Monet pitävät Gradon valmistamaa RA-1 kuulokevahvistinta äänenlaadultaan hyvänä. Äänen on syytäkin olla hyvä, sillä laite maksaa Suomessa 459 euroa. Harrastajat ovat kuitenkin havainneet, että RA-1 vahvistimen ääni muistuttaa suuresti CMoy-nimellä tunnetun tee-se-itse vahvistimen ääntä. Onkin käynyt ilmi, että oikeastaan Gradon referenssivahvistin on rakennettu täsmälleen samoin kuin CMoy.

Edellä kerrottu sivuseikka tuli tietooni vasta sen jälkeen, kun olin jo tilannut osat omaan CMoy-vahvistimeeni. Laitteen nimi tulee sen suunnittelijan Chu Moyn nimestä. CMoy on hyvin yksinkertainen yhteen operaatiovahvistimeen perustuva laite, josta on helppo tehdä mukana kannettava. Tavallisesti energianlähteenä käytetään kahta tai yhtä 9V paristoa.

Koska CMoy on helppo valmistaa itse, ja sillä voi ajaa myös hankalina pidettyjä kuulokkeita, siitä on tullut hyvin suosittu tee-se-itse kuulokevahvistin. Laitteen toimintaperiaate on yksinkertainen ja näin myös sen parantelu komponenttiarvoja rukkaamalla on tavallista. Erilaisia parannuksia ja toteutusvaihtoehtoja löytyy verkosta vaikka kuinka paljon.

Hyvin perinpohjaiset ohjeet oman CMoyn tekemiseen voi löytää esimerkiksi Tangentsoftin sivuilta. Kannattaa lukea myös alkuperäisen suunnittelijan artikkeli, jotta vahvistimen toimintaperiaate selviää. Itse käytin pääasiassa Tangentsoftin ohjeita suunnittelun tukena. CMoyn kytkentä on yksinkertainen invertoiva operaatiovahvistin, jonka sisääntulossa on ylipäästösuodin.

Virtalähteestä halusin tehdä yhden pariston version. Vahvistimen karvalakkimallissa käytetään kahden vastuksen jännitteenjakokytkentää signaalimaan luomiseen. Laadukkaammin homma kuitenkin onnistuu tätä varten suunnitellulla jännitteenjakopiirillä, esimerkiksi TLE2426-piirillä. Operaatiovahvistinkytkennän vahvistuksen jätin yhdeksitoista, joka on useimpien ohjeiden lähtökohtana.

Rakentaminen

Aloitin oman CMoyni rakentamisen etsimällä tarvittavat puolijohteet. Texas Instruments toimittikin ilmaiset piirit parin päivän toimitusajalla. Kuriiripalvelu kantoi osat kotiovelle asti. Paketista löytyi TLE2426 jännitteenjakopiiri (rail splitter) ja OPA2132PA tuplaopari DIP8-kotelossa. Näitä komponentteja lukuunottamatta kaikki osat on saatavilla mistä tahansa elektroniikkaosia myyvästä liikkeestä. Tangentsoftin ohjeissa on mainittu jopa valmiit tilausnumerot eri komponenteille, mutta ei ole mitään merkitystä lopputuloksen kannalta hankitaanko vastukset ja konkat DigiKeystä, Bebekistä vai omasta miljoonalaatikosta. Itse poikkesin Bebekiin ja sain vitosella loput komponentit potikkaa lukuunottamatta. Se löytyi jo omasta takaa.

Väsäsin CMoyni reikälevylle. Piirilevyä ei tälläistä laitetta varten kannata alkaa valmistamaan. Reikälevyn käyttö ei vaikuta äänenlaatuun millään tavalla. Tein virtalähteen ja vahvistinosan kahdelle erilliselle levylle, koska sopivat palat olivat jääneet ylitse. Yhtä levyä käyttämällä olisi tietysti tarvittu kolme hyppylankaa vähemmän.

Potikan, virtakytkimen ja liittimet toteutin lyhyiden johtojen päähän. Tiedossa ei ollut millaiseen koteloon vahvistin tulisi lopulta sijoittumaan ja siksi nämä johdot jäivät lopulta turhan pitkiksi. Jos lopullinen kotelo olisi ollut heti tiedossa, olisi johdotuksen voinut suunnitella jämptiksi. Tuskin hiukan liian pitkistä johdoista kuitenkaan haittaa on, paitsi silloin kun vahvistinta tungetaan kotelon sisälle.

[simage=264,400,y,center]

Vahvistin koottuna testausvaiheessa (klikkaamalla kuva suurenee, nuolinäppäimillä kuvia voi selata).

Seuraavaksi suuntasin Vapaa valintaan etsimään sopivaa koteloa vahvistimelleni. Usein CMoy tungetaan metallisen pastillirasian sisään. Vapaa valinnan karkkihyllyiltä sopivia pastillirasioita ei kuitenkaan löytynyt ja sen sijaan hain perinteisen lasista valmistetun metallikantisen säilyketölkin. Tässä kotelossa vahvistinta ei paljon kannella mukana, mutta olinkin ajatellut käyttää sitä pöytätietokoneen kanssa. Tölkistä jouduin pulittamaan ruhtinaalliset 1,25 euroa. Samalla ostin myös kolme 9 voltin paristoa, jotka maksoivat noin kaksi euroa. Projektin kokonaiskustannukset olivat siis noin seitsemän euroa (kaksi patteria voi hyödyntää jossain muualla).

Koteloin vahvistimeni iskemällä ruuvimeisselin ja vasaran avulla säilykepurkin peltiseen kanteen viisi reikää. Yhden potentiometrille, toisen virtakytkimelle ja loput kolme liittimille. Näin kotelo oli valmis alta aikayksikön ja vahvistin viimeistä piirtoa myöten valmis. Tosin potentiometriin täytyy vielä hankkia sopiva nuppi ja sen akselia täytyy lyhentää… Mutta varsinaista käyttöä moinen pikkuseikka ei haittaa.

Testit ja parantelu

Ensimmäisessä testissä havaitsin vahvistimen äänen olevan todella hiljainen. Pitkän mietiskelyn jälkeen hoksasin asettaneeni operaatiovahvistimen kytkentään väärin päin. Onneksi piiri ei ollut vahingosta moksiskaan, enkä ollut juottanut oparia suoraan reikälevyyn kiinni. Piirilevykannasta oparin sai helposti irti ja käännettyä oikein päin. Nyt ääntä alkoi kuulumaan.

Seuraavaksi testailin, millainen vaikutus vahvistimella on äänensävyyn. CMoyn läpi musiikki kuulosti oikein hyvältä, mutta matalat äänet leikkautuivat turhan voimakkaasti pois. Ilmiö johtui vahvistimen sisäänmenossa olevan ylipäästösuotimen korkeahkosta rajataajuudesta. Juotin vahvistinkytkennän sisäänmenokondensaattorin rinnalle toisen samanlaisen, ja näin rajataajuus laski 15 hertsistä seitsemään hertsiin. Näin matalat taajuudet saatiin kuulumaan kunnolla. Ylipäästösuodin ei ole vahvistinkytkennässä pakollinen, mutta sitä suositellaan, jottei kuulokkeisiin tulisi vahingossa ajettua tasajännitettä, joka saattaisi helposti rikkoa ne.

Alun perin virtalähteessäni oli 220 uF kondensaattori nopeana energiavarastona. Lisäsin kuitenkin vielä toisen yhtä suuren konkan tämän rinnalle, jotta sähköä varmasti riittäisi kovemmassakin menossa. Säilykepurkkikotelossani kun on tilaa vaikka kuinka isoille kondensaattoreille.

[simage=266,400,y,center]

CMoyn äänenlaatuun vaikuttaa kaikkein eniten se, miten huolellisesti vahvistinkytkentä on toteutettu. Hutiloimalla kovin hyvää ei saa aikaan. Itse rakennettua vahvistinta on helppo muokata omaan musiikkimakuun sopivaksi. Esimerkiksi ylipäästösuotimen arvoja kannattaa muokata mieleisekseen. Operaatiovahvistinkytkennän vahvistusta voi pudottaa, jotta kohinataso paranisi. Tällöin vaarana on kuitenkin vahvistimen epästabiilius. Virtalähteen kapasitanssia kasvattamalla vahvistin selviää paremmin suuresta hetkellisestä kuormituksesta, esimerkiksi voimakkaista bassoäänistä. Asiaan vihkiytyneet tietysti vaihtavat vahvistimensa operaatiovahvistinta aina kulloisenkin musiikkityylin mukaan, mutta perusohjeiden mukainen OPA132 on varmasti sopiva useimmille.

Käyttökokemuksia

Kuulokevahvistin yksinkertaistaa kuulokkeiden käyttöä mukavalla tavalla. On kätevää säätää äänenvoimakkuutta oikeasta potikasta verrattuna Windowsin valikoiden selailuun. Lisäksi tietokoneen kuulokelähtö voi olla todella surkea. Esimerkiksi työkoneeni kuulokelähdöstä kuuluu voimakasta rätinää, joka kuuluu hyvin pienellä äänenvoimakkuudella. Kuulokevahvistimen avulla tilanne korjaantuu, kun voimakkuus säädetään vasta vahvistimessa ja tietokoneen säädöt saavat olla riittävän korkealla.

Kuulokevahvistimen äänenlaatua en ole oikein hyvä arvioimaan. Ainakin potkua riittää aivan erinomaisella tavalla äänilähteestä riippumatta. Lukuisat hyvät kokemukset osoittavat, ettei CMoy ainakaan huononna ääntä. Lisäksi CMoy on erinomainen elektroniikkaprojekti kelle tahansa harrastelijalle. Valmista saa aikaan hyvin nopeasti ja säädettävää riittää, kun laite on ensin saatu toimintakuntoon.

Tulevaisuudessa voisi ehkä tehdä toisen samanlaisen CMoyn kannettavaa käyttöä varten. Tuon voisi toteuttaa vaikkapa pintaliitoskomponenteilla, jotta valmiista laitteesta saisi mahdollisimman pienen. Myös virtalähteen voisi tehdä niin, että vahvistin toimisi parilla 1,2 voltin akulla. Toki myös tämän pöytäversion kotelointia voisi joskus viilata paremmaksi.