Inhaltsverzeichnis
Einleitung
07.05.2023
Seit der Veröffentlichung des VV7 Vorverstärkers wurde immer mal wieder der Wunsch an mich herangetragen, einen Mehrkanal Vorverstärker ohne Phono Vorstufe zu entwickeln. Dabei lag die Anzahl der gewünschten Kanäle zwischen 4 und 8. Anfang 2023 entschloss ich mich dann, einen solchen Vorverstärker mit 8 Kanälen auf Basis der Linearstufe mit OPA1632 aus dem VV7 Projekt zu realisieren.
Auch bei diesem Projekt griff ich auf bewährte Technik aus dem XOno 2019 Projekt zurück. Bis heute gibt es für mich keinen Grund, an den entsprechenden Schaltungen (Gleichspannungserzeugung) etwas zu verbessern und so verrichten sie auch in diesem Vorverstärker sehr gute Dienste.
Beschreibung des Schaltungsdesigns
07.05.2023
Das Kernstück des Vorverstärkers ist eine Leiterplatte mit insgesamt vier Audio Kanälen. Im VV8 sind zwei dieser PCBs verbaut. Der Vorverstärker lässt sich so z.B. im Stereo-Betrieb mit jeweils 4 Kanälen pro Stereo Seite nutzen. Ideal für ein aktiv betriebenes und bis zu 4 Wege umfassendes Lautsprechersystem.
Vorverstärkerschaltung
Wie ich oben schon geschrieben habe, ist die Basis des Vorverstärkers ein OPA1632. Diesen symmetrischen Operationsverstärker von Texas Instruments habe ich in diversen Projekten schätzen gelernt. Gerüchten zufolge ist dieser OP intern super-symmetrisch aufgebaut, auf jeden Fall klingt er umwerfend gut.
Am Anfang des Signalweges eines Kanals sitzt das digitale Potenziometer MUSES72320. Nach wie vor der beste Chip, den man für diese Funktion verwenden kann. Der MUSES ist zweikanalig aufgebaut und so lässt er sich sehr schön in einem symmetrischen Design verwenden. Die Ausgänge der Potenziometer muss man hochohmig belasten, ansonsten bekommt man keine lineare Dämpfung (Stichwort: belasteter Spannungsteiler). Ich habe mich für einen diskreten Pufferverstärker mit 2SK2145 JFETs entschieden.
An den Puffer schließt sich dann die Schaltung mit dem OPA1632 an. Sie kann niederohmig ausgelegt werden und damit wird das exzellente Eigenrauschen des OPs nicht verschlechtert. An den beiden Ausgängen des symmetrischen Operationsverstärkers sind integrierte High-Current Buffer angeschlossen. Sie sind mit in die Rückkopplung des OPA1632 einbezogen. Mit diesen Treibern führen auch größere Leitungskapazitäten zu keinerlei Problemen. Die Integration in die Rückkopplung garantiert zusätzlich die Neutralität dieser Treiber.
Als letzten Schaltungsteil einer Linearstufe gibt es einen Servo-Regler. Dieser sorgt dafür, dass die Ausgänge frei von DC-Spannungsanteilen sind, man kann also die Linearstufe ohne Ausgangskoppelkondensator betreiben.
Auf jeder Leiterplatte befindet sich noch ein symmetrischer Spannungsregler mit der von mir favorisierten modifizierten Topologie nach Walt Jung. Den modifizierten Jung-Regler musste ich jedoch an die geringere Betriebsspannung anpassen. Zudem gibt es noch eine zum Controller hin Potenzial getrennte digitale Ansteuerung auf dem Board.
Auf dem Foto oben sieht man die Audio Leiterplatte mit Blick auf die Oberseite. Auf der linken Seite sind die Vorverstärkerstufen platziert. Rechts davon in einem schmalen Streifen auf der Leiterplatte findet sich die digitale Ansteuerung. Ganz rechts sieht man das Netzteil.
Wie man auf dem Foto oben erkennen kann sind viele der Bauteile des VV8 SMDs. Ich habe die meisten davon auf die Unterseite des Boards platziert. In der Regel führt das zu einem vereinfachten Layout.
Für jede Audio Leiterplatte gibt es eine Backplane mit den benötigten XLR Steckverbindern. Diese Leiterplatte wird mit 2 Flachbandkabeln an die Linearstufen angeschlossen.
Netzteil
Den Aufbau des Netzteils kann man mittlerweile in einigen meiner Designs nachlesen (XOno 2019, VV5.4, VV7). Auch im VV8 findet sich die bewährte Kette aus Schurter Netzbuchse, 230V/AC DC-Filter, Ringkerntransformatoren von Müller Elektrotechnik und die Leiterplatten zur ungeregelten Betriebsspannungsversorgung.
Das Design zur Erzeugung der ungeregelten symmetrischen Gleichspannungen für die analogen Schaltungen sind bis heute für mich State of the Art und es sind aus meiner Sicht keinerlei Änderungen notwendig.
Ansteuerung
Im Zentrum des Controllers sitzt wieder der AT89C51ED2 Mikrocontroller von Micro Chip, ein Baustein, den ich an dieser Stelle präferiere. Man findet ihn auch in allen anderen Vorverstärker Projekten von mir.
Es kommt ein SPI- und ein I2C-Bus zum Einsatz. Beide seriellen Datenübertragungen befinden sich in einem statischen Zustand, solange nichts geschaltet wird. Störungen in die analogen Schaltungen sind damit bei einem normalen Betrieb ausgeschlossen, aber auch während einer Schalthandlung garantiert die Potenzialtrennung zwischen den digitalen und analogen Schaltungen einen störungsfreien Betrieb.
Bedient wird der Vorverstärker mit Hilfe zweier Drehwinkelgeber mit Taster und einem LC-Display mit 2 Zeilen und 20 Spalten. Zusätzlich gibt es eine Fernbedienung, die die Funktion der Drehwinkelgeber emuliert. Als weiteres Bedienelement sitzt noch ein Taster auf der Frontplatte, mit dem der Vorverstärker ein- und ausgeschaltet wird.
Einbau in die Gehäuse
26.05.2023
Der Materialaufwand ist so groß, dass zwei Gehäuse pro Vorverstärker notwendig werden, nicht wirklich etwas Besonderes bei meinen Designs. Bei der Aufteilung der Elektronik habe ich mich am VV5.4 Vorverstärker orientiert. Natürlich nahm ich auch wieder die bewährten Gehäuse aus Italien.
Control Unit
In der Control Unit befindet sich die 230V/AC Versorgung, die Erzeugung der ungeregelten Gleichspannungen und das Mikrocontrollersystem.
Auf dem Foto oben sieht man den Aufbau. Hinter der Frontplatte ist die Leiterplatte mit dem Mikrocontrollersystem verschraubt. Rechts vorn auf dem Foto erkennt man die Leiterplatte mit dem 230V/AC DC-Filter. Dahinter befinden sich die beiden Ringkerntransformatoren für die Spannungsversorgung der Audio Schaltkreise. Der dritte kleinere Trafo ist für die digitale Schaltungstechnik vorgesehen.
Mittig vorn sitzt die kleine Leiterplatte mit dem ungeregelten Netzteil für die digitalen Schaltungen. Links davon sind die beiden ungeregelten Netzteile für die analogen Spannungsversorgungen platziert.
Audio Unit
Die Audio Unit beherbergt die beiden Audio Leiterplatten inkl. der zugehörigen Backplanes.
Man sieht auf dem Foto oben, das auch das Gehäuse der Audio Unit mit den beiden Audio PCBs und den zugehörigen Backplanes sehr gut gefüllt ist.
Anschlüsse
Blickt man auf die Rückseite des VV8 schaut man natürlich auf Anschlüsse des Vorverstärkers. Auf dem Foto oben steht die Control Unit auf der Audio Unit. Was man natürlich auch unschwer an der Art der Anschlüsse erkennen kann.
Auf der Control Unit befindet sich auf der rechten Seite die Netzbuchse mit Schalter, Sicherungen und Netzfilter von Schurter. Links davon mit Line Preamp beschriftet, wird das Verbindungskabel für die Steuerung zwischen Control- und Audio Unit angeschlossen. Es ist ein normales 9-poliges Sub-D Kabel. Mithilfe der Buchse beschriftet mit ISP kann man den Mikrocontroller mit neuer Embedded Software versorgen.
Die Sub-D Buchsen mittig auf der Rückwand sind für Erweiterungen vorgesehen. Die I2C Out Buchse führt einen isolierten I2C Bus. Es gibt noch keine Anwendung hierfür. An die Buchse, die mit Relay Out beschriftet ist, kann man einen Audio Umschalter mit 5 symmetrischen Eingängen anschließen.
Die Remote Out Buchse führt eine Steuerspannung, mit der man andere Komponenten in der Anlage ein- und ausschalten kann.
Die Buchse ganz links auf der Rückwand der Control Unit ist eine weitere Verbindung zur Audio Unit hin. Hierüber werden die Audio Schaltungen mit Spannung versorgt. Es kommt ein 7-poliges Kabel zu Einsatz, das ich selbst konfektioniere.
In der Mitte der Audio Unit sieht man die Gegenstücke zu den beiden Verbindungen mit der Control Unit. Diese Buchsen sind mit Control & PS bezeichnet. Oben das Sub-D Kabel für die Steuerung, unten das Kabel für die Spannungsversorgung der Audio Schaltkreise.
Links und rechts davon sieht man die XLR Steckverbinder für die Audio Signale. Oben sind die Eingänge zu finden und unten die entsprechenden Ausgänge. Es gibt zwei Gruppen, die natürlich den beiden Audio Leiterplatten zugeordnet sind. Entsprechend sind die einzelnen Ein- und Ausgänge mit L1…L4 und mit R1…R4 bezeichnet. Schaut man von vorne auf die Audio Unit so sind die Audio Steckverbinder auch „korrekt“ angeordnet.
Audiophile Bewertung
14.11.2023
Ralph Stens
Da ich die Schaltungstechnik schon aus meinem VV7 Vorverstärker sehr gut kenne, gab es eigentlich keine Überraschungen. Der VV8 spielt auf dem hohen Niveau, das ich von ihm erwartet hatte. Eine sehr gelungene Konstruktion geschaffen für eine High-End Anlage mit einer Topologie ähnlich meinem RQM-Lautsprechersystem, also einem aktiven Mehrwegesystem mit digitalen Frequenzweichen.
Karl S.
Ich bin jetzt seit einigen Wochen im Besitz des VV8. Mein voriger Vorverstärker hinter einem Lynx Aurora war 6 Kanal und asymmetrisch. Ich hatte aber den Wunsch, noch 4 Wege / 8 Kanäle auszuprobieren.
Also 8 Kanäle, symmetrisch, jeder Kanal für sich und über alles regelbar und ein Balance Regler stand auf meiner Wunschliste. Ich hatte den VV6 bei Heiner F. hören dürfen und so habe ich mich an Ralph gewendet. Da traf es sich, dass er den VV8 schon plante. An den Klang der Vorstufe hatte ich ehrlich gesagt keine großen Erwartungen, es klang ja schon sehr gut.
Jetzt, nach ein paar Wochen kann ich sagen, dass meine Anlage durch den VV8 komplett gewonnen hat. Egal worauf ich achte, Räumlichkeit, Klangfarben, Luftigkeit, Staffelung und Größenabbildung, alles ist ein bisschen schöner und echter. Der VV8 hat meine Erwartungen weit übertroffen. Ein großartiger 8 Kanal Vorverstärker.
Meine Musikanlage:
- Lenco mit Mørch DP8 und Ortofon Windfeld
- RStAudio XOno und D3a Phono
- Lynx Aurora, Acourate, VV8
- Endstufen alle DIY:
Bass Pass F5, Mid Vt52, Mid-high 300B, High AD1 - Lautsprecher:
Grosses Basshorn, Satohorn mit Treiber von D. Hampel, JBL2344 mit TAD2001, Fostex T825
Uli J.
Die Wahl meiner Audiogeräte ist immer mit Bedacht und damit von längerer Betriebsdauer gewählt worden.
Nun habe ich das Gedankengut von Ralph und das Ergebnis daraus als Vorverstärker VV8 hier schon Wochen in Betrieb und möchte ein paar Zeilen dazu schreiben.
Wenn man es wagt, die Deckel abzuschrauben, so sieht man keine Bruzzelbude, sondern eine extrem saubere und strukturierte Elektronik in allen Belangen.
Dieser Vorverstärker ist für bis zu 8 Kanälen gedacht. Ideal für eine aktive Lösung mit bis zu 2x 4 Wandlern. Um überhaupt mit anderen Vorstufen vergleichen zu können, habe ich diese Vorstufe mit zwei Endstufen und passiven Lautsprechern getestet.
Es gibt Klangdefinitionen von digitaler Kälte bis zu Röhrenbutterschmalz.
Wenn man das eine oder andere Extrem schätzt, so ist die VV8 ungeeignet, denn der VV8 klingt einfach nicht. Das ist aus meiner Sicht das größte Lob an ein Audiogerät. Es ist einfach wunderbar wenn keine Signatur vorhanden ist und die Musik allein da steht.
Die beschriebenen Eigenschaften im 2 Kanalbetrieb werden im 6 oder 8 Kanalbetrieb nicht geschmälert. Einfach wunderbar!