Danas je nabavljen linijski audio sustav za ugradnju u vozila T/D/E-200 s oznakom austrijske distributerske tvrtke Jesko (Jesko Fritz) s početka 1980-tih godina. Uređaj je proizveden i uvezen iz Japana.
Uređaji potrošačke elektronike sa oznakom Jesko ili Jesko Fritz prodavani su Austriji preko tvrtke Silva Schneider od kraja 1960-ih do otprilike sredine 1980-ih godina. Silva Schneider je austrijska prodajna predstavnica njemačke tvrtke Felix Schneider. Pod markom Jesko prodavali su se radio uređaji, linijske audio komponete i zvučnici za automobile, radio prijemnici za bicikle, te komercijalni ekvilajzeri, pojačala, gramofoni, zvučnici, slušalice, glazbene kasete i CB radio uređaji.
Linijski sustav Jesko T/D/E-200 sastoji se od tri stereo komponente:
- T-200 AM/FM radio prijemnik
- D-200 kazetofon
- E-200 grafički ekvilajzer sa pojačalom
Dimenzije prednje strane ovog linijskog stupa su 160 x 140 mm, a dubina je 100 mm (potrebno je najmanje 120 mm radi spajanja kablova). U objavi Clarion Compo Car Stereo G-501 opisali smo sličan sustav koji se sastoji od pet komponenti i ukupnih je dimenzija 250 x 140 x 200 mm. Čini se da je širina od 140 mm i visina od oko 50 mm bila standard za linijske komponente takvog tipa. Svakako je potrebno osigurati puno mjesta za ugradnju ove glazbene linije i vjerojatno se ista ugrađivala van okvira standardne kontrolne ploče automobila.
Današnje standardne dimenzije za autoradio (automobilsku multimediju) su 180×50 mm (single DIN) i 180×100 mm (double DIN), a naš JESKO svakako odstupa od tih dimenzija. Model Jesko T/D/E-200 inače se veže uz ugradnju u automobile serije Audi 100 (1968-1994), vjerojatno u modele koji nisu imali tvornički ugrađen auto radio i koji su imali puno slobodnog mjesta između poda i instrument ploče automobila.
Za automobilski audio sustav Jesko T/D/E-200 nemamo nikakvih podataka pa pogledajmo što se može saznati iz same unutrašnje konstrukcije.
Njemačke stručne kratice i termine na starim radio uređajima je ponekad teško prepoznati. Kratica SK kako ćemo kasnije opisati se vjerojatno odnosi na “Senderkennung” što je identifikacijski nosioc radio postaje koja emitira informacije o stanju u prometu (ARI). Tipka STEREO/MONO je za odabir vrste FM prijema, tipka STUMM/AUS je vjerojatno MUTE funkcija od njemačkog izraza “Stummschaltung”, a četvrta tipka UKW/MW je izbor FM kratkovalnog ili AM srednjevalnog frekvencijskog opsega. Posljednja tipka označena sa “HÖ HEN” po nazivu sugerira da se radi o nekoj tonskoj kontroli (izdizanje visokih tonova za bolju razumljivost govornih emisija).
Standardna naljepnica sa brojem odobrenja njemačkog Središnjeg ureda za telekomunikacije (FTZ – Fernmeldetechnische Zentralamt).
Prijemnik se bazira na integriranim krugovima karakterističnim za komercijalne japanske AM/FM prijemnike iz razdoblja s kraja 1970-tih i prve polovice 1980-tih godina:
- µPC 1171C (NEC) – AM tuner
- µPC 1028H (NEC) – FM MF pojačalo i demodulator
- LA 2101 (Sanyo) – filtar šuma FM stereo signala
- LA 3350 (Sanyo) x2 – FM PLL stereo dekoder
Kao što se vidi sa slika, ugađanje frekvencije se ovdje vrši pomoću promjenjivih zavojnica titrajnih krugova AM i FM tunera, a ne kako je to uobičajeno pomoću promjenjivih kondenzatora. Istovremeno su ugađaju po tri LC kruga za AM i FM tuner (ulazni antenski filtar, selektivno RF pojačalo, lokalni oscilator).
Što se tiče FM prijemnika, odmah ispod promjenjivih zavojnica birača postaja nalazi se u metalnom oklopu tranzistorski FM tuner, a zatim slijedi integrirani krug µPC 1028H koji sadrži FM MF pojačala i FM demodulator. Demodulirani FM signal se vodi na poseban čip LA 2101 koji služi za smanjenje šuma i izobličenja u demoduliranom i dekodiranom signalu kod stereo FM prijema.
Kod prijema radijskih signala u automobilu koji se kreće, stalno se mijenjanju uvjeti prijema jer se mijenja pozicija prijemne antene kao i samo okruženje sa objektima u kojem se vrši prijem. Izražena su tri tipična slučaja koji uzrokuju pogoršanje prijema te povećanje šumova, smetnji i izobličenja u signalu. Prvo su nagle promjene u jačini prijemnog signala i općenito pad razine prijemnog antenskog signala kad se uđe u neku radio sjenu. To rezultira povećanim šumom u stereo prijemu. Drugi slučaj je istovremeni prijem višestruko odbijenih signala iste frekvencije od raznih okolnih objekata. Ti signali zbog različitog prijeđenog puta na prijemnik dolaze sa različitim faznim pomacima. To rezultira faznim i amplitudnim izobličenjima demoduliranog stereo signala uslijed interferencija nastalih u istovremenom prijemu direktnih i indirektnih (odbijenih) antenskih signala. Treći tip su impulsne smetnje uzrokovane djelovanjem drugih električnih uređaja u blizini, posebice sustava električnog paljenja automobilskog motora. Iako su ovakve smetnje više izražene kod AM prijema iste se mogu pojaviti i na FM prijemu. To rezultira zvukovima poput pucketanja i kvrckanja u audio signalu. Stoga su za automobilske stereo prijemnike razvijeni različiti sistemi koji kompenziraju, poništavaju, neutraliziraju, potiskuju ili na neki drugi način suzbijaju pojavu povećanih šumova, izobličenja i drugih smetnji čujnih u demoduliranom radio signalu.
Vjerojatno ste primijetili da kod se kod lošeg stereo prijema sa puno šuma signal značajno pročisti ako se prijemnik prebaci na mono prijem. Ovo se događa zbog toga što su u stereo signalu šumovi u lijevom i desnom kanalu uglavnom suprotnih faza te se poništavaju ako se oba kanala spoje u jedan. Ovaj efekt za poništavanje šumova se može iskoristiti u sklopovima koji kod detekcije povećanog šuma automatski spajaju dva stereo kanala u jedan (prebacuju na mono prijem) i takvi patenti potječu još s početka 1970-tih godina. Međutim, spajanjem stereo kanala u svrhu poništavanja protufaznih šumova također se jako smanjuje ili potpuno poništava stereo razdvajanje korisnih signala. Također takva kompenzacija šuma funkcionira samo u slučaju slabog prijemnog signala ali ne i kod izobličenja uzrokovanih višestrukim prijemom odbijenih signala te kod impulsnih smetnji.
Krajem 1970-tih godina razvijena su integriranja rješenja za potiskivanje sve tri karakteristične pojave šumova, izobličenja i smetnji pri čemu se što manje utječe na dinamiku i razdvajanje korisnih stereo signala. Jedan od takvih integriranog krugova je i naš LA 2101.
Intergirani krug za neutralizaciju šumova, izobličenja i smetnji kod FM prijema LA 2101. U blizini čipa su tri hibridne komponente japanskog proizvođača pasivnih elektroničkih komponenti Kamaya za koje nismo našli nikakve podatke. Posve sigurno se radi o namjenskim RC filtrima dizajniranima za kompletiranje kruga sa LA 2101.
Blok shema integriranog kruga LA 2101.
Prvo što možemo primijetiti to je da se ulazni demodulirani signal frekvencijski filtrira tako da se razdvoje niskofrekvencijske i visokofrekvencijske komponente signala. Naime, šumovi i izobličenja u glavnini stvaraju signale koji ulaze u nešto viši (audio) frekvencijski opseg. To su više harmoničke frekvencije koje nastaju miješanjem višestrukih prijemnih signala iste frekvencije i različitih faza i karakteristični bijeli šum koji se povećava kod slabog prijemnog signala i koji se spektralno uglavnom sastoji od viših frekvencija.
Time se već samo filtriranjem viših frekvencija preko niskopropusnog filtra dobiva signal prilično dobro očišćen od šumova i viših harmonika koji uzrokuju izobličenje sinusnog audio signala. Međutim, impulsne smetnje su nešto drugačijeg karaktera. To su vrlo kratki amplitudni pikovi (širine nekoliko mikrosekundi) unutar korisnog audio signala i jedini način za njihovo uklanjanje je da se prijemnik za vrijeme trajanje takvih smetnji potpuno utiša. S obzirom na kratkoću vremena trajanja impulsa takvo kratko utišavanje prijemnika će imati manje primjetan utjecaj na zvuk nego da se propusti ta smetnja i manifestira u obliku neugodnog zvuka u zvučniku.
Na blok shemi čipa LA 2101 lijepo se vide dvije staze protoka demoduliranog FM signala. U gornjoj stazi su filtrirane više frekvencije smetnji i propuštaju se niže frekvencije audio signala. U donjoj stazi pak se filtriraju niže frekvencije, a izdvajaju se samo više frekvencije smetnji. Razina te izdvojene VF komponente je proporcionalna razini izobličenja i šumova sadržanih u demoduliranom signalu te je time pogodna za detekciju prisutnosti određene razine neželjenih signala. Detektor šuma detektira i ispravlja VF napon smetnji i tim naponom okida vremensku elektroničku sklopku (monostabilni multivibrator) koja onda u vrijeme trajanja impulsne smetnje blokira audio signal. Izlazni stupanj mora imati krug za propuštanje pilot tona 19 kHz koji je filtriran niskopropusnim filtrom i sadržan je samo u liniji visokopropusnog filtra.
Granične frekvencije visokopropusnih i niskopropusnih filtara, razine detekcije šuma i vremenske konstante monostabila moraju biti dobro proračunate i balansirane tako da se čitav sklop aktivira samo u pravom trenutku i u pravom vremenu trajanja. Nikako nije poželjna lažna aktivacija na koristan signal, a s druge strane šumni prag ne smije biti postavljen previše visoko jer filtar šuma neće funkcionirati. Isto tako granične frekvencije filtara trebaju biti odabrane da izdvajaju većinu VF šuma ali s druge strane da ne filtriraju frekvencije korisnog signala, odnosno da propuštaju čitav dinamički audio opseg. Vidimo da sistem sa čipom LA 2101 filtrira šum iz demoduliranog FM multipleksnog stereo signala prije stereo dekodera, no kasnije razvijeni napredniji sistemi ovu filtraciju vrše nakon stereo dekodiranja, zasebno za svaki stereo kanal. Time osim što se efikasnije filtrira šum, praktično se ne i ne utječe na kvalitetu razdvajanja stereo kanala.
Kao FM stereo dekoder upotrijebljen je integrirani krug LA 3350. Međutim, ono što je kod ovog modela prijemnika prilično posebno to su ugrađena dva integrirana kruga LA 3350, dakle dva stereo dekodera.
Dva stereo dekodera LA 3350 ugrađena u radio prijemnik Jesko T-200.
S obzirom da za ovaj prijemnik nemam apsolutno nikakve podatke pa čak ni prospekt s opisom funkcija, prva pomisao mi je bila da je ovdje osim stereo FM prijemnika ugrađen i stereo AM prijemnik. AM stereo sustav radiodifuznog odašiljanja prvi put je demonstriran 1960. godine u Americi modulacijskom tehnikom neovisnog bočnog pojasa (ISB). Tek 1984. godine počinje praktična instalacija AM stereo prijemnika u američke automobile tada prihvaćenom C-QUAM (Compatible QUadrature Amplitude Modulation) modulacijskom tehnikom. Međutim već od 1990-tih godina interes i korištenje stereo AM prijemnika je u opadanju jer prevlast preuzima FM stereo sitem. Općenito gledano AM stereo sustavi praktično su zaživjeli samo u Americi, Kanadi, Japanu i Australiji. Što se tiče Europe, nakon nekih eksperimenata u 1980-tim godinama, AM stereo je ocijenjen neprikladnim zbog pretrpanog pojasa i uske frekvencijske propusnosti. Svojedobno je postojalo nekoliko AM stereo radio postaja u Italiji, Grčkoj i Francuskoj. Kako god bilo, ovdje ne nalazimo specijalne čipove za QUAM stereo dekodiranje tako da drugi LA 3350 sasvim sigurno ne služi za stereo AM prijem.
Druga pomisao je bila je da se dva stereo dekodera koriste za bolje razdvajanje FM stereo kanala nakon filtriranja, no ne vidim kako bi to bilo implementirano sa integriranim krugom LA 2101. Zanimljivo je da su pinovi 4 i 5 (stereo izlazi) na drugom LA 3350 čipu kratko spojeni što znači da se ovaj dekoder nikako ne koristi za stereo dekodiranje.
Preostala je još jedna danas već zaboravljena tehnologija identifikacije radio postaja koje odašilju informacije o trenutnom stanju prometa na određenom području (ARI). U vrijeme odašiljanja takvih informacija, radio postaja bi u odašiljački signal uključila dodatni identifikacijski nosioc na frekvenciji od 57 kHz. Ta identifikacijska frekvencija se zvala Senderkennung ili skraćeno SK. Na našem prijemniku vidimo tipku i žutu identifikacijsku LED sa oznakama SK. U osnovnom obliku sistem je funkcionirao tako da su se uključenjem funkcije SK mogle birati samo one postaje koje odašilju takvu identifikaciju, odnosno emitiraju prometne informacije. Tako se lako biračem postaja mogla naći neka ARI postaja jer su sve ostale utišane. Također, žuta signalna LED bi se upalila u vrijeme kada stanica počinje emitirati prometne informacije. Moguće da je u naš Jesko audio sustav uključena funkcija automatskog prebacivanja sa slušanja kasetofona na slušanje radio postaje u trenutku kada ista uključi SK identifikaciju. ARI sustav je funkcionirao na području Njemačke, Austrije i Švicarske, a automobilski radio prijemnici su tu funkciju obično imali označenu sa SK, ARI ili SDK (Verkehrsfunk Decoder). ARI je bio u upotrebi od 1974. do 2008. godine te je kroz vrijeme i razvojem automobilske radio tehnike dobivao nove mogućnosti. U konačnici je zamijenjen današnjim RDS sistemom.
Možemo dakle zaključiti da se drugi čip LA 3350 koristi samo za dekodiranje ARI SK pilot frekvencije na 57 kHz. Vjerojatno je spojen na čip LA 2101 koji vrši utišavanje svih signala (gate) koji ne dolaze sa pilotom 57 kHz, a koji se odašiljao fazno zaključan sa stereo pilot tonom 19 kHz (3 x 19 kHz = 57 kHz).
Jedna od rijetkih shema spajanja stereo dekodera LA 3350 koja se može iskopati na internetu. Stereo dekoder LA 3350 je PLL tipa što je bolje rješenje za lakše i točnije postizanje jednakih faza regeneriranog pomoćnog nosioca sa pilot tonom što je preduvjet da se izbjegne međusobno preslušavanje i izobličenja izlaznih stereo signala. Međutim, postoji više tipova PLL stereo dekodera, a za ovaj naš nismo uspjeli pronaći unutrašnju blok shemu. Isti stereo dekoder LA 3350 vidjeli smo i kod autoradija Clarion Compo Car Stereo G-501.
AM prijemnik se bazira na integriranom krugu µPC 1171C (NEC) koji uključuje većinu aktivnih elemenata i sklopova superheterodinskog AM prijemnika. Potrebno je dodati LC krugove tunera, MF transformatore i filtre te detektorsku diodu i audio pojačalo.
Uz AM i FM integrirane krugove vide se dvostruki filtri za karakteristične međufrekvencije 455 kHz (AM) i 10,7 MHz (FM).
Pogonska gumica je tijekom vremena otvrdnula i pukla. Rijetko koja pogonska gumica kasetofona izdrži kroz razdoblje preko 20 godina.
Kasetofon sadrži jednostavan ali robustan mehanizam za reprodukciju i vrtnju kasete u jednom smjeru. Ima samo jedan gumb za brzo prematanje unaprijed i izbacivanje kasete.
Stereo pretpojačalo uključuje dva tranzistora i integrirano stereo pretpojačalo µPC 1186H (NEC). Pojačalima su dodani RC filtri za frekvencijsku kompenzaciju reprodukcije sa dva najčešća tipa kasetnih traka: standardne željezo-oksidne trake (Normal, Type-I ili Fe2O3) te krom-dioksid trake (CrO2 ili Type-II) kojima se postiže manji šum i linearniji frekvencijski odziv na višim audio frekvencijama.
Od ostalih kontrola kasetofon ima potenciometre za glasnoću i balans te indikacijsku LED koja svijetli kad je kaseta u pogonu.
Grafički ekvilajzer ima pet potenciometara (frekvencijskih filtara). Naziv “grafički” potječe od vizualnog efekta grafikona koji gumbi potenciometara formiraju na iscrtanim osima. Vodoravna os je frekvencijska, a okomita os je pojačanje u dB. Ako položaje gumba potenciometara zamislimo kao grafičku crtu onda vidimo grafički prikaz podešene frekvencijsko-amplitudne karakteristike pojačanja kroz audio frekvencijski spektar.
Od tonskih kontrola tu je potenciometar za glasnoću (Lautstärke) i potenciometar za balans (Überblendregler) između para prednjih (Vorne) i para stražnjih (Hinten) zvučnika. Naime, na pojačalo se mogu spojiti dva para stereo zvučnika za prednji i stražnji desni kanal te prednji i stražnji lijevi kanal. Naravno, to je i dalje dvokanalni stereo sustav gdje je samo moguće podesiti jačinu, odnosno balans zvuka između prednjih i stražnjih paralelno spojenih stereo zvučnika.
Na pločici su tri integrirana kruga LA 6324 (Sanyo) i dva µPC 1185H (NEC).
Integrirani krug LA 6324 sadrži četiri operacijska pojačala čime sklop sadrži ukupno 12 operacijskih pojačala. Uočava se da na pločici nema velikih induktiviteta karakterističnih za audio filtre, a s obzirom na veliki broj operacijskih pojačala sve ukazuje da se ovdje radi o tzv. gyrator audio ekvilajzeru. Gyrator je sklop baziran na operacijskom pojačalu i RC elementima koji električki gledano simuliraju veliki induktivitet (zavojnicu).
Postoji veliki broj izvedbi frekvencijskih audio filtara sa pasivnim i aktivnim komponentama ovisno o postavljenim zahtjevima. U audiofilskom svijetu ništa nije jednostavno jer se kvaliteta zvuka često ne ocjenjuje po mjerljivim električnim karakteristikama nego po subjektivnim slušnim karakteristikama pojedinca. Tako su aktualne i rasprave glede toga da li je bolji gyrator ekvilajzer ili ekvilajzer sa pravim zavojnicama. Jasno je da prava zavojnica osim sa svojom induktivnom komponentom neizbježno dolazi i sa određenim omskim otporom te parazitskim kapacitetom što može biti problem kod dizajna filtra točno specificiranih karakteristika. Također, zavojnica za audio filtre je obično fiksni element kojem se ne može mijenjati ili ugađati induktivitet. Ako ćemo biti sitničavi, kod zavojnice uvijek postoji problem zračenja i indukcije stranih magnetskih polja. Naravno, kvalitetnom električnom i mehaničkom izvedbom zavojnice svi ovi problemi se mogu minimalizirati, no to onda svakako povećava cijenu njene proizvodnje. S druge strane, aktivni elementi u filtrima poput tranzistora i operacijskih pojačala unose određene šumove, no danas već postoje specijalizirani niskošumni aktivni elementi (npr. JFET) koji ne povećavaju već postojeću razinu šuma u pojačalima ili se koriste elektronički sistemi za neutralizaciju šuma. Praktično gledano, izbor i dizajn filtra za audio ekvilajzere prati razvoj elektronike općenito i uvijek se traži najpovoljniji odnos cijene i kvalitete između trenutno ponuđenih rješenja.
Integrirani krug µPC 1185H je stereo audio pojačalo snage 2 x 5,8 W ili mono 12 W u mosnom spoju. Ispred čipa se uočava poveća prigušnica u krugu filtra napona napajanja iz automobilskog sustava 12 V sa uzemljenim negativnim polom.
Integrirani krug µPC 1185H je stereo pojačalo snage 2 x 5,8 W na naponu napajanja 13,2 V i impedanciji zvučnika 4 Ω. U čip je ugrađena prenaponska i toplinska zaštita.
Autoradio prijemnici s prve polovice 1980-tih godina u izlaznom stereo pojačalu obično imaju ugrađena dva čipa µPC 1185H od koji svaki radi u mosnom spoju za jedan stereo kanal. Takav je slučaj i kod našeg pojačala Jesko E-200. U mosnom spoju se tipično postiže 12 W izlazne snage, a uz povećano izobličenje moguće je dobiti i do 17 W snage. Ovaj radio je vjerojatno bio deklariran za izlaznu snagu 2 x 15 W, a ako se koristio marketinški trik (dva zvučnika po kanalu) onda je moguće stajalo i 4 x 15 W ili 2 x 30 W.
Tipični problemi koji utječu na kvalitetu prijema radijskih postaja preko komercijalnih AM/FM prijemnika su povećani šumovi zbog slabog signala, povećana izobličenja zbog višestrukog prijema izravnog i odbijenih signala i impulsne smetnje uslijed rada (EM zračenja) električnih uređaja u blizini radio prijemnika. Sve ovo je puno više izraženo kod radio prijemnika u automobilima nego kod stacionarnih kućnih uređaja. Kod stacionarnih uređaja pravilnim postavljanjem radio prijemnika i antene može se izbjeći većina navedenih problema. Autoradio pak je stalno u pokretu i stalno se mijenjaju uvjeti prijema te je okružen drugim motornim vozilima čiji električni sustavi paljenja generiraju tipične impulsne smetnje. Stoga takvi prijemnici sadrže posebne elektroničke krugove i filtre kojima se nastoje šumovi, izobličenja i smetnje svesti na najmanju moguću mjeru.
Kako je ova tehnologija napredovala, tako je filtriranje postajalo učinkovitije, a utjecaj na kvalitetu stereo reprodukcije (audio dinamički opseg i razdvajanje stereo kanala) je bio manji. Današnji automobilski radio prijemnici primljeni analogni audio signal prvo digitaliziraju (ADC) gdje se onda vrlo učinkovito može manipulirati procesima filtriranja (DSP), a zatim se signal ponovno pretvara u analogni izlaz za zvučnike (DAC). Ako pogledate opise današnjih DSP čipova za autoradije kod svih ćete pronaći značajke koje se odnose na filtriranje tipičnih šumova, izobličenja i smetnji kod AM/FM prijema.