RIAA correctie (MM/MI): kanniekiezen

[Pjotr]

Ik zal er van de week eens een paar van die AD8671 bestellen om te bezien wat het doet. Er ligt hier ook nog een nieuwe Denon DL160 die ik eens wil optuigen. Met een uitgangsspanning van 1,6 mV vereist die sowieso 10 dB meer versterking.

[rho]

Jonges, jullie gaan lekker.
Ik ben ondertussen in de tuin bezig, ben aan m'n speakers aan het werken, ga met de hond wandelen, ben m'n platencollectie op Discogs aan het zetten, ga nog plaatsjes poetsen ... Ik kan bijna niet meer volgen.
Maar ik ben dus weer bij-gelezen.
Als ik het goed heb zijn we nu aan het beslissen of de vervorming bij een enkele trap in het begin nog aanvaardbare vervormingscijfers laat zien bij voldoende gain (1V op de uitgang) t.o.v. een schakeling met eerst gewoon wat gain en een eerste filtering die dan iets minder gain behoeft.
Qua ruis is een enkele trap (in totaal 2 dus eigenlijk) niet zo'n probleem meen ik begrepen te hebben.

[Mr Tube]

Er zijn inderdaad een aantal redenen te noemen waarom de vervorming veel lager uitvalt dan de genoemde 0,018%.
- veel lager signaal nivo dan 2,5V namelijk 150mV
- belasting veel hoger dan 600 Ohm
- het grafiek duidelijke een grens van meetbaarheid bereikt
verdacht is namelijk dat de vervorming over de hele bandbreedte nagenoeg gelijk is terwijl deze vaak al vanaf enkele 100Hz gaat toenemen met een 6dB/octaaf, als we het punt bij 10KHz pakken dan is het geen rare gedachte om er van uit te gaan dat de vervorming daaronder met 6dB/oct lager wordt. Omdat de vervorming boven de 10KHz pas gaat oplopen denk ik dat deze lijn daar ergens door de ruisvloer heen komt of de grens van meetbaarheid, aan de hand daarvan kunnen we stellen dat echte vervorming onder de 10KHz nog 6dB/oct afneemt tot laten we zeggen 1KHz. Theoretisch zouden we dan op 0,0018% uitkomen maar als we op de helft van de eerder berekende waarde zitten (0,009%) dan is de doelstelling bereikt.
Het was handiger geweest als de vervorming werd gegeven bij een gain van 100 of 1000 zoals andere fabrikanten wel eens doen.

Al met al denk ik dat het twee opamp ontwerp zeer levensvatbaar is, nu maar eens denken aan de MC trap. Ik zit nog steeds voort te borduren op de LT1028 parallelschakeling, daarmee is een signaal en ruisverhouding mogelijk van rond de 73dB (RIAA curve en A curve niet meegerekend) Ik ben hier alleen van spanningsruis uitgegaan omdat die volgens mij dominerend is, de parallel schakeling geeft een verbetering van 3dB of 6dB bij 4stuks.
Met discrete componenten moet je betere cijfers kunnen krijgen, Accuphase bereikt zo'n 90-98dB met transistoren en 8 parallel geschakelde ingangstrappen. Persoonlijk ben ik met 75 a 80dB volgens A weging tevreden hetgeen aardig overeenkomt met goede commerciele apparaten (vaak gemeten met kortgesloten ingang).

Weet iemand een omreken formule naar A curve en de invloed van de RIAA curve op het ruiscijfer in dB, had altijd het gevoel dat de A curve een verschil gaf van zo'n 5 a 6dB.

wordt wel een leuk en ik denk leerzaam topic!

bekijk ook eens deze
http://www.accuphase.com/cat/c-27_e.pdf
redelijk extreem ontwerp waar alleen in de MCtrap al zo'n 60 transistoren zitten, daar valt op dat ze voor de MM ingang Fets hebben gebruikt ivm de biasstroom en stroomruis.

[Pjotr]

Ja, het blijft leuk omdat je hier op de grens van het technisch haalbare zit. Ik vind die LT's wel een dure oplossing maar je redenatie klopt wel en daar moet je wel iets moois mee kunnen maken. Zelf zoek ik het dan meer in de ruisarme fets zoals de 2SK147 als frontstage. Tja zo'n extreme SNR van >90dB slaat nergens op en ik vraag mij ook af of dat niet gekunsteld is. Lager dan 0,4 nV/Hz kom je gewoon niet, dan zou je de pre moeten gaan koelen met vloeibare helium Voor gewoon plaatjes luisteren is een SNR van tussen de 76dB en 80dB meer dan zat.

W.b.t die ruis kun je dat niet zomaar extrapoleren, daarvoor moet je de integraal nemen over de werkelijke curve over 20Hz - 20 KHz. Dat mag je lekker zelf gaan uitwerken voor een RIAA + A-weging, spreek je wel weer over een paar weken

Het is makkelijker om dat in PSPice numeriek te doen. Als de ingangsruis wit is (vlak spectrum) dan verbetert de ruis t.o.v. een sinus bij 1 KHz als volgt.

Flat: 0 dB
RIAA: 3,65 dB
A-Weging: 2.05 dB
RIAA + A-Weging: 7.93 dB

Je ziet dus dat je niet zomaar een verbetering van de RIAA-curve en de A-Weging bij elkaar op mag tellen. Je moet de werkelijke integraal nemen. Met een MC mag je uitgaan van een vlak ingangsspectrum en kun je bovenstaande waarden gebruiken. Met de eerdere MM gaat het niet meer op omdat door de impedantie van het element het ingangsspectrum niet meer vlak is.

[Edit]

Die Accuphase is best een mooie phono pre maar meer iets voor getallen freaks met veel geld. Voor platen luisteren slaan die getallen nergens op.

In het eerder gegeven tabelletje heb ik de SNR van alleen het element + afsluit impedantie gegeven. Wat voor phono pre je er achter gaat hangen maakt niet uit, dat wordt nooit beter.

Voor een medium MC heb ik het even bekeken en voor een U-nom van 0,5mV en een weerstand van het spoeltje van 50 ohm kom ik voor het element alleen op een SNR van 79,6 dB (RIAA + A-weging). Bij een Ri van 10 ohm kom ik t.o.v. 0,5 mV op 86 dB. Die lage weerstand is meer iets voor elementen met lage output van 0,25 mV, het zal dus ergens rond de 80 dB blijven hangen.

[rho]

In het boek "Audio elektronica voor zelfbouw" uit 1988 staat een MC/MD phono-trap met discrete ingang en opamps voor de RIAA-correctie.
De specs volgens het boek zijn:
THD (20Hz ... 20kHz, 1.2V uit)
MC: <0.02%
MD: <0.01%

S/N (ingang kortgesloten, 1.2V uit, IHF-A netwerk)
MC-low: >70dB
MC-high: >76dB
MD-low: >86dB
MD-high: >92dB

Ze gebruiken 3 parallel geschakelde MAT-02 (ondertussen vervangen door de MAT12) dubbel-transistoren aan de ingang.
Ik denk niet dat het toegestaan is het schema even in te scannen en hier op het forum te zetten. Maar als er iemand wat meer info wilt zal ik het zo goed mohelijk proberen uit te leggen.

[Pjotr]

Ha Rho, dat is ook gemeten met kortgesloten ingang.

Daar heb je niks aan als je er niet een element aan hangt, of je moet echt alleen van de stilte willen genieten. Maar dan hoef je ook niet zoveel moeite te doen. Vind die getallen voor MC eigenlijk een beetje tegenvallen. Volgens mij moet dat beter uitvallen met 3x een MAT01/MAT02 parallel. Het zou kunnen, heb het niet nagemeten.

Die sims die ik gedaan heb zijn met element. De phono pre hoeft niet minder te ruisen dan de helft van het element zelf. En dan nog afgezien van de plaatruis: Roomser dan de Paus willen zijn hierbij is alleen maar nutteloze bla bla.

[knuisje]

Ik heb hier nog een viertal ongebruikte LME49990 opamps liggen met een ruis van 0.9nV/wortel(Hz). Geef maar een gil als jullie die kunnen gebruiken.

[Mr Tube]

Ik heb hier nog een viertal ongebruikte LME49990 opamps liggen met een ruis van 0.9nV/wortel(Hz). Geef maar een gil als jullie die kunnen gebruiken.

Dat is een heel interessant type, niet alleen omdat hij goedkoper is maar ook omdat het een SMD type is, de AD8671 is ook alleen in SMD te verkrijgen en dat maakt het op de print meer eenvormig. De specs zien er ook prima uit!
heb wel interesse in de IC's.

@Pjotr
bedankt voor de uitleg over de curves, dat is zeker bruikbaar. Dat het wiskundig ingewikkeld wordt snap ik maar het ging me ook meer om een globale schatting te kunnen maken, uiteindelijk steekt het ook niet op 1 of 2 dB. Volgens mij moet 80db voor MC haalbaar zijn met 2 of 3 parallele LT's of LME's.

[b_force]

maar ook omdat het een SMD type is, de AD8671 is ook alleen in SMD te verkrijgen en dat maakt het op de print meer eenvormig.

Ehm bijna elk type opamp is toch ook gewoon in SMD te verkrijgen?

[Pjotr]

Ik heb hier nog een viertal ongebruikte LME49990 opamps liggen met een ruis van 0.9nV/wortel(Hz). Geef maar een gil als jullie die kunnen gebruiken.

Dat is een heel interessant type, niet alleen omdat hij goedkoper is maar ook omdat het een SMD type is, de AD8671 is ook alleen in SMD te verkrijgen en dat maakt het op de print meer eenvormig. De specs zien er ook prima uit!
heb wel interesse in de IC's.

@Pjotr
bedankt voor de uitleg over de curves, dat is zeker bruikbaar. Dat het wiskundig ingewikkeld wordt snap ik maar het ging me ook meer om een globale schatting te kunnen maken, uiteindelijk steekt het ook niet op 1 of 2 dB. Volgens mij moet 80db voor MC haalbaar zijn met 2 of 3 parallele LT's of LME's.

Vergelijkbaar met de AD797 en ook lastig te temmen maar wel goedkoper.

Een weerstand (Ri van het element) van 10 ohm ruist al 0,4 nV/√Hz. Zet je vier van die LME49990 parallel dan kom je op 0,45 nV/√Hz. Met een lo output element ga je die 80 dB SNR zeker niet halen. Dan is ergens tussen de 72 en 76 dB netjes. 3 parallel lijkt mij niet nuttig t.o.v. 2: Bij iedere verdubbeling verbetert de ruis met 3 dB van de versterker. Voor zo'n low output zou er je er dan 8 paralllel moeten zetten om onder de ruis van het element te komen. Qua ruis zijn die MM elementen dus zo gek nog niet

[Mr Tube]

Elke commerciele pre specificeert MM veel beter dan MC kwa ruis en dat is niet zo vreemd met 20dB of meer aan spanningsverschil. Er zijn dan ook andere kriteria om te kiezen voor een MC, die zitten niet voor niets in het duurdere segment.

Bij parallel schakeling heeft elke extra te plaatsen opamp steeds weer minder effect, dat klopt.
3 geeft nog altijd meer effect dan de tweede en vierde weer iets minder effect.
2x 3dB verbetering
3x 4,7dB verbetering
4x 6dB verbetering

3 is daarom een mooi compromis als je toch de kosten en printoppervlake in toom wilt houden

wat is low output?
ik bedoel hoeveel uV?
ik ging van 0,5mV uit

[Pjotr]

Ja, uiteraard kies je voor een MC om heel andere kwaliteiten dan ruis en zou het mooi zijn als een pre daar goed op aansluit. Wat ik wilde aangeven is dat een verschil in ruisniveau van 1,7 dB nauwelijks hoorbaar is. Wil je het echt verbeteren dan moet je dat wel met een duidelijke orde doen.

[Mr Tube]

Ik denk dat ik zelf voor de 8 stuks parallel ga, mijn voorkeur gaat dan toch naar de LT1028 vanwege de lage bias stroom. Als enige van de besproken opamps wordt de input bias current door een stroombronnetje gecompenseerd, hiermee kan de stroom zowel positief als negatief zijn wat een voordeel kan opleveren omdat verschillen elkaar kunnen opheffen. Worstcase komt deze voor 8 stuks samen op 280nA waar ik nog best mee kan leven.

Uiterraard hoef je niet alle 8 stuks te plaatsen, je kan ook voor twee of 4 kiezen en later upgraden.

Het is wel prijzig want je zit zo aan 200 a 300 euro aan opamps maar voor een Element van 1800 euro vind ik het wel een verantwoorde uitgave.

[Pjotr]

Spannend, zo kun je er op zetten zoveel je wilt en zien waar je uitkomt. Ben wel heel benieuwd waar je uitkomt. Een nadeel van die bias compensatie is extra stroomruis maar daar heb je bij een MC geen last van.

Wat ik wel las is dat een bias stroom door het element vervorming veroorzaakt omdat dat voor een onbalans van het veld kan zorgen. Hoe serieus dat is weet ik ook niet, misschien is het alleen maar een hypothese.

Zelf ga ik lekker verder met jfet'jes, veel goedkoper (er ligt nog een zak 100 stuks 2SK369 hier) en vrijwel geen bias stroom door het element. Een opzetje i.c.m. een OTA ziet er veelbelovend uit. Met zo'n combi haal je makkelijk een groot GBP en is 50 dB in 1x makkelijk haalbaar met lage vervorming. Nadeel van jfets is dan weer shot noise of popcorn noise (laagfrequent pruttel ruis), daar heeft een BJT weer nauwelijks last van.

[rho]

Topic titel: "RIAA correctie (MM/MI): kanniekiezen"

Als jullie zo doorgaan gaat we als resultaat krijgen: "kanniekiezen"
En dan staan we weer waar we vertrokken zijn.
... of ik bouw er 2.

[Pjotr]

Effe veranderen in "RIAA correctie (MM/MI/MC): kanniekiezen"

Overigens is de variatie in MC element vele malen groter dan in MM. Daar heb je Lo, Medium en High. Die eigenlijk allemaal verschillende eisen stellen. Een goede MM pre is voor vrijwel alle MM elementen goed.

[rho]

Ja, met een goeie MM versterker kom ik NU toe, maar ik begin toch in te zien dat ik waarschijnlijk best een exemplaar bouwwaar ik later toch ook eens een MC mee kan proberen.
Dus ik moet misschien het de topic-titel wel aanpassen ja.

[Pjotr]

Een groei phono pre dan?

Volgens mij hebben we MM wel aardig rond op wat details en verder uitwerken na. Blijft wel hobby waar je niet de hele dag mee bezig kunt zijn maar wel de nodige tijd vergt. Heel snel zal het niet gaan.

[Mr Tube]

En dan hebben we nog die houten elementen van Grado welke low output zijn (0,5mV) en met 47K moeten worden afgesloten.

bias stroom door het element moet in elk geval niet in de uA gaan lopen, als het enkelen honderden nA's dan zie ik er geen probleem in. We draaien al jaren met een vd Hul Frog die ongeveer 300nA voor zijn kiezen krijgt

[Pjotr]

En dan hebben we nog die houten elementen van Grado welke low output zijn (0,5mV) en met 47K moeten worden afgesloten.

Die mogen niet mee doen, die hebben al helemaal een idioot hoge SNR van zichzelf

Hoewel een MI, behoren die meer tot de categorie MC, ook mede vanwege de prijs.

[Mr Tube]

En dan hebben we nog die houten elementen van Grado welke low output zijn (0,5mV) en met 47K moeten worden afgesloten.

Die mogen niet mee doen, die hebben al helemaal een idioot hoge SNR van zichzelf

Ha Ha, wel eens met die dingen zitten stoeien en ze klinken ook niet dus inderdaad verder geen aandacht aan geven.
De Prestige Gold vond ik wel een mooi element, zeker voor zijn geld en daar heb ik er nog een van liggen.

[Mr Tube]

Nog wat rekenwerk gedaan met een enkele LT1028

eerst maar eens kijken wat de output van de elementen eigenlijk is

vd Hul Frog = 0,6mV Ri = 15 ohm
MB Glider L =0,4mV Ri = 12 ohm
Ortofon MC Windfield =0,3mV Ri = 4 Ohm

weerstand in tegenkoppeling = 20E
ruis tgv stroomruis LT = 13,3nV (-input)
weesrstandsruis 40nV (-input)

Op de plus input gebeurt ongeveer hetzelfde ga ik van uit.

spanningsruis is dominerend en komt op 128nV
zelfinducie van element beschouw ik bij MC als verwaarloosbaar.

kom ik in totaal uit op zo'n 200nV ruis, dat is een ruwe schatting (waardes kun je niet zomaar optellen maar moeten vectorisch worden opgeteld wat ik nu even te ingewikkeld vind.)

In decibellen uitgedrukt kom ik dan op het volgende

vd Hul = 70dB (77dB)
MB Glider = 66dB (73dB)
Ortofon = 64dB (71dB)

tussen haakjes is met RIAA curve en A weging

Als je gaat parallel schakelen dan is het vooral van belang om te kijken wat de ruis is van het element zelf en ingangs weerstand, dit wordt vooral bepaald door de Ri van het element.
vd Hul = 35nV
MB Glider =33nV
Ortofon =18,2nV

Per LT ga ik nu uit van 160nV ruis omdat de ingangs ruis apart genomen wordt.

Ruis bijdrage van het totaal voor de micro Benz en de vd Hul bedraagt:

1x parallel 180nV
2x parallel 130nV
4x parallel 100nv
8x parallel 80nV

Bij Ortofon

1x parallel 165nV
2x parallel 120nV
4x parallel 95nV
8x parallel 65nV

Bij parallel schakeling geldt dat bij elke verdubbeling een verbetering ontstaat van 3dB, zolang de opamp eigen ruis flink domineert tov de element en weerstandruis aan de ingang gaat dit aardig op maar naarmate het aantal Opamps toeneemt vermindert de verbetering omdat de element en weerstandsruis dan een steeds grotere invloed krijgt.
Deze waardes zijn steeds vectorisch opgeteld.

Mijns inziens heeft meer dan 4 opamps alleen bij de Ortofon zin maar eigenlijk is met name bij de vd Hul en Microbenz een enkele al voldoende om onder de plaatruis te blijven. het is maar hoever je wilt gaan.

berekeningen zijn hier en daar afgerond en soms ook geschat aan de hand van grafische uitzetting, het gaat om het inzicht en om het idee welke richting het opgaat. In specs zit soms ook aardige spreiding en een dB meer of minder doet er wat mij betreft niet toe, de berekeningen zijn dus indicatief!

[Pjotr]

Valt niet mee hè

En dan hebben we nog die houten elementen van Grado welke low output zijn (0,5mV) en met 47K moeten worden afgesloten.

Die mogen niet mee doen, die hebben al helemaal een idioot hoge SNR van zichzelf

Ha Ha, wel eens met die dingen zitten stoeien en ze klinken ook niet dus inderdaad verder geen aandacht aan geven.
De Prestige Gold vond ik wel een mooi element, zeker voor zijn geld en daar heb ik er nog een van liggen.

Heb jij wel eens zo'n Grado Statement gehoord? En dan goed opgetuigd en ingesteld? Ik niet, maar ik vind het wel intrigerende elementen. Volgens mij moet je die juist niet te hoog af sluiten, iets van 4,7K of zo en beslist in een lichtgewicht armpje zetten.

[Mr Tube]

Valt niet mee hè

Die mogen niet mee doen, die hebben al helemaal een idioot hoge SNR van zichzelf

Ha Ha, wel eens met die dingen zitten stoeien en ze klinken ook niet dus inderdaad verder geen aandacht aan geven.
De Prestige Gold vond ik wel een mooi element, zeker voor zijn geld en daar heb ik er nog een van liggen.

Heb jij wel eens zo'n Grado Statement gehoord? En dan goed opgetuigd en ingesteld? Ik niet, maar ik vind het wel intrigerende elementen. Volgens mij moet je die juist niet te hoog af sluiten, iets van 4,7K of zo en beslist in een lichtgewicht armpje zetten.

Het was volgens mij een Statement die we hadden, gemonteerd in een VPI maar daar zat gewoon geen leven in.
Grado heeft de neiging om een beetje donker te klinken maar deze had dat wel heel erg, er is zelfs een specialist bij geweest en die zei ook dat het niet zijn ding was. Het blijft natuurlijk een smaak kwestie want sommige mensen zijn er weer heel enthousiast over, kan ook per set verschillen. Dingen als tracking enzo deed het element in elk geval erg goed, helemaal de andere kant op kwa geluid is bijvoorbeeld een Micro Benz Glider.

[Pjotr]

Ok, bedankt. Duidelijk zo. Mijn smaak ligt ook in het meer neutrale van de Micro Benz.

Laten we er maar geen off-topic smaaktopic van maken verder