Bármilyen erősítővel lehet frekvencia átvitelt mérni, ha az átvitele a 20 Hz - 20 kHz tartományban jó. Ez a legtöbb erősítőre igaz. Azonban a kalibrált mérőmikrofon beszerzése elindított egy lavinát: nem szerettem volna, hogy a méréseken az elektronika hatása látszon. Ehhez kalibrálni kell az átviteli láncot a hangkártya kimenetétől a mikrofon bemenetig. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy az erősítő kimenetét vissza kell vezetni a hangkártya bemenetére és meg kell mérni a kimenő és a bejövő jel közti különbséget.
Ez nem is olyan egyszerű!
- Ha az erősítő kimenetén csatoló kondenzátor van, akkor a frekvencia- és fázis átvitele a mélytartományban a rákapcsolt hangszórótól függ. Az egyszerű, szimpla tápos erősítők ilyenek.
- Ha az erősítő D osztályú, a fázis átvitele a magastartományban a kimenetén lévő aluláteresztő szűrő miatt a rákapcsot hangszórótól függ.
- Ha az erősítő kimenete hídkapcsolt, azt nem lehet (egyszerűen) visszaosztani vonalszintű jellé és nem szabad közvetlenül rákapcsolni a vonalbemenetre sem (mivel ez esetben nem föld, hanem negatív feszültség van a hangszóró kimeneten).
A fenti esetekben a mérőrendszer nem kalibrálható. Ami garantáltan jó, az a duplatápos AB osztályú erősítő. Mivel biztosra akartam menni, úgy döntöttem, legegyszerűbb, ha építek egyet. Ez nagyon nem szakterületem, ezért egyszerű IC-s kitet válaszottam, azt nehezebb elrontani. :)
Összetevők
Erősítő modulnak a Mikroshop TDA2050-es kitet választottam. A többi hasonló kit amit találtam mind szimpla tápos volt (csatoló kondenzátor a kimeneten vagy hidalt végfok). A TDA2030 is elég lett volna, de a 2050-nek alacsonyabb a torzítása és a felára minimális.
A tápellátást egy 2 × 9 V-os vasmagos trafó biztosítja, melyet Graetz híddal és tápáganként 2 × 2200 µF pufferkondival egyenirányítok. Ez kb. ±12 V tápfeszültséget ad az erősítőnek. A trafó teljesítménye bőséges, akár sztereóhoz is elegendő lenne.
A GBU8G feleslegesen nagy teljesítményű ide, de alig drágább a kisebbeknél. A korrektség jegyében megjegyzendő, hogy a trafó utáni szekunder körökre is illene rakni egy-egy biztosítékot - ezt én a kevés hely miatt elsumákoltam. Mivel ez egy ritkán, és akkor is felügyelet mellett használt eszköz, ez most nekem belefér.
Az egész egy Z1 A műszerdobozban van, ami nem túl tágas, de azért elfér benne minden. A jobb oldal a tápé, elöl a trafó, mögötte a Graetz és a pufferek. A bal hátsó rész az erősítő modulé, amilyen messze csak lehet a trafótól. A hűtőbordát a hátfalra kívülről szereltem. Ebben az alkalmazásban ez a borda még sok is, de ez volt kéznél. A vonalszintű jel végig a bal oldalon marad, amilyen messze csak lehet a tápfeszültségtől. Az előlap jobb oldalán a hangszóró csatlakozó és kapcsoló található, ezek már nem igazán zavarérzékenyek.
Minimalista a hátlap, tápcsatlakozó, biztosítéktartó (315 mA biztosítékkal) és a hűtőborda van itt. Bekapcsoló gomb nincs, ez egy célszerszám, ha nincs használatban, ki van húzva és el van rakva a helyére.
Az előlapon sincs túl sok dolog: bal oldalon egy jack aljzat, amire közvetlenül csatlakozik a hangerőszabályzó (47 kΩ potméter), jobb oldalon egy hangszóró kapcsoló és hangszóró aljzat. A kapcsoló célja az erősítő leválasztása hangszóró csere vagy a kábelezéssel babrálás idejére, gyakorlatilag ez egy manuális koppanásgátló. :)
Az erősítő elsőre működött, de hozzá tartozik, hogy mindent többször is leellenőriztem illetve mértem, mielőtt tápot adtam neki. Zaja alacsony, búgás nem hallható, méréshez tökéletesen megfelel.
Kalibráció
Miután elkészült az erősítő, a kalibrációhoz össze kell kötni az erősítő hangszóró kimenetét a hangkártya mikrofon bemenetével. Az én esetemben a Behringer UMC22-höz olyan megoldás kell, aminek az egyik vége hangszóró kábel, a másik pedig XLR. Egybe is építhettem volna, de úgy döntöttem, hogy két kábelt készítek: egy szimmetrikus XLR - aszimmetrikus 6,3 Jack (TS) és egy 6,3 Jack aljzat - hangszóró kábelt.
Az XLR-Jack átalakítóhoz sztereó Jacket használtam, mert ez volt kéznél. Mivel a szimmetrikus XLR egy csatornás jel, ezért a Jack gyűrűt nem kötöttem be sehova. A szimmetrikus - aszimmetrikus jel átalakítását a csatlakozók képen ábrázolt bekötésével lehet megoldani:
Tehát az XLR 1-es és 3-as tűjét földre, a 2-es tűt pedig a jellel összekötve, illetve a kábel árnyékolását szintén földre kötve kész is a megfelelő kábel. Az XLR ház földelését nem kell bekötni (az általam használt Neutrik csatlakozón nem is volt erre lehetőség).
A következő feladat a Jack - hangszóró kimenet kábel. A kettő összekapcsolásához azonban először le kell osztani a hangszóró kimenet jelszintjét.
A jelosztó gyakorlatilag egy két ellenállásból álló feszosztó. Teljesítmény itt gyakorlatilag alig megy, ezért 0,25W-os normál ellenállások megfelelnek. A kapcsolás az erősítő felé 1 kΩ impedanciát mutat, amit nagyon könnyen meg tud hajtani. A vonalbemenet felé kb. 10 kΩ az impedancia, ami szintén ideális. Az osztás 1:10 arányú, az erősítő maximális kimeneti feszültségét kb. 0,8 V-ra csökkenti. A két ellenállást kis ügyeskedéssel sikerült a 6,3 mm-es lengő Jack aljzatba beépíteni.
Innentől már minden adott a kalibráció elvégzéséhez. A hangkártya kimenetét össze kell kötni az erősítő bementével, a hangszóró kimenetet pedig a hangkártya mikrofon bemenetével. Ha a mikrofon kimenet fantom tápos, azt előtte mindenképpen le kell kapcsoni. A mérőkábelre ragasztottam egy cetlit, amin egy erre figyelmeztető üzenet olvasható. A jelszinteket úgy kell beállítani, hogy kellően erős legyen, de ne torzítson sem a hangkártya, sem az erősítő.
HOLMImpulse esetén a kalibrációt a Device & Signal fül jobb oldali Calibration szekciójában található, DAC-ADC calibration címke melletti Make gombra kattinva lehet elindítani. A további beállítások megegyeznek a normál frekvencia átvitel méréshez használttal, ennek részleteit a HOLMImpulse leírásban olvashatod.
Ez az elektronika kalibrációs görbéje. A mikrofonhoz kapott kalibrációs görbével együtt immár nincs akadálya a pontos mérések készítésének. Látható, hogy enélkül sem lenne vészesen rossz a helyzet: a fázisban van csak jelentősebb hiba, ott is csak 100 Hz alatt.