Nostromo Valentine

Nostromo Valentine jest niewielkich rozmiarów wzmacniaczem słuchawkowym Polskiej produkcji. Jest to pierwszy produkt marki Projekt Nostromo, z którym miałem do czynienia. Produkty tej firmy mają dobrą opinię i gdy jeden z moich znajomych zaproponował, że przyśle mi swój wzmacniacz słuchawkowy, abym sprawdził, czy dam radę coś jeszcze poprawić w jego brzmieniu, byłem bardzo entuzjastycznie nastawiony, ponieważ osoby które miały okazję słuchać Nostromo Valentine, wypowiadały się o tym wzmacniaczu bardzo pozytywnie.

Valentine jest tanią konstrukcją i nie spodziewałem się po niej wiele, jednak miałem nadzieję, że przy tak pozytywnych opiniach, wzmacniacz zaoferuje coś więcej niż to co wynikałoby z jego ceny. Przed pierwszymi odsłuchami postanowiłem zajrzeć do wnętrza wzmacniacza. Konstrukcja Nostromo Valentine jest bardzo skromna i w uproszczeniu składa się z potencjometru, wzmacniacza operacyjnego oraz układu wzmacniacza słuchawkowego. Implementacja obu układów scalonych jest bardzo prosta i w minimalnym stopniu ingeruje w podawany sygnał wejściownnnny. Osobiście lubię proste rozwiązania, bo każda ingerencja w sygnał zawsze go w jakimś stopniu degraduje, choć dobrze dobrane filtry, potrafią wnieść do brzmienia sporo pozytywnych zmian.

Po złożeniu wzmacniacza przyszedł czas na pierwsze odsłuchy i niestety spore rozczarowanie. Dźwięk który usłyszałem był wycofany, jednolity, wręcz obdarty z dynamiki. W tym dźwięku nie było nic, co mógłbym uznać za pozytywną właściwość. Na początku pomyślałem, że coś źle podłączyłem lub coś się stało z moim źródłem sygnału, jednak wszystko było w porządku. Miałem już nie raz do czynienia z układem TPA6120 i wzmacniaczem operacyjnym NE5532 i jeszcze nigdy nie trafiłem na konstrukcję, która tak znacząco kastrowałaby dźwięk, dlatego wiedziałem, że w Nostromo Valentine można jeszcze sporo poprawić.

Modyfikacje wzmacniacza operacyjnego

W Nostromo Valentine zastosowano bardzo prostą implementację wzmacniacza operacyjnego, bazującą na popularnym układzie NE5532. OPAMP nie pełni żadnej funkcji strojenia dźwięku, służy jedynie do przygotowania sygnału dla układu TPA6120. Postanowiłem zamontować podstawkę pod wzmacniacz operacyjny, aby możliwa była wymiana układów scalonych, a co za tym idzie zmiana brzmienia wzmacniacza. Domyślną konfigurację i strojenie wykonałem dla mojego ulubionego układu MUSES 8820. Zmiany po wymianie wzmacniacza operacyjnego były bardzo pozytywne i dźwięk zyskał w każdym aspekcie. Muszę przyznać, że sam byłem zdziwiony jak duże zmiany zaszły po wymianie wzmacniacza operacyjnego. Możliwe że wynika to z prostej implementacji, która w żaden sposób nie ogranicza wzmacniacza operacyjnego lub po prostu zamontowany egzemplarz NE5532 firmy JRC był słabej jakości.

Następnym krokiem było dobranie odpowiednich dla tej implementacji kondensatorów elektrolitycznych. W tym przypadku najlepiej sprawdziły się kondensatory ELNA SILMIC II o pojemności 47uF/35V. ELNA SILMIC II bardzo dobrze komponują się z układem MUSES 8820, zapewniając dynamiczny i klarowny przekaz. MUSES 8820 ma opinię układu faworyzującego dolne i górne rejestry, jednak w połączeniu z kondensatorami ELNA SILMIC II uzyskuje się dobrze zrównoważone i angażujące brzmienie.

Kolejnym etapem modyfikacji była wymiana rezystorów SMD na rezystory Vishay DALE. Użyłem rezystorów w wersji RN55, ponieważ większe gabarytowo RN60 nie mieściły się pomiędzy obudową i dolną stroną PCB. Rezystory Vishay DALE jak zwykle pokazały klasę, dodając do brzmienia lepszego wypełnienia oraz analogowej nuty. Jeszcze nie spotkałem się z implementacją, gdzie Vishay DALE wprowadziłyby jakieś niepożądane efekty. Zdarzało się, że potrafiły za bardzo złagodzić brzmienie, ale skorygowanie tej zmiany nie jest dużym problemem. Działanie Vishay DALE można porównać do zmiany pogody, kiedy uświadamiamy sobie, że wiatr który cały czas słyszeliśmy w końcu ucichł i nagle dzięki powstałej ciszy zaczynają do nas docierać wszystkie dźwięki, których obecności byliśmy świadomi, jednak teraz są one pełniejsze, bardziej detaliczne, lepiej umiejscowione w przestrzeni.

Ostatnim etapem, prac nad sekcją OPAMPa, był dobór właściwych kondensatorów odsprzegających. Wzmacniacz operacyjny został wyposażony w kondensatory odsprzęgające SMD o pojemności 100nF, jednak postanowiłem dobrać do tego zestawu jeszcze kondensatory foliowe. Jak zwykle użyłem moich ulubionych kondensatorów WIMA MKS2 i w tej implementacji najlepiej sprawdziła się pojemność 68nF, która zapewniła lepszą separację i przejrzystości, a jednocześnie nie odebrała brzmieniu zbyt wiele muzykalności.

Modyfikacje układu wzmacniacza TPA6120

Pierwszymi zmianami, które postanowiłem wprowadzić dla układu TPA6120, były zmiany w zasilaniu. Zasilanie układu wzmacniacza składa się rezystora 10 ohm, kondensatora elektrolitycznego 33uF oraz kondensatora odsprzęgająceno 100nF. Połączenie rezystora 10 ohm i kondensatora 33uF, stanowi jeden z elementów strojenia układu scalonego. Takie rozwiązanie ma za zadanie uspokoić i łagodzić charakter wzmacniacza, jednak mi się ono bardzo nie spodobało. Uważam że elementy generujące moc, niezależnie o jakich wartościach mowa, czy są to mili waty czy waty, nie powinny mieć ograniczonego zasilania, ponieważ powoduje to deformacje dźwięku, a poziom tych deformacji jest zależny od wartości obciążenia.

Dlatego zdecydowałem o usunięciu rezystorów z zasilania i zastąpieniu ich zworą. Postanowiłem również zwiększyć pojemność kondensatorów elektrolitycznych do wartości 220uF, czyli największej możliwej wartości, która mieściła się w obudowie. Efekt był bardzo pozytywny, wzmacniacz zaczął grać zupełnie inaczej, dźwięk nabrał mnóstwo życia i energii. Niestety pojawiły się też negatywne efekty w postaci znacznej nachalność i braku uporządkowania. Spodziewałem się takiego efektu i aby skorygować powstałe wady zmieniłem wartość rezystorów wyjściowych, znajdujących się pomiędzy układem TPA6120 i wyjściem słuchawkowym, z wartości 10 ohm na 22 ohmy. Zanim dobrałem ostatecznie wartość rezystorów wyjściowych przetestowałem różne wartości z zakresu 10-47 ohm i wartość 22 ohmy okazała się najlepszym rozwiązaniem, nadal zapewniając dużą otwartość i dynamikę, a przy tym eliminowała wady powstałe po usunięciu rezystorów z zasilania. Użyte rezystory to oczywiście Vishay DALE w wersji RN55. Na zdjęciach widać zamontowane 4 rezystory. Wynika to z faktu, że nie miałem w swoich zbiorach wartości 22 ohmy w wersji RN55, więc użyłem dwóch rezystorów 47 ohm połączonych równolegle, co dało wartość 23,5 ohma.

Kolejnym etapem modyfikacji było dobranie odpowiedniej wartości kondensatorów elektrolitycznych zasilania układu TPA6120. Pojemność 220uF powodowała zaburzenie równowagi tonalnej i zbyt wysoki poziom dolnych rejestrów. Bas nie był zdeformowany ani dominujacy i podejrzewam, że wielu osobom takie granie przypadłoby do gustu, jednak ja dążyłem do uzyskania jak najlepszej równowagi brzmienia. Zanim dobrałem odpowiednie kondensatory, przetestowałem kondensatory ELNA SILMIC II i Nichicon FineGold o pojemnościach z zakresu 47-220uF. Kondensatory Nichicon FineGold oferowały spokojniejsze, bardziej zrównoważone brzmienie. Jednak ostatecznie wybrałem kondensatory ELNA o pojemności 100uF, które zapewniają więcej energii, otwartości i poczucia obcowania z muzyką w porównaniu do kondensatorów Nichicon FineGold. Polecam przetestować różne warianty kondensatorów, bo wiele zależy od konstrukcji słuchawek i upodobań słuchacza, ale nawet dla otwartych słuchawek pojemność 100uF, zapewnia wystarczającą ilość dolnych rejestrów. Dla słuchawek zamkniętych wystarczy nawet pojemność 47uF.

Ostatnim etapem zmian było dobranie odpowiednich kondensatorów odsprzęgających. W tym przypadku najlepiej sprawdziły się kondensatory WIMA MKS2 o pojemności 47nF. Pojemność 47nF dodała więcej powietrza i poszerzyła scenę, ale jednocześnie nie odebrała plastyczności brzmienia, co czasami ma miejsce, gdy dobierze się zbyt duże wartości kondensatorów odsprzęgających.

Modyfikacje sekcji zasilania wzmacniacza

Będzie to bardzo krótki opis, ponieważ Nostromo Valentine, został zaprojektowany tak, aby na wejście wzmacniacza zostało doprowadzone już przygotowane zasilanie dobrej jakości. W obudowie samego wzmacniacza znalazła się jedynie bateria kondensatorów elektrolitycznych 6x 1000uF/25V.

Miałem pewien dylemat z tymi kondensatorami, bo użyte kondensatory były niewielkich rozmiarów i nic większego nie mieściło się w obudowie. Wszystkie stosowane przeze mnie kondensatory wysokiej jakości, mają dużo większe wymiary od zastosowanych kondensatorów Chong. Okazało się, że jedynym możliwym rozwiązaniem jest użycie kondensatorów Panasonic FC, które posiadają wymiary pozwalające na zmieszczenie w obudowie czterech kondensatorów o parametrach 1000uF/25V, w pozycji lezącej. Pozostałe miejsca montażowe wykorzystałem do zamontowania dodatkowych kondensatorów odprzęgających WIMA MKS2 o pojemności 33nF. Uważam, że ważniejsze od samej sumarycznej pojemności są w tym przypadku właściwości filtrujące kondensatorów, oraz znany mi charakter Panasonic FC, który zapewnił dobrą bazę dla pozostałych zmian. Przy potencjometrze znajduje się jeszcze jeden kondensator, fabrycznie o parametrach 47uF/63V. Wymieniłem ten kondensator na Panasonic FC o parametrach 330uF/35V. Dopuszczalne napięcie tego kondensatora jest trochę za niskie dla maksymalnego dopuszczalnego napięcia zasilania wzmacniacza, które wynosi 32V. Jednak w przypadku zasilania 24V, jest to wartość wystarczająca, a właśnie takie napięcie posiada zasilacz, który trafił do mnie wraz ze wzmacniaczem, dlatego zdecydowałem o użyciu kondensatora o wyższej pojemności i o napięciu 35V.

Zasilacz Nostromo

Wzmacniacz Nostromo Valentine posiada tak niewielkie wymiary dzięki temu, że całe zadanie polegające za dostarczeniu dobrej jakości zasilania, spoczywa na zewnętrznym zasilaczu. Wraz ze wzmacniaczem otrzymałem dedykowany do niego zasilacz liniowy firmy Nostromo. Miałem w planach podjąć się również zmian w tym zasilaczu, aby jeszcze poprawić jakość zasilania, jednak zrezygnowałem z tego planu. Powodem było zbyt wiele błędów konstrukcyjnych, które sprawiały, że jakiekolwiek zmiany były bezcelowe. Same zastosowane elementy nie są najgorszej jakości, jednak ich rozmieszczenie jest kompletnie niezrozumiałe. Sekcja zasilania sieciowego nie jest w ogóle odseparowana i obwody sieciowe przeplatają się z obwodami napięcia wyjściowego w wielu miejscach konstrukcji.

Poniżej w punktach opisane są moje spostrzeżenia, co do konstrukcji zasilacza.

  1. Miejsce na płytce drukowanej gdzie znajduje się gniazdo sieciowe i jednocześnie punkt, z którego wychodzi napięcie wyjściowe. Przewód, którym przekazywane jest napięcie wyjściowe do gniazda wyjściowego znajduje się bardzo blisko przewodów gniazda zasilania. Nie rozumiem po co napięcie wyjściowe jest przeprowadzane na drugą stronę PCB, aby następnie wrócić do gniazda wyjściowego przewodem.

  2. Włącznik zasilania, do którego dochodzi napięcie sieciowe jest umieszczony z drugiej strony obudowy, w stosunku do gniazda sieciowego, przez co napięcie sieciowe niepotrzebnie przechodzi przez połowę PCB. W jakim celu włącznik sieciowy został umieszczony w takim miejscu ? Można go było umieścić przy wejściu zasilania, jest tam dosyć miejsca nad bezpiecznikiem.

  3. Układ stabilizujący został przykręcony do radiatora, bez podkładki izolującej. To sprawia, że radiator działa jak antena i zbiera zakłócenia z przewodów od włącznika sieciowego, znajdującego się tuż obok.

  4. Kolejny punkt gdzie przewód połączony z gniazdem wyjściowym jest blisko przewodów sieciowych, tym razem od włącznika sieciowego.

Taka konstrukcja sprawia, że zakłócenia sieciowe są propagowane po całym zasilaczu. Co ogranicza skuteczność zastosowanego filtru sieciowego. W celu potwierdzenia moich spostrzeżeń, postanowiłem sprawdzić jakie zmiany nastąpią przy zasileniu wzmacniacza z akumulatora 24V. Moje przypuszczenia się potwierdziły, bo zmiany były wyraźne. Lepsza przestrzeń, kontrola, jakość wysokich tonów, lepsza spójność i precyzja, ogólnie bardziej dojrzałe brzmienie. Oczywiście nie ma zasilaczy, które byłyby w stanie całkowicie wyeliminować zakłócenia sieciowe. Ale z mojego doświadczenia w tworzeniu zasilaczy wiem, że można zrobić zasilacz, który niewiele różni się od zasilania z akumulatora. W przypadku zasilacza wzmacniacza Nostromo Valentine wystarczyłoby dokonać kilku zmian projektowych, aby odseparować obwód sieciowy od pozostałej części zasilacza.

Podsumowanie

Podsumowując efekt końcowy zazwyczaj staram się opisać zmiany wprowadzone przez moje modyfikacje w odniesieniu do tego co prezentowało urządzenie przed modyfikacją. Jednak w tym przypadku zmiany były tak ogromne, że ciężko jest się odnieść do tego co było. We wzmacniaczu zmieniło się dosłownie wszystko i to o wiele poziomów. Nostromo Valentine gra teraz jak 3-4 razy droższe od niego konstrukcje. Aktualne brzmienie jest bardzo dynamiczne, zróżnicowane i barwne. Jest w nim dużo powietrza i wyczuwalny klimat i gabaryty sceny. Bas jest zróżnicowany z dobrze zaznaczonymi konturami, posiada dosyć ciepłe brzmienie, ale dobrze zrównoważone i bez problemu radzi sobie nawet z szybkimi utworami, środkowy zakres jest bardzo przejrzysty z duża ilością powietrza i brakiem sybilantów. Górny zakres nie pozostaje w tyle, wysokie tony nie drażnią i są przyjemnie wykończone.

Uzyskane brzmienie można jeszcze poprawić, jeśli wymieni się zasilacz na lepszy. Lepszy zasilacz sprawia, że brzmienie jest jeszcze bardziej dojrzałe, szczególnie słychać to na górnych i dolnych rejestrach, gdzie poprawia się precyzja i kontrola.

Poniżej zamieszczam wrażenia właściciela wzmacniacza po pierwszych odsłuchach, bo to chyba najlepsze możliwe podsumowanie.

To jest właśnie to!  Chodziłem dziś jak na szpilkach, bo bałem się to odpalać…

Na początek włączyłem „Hello” Adele, kilka sekund i szczęka mi opadła, później pojawił się uśmiech od ucha do ucha. Bas jest teraz tak niesamowicie sprężysty, jest go nieco więcej, ale to bas MISTRZOSTWO ŚWIATA! Do tego ma wiele poziomów! Jak to możliwe…? Chwilę później włączyłem sobie „Judith” A Perfect Circle i dostałem gęsiej skórki, gdy Maynard zaczął wyć. Teraz włączyłem sobie mechanicznie grającą kapelę Fear Factory i kawałek „Replica”, który na starej konstrukcji był suchy i zimny, to nagle stał się IDEALNY, z obecnym wreszcie zaskakującym basem, słyszę pracujący bas, cyknięcia talerzy i to powietrze!!! Dynamika skoczyła o kilka poziomów wyżej, bo w tym zamieszaniu słyszę wszystko! Kolejny suchy album „Transgression” i „Mechanize” i nie wierzę co słyszę… Tu już nie ma bezpłciowego grania i ze ściany dźwięków potrafię wyławiać pojedyncze smaczki! Średnica chyba lekko uciekła do tyłu, albo po prostu jest cieplejsza, bo to co słyszę nijak już nie męczy! I teraz to, czego bałem się najbardziej, czyli wysokie tony. Nie iskrzą, nie ma mowy o sybilantach, lekko zaokrąglone, ale to nie przeszkadza, żeby pojawiła się większa holografia i przestrzeń w porównaniu z tym co było. Jestem w szoku jakie to muzykalne! Kawałki, które znam zaskakują co kilka sekund, bo pojawiają się dźwięki, które umykały, lub których nie słyszałem. To co zrobiłeś z tym „pudełkiem”, to jest arcydzieło… Nie spodziewałem się w najśmielszych wyobrażeniach takiego brzmienia. Z jednego z najtańszych wzmacniaczy (chwalonego tu i tam) zrobiłeś rewelacyjnie brzmiące urządzenie. Ilość powietrza w porównaniu z tym co było, jest o wiele wiele większa. Do tego ta dynamika, można wpaść w trans… To co o nim napisałeś, że „tu wszystkiego jest więcej”, to najkrótszy możliwy opis. Poprawiła się stereofonia, głębokość sceny, gra to bardziej rozdzielczo. Na szybko przeskakuję przez różne gatunki muzyki i dosłownie nic już nie gra sucho, czy źle.

Posted by audiopurist