Anfang der 1970er Jahre hat die Firma Philips/Valvo kleine aktive Kompaktboxen auf den Markt gebracht, die einen erstaunlich kraftvollen und verzerrungsarmen Bass abgeliefert haben. Das besondere an diesen Boxen liegt in der Technik der speziellen Basschassis. Die Chassis mit der Typbezeichnung:
AD 8065/MFB
AD 7066/MFB
AD 8067/MFB
AD 8167/MFB
AD 81671/MFB
AD 10100/MFB
AD 12100/MFB
verfügen als gemeinsames Kennzeichen über einen Beschleunigungssensor (Accelerometer), der fest mit dem Schwingspulenträger der Chassis verbaut ist. Dabei handelt es sich um ein Bauteil mit ca. 3 cm Durchmesser, auf dem der Sensor, sowie 2 Widerstände und ein FET-Transistor angebracht sind.
MFB Beschleunigungssensor: PXE – ElementIntegration mit der SchwingspuleAuszug aus dem Schaltplan einer Philips MFB Box mit AD8065/MFB
Um die Signale des Sensors zu verwenden, wird eine Komparatorschaltung benötigt, die mit relativ wenig Aufwand erstellt werden kann. Da alle Chassis den gleichen Sensor verwenden, lässt sich die gleiche Regelungselektronik für alle Chassis einsetzen. In Hamburg gab es damals das Elektronik Fachgeschäft ‚Statronic‘ im Eppendorfer Weg. Die schienen gute Beziehungen zur Fa. Valvo zu haben, ebenfalls in Eppendorf ansässige Tochter von Philips. Ich konnte damals zwei AD 81671/MFB für ca. 30 DM pro Stück erwerben, die hatten dort eine ganze Palette stehen, zusammen mit passenden Frontplatten aus Spanholz. Das schönste dabei aber: Es gab auch ein kleines Heftchen mit einer Schaltung des Komparators, sowie einen Werbeprospekt mit den Daten der aktuellen Chassis von Philips.
Aus diesen Zutaten habe ich mir später ein 2.1 Satelliten/Basssystem zusammengebaut, allerdings war ich mit dem Bass nie wirklich zufrieden. Das lag aber nicht am Design oder dem Aufbau des Systems, sondern an mangelnden Messmöglichkeiten für die abschliessende akustische Feinjustage.
Heute habe ich die nötigen Einrichtungen dafür: Einen leistungsfähigen Windows PC, eine gute Soundkarte (ESI-Juli) und ein gutes Meßmikrofon (Minidsp UMIK-1), und das zeigt dann folgendes Bild:
MFB Rückkopplung in Aktion (Schwarze Kurve)
Der Bass ist in einer quadratischen Box mit 32 cm Kantenlänge eingebaut, das entspricht einem Nettovolumen von ca. 20 Litern. Die mit der MFB Schaltung erzielte Schalldruckkurve ist oben in schwarz zu sehen, ohne Rückkopplung ergibt sich die rote Kurve. Hinweisen möchte ich auch auf den kleinen Buckel bei 2,5 kHz: Dort ist bereits zu sehen, das die Regelung greift, denn wenn man es zu weit treibt, dann beginnt das System mit 2,5 kHz deutlich zu schwingen. Falls das Schwingen zu früh einsetzt, lässt sich mit dem Kondensator C8 (330nF) Abhilfe schaffen. Solange der Wiedergabebereich unterhalb von 200 Hertz bleibt, hat das auf die gewollte Regelung nur einen geringen Einfluß. Man kann auch versuchen, durch verschiedene Werte von C8 einen akzeptablen Kompromiss zu finden.
Die untere Grenzfrequenz liegt bei ca. 32 Hz (-3dB) gegenüber dem Maximum bei ca. 100 Hz. Die Messung erfolgt in ca. 20 cm Abstand zur Membran um Raumeinflüße auszuschalten.
Gleiche Box, aber mit AD 8067 Chassis
In der gleichen Box und an der gleichen Elektronik angeschlossenes 18 cm Chassis AD 8067 zeigt ebenfalls sehr schön den Gewinn durch die Regelung.
Die Elektronik
Die Komparatorschaltung ist ursprünglich rund um einen IC vom Typ NE5533 entwickelt worden. Diese ICs sind aber nicht mehr zu bekommen. Alternativ lassen sich aber nahezu alle zweifach Opamps einsetzen, z.B. TL072, TL082 oder NE5532. Folgendes Bild zeigt die Schaltung aus dem Heftchen von Statronic:
OriginalSchaltplan von Statronic (Single Supply)
Boardlayout original von Statronic
Zur Verwendung der 8 poligen OPAMPs habe ich eine neue Platine entwickelt, die darüber hinaus für eine duale Spannungsversorgung mit +/- 15 Volt ausgelegt ist.
Komparator Schaltung mit DIP-8 Fassung und Dual SupplyStückliste für das neue Board
C11 muss in jedem Fall ein bipolarer Elko oder ein ungepolter Folienkondensator sein, da am Ausgang keine Gleichspannung anliegt.
PCB für die Schaltung 2
Bei Interesse kann ich noch einige PCBs dieser Schaltung abgeben.
Hier noch ein paar Bilder der realisierten Lösung:
Testaufbau: Netzteil, Comparatorschaltung und Quad 405 EndstufeNetzteil 2*15V Festspannungsregler, 5 WattAnschlußfeld über RCA/Cinchbuchse auf gemeinsamer MasseComparatorschaltung mit TL072
Im Laufe der letzten Monate habe ich eher durch Zufall mehrere Geräte der Firma Restek ins Haus bekommen. Es begann mit den Restek-Thorens Minimodulen, über die ich einen Beitrag erstellt habe. Danach habe ich in ebay zufällig einen Restek Sixtant gefunden, der defekt war, und für eine relativ geringe Summe in meinen Besitz gelangte. Der in diesem Beitrag behandelte Vorverstärker Restek Preamp V2 wurde mir durch Frank B. angeboten. Er war durch meine Webseite auf mich aufmerksam geworden, und fand, dass auch ein defekter Preamp V2 zu schade wäre, um ihn einfach zu entsorgen. Ob ich dieses Gerät denn haben wolle, um es wieder zum Leben zu erwecken ?
Klar wollte ich….
In der Gewissheit, daß der Inhaber der Firma Restek, Adrianus Elschot, auf sehr nette und flotte Weise Unterstützung leistet, wenn man denn freundlich fragt (info@restek.de) habe ich dort um ein Servicemanual oder Schaltplan gebeten und auch prompt einen Schaltplan erhalten. Den werde ich hier aber nur auszugsweise veröffentlichen, denn er ist geistiges Eigentum der Fa. Restek.
Im Internet ist über das Modell Preamp V2 relativ wenig zu finden. Es gibt kaum verwertbare Informationen darüber. Aber worauf ich hinweisen will: Für fast alle jemals bei Restek produzierten Geräte existiert ein Programm zur ‚Wiederbelebung‘. U.a. für die Vorverstärker Preamp V1, V2 und V2a bietet die Firma Restek einen Upgradeservice an! Und das für Geräte, die Anfang der 1980er Jahre auf den Markt gekommen sind. Das nenne ich wirklich nachhaltig und ganz in meinem Sinne.
Aber zurück zu Frank B.’s Preamp V2. Wie unten zu sehen ist, lassen sich neben Tuner, Tape und Phono (magnetisch) weitere 2 Geräte anschliessen. In Ermangelung einer Bedienungsanleitung kann ich hier nicht alle Funktionen erklären. Ein wenig Licht ins Dunkel bringt ein Sonderdruck des Magazins Audio aus dem Jahre 1979. AUDIO_V2_1979
Frontansicht
Die Bauteile sind mir schon aus der Bearbeitung der Minimodule positiv aufgefallen: Extrem hochwertige und stabile Bedienelemente sowie wertige vergoldete Ein- und Ausgänge. Das Konzept des abgesetzten Netzteiles zur Minimierung von Störquellen im Gerät wurde damals konsequent umgesetzt. Leider ergab sich hier auch die Fehlerquelle für den Ausfall des Gerätes. Die Steckverbindung, im besonderen der Stecker der Spannungszuführung mit der gleichgerichteten Spannung auf der Rückseite des Gerätes, hatte nur noch schlechten Kontakt. Durch Austausch des Steckers ließ sich der VV schon mal wieder einschalten.
Über die Jahre etwas erschlaffte Buchse für die Spannungszuführung
Im weiteren Verlauf der Reparatur habe ich die Verbindung zwischen externem Netzteil und Vorverstärker dann komplett neu hergestellt.
Das Netzteil
Die Schaltung des Netzteiles
Netztrafo 12W, 2*15V
Das vorhandene Netzteil scheint nicht das Originalteil zu sein. In diesem speziellen Fall ist das Netzteil mit einem 12 W Trafo mit 2 * 15V AC aufgebaut. Wie im Schaltplan zu sehen, wird daraus eine Gleichspannung erzeugt, die durch eine 5W Zenerdiode (1N5366) auf einen Wert von 39V DC begrenzt wird. Danach geht es per dünnem zweiadrigen Kabel über obigen Stecker an der Rückseite des VV in das Gerät. Dort erfolgt dann die Aufbereitung der Betriebsspannung für die ICs (30V DC) und die Relais (24V DC) mit dem Stabilisierungsbaustein uA723.
Nachdem das Netzteil und die Verbindung zum Gerät wieder instand gesetzt waren, zeigte ein Funktionstest, dass die Line-Eingänge gut funktionierten, es aber Probleme im Phono Teil gab.
Eine erste Messung (hier Intermodulationsverzerrungen) zeigte dann doch gravierende Unterschiede zwischen den beiden Kanälen im Line Verstärker.
Intermodulationsverzerrungen im Line Verstärker
Um es vorweg zu nehmen: Der von mir durchgeführte Upgrade hat die Fehler und Alterungserscheinungen im Gerät beseitigt. Im folgenden Bild ist schon das Ergebnis quantitativ zu sehen:
IMD nach Upgrade des Gerätes
und in Zahlen
Messungen vor und nach dem Upgrade
Durchführung der Reparatur und Upgrade
Ich habe mich nicht lange mit intensiven Ursachenforschungen herumgeschlagen. Mein Vorgehen war schon festgelegt, bevor ich den VV überhaupt in Händen hatte:
Austauschen aller Elkos – Aluminium, besonders aber Tantal-Typen – gegen gleichwertige, aber qualitativ bessere Polymer Elkos. Das soll insbesondere dem Signalverhalten zu Gute kommen.
Austausch der signalverabeitenden ICs vom Typ NE5534AN. Hier beschränke ich mich allerdings auf die relevanten Phono- und Line-Verstärker.
Intensive Reinigung der Platine, der Anschlüsse, Schalter und ggf. Potis.
Austauschen aller Elkos
Die Elkos kommen je Kanal einmal vor, das heißt, es werden alle aufgeführten Kondensatoren zweimal benötigt. Insgesamt 25 Stück.
Beim Nachmessen der ausgebauten Elkos war ich denn doch etwas überrascht: Nicht einer der alten Elkos oder Tantals zeigte Werte abseits der Spezifikation. Sollte diese Aktion jetzt doch keinen Erfolg zeigen ?
Austausch der signalverabeitenden ICs
Bei dieser Aktion habe ich mich dann doch selbst beschränkt.
Aus dem Schaltplan geht hervor, das es insgesamt vier funktionale Module auf dem Mainboard des VV gibt:
Phonoverstärker mit IC1-L und IC1-R vom Typ NE5534AN
Treiber für den Tape-Out Anschluß mit IC4-L und IC4-R vom Typ NE5534N
Kopfhörerverstärker mit IC7-L und IC7-R vom Typ NE5534N
Line-Verstärker mit IC8-L und IC8-R vom Typ NE5534AN
Für mich relevant sind erst einmal die Phonosektion und der Line Verstärker. Im Phonoteil habe ich (weil vorhanden) zunächst einmal OPA227 ICs eingesetzt. Dies hat dann direkt dazu geführt, das beide Kanäle eine korrekte RIAA Kurve wiedergegeben haben, was vorher nicht der Fall war. Also war eines der ausgebauten ICs defekt.
Im Line-Verstärker habe ich dagegen ICs von National Semiconductor vom Typ LME49710 eingesetzt, wurden auch von Texas Instruments hergestellt.
Beim Reinigen der Platine sind mir dann auch einige verdächtige Lötstellen und Leiterbahnen aufgefallen, die ich entsprechend nachgelötet bzw. durch Drahtbrücken verstärkt oder eine ‚Umleitung‘ gelegt habe. Auch zeigte das Lautstärkepoti ein unerklärliches Regelverhalten. Mein Ohmmeter zeigte am Massepin des Potis noch einen Widerstand von ca. 8 KOhm an. Das wurde natürlich durch eine Drahtbrücke direkt gegen den Sternpunkt der Masse korrigiert. Ganz zum Schluß ist mir beim ’spielen‘ mit meinem Multimeter dann aufgefallen, dass die Phono Eingangsbuchse des rechtens Kanals gar keine Masseverbindung mehr hatte.
Neue Spannungszuführung
Anpassungen des Netzteils
Die permanente und sinnlose Verpulverung an Energie in der Zenerdiode (39V) im Netzteil hat mich gestört. Die ZD muss einiges an Energie vernichten, was nur in Wärme umgesetzt wird. Daher habe ich eine andere Stabilisierungsschaltung installiert.
Zum Einsatz kommt eine Standardschaltung des LM317T, regelbarer Spannungsregler für positive Spannung zwischen 1,25 und 37V. Mit der richtigen Beschaltung kann der Baustein aber auch Spannung bis zu mehreren Hundert Volt stabilisieren.
Entscheidend ist das Verhältnis von R1/R2. Bei den genutzten Werten ergibt sich eine Spannung von 39,8 V.
Das scheint im Aufwand jetzt doppelt gemoppelt, denn im Restek VV regelt ein ua723 die Spannung auf + 30V für die ICs.
Aber warum nicht.
Zusammenfassung
Zusammenfassend kann ich feststellen, dass bei so alten Geräten immer mehrere kleine Fehlerchen dazu führen, das die Spezifikationen des Gerätes nicht mehr eingehalten werden. Es war z.B. noch möglich, Platten über den Phonoverstärker wiederzugeben, obwohl die Buchse des rechten Kanals keine Masseverbindung mehr hatte, weil diese Verbindung durch die Verkabelung im Plattenspieler über den linken Kanal erfolgt ist. Auch die Lautstärke liess sich noch regeln, allerdings nicht ganz gegen Null, und mit seltsamen Aussetzern.
Da die ausgebauten Kondensatoren alle noch innerhalb der Spezifikation waren (Kapazität und ESR sahen gut aus) vermute ich, dass ein Großteil der verschlechterten Werte auf schlechte Kontakte bzw. fehlende Masseverbindungen zurückzuführen sind.
In weiteren Aktionen werde ich mir noch mal das Verhalten der Relais ansehen und die ICs OPA227 und LME49710 versuchsweise gegen ICs vom Typ OPA1611 austauschen.
Update vom 17.02.2024:
Der Austausch der Relais vom Typ OMRON G2V-2, DC24 ist jetzt erfolgt. Nach einigem Suchen und Vergleich der Parameter habe ich mich für die Relais von American Zettler AZ822-2C-24DSE entschieden. Von der Bauweise sind sie mit den Omron wohl identisch, allerdings ist der Strombedarf der AZ822 deutlich geringer als der G2V-2: Statt 500 mW werden nur 200 mW je Relais benötigt. Das spart in Summe bei drei Relais 1 Watt Belastung des Reglerbausteins uA723.
Austausch der Relais gegen AZ822-2C-24DSE
Die AZ822 sollen darüber hinaus auch goldlegierte Kontakte und einen geringen Kontaktwiderstand von kleiner 50 milliOhm haben.
Die große Überraschung ergab sich nach abschließenden Messsungen nach dem Austausch der Relais.
Vergleich der Opamps 17.2.2024
Meine Entscheidung zur Wahl des OPA1611 habe ich jetzt revidiert und stattdessen den OPA604 für die Line Sektion eingesetzt. Es scheint, daß nicht alle Opamps ohne Probleme mit der Single-Voltage Implementierung des Restek V2 zusammenpassen.
Hier noch einmal der Grund für meine Entscheidung zum OPA604:
OPA1611 gegen NE5534AP und OPA604
OPA1611 auf Adapter in der Line Sektion
Opamp OPA604 aktueller Favorit (17.02.2024)
In der Phono-Sektion hatte ich OPA227 installiert. Die funktionierten soweit auch. Die OPA1611 funktionieren in der Phono Schaltung leider nicht. Ein Schritt zurück auf die ursprünglich installierten NE5535AN zeigt dann wieder beste Meßwerte, so daß ich in der Phono Sektion bei diesem OPAMP bleibe.
NE5534AN bleibt in der Phono Sektion
Nach meiner subjektiven Meinung ist der Klang des Vorverstärkers jetzt ganz hervorragend, auch zum Beispiel im Vergleich zu meinem NAD 1240 Vorverstärker .
Der Restek Preamp V2 hat eine bessere räumliche Wiedergabe. Die Sänger und Instrumente lassen sich wie festgenagelt im Raum lokalisieren. Dies mag auch daran liegen, dass sich im Restek Preamp die Ausgangspegel der Kanäle durch kleine Trimmer auf exakt gleiche Werte einstellen lassen.
Update vom 05.03.24:
Nachdem ich den NAD 1240 mit einem OPA1656 ‚upgegraded‘ habe, gilt die obige Aussage nicht mehr. Der NAD1240 klingt jetzt doch mindestens gleich gut, wenn nicht gar besser, aber ……. was beim NAD1240 gut funktionierte, könnte ja auch beim Restek VV helfen.
Einsatz von OPA1655
Ich habe jetzt alle ICs mit dem OPA1655 ersetzt. Die Messwerte sind sehr gut, im Vergleich zu OPA1656 im NAD 1240 sogar teilweise deutlich besser:
Restek Preamp mit OPA1655
Sowohl die Messwerte als auch der Hörvergleich zeigen eine hohe Qualität beider Geräte nach den Upgrades, obwohl die Messungen für THD und IMD beim Restek VV besser aussehen. Das Rauschverhalten des Restek ist etwas schlechter, auf dem Niveau sind das aber wirklich nur Nuancen.
Mir sind drei der Thorens Restek Minimodule zugelaufen:
MPA-5 Vorverstärker mit MM Phonoteil
MHA-5 Kopfhörerverstärker
MLC-5 Umschalteinheit
Die Kombination aus MLC-5 Umschalteinheit gefolgt vom MPA-5 Vorverstärker reicht bereits aus, um eine vollständige, High-End Ansprüchen genügende Vorverstärkerkombi aufzubauen. Gefolgt von z.B. einem QUAD 405 PowerAmp und einem Pärchen Dynaudio Audience 50, oder besser noch die originalen Quad 57 Elektrostaten, lässt sich schon sehr schön Musik hören. Wer dann noch die Vorzüge eines guten Kopfhörers nutzen will, hängt noch den MHA-5 zwischen MPA-5 und dem Endverstärker.
MLC-5, MPA-5 und MHA-5 nach Wiederherstellung
Vom Gehäuse her haben sich die Entwickler damals nicht besonders viel Arbeit machen müssen. Sie haben einfach Alu Profile im Maß 100 mm * 50 mm in 260 mm lange Stücke geschnitten und die Elektronik per ‚Einschub‘ dadrin untergebracht. Vorne die Volume-Potis und Drehschalter dran und hinten die Buchsen für Eingang und Ausgang sowie externe Verbindung zum Wechselspannungstrafo dran, und fertig ist das High-End Gerät. Sehr servicefreundlich, denn zum Ausbauen müssen nur jeweils zwei Schrauben an der Unterseite entfernt werden.
Die Beschichtung des Gehäuses bestand aus mattschwarzem Strukturlack, so dass auch keine aufwendige Vorbehandlung der Aluoberfläche notwendig war.
Die oben abgebildeten Geräte wurden mit schwarzem Seidenmattlack sowie zweifach mit Klarlack neu lackiert und anschließend poliert.
Da ich kein Lackierprofi bin, sieht man kleine Macken, aber wohnzimmertauglich sind die Geräte jetzt wieder.
Technische Daten Thorens Restek Minimodule
Minimodule Kombinationen 1
Minimodule Kombinationen 2
Minimodule Kombinationen 3
Der Vorverstärker mit Phonoteil (MM) MPA-5
Frontansicht MPA-5 mit Volumeregler und Quellenwahlschalter
Die Geräte wurden sorgfältig gereinigt und das Aluprofil-Gehäuse mit schwarzem Seidenmattlack mit 2 fachem Überzugklarlack neu lackiert.
Rückansicht des MPA-5 mit RCA/Cinchbuchsen, vergoldet und Wechselspannungszuführung
Innenansicht des MPA-5 mit Drehschaltern und ALPS Lautstärkepoti
Innenansicht des MPA-5 mit NE5534AN Operationsverstärkern
Defekte Netzteilkondensatoren wurden gegen Roederstein und Panasonic FC Typen ausgetauscht
Die Pufferkondensatoren hatten einen klaren Kurzschluß
Umschalteinheit MLC-5
Umschalteinheit MLC-5 , Vorderansicht
Umschalteinheit MLC-5, Rückansicht
Umschalteinheit MLC-5, Innenansicht
Hochwertige Schalter der MLC-5
Kopfhörerverstärker MHA-5
Vorderansicht des MHA-5 mit ALPS Lautstärkepoti
Rückansicht des MHA-5 mit Wechselspannungsversorgung
Innenansicht des MHA-5
Innenansicht mit ICs NE5534AN und komplementärer Transistorstufe