Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Hauptboard mit RIAA Entzerrung
- MC Vorvorverstärker
- XOno MC Vorvorverstärker
- Audiophile Bewertung
- Update 2022
Einleitung
22. April 2018
Seit 2005 beschäftige ich mich mit der XOno Phono-Vorstufe von Pass Labs. Nun war es an der Zeit, die über die Jahre gesammelten Erfahrungen in die Entwicklung eines eigenen diskreten Phono-Vorverstärkers einfließen zu lassen: der RStAudio DPV1.
Er ist aus der Erkenntnis entstanden, dass sich die XOno schaltungstechnisch doch verbessern lässt, und er trägt natürlich die Gene dieser hervorragenden Phono-Vorstufe in sich. Zudem wollte ich sehen, was sich aus einem optimierten Design dieser Schaltungstopologie herausholen lässt.
Die folgenden Punkte enthalten die wesentlichen technischen Features für die Entwicklung der DPV1:
- DC Kopplung vom Eingang bis zum Ausgang
- gemischt passive (75μs) und aktive (318μs, 3180μs) RIAA Entzerrung
- diskrete Verstärkerstufen
- 2 steckbare MC Vorvorverstärker
- diskrete Spannungsregler
- alle einstellbaren Zustände per Relais schaltbar
Auch wenn mir die Schaltpläne nicht vorliegen, wird es Ähnlichkeiten und Übereinstimmungen mit der XP-25 und der Xs Phono-Vorstufe von Pass Labs geben. Auch diese beiden Phono-Vorverstärker sind Weiterentwicklungen der XOno.
am 10.04.2018 hat der DPV1 den Platz meiner XOno im VV5 übernommen
Kurz nach der ersten Veröffentlichung dieser Seite erhielt ich bereits einige Anfragen für diese Phono-Vorstufe. Der Nachbau ist jedoch ziemlich schwierig, da 28 Stück 2SK170BL und eine ebenso große Anzahl an 2SJ74BL – zum größten Teil auch noch gematched – benötigt werden. Zudem sind die Relais nur über eine Mikrocontroller-Schaltung ansteuerbar. Deshalb werden meine beiden DPV1 Boards Einzelstücke bleiben. Eine Veröffentlichung oder Weitergabe von Schaltplänen oder Layout-Daten wird es nicht geben.
Hauptboard mit RIAA Entzerrung
11. April 2018
Das Hauptboard ist so konzipiert, dass es exakt die Größe und die Bohrlöcher meines XOno Boards im VV5 Vorverstärker hat. Somit kann ich das Board direkt und ohne größere Umbauarbeiten ersetzen. Lediglich die Software im Mikrocontroller muss angepasst werden.
Auf diesem Board befinden sich die folgenden Komponenten :
- Steckplätze für 2 MC Vorvorverstärker
- passiver 75μs Eingangsfilter
- diskreter Verstärker mit 40dB Verstärkung inkl. RIAA Entzerrung (318μs, 3180μs)
- diskreter invertierender Verstärker zur Erzeugung des symmetrischen Ausgangssignals
- zwei Servo-Regler zur DC Stabilisierung der diskreten Verstärker
- passive niederohmige 50kHz Tiefpaßfilter am Ausgang
- DC Versorgungsspannungseingang mit CLC Filterung
- diskrete Spannungsregler mit optimierter Schaltungstopologie
- digitale Steuerung aller Relais
Bei den Verstärkern handelt es sich um diskrete Operationsverstärker, die sich lediglich in ihrer jeweiligen Gegenkopplung unterscheiden. Der Eingang dieser Verstärker wird durch einen rauscharmen JFET-Differenzverstärker mit Kaskode gebildet. Die Ausgangsstufe wird aus klanglichen Gründen mit hohem Ruhestrom betrieben, weshalb entsprechende Kühlkörper auf dem Board notwendig sind. Zudem gibt es zwei Stromquellen am Ausgang, die für einen Single-Ended Class-A Betrieb bei kleiner Aussteuerung sorgen. Aufgrund des Einsatzes der Servo-Regler kann auf Koppelkondensatoren an den Ausgängen verzichtet werden.
Auf dem Board befinden sich zwei Steckplätze für Vorvorverstärker. Diese werden auf jeden Fall beim Einsatz von MC Tonabnehmern benötigt, da eine zusätzliche Verstärkung erforderlich ist. Aber auch beim Einsatz eines MM Systems bräuchte es wegen des passiven 75μs Filters am Eingang mindestens einen rauscharmen Puffer. Aufgrund meiner Präferenz für MC Systeme ist das allerdings eher eine akademische Betrachtung für mich. Die Ausgangssignale dieser beiden Boards werden mit einem Relais direkt vor dem Eingang des RIAA Verstärkers geschaltet. Beide Aufsteckboards haben eigene, den diskreten Spannungsreglern nachgelagerte Regler, die direkt an ihren Steckplätzen sitzen.
Wie bei meinen Designs üblich, erfolgt die Steuerung aller Relais über einen I²C-Bus. Dadurch wird sichergestellt, dass keine digitalen Signale übertragen werden, wenn nichts geschaltet wird. Eine Beeinflussung der empfindlichen Phono-Signale ist somit ausgeschlossen. Zudem ist die digitale Masse vollständig von der analogen getrennt.
MC Vorvorverstärker
26. März 2018
Am Eingang des MC Vorverstärkers befinden sich schaltbare Widerstände, die an die von mir verwendeten Tonabnehmer angepasst sind. Sie werden mithilfe von Relais gegen Masse geschaltet. Damit lassen sich im weiten Bereich Anpassungen des Eingangswiderstandes für den angeschlossenen Moving-Coil Tonabnehmer vornehmen.
Als erste Verstärkerstufe werden vier parallel geschaltete n-Kanal JFETs und vier parallel geschaltete p-Kanal JFETs eingesetzt. Beide Schaltkreise haben jeweils eine zusätzliche Kaskode am gemeinsamen Drain. Es handelt sich also um eine komplementäre Single-Ended Eingangsstufe. Durch die Parallelschaltung wird der Eigenrauschanteil der Stufe deutlich gesenkt.
Auf die Eingangsstufe folgt ein komplementärer Ausgangstreiber, der ebenfalls über parallel geschaltete JFETs verfügt. Die Verstärkung der gesamten Eingangsstufe ist schaltbar. Der DC-Offset wird mithilfe eines Trimmers auf einen möglichst kleinen Wert eingestellt und anschließend von einem Servo-Regler aktiv geregelt. Für den Servo-Regler habe ich an dieser Stelle einen sehr hochwertigen und rauscharmen Audio-OP eingesetzt.
XOno MC Vorvorverstärker
11. Februar 2019
In der Szene ist es ja allseits bekannt, dass der Goldstaub, also die 2SK170GR und 2SK170BL, langsam zur Neige geht und es deshalb immer schwieriger wird, beispielsweise eine XOno zu bauen. Jedoch sind die Doppel-JFETs 2SK2145 von Toshiba noch in Produktion, ebenfalls in einer GR- und einer BL-Version. Diese JFETs habe ich in der Eingangsstufe der oben beschriebenen diskreten Operationsverstärker verwendet.
Warum nicht einmal versuchen, die 2SK2145 für eine XOno MC-Stufe zu verwenden? Ich habe ein Modul entworfen, das eine solche MC-Stufe verwirklicht. Die Schnittstellen sind identisch mit denen des oben beschriebenen MC-Moduls, sodass ich ein solches XOno Modul in der DPV1 testen kann.
Auch die Nachteile des 2SK2145 sollen nicht verschwiegen werden: Die Forward-Transfer Admittanz ist mit 15mS deutlich kleiner als die des 2SK170 mit 22mS. Dies kann jedoch durch eine größere Anzahl von JFETs kompensiert werden. Zudem sind die Source Anschlüsse der beiden JFETs intern verbunden und mit einem gemeinsamen Pin herausgeführt. Das schränkt natürlich die Einsatzmöglichkeiten ein.
Ich habe jeweils einen 2SK170 durch einen 2SK2145 ersetzt. Somit sind im Eingang des Moduls statt der in der hier beschriebenen Schaltung vorgesehenen vier JFETs acht parallel verschaltet. Das Gleiche gilt für den JFET am Ausgang. Die doppelte Anzahl verändert natürlich die Arbeitspunkte, die ich entsprechend angepasst habe. Dadurch verringert sich das Rauschen der Stufe deutlich und die kleinere Admittanz wird kompensiert.
Audiophile Bewertung
12. April 2018
Wie klingt diese Phono-Vorstufe nun im Vergleich zur XOno?
Das Erste, was einem auffällt, ist die Ruhe bei abgehobener Nadel. Diese Phono-Vorstufe ist völlig geräuschlos – und das bei einer eingestellten Verstärkung von 71dB! Nach ca. fünf Stunden intensivem Hören steht fest: Es gibt keinen Weg zurück zur XOno. Natürlich braucht es aber noch etwas Zeit für das Einspielen, um ein endgültiges Urteil zu fällen.
07. Mai 2018
Seit der Inbetriebnahme sind nun einige Wochen vergangen. Die Einspielzeit war kürzer als bei einer XOno, was sicherlich den fehlenden Koppelkondensatoren geschuldet ist. Die DPV1 ist wesentlich rauschärmer als das vorher von mir verwendete XOno. Die Feinauflösung hat sich noch einmal verbessert. Musik erklingt mit einer unglaublichen Intensität, Musikalität und Präzision, wie ich es noch nie von einer Schallplatte gehört habe. Ich behaupte mal ganz unbescheiden, dass es die beste Phono-Vorstufe ist, die ich je gehört habe – und es waren schon einige wirklich gut beleumundete dabei. Wie oben schon beschrieben, gibt es für mich definitiv kein Zurück mehr.
17. April 2019
Ich habe die XOno MC-Module mehrere Wochen lang im Eingang 2 der DPV1 betrieben und konnte sie so direkt mit meinem MC-Vorvorverstärker (siehe oben) vergleichen. Das Rauschen der modifizierten XOno MC-Stufe liegt auf demselben niedrigen Niveau wie das der DPV1 Eingangsstufe. Die klanglichen Eigenschaften sind sehr ähnlich, jedoch ist meine MC-Stufe ein wenig offener. Die Unterschiede sind allerdings marginal und nur im direkten Vergleich hörbar. Mit der hier beschriebenen XOno MC-Stufe könnte ich gut leben, und als Ersatz für eine XOno mit verfügbaren Bauteilen ist sie hervorragend geeignet.
Update 2022
10. Januar 2023
Als ich meinen neuen 10-Kanal Vorverstärker VV7 plante, sollte die DPV1 Teil des Projekts werden. Natürlich hatte ich seit der Entwicklung der DPV1 einige Ideen, wie man sie noch verbessern könnte. Die meisten Änderungen sind allerdings eher kosmetischer Natur und tragen nicht zur audiophilen Performance bei.
In den Jahren nach der Entwicklung der DPV1 habe ich einige Erfahrungen mit Reglern für die Betriebsspannung gemacht. In der DPV1 verwende ich die diskreten Pass’schen Regler, die ich viele Jahre lang bevorzugt habe. In der Zwischenzeit setze ich jedoch an verschiedenen Stellen modifizierte Jung Regler ein und bin von deren Performance begeistert.
Aus diesen Überlegungen heraus habe ich die DPV1R2 als Bestandteil des VV7 entwickelt. Die größte Änderung dabei betraf das Netzteil. Alle Informationen zur DPV1R2 finden sich auf der Seite des Vorverstärkers VV7.