlantısı, kötü filtrelenmiş adaptör |
| Ses boğuk veya aşırı tiz | RIAA geri besleme elemanlarında yanlış değer veya lehimleme hatası |
| Ses distorsiyonlu | Yetersiz besleme, yanlış bias noktası, çıkışın hatalı girişe bağlanması |
Osiloskop varsa test için önce girişe çok düşük seviyeli sinüs sinyali uygulanabilir.
Doğrudan yüksek seviyeli sinyal vermek yanıltıcıdır; çünkü devre manyetik kartuş seviyesindeki sinyaller için tasarlanmıştır.
Sinyal jeneratörü kullanılacaksa giriş seviyesi düşük tutulmalı, çıkışta kırpılma olup olmadığı kontrol edilmelidir.
NE5532 Yerine Başka Opamp Kullanılabilir mi?
NE5532 bu devre için uygun bir seçimdir; düşük gürültü, iyi kanal ayrımı ve ses uygulamalarında yaygın kullanım avantajı sağlar. Aynı pin dizilimine sahip bazı çift opamplar denenebilir fakat her opamp bu devrede aynı sonucu vermez.
TL072 gibi JFET girişli opamplar bazı uygulamalarda çalışsa da gürültü ve karakter farklı olabilir.
OPA2134 veya LM4562 gibi ses odaklı alternatifler daha kaliteli sonuç verebilir, ancak besleme gerilimi, kararlılık ve soket uyumu kontrol edilmelidir.
Opamp değiştirirken ilk kontrol edilmesi gereken nokta pin uyumudur.
Ardından önerilen besleme aralığı, tek beslemede çalışma davranışı ve çıkış salınım sınırları incelenmelidir.
Daha pahalı bir opamp kullanmak, hatalı topraklama veya gürültülü besleme sorunlarını tek başına çözmez.
Uygun Kullanım Alanları
RIAA gramofon ön yükselteci, dahili phono katı olmayan amplifikatörlerde kullanışlıdır.
Eski pikapların bilgisayara kayıt alınması, mikserin line girişine analog plak bağlanması veya hi-fi sistemde harici phono preamp ihtiyacı olan kurulumlar için uygundur.
Devre düşük akım çektiği için küçük bir regüle adaptörle çalıştırılabilir; ancak ses kalitesi için besleme ve kutulama ihmal edilmemelidir.
Doğru monte edildiğinde devre, manyetik kartuşlu gramofon sinyalini line seviyesine yaklaştırır ve RIAA düzeltmesiyle daha dengeli bir dinleme sağlar.
En iyi sonuç için kaliteli bağlantı kablosu, düşük gürültülü besleme, düzgün şaseleme ve geri besleme ağında doğru komponent değerleri birlikte düşünülmelidir.
Not: RIAA preamp PCB Çizimi Sprint layout 6 programı ile PDF dosyasında ki çizimden kplyalandı. Şemaya göre kontrol edildi sorun göremedim ama test edilmedi.
Kaynak: arlisklep.pl/files/ARLI/AR188.pdf
