Zwischen all meinen anderen Projekten ist hier ein Aktivlautsprecher-Projekt, das ich vor etwa einem Jahr in Angriff genommen habe, um ein Geneva-Küchenradio zu ersetzen, das ständig kaputt ging. Es passte perfekt in die ungenutzte Küchenecke, wie unten gezeigt, aber ich weigerte mich, ein anderes Geneva zu kaufen.
Das Ersatzprojekt begann, als ich ein Krell KID iPod-Dock zum Verkauf für nur 60 EUR sah. Der iPod-Anschluss war kaputt und der Besitzer schlug vor, es als "Schreibtischkunst" zu verwenden, wie auf dem Bild unten. Ich fand das einfach skandalös und kaufte es.
Da die iPod-Sektion mechanisch defekt war (und ich nie einen iPod hatte), machte ich einige Tests, indem ich den Aux-Eingang als Vorverstärker verwendete. Es klang ziemlich gut! Auch die Messungen waren gut. Die Lautstärkeregelung erfolgt mit einem PGA2310, und die Eingangs- und Ausgangspufferschaltungen sind mit einigen interessanten Servokonzepten gut durchdacht.
Der erste Schritt beim Öffnen des Geräts war die große Steckplatine auf der rechten Seite. Einige der ICs waren nicht beschriftet und ich konnte ihren Zweck nur teilweise erkennen, aber ausgiebige Tests ergaben, dass sie mit dem iPod zu tun haben musste, also wurde sie entfernt:
Es war nicht einfach, dies zu untersuchen, da es kein Wartungshandbuch gab. Ein Ausgangskanal fiel immer wieder aus und wurde auf einen defekten Operationsverstärker zurückgeführt. Auch die "Standby"-Funktion war ein ziemlicher Witz, denn im Standby verbrauchte das Gerät nur 10 % weniger Strom als im eingeschalteten Zustand. Das liegt daran, dass die internen +-15-V-Regler mit 32 V betrieben wurden, vermutlich weil Krell solche Transformatoren auf Lager hatte. In der heutigen Zeit hoher Energiekosten musste dies verbessert werden. Dazu wurde die Verbindung zu den Reglern unterbrochen und sie mit einem Relais verbunden, das vom 12-V-Trigger-Ausgang angesteuert wird und sicherstellt, dass die Regler nur eingeschaltet werden, wenn das Gerät eingeschaltet ist. Dies reduzierte die Standby-Leistung auf etwa 11 W, immer noch nicht toll, aber OK.
Nächstes Problem: Software-Instabilität. Wenn der Trigger-Ausgang benutzt wird, führt ein übermäßig empfindlicher Schaltkreis gelegentlich dazu, dass die Eingangsrelais "brummen". Da es keine Chance gab, den Original-Quellcode von Krell zu bekommen, wurde dies mit einer einfachen logischen Verzögerungsschaltung behoben, die hier gezeigt wird.
Da ich nicht die Absicht hatte, einen iPod zu verwenden, musste eine Alternative her. Ich entschied mich für einen Wiim Mini Streamer, da er kompakt ist, eine gute Software hat und einen überraschend guten Klang. Er wird über eine USB-C-Quelle mit Strom versorgt, also kaufte ich einen der am wenigsten lauten Adapter auf dem Markt, brach ihn auf, um direkt an die AC-Pins zu gelangen, und wickelte ihn in Kupferfolie ein. Er hat auch einen eigenen EMI-Filter, wie hier zu sehen, um hochfrequentes Rauschen von der Wiim zu reduzieren, das über die Stromversorgung in die analogen Sektionen zurückgeführt wird.
Die letzte Arbeit in dieser Phase war der DAC, da ich den schlechten internen DAC der Wiim nicht verwenden wollte. Ich habe ein altes PCM1794-Design von mir wiederverwendet und die Größe der Platine und die Montagelöcher an die vorhandenen Montagepositionen angepasst und eine neue Platine anfertigen lassen. Die analogen Ausgänge gehen dorthin, wo früher die analogen iPod-Anschlüsse waren, so dass der Aux-Eingang bei Bedarf immer noch nutzbar ist. Der DAC ist vernünftig und verwendet eine JFET-Stromquelle (wie im DDDAC), einen LT3042-Analogregler und einen Crystek CCHD-575-Oszillator. Ein asynchroner ASRC wird verwendet, um alles, was hereinkommt, in 48kHz zu konvertieren (96kHz gemessen schlechter). Ein eingebauter Toslink-Empfänger wird an die Wiim angeschlossen.
Hier ist das fertige Projekt mit allen Installationen:
Der nächste Schritt war der wirklich spaßige Teil: der Bau der Basis. Krell bot ein Begleitprodukt namens "Papa DOCK" an, bei dem es sich lediglich um einen Stereoverstärker mit einem Anschluss für den KID handelte, an den dieser angeschlossen werden konnte. Die Wechselstromversorgung kommt dann vom Verstärker, so dass der Anschluss alle Steuersignale, den Ton und die Wechselstromversorgung weiterleitet. Hier sehen Sie, wie er verwendet werden sollte:
Ich habe jeden Pin dieses Steckers nachverfolgt und die Signale identifiziert, die ich benötigte: symmetrisches Line-Level-Audio, 12-V-Trigger und Wechselstrom. Dafür habe ich eine kleine Platine und eine Stahlplatte angefertigt, wie unten gezeigt.
Das Herzstück der Basis ist eine DSP-Platine. Wieder einmal wurde ein altes Design an meine Bedürfnisse angepasst, so dass das Platinenlayout nicht allzu lange dauerte. Stereo ADC, Stereo DAC und DSP. Das symmetrische Audiosignal von der Krell kommt unten rechts an, wird digitalisiert und verarbeitet, in ein analoges Signal umgewandelt und an einen Pascal T-PRO2 Verstärker (500W für den Bass, 150W für den Hochtöner) gesendet. Die DAC-Sektion ist größtenteils die gleiche wie beim Vorverstärker. Alle Eingangs- und Ausgangspegel wurden sorgfältig anhand von Verzerrungsmessungen für den Zielverstärkungsbereich optimiert. Die DSP-Steuerung erfolgt über einen RJ45-Anschluss und eine einfache rot/grüne LED. Der Ausgang ist 2-Kanal für ein Mono-Gerät: ein Küchenradio muss nicht stereo sein, da man sowieso nie davor steht.
Hier ist der fertige Plattenverstärker von innen zu sehen, mit DSP, Verstärker und Anschlüssen. Für den Krell wurde ein EMV-Filter hinzugefügt; der Pascal erhält nur eine Ferritdrossel.
Für den Lautsprecher selbst habe ich einen sehr alten Seas Excel-Mitteltöner aus den späten 1990er Jahren gerettet, der seit 2004 im Haus eines Freundes herumstand. Glücklicherweise hatte er ihn noch. Nach einer gründlichen Reinigung sah er wie neu aus und die T-S-Parameter waren immer noch perfekt. Für die Konstruktion des Lautsprechers bot mir ein sehr freundlicher Forumskollege seine Hilfe an, da ich in meiner Wohnung keine Holzarbeiten durchführen kann. Er schlug vor, einen Tang Band W3-1797S zu verwenden, einen der besten 3"-Lautsprecher auf dem Markt. Hier ist das Endprodukt, mit dem Krell, der bereits an seinem Platz sitzt und dessen Stecker eingerastet ist. Der Wiim liegt mit Hilfe von Magneten, die ich aufgeklebt habe, gut an der alten iPod-Basis an, so dass man ihn bei Bedarf leicht entfernen kann.
Der Hochtöner erhält einen eigenen Hohlraum und wird nach hinten verjüngt, wie im Ausschnitt für den Tieftöner zu sehen ist:
Das fertige Produkt vorne und hinten ist hier zu sehen: Alles, was noch fehlt, sind ein paar anständige Füße und das Ersetzen der letzten sechs Stahlschrauben durch schwarze, da ich nicht die richtige Länge hatte.
Die DSP-Arbeit gestaltete sich überraschend einfach, aber das lag zum Teil an der niedrigen Übergangsfrequenz und der flachen Leistung: 24dB/Okt Linkwitz-Riley bei 650Hz, mit einer kleinen Überlappung durch den Tieftöner. Eine gewisse Verzögerung beim Ausrichten half, alles an Ort und Stelle zu halten, war aber nicht wirklich notwendig. In seiner endgültigen Position wird er noch gemessen und abgestimmt.
Endgültige Positionierung:
Der Klang? Ausgezeichnet! Der Bass ist etwas schwach, aber das ist perfekt für ein Küchenradio, bei dem dröhnende Bässe nicht benötigt werden. Im Moment stelle ich es nur so ein, dass ich morgens einige meiner Lieblingssender für Jazzmusik höre und es nach der Arbeit ausschalte.
Natürlich könnte es immer besser sein. Natürlich hätte es auch einfacher sein können: Schließlich ist alles Stereo, nur um im DSP summiert zu werden, und der Krell ist technisch gesehen überflüssig, da die Lautstärke einfach im Streamer hätte eingestellt werden können. Aber bei diesem Projekt ging es nicht darum, der Beste zu sein. Es ging darum, etwas wirklich Einzigartiges zu schaffen, und das war ein absurder Overkill.
Mit freundlichen Grüßen,
Pierre
