Tips & Trucs

verbeteringen in audio

MUTING

In 1982 verscheen het eerste nummer van Audio & Techniek. Daar stond een test in van cassettedecks. We waren verbaasd over de zeer grote verschillen, niet meetbaar maar wel heel goed hoorbaar! Toen gingen we naar de schema's kijken. Tevoren hadden we de decks uitgeselecteerd van de slechtst klinkende tot de beste. Bij het bekijken van de schema's bleek het enige wezenlijke verschil te zitten in de 'muting'. Het slechtst klinkende deck had twaalf (12) mute transistoren per kanaal en de best klinkende slechts twee. Het probleem lijkt voor de hand liggend, maar wat is de eigenlijke oorzaak? Naar onze mening is er slechts een uitleg mogelijk: De inwendige capaciteit van de mute transistor varieert afhankelijk van de amplitude van het (audio) signaal. Dat fenomeen veroorzaakt een constant variërende fasedraaiing binnen het hoorbare gebied als er muziek wordt weergegeven. Het subjectieve resultaat is dan een 'waas' over het stereo beeld. Veel audio apparatuur, en CD-spelers in het bijzonder, is voorzien van dergelijke mute schakelingen. De enige reden daarvoor is dat er wellicht klikjes hoorbaar worden indien er wordt geschakeld tussen verschillende tracks, programma's of er een CD wordt verwisseld. Als u geen bezwaar heeft tegen zo nu en dan een klikje kun je deze vervelende dingen beter verwijderen. Pak maar een kniptang!

Trillingen in audio apparatuur

Zoals u elders op deze site kunt zien is er veel werk besteed aan het onderzoeken van trillingen en het onderdrukken respectievelijk absorberen daarvan. Op onze zoektocht troffen we het Zweedse product "Sirex". Dat is bitumen-achtig materiaal echter met de tienvoudige effectiviteit van bitumen. Het wordt nu in al onze versterkers toegepast.

Naast Sirex worden ook zogenaamde "SorboPads" aangeboden. Dat zijn verende (isolerend van de ondergrond) voetjes die speciaal op onze specificatie zijn vervaardigd.

De combinatie van Sirex en SorboPads zorgt voor een maximale onderdrukking van (de invloed van) trillingen in audio apparatuur.

TWEETERS

In sommige luidsprekers is de tweeter verbonden met het filter respectievelijk de versterker via een condensator. En dit zonder parallelschakeling van een spoel of een weerstand. Dat betekent dat de tweeter niet meer onder controle is van de versterker BENEDEN de scheidingsfrequentie. Hij kan dan, vooral op zijn resonantiefrequentie, vrijelijk uitslingeren. Dat klinkt dan aggressief en kan op de duur luistermoeheid veroorzaken. Dit 'probleem' kan op eenvoudige wijze opgelost worden door simpelweg een weerstand parallel te schakelen van 47 a 50 Ohm - 1 Watt (R2). Het kan ook nuttig zijn een kleine weerstand van bijv. 1 Ohm - 5 Watt in serie te schakelen (R1). Probeer het!

Silicium Gelijkrichter

In vrijwel alle elektronische apparatuur wordt een gelijkrichter toegepast om van wisselspanning gelijkspanning te maken. Dat is dus prima. Een silicium gelijkrichter is een halfgeleider, waarbij er alleen stroom wordt doorgelaten als de uitgangsspanning 0,6 Volt onder de ingangsspanning ligt. Juist op dat moment 'schakelt' de gelijkrichter in. Binnenin een halfgeleider zit ook een capaciteit. Deze capaciteit, samen met de inductie van de bedrading, veroorzaakt een zeer steile ingschakelpiek. Zo'n piek is te steil om gedempt te worden door de aangesloten (electrolytische) condensatoren .

De oplossing is eenvoudig: schakel een weerstand tussen de voedingstransformator en de gelijkrichter. In een transistor eindversterker dient de waarde omstreeks 0,1 Ohm - 5 Watt te bedragen. Bij buizen eindversterkers wordt dat zo'n 1 Ohm en bij voorversterkers (zowel buizen als transistoren) is 10 Ohm een geschikte waarde. Het resultaat is een meer 'ontspannen' versterking. Het lijkt of het geluid met meer gemak uit de luidsprekers komt. Veelal wordt ook de stereo afbeelding verbeterd. Voor een betrekkelijk klein bedrag is dit te doen.

Opwarmen van Op Amps

Aan Op Amps in audio kleven een aantal nadelen. Het grootste probleem is wel dat er 'van nature' weinig stroom in loopt. Dit wordt gedaan om de dissipatie zo klein mogelijk te maken. Het gevolg is dat de chiptemperatuur laag blijft en dat het uitgangscircuit (de totempaal) vrijwel in klasse-C staat. Vanwege de overall tegenkoppeling kunnen de effecten daarvan niet gemeten worden. We kunnen ze echter wel horen! Een manier om daar wat aan te doen is het toevoegen van een stroomspiegel aan het circuit waardoor de op amp gedwongen wordt (een klein) vermogen te dissiperen. Bij lagere voedingsspanningen dient 'R' navenant kleiner gemaakt te worden. Voor de transistoren kunnen liefst ruisarme transistoren gebruikt worden, bijvoorbeeld BC 560. We hebben dit in een aantal CD-spelers uitgeprobeerd met positief resultaat.

CD Verbeteraars

In de 17 jaar dat A&T bestaat hebben we vele soorten klankverbeteraars de revu zien passeren. Recent werd in Nederland 'De Mat' ontwikkeld. Deze 'Mat' dempt trillingen op het CD-oppervlak en omvat ook de rand. Deze mat geeft bij veel CD's een 'rustiger' geluidsbeeld en meer 'lucht' om de instrumenten. De mat is NIET toepasbaar op spelers van Pioneer (Stable Platter), Teac en andere spelers die op een of andere wijze gebruik maken van een clamp. Recent probeerden we ook een verbeter machine uit. Die machine slijpt de rand van de CD onder een hoek van 38 graden af. Na dat afslijpen dient die schuine rand gekleurd te worden met een zwarte viltstift naar opgave van de fabrikant. Voor ons was dat aanleiding om de in de jaren '80 door Hok Lioe Han ontwikkelde methode eens hiermee te vergelijken. Han's vinding, na het uittesten van veel viltstiften, kwam er op neer dat je de buiten- en binnenrand van de CD kleurt met een 'Staedtler Lumocolor nr. 313' groene stift . Tot onze verbazing gaf dat meer verbetering dan de eerder genoemde machine. Een logisch volgende stap is het kleuren van de CD én het toepassen van 'De Mat'! methode eens hiermee te vergelijken. Han's vinding, na het uittesten van veel viltstiften, kwam er op neer dat je de buiten- en binnenrand van de CD kleurt met een 'Staedtler Lumocolor nr. 313' groene stift behandelt. Tot onze verbazing gaf dat meer verbetering dan de eerder genoemde machine. Een logisch volgende stap is het kleuren van de CD én het toepassen van 'De Mat'!

Luidspreker Stands

Veel mensen prefereren een kleine luidspreker boven een grote vrijstaande. Om daarmee ook een goede geluidsweergave te verkrijgen (ruimtelijke afbeelding!) dienen dergelijke luidsprekers op een stand geplaatst te worden en liefst op 30 cm afstand van muren en/of massieve voorwerpen.

Er zijn talloze luidsprekerstands verkrijgbaar in prijs variërend van 50 tot meer dan 1000 Euro per stuk. Daar vrijwel alle luidsprekerbehuizingen trillen worden die trillingen overgebracht op de stand. De stand gaat dan actief meewerken als geluidstrillingsbron. In het verleden hebben we een groot aantal verschillende stands getest en beluisterd. Daarbij bleken er een paar opvallende zaken:

- rechthoekige staanders klinken minder goed dan ronde
- 1 ronde staander klinkt beter dan bijvoorbeeld 2 of 3
- metalen voet- en bovenplaten klinken minder goed dan MDF

Hiervan uitgaande, en na het onderzoek t.b.v. de Vib-One, ligt het voor de hand zelf een konstruktie te maken met een betere werking en resultaat dan wat doorgaans aangeboden wordt.

Als je zelf een voet maakt kun je ook zelf de hoogte daarvan kiezen. Uitgaand van de oorhoogte op je favoriete zitplaats is het een goede zaak om de luidspreker zodanig hoog te plaatsen dat het midden tussen basunit en tweeter op oorhoogte komt. Bepaal die hoogte en vervolgens de hoogte tussen de gewenste onderkant van de luidspreker behuizing en de vloer. Trek daar 5 cm vanaf en je hebt de lengte van de staander. Die staander kan het beste gemaakt worden door een lokaal lasbedrijf. Neem daarvoor een stalen pijp met een doorsnede van 5 - 10 cm. (Hoe zwaarder de luidspreker hoe groter de doorsnede!) Maak nu twee stalen strips passend in de doorsnee van de pijp met in het midden een gat en een aangelaste moer M5 of M6. Plaats die strips aan beide zijden in de pijp op +/- 3 mm onder de rand van de pijp en las ze vast (de lasnaad mag niet boven de rand uitkomen!).

Neem de maat van de onderzijde van de luidspreker en zaag twee MDF platen van resp. 8 en 12 mm dik op die maat. Leg tussen die platen een laagje 1,5 mm bitumen en verlijm dat met bijvoorbeeld Bison Montagekit. Boor, nadat de lijm goed gedroogd is, in het hart een gat van 5 of 6 mm. verzink dat gat zodanig dat de kop van een verzonken bout M5 of M6 er geheel in valt.

Maak een identieke voetplaat echter met een afmeting die in de breedte en lengte omstreeks 20% groter is dan de bovenplaat. Lak of spuit alle onderdelen in de gewenste kleur. Monteer de pijp op de onderplaat met de dikste laag MDF tegen de pijp. Zet de voetplaat op de grond en vul hem met droog zand tot onder de moer van de bovenste strip. Monteer daarna de bovenplaat. Om een slipvrije ondergrond voor de luidspreker te verkrijgen kan op de bovenplaat een laag bitumen van 1,5 mm geplakt worden. Monteer aan de onderzijde van de bodemplaat drie rubber doppen. Indien de kamer een betonnen vloer heeft is het zinvol aan de voorzijde 1 (één) spike te monteren (verkrijgbaar in sportzaken voor voetbalschoenen) en de rubbers aan de achterzijde de zelfde hoogte te geven. Indien u deze beschrijving opvolgt laat ons dan weten van uw ervaringen!

Kabels

Kabels in audio spelen een grote rol. Elke soort "geleider" heeft een hoorbaar effect op de geluidsweergave.

Een paar effecten die bij kabels een rol kunnen spelen even op een rijtje:

1. de geleider dient goede geleidingseigenschappen te hebben
2. bij audiotransport door de kabel mag het veld niet (of zo min mogelijk) verstoord worden
3. oxidatie door inwerking van vocht en zuurstof verandert de oppervlaktestructuur.
4. bij toepassing van meerdere geleiders (strands, litze) dienen die geleiders van elkaar geïsoleerd te blijven vanwege de interactie tussen de velden.
5. connectormateriaal dient liefst van dezelfde materiaalsoort gemaakt te zijn als de geleider.
6. Signaalgeleiders bestaan uit twee verbindingen tussen de bron en de verbruiker. Die twee verbindingen dienen liefst gelijksoortig te zijn.
7. Isolatiemateriaal mag geen belemmering zijn voor de te transporteren velden en dient, bij corroderende geleiders, vocht af te schermen.

Alle genoemde punten zijn in de praktijk moeilijk of niet toe te passen. Maar we kunnen wel trachten de kabelverbindingen zo optimaal mogelijk te maken.

We onderscheiden in audio twee soorten kabels, interlinks en luidsprekerkabels.

Hoewel de nu te bespreken maatregelen voor een groot deel op beide soorten kabels zijn toe te passen bespreken we dat toch in twee aparte delen.

Luidsprekerkabels

1. Zoals gezegd dient een kabel goede geleidende eigenschappen te hebben. Beter nog kunnen we stellen dat de oppervlakte van de geleider zo homogeen mogelijk dient te zijn. Zowel bij grotere stromen als bij hogere frequenties verplaatst het signaal zich voor een belangrijk deel langs de oppervlakte.
Zeer goede geleiders zijn onder meer koper en zilver. Zilver is de betere geleider maar heeft het nadeel dat het op relatief korte termijn oxideert. De meeste isolatiematerialen laten vocht en zuurstof door en daardoor "veroudert" elke kabel, maar een kabel met zilveren geleiders zal sneller verouderen.

2. Bij het transport van elektrische audio signalen wordt er in de geleider een wisselend veld opgewekt. Als twee of meer aders worden gebundeld tot een geleider dan zullen die verschillende aders invloed op elkaar hebben. Het gevolg is dan een wisselend "skineffect" afhankelijk van de signaalgrootte. De oppervlakte varieert dus. (Denk aan de kurkentrekkerregel.)
Een andere zaak is dat die velden zich voortbewegen. We spreken dan van een "golffront". Dat golffront beweegt zich voort buiten de ader en dus ook door de isolatie. Vrijwel alle isolatiematerialen belemmeren het golffront. Een van de slechtste materialen is PVC. Een veel beter materiaal is Teflon. Het allerbeste materiaal (en heel goedkoop!) is lucht.

Noot
Bedenk dat veel kabelfabrikanten na de hype van heel veel adertjes per geleider daar inmiddels van terug gekomen zijn. Men maakt nu kabels met minder (dus dikkere) aders en voor een deel worden de aders dan onderling geïsoleerd en pas aan de uiteinden met elkaar verbonden.

3. Bij oxidatie ontstaat een soort halfgeleidereffect. Dat houdt o.m. in dat het signaal een “drempel” ondervindt bij het doorlopen van de signaalvoerende materialen. Iets dergelijks gebeurt ook als verschillende soorten materialen met elkaar verbonden zijn. Bij vrijwel alle versterkers wordt het uitgangssignaal aangeboden via koperen geleiders. Dat kunnen de printbanen zijn, maar ook de wikkeling op de uitgangstransformator en natuurlijk de draadverbinding van de versterker naar de aansluitklemmen voor de luidsprekerverbinding. Hierbij moet ook gedacht worden aan de manier waarop de verschillende delen van het tracé met elkaar verbonden zijn. Vaak zijn dat soldeerverbindingen en dat impliceert al dat er verschillende materiaalsoorten in de signaalweg zitten. Een klemverbinding komt ook wel voor maar dat vormt veelal geen goede verbinding omdat de ader(s) slechts op één punt goed contact maken. Te denken valt ook aan de soort aansluitingen van de uitgang. Die zullen bij voorkeur ook uit massief koper vervaardigd zijn.

Noot 2.
Er zijn uitgangstransformatoren waarbij de wikkelingen vervaardigd zijn uit zilverdraad. In dat geval zal de meest optimale verbinding, inclusief de aansluit terminal, ook uit zilver vervaardigd dienen te zijn. Daarbij kan het nuttig zijn, vanwege de snelle oxidatie, alle verbindingen en verbindingspunten te beschermen met een laklaagje.

4. Het is zaak om een verbinding van versterker naar de luidspreker te maken met kabel waarbij de verschillende aders niet met elkaar in contact staan, behalve aan de uiteinden. De eenvoudigste manier is dan om massief draad toe te passen. Een extreem goedkope oplossing is het toepassen van VD-draad (installatiedraad). Dat draad is verkrijgbaar in diktes van 1,5 – 2,5 en 4,0 kwadraat. In veel huiskamerinstallaties voldoet 1,5 kwadraat goed.
Een nadeel van VD-draad is dat de isolatie uit PVC is vervaardigd en dat belemmerd de voortgang van het golffront. Massief draad met ander isolatiemateriaal is nauwelijks verkrijgbaar.
Een alternatief is het toepassen van wikkeldraad. Bij wikkeldraad is de koperen ader geïsoleerd door een extreem dun laagje zogenaamd emaille. Het huidige “emaille” (glas) is doorgaans een kunststofproduct. Om meer “oppervlakte” te verkrijgen is het mogelijk om de kabel op te bouwen met een aantal dunnere aders wikkeldraad. Nog een stap verder is de kabel op te bouwen uit enkele dikkere aders en parallel enkele dunne aders.
Er bestaat ook een coaxiale zendkabel waarbij de koperen binnenader op afstand wordt gehouden van de omhulling. De isolatie is dan grotendeels lucht. Bij toepassing van deze “Aircom” kabel zijn er per luidspreker twee kabels nodig. De afscherming wordt dan aan de luidsprekerzijde geïsoleerd en aan de versterkerzijde, evt. via een dun snoertje, verbonden met het chassis van de versterker. Een bijkomend voordeel is dan dat de kabel is afgeschermd en ongevoelig voor instraling van hoogfrequente stoorsignalen. Dat laatste geldt vooral voor (zwaar) tegengekoppelde versterkers (en niet voor Hawk producten). Een nadeel van Aircom is de stugheid en het dikke uiterlijk, denk aan de “WAF”.

5. De allermooiste connector is GEEN connector. Vrijwel alle connectormateriaal is gemaakt met een afwijkende kopersoort (legering) t.o.v. koperdraad. Een nadeel is dan dat er oxidatie én een overgang (drempel) gecreëerd wordt in de signaalweg. Als er desondanks geen andere mogelijkheid is dan het gebruik van connectoren neem dan de krimpuitvoering en niet een uitvoering met klemschroefjes of soldeerverbinding.

6. Het transporteren van een elektrisch signaal impliceert dat er gelijke stromen optreden naar en van de gebruiker. Er zijn daarom altijd twee geleiders nodig. In die twee geleiders lopen identieke signalen en stromen. Het is daarom noodzaak om beide geleiders volkomen identiek te maken. Om beide geleiders, dus zowel heen als terug, vormen zich voortplantende velden. Daarom dienen beide geleiders ook op identieke wijze geïsoleerd te zijn.

7. Het oxidatieproces schrijdt voort in de tijd. Bij toepassing van koperen geleiders is het daarom nuttig om de vrije einden elk jaar iets in te korten. Echter het oxidatieproces vinst ook, weliswaar trager, plaats binnen de isolatie. Een termijn van 10 jaar is wel het maximum voor het gebruik van “normale” koperen kabels. Om die reden is het ook nuttig om in wat oudere luidsprekers de bekabeling na verloop van tijd te vernieuwen.
Het “aardige” van wikkeldraad is dat het NIET oxideert. Spoelen en transformatoren van 50 jaar oud vertonen nog steeds geen spoor van oxidatie.
Een goede zaak is het ook om jaarlijks alle connectoren etc. te reinigen met een oxide-oplossend middel. Ook soldeerverbindingen kunnen oxideren. Dat is, met een vergrootglas, zichtbaar en kan verholpen worden door de verbinding opnieuw goed door te solderen. Voorzie soldeerverbindingen eventueel van een dun laklaagje.

25 jaar geleden publiceerden mijn collega van Willenswaard en ik een artikel over het vervaardigen van een zogenaamde “GEB-PTT” kabel. Die kabel bestond uit 1 ader VD-draad en parallel daaraan een 6-aderige telefoonkabel. Bij de laatste zijn die 6 aders gemaakt uit dun massief koper en ze zijn onderling geïsoleerd. Die telefoonkabel werd dan zo’n 10 procent langer genomen dan de VD-draad. De gedachte was dat hogere frequenties zich iets sneller voortbewegen en dat bij voorkeur doen door die dunne aders. De PTT-draad werd om de VD-draad gewikkeld zodanig dat de uiteindelijke lengte identiek werd. Honderden hobbyisten hebben dat voorstel gevolgd en sommigen zijn er tot op heden tevreden mee.

Als u langere lengtes wikkeldraad wilt toepassen probeer dat dan te verkrijgen bij een wikkelbedrijf. De prijs bij zo’n bedrijf is een fractie van wat er in de winkel betaald moet worden.

Reacties op Tips