Med musik og elektronik som interesse dør DIY HIFI aldrig, når man først er bidt af den.

Det startede for mig for 50 år siden. Fanget af interessen. Tvunget af økonomien til at bygge selv.

2021 © Kaj Reinholdt Mogensen


2 x 1.000 watt i 3,3 Ohm / 0,1%THD





Delefilter til JERN 14

Et møde med en entusiastisk kunde fik som resultat, at jeg i 2012-2013 påtog mig opgaven at udvikle delefilter til prototypen på JERN14 FIRST EDITION.

Jeg blev inviteret til et besøg på støberiet, hvor idemanden til konstruktionen er direktør. Jeg fik lejlighed til at lytte til hans prototyper. Men da lytterummet hvor højttalerne var opstillet havde en meget hård akustik med flutterekko, markant efterklang og refleksioner fra væggene følte jeg mig ikke i stand til på tilfredsstillende vis at vurdere resultatet. Enden på mødet blev at jeg fik højttalerne med hjem til test.

Mit mantra var dengang, at ”Livet er for kort til dårlig lyd”. ”Derfor vælger mænd glade kvinder og STORE højttalere”. En fortsat lytning i kendte omgivelser bekræftede mit mantra. Små højttalere er utilstrækkelige. Jeg skrev en rapport på min vurdering og sendte den til konstruktøren. Svaret lød helt kort: ”Er det noget du tror du kan gøre noget ved”? Derved landede bolden på min banehalvdel. Jeg samlede den op, skønt jeg ikke øjnede en løsning mange muligheder.

Det virkelig interessante var kabinettet, som var helt og aldeles stendødt. Mellemtonegengivelsen var sjælden god, detaljeret og naturlig, så måske …..? Utallige eksperimenter og lyttetest førte til anvendelsen af et 24/24dB Linkwitz-Riley delefilter med impedanskorrigerende Zobel og Notchfiltre. Et delefilter, som dog kun er monteret i de allertidligste solgte eksemplarer. Det var med sine 17 komponenter vanskeligt at placere i det lille kabinet.

Udvikling, produktion og salg er siden da overtaget af Ole Lund Christensen, som har et omfattende HiFi relateret CV bag sig.




Forforstærker med subwoofer filter

Sideløbende med højttalerprojektet ovenfor konstruerede og byggede jeg disse to forforstærkere med elektronisk delefilter. De var i første omgang tiltænkt en 8 tommer subwoofer prototype, jeg fik stillet til rådighed, som supplement til JERN14, som i kraft af deres begrænsede størrelse og beskedne membranareal manglede et par oktaver for at få det sidste af toneområdet med.

Da jeg samtidig manglede en ny forforstærker, forekom det indlysende at bygge nyt med integreret subwooferfilter. Udstyret med 60/70/80 12db/oktav Linkwitz Riley filter, som matchede den akustiske afrulning på JERN14.


Jeg valgte at købe et eksemplar af nedenfor viste højttalerenhed. Og det fik seriøse konsekvenser.

Jeg ville vise mine kolleger ”en rigtig basenhed” frem for de små sekstommer enheder vi solgte med betegnelsen ”subwoofer”. Under et besøg af en lokal ingeniør med kendskab til emnet endte min beklagelse over kabinetsmålene med forslaget om at købe en højttalerenhed mere og montere dem isobarisk. Og her startede de seriøse konsekvenser. Jeg kom ”for skade” at fortælle det til støberiejeren og et par uger senere holdt lastbilen foran min dør med et tungt kabinet i meget tyk stålplade. Lige klar til montering af to enheder.

En kort test i stuen efterlod ingen tvivl om subwooferens øgenavn.




En prototype. Bygget på disse 18” LF18X401 RCF enheder. Drevet med en T-AMP 2400 forstærker fra THOMANN på 2x650WRMS/8 ohm. Gennem anvendelse af to enheder og det ISOBARISKE princip (vist nedenfor) halveredes behovet for kabinetsvolumen. Uden det går ud over resonansfrekvens og frekvensgang nedadtil. Og med to enheder og to svingspoler, en til hver sin forstærkerkanal er basgengivelsen holdt i et jerngreb. Frekvensmåling udendørs (ubegrænset af lytterum) viste den så lineær frekvensgang ned til 20 Hz at jeg først troede jeg målte på elektronikken i stedet for højttalerne. Men det viste sig at være subwooferen!

Med en belastningsevne på 1000W pr. enhed og en effektivitet på 98dB/2,83Vrms (1W/8 ohm) drevet af den viste forstærker på 2x650WRMS er resultatet umulig at overhøre. Betydningen af membranareal, båndbredde og effektivitet er til at få øje på. Høre!

Billedet nedenfor. I billedet mangler den 15mm aluminiumsring der skal monteres mellem enhederne, så membranernes kanter ikke gnubber sig op ad hinanden under drift.





Ny forforstærker

Bygget på diskrete komponenter efter den grundopskrift jeg 45 år tidligere anvendte i min forforstærker og sidenhen i effekttrinene.

Sideløbende med bygningen af effekttrinnene indså jeg nødvendigheden af at erstatte min løbende opdaterede nu mere end fyrre år gamle forforstærker med en ny. En af de tidlige versioner er vist ovenfor.

Det fysiske resultat ses nedenfor. Båndbredde: 5-100.000 Hz +0/-1 dB THD+N <0,07%THD/20-20.000Hz @ load >100 Ohm / 10nF load !

Output impedans 57 Ohm lineært i området 5-40.000 Hz (måleområdet er afgrænset af måleudstyret)










Effektforstærker Påbegyndt 2014.

Udgangspunktet var en effektforstærker udformet som dual mono med separat transformator til hver kanal. Efter færdigbygningen af nummer to besluttede jeg at parallelkoble de to separate strømforsyninger med det formål at sænke strømforsyningens impedans og give begge kanaler mulighed for at kunne trække på den samlede strømkapacitet efter behov. Resultatet blev døbt Dual Parallel Power Supply. Udgangseffekten på én kanal øgedes fra før 330W/6,6Ohm/<0,1%THD+N/IMD til 435W/6,6 Ohm/<0,1% THD+N/IMD med tilsvarende dynamisk effekt i stereomode.

Glæden over resultatet - succesen med bygning af to af ovenstående effekttrin - skubbede til ideen om at lave en Xtreme udgave af dem. Med endnu højere effekt og strømkapacitet. Det var planen at bygge den som monotrin med 88 driver- og udgangstransistorer. Jeg fik kabinetter fremstillet i Italien med udskårne frontplader til afbryder og VU metre.

Men efterhånden som bygningen af den første skred frem, stod det ved testen klart, at det var muligt at bygge den som en stereoudgave med det halve antal udgangstransistorer uden af reducere effekten væsentligt. Måling viste til min overraskelse, at en kanal drevet gav 1090 Watt i 3,3 Ohms belastning og at to kanaler ved samtidig tilføjelse af separat strømforsyning med øget spænding til drivertrinene gav 2x1000W i 3,3 Ohm.

Og derved blev det

Lidt om konstruktionen

Den er tilført løbende ændringer under og efter bygningen.

Parallelkobling. Hver kanal er udstyret med 2 x 20 parallelt koblede udgangstransistorer. De er styret af 2 x 2 drivertransistorer i klasse A mode. Alle monteret på kølepladen.

Input- og driverkredsløbene er bestykket med to udgangstransistorer. Hver med 150W/15A effektkapacitet. Drivertrinene strømforsynes fra hver sin egen separate strømforsyning.

Den samlede effekt leveres af en 12 kg, 2000VA ringkernetransformator, gennem to parallelt koblede 50A brokoblede ensrettere til de to elektrolytbanke. I alt 160.000uF/100V driftsspænding. Forbundet med 30mm2 messingskinner og placeret i to grupper klods op ad udgangstrinene. Forbindelsen mellem kondensatorbank og udgangstrinnet udgøres af fire 6mm2 kabler kun fem centimeter lange. Kabler som til trods for at være DC forsyning elektrisk indgår i signalvejen og derfor har betydning for forstærkerens gengivelse og dens højfrekvensegenskaber. Derfor er elektrolytter placeret så tæt på udgangstransistorerne.

Højttalersignalet fra alle transistorerne er samlet i 30mm2 messingskinner helt ud til to parallelt koblede højttalerrelæer 20A/250V i hver kanal, placeret få centimeter fra højttalerterminalerne.

CapacitorFree Signal Path. Marts 2019. Trods udfordringer lykkes det at etablere kondensator-frie signalveje. DC koblet hele vejen. Også i feedback kredsløbet. Ad den vej fri for kondensatorernes påvirkning af gengivelsen.

IQ-BIAS. Instant Drive. Biasreguleringen, som skal holde styr på forstærkerens tomgangsstrøm, arbejdstemperatur og transistorernes arbejdspunkt er udformet sådan at forstærkeren starter op med et samlet tomgangsforbrug på 300W, faldende til 140W. Tomgangsstrømmens høje niveau aftagende i takt med en temperatur overalt i forstærkeren på 45-50 grader sikrer at forstærkerens lydkvalitet er tilstede allerede få minutter efter den er tændt.

MOSFET INPUT STAGE. Forstærkeren er udstyret med MOSFET differentialtrin. Spændingsstyrede transistorer, som omsætter signalspænding til strømstyring af de bipolare transistorer i det efterfølgende fuld symmetriske kredsløb.



Forstærkeren set fra bunden.

Venstre øverst: Softstart og ventilator styring. Venstre nederst: VU meter belysning og indikator styring. Højre øverst: DC og overload protection. Delay og relæstyring af højttalerrelæer. Højre nederst: VUmeter kontrol. Spidsvisende logaritmisk.




Optimering af strøm- og signalstel

Som en rød tråd gennem mine projekter har jeg efterstræbt, at optimere lyden gennem adskillelse af strøm og lydsignal. Det er en umiddelbart naturlig, simpel og elementær øvelse, som i praksis er vanskeligere at udføre, end man forestiller sig. For et er at tegne et diagram. Noget andet er at overføre det til praksis. Til den fysiske konstruktion. Her nytter det ikke at måle ”her er der stelforbindelse”. Men hvilken stelforbindelse???





Midt i alle mine projekter blev jeg fristet til at prøve kræfter med klasse-D forstærkere. En teknik jeg ikke på nogen måde behersker. Så jeg måtte i gang med at læse og lære. Og der skulle da heller ikke gå mere end en uges tid efter købet af et billigt modul fra Kina inden jeg for alvor skulle i gang med måleinstrumenterne.

For efter få dages drift og begejstring over resultatet jeg ikke forventede mig noget overbevisende positivt af, døde det ene af to moduler. Og der skulle gå måneder inden jeg tog mig sammen til at lede efter fejlen. Jeg mener RIGTIG lede. For fejlen var drilsk. Der var opstået en svag – meget svag – lækage i en diode. Og først da modul nummer to også døde – med større lækage – fandt jeg fejlen. Nye dioder indkøbt og monteret.

Da jeg omsider kunne komme i gang med testen blev jeg fascineret af lyden, hvor opstillingen jeg anvendte nød godt af modulernes gengivelse af dybdeperspektivet. Det og glæden over at fået has på kredsløbsfejlene betød jeg fandt pennen med de blomstrende gloser frem. For det var da imponerende at tre aktive komponenter kunne frembringe den lyd der kom ud af kredsløbet.

Og hvem kan ikke blive grebet af begejstring, når noget lykkes? Når noget opleves bedre end forventet. Jeg kan. Og det bliver garanteret ikke sidste gang. Og det er jo lidt ærgerligt, at klasse D modulerne ikke kan udkonkurrere mine klasse AB modeller, for jeg kunne som folkepensionist med beskåret rådighedsbeløb have haft glæde af klasse D forstærkernes lavere strømforbrug.

LINK TIL ARTIKEL.





Januar 2020. Forberedelser til indretning i nye lokaler.

Konstruktion af nyt rack.

Jeg indså det nødvendige i at finde et egnet og praktisk møbel til mit grej. Efter gennemgang af behovet kom jeg frem til en tegning, som i praksis ser ud som på billedet. Tegningen var i første omgang udstyret med faste fødder, men med hjælp fra en skarpt seende kvinde, blev de erstattet af hjul. ”Du bliver jo nødt til at kunne flytte møblet, så du kan komme bag det, til de ændringer du løbende fortager dig”, kommenterede hun. Godt set, må jeg siden erkende.

Træet er købt i Bauhaus. Spottet og udvalgt ved en tilfældighed under et af mine mange besøg i byggemarkedet. 30mm tykt SENNA naturtræ fyldt med glød og patina. Knasthuller. Længde og bredde 200X65 cm. Rack'et er samlet ved en kombination af otte 10mm gevindstænger, møtrikker, beslag og 30mm aluminiumsrør. Matrialer fra henholdsvis Bauhaus og Biltema. I skrivende stund monteret med i alt seks hjul hvoraf to er med hjullås. Købt hos Harald Nyborg. Siden billedet er taget er der monteret en sort møbelplade bag på den midterste sektion, på hvilken stikdåser og anden nødvendig infrastruktur er placeret.


Renovering af basenheder.

Til subwoofertårnet til højre på billedet ovenfor. Det ene af to.

Et af projekterne i sensommeren/efteråret 2019 var indkøb af reservedele til renovering af to Coral 10F-60 enheder. Nu havde de ligget i skuffen i 25 år, så enten skulle de til at gøre nytte eller smides UD!. Højttalerne var oprindelig fuldtoneenheder med imprægneret stofkantophæng, en meget kraftig magnet og støbt aluminiumschassis.

Overmod ved test af et kraftigt effekttrin først i 80'erne medførte at jeg brændte svingspolerne af. På daværende tidspunkt blev de renoveret med nye svingspoler og fungerede som basenheder i mine trevejs konstruktioner indtil begyndelsen af 90'erne, hvor højttalerne af pladsmæssige grunde blev opgivet.

Basenhederne blev lagt i skuffen. Jeg kunne ikke nænne at skille mig af med dem. Der lå de indtil efteråret 2019. Det viste sig at svingspolen i den ene var monteret asymmetrisk og da det ikke var mulig at adskille svingspole og membran uden at ofre en af delene, faldt valget på svingspolen. Samtidig måtte jeg konstatere at kantophæng og centerstyr havde mistet sin egnethed på grund af alder.

Enhederne er nu monteret med nye svingspoler og svingspolestyr, gummikantophæng og støvkappe. Den oprindelige stive membran er bevaret. Enhederne er monteret i hvert sit 90 liter subwooferkabinet. Kabinetterne får sandsynligvis flere funktioner. De er ud over subwooferfunktionen tænkt som stander til JERN14 højttalerne. Sidst men ikke mindst er kabinetsmålene afstemt til muligheden for at bygge to komplette nye højttalere, som jeg allerede har udset mig komponenter til, hvis behovet for og lysten til ændringer skulle opstå.

For nærværende er basenhederne monteret i toppen af kabinettet. Hvor man almindeligvis monterer enhederne i bunden. I min opstilling betyder det at mellemtone - ”mellembas” - og subbas har samme afstand til lyttepositionen. I fase. Samtidig har placeringen medvirket til at udglatte rumresonanser.

Resultatet er at jeg - placeret midt i rummet – oplever en udstrakt jævn og naturlig gengivelse af instrumenternes basklange. Godt hjulpet på vej af min akustikvæg modsat anlæggets placering. En ti centimeter tyk væg af fintrådet Troltekt fastgjort på delvis flydende monteret forskalling. Bag Troltekt er der placeret 70mm glasuld overalt i mellemrummene.

Karakteristisk for rummet er at lyden kommer fra lydgiverne frem for fra rummet. Det er en interessant oplevelse at gå rundt med IPAD'en spillende og høre hvordan gengivelsen markant ændrer sig mellem lytterum (stuen), køkken, entre, badeværelse med videre. I det sidste spiller hele rummet. I stuen spiller kun IPAD'en. Ingen hjælp fra rummet. Jeg griber mig selv i at skrue op. Anlægget er der intet problem med. Der er 3 kilowatt at gøre godt med. Så der er altid nok. Også uden hjælp fra reflektioner og roomgain.






Fra passiv til elektronisk deling.

I forbindelse med genopbygningen af anlægget på den nye location, har jeg besluttet af anvende alle mine klasse AB effekttrin. Uanset det store forarbejde med udviklingen af det hidtidige sytten komponenters passive delefilter i JERN 14, besluttede jeg at fjerne det og i stedet overgå til aktiv deling, med et udgangstrin direkte tilsluttet hver højttalerenhed. Den elektroniske deling foretages af Behringer DCX 2496 UltraDrive Pro. Delefrekvensen er fortsat 1,8kHz men filterstejlheden er i forløbet ændret fra 24/24dB/oktav til 48/48dB/oktav Linkwitz Riley filterkarakteristik. En mulighed som ville være utænkelig ved brug at passive komponenter.

Genopdagelsen.

Det er en gammel nyhed, at uanset den omhu man lægger i en passiv delefilterkonstruktion har delefilterkomponenterne uønskede effekter på enhedernes præstationer. Uanset impedansmæssige korrektioner. I den aktuelle situation var oplevelsen af forskellen mellem 24dB/oktav passiv og aktiv deling dog minimal. Og jeg var umiddelbart på nippet til at fastholde det passive filter. Men når jeg nu havde linet alle forstærkere op og havde filterets mange muligheder foran mig, ændrede jeg forsøgsvis på filterstejlheden.

Ændringen af gengivelsens detaljer var markant og uhyre nem at høre ved direkte skift mellem de to filterkarakteristikker på mindre end sekunder. Med supplerende finpudsning af filterets muligheder er ændringen og deraf følgende positive resultat kommet for at blive.

Behringer DCX2496 giver mulighed for at justere crossover frekvenser med alle tænkelige stejlheder og karakteristikker. Dertil supplerende parametrisk equalizer med variabelt Q og niveau samt time correction af enhedernes indbyrdes afstand. Variabelt Q gør det muligt, at justere korrektionen af en given top eller dyk til et tilnærmet spejlbillede deraf, som kommer tæt på en perfekt opretning af frekvensgangen.

Nedenfor: Resultatet af akustiske, elektriske og placeringsmæssige tiltag er foreløbigt...... (Målt med Holm Acoustics)






Nyindretning gav nye muligheder

Overvejelser.

Jeg stod i valget mellem at lytte til musikken med vægt på optagelokalitetens akustik eller lytterummets akustik. I overvejelsen af hvad der betyder noget for mig. Og det var nemt.

Jeg ønsker at lytte uforstyrret af mit lytterums akustik. Fri for generende støjkilder. Efterklang, flutterekko og overfladerefleksioner. For ad den vej opleve instrumenterne i deres akustiske sammenhæng under optagelsen. Jo færre forstyrrelser og jo mindre efterklang i lytterummet, jo tydeligere må optagelsen kunne gengives, er min konklusion.

Som resultat af de seneste tiltag oplever jeg større dynamik i indspilningerne. Større forskel mellem den svageste lyd og den kraftigste. Bortset fra behovet for større forstærkereffekt i det dæmpede rum, dør lydene hurtige ud med plads til nye. Det har skabt gennemsigtighed i lydbilledet. Perspektiv. Detaljerigdom.

Min erfaring er. I takt med øget efterklangstid i lytterummet drukner detaljerne i musikken og akustikken i optagelsen. Når lyde bliver ”hængende” ud over det ønskede dækker de for hinanden. Hvilket på ingen måde er en nyhed. Derfor er jeg gået den anden vej. Effektiv dæmpning, kort efterklangstid og rigelig forstærkereffekt.

Lytterummets Noisefloor

Et er efterklangstiden. Noget andet er ….. hvor langt nede efterklangstidens -60dB lydniveau kan komme? Det har betydning for det subjektive indtryk af musikkens dynamik. Man kan vel uden overdrivelse tale om lytterummets signal/støjforhold.

Til måling af støjniveauet anvender jeg en APP på min IPAD. Målingen er valid op til 8000 Hz. Der er flere indstillingsmuligheder. Jeg anvender ”peak hold” for at få alt med. Kortvarige støjpulser inklusive. Uanset det ikke ser så pænt ud. Men det er troværdigt. Måling jeg viser her er foretaget i lytteposition en mandag midt på formiddagen.

Der skal ingenting til at forstyrre roen i mit lytterum. For nok er det lykkes at at dæmpe efterklang og støj, men rummet er ikke så dæmpet som det lyddøde rum på KEF fabrikken jeg besøgte i starten af 90'erne. Der kunne man høre blodet strømme i årerne, mens man instinktivt tyssede på hjerteslagene …... og det kan jeg ikke anbefale.




Billedet nedenfor. Samme måling som ovenfor foretaget med REW.

RTA 1/3 standarden for støjmålere. En måling bliver ikke bedre end den omhu man lægger i at nå korrekte værdier. Sammenligner man målingen nedenfor med målingen fra Ipad APP'en er der tæt på 1:1 sammenfald.




Niveau og frekvensmåling med REW foretaget i forlængelse af ovenfor viste.




Waterfall og Spectrum præsentation af frekvensmålingen og rummets efterklangstider.







Musikkens Sjæl

Moderne digitale teknologier har svært ved at vinde gehør hos trænede audiofile. Musikken lyder ikke ”rigtigt” og derfor fortsætter jagten på elektronik og mekanik som formår at bevare og videregive musikkens sjæl. Indtil videre er vinylteknologien den foretrukne.

Personligt foretrækker jeg signalvej 1. Mens andre foretrækker 2, som i en kæde af forstærkere ændrer frekvensgangen og omsætter det elektriske signal til mekanisk bevægelse. For dernæst at omsætte den mekaniske bevægelse tilbage til et elektrisk signal, der herefter passerer et forstærkerkredsløb der ændrer frekvensgangen tilbage til udgangspunktet.

For derved at bevare musikkens sjæl. ??