Analoge EQs für Studio Eigenbau - Thread

[Tubespezi]

Selbstbau analoger EQ für Studio​

Ein Musikfreund, der auch ein kleines Studio hat, hat im Netz einen Onlineshop entdeckt, welcher viele Teile zum Selbstbau von EQs liefern kann. Er fragte mich, ob hier etwas möglich ist. Er hätte großes Interesse an einem analogen Equalizer, ähnlich dem EPQ-1 von Pultec. Ich war einverstanden diesen Versuch mit ungewissem Ende zu starten. Seine Vorgaben waren: Dieses Gerät als 2-Kanalig auszuführen. Weiterhin war gefordert, dass die Regler beider Stufen gleich laufen und reproduzierbare Einstellungen besitzen. Auf einer Webseite für Leiterplatten und Elektronische Bauteile fand ich unbestückte Leiterplatten nebst Material für das Filter und dem nachzuschalteten Classi PEQ Verstärker-Stufe PCB. Es existieren für diese Platinen keine Schaltpläne, nur Bestückungslisten. Ich kam schnell zu dem Ergebnis, dass ein Aufbau mit konventionellen Potis keinen Sinn macht. Diese habe insbesondere die mit logarithmischer Kennlinie zu schlechte Gleichlaufqualitäten. Ich suchte nach Alternativen und stieß auf den Begriff Stufenpoti. Hier werden Drehschalter mit entsprechender Widerstandsbeschaltung als Potentiometer eingesetzt. Das war die Lösung. Ich habe mich für 12-polige Drehschalter vom Versandhaus Reichelt entschieden. Die sind sehr robust und auch vergleichsweise günstig. Zu beachten ist hier unbedingt, dass diese Schalter kurzschließend sind. Das heißt während des Schaltens zwischen den Stufen darf es zu keiner Unterbrechung kommen, sonst hört man Knackgeräusche.
Mein Musikfreund hat dann alle Teile bestellt und mir übergeben.

Ich habe nun mit dem Bau begonnen. Zuerst habe ich alle 4 Leiterplatten bestückt und miteinander verbunden. Jetzt kam das Problem mit der Beschaltung der Stufenpotis. Da ich hierzu keine Literatur finden konnte habe ich pro Drehschalter 12 Präzisionstrimmer montiert. Am Ende müssen diese dann genau abgeglichen werden. Als Gehäuse stand mir ein 19` Rack mit 2 HE zur Verfügung. Als Frontblende habe ich erst einmal eine Aluplatte benutzt.
Hier ein Bild vom Inneren des Racks.

Zu einem Eigenbaugerät gehört eine ansprechende Frontplatte. Da habe ich an meiner letzten Arbeitsstelle viel Erfahrung sammeln können. Ich habe dort viele Schilder für die Elektroinstallation graviert.
Für den Equalizer habe ich mittels Corel Draw eine eigene Frontplatte entworfen und konnte sie auch in meinem alten Betrieb anfertigen.

Ich habe noch vergessen, dass eine Pegelregelung pro Ausgang gewünscht wurde. Der Grund: wenn man mit Hilfe der Filter bestimmte Frequenzen anhebt, erhöht sich der Ausgangspegel, was subjektiv immer besser klingt. Wenn man nun diesen Pegel mit dem Outputregler auf Normal bringt, kann man durch das Betätigen eines Bypass-Schalter die Klangänderung viel besser einschätzen. Für diese Bypass-Schalter habe ich mir auch noch etwas schönes einfallen lassen. Ich habe dafür 2 Miniatur-Kippschalter 1 x EIN -AUS -EIN benutzt. Durch eine Diodenmatrix sind diese so geschaltet, dass wenn beide Schalter in Mittelstellung Bypass auf beiden Kanälen. Kippschalter nach oben: nur der entsprechende Kanal ist aktiv. Ein oder beide Kippschalter nach unten: beide Kanäle aktiv (sinvoll bei Stereo).
Jetzt zum Aufholverstärker:
Es wurden hier wieder Leiterplatten von "don.audio" verwendet, wieder ohne Schaltplan. Es sind hier 2 lineare Operationsverstärker verbaut. Dass symmetrische Eingangssignal wird in unsymmetrisch gewandelt und leicht verstärkt. Der 2. OP gleicht die Verluste des passiven Filters aus und symmetriert wieder das Signal. Hier habe ich durch viel Experimentieren Widerstandswerte verändert, SMD-Kondensatoren und 2 Einstellregler zugefügt.

Nun der Abgleich:
Dazu ein Sinusgenerator an einen Eingang, ein Oszillograf und ein NF-Minivoltmeter an den entsprechenden Ausgang. Das Einstellen der Stufenpotis hat mich lange beschäftigt. Schließlich wird hier bei 3 Potis ein logarithmischer Widerstandsverlauf gefordert. Ich habe dazu viel mit Excel und den log-Funktionen geforscht. Ich wollte bei jedem Stufenpoti die maximale Bandbreite erreichen. Dazu habe ich eine bestimmte Frequenz am Eingang eingestellt und die Ausgangsspannungswerte für Regler-auf und Regler-zu in der Formel eingetragen. Jetzt konnte ich ablesen, dass z.B. bei einem 12-pol. Schalter 11 Schalterstellungen berechnet werden müssen. Diese Spannungswerte habe ich dann bei jeder Stufe mit den entsprechenden Präzisionstrimmern eingestellt. Wenn man jetzt den Drehschalter von 0 aus nach rechts dreht, steigt der Ausgangspegel in gleichen Schritten. Das alles ist für einen Leien wahrscheinlich schwere Kost. Deshalb liste ich hier auf, was dieser EQ alles kann:

LOW Freuenzbereich: Tiefpassfilter mit 20, 30, 40, 60, 100 und 120 Hz
regelbar mit einem BOOST und einem CUT Regler

HI Frequenzbereich Bandpass mit 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 14 und 16 kHz
regelbar Bandbreite und BOOST

HI SELECT Hochpass mit 2, 5, 8, 10, 16 und 20kHz
regelbar CUT

OUTPUTREGLER Mittelstellung 0dB, nach links je Stufe -1dB, nach rechts + 1 dB

Nach langer Zeit konnte das Gerät im Studio getestet werden. Es hat Top-Werte. Der Fremdspannungsabstand lag bei über 85 dB. Es war auch bis 8VSS übersteuerungsfest.

Hier nochmal das Bild von der Front und Rückseite.

Ich habe dieses Gerät jetzt noch einmal zu mir geholt und bin gerade dabei es gründlich zu überholen. Alle Einstellregler werde ich durch Festwiderstände ersetzen. Außerdem will ich die Ausgangsimpedanz durch einen Einbau eines weiteren OV´s, der als Impedanzwandler geschaltet ist, niedriger machen. Es wurde im Studio bemerkt, dass der Ausgangspegel vom nachgeschalteten Gerät abhängig ist.

Ich habe den zuerst gebauten PEQ1 generalüberholt. Alle Kabel von der Platine zum Drehschalter wurden durch neue steckbare ersetzt. Sämtliche Einstellregler für die Stufenpotis (Drehschalter) habe ich durch Festwiderstände ersetzt. Da ich keine verwendbare Formel für die Widerstandswerte bei einem logarithmischen Stufenpoti gefunden habe, wurden nach genauem Abgleich alle Einzelregler ausgemessen. Bei den Potis mit linearer Kennlinie habe ich die Werte berechnet, in dem ich den Gesamtwiderstand durch 11 geteilt habe. Ich habe die passenden Widerstände aus der E96 Norm herausgesucht, dann diese mit 1% Toleranz bestellt und danach zu Hause noch einmal ganz genau selektiert. Im Ergebnis laufen jetzt beide Kanäle absolut gleich. Dann habe ich noch bei jedem Ausgang ein OP eingebaut, den ich als Impedanzwandler verschaltet habe. Dieser macht keine Verstärkung, setzt aber die Ausgangsimpedanz auf etwa 25 Ohm herab. Zur besseren Trennung wurden dann noch bipolare Elkos 100µF eingesetzt.
Das Ergebnis von diesem Umbau: Es gibt pro Kanal nur noch einen Regler für die Ausgangsspannung, damit es bei der Verwendung des Bypass zu keinem Pegelsprung kommt. Durch den Wegfall aller anderen Einstellregler arbeite das Gerät jetzt absolut konstant.
Die Bilder zeigen das Gerät, was hier als erste Postion zu sehen war.


Ich habe vergessen zu sagen, dass bei diesem Gerät schon vorher an den beiden Eingängen je ein hochwertiger Übertrager Lundahl 5402 eingebaut wurden. Dadurch fällt auf der Gainstage Leiterplatte der erste OP weg und das ganze Gerät wurde noch übersteuerungsfester.

So und nun hoffe ich das es euch bis hierhin gefallen hat.

Euer Tubespezi