Mini sistema High-End

[Raul_77]

Me temo que el título peca (bastante) de pretencioso. En realidad expresa lo que me gustaría, otra cuestión es que lo consiga. Lo que sí está claro es que el primer paso para lograr algo es empezar.

Cuando me inicié en este trabajo mi idea era más o menos la de mucha gente, conseguir un buen equipo de sonido por unas 100.000ptas, que era más o menos el precio de un equipo básico compuesto por un plato, un amplificador y un par de altavoces. El hecho de dedicarme a esto cómo profesión me dio la oportunidad de escuchar mucho, mucho material, buena parte o la mayoría totalmente fuera de mi alcance y de la mayoría de la gente. La realidad se impone y pronto me di cuenta de que no había nada satisfactorio por menos de un millón de pesetas... la cosa no ha cambiado mucho.

Se han dado perfecta cuenta de ello, por ejemplo, todos los que han podido escuchar un Leben, no suena en absoluto cómo un Rotel o un Nad básicos de 400€. Lo expresó perfectamente Enguera en su post sobre el Auralic y los HD800: 'aquello era ese sonido que siempre busqué pero nunca encontré''El detalle, absolutamente abrumador, ya no tengo que subir el volumen y tener esa falsa sensación para oír el microdetalle'

A lo largo de los años he tenido la suerte de poder escuchar en unas cuantas ocasiones equipos que te llevaban hasta ese punto: simplemente te sientas y escuchas música, no te planteas nada más. Eso es lo que yo entiendo por un equipo High-End. No tiene una connotación económica, pero habitualmente son caros, o al menos no están fácilmente al alcance de la mayoría.

En realidad no es muy difícil hacerse con un sistema High-End por cantidades bastante razonables. Cómo amplificador uno puede hacerse con un JLH 10W, que se puede conseguir sin problemas en forma de kit en Ebay. O un Pass Zen (https://www.passdiy.com/project/amplifiers), o el que les ha ganado a todos, el SEWA (http://www.diyaudio.com/forums/attachments/pass-labs/64865d1148818676-sewa-seven-watt-amplifier-sewarb.sch.pdf)

El problema (en lo económico) es que son todos en clase A, por lo que necesitan de grandes alimentaciones y refrigeración, y el 'hierro': transformadores, disipadores, acostumbran a ser lo más caro de un amplificador. Al final también se salen del precio de un sistema básico.

En realidad lo que pretendería sería una especie de actualización de esto:

http://wega.we.funpic.de/hs15s/

Fue el sistema de iniciación de mucha gente (yo entre ellos). Tenía un amplificador de pequeña potencia, unos 4W, y unos altavoces 'full-range' en un montaje 'open-baffle'. De los altavoces hablaré después, primero el amplificador.

El amplificador que más haya sido considerado el mejor disponible actualmente es el darTZeel... pero de barato no tiene nada. Lo que sí está claro es su criterio de diseño: sin realimentación global, sí se permite realimentación local, y funcionamiento principalmente en clase AB. El resultado es auténtico High-End.

Para (intentar) conseguir sonido High-End a muy bajo coste habría que aceptar algunas limitaciones, la principal es la potencia, sin embargo no es necesario renunciar a la calidad de sonido, o al menos se podría mantener muy alta. La idea sería un amplificador de unos 5W por canal, sin realimentación global y trabajando en clase AB; esto último permitiría mantener muy bajos los costes,ya que necesitaría mucha menos alimentación que si fuera en clase A, y cómo disipador podría incluso usarse el mismo chasis en donde se monte.

Hasta aquí la parte de los 'sueños'. --->

[Raul_77]

---> El paso siguiente es el habitual: recurrir a 'San Google' para ver si existe ya algo cómo lo que busco... y en principio no encuentro nada.

Lo siguiente: 'dar la paliza'. Consultar a alguno de los Ingenieros con los que mantengo o he mantenido algún contacto en el pasado, y consultar en algún foro profesional por si a alguien le resultaba interesante el tema. Pero 'Googleando' un poco más, me encontré con esto:

http://phonoclone.com/diy-sapp.html



Que es un amplificador para auriculares, o sea, que no es lo que buscaba pero sí utiliza la estructura que busco: sin realimentación global. Hay pocos, muy pocos esquemas sin realimentación. Además funciona en clase A, que tampoco está entre las características deseadas. Sin embargo, si se pudiera hacer trabajar en clase AB, los transistores de salida podrían entregar los 5W que busco para conectarlo a unos altavoces.

Ya se sabe que por intentarlo no se pierde nada. Dicho y hecho, me puse en contacto con el diseñador y le expliqué lo que pretendía. Richard Murdey ha resultado ser una persona de una extrema amabilidad y me ha explicado cómo adaptar su diseño para usarlo cómo un pequeño amplificador para altavoces, respondiendo a toda cuanta pregunta se me ocurrió. El resultado es este:

http://www.mediafire.com/download/6kzhdz6gp7oshgo/RJM_5WS.pdf

La diferencia es muy poca, sólo es necesario incrementar algo la ganancia y eliminar la resistencia de salida de 47 ohmios. Tampoco se utiliza la alimentación estabilizada y se sustituye por la típica en los amplificadores de potencia, a base de rectificación y filtrado. La etapa de salida trabaja en clase A hasta 20mA y luego cambia a clase AB.

La ausencia de realimentación global evita el que quizá sea el peor defecto de la realimentación, el actuar cómo una entrada, permitiendo que indeseables señales parásitas: la Fuerza Contra Electro Motriz del altavoz, las altas frecuencias captadas por los cables de altavoces al actuar cómo antenas, y las variaciones en continua, perturben el buen funcionamiento de la etapa de ganancia, manteniéndola así bien aislada y encargándose la sección de salida de bregar con ellas, para lo que está mejor preparada. Se había hablado algo de este tema aquí:

http://www.mediafire.com/download/ln2lngm51n4/MythBusters.pdf

Naturalmente el circuito puede ser variado casi a nuestro gusto:

-Si se necesita más, o menos, ganancia puede variarse el valor de la resistencia de 22k o de la de 1k.

-Para entregar 5W sobre 8 ohmios se necesitan 0,8A, los BD139/140 pueden manejar hasta 1,5A.   Pero para entregar 5W sobre 4 ohmios se necesitan 1,1A, ya quedaría muy justo, mejor usar los BD131/132, que pueden manejar hasta 3A.

-Para 8 ohmios usar un transformador de al menos 40VA (más VA, mejor), para 4 ohmios al menos 60VA (más VA, mejor). Naturalmente se puede incrementar la capacidad de los condensadores de filtrado. También el número de redes RC, o el valor de la resistencia para reducir el rizado de la alimentación, en cualquiera de los dos casos habría que incrementar el valor de la tensión que entrega el transformador para compensar la mayor caída de tensión.

-El operacional lleva una alimentación simple a base de regulación zener, naturalmente se puede mejorar usando algo cómo una regulación shunt con TL431. La resistencia de 100 ohmios está pensada para un consumo de 20mA, quizá he sido un tanto generoso, si se ve que es suficiente con menos consumo, se puede incrementar a 150 ohmios, o incluso a 220 ohmios.

-La resistencia de 3k9 pone 'opcional' porque quizá sea mejor construir el circuito sin ellas (una por canal), y una vez que se haya escuchado probar con ellas a ver si se nota mejora en el sonido, o no. Su función es polarizar en clase A el integrado, pero también añadirá algo de ruido de la alimentación en la salida de ganancia, mejor probar cómo va mejor.

-El operacional que lleva el circuito original es un OPA134 (OPA2134 en configuración doble) que, al menos para mi, simplemente 'cumple', no es de mis preferidos en cuanto a calidad de sonido. El AD823 que he puesto en el esquema es un operacional doble (con uno ya tenemos para un amplificador estéreo) que suena realmente bien, mucho mejor que el OPA2134, por prácticamente el mismo precio.

-Otra opción, y quizá mi preferida, sería usar un JRC4556 cómo en el RA1, me gusta mucho (mucho) cómo suena y haría fácil la construcción. Busca uno por Internet fotos del RA1 y construye la etapa de ganancia con la misma topología de circuito impreso, y la salida de cada canal se conecta a su correspondiente etapa de salida; la sección de ganancia podría situarse en el centro de un circuito impreso y las dos salidas a los costados, lo que dejaría un montaje muy limpio. Desde luego si el trabajo de la sección de salida es lo suficientemente transparente, y consigue trasladar la calidad de sonido de un RA1 a la reproducción con altavoces, el propósito podría considerarse conseguido.

Todavía no lo he construido y seguramente tardaré, pero el esquema está aprobado por su diseñador y ha sido simulado sin evidenciar ningún problema. Dado su bajo coste, ya que prácticamente se puede construir con lo que tengamos por los cajones, es una buena base para empezar a experimentar.

Tengo un segundo posible esquema, que iba a ser el primero pero he preferido dejarlo en segundo plano, porque aunque tiene algún detalle que me gusta más, cómo el no usar operacionales, es más complicado de construir, sobre todo a nivel de ajustes ya que es necesario disponer de un tester, u generador de BF y un osciloscopio para dejarlo bien a punto. Este que he puesto no necesita de ningún ajuste para funcionar desde el primer momento.

[Raul_77]

Escoger unos altavoces para un amplificador así tampoco tiene mucha dificultad, buscando un poco por la red se encontrarán muchos diseños adecuados. Mi preferencia está en los larga banda (full-range) sin ningún tipo de filtrado. Por ejemplo:

http://www.fostexinternational.com/docs/speaker_components/pdf/FE126En.pdf

http://www.fostexinternational.com/docs/speaker_components/pdf/FE166En.pdf

Que con rendimientos de 93-94db permiten obtener con 5W más presión acústica que con una pareja de LS3/5A, que es más que suficiente.

Pero hay un tipo de diseño que es mi preferido: los 'open baffle'. Con su extrema claridad de sonido, y sobre todo su excelente reproducción espacial, dejan atrás a todos los diseños basados en 'cajas', que comparativamente suenan confusos y emborronados, sobre todo en el grave. La idea es algo así:



Lo que nos dejaría con un pequeño sistema 'desktop', o para una escucha en campo cercano, pero con una gran calidad de sonido por poco dinero. Encontrar un diseño adecuado será el próximo paso.

Considero esto cómo un proyecto a muy largo plazo, pero espero que al final habrá un gran equipo accesible a la mayor parte de los bolsillos.

Saludos, Raúl

[feraldi]

Promete y mucho este hilo Raúl, habrá que seguirlo de cerca.

Muchas gracias por compartir tus conocimientos con nosotros. Un abrazo.

[Eferbel]

Desde hace unos años tengo ganas de meterme en un proyecto con open baffle y altavoces full range. Ese que has puesto me parece un buen punto de partida para experimentar con ese tipo de construcciones.

[Arkadi]

Entretenidisimo hilo Raúl, haces que uno se sienta como si se embarcara en una aventura.
Gracias.
A.

[Enguera]

Gracias Maestro. Cuanto aprendemos de ti!!!

Un Abrazo.

[caromire]

Por hilos como este es por lo que da gusto estar por aquí.

Gracias Raúl.


Saludos

[hitoridekimasu]

Justo estaba pensando en meterme con algo así. Gracias por las ideas.

Un saludo

[mapufre]

Pues la verdad es que tiene una pinta maravillosa Raúl, muchas gracias por compartirlo.

Saludos.

[Bec]

Un hilo muy interesante. Lo seguiré de cerca.
Gracias Raúl.

[Raul_77]

Hola a todos,

Por lo que parece nadie se ha dado cuenta de que esto no es un simple concepto, que el esquema del amplificador ya existe. Se descarga aquí:

http://www.mediafire.com/download/6kzhdz6gp7oshgo/RJM_5WS.pdf

Hola Hitori,

Pues si le haces alguna mejora, por favor, ponla aquí.

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Lo que yo he puesto tiene que hacérselo todo uno, pero si alguien prefiere un producto ya completo una buena opción podría ser esta. Le haría falta además un previo:

http://www.diyaudio.com/media/pdf/amp-camp-amp-number-one.pdf

http://www.diyaudio.com/store/amplifier-kits/amp-camp-kit-15.html

http://www.diyaudio.com/forums/diyaudio-store/221212-amp-camp-amp-1-pictorial-build-guide.html



Saludos, Raúl

[abroba]

Raul, ya sabes que soy un auténtico negado por todo lo referente a técnica y electrónica. Ignorancia total.

No sé si esta consulta viene bien en este hilo, no quisiera entorpecerlo, o la pongo mejor en otro sitio. Ya me dices. ¿Podrías explicar lo más sencillamente posible qué son la REALIMENTACIÓN GLOBAL - LA REALIMENTACIÓN LOCAL - LA CLASE AB?

El amplificador que más haya sido considerado el mejor disponible actualmente es el darTZeel... pero de barato no tiene nada. Lo que sí está claro es su criterio de diseño: sin realimentación global, sí se permite realimentación local, y funcionamiento principalmente en clase AB. El resultado es auténtico High-End.

Gracias por todo Raul. Es un placer compartir foro contigo. 

Salu2!

Abel

[Dimante]

Vaya hilo...
Gracias, Raúl, es un placer leer cosas así. Y también a Abroba, porque ha preguntado justamente lo que más dudas me provoca.
Lo seguiré con interés.

[balrogg]

Pues otro que se apunta al hilo, y con ganas de usar el soldador.  Esos altavoces "open bafle" me parecen muy interesantes y apetecibles.
Gracias por compartir tus conocimientos.