nanocamp Audio-Modifikation
Was ist eine Ausgangsstufe?

Als Ausgangsstufe wird der Teil zwischen dem Analog-Wandler und den Cinchbuchsen an der Rückseite bezeichnet. Hier findet die letzte Aufbereitung des nun analog gewordenen Audiosignals des Wandlers statt. Es gibt je nach Wandlertyp unterschiedliche Baugruppen die hier notwendig werden. Die Philips Wandler TDA1540P und TDA1541A unterscheiden sich von den Wandlern moderner Bauweise nicht nur durch ihren natürlichen Klang: 

Moderne Analog Wandler benötigen meist nur eine aktive Entkoppelung, da sie mit eingebetteten Filtern und Verstärkungsstufen bereits ein fertig aufbereitetes Audiosignal liefern - auf dieses kann durch Veränderung der Filter und Operationsverstärker kein Einfluss mehr genommen werden. Die aktive Entkoppelung erfolgt im als Buffer bezeichneten Teil der Ausgangsstufe. Nach einem solchen Wandler eine Röhre zum Buffern zu verwenden, geschieht nur noch aus Marketing-Gründen. Überwiegend wird diese Funktion von einem Chip-OPV ausgeführt. Mit dem Prinzip eines Spannungsfolgers des Buffers, findet keine Verstärkung und bestenfalls auch keine Veränderung des Audio-Signals mehr statt. Der Wandler und Buffer produzieren hierbei auch Gleichstrom, der noch durch einen Kondensator gefiltert wird. Die Sinuskurve des Musiksignals wird sonst von der Nullachse verschoben, woraus eine höhere Belastung der nachfolgenden Komponenten resultiert - bei zu hohem Pegel bis zur Beschädigung der Lautsprecher und Verstärker. Dieser Koppelkondensator lässt nur den aus Wechselstrom bestehenden Teil des Audiosignals durch.

DC-Offset ohne Koppelkondensator

Die Ausgangsstufe eines TDA0 oder TDA1 Wandlers wurde erheblich aufwendiger gestaltet, da kein fertiges Audiosignal geliefert wird und dieses noch elektrisch umgewandelt werden muss. Durch diese Bauart erlaubt der Analog Wandler noch echte Eingriffe in das analoge Audio-Signal. Nachfolgend die je nach Modell möglichen Baugruppen in den alten Philips CD-Spielern in Reihenfolge nach dem Analog Wandler.



Mögliche Modifikationen einer TDA0 und TDA1 Ausgangsstufe

Neben der Reduzierung des Gleichstromanteils aus dem Wandler beim DAC DC-balancing kann auch der Gleichstrom des Operationsverstärkers durch zusätzliche Bauteile reduziert werden. Wird der Gleichstrom nun zweifach durch DAC DC-balancing und OP DC-balancing reduziert, kann auf den Koppelkondensator zur Filterung des Gleichstroms verzichtet werden, da dieser immer einen nachteiligen Kompromiss bildet. Der Gleichstromanteil wird hierbei aktiv durch einbringen eines gegenpoligen Stroms bis auf ein geringes Maß aufgelöst.

Das De-Emphasis ist ein analoger Hochtonfilter. Dieser Filter wird durch den Digitaldecoder zugeschaltet, wenn dieser ein Signal erhält, welches sich im Subcode auf der wiederzugebenden CD befände - was aber in der Regel nicht der Fall ist. Diese vornehmlich inaktive Schaltung benötigt keine besondere Aufmerksamkeit.

Bei der I/U Conversion wird die elektrische Wandlung vollzogen, das Audiosignal steht erst danach zur Verfügung. In den meisten Philipsen wird die I/U conversion in der ersten Hälfte eines Doppel-OPVs NE5532 ausgeführt. Die optimalen Eigenschaften für diese Funktion bringt nicht jeder Chip-OPV mit, der landläufig als gut klingender Buffer bekannt ist. In der Modifikation Hybridausgang erfolgt eine optimale Mischung aus passiver und aktiver I/U Conversion, die durch Geschwindigkeit und hohe virtuelle Masse die besten Eigenschaften mitbringt.

Die Analogfilter sind auf den Philipsen zwischen dem serienmäßigen Doppel-OPV platziert. Sie trennen das Audiosignal mit einer 18db Flankensteilheit vom nicht hörbaren Frequenzbereich. Auf diese Filter, welche für eine Phasenverschiebung bis hinunter in den hörbaren Audio-Bereich sorgen, kann mit der Modifikation Analogfilter verzichtet werden.

Die Entkoppelung durch einen Buffer erfolgt in den meisten Philipsen in der zweiten Hälfte eines Doppel-OPVs NE5532. Von TDA0 und TDA1 werden unterschiedliche Ansprüche an einen Buffer gestellt, trotzdem ist die Originalbestückung in den meisten CD-Spielern mit diesen Wandlern identisch. Das volle Spektrum eines TDA0 / 1 Wandler ohne "Verschlucken", ohne analytische Schärfe und mit den größten Leistungsreserven, kann nur ein Operationsverstärker in diskreter Bauweise ohne das typische Verfärben eines Röhrenausgangs liefern. Beim metronom 14 kann wegen des stabileren Analogsignals, in Verbindung mit dem Hybridausgang für die I/U Conversion, auf einen zusätzlichen Buffer ganz verzichtet werden.

Ein Koppelkondensator hinter den aktiven Bauelementen im Signalweg ist die einfachste Methode den unerwünschten Gleichstrom zu verhindern, stellt aber immer einen Kompromiss dar. Ein Kondensator bildet hier mit zunehmender Größe steigenden Verlustfaktor und Mikrofonie.

Beim Muting wird das Signal des TDA0 serienmäßig durch ein Reed-Relais mit magnetischem Feld geführt, beim TDA1 durch einen Transistor. Das Muting kann mit der Modifikation Analogfilter überbrückt werden, um das Signal verlustfrei zu den Cinchbuchsen zu führen.