Danas je nabavljen AM/FM stereo radio prijemnik Arietta 734 istočnonjemačkog poduzeća VEB REMA Stollberg s kraja 1970-tih godina.
Državno poduzeće VEB (njem. Volkseigene Betrieb) bio je pravni oblik industrijskih i uslužnih poduzeća u sovjetskoj okupacijskoj zoni i kasnije u DDR-u sve do kraja postojanja te države. Poduzeće REMA (Rundfunk, Elektrotechnik und Mechanik) je osnovano 1945. kao “Rema GmbH, Produktion kleiner Rundfunkempfänger und Rundfunkkoffergeräte” (proizvodnja malih stolnih i prijenosnih radio prijemnika). Prvi model radio prijemnika dobio je naziv Modell 214W. Kako su slijedile nacionalizacije, integracije i privatizacije tvrtke tako se i mijenjao naziv tvrtke. Tako je 1954. tvrtka dobila naziv “REMA-Fabrik für Rundfunk, Elektrotechnik und Mechanik, Wolfram / Co. KG” (tvornica za radio tehniku, elektrotehniku i mehaniku), od 1972. godine naziv je “VEB REMA Stollberg”, a od 1988. godine poduzeće je integrirano u kombinat Robotron. Sredinom 1990. godine slijedi privatizacija i novi naziv tvrtke REMA-Electronic GmbH, a već krajem 1991. godine ista potpada pod korporaciju Hörmann kao Hörmann-Rema GmbH. Tvrtka Hörmann-Rema GmbH u konačnici je izbrisana iz trgovačkog registra krajem 1998. godine.
Radio prijemnik Rema Arietta 734 možemo svrstati u skupinu modela i inačica sa oznakama Arietta, Arioso, Andante i Adagio koji su se razvijali tijekom 1970-tih godina i imaju vrlo slične elektroničke sheme i vanjski dizajn kućišta. Prve takve serije stereo prijemnika izašle su iz poduzeća Rema 1970. godine pod nazivom Arioso 730 sa pojačalom 2×6 W i Adagio 830 sa pojačalom 2×10 W. Godine 1971. dodana je mono inačica Rema Mono 230. U daljnjem razvoju sredinom 1970-tih godina plasirani su modeli Andante 830 i Arietta 730. Ovi modeli su razvijani sve do početka 1980-tih godina (Arietta 734, Andante 744, Andante 844) kada stižu nove serije sa oznakom RX.
Radio prijemnik Rema Arietta 734 nedvojbeno ima lijep vanjski dizajn sa kućištem u kombinaciji drva i aluminija koji podsjeća na posljednje modele cijevnih radio prijemnika. Opremljen je tipičnim tonskim kontrolama (jačina, balans, visoki tonovi, niski tonovi) te sklopkama za promjenu radio opsega ili odabir vanjskih audio ulaza (TB-magnetofon, TA-gramofon).
Ono što je malo specifično to je gumb i sklopka sa oznakama FA-AFC. Oznaka FA se odnosi na feritnu antenu za AM prijemnik (Ferrit-Antenne) i to je zapravo gumb kojim mehanički rotira feritna antena unutar uređaja za bolji prijem AM postaja. Kod manjih AM radio prijemnika lako se okreće cijeli uređaj, no ovdje je kućište masivno i teško tako da je mehanizam za okretanje feritne antene svakako od velike pomoći za dobivanje što boljeg prijema. Kod nekih prijemnika sklopkom FA-AFC prebacuje se vanjski antenski ulaz na AM ili FM prijemnik, no kod Ariette 734 već imamo odvojene ulaze za vanjsku AM i FM antenu. Tako je sklopka FA-AFC ovdje zapravo samo uključenje ili isključenje automatske frekvencijske kontrole kod FM prijema.
Elektronička shema AM/FM stereo prijemnika.
FM tuner je ovdje izveden dosta kvalitetno sa tri zasebna tranzistora za RF pojačalo T101, mješač T102 i lokalni oscilator T103. Ugađanje frekvencije promjenjivim kondenzatorom se također vrši paralelno u sva tri stupnja što ovaj tuner svrstava u nešto bolju klasu, iznad standardnih FM tunera koji obično imaju samo dva tranzistora i paralelno ugađanje na dva stupnja. Slijede tri stupnja MF pojačanja (T203, T204, T207) sa selektivnim MF transformatorima na standardnih 10,7 MHz. Za FM demodulaciju je ugrađen ratio detektor sa D203 i D204. AFC kontrola dobiva napon sa ratio detektora kojim se djeluje na varikap diodu D101 u LC krugu lokalnog oscilatora.
AM tuner se bazira na jednom tranzistoru koji radi kao samooscilirajući mješač za sva AM područja. Slijede tri stupnja MF pojačanja (T203, T204, T207) sa selektivnim MF transformatorima na standardnih 455 kHz te AM demodulator sa diodom D201.
Tranzistor T206 je driver za indikacijski mjerni instrument koji pokazuje jačinu prijemnog signala. Signal se uzima sa zadnjeg stupnja MF pojačanja i ispravlja diodom D202. Tranzistor T205 je za krug automatske kontrole pojačanja (AVC) AM/FM MF krugova.
FM tuner (lijevo) te FM i AM detektor (desno).
FM MF krugovi na 10,7 MHz.
AM MF krugovi na 455 kHz.
Sprega AM i FM promjenjivih kondenzatora sa skalom i dva odvojena gumba za biranje radio postaja.
AM feritna antena koja se može rotirati preko mehaničkog prijenosa na gumb FA.
Ono što je kod ovih Rema prijemnika zapravo najzanimljivije to je postepeni razvoj tranzistorskih stereo dekodera koji su se izrađivali kao samostalni moduli. Prvi tranzistorski stereo dekoder za široku komercijalnu primjenu u bivšem DDR-u razvijen je 1965. godine (StD4) i uključivao je tri germanijska tranzistora. Četiri godine kasnije počeo se proizvoditi prvi stereo dekoder sa silicijskim tranzistorima pod oznakom SD 1 (Standard-Stereodekoder), a 1973. godine razvijen je SD 2 u tri inačice: SD 2.1 (za uređaje sa negativnom masom), 2.2 (za uređaje sa pozitivnom masom) i 2.3 (za Hi-Fi uređaje). U naš Rema Arietta 734 ugrađen je stereo modul SD 2.1. Tijekom 1978. godine razvijen je specijalizirani integrirani krug za stereo dekodere oznake A290, a početkom 1981. godine počela je i serijska ugradnja integriranih stereo dekodera sa ovim čipom pod oznakama SD 2.2, SD 2.5, SD 2.6 i SD 2,6 gdje su se inačice opet razlikovale u prilagodbi za uređaje sa negativnom ili pozitivnom masom, odnosno za Hi-Fi uređaje.
Stereo dekoderi se uglavnom baziraju na četiri osnovna postupka dekodiranja: postupak envelope, matrični postupak ili postupak s frekvencijskim multipleksom, dekodiranje sa sklopkom i vremenski multipleksni postupak. Za svaki od ovih postupaka razvijeno je puno inačica praktičnih sklopova. Mi smo u našim objavama o stereo uređajima već opisivali većinu ovih postupaka, a stereo dekoderi bi se bazirali na specijalnim integriranim krugovima. Ovdje pak imamo jedan uređaj sa ranim primjerkom stereo dekodera u diskretnoj tranzistorskoj izvedbi. Odmah ćemo reći da se takvi dekoderi gotovo uvijek baziraju na detektoru envelope što najlakše prepoznajemo po dva izlazna diodna detektora suprotnog polariteta, no bolji tranzistorski dekoderi mogu biti i matrični (Radio prijemnik Grundig RTV 1040 HI FI).
Princip rada stereo dekodera nije teško shvatiti, no za to je u prvom redu potrebno poznavati strukturu stereo multipleksnog signala kakav odašilje stereo FM predajnik. Jednako kao i kod prelaska crno/bijele na kolor TV sliku, tako je i kod prelaska sa mono na stereo radio odašiljanje trebalo ispuniti jedan osnovni uvjet. To je da novi stereo signal i dalje bude kompatibilan za prijem na mono radio prijemnicima, odnosno da i na mono načinu prijema u demoduliranom signalu budu sadržane informacije oba stereo kanala. Također, širina kanala radiodifuznih FM postaja koja je ograničena na 300 kHz ne smije biti premašena ni kod stereo odašiljanja.
Da bi se zadovoljio uvjet kompatibilnosti sa mono sustavom, u području 30 Hz – 15 kHz sada se odašilje glavni kanal koji se sastoji od zbroja signala lijevog i desnog kanala (L+D). L i D signali se miješaju postupkom intenzitetne stereofonije kod koje nema faznih, već samo amplitudnih razlika između L i D signala. Fazne razlike se izbjegavaju jer bi tome dolazilo do slabljenja ili brisanja (poništavanja) pojedinih frekvencija pri njihovom zbrajanju.
Za prijem stereo kanala, osima zbroja signala (L+D) potrebno je prenositi i njihovu razliku (L-D) kako bi se isti mogli potpuno razdvojiti. To se postiže transponiranjem signala razlike u više frekvencijsko područje, amplitudnom modulacijom pomoćnog nosioca frekvencije 38 kHz. Time se dobiva pomoćni signal razlike kanala (L-D) koji se sastoji od oba bočna pojasa u opsegu 23-53 kHz. Međutim, sam noseći signal na 38 kHz zbog velike amplitude koju ima zauzimao bi veliki postotak ukupne devijacije FM signala naspram korisnih signala kojima se prenosi informacija, čime bi FM prijenos bio vrlo neučinkovit. Stoga se noseća frekvencija 38 kHz maksimalno potiskuje tako da ostatak ne zauzima više od 1% ukupne devijacije. No, iz tako malog ostatka amplitude noseće frekvencije vrlo je teško u prijemniku (stereo dekoderu) regenerirati taj signal između dva bočna pojasa. Stoga se multipleksnom stereo signalu sa potisnutim nosiocem 38 kHz dodaje pilot ton na frekvenciji 19 kHz koji je dovoljno odmaknut od ostalih signala (za 4 kHz) te može biti dovoljno male amplitude da frekvencijski modulira odašiljač sa samo 8-10% ukupne devijacije. Ovim potiskivanjem noseće frekvencije od 38 kHz i uvođenjem pilot tona na 19 kHz puno bolje iskorištava prijenos stereo signala.
Vidimo da su frekvencije odabrane tako da je nosilac od 38 kHz drugi harmonik pilot tona od 19 kHz čime se u stereo dekoderu iz pilot tona lakše regenerira nosilac od 38 kHz jednostavnim udvostručivačem frekvencije (filtrom drugog harmonika). Za to pilot ton mora biti prvo izdvojen (filtriran), a zatim dovoljno pojačan da se izdvoji drugi harmonik, kojeg onda opet treba pojačati na dovoljnu razinu za demodulaciju razlike signala.
Postupak dekodiranja u dekoderu koji radi na principu detekcije envelope započinje sa dva filtra. Jedan je uskopojasni propusni filtar za 19 kHz koji izdvaja samo pilot ton, a drugi je uskopojasni prigušni filtar za 19 kHz koji iz stereo signala eliminira taj pomoćni pilot ton tako da se dobiju samo čisti informacijski signali. Iz izdvojenog pilot tona 19 kHz se u udvostručivaču frekvencije izdvaja drugi harmonik na 38 kHz te tako dobivamo regenerirani pomoćni nosilac. Oba signala se dovode zatim na sklop za zbrajanje gdje kao rezultat dobivamo signal frekvencije 38 kHz kojem promjena gornje (pozitivne) amplitude odgovara audio signalu lijevog stereo kanala, a promjena donje (negativne) amplitude odgovara audio signalu desnog stereo kanala. Da bi izvršili amplitudnu demodulaciju te gornje i donje ovojnice signala, koriste se dva diodna detektora sa suprotnim polaritetom dioda. Jedan detektor tako demodulira gornju ovojnicu odnosno lijevi stereo kanal, a drugi detektor donju ovojnicu odnosno desni stereo kanal.
Modul stereo dekodera SD 2.1 ugrađen u radio prijemnik Rema Arietta 734.
Ako pogledamo shemu stereo dekodera našeg prijemnika Rema Arietta 734, sada možemo razlučiti da se ulazni stereo signal prvo vodi na pojačalo sa T301. Ulazno pojačalo mora biti što veće osjetljivosti tako da se ratio detektor (FM demodulator) dodatno ne opterećuje niskom impedancijom. Stoga se napon baze T301 ne osigurava preko otporničkog djelitelja napona koji neminovno smanjuje ulazni otpor nego se koristi tzv. bootstrap spoj u kojem se napon sa djelitelja privodi bazi preko otpora R302 pri čemu je razdjelna točka spojena preko kapaciteta C303 sa otporom R303. U emiterski krug je dodan RC filtar R305/C304 kojim se djeluje na pojačanje frekvencija iznad 23 kHz tako da se može podesiti najprikladniji odnos amplituda (pojačanja) za glavni i pomoćni kanal, a time i najbolje razdvajanje stereo kanala.
Pojačani stereo multiplaksni signal se zatim dovodi na dva filtra. Jedan filtar uklanja pilot ton 19 kHz (L301a) i ostatak signala (zbroj i razliku kanala) vodi na srednji izvod transformatora koji služi kao zbrajalo signala. Drugi filtar pak izdvaja samo pilot ton 19 kHz (L301b), koji se zatim vodi na udvostručivač frekvencije T302, gdje se izdvojeni harmonik na 38 kHz opet pojačava sa T303, filtrira (F303) i preko primara transformatora miješa sa zbrojem i razlikom stereo signala. Izdvojeni pilot ton 19 kHz također se koristi za indikaciju stereo prijema preko tranzistorske sklopke T304 za kontrolu žaruljice. Pozitivna i negativna ovojnica dobivenog sumirajućeg signala demodulira se na amplitudnim detektorima D302-D305.
Kod svih stereo dekodera važno je postići istofaznost pilot tona 19 kHz i regeneriranog nosioca 38 kHz što se u našem slučaju postiže točnim ugađanjem filtara i udvostručivača frekvencije. Pomak u fazi ili izobličenje dobivenog pomoćnog nosioca uzrokuje preslušavanje i izobličenje stereo kanala jer su kod kodiranja L i D kanali dobiveni postupkom gdje je ključno da nema faznih, već samo amplitudnih razlika između L i D signala. Stoga se kod ovakvih stereo dekodera koriste posebne povratne veze za sinkronizaciju faze, a kod modernih stereo dekodera se za to koriste PLL petlje.
Drugi problem sa detektorom koji na radi na principu detekcije envelope je što onemogućuje automatski prijem mono signala, odnosno pri prolasku mono signala kroz stereo detektor na izlazu nastaju velika nelinearna izobličenja. Stoga je na prednju ploču uređaja dodana posebna sklopka STEREO (stereo/mono) kojom se za stereo emisije signal preusmjerava na stereo dekoder, a u slučaju mono prijema dekoder se potpuno zaobilazi i signal se vodi izravno na audio pojačalo. Danas sve FM radio postaje emitiraju u stereo tehnici pa se ne primjećuje taj problem prijema mono signala preko ovakvih starih stereo dekodera koji rade na principu detekcije envelope. S druge strane kad se sklopka prebaci na mono jasno se primijeti izostanak stereo prijema jer je sada stereo detektor posve isključen.
Inače, ovom našem stereo dekoderu i nije toliko komplicirano dodati krug za automatsko prebacivanje mono/stereo i čini se da su neke inačice imale taj krug. Na shemi, na bazi tranzistora T303 vidimo točku označenu sa M32. Uzemljenjem baze toga tranzistora koji je pojačalo za regenerirani nosioc 38 kHz izostaje nosioc, a time i miješanje te demodulacija signala razlike, tako da iz dekodera izlazi samo glavni signal zbroja (R+L) odnosno mono signal. Uzemljenje baze T303 se može vršiti preko tranzistorske sklopke koju aktivira nepostojanje pilot tona.
Vidimo da L+D i L-D signali prolaze kroz naš stereo dekoder (filtar i detektor) bez aktivnog pojačanja pa stoga stereo dekodiranje ovdje traži nešto jaču razinu ulaznog signala kako ne bi imali šumove. Prebacivanje na mono može poboljšati kvalitetu prijema slabijih FM postaja jer se izbjegava pasivno procesuiranje signala kroz stereo dekoder.
Stereo pojačalo 2 x 6 W.
Stereo audio pojačalo je push-pull tipa bez transformatora i sa istovrsnim izlaznim PNP germanijskim tranzistorima GD170C. Zapravo svi tranzistori u pojačalu su germanijski PNP tipa i pojačalo slijedi topologiju cijevnih pojačala. Prvo ide pretpojačalo sa T401 / T501, zatim kontrola pojačanja, slijedi opet pojačalo sa T402 / T502, a zatim pasivna tonska kontrola i onda izlazno pojačalo. Izlazno pojačalo sadrži sa dva tranzistorska stupnja u RC vezi (T601, T602 / T701, T702), zatim slijedi okretač faze (T603, T703) i na kraju push-pull izlazni stupanj sa T604, T605 / T704, T705. Istosmjerna komponenta napajanja filtrira se kondenzatorima C611 / C711. Ovo pojačalo može isporučiti do 2 x 6 W izlazne snage.
Po jedan tranzistor za okretanje faze i dva tranzistora za izlazni push-pull stupanj po kanalu. Svi tranzistori su PNP germanijski tipa GD170C.
Ono što ovdje možemo napomenuti kao zanimljivo to je potenciometar za glasnoću (R410 / R510) koji osim dva krajnja izvoda ima još tri dodatna izvoda duž otporne trake. Ova specijalna izvedba potenciometra karakteristična je za neke cijevne i rane tranzistorske radio i audio uređaje. Ti dodatni izvodi služe za frekvencijsko-amplitudnu korekciju izlaznog audio signala, tako da se ista mijenja kako se mijenja podešena jačina zvuka. Naime, ljudsko uho nejednakom osjetljivošću čuje određene frekvencije kad je zvuk tih ili kad je glasan. Tako je na niskim razinama glasnoće ljudsko uho manje osjetljivo na frekvencije u gornjem i donjem zvučnom spektru dok se na visokim razinama glasnoće te razlike praktički nestaju. Stoga se kod promjene glasnoće običnim linearnim ili logaritamskim potenciometrom zapravo i mijenja frekvencijska slika kakvu čuje ljudsko uho. Da bi se kompenziralo, ovdje se na određenim nivoima glasnoće preko posebnih izvoda na potenciometru uključuje određeni frekvencijski RC filtar. Istu funkciju imali smo kod radio prijemnika Grundig RTV 1040 HI FI koja je tamo označena kao LINEAR (linear/contour) odnosno filtar za “konturu glasnoće”. Zanimljivo je da ovakve filtre nisu imali samo bolji Hi-Fi uređaji nego se često nalaze i kod standardnih prijemnika. Danas može biti problem zamijeniti ovakve specijalne potenciometre posebice jer mogu imati različit broj dodatnih izvoda na različitim pozicijama otporne trake. No u krajnjem slučaju dobro je znati da se mogu ugraditi i obični potenciometri, a tko ima osjetljivo uho taj može frekvencijsku karakteristiku na određenim nivoima glasnoće popraviti i sa manualnim visoki/niski tonskim kontrolama.
Pločica sa dva stupnja pretpojačala i tonskim kontrolama.
Mrežni transformator i filtarski kondenzatori.
Diodni mosni ispravljač, filtarski kondenzatori i filtarska prigušnica.
Naljepnica na prigušnici Unitra Zatra (Poljska) te oznake na ostalim komponentama kao i neki ruski tranzistori ukazuju da je urađaj sastavljen u suradnji sa ostalim zemljama bivšeg Istočnog bloka.
Kod starih cijevnih i ranih tranzistorskih uređaja posebna pažnja se posvećivala tonskim kontrolama. Iako su to uglavnom bili jednostavni pasivni RC filtri za izdvajanje visokih i niskih tonova, te kontrole su imale vrlo izražen efekt i svatko je mogao individualno naći tonsku sliku koja je bila najugodnija njegovom uhu. Kad se tome pridodaju karakteristična velika drvena kućišta radio prijemnika sa ugrađenim jednim ili više velikih zvučnika, jasno da se iz svega mogao dobiti dubok, mekan i ugodan ton kakav je bilo nemoguće postići kasnije kod minijaturnih modernih radio prijemnika gdje je sve bilo tijesno natrpano u plastično kućište. Također, zbog uštede u proizvodnji tonske kontrole su kasnije uglavnom izostajale kod malih jeftinih radio uređaja.
Možda je upravo ovo najviše doprinijelo današnjom nostalgijom za “cijevnim” zvukom, zvukom germanijskih tranzistora i općenito mišljenju kako je stara tehnologija bila u svemu bolja od “modernog smeća”. Međutim, ako usporedimo radio prijemnik koji se nekad mogao kupiti za prosječnu plaću i radio prijemnik koji se danas može kupiti za prosječnu plaću, onda je svima jasno da je elektronika kroz 50 godina uvelike napredovala, nikako nazadovala. Problem je što svi žele usporediti prijemnik koji je nekad koštao jednu ili nekoliko plaća sa prijemnikom koji se danas može kupiti za cijenu šalice kave, a čak i tu će na ovog potonjeg otpasti prilično prednosti.