Fura lesz elsőre, mert sokan bele se gondolnak, de egy bármilyen elektronikus eszközt használó zenész számára talán kevés fontosabb dolog van a hangszerekhez, outboardokhoz használt, illetve az azokba beépített tápegység minőségénél, stabilitásánál.

Olcsó, de sajnos egyben bizonytalan minőségű tápegységek számos helyen, könnyen beszerezhetőek. Látszólag működnek is, de a valóságban teljesen alkalmatlanok hangszerek és úgy általában audioeszközök tápellátására. Különösen, ha az adott eszköz kifejezetten igényli a dinamikus, tiszta tápfeszültséget és érzékeny ezekre a tényezőkre. Az idősebb, vintage cuccok tápjai egyébként szintén produkálhatnak hasonló eredményeket, mint egy rossz minőségű új, ha nem kerültek felújításra, amikor annak eljött az ideje. Ennek nagyon egyszerű oka van: bizonyos komponensek az öregedésükkel megváltoznak fontos tulajdonságaikban, ezek hatása ráadásul kumulatív. Sok esetben csak az átgondolt tervezés menti meg hangszeredet az elhalálozástól, de elárulom, nem minden eszköz tápellátását tervezték jól. Az általunk egyébként nagyra tartott márkák kiváló mérnökei néha suszter/cipő módban működtek. Vagy a fránya „beépített amortizáció” újabban, ha gonosz akarok lenni…

Nyilván nem szakembereknek szól most sem ez a bejegyzés, akiknek ez 1x1. Tehát jól felkészült elektronikai műszerészek, villamosmérnökök már lapozhatnak is tovább.

Szóval unatkozhattam tegnap este, de legalább lett egy bemutatható példa a találomra kiválasztott, "Ki tudja, honnan van?" típusú, 9V-os, mezei tápegységen végzett teszt eredményein keresztül. Ez jól megmutatja, hogy miért NE használjunk ismeretlen minőségű tápegységeket, csak azért, mert pont olyan színű, pont akkora, pont az van ráírva. Nem ezek fognak számítani. Az ágyban sem minden nő egyforma, ugye! 😉

Az így teszt alá vetett tápegység, elvileg 9V-os a feltüntetett adatai szerint, terheletlen állapotban ennél azonban bőven magasabb feszültséget adott. Ezzel önmagában nem is lenne probléma, mert ez függ a tápegység típusától is és majd úgy is kiderül, hogy terhelés alatt hogyan viselkedik. Ilyenkor érdemes figyelni, hogy egyáltalán beáll-e a névleges értékre terhelésnél (magyarul, miután bekapcsoltad a hangszert). Amennyiben nem áll be és továbbra is túlfeszültséggel terheli az eszközöd, az nem túl szerencsés. Hosszú vagy akár rövid távon is okozhat gondot egy arra érzékeny eszköznél. Ezért is fontos a megfelelő terhelés alatt (is) vizsgálni a tápegységeket. Nos, ez a tápegység még a maximális terhelésnél is stabilan 9,6V felett dolgozott, ami jóval eltér a megadott 9V-tól. Az ilyen eltérés felesleges stressznek teheti ki hosszú távon az áramköröket. A folyamatos túlfeszültség pedig jellemzően rövidíti egyes alkatrészek élettartamát, ronthatja az eszköz stabilitását, később akár meghibásodáshoz is vezethet. Mindjárt írom azt is, mi ezzel a további probléma, még ha nem is tűnik soknak elsőre…

Nagyon sok helyen üzemel már napelemes rendszer és ezeken a helyeken gyakran 250V közelében jár napközben a feszültség, amikor a rendszer termel. Továbbá a szolgáltatók sem jeleskednek a hálózati feszültség stabilan tartásában. Mivel nálam is napelemes rendszer üzemel, gyakran szembesülök bele, hogy napközben akár 248V folyamatosan a hálózati feszültség (az inverter pedig csak 250V-nál szabályoz majd le), ezért a műhelyben is fix 230V-ra szabályozott feszültséggel dolgozom. A lényeg, hogy egy ilyen eltérés már folyamatosan 10,35 V-on (kb. 15%-kal magasabban) tartja teljes terhelésnél, de részleges terheléssel már 11,5V-on (közel 28%-kal magasabban!) a 9V-os eszközödet. Nem állítom, hogy azonnal tönkremegy a cuccod, de jót nem tesz neki… egyébként meg nem zárható ki az sem, hogy mégis gyorsan megadja magát valami ennek okán.

Hullámosság és harmonikus torzítás

Ez a konkrét tápegység jelentős hullámosságot (ripple-t) is produkált a kimenetén, ami zajként és zavaró torzításként jelenhet meg a jelútban. Az ilyen hullámosság azt jelzi, hogy a tápegység nem tud tiszta, stabil DC feszültséget biztosítani, hanem váltakozó komponens marad a kimeneten. Ez a nem kívánt komponens egyenes úton kerül be a hangszerbe, a jelútba eljutva pedig pl. zúgást és/vagy zajosodást okoz. Egy stabil, professzionális tápegység minimális hullámossággal működik, éppen azért, hogy ne zavarja a jelút tisztaságát.

A másik, szintén fontos dolog, amivel szembesülhetsz, amivel én is ennél, hogy ez a remekmű valami brutális harmonikus torzítással rendelkezik (THDV, THDI) és a felharmonikus zaj is extrém magas. Ilyen esetekben a kimeneti jelben különböző frekvenciájú harmonikusok jelennek meg, ami esetünkben konkrétan 32 felharmonikusig volt mérhető. Ezek közvetlenül hatnak az eszközökre és szintén nemkívánt zajokat, zúgásokat, torzításokat okozhatnak, komoly SNR-gyilkosok is tudnak lenni. Rontják a hang tisztaságát, dinamikáját. Összenyomhatják a hangképet, gumiszerűvé tehetik azt… nehéz ezt jól leírni, de a lényeg, hogy amit ilyenkor, bármilyen mértékben hallani lehet, az semmiben sem emlékeztet a tiszta, eredeti jelre.

Nem a reklám helye, de a stúdióban BOSS és Strymon külső tápokat használok és mindkettő problémamentes, stabil, tiszta tápellátást szolgáltat. Bár nem 1000-2000 Ft/db, de gond sincs velük és biztonságban vannak a meghajtott eszközök is.

Amikor a multiméter már nem elég

Ahhoz, hogy teljes képet kapjunk egy eszköz tápellátásának, valamint az abban résztvevő komponenseknek az állapotáról, elengedhetetlen a megfelelő műszerezettség. Egy kellő pontosságú, több frekvencián mérni tudó és lehetőleg DC offsetre is képes LCR-mérő, egy megfelelő oszcilloszkóp, amely fejlett „Power Analyzer” funkciókkal is rendelkezik és képes zaj-, illetve harmonikus torzítás mérésére, továbbá aktív differenciál szonda sem árt, valamint egy jobbfajta műterhelés. Ha igazán igényesek, nagyon kíváncsiak és precízek vagyunk, akkor egy dedikált célműszer, "Digital Power Meter" is elfér a műhelyasztalon. Ezek nélkül gyakorlatilag vakon dolgoznánk.

Fentiekből következik, hogy minimum aggályos, amikor jó szándékú haverok találomra cserélgetnek komponenseket egy eszközben. Aggályos, mert megfelelő mérési eredmények alapján lehet, hogy erre nem is lenne szükség és ha ezt még azzal is tetézik, hogy gyenge minőségű alkatrészeket ültetnek be helyette, mert elég indok, hogy olcsó de legalább sz@... izé, nem odavaló (Aliexpress, stb.)… mondjam tovább? Az eredmény akár az is lehet, hogy a tápellátás tisztasága és így gyakorlatilag az eszköz állapota még romlik is a „javítás, felújítás” után. A felületesség, a kellő hozzáértés hiánya, a műszerezettség elégtelensége és/vagy a gyenge minőségű komponensek használata hosszú távon pedig inkább csak árt. Márpedig akkor a beavatkozás nem csak, hogy felesleges volt, hanem még adtál is annak a bizonyosnak egy jól elhelyezett pofont… Ha nem értesz hozzá, akkor csak két feladatod van:

1.) -Az ilyen a hangszereket felismerni és
2.) -Elkerülni. 
Lásd.: https://www.menemszol.hu/blogs/entry/328-m%C3%A9nemsz%C3%B3l%C3%BAgy-m%C3%A9nemfogsz%C3%B3ni/

Az is a történethez tartozik, hogy népszerű, gyakori eszközök esetén egyébként egy nagyobb tapasztalattal rendelkező szaki nem fog neked nekiállni méricskélni, tesztelgetni, hanem már rutinból kerülnek cserére és megfelelő minőségűre a szükséges alkatrészek, aztán a feszültségek pontos beállítása, ellenőrzése után mehetsz is Isten hírével, tovább izgatni remekműveiddel a szerencsés szomszédokat.

Korg Polysix és a gyári tápegység

Hogy egy konkrét vintage hangszert is említsek a megbízható tápellátás fontosságával kapcsolatban, legyen az egyik népszerű klasszikus, a Korg Polysix, ami ebből a szempontól kicsit amolyan állatorvosi ló. Bár általában csak a jól ismert NiCd akku probléma szokott feljönni ezzel a hangszerrel kapcsolatban (Na, az is megér egy misét, amikor az akkut elemre cserélik, de a töltőáramkört nem módosítják…), pedig a legnagyobb károkat a Polysixben is a tápegység okozza az idő múlásával.

Az idősödő szűrőkondenzátorok eleve képtelenek hatásosan szűrni a váltakozó áramú komponenseket, amik így közvetlenül a hangszerbe jutva sziszegést, zúgást okoznak, rontva a jel-zaj arányt és a hangzás tisztaságát. A tápegység öregedésével járó változások továbbá a memória és vezérlő áramkörökben is működési zavarokat idézhetnek elő. Megakadályozhatják a presetek stabil megtartását és visszahívását, de azt is gyakran tapasztalják a Polysix tulajok, hogy a memória áramkör elérhetetlenné válik vagy alapvető stabilitási problémák jelennek meg. Enne az oka jó eséllyel az lesz, hogy a tápegység nem képes már folyamatosan a megfelelő feszültséget biztosítani.

A Polysix gyári tápegysége, az öregedő kondenzátorok és más, elavult alkatrészek révén nem csak feszültségingadozásokat, de kiugró túlfeszültséget is generálhat. Ezek a kiugrások pedig könnyen károsíthatnak kritikus alkatrészeket. Konkrétan az örök vadászmezőkre küldheti a hangszer lelkét, az SSM2044 VCF chipeket. Hogy megéri-e felújítás nélkül üzemeltetni egy Polysixet? Nos, szorozd fel 6-tal a VCF árát! Főleg, hogy egyre drágább az eredeti (átlagosan 50 EUR/db jelenleg, + posta, + munkadíj). Van már ugyan helyettesítő, ami hangban is közel áll az eredetihez, de nem pontosan ugyan az. Szóval vagy ebből 6, vagy abból 6 és ha nem az eredeti IC-ket használjuk, akkor a hang sem lesz teljesen ugyanaz. Szerencsére a tranziensgenerátor SSM2056 valamivel jobban bírja, de ha nem, akkor az is kb. 50 EUR/db + zu. Na, de ne kalandozzunk el...

Érdemes szót ejteni arról a nem várt esetről is, amikor elszáll az egyik biztosíték… A Polysix tápja ugyanis egy olyanra is képes -ez most lehet, hogy egy kicsit cifra lesz- hogy ha például az egyik biztosíték megadja magát, előfordulhat, hogy az áramkör földelése vagy egyes áramutak hirtelen máshonnan kapják az utánpótlást. Ezért előfordulhat, hogy az egyes áramköri ágak földelése (vagy a negatív tápfeszültség) némi visszahatást tapasztal, gyakorlatilag betáplálódik a másik feszültségellátásból. Ilyenkor az áramkörben hirtelen kialakuló aszimmetria miatt az áram más irányokat is felvehet, ami azt is jelenti, hogy az IC-k tápellátása felé a feszültség nem az eredetileg elvárt polaritással jelentkezik. Ez mondjuk nem feltétlenül tervezési hiba, de egy ilyen nem várt terhelésmegoszlás azért számszerűsíthető következményekkel is járhat (Igen, 50 EUR / db  ).

Személyes véleményem egyébként az, hogy a Polysix gyári tápegységét nem felújítani kell, hanem kiváltani és új, megbízható tápot beépíteni helyette. Hosszútávon mindenképpen kifizetődik, főleg egy ilyen „örök klasszikus” szintetizátornál. Persze értem én a gyűjtőket is, hogy legyen minden eredeti, de akkor meg vállalni kell a vele járó kockázatot és annak minden esetleges következményét. Bár abban sok logikát nem vélek felfedezni, hogy egy rossz konstrukciójú, könnyen kiváltható tápegység megőrzésével (mert „eredeti”) kockáztassuk a valóban értékes VFC vagy tranziensgenerátor IC-ket...

Még egy kis tápegység...

Nagyon a vintagere hegyeztem ki ezt a bejegyzést, márpedig a felvázolt problémák alapvetően csak a tisztán transzformátoros tápegységek esetén jelentkeznek és nem vonatkoznak a mai kapcsolóüzemű és impulzusüzemű tápegységekre, ami a mai tápegységek zömét adja. Tisztázzuk akkor gyorsan azt is, hogy nem minden tarkafarú szarka farka tarka, csak a tarkafarkú szarka farka tarka, akarom mondani, hogy lényegében minden impulzusüzemű tápegység kapcsolóüzemű, de nem minden kapcsolóüzemű tápegység tekinthető impulzusüzeműnek. Manapság már az impulzusüzemű (kapcsolóüzemű  ) tápegységeket használják a hangszerekben is, különösen az újabb modellekben, mivel kisebbek, könnyebbek és hatékonyabbak, mint a hagyományos transzformátoros tápegységek. Azonban a hangszerekhez tervezett impulzusüzemű tápegységek esetében szigorúbb zaj- és szűrési követelményekre van szükség, hogy minimalizálják a zavaró zajt és a harmonikus torzítást. A jól megépített impulzusüzemű tápegységekkel általában nincs is gond, de az olcsóbb modellek gyakran szó szerint tele szemetelik a hangszered jelútját, annyi zavaró zajt juttathatnak a rendszeredbe. Azt még tegyük hozzá, hogy nehezebb analizálni őket, komolyabb műszerezettséget igényel és a javításuk is bonyolultabb lehet, mint egy lineáris tápegységé.

Az impulzusüzemű tápegységek magas kapcsolási frekvenciákkal működnek, így a kimeneti feszültség stabilitásán és tisztaságán kívül fontos a zaj- és zavarvizsgálat is, amit már csak egy széles sávú oszcilloszkóppal és specifikus mérőfejekkel lehet pontosan mérni. Sokkal komplexszebb szűrési és zajcsökkentési követelmények vonatkoznak rájuk, mivel az ilyen tápegységek zaj- és harmonikus torzításai komoly hatást gyakorolhatnak az érzékeny audio berendezésekre, emiatt fejlett szűrőket és EMI mérőeszközöket kell használni a pontos vizsgálathoz. Az impulzusüzemű tápegységek áramkörei bonyolultabbak, több komponensből épülnek fel és a hibás alkatrészek beazonosítása is bonyolultabb. A kapcsolótranzisztorok, vezérlő IC-k, induktivitások, és szűrőelemek precíz mérése specifikus eszközöket és tapasztalatot igényel. Lényeg, hogy komolyabb műszerezettséget és technikai felkészültséget igényel, mint egy lineáris tápegység mérése vagy javítása. Például FFT analízis is már kifejezetten érdekes lehet.

Nos, ha nem lettem volna már fáradt tegnap este, még az FFT (Fast Fourier Transform) analízist igazán megcsinálhattam volna nektek. Nem csak látványos, hanem egy nagyon hasznos eszköz egy tápegység zajának és felharmonikus tartalmának részletes vizsgálatára. Az FFT lehetővé teszi, hogy spektrálisan lássuk a zajösszetevőket és a harmonikus torzítást, így pontosan megfigyelhetjük a frekvenciakomponenseket, amelyeket a tápegység a jelútba juttat. Ezzel az elemzéssel egyértelműen ki lehet mutatni, hogy egy adott tápegység mennyi alacsony és magas frekvenciájú zajt generál, valamint hogy ezek milyen mértékben járulnak hozzá a harmonikus torzításhoz. Ezzel a módszerrel -és itt jön most egy fontos dolog- jól össze lehet hasonlítani, hogy az olcsóbb kapcsolóüzemű tápegységek és egy jól szűrt transzformátoros táp között mekkora eltérés van a spektrális tisztaság szempontjából. Tippelhetsz, melyik a jobb!  Ha már Bakó Imi szóba hozta ma a bejegyzés kapcsán, Golyóálló vagy Penge Borisz is megmondta: "-A súly a megbízhatóság jele!" :) Szóval én is inkább trafó párti vagyok, ha van rá lehetőség.

Na de, száz szónak is egy a vége! Nem túl meglepően minden hangszer, stúdió cucc, vintage elektronika számára egyaránt fontos, hogy tiszta és megbízható tápellátást kapjanak. A tápegységek javítása, restaurálása pedig odafigyelést és -szerintem nem nélkülözhető- tapasztalatot is igényel, a megfelelő felkészültség és műszerezettség mellett.

Remélem, sikerült mindenkinek kedvet csinálnom a vintage és egyéb hangszerek tápegységeinek a javításához és/vagy restaurálásához!