TentLabs Lua Cantilena modificatie

Het modificeren van apparatuur heeft al lange tijd mijn aandacht. Eigenlijk al sinds het begin jaren ’90 toen Trichord in Engeland klokjes begon te verkopen waarmee een cd speler naar een hoger niveau getild kon worden. Het inbouwen van een klokje lukte mij altijd wel, een beter netsnoer aanzetten ook tot aan het wisselen van buisjes.

Verder heb ik mij nooit gewaagd uit angst meer kapot te maken dan te winnen. Gelukkig kent Nederland een paar gerenommeerde elektronica specialisten die wel precies weten waar ze mee bezig zijn. Voor de upgrade van mijn Lua cd speler bezocht ik Guido Tent van Tentlabs in Eindhoven die met veel geduld en veel luisteren bewees dat modificeren, mits goed uitgevoerd, wel degelijk zin heeft.

Een woord vooraf

Wie apparatuur wil modificeren of laten modificeren dient zich vooraf zaken goed te realiseren. Laat ik eens proberen een paar daarvan op een rijtje te zetten:

Aan de slag

Guido maakt een plan wat te doen met de speler. Hij kent de Lua een beetje en prijst de stevige printplaten die modificatie mogelijk maken, de oorspronkelijke component keuze, de gescheiden voeding voor digitaal en analoog en de keus van het Philips loopwerk.

Hij zal als volgt te werk gaan:

Belangrijke stap is de Lua speler vergelijken met een aanwezige Tentlabs cd speler die ik in een eerdere recensie de hemel in prees. Het vergelijk gaat telkens met een track waarop drum met fluit staat en daarna een track met een live opname waarop publiek, gitaar, een band en een mannenstem hoorbaar zijn. Mijn opmerking naar Guido na het eerste vergelijk is: “Zullen we maar niet aan de slag gaan en zal ik gewoon jou speler kopen?” waarmee ik wil aangeven hoe groot het verschil is tussen de twee spelers. De Tentlabs die als bouwpakket zelfs nog iets goedkoper is dan de Lua laat meer detail horen, meer de akoestiek van de opnameruimte, meer diepte, heeft een breder stereobeeld, klinkt aangenamer met veel minder een digitale signatuur en “heeft geen haast”. Kortom op alle fronten wint de Tentlabs, ook al is de Cantilena SEL op zich een uitstekende speler.

De klok

Het eerste wat Guido wil doen is nadat ik een paar foto’s van het kloksignaal op de scoop heb genomen is het inbouwen van zijn in eigen beheer ontwikkelde klok. Het is wellicht handig kort uit te leggen waarom de klok zo belangrijk is in een cd speler. Iets dat al eerder door mij is gepubliceerd in een recensie van de klok zelf.


Klok

Het hart van vrijwel elke digitale schakeling voor geluid is een klok. De klok, voor het gemak noem ik de schakeling zo die bestaat uit een oscillatie circuit dat een vaste frequentie opwekt, regelt een aantal zaken in een cd speler. Ten eerste is dat het mede besturen van het loopwerk. Dan het op een rij zetten van de bits die gelezen worden. Vervolgens het sturen van de bits naar de D/A converter, en naar de digitale uitgang van het loopwerk, binnen de S/PDIF norm gecombineerd met een kloksignaal.

Het kloksignaal draagt er zorg voor dat de bits met in tijd gezien gelijke stapjes worden omgezet naar het analoge signaal. Als de stappen niet equidistant zijn, wordt een tijdsfout omgezet in een amplitudefout. Simplistisch maar helder denk ik. U snapt nu dat de klok belangrijk is voor het opwekken van exacte pulsen die op tijd ter plaatse zijn. Is de klok onregelmatig, dan ontstaat er een onrustig geluidsbeeld. Variaties in de klok die te maken hebben met de “tijd” in een speler noemen we jitter. Jitter nemen wij snel en gemakkelijk waar en ervaren we als een typisch “digitaal geluid”. Rafelig, scherp, ongedefinieerde bas en een harde “S”. Inventieve geesten bedenken schakelingen die beter in staat zijn de klokpulsen te genereren met steeds equidistante periodes en bovendien de puls steiler te maken. Met dat laatste bedoel ik het volgende: elke elektronische schakeling heeft vertraging. Van 0% naar 100% kost tijd. Hoe sneller het klokcircuit, des te idealer de puls omdat hij niet langzaam groeit en de achterliggende de schakeling er dus niet op verschillende momenten op reageert. Naast deze twee eigenschappen willen we dan ook nog dat de puls niet beïnvloed is door fluctuaties in de voedingsspanning en vrij van ruis en brom. Dat is wat Tentlabs (en anderen) met hun klok willen bereiken. De klok veel nauwkeuriger maken, de pulsgrootte en flanksteilheid verbeteren en de voeding aanpakken. Voor deze eerste modificatie stap maken we gebruik van de XO 2 klokmodule en voor de voeding van de XO Supply.

In de Lua bestaat het originele klokcircuit uit een HC04 inverter, een 16.9344 MHz kristal, twee condensatoren en twee weerstanden. Een tweede kristal oscillator met een frequentie van 12 MHz laten we ongemoeid, die schakeling regelt uitsluitend de bediening en het display van de speler (microcontroller) en doet niets met het signaal. Aan de uitgang van de HC04 vinden we twee weerstanden waarvan de ene de uitgang vormt naar de servo sturing van het loop werk en de decoder, de andere weerstand heeft zijn uitgang naar de d/a converter. Eerst leggen we de uitgebouwde print zorgvuldig aan aarde. Daarna is het is vrij makkelijk om het hele klokcircuit stroomloos te maken door een ferriet in de + voedingslijn van de HC04 los te halen. De twee weerstanden aan de uitgang van de HC04 worden aan de klok kant losgesoldeerd en de “hangende pootjes” worden met een stukje blank draad verbonden. Zo ontstaat de nieuwe ingang voor de nieuwe klok. Voor de XO Supply zoeken we een plekje achter een transformator. Het boren van gaatjes is een geduld werkje. Eerst goed meten waar de nieuwe print kan zitten. Dan gaatjes boren voor 4 schroefjes in de bodem van de speler. Boor altijd zo dat vrijkomend materiaal uit de speler valt en niet onder printplaten kan gaan zitten. Leg desnoods een magneet in de directe omgeving van het te boren gaatje om ijzerdeeltjes af te vangen. Het printje zelf wordt met afstandbusjes vastgeschroefd.

De draden van de XO Supply naar de klokprint leggen we netjes door de speler en solderen we straks vast aan de XO 2. De XO 2 kunnen we met een afstandbus vastzetten aan een bestaande schroef op de print. De klokbedrading tussen XO 2 en de aansluiting van de oorspronkelijke klok dient zo kort mogelijk te zijn. Het bruggetje tussen de weerstanden is de ingang. De ground van het kloksignaal wordt aan het aardvlak gesoldeerd. Nu kunnen we de XO 2 print goed vastzetten, visueel controleren of alles zit, de printplaat terug inbouwen en meten aan de klok. Opnieuw metend aan het signaal aan de uitgang van de klok zien we dat het kloksignaal veel schoner is geworden. De verschillen gemeten aan de ingang van de converter zijn nog significanter. De ideale blokgolf is haast benaderd. Deze speler gaan we beluisteren. Wat als eerste opvalt, is dat de “haast” uit het geluid is gehaald. De speler klinkt nu veel rustiger en neigt naar het karakter van de Tentlabs speler. Het valt me altijd op dat digitale bronnen onrustig en jakkerend muziek weergeven in tegenstelling tot analoog geluid dat in alle rust op je af komt. Alleen de klok en de extra voeding geven daarin een hele verbetering. Meer detail is tevens hoorbaar. Het laag gaat dieper, meer definitie en de levendigheid neemt toe. De XO Supply voeding brengt volgens Guido de rust en de extra autoriteit. Een XO Supply is niet altijd nodig, veel klanten proberen eerst de klok en bouwen eventueel pas later de voeding in. Het hangt van de speler af hoeveel effect de XO Supply heeft.

Kloksignaal originele Lua Cantilena SEL

Kloksignaal na toepassing TentLabs klok modificatie

Opamp en diodes

De volgende stap is het weghalen van een Philips NE5532 opamp en die vervangen door een opamp voetje met daarin een Burr Brown OPA2134. In de Lua zitten twee van dergelijke opamps; het blijkt uit de schakeling dat de eerste opamp het signaal afgeeft naar de buizenschakeling verderop in de signaalweg en dat de tweede opamp geen dienst meer doet. Goed beschouwt is de Cantilena SEL een solid state speler waar Lua een buizenschakeling achter zet. Zoals Musical Fidelity dat doet met een externe X-10. Met een paar koppelcondensatoren die ontbreken op de print zou de tweede opamp een solid state uitgang kunnen vormen.

Pikant detail is dat op de print in de Lua een OPA2134 staat aangegeven terwijl Lua er toch voor heeft gekozen de paar euro goedkopere Philips toe te passen. Het uitsolderen van de NE5532 gebeurt met behulp van litze. Het is belangrijk telkens een schoon stukje litze te nemen en het soldeer in verband met de doormetalisering van de print goed warm te laten worden. Het NE5532 IC wordt onbruikbaar met de nu kromme pennetjes. Opnieuw blijkt hoe fijn het is dat Lua stevige printen toepast en daar niet op bezuinigt. Het voetje soldeert Guido op de plek van de NE5532. Zou in de toekomst een nog fraaier ic ter beschikking komen dan is wisselen een fluitje van een cent. De opamp laat zich snel plaatsen en verwijderen. We gaan luisteren. Meer details komen gemakkelijker naar voren. Ruimtelijke weergave neemt toe. Het geheel klinkt beduidend schoner met een stukje minder kleuring.


Diodes

Zowel op de digitale print als in de buizenschakeling zitten diodes voor de voeding. Op de digitale print vervangt Guido slechts de diodes die het analoge deel van het circuit voeden. Vier stuks BA157 maken plaats voor 1N5819 Schottky diodes. Schottky diodes hebben geen restlading die ze vasthouden als de fase omkeert zoals traditionele diodes. Die lading genereert hoogfrequente ruis in het audiocircuit. Op mijn vraag of waarom we de andere diodes niet vervangen en ook de elco’s niet aanpakken antwoord Guido: “De andere diodes op deze print hebben nauwelijks effect op het geluid. Er is geen bezwaar maar de winst is naar verwachting zo miniem dat je het niet merkt. De elco’s die Lua toepast zijn prima. Een Blackgate is altijd fraaier maar erg duur (en de productie is gestopt). De winst in de Cantilena met een beter elco zal niet zo groot zijn. De meerprijs weegt niet op tegen de winst in geluidkwaliteit ben ik bang. Het vervangen van elco’s is vaak de laatste stap in de rij klok - diodes - opamp”. We lopen tegen iets aan. De speler geeft geen geluid meer en de OPA2134 wordt erg warm.

Het blijkt dat het muting circuit dat met een relais werkt en via twee connectors is verbonden met de analoge uitgangen verkeerd is aangesloten. De opamp ziet een kortsluiting aan de uitgang. Met dank aan Chinese ontwerpers die gespiegelde connectoren voor links en rechts hebben toegepast, een beetje een gotspe in de ontwerperwereld. Merken van connectoren was toch handig geweest, we hebben er twee met elkaar verwisseld! Het vervangen van de BA157 heeft gehoormatig niet zoveel effect. Het is maar een stapje ten opzichte van de eerdere stappen. Nu worden de diodes op de buizenprint vervangen. Vier 1N4007 hoogspanning diodes ruilen van plaats met BYV96E types. Dat is andere koek. Ineens neemt de dynamiek enorm toe, De snelheid van de speler gaat omhoog. Het geluid wordt directer, indringender, veel puntiger. Zelfs Guido had niet verwacht dat de BYV96E zoveel positiefs met het geluid zou gaan doen. Achtergrond ruis neemt sterk af. Wat een resultaat voor een paar euro aan diodes.


Voeding aan/uit

Nu we toch met de voeding bezig zijn besluiten we de aan/uit schakelaar van de speler deels overbodig te maken. De digitale print heeft een eigen voedingstrafo los van de buizenprint. Guido modificeert de schakeling zodanig dat de aan/uit schakelaar alleen nog maar de buizenprint schakelt waardoor het gehele digitale deel van de Lua altijd aan blijft staan. Om de schakeling aan te passén haalt hij met een kleine frees een paar stukjes printbaan weg en soldeert vanaf de 230 Volt kant draden naar de aansluiting van de trafo voor het digitale gedeelte. De gevolgen zullen nu niet direct hoorbaar zijn, de winst na een week aanstaan is er straks wel degelijk. Er kleeft aan dit deel van de modificatie naast het stroomverbruik nog een nadeel. De muting werkt op het digitale circuit. Speelt er een cd en zet ik dan pas de speler aan, iets dat nu kan, dan moeten de buizen nog op temperatuur komen terwijl de uitgang niet gemute is. Dat kan zorgen voor klappen uit de luidspreker conus. De bediening van de speler is daarmee niet langer “idiot proof”. Ik zal altijd goed moeten kijken of de speler echt aanstaat en de buizen opgewarmd zijn. Mijn probleem en mijn eigen risico. Wees bovendien voorzichtig met spelen in het 230 Volt gedeelte. 230 Volt kan dodelijk zijn!

De laatste stap

De laatste stap is het modificeren van de buizenschakeling. Guido extraheert de schakeling, tekent hem helemaal uit en laat zien dat de aanwezige ECC83 buizen werken als Shunt Regulated Push Pull (SRPP) opzet, gevolgd door een kathode volger met ECC81 waarvan de beide buishelften parallel staan. Zie het “Original Lua tube circuit”. Zowel aan de ingang van dit deel van de speler als aan de uitgang vinden we koppelcondensatoren. De twee aan de ingang beschouwt Guido als overbodige luxe en worden overbrugd. Dat scheelt gehoormatig weer een stukje. Vooral in het laten horen van extra details en het meer naar voren halen van de akoestiek van de opname ruimte. We kunnen nog iets verder gaan. De ECC83 moet namelijk prima in staat zijn rechtstreeks de uitgang te vormen via een enkele koppelcondensator en dan kunnen we de beide ECC81 buizen werkloos maken.

De ingang koppelcondensator is die we net overbrugd hebben en werkt prima aan de ECC83 pin 3 als uitgangscondensator, mits we aan de uitgang naar aarde een 100 K weerstand solderen om de lading af te laten vloeien. Gevolgd is het “Tentlabs Lua tube circuit”. Omdat de Lua een dubbel stel uitgangen heeft kunnen we de ene uitgang verbinden met de ECC81 en de andere met de kortere weg via de ECC83. Aan mij de keuze welke uitgang ik fraaier vind. Ter plaatse kom ik daar niet helemaal uit. Iets om thuis nog eens te beluisteren. Het is onderhand wel tijd om de Lua in deze staat wederom te beoordelen naast de Tentlabs speler die al uren werkeloos staat toe te kijken. Ik word van het resultaat erg blij, was het in de ochtend nog zo dat het verschil heel erg groot was, nu zijn de spelers dicht naar elkaar gekropen. Op sommige punten vind ik de Lua nu zelfs beter dan de Tentlabs geworden. Ze zijn naar mijn idee haast elkaars evenknie. Het niet kennen van de installatie, de akoestiek en de muziek versluiert ongetwijfeld de verschillen. Mijn Lua kent nu veel meer ruimte, meer dynamiek, is sneller en puntiger, geeft volop details weer, het digitale “s-je” is weg, de haast is uit het geluid.

Later, toen ik hoog en droog thuis aan het spelen was heeft Guido Tent heeft nog het “Tentlabs afterthought tube circuit” schema bedacht voor de buizenuitgang. Idee achter deze schakeling is het verminderen van de invloed van de koppelcondensator op het geluid. De schakeling is niet beluisterd, bestaat tot nu toe alleen op papier. De verwachting is wel dat de laatste variant iets beter presteert en weer een stukje kleuring zal weghalen.

Wie de buizenschakeling zoveel mogelijk in tact wil houden en toch enige verbetering zoekt kan het “Slightly improved Lua tube circuit” proberen. De feedback die normaal rond de eerste buis aangrijpt wordt aangebracht over de hele uitgang inclusief de ECC81 kathodevolger. Daarmee is de fout van de kathodevolger verkleind omdat ze nu binnen de lus zit. Het blijft wel hoorbaar en is daarom niet optimaal.


Optelling

Samenvattend zou je ruwweg kunnen stellen dat de klok zorgt voor rust, evenwicht, onthaasting en detail. De opamp vooral voor meer detail. De nieuwe diodes voor snelheid en attack, het opschonen van de buizenschakeling voor een betere ruimtelijke weergave en vermindering van kleuring. Mij vielen in Eindhoven vooral de klok en de hoogspanning diodes als grootste stappen op. Kijkend naar de kosten voor de modificatie maken we de volgende optelsom:

En dan thuis

De speler is mee naar huis genomen, aangesloten en beluisterd. Voor het vergelijken en beluisteren kan ik jammer genoeg niet meer teruggrijpen naar de originele speler die ik alleen had opgewaardeerd met Telefunken vintage buisjes. Ik moet daarom op mijn geheugen afgaan. Gelukkig ken ik mijn set en de originele Lua speler erg goed en kan met een gerust hart ervaringen opschrijven. Vanaf de eerste cd is duidelijk dat het karakter van de Lua totaal is veranderd. Zou ik de Lua ooit geselecteerd hebben omdat hij paste binnen een bepaalde set, dan lag die set nu onherstelbaar overhoop.

Een karaktertrek van de Lua was het naar achteren plaatsen van het beeld, nu staat het sterk naar voren. De digitale haast is veranderd in analoge rust. Nieuwsgierig en gehaast als ik ben om een grote hoeveelheid cd’s te draaien lijken tracks extra lang te duren. Het stereobeeld is niet alleen groter, het is stabieler en meer gedefinieerd. Bovendien staan artiesten op de juiste hoogte afgebeeld. Tot nu toe met elke cd die de revue gepasseerd. Details springen sneller in het gehoor. Een harde s-klank ingebakken in de cd van Patricia Barber is afgezwakt. Op dezelfde cd van Barber staat een drumsolo die explosiever is, nooit meer vastloopt in een brei en waarvan de bekkens zweven als nooit te voren. De weergave van de lage tonen is robuuster en schoner. Terwijl het laag zoveel dieper gaat neigt het nergens naar overdruk of boemen. Het gehele geluidsbeeld ademt mede dankzij het verbeterde fundament rust en vertrouwen. Het blijft alleen wennen dat de Lua recht in het gezicht speelt.

Een zijstap van het “korte circuit” met alleen de ECC83 in de keten naar het “lange circuit” met zowel ECC83 als ECC81 duurt maar heel even. Dat lange circuit kleurt duidelijk meer, definieert minder, maakt het stereobeeld kleiner. Staat wat meer naar achteren, dat wel. Na drie cd’s steek ik de stekkers terug in de korte signaalweg en geniet verder met Loreena McKennitt, diverse Franse zangeresjes en de volgende dag met een XRCD van Jacintha. De cd “Lush life” van haar is één van mijn referenties en sleep ik mee naar beurzen en partijen. Kennelijk heeft het effect gehad dat het digitale deel van de speler inmiddels minstens 36 uur onder spanning staat. Het “in je gezicht effect” gaat langzaam weg. Jacintha staat duidelijk naar achteren. Het laag in de cd doet de vloer zachtjes trillen zo diep en intens is de weergave. Echt hard staat het geluid niet eens. Hoog volume of laag, de weergave blijft compleet en zakt niet weg. De stem is het meest opvallend beter geworden. Goed luisteren doet me beseffen dat eigenlijk elk onderdeel van de cd meer boeit. Piano, slagwerk, bas, sax het is instrument voor instrument. Er gaat een gemak van uit dat eerder koppelde aan veel duurdere spelers. Ik vermoed dat de klok hier heel erg debet aan is. Ik spreek echt niet uit dat de Lua nu ineens de beste speler is die ik in huis had. Meridian 808i, Lindemann 820, Teac/Esoteric P-70+D-70, Micromega Aria, Tentlabs DIY, het heeft allemaal hier staan spelen. Wat ik wel uit kan spreken is het feit dat deze gemodificeerde Lua zich thuis voelt in de bescheiden rij toppers. Hij haalt niet aan de absolute top doch realiseer u dat we de 10.000 euro dan overschrijden.

Tenslotte stel ik mijzelf de vraag of de aanschafprijs van de Lua (2700 euro) plus de kosten voor de modificatie (600 euro) een speler neerzetten die serieus meedraait in de klasse tussen 3000 euro en 5000 euro of meer. Mijn stellige overtuiging is van wel. De ervaring opgedaan met zowel nog duurdere spelers, dac’s en loopwerken, maar ook met goedkopere spelers geeft mij daarin houvast. De Lua is sprongen vooruit gegaan in kwaliteit. Is alleen achteruit gegaan in “idiot proof” bediening en stand by stroomverbruik. De meest vergelijkbare speler die ik goed ken is de DIY Tentlabs. De keuze tussen de originele Lua en de Tentlabs was makkelijk, de Tentlabs is daarin gemakkelijk de meerdere. De keuze tussen de Tentlabs en de gemodificeerde Lua is voor mij persoonlijk meer een kwestie van smaak en geld dan van kwaliteitsverschil. Ik ben een blij mens en hou een totaal andere, veel betere speler over aan dit avontuur. Wat tevens een waarschuwing moet inhouden voor lezers, het kan goed zijn dat u door zwaar modificeren uw apparatuur niet meer herkent waardoor het resultaat voor u teleurstellend kan zijn. Bezint eer ge begint.


Nota bene:

Dank aan Guido Tent van Tentlabs in Eindhoven voor zijn geduld, tijd, kennis en kunde.

De schema`s