עשו זאת בעצמכם: מגבר איכותי ל-iPod

לפני המצאת הטרנזיסטור היו שפופרות ואקום הרכיב הבסיסי בכל מעגל חשמלי של מגבר. עם המצאת הטרנזיסטור והתרחבות השימוש בהגברה טרנזיסטורית נדחקה שפופרת הואקום לשולים, ונותרה נחלתן של קבוצות ייחודיות של משתמשים, בתהליך שאופייני לטכנולוגיות אחרות שהגיעו לשלב מתקדם במחזור החיים שלהן.

מקצועני סאונד וחובבי מוזיקה מעדיפים לעיתים את הצליל שמפיק מעגל שפופרתי, למטרות הפקה או האזנה שונות. בהכללה, שפופרות ואקום נוטות להיות פחות מדויקות מטרנזיסטורים (ולעוות יותר את הצליל) אולם בתכנון נכון של המעגל החשמלי הן עשויות לספק צליל נעים מאוד שמחמיא לחומר המוזיקלי שמוגבר באמצעותן.

השפופרת פוגשת iPod

מה עושים בעליהם של נגן iPod למשל כשהם חוזרים הביתה? אחדים מהם שמים דיסק במערכת הסטריאו בחלקים (שעלתה כמו דירה קטנה בבאר שבע), ואחרים מדלגים הישר לשלב הטכנולוגי הבא: הם מושיבים את הנגן במעגן שמתחבר הישר לקדם המגבר של מערכת הסטריאו. נכון - הפלט של iPod אינו זהה באיכותו לזה של נגן תקליטורים מכרום יצוק, שעלה 16 אלף ש"ח ומציע יציאות XLR סטריאופוניות, אבל הוא איכותי מספיק לרוב המשתמשים, רוב הזמן.

בכל אופן, מרגע שה-iPod הפך להיות רכיב לגיטימי במערכת סטריאו מהקצה הגבוה, לא עבר זמן רב עד שנולד הרעיון לחבר את שפופרת הואקום, שמייצגת את רכיב ההגברה העתיק ביותר בנמצא, עם נגן iPod (או iPhone ו-iPod touch), שמייצג את אחת הדרכים המודרניות ביותר לצרוך מוזיקה. רעיון זה מיושם הלכה למעשה במספר לא קטן של מעגנים לנגן הפופולרי. דוגמה אחת מני רבות מספקת חברת TLAaudio שמגישה את קו המעגנים השפופרתיים FATMAN iTube. שימו לב ל- iהקטן והמתבקש, שמתאים כיום כל מוצר למאה ה-21.

כך נולד הרעיון להגיש לכם הצעה לפרויקט - מעגן שפופרתי אותו תוכלו לבנות בעצמכם. קבלו את פרויקט השפופרת של PC Magazine ישראל, גרסת עשו זאת בעצמכם.

המעגל

בחרנו לבסס את מעגל המגבר על קדם-מגבר אותו תכנן ג'ון ברוסקי (John Broskie), שחתום על מגוון רחב של מעגלים שפופרתיים מודרניים (ראו את האתרים שלו, בהם יש הסברים על המעגלים וכלים לפיתוח עצמי של מעגלים נוספים). המעגלים פרי פיתוחו מוכרים בקרב חובבי DIY ברחבי העולם, וזוכים לפופולריות הודות לתכנונים חדשניים שהוא מצליח לסחוט מהרכיבים הותיקים.

המעגל שנבחר - 24V Aikido Stereo Head Phone and Line Stereo Amplifier (במחיר של כ-100 דולר לצרכן), כולל כניסת Line סטריאופונית אחת, ושתי יציאות - אחת סטריאופונית למגבר הספק, והשנייה יציאת אוזניות (solid state unity gain buffer). מאפיין יחודי של מעגל זה, כפי שאפשר ללמוד משמו, הוא שהוא ניזון ממתח נמוך מאוד של 24 וולט בלבד (משנאי מתאים).

ארבע השפופרות בו - 6GM8 - פועלות במתח נמוך עוד יותר של 6.3 וולט. השפופרות הללו טיפוסיות למעגלי מתח נמוך, אותם היה ניתן למצוא בעיקר במגברי רדיו של מכוניות עתיקות. חשוב לציין שההגברה של מעגל זה אינה מספיקה כדי להניע רמקולים. היא נועדה להנעת מגבר הספק (פרויקטים לבניית מגברים משולבים קיימים בשפע ברשת).

המארז

כל פרויקט צריך קופסה, ובתור מארז למעגן שלנו בחרנו במארז המחשב HEC 7328 אותו משווקת חנות המחשבים סקאי פי סי במחיר של 250 שקלים. זהו מארז שבימים כתיקונם משמש למחשבי מדיה סנטר סלוניים (HTPC). הוא בעל פרופיל נמוך ונראה פחות או יותר כמו רסיבר (הוא מספיק גבוה מבפנים כדי שיהיה מקום לשפופרות הואקום כשהן מחוברות למעגל. בחנות הקצו לנו מארז חדש מהקרטון, על מנת שנתעלל בו קשות וללא רחמים ונהפוך אותו למגבר.

שלט רחוק?

המממ... הדרך הפשוטה והאסתטית להוסיף שלט רחוק ל-iPod היא להוסיף לו את עריסת iPod Universal Dock. זהו מעגן קטנטן אליו מחברים את הנגן, כבל נתונים סטנדרטי של iPod שמתחבר למחשב בחיבור USB ויציאת Line (מחיר - 300 ש"ח). כן, אפשר לחבר את עריסה הזו ישירות למערכת סטריאו, אבל בפרויקט שלנו תכליתה היתה לגשר בין הנגן לבין כניסת ה-Line של קדם-המגבר השפופרתי, ולאפשר לנו לשלוט על עוצמת השמע ועל המעבר בין שירים - בשלט רחוק.

רכיבים נוספים

שליטה על ווליום כבר יש לנו - הודות לשלט הרחוק. כדי לשלוט על הבאלאנס בין ערוץ שמאל לערוץ ימין החלטנו להוסיף לפרויקט שני מנחתים דיסקרטיים - 100k dual mono stepped attenuators. במילים אחרות, אלה רכיבים שנועדו לשלוט בווליום. במקום להשתמש בנגד משתנה הם עושים שימוש בסדרה של נגדים נפרדים להנחתת האות. רכיבים מסוג זה נוטים לעוות את הצליל פחות, ולכן משולבים בחלק מהמגברים מהקצה הגבוה. מצאנו אותם ואת כפתורי הווליום השחורים באתר המכירות ebay (במחיר של כ-30 דולר).

מאחר שאנחנו משתמשים במארז מחשב, הרי שיש לנו כבר כפתור הדלקה וכיבוי, לא? ובכן, הפלסטיק קיים, אולם הרכיב החשמלי שמאחוריו סוגר מעגל רק כשלוחצים על הכפתור. לכן בחרנו לשמור על הפלסטיק בחזית אולם להחליף את הרכיב למתג on/off תקני. קנינו גם כמה מטרים של כבל סטריאו מסוכך, ווידאנו שיש לנו מספיק בדיל.

התחלת העבודה: ניקוי המארז

כשבונים מגבר בתוך מארז מחשב מגלים עד מהרה שיש בו המון רכיבים מיותרים. מי צריך ספק כוח? כלוב לכוננים קשיחים? מאווררים? סילקנו את כל אלה והשארנו את הכבלים שמובילים אל יציאת האוזניות בחזית המארז.

בקצה כבלי השמע של יציאת האוזניות וכניסת המיקרופון, תמצאו פלאג שחור עם הכיתוב - AUDIO. יציאת האוזניות ניזונה מכבלים בצבעי חום, כחול ואפור. אנו השארנו את הכבלים הללו וחתכנו את כל השאר. אפשר להשאיר גם את כבלי כניסת המיקרופון בחזית לצורך מודיפיקציות עתידיות של הפרויקט.

הסרנו באופן זמני את הפאנל הקדמי של המארז כדי להגיע על מתג ההפעלה של המחשב. נפטרנו מהרכיב המקורי, שכאמור סוגר מעגל רק בזמן הלחיצה, והחלפנו אותו במתג on/off. הסרנו חלק מהפלסטיק של הלחצן על מנת שיהיה מספיק מקום לפעולת הלחיצה. את המתג החדש הברגנו במקום הרכיב המקורי בחזרה למקום, תוך ביצוע התאמות קלות של צורת הפלסטיק.

בשלב הזה סימנו באמצעות טוש שחור את המקום בו יורכב מעגל המגבר לאחר בנייתו. באמצעות מקדח דק קדחנו 8 חורים בהם יוברגו מחברים (mounts) שנועדו לשמור על יציבות המעגל במקומו לאחר בנייתו והרכבתו. יש לוודא שהחורים רחבים מספיק ושמיקומם מדויק, כדי לחסוך עוגמת נפש בהמשך.

יש ליצור שני חורים בפלסטיק שמכסה את מפרץ הכונן האופטי. חורים אלה ישמשו לחיבור כפתורי הווליום ששולטים בבאלאנס. היזהרו לא לשבור את הפלסטיק. יש להרכיב את רכיבי המנחת באופן סופי במארז רק לאחר בניית המעגל עצמו.

בניית מעגל המגבר

המעגל ניזון ממתח של 24 וולט בלבד, אולם בעת העבודה יש להיזהר מהתחשמלות ומניצוצות. רצוי לנקות את המעגל המודפס של המגבר באלכוהול (90% isopropyl) ולוודא שרגלי הרכיבים לא מחומצנות (אפשר לנקותן בעדינות עם צמר פלדה). חשוב לשים לב במיוחד לכיוון ההרכבה של קבלים אלקטרוליטיים ולחבר את השנאי למגבר בקוטביות הנכונה. התיעוד המלא יימצא בקיט שתבחרו.

הרכבת המעגל במארז

באמצעות שמונת המחברים מבריגים את מעגל המגבר לתחתית המארז. אין להשתמש בכוח רב מדי, כדי לא להפעיל לחץ שעלול לפגוע במעגל המודפס.

הכניסה הסטריאופונית מתחברת אל ה-iPod באמצעות שני שקעי RCA. את השקעים קבענו בפאנל אותו הברגנו בירכתי המארז (בחלקו האחורי של מארז מחשב תמיד יהיה די מקום פנוי, שכן הוא מספק גישה לממשקי לוח האם). גידי הסטריאו צריכים להיות מולחמים למעגל המגבר, לכניסת Line וליציאה אל מגבר ההספק - בהתאמה. כך גם חוטי החשמל משקע השנאי, חוטי החשמל של המפסק בחלקו הקדמי של המארז וגידי יציאת האוזניות - כל אחד למקום המתאים לו, לפי סכמת המעגל.

כעת מרכיבים גם את המנחתים ואת כפתורי הווליום על פלסטיק שמכסה את מפרץ הכונן האופטי, ומשיבים אותו למקומו.

רגע לפני סגירת המארז

יש בידכם פרויקט כמעט גמור. ודאו שהמתג של המחשב כבוי, סובבו ימינה עד הסוף את שני כפתורי הבאלאנס, חברו את השנאי והדליקו. בחדר עם אורות עמומים תוכלו לראות בקלות את האור העדין של שפופרות הואקום המתחממות.

כעת כבו שנית את המתג, חברו את עריסת ה-iPod לכניסת ה-Line באמצעות כבל PL מיני לשני RCA. באמצעות השלט הורידו את עוצמת השמע למינימום. חברו את יציאת קדם-המגבר לכניסת מגבר הספק, והדליקו את קדם-המגבר באמצעות המתג. העלו בהדרגה את עוצמת השמע באמצעות השלט הרחוק של עריסת הנגן. במידת הצורך בדקו שנית את חיבורי הכבלים ואת איכות ההלחמות.

שני ברגים אחרונים

הכל עובד? אתם בדרככם להוסיף פריט חדש למערכת הסטריאו. זה עתה בניתם מעגן שפופרתי לנגן הנייד. סגרו את שני הברגים שנועלים את המארז. את העריסה מומלץ למקם בקדמת המארז, לקליטה מיטבית של השלט הרחוק.

תודות

תודה מיוחדת לג'ון ברוסקי (John Broskie) שסייע בתכנון הפרויקט וסיפק את קיט המגבר.

תודה לחנות המחשבים סקאי פי סי על הקצאת מארז HEC.

תודה לחברת iDigital על השאלת ה-iPod Universal Dock.

מאמר זה פורסם בגיליון ינואר של PC Magazine. לרכישת מנוי