Tweaka responsen i Shure V15VxMR pickup

[Thomas_A]

Hej!

Kan någon vänlig själ hjälpa mig med simuleringar? Anledningen är att Shure's senaste PU inte är absolut neutral (som också är hörbart) med den rekommenderade lasten. Här visas en mätning i jämförelse med den 10 ggr dyrare Dynavector:

Shure

Det finns också simulering här:

simul

Jag kan tänka mig att offra lite ovanför 16-17 kHz för att lyfta responsen från 5 kHz och uppåt.

Nu har jag 220 pF + kabeln vilket är kanske runt 100 pF (totalt 300-350 pF) och 47 kOhm. Jag funderar på att öka resistansen något för att få en större peak, ev höja kapacitansen något ytterligare. Är det någon vänlig själv som skulle kunna göra lite simuleringar på olika laster för att "jämna ut" responsen i 6-15 kHz?

Thomas

[Svante]

Man skulle behöva veta hur utimpedansen på pickupen ser ut för att kunna få till det. Ett alternativ kan ju vara en kompensation vid linjenivå i stället, då är det lättare att få koll på vad det blir. Fast det är förstås inte lika snyggt.

[Thomas_A]

Svante,

3-mV generator at 5-cm/s
0.425-mH inductance
1000-ohms resistance


47k-ohms recommended load resistance
250-pF recommended load capacitance

Själv har jag nu ca 320 pF. Funderar på att ex prova 430 pF (330 + 100 tonarmskabel). Visst, negativt är lägre resonans och att responsen dyker över 15 kHz, men höjer kanske responsen mellan 5-15 khz istället. Men hur mycket blir det jämfört med 250 pF och 320 pF, det är frågan? Och om jag behåller 320 pF och höjer resistansen till ex 60-70 kohm, hur ser det ut då?

[Thomas_A]

425 mH ska de vara....

[Morello]

med 0.425 H är det nog en god idé att lasta det högohmigt. Kanske bortåt 300 kohm

[Svante]

Mjaha, det här har jag aldrig gjort förut, men om man nu antar att utimpedansen är 1k+425mH * så bildar den tillsammans med 250 pF och 47 kohm ett lågpassfilter på 15kHz och Q=1.1. Man kan påverka Q-värdet genom att ändra 47-kohmslasten. Ett större värde ökar Q-värdet proportionellt. Detta skulle kunna hölja nivån vid 15kHz , men knappast vid lägre frekvenser. Du kör med större lastkapacitans, vilket borde ge dig en lägre övre gränsfrekvens, 430 pF torde ge brytfrekvensen 12kHz i stället. Ingen katastrof, men kanske heller inte vad du vill.
Om du vill lyfta högfrekvensområdet över 5 kHz med 3 dB borde man kunna lösa det med en serie-resistans parallellt med en kondensator i stället. Om vi antar 47 kohm last, så kanske 14k serieresistans och 33kohm lastimpedans blir lagom, det skulle dämpa 3 dB. Den dämpningen kortsluts med en konding på 1/(2pi*14kohm*5kHz)=2.2nF.

Allt är lösa idéer, och måste förstås provas och mätas.

*Jag är inte säker på att utimpedansen verkligen ser ut så här, det finns ju mekaniska komponenter i en pickup som borde kunna synas i den elektriska impedansen, á la högtalare. Men om detta vet jag intet.

[Morello]

Mjo, men man behöver ju inte lasta pickupen med 250 pF. Den fundmentala resonansen av massan och styvheten hamnar normalt en bit under 15 Hz, så den kan vi bortse ifrån.

Jag har konstruerat försteg för andra induktiva givare (elbas) och en sådan bör ingalunda lastas hårdare än 500 kohm. Redan vid 100 kohm är avrullningen högst påtaglig

[Svante]

Morello: Jo, visst finns det en resonans i närheten av 15 Hz, men det finns andra resonanser också. Tex mellan nålens massa och fjädringen mot spårväggen. Det hamnar högre upp. Det finns säkert böjmoder i armen också. Det vore intressant att se en verklig uppmätt pickupimpedans.

[Thomas_A]

Den mekaniska ligger på ca 35 kHz. Att lasta den med 300 kOhm ger visserligen stor potentiell bandbredd men det borde ändå begränsas av kapacitansen och ge peaks.

Eftersom det är en traditionell MM PU så kommer den elektriska resonansen ligga mellan 10-20 kHz. Skulle ju kunna lägga den högre och fixa höjningen med något annant ingrepp som Svante säger. Men då måste jag ha mer på fötterna...

Thomas

[Johan_Lindroos]

Annars Thomas, så kan du prova Ortofon OM40 med det ombyggda ingångssteget i Sentec PP9 som presenterades i någon gammal MoLt. Jag vill minnas att frekvensgången blev extremt bra (rak). Fast det är klart, det vore kul om en bras lastdimensionering för V15xmr togs fram... Shuren skulle nog kunna passa min Ittok-arm.

[Thomas_A]

Tja,

OM40 är ju bra, men den kommer inte att fungera med min arm (Akito). Shure'n har fördelen med dämpborste och rengörare som är mkt effektiv och gör tonarmsanpassningen bättre. Samt att nålslipning och nålröret är av något skarpare dignitet än OM40. Vad det i praktiken betyder vet jag dock inte, men jag har ju provat OM30 i många år och den är OK, men tycker att distorsionen med Shuren är väldigt låg och bra.

AT-OC9/II verkar annars vara en ganska fin MC variant som kan fås relativt billigt från US. Dock har jag hört rykten om att kvaliteten inte är så jämn i deras produktion, med bl a varierande längder på nålröret.

Alt. lastar man den bara med kabelkapacitansen (≈100 pF) vilket ger en bryt f på 24.4 kHz och 65 kOhm som last. Sen får man höja responsen succesivt över 2 kHz med något krets (+3 dB vid 10 kHz, +1 dB vid 5 kHz, exempelvis). Nån som har ett förslag som skulle kunna implementeras? Är Svantes förslag något eller får man problem med saker i serie? Jag har schemat på RIAA kretsen men får avvakta att lägga in den till ikväll.

Det skulle vara mkt bra med ett steg som är "perfekt" optimerat till Shure V15VxMR.

T

[Thomas_A]

Kollade på schemat nu och så här ser det ut: Direkt efter ingång sitter ett motstånd på 15 kOhm (15R?). Efter detta följer en last där det sitter en konding på 220 pF mot jord efter kondingen sitter ett seriemotstånd på 1K samt efter motståndet sitter det ett lastmotstånd på 47 kOhm mot jord. Den senare kretsen kanske då kan moddas för att "lyfta" responsen mot högre f. Klipper jag kondingen så har jag 100 pF i kabeln kvar. Då har jag bara ett seriemotstånd (1K) och ett parallellmotstånd (47 kOhm) kvar som jag kan leka med + att sätta någon konding i serie över seriemotståndet. Antar jag 100 pF får jag en brytpunkt på 24.4 kHz och banbredd på 24.4 khz med 65 kOhm last. Eller ska jag utnytta ingången där det sitter en 15K motstånd för att lägga kondingen?

Tips???

Thomas

[Morello]

15R betyder normalt 15 ohm. Står det 4R7 betyder det 4.7 ohm osv.

Lite lustigt att shuntkondingen sitter före seriemotståndet om 1 kohm.

Nackdelen med mostånd i serie är att bruset ökar. Pickupens serieresistans på 1 kohm ger ett brusbidrag på 4nV/rt(Hz). Ökar man detta till 2 kohm med ett motstånd blir brusbidraget 5.65 nV/rt(Hz). En sådan krets som Svante tipsade om bör alltså läggas efter RIAA-steget eller möjligtvis implementeras i återkopplingen.

Jag tror det bästa är att mäta upp frekvensgången med snudd på olastad pickup och sedan införa lämpliga lastimpedanser.

Thomas, jag tror jag fått schemat av dig förut men kan inte hitta det. Kan du maila det?

[Thomas_A]

Morello,

jag har det här:

http://hem.bredband.net/b113928/Puc5rpre.pdf

Det försvann en sak i den som jag ser i konverteringen till pdf; lastkondingen på 220 pF.

T

Korr...fel i adress

[Thomas_A]

Hmm...tror jag sade fel innan....först kommer lastresistans sen ett seriemotstånd sen en parallell konding.

[Svante]

Nackdelen med mostånd i serie är att bruset ökar. Pickupens serieresistans på 1 kohm ger ett brusbidrag på 4nV/rt(Hz). Ökar man detta till 2 kohm med ett motstånd blir brusbidraget 5.65 nV/rt(Hz). En sådan krets som Svante tipsade om bör alltså läggas efter RIAA-steget eller möjligtvis implementeras i återkopplingen.

Tänkte inte på det... Det är klart att bruset är viktigt här. Så om man bygger allt själv är det förstås fiffigt att göra kompensationen i förstärkaren. Jag skulle nog göra det så att det är lätt att plocka bort när man byter pickup.

[Morello]

Nu ska vi ser här. Motståndet på 47 kohm kan man inte gärna öka eftersom NE5532 är en OP med bipolär ingång. Den drar cirka 200 nA DC på ingångarna. Vill man öka motståndet till mer än 100 kohm är det rimligt att byta OP'n mot en JFET-typ, men då måste man välja en lågbrusig typ. (bias-strömmen multiplicerat med 47 kohm ger offseten) TL072 duger inte. En OPA2134 kan fungera. Den kommer att ge ungefär samma brus om pickupens impedans är runt 1 kohm. Med mer högohmiga pickuper vinner man brus genom att byta till 2134. Någon typ av RF-filter måste man ha. Här blir det konflikt mellan å ena sidan brus och bandbredd, å andra sidan RF-instrålningen. Byter man till 2134 kan man tolerera lite mer RF, då den har högre slewrate. Kanske 100 pF efter 1 kohm kan fungera. Tål man lite mer brus kan seriemotståndet ökas lite.

[Svante]

Hmm... Jag är lite mosig i huvet just nu så jag orkar inte härleda öveföringsfunktionen för steget, men sådär mellan tummen och pekfingret borde man kunna dela upp 91-ohmsmotståndet i två seriekopplade motstånd, tex 68 och 22 ohm, och parallellkoppla 22ohmsmotståndet med sådär 1uF. Det borde ge 3dB diskantlyft, men man skulle behöva räkna lite noggrannare för att hamna mitt i prick. Har nån en bra simulator, så...

Om jag inte minns fel så ger en sån här koppling ett diskantlyft för de allra högsta frekvenserna (15k+) jämfört med RIAA-standarden.

[Thomas_A]

Svante, vad blir effekten från 2 kHz? Min tanke var att i så fall lyfta kanske 0.5-1 dB vid 5 kHz, 2-3 dB vid 10 kHz.

Sen kan man ju finjusterna med last, bandbredd och Q.

Någon som kan simulera?

Vore mycket tacksam (ett smått konsultarvode kan avyttras om så önskas... )

[Morello]

Schema:




Avvikelse från RIAA-standard:

[Thomas_A]

Morello,

en får tacke! Ett litet fall vid 5-20 kHz är alltså redan inbyggt, även om det är litet, ca 0.2 dB?

Nu undrar jag om man det går att tweaka så att responsen avviker så att den höjs successivt från 2 kHz så att den höjs 0.5 dB vid 5 kHz och 1.5 dB vid 10 kHz? Vilken komponent(er) är det man ska attackera?

Ligger inte en av "knäpunkterna" för RIAA standarden vid ca 2 kHz ?

Vilken whiskey gillar du bäst?

[Svante]

[Thomas_A]

Tackar Svante!

Själv har jag inte Excel här just nu men får prova det imorgon. Din koppling var alltså förändring i 91 ohm motståndet? Snart ska det testas lite...hehe kul. Det blir kanske sväng förbi ELFA imorgon. Med detta kan man ju optimera responsen för just Shure V15VxMR OCH lägga RC så att den elektriska resonansen hamnar högre, ex 24 kHz.

Mätningar kommer att komma.

Är skyldig dig och Morello en liten present...

[Svante]

Tackar Svante!

Själv har jag inte Excel här just nu men får prova det imorgon. Din koppling var alltså förändring i 91 ohm motståndet?

Jajustdet. Du kan se i excelarket, där finns det R0-R3 och C0-C3, du ser på värdena vilket som är vilket. Kurvan jag visade var med 22 ohm, 68 ohm och 1uF, kanske ska kondingen ökas till 2 uF, men prova själv som sagt.

Är skyldig dig och Morello en liten present...

Nädå, det var bara kul att damma av RIAA-kunskaperna.

[Thomas_A]

Tack för all hjälp. Notera att jag återigen skrev fel och rättade från kohm till ohm...du hann dock svara med quote med kohm..


Nu ska det sovas...




T

[Harryup]

Bäst att kolla med en mätskiva eftersom era simuleringar "kan" påverkas av alla mekaniska egenheter i systemet inklusive nålens slipning.
Så teori o praktik är en välbehövlig kombination vid skivspelarmek.

[Thomas_A]

Harryup,

mätning av Shure V15V-MR har visat sig snörrät. Det var en artikel i en finsk tidning. V15VxMR var dock något sluttande mot högre frekvenser.

Detta konfirmerades också av John Elison på vinyl asylum. Jag har också mätt med Cardas skiva mha 1-30 kHz svep och statiska toner och sätt att den sluttar något.

Ang. AA Puccinis RIAA steg såg jag i en HiFi tidning att RIAA var inom ±0.2 dB mellan 20-20,000 Hz elle liknande. Stämmer bra med Morello's simulering.

[Johan_Lindroos]

Då kanske V15V-MR är ett bättre köp?

Thomas, vet du vad som skiljer mellan den och V15xmr, hållbarhet, distorsion, fjädringsmjukhet, spårningsförmpga, m.m.?

[Morello]

Genom att byta kondingen på 10 nF till 6.8 nF flyttar vi polen vid 2.28 kHz(borde vara 2.123 kHz) till 3.44 kHz, vilket ger följande frekvensgång:

[Harryup]

Thomas_A
Shure'n kan säkert vara mycket bra, fast jag tänkte nog mera på hur den beter sig i just din skivspelare innan man slår fast exakt hur skall kompenceras för.

[Thomas_A]

Johan,

V15V-MR var alltså den föregående modellen och är utgången. "X" är förändringar internt som förmodligen gjorde PUn billigare att tillverka men med fallet över 2 khz som resultat. I övrigt är de identiska.

Morello,

tackar. Den lösningen är ju enklare att utföra på kretskortet. Det ska provas.

Harryup,

det är inte så mycket hos skivspelaren som påverkar i övrigt om man tänker på frekvensgång i högre regioner. Resonansfrekvensen hos nålarmen ligger på 35 kHz. I lägre regioner påverkar ju den fundamentala resonansfrekvensen. Skivspelaren påverkar hur vibrationer påverkar avspelningen, och det kan/bör man inte påverka med RIAA-kurvan.

[Svante]

Genom att byta kondingen på 10 nF till 6.8 nF flyttar vi polen vid 2.28 kHz(borde vara 2.123 kHz) till 3.44 kHz, vilket ger följande frekvensgång:

Den tanken slog mig också, och det kanske är vad som behövs. Vill man att lyftet ska börja högre än 2.2kHz funkar det dock inte.

[Thomas_A]

Hmm....ja...Morellos lösning 1 kanske börjar för tidigt. +1 dB vid 3 khz eller?

[Svante]

Vill du kan du ju faktiskt prova Morellos förslag med excelskiten jag gjorde igår. Se bara till att "mina" motstånd blir 91 ohm effektivt genom att sätta ena motståndet till 0,0001 ohm eller nåt (sätter du 0 går det säkert åt skogen).

[Thomas_A]

Jag hittade en siffra på Ortofon OM40 rek last enligt IÖ på google. Där står det 195 pF/42.8 kohm som skulle ge 20-20,000 Hz ±0.5 dB. PUns värden är 1 kohm och 580 mH, vilket innebär att en hel del resonanser måste "utnyttjas" för att få denna frekvensgång.

Om detta nu stämmer. Men jag skulle tippa att det är bättre att försöka lägga resonanser så högt i f som möjligt och få en rak frekvensgång utan hjälp av elektriska eller mekaniska resonanser.

Nu har ju många diskanthögtalare sina resonanser 10-20 kHz (utom metalldomar etc) men det borde inte skada att lägga resonanser så högt som möjligt om man kan få en rak frekvensgång utan resonanser.

Om jag inte nämt det förr, Shure V15VxMR's berylliumnålarm har sin mekaniska resonanta topp vid ca 35 kHz. Vid en last på 100 pF och 65.2 kohm fås den elektriska resonansen vid 24.4 kHz. Tweakar man RIAA lite kanske man kan få en rak respons upp till 30 kHz.

Jag ska se om jag hinner köpa några komponenter denna vecka. Hann tyvärr inte förra veckan...

[Thomas_A]

Jag följde till slut Morello's förslag men ändrade totala kapacitansen till 9 nF. Responsen blev ett lyft på en sisdär 1.4 dB högst upp. Skillnaden kan ses här:



Nu låter det!

Tackar för all hjälp!

Thomas