Tlx 829 BB7 sti ch
CH-8105 Regensdorf / Switzerland
Telephone +41 1 87075 11
Telefax +41 1 840 47 37
Tlx 829 BB7 sti ch
STUDER A623
STUDER A623
Aktiver Stud io-Schal lwand ler
Active Studio Speaker
Bedienungs- und Serviceanleitung
Operating- and Service lnstructions
STUDER A623
Prepared and edited by
STUDER INTERNATIONAL
TECHNICAL DOCUMENTATION
Althardstrasse 10
CH-81 05 Regensdorf-Zürich
Switerland
We reserve the right to make alterations
Copyright by WILLI STUDER AG
Printed in SwiEerland
Order No.: 10.271320 (Ed. 1090)
STUDER is a registered trade mark of STUDER INTERNATIONAL AG Regensdorf
STUDER ist ein eingetragenes Warenzeichen der STUDER INTERNATIONAL AG Regensdorf
E0lTloN: 14. August 1990
STUDER
SICHERHEIT UND ERSTE HILFE
SAFETY AND FIRSTAID
s€cunrE
SICHERHEIT
SAFETY
sEcunrE
the subsequent safety rules
beachtet werden:
1.
service work or repairs.
Eingriffe in ein Gerät
dürfen nur von Fachpersonal vorgenommen werden.
absolue de suivre les instructions
suivantes:
are
strictly observed when performing
1.
doivent ötre faites uniquement que
par du personnel qualifi6
Servicing ol electronic equipment
3.
sonnel only.
Vor Entfernen von Gehäuseteilen:
Gerät ausschalten und vom Netz
2.
trennen.
Bei geötlnetem Gerät:
Netzteil- oder Motorkondensatoren
mit einem passenden Widerstand
entladen.
3.
Bauteile grosser Leistung, wie Leistungstransistoren und -widerstände
2.
Before removing covers:
Couper I'intenupteur principal et
plug the mains cable.
d6brancher le cäble secteur.
When the equipment is open:
Discharge power supply- and motor
capacitors through a suitable resi-
3.
-
Components, that carry heavy elec-
berühren.
trical loads, such as power transistors and resistors as well as sole-
Servicearbeiten bei geöffnetem,
unter Spannung stehendem Ge-
noid coils and motors should not be
touched before a cooling off inter
val, as a precaution to avoid burns.
-
4.
rühren
lsolierte Werkzeuge verwenden
Servicing unprotected and operating equipment:
Never touch bare wires or circuitry
Metallene Halbleitergehäuse nicht
berühren, da sie hohe Spannungen
Never touch metal semiconductor
cases because they may carry high
voltages.
ERSTE HILFE (bei Stromunfällen)
Bei einem Stromunfall die betroffene Person raschmöglichst vom
1.
Strom trennen:
Durch Ausschalten des Gerätes
Ausziehen oder Unterbrechen der
Separate the person as quickly as
possible from the electric power
source:
by switching off the equipment,
unplugging
Netzzuleitung
Betroffene Personen mit isoliertem
or
disconnecting the
mains cable,
Material (Holz, Kunstoff) von der
pushing the person away from the
Gefahrenquelle wegstossen
power source by using dry insula-
Nach einem Stromunfall sollte im-
ting material (such as wood or plas-
mer ein Arzt aufgesucht werden.
tic).
After having sustained an electric
ACHTUNG
EINE UNTER SPANNUNG
shock, always consult a doctor.
4.
-
S'il laut que l'appareil soit sous
tension pendent les r6glages internes:
Ne jamais toucher les circuits non
isol6s
Travailler seulement avec des outils
isol6s
(en
cas
1. Si la personne est dans
I'impossibilit6 de se lib6rer:
- Couper I'interrupteur principal
- Couper le courant
- Repousser la personne de l'appareil
ä I'aide d'un objet en matiöre non
conductrice (matiöre plastique ou
-
bois)
AprÖs une 6lectrocution, consulter
un m6decin.
ATTENTION
NE JAMAIS TOUCHER UNE PERSONNE QUI EST SOUS TENSION,
SOUS PEINE DE SUBIR EENIC.
HIS CLOTHING BEFORE POWER
IS TURNED OFF, OTHERWISE
YOU STAND THE RISK
Bei Bewusstlosigkeit des Verun-
SUSTAINING
fallten:
SHOCK AS WELL!
AN
OF
ELECTRIC
Puls kontrollieren,
beatmen,
Seitenlagerung des Verunfallten und
Arzt verständigen.
ll est prudent de laisser refroidir les
composants de haute puissance,
par ex.: transistors de puissance,
d'6lectrocution)
WARNING:
DO NOT TOUCH THE PERSON OR
BERÜHRT WERDEN, SIE KÖNNEN
DABEI SELBST ELEKTRISIERT
WERDEN!
bei ausgesetzter Atmung künstlich
pri6e.
PREMIERS SECOURS
STE.
HENDE PERSON DARF NICHT
2.
Les condensateurs de I'alimentation
et des moteurs doivent ötre d6charg6s ä I'aide d'une r6sistance appro-
teurs de bobinage.
FIRST AID (in case of electric shock)
1.
de protection:
rösistances de puissances de möme
Use insulated tools only
aufweisen können.
Aprös avoir enlev6 les couvercles
que des 6lectroaimants et les mo-
rät:
Keine blanken Schaltungsteile be-
Avant d'enlever les couvercles de
protection:
Switch off the equipment and un-
stor.
sowie Magnetspulen und Wickelmotoren erst nach dem Abkühlen
4.
Les interventions dans les appareils 6lectriques
1.
must be performed by qualified per2.
sEcouRs
Si les couvercles de protection sont
enlev6s, les parties de l'appareil qui
sont sous tension ne sont plus prot6g6es. ll est donc d'une n6cessit6e
There are no user serviceable components inside the equipment, live
parts are laid open when removing
protective covers and shieldings. lt
is essential therefore to ensure that
Durch Entfernen von Gehäuseteilen,
Abschirmungen etc. werden stromführende Teile freigelegt. Aus diesem Grunde müssen die folgenden
Sicherheitsvorschriften unbedingt
ET PREMTERS
2.
lf the person is unconscious
Check the pulse,
reanimate the person if respiration is
poor,
lay the body down and turn it to one
side, iall for a doctor immediately.
MENT UNE eleCrnOCUrtOru
2.
-
En cas de perte de connaissance
de la personne 6lectrocut6e:
Controller le pouls
Si n6cessaire, pratiquer la
respira-
tion artificielle
Mettre I'accident6 sur le cot6 lat6rale
et consulter un m6decin.
STUDER A623
lnhaltsverzeichnis
1.
1.1
1.2
1.3
'1.4
1.5
1.6
Einleitung...
..........................
1
Negative Ausgangsimpedanz der Treiberverstärker ............,...,.. 1
stabilisiertes Magnetsystem
,..........................2
Gruppenlaufzeitkompensierte Bereichsfi|ter...,,...,..............,,,.,,,.., 3
Laufzeitausgleich zwischen den Einzelsystemen ............,..,.,.,,.,, 4
...........
Helmholtzresonator.,.....
..............,........... 5
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3.
3.1
3.2
3.2.'l
Ubersicht
........13
3.3
3.3.1
EDlTl0N: 3. September 1990
D
STUDER A623
1.
Technische Beschreibung
1.1
Einleitung
Mit dem Studio-Schallwandler A623 hat STUDER eine aktive Zweiwegebox geschaffen, bei der die Erfahrungen zahlreicher Konstruktionen im HiFi-Sektor und
die Anforderungen professioneller Anwender miteinander vereint werden konnten. Mit einem Volumen von ca. 15 Litern und einem maximalen Schalldruck von
über 100 dB SPL in 1m Abstand ist der Lautsprecher für viele Anwendungen in
kleineren Räumen geeignet. Für das Schnittstudio, für den Einsatz im mobilen
Betrieb oder im Übertragungswagen, und als Near-field-Monitor bietet der A623
optimale Problemlösungen an.
Der Lautsprecher STUDER A623 kann durch Einstellelemente an alle betrieblichen Anfordernisse angepasst werden. Durch Pegeleinstellung sowie durch
Bassabsenkung umsteckbar können sowohl Unterschiede der Betriebspegel als
auch der Aufstellung abgeglichen werden. Eine eingebaute Abschirmung, die
den Austritt von Streuflüssen verhindert, prädestiniert den Schallwandler zum
Einbau in Bildmonitorwände.
Die Anschlusstechnik entspricht professionellen Anforderungen: Es kommen
XLR-kompatible Stecker zur Anwendung.
Die wichtigsten Eigenschaften des Studio-Schallwandlers A623 lassen sich so
zusammenfassen:
r
r
r
r
r
r
1.2
N
Aktiver Zweiwegelautsprecher mit hohem Schalldruck für kleine Abhörräume.
Verwendbar für alle üblichen Betriebspegel; Regler zur Anpassung der
gewünschten Lautstärke
Niedrige Verzerrungswerte; der Magnetfluss wird durch Bekämpfung der
Spulenrückwirkung stabilisiert.
Ausserordentlich gute Dämpfung der Einzelsysteme durch negative Ausgangsimped anz der Treiberverstärker.
Laufzeitausgleich zwischen den Einzelsystemen durch elektronische Verzögerungsketten.
Gruppenlaufzeitkompensierte Bereichsfilter.
egative Ausgan gsim pedanz der Treiberverstärker
Eine Lautsprechermembran soll möglichst genau dem elektrischen Erregungssignal folgen. Beim Studio-Schallwandler STUDER 4623 wird dies durch eine
negative Ausgangsimpedanz der zwei Treiberverstärker erzielt. Liegt diese nun
in der gleichen Grössenordnung wie die Schwingspulenimpedanz, resultiert
daraus eine Schnellesteuerung der Lautsprechermembrane, d.h. Schnelle wird
eingeprägt. Jedem der Wege - die Trennung liegt bei 2500 Hz - ist ein separater
Leistungsverstärker (Leistung pro Weg: ca. 100 W) zugeordnet, dessen Ausgangsimpedanz negativ ist. Damit wird nicht nur die Membran gezwungen, dem
anregenden Signal genau zu folgen, es werden ebenfalls unerwünschte Antworten (Membran- und Boxenechos) unterdrückt. lnsbesondere percussive Signale (2.8. Applaus) werden so sehr präsize wiedergegeben.
ED|T|ON: 3. September 1990
Dl1
STUDER A623
Dieses Prinzip besitä
weitere Vorteile:
.
r
Aussere Kräfte wie Reflexionen, stehende Wellen etc. können die Membrane
nicht mehr anregen.
Amplituden- und Phasengang des Chassis werden linearisiert.
Erst dadurch werden weitere Verbesserungen überhaupt möglich und sinnvoll,
wie:
Einsatz von optimalen Weichentechniken.
Weitere VerzerrungsreduKionsmassnahmen.
r
r
1.3
Sttbili"i.tt.t
Zur Ezielung niedriger Verzerrungswerte ist ein stabilisiertes Magnetsystem von
grosser Bedeutung, weil nichtlineare Verzerrungen im Luftspaltbereich des Magnetsystems z.B. nicht durch die negative Ausgangsimpedanz korrigiert werden
können.
dB
0
-10
-30
-40
-50
-60
Fig. 1.1 .
Die Verzerrung (gezeigt ist die Messung mit Doppelton) ist durch die Stabilisierung des Magnetsystems etwa 10 dB kleiner als bei vergleichbaren Lautsprechern.
Derartige Verzerrungen entstehen unter anderem über die stromabhängige,
magnetische Zusalzerregung durch die Schwingspule. Solche Effekte lassen
sich nun mit geeigneten Massnahmen bekämpfen.
D12
EDlTloN: 3. September 1990
STUDER A623
1.4
Gruppenlaufzeitkompensierte Bereichsfilter
Beim Lautsprecher genügt es nicht, nur einen einzelnen Punkt im Raum zu betrachten, sondern das gesamte Abstrahlverhalten muss berücksichtigt werden.
Fig.1.2
Abslrahlrichtungen
Die aus verschiedenen Gründen - Dopplereffekt, Partialschwingungen der
Membrane etc. - leider nötige Aufteilung des Frequenzspektrums bietet in
dieser Hinsicht einige Probleme,
Sind die einzelnen Systeme vertikal angeordnet, so hängt die horizontale Abstrahlcharakteristik praktisch nur von der Qualität der Chassis ab (Fig. 1.2). ln
vertikaler Richtung hingegen erhält man im Übergang zwischen den einzelnen
Frequenzbereichen ein gebündeltes Summensignal. Sind die Teilsignale untereinander nicht in Phase - sei es infolge unterschiedlicher akustischer Laufzeiten
oder Phasendrehungen in der Frequenzweiche - so ändert die Abstrahlkeule im
Übergangsbereich ihre Richtung (Fig. 1.3). lst das Ohr nicht genau positioniert,
können Einbrüche oder sogar Anhebungen im Frequenzgang das Klangbild
und die Ortung der Schallquellen stark beeinträchtigen.
Fig.
1.3
Abstrahlkeule
Bei 2-Wegboxen dieser Grösse ist eine gewisse Dipolwirkung nicht zu vermeiden (rel. grosser Tief- Mitteltöner). Wie die folgenden Abbildungen (Fig. 1.4 a-d)
aber zeigen, liegen die Abweichungen vom ldeal dank der "ln Phase' Bedingung
sehr nahe beim theoretischen Minimum.
El-JlTlON:
3. September 1990
D/3
STUDER A623
\
\ t^
d8
d8
o
V\;
o
-10
-10
-20
-20
I
30o
-
-30
30
204
200
'lm
1m
NICHT "IN PHASE"
"IN PHASE"
Fig. 1.4 a +
b
Frequenzgang 0" und 30'horazontal
d8
dB
o
o
Yi'B
'u-
-10
-10
I
-20
-20
-30
2k
200
1m
NEABFIELD
---
Fig. 1.4 c +
d
0'
10
.....+10
--
I
I
-30
NEARFIELD
1m
NICHT "IN PHASE"
"IN PHASE"
1.5
4.
\+
Frequenzgang 0", +10'vertikal
Laufzeitausgleich zwischen den Einzelsystemen
Durch die unterschiedliche Bautiefe der einzelnen Systeme liegt auch der Ort
der Schallerregung unterschiedlich weit hinter der Vorderfläche des Lautsprechers, Dies führt normalerweise bei breitbandigen Signalen zur Dispersion (unterschiedliches Eintreffen der einzelnen Frequenzanteile am Hörort). Beim Studio-Schallwandler STUDER A623 werden diese Laufzeitunterschiede durch
analoge Verzögerungseinrichtungen kompensiert, die in Form von Allpässen
aufgebaut sind und bis über den Übertragungsbereich hinaus die erforderlichen
Verzögerungszeiten genau einhalten. Messungen mit modernen Messverfahren
fl-ime Delay Spectrometrie) zeigen, dass dadurch insbesondere breitbandige
Signale unverfälscht wiedergegeben werden.
Dl4
EDlTlON: 3. September 1990
STUDER A623
Fig. 1.5a +
b Sin2-Pulsbilder
Zeitausgleich, negative Ausgangsimpedanz der Treiberverstärker, und eine sehr
aufwendige Weichenkonstruktion, die steile Filterverläufe und Phasenlinearität
bietet, verhelfen dem A623 zu einem ausgezeichneten lmpulsverhalten
(Fig. 1.5 a) und damit auch zu einer wesentlich verbesserten Wiedergabe transienter Musiksignale.
1.6
Helmholtzresonator
Ein Hohlraum mit einer Öffnung nach aussen wird in der Physik Helmholtzresonator genannt, EMeitert man das system mit einer angetriebenen Membrane,
wird daraus die bekannte Bassreflexbox. Vorteil dieser Konstruktion ist ein erheblicher Energiegewinn im Bereich der sog. Bassreflexresonanz. Bei gegebener Gehäuse- und Membrangrösse kann also der Übertragungsbereich nach
tieferen Frequenzen hin erweitert werden, ohne den Lautsprecher zu überlasten.
Leider dreht ein solches System 4. Ordung die Phase wesentlich stärker als eine
geschlossene Box, was ein schlechteres lmpulsverhalten bewirkt.
Das bereits beschriebene Prinzip der negativen Ausgangsimpedanz bei den
Endstufen ermöglicht nun auch hier wieder, die Anordnung als reinen Helmholtzresonator zu betrachten, der sich relativ einfach elektronisch kompensieren
lässt. Man erhält also den gewünschten Gewinn an Schalldruck, ohne die sonst
verheerenden Auswirkungen auf die Phase und somit auf das lmpulsverhalten in
Kauf nehmen zu müssen. Nach wie vor muss jedoch der Schallwandler vor Fre-
quenzen unterhalb des Übertragungsbereichs geschützt werden, was über
einen elektronischen Hochpass mit wohldefinierten Eigenschaften geschieht;
damit lässt sich das System bis an die untere Übertragungsgrenze hin hoch ansteuern. Diese neuartige Konstruktion sorgt bei der A623 für einen im Vergleich
zu ihrer Grösse erstaunlich tief hinab reichenden, sauberen Bass.
EDlTl0N: 3. September 1990
D/5
STUDER
RÜCKWAND
Fig.2.1
D/6
Anschlüsse und Bedienungselemente
EDlTl0N: 3. September 1990
STUDER A623
2.
Bedienung
2.1
Allgemein
Die A623 wurde für den Studiobetrieb konzipiert. Die Bedienungselemente die-
Ausnahme:
nen deshalb vor allem zur Anpassung des Lautsprechers an seine Umgebung
und sind daher - vor unbefugter Betätigung geschützt - im lnnern des Gehäuses angebracht.
LautstärkereglerundNetzschalter.
Die Anschlüsse sind auf der Rückwand, die Anzeige-LED's vorne unterhalb des
Tieftöners untergebracht.
Warnung:
2.2
Spannungsversorgung
Netzspannung:
lntern umschaltbar zwischen 11O|22AV
Achtung:
Sicherungen
[3]:
UNBEDINGT AUF RICHTIGE NETZSPANNUNG STELLEN!
2x1Atäge22OV
2x2Aträge 110V
Defekte Sicherungen unbedingt durch
identische Typen ersetzen.
Der Netzanschluss enthält ein Filter zur Unterdrückung von hochfrequenten
Störungen. Es entspricht intern den IEC-65 Anforderungen und weist als Besonderheit eine Erdleiterdrossel auf.
Entstörung
2.3
Vor dem Öffnen des Gerätes den Netzstecker ausziehen!
Anschlüsse
Netz
Audio
[1]:
[2]:
3
-
poliger Gerätestecker
3
-
polige XLR-Buchse, weiblich
Polarität: Eine positive Spannung an Anschluss Nr. 2 führt zu einer positiven
Mem-
branauslenkung (Membran bewegt sich aus der Box heraus).
Hinweis: Soll die A623 asymmetrisch
(HiFi) angesteuert werden, muss der Anschluss
gemäss Fig. 2.2 erfolgen.
VERSTARKER
Fig.2.2
EDlTl0N: 3. September 1990
D17
STUDER 4623
2.4
Bedienungselemente
2.4.1
Aussere Bedienungselemente
Netzschalter
[4]:
Lautstärkeregler
[s]:
2.4.2
0...-30d8
lnnere Bedienungselemente
Für den Ausbau der Elektronik siehe auch Serviceanleitung 3.1.1.
t6]
Jumper zur Anpassung an die normierten Rundfunkpegel. Fig. 2.3 zeigl die notwendigen Jumperstellungen, um bei den angegebenen Eingangsspannungen
(+6dBu 1,55V) einen Schalldruck von 103 dB SPL (1m) zu erzeuEen. Fehlen
der Jumper entspricht Pos. a).
^
171
[8,9]
Jumper zur Bassabsenkung um 6dB (50H2); Fig. 2.3, Fig.2.4.
Hoch- bzw. Tieftonpegelanpassung Serviceeinstellung, eignet sich nicht zur
Klangreglung. (Fig. 2.3)
[email protected]@i
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t I .r:t:r,:-e
IF,";r:t
Ill at:':
It--------lt"t
:': tu
abcde
oopl ooo o6-d 6?o ooo
oob ob3 ooo ooo 5610
+6dBu +1O +12 +14 +15
E]
ti
IE
tJ
lol
Flg.2.3
D/B
ED|T|ON: 3. September 1990
STUDER A623
7
f
/
/
t/
t/
t/
tt
20
L
'l.2dB
'I
50
10O Hz
200
Fig.2.4
Spannungswähler
U
mschalter am Traf ohalter: siehe auch 2.2 Span nungsversorg
2.5
Schutzeinrichtungen / Anzeigen
2.5.1
Schutzfunktionen
un
g.
Ein zu hoher Pegel führt zu einer Begrenzung (weiches Clipping) des Ausgangssignals auf ungefährliche Werte, wobei nur die Spannung des betroffenen
systems reduziert wird.
Chassisüberlastung:
Übertemperatur:
Überhitzt eine der Endstufen, werden alle Chassis von den Verstärkern getrennt
- die Box schaltet für ca. 20 Sek. aus.
Gleichspannungsschutz:
Ein Defekt, der eine Gleichspannung von mehr als mai. 4V an einem Verstärkerausgang bewirkt, führt zu einer sofortigen Trennung der Chassis vom Verstärker.
2.5.2
Anzeigeelemente
Normaler Betriebszustand
:
grün
Chassisüberlastung:
grün + rot
Übertemperatur oder
Gleichspannung:
rot blinkend
EDlTlON: 3. September 1990
D/e
STUDER 4623
2.6
Aufstellungshinweise
2.6.1
Aufstellung
Als kleine Box ist die 4623 für den Betrieb in der Nähe einer Begrenzungsfläche
fl-isch, Sockel, Wand etc.) gedacht. Wird trotzdem eine Überbetonung des
Bassbereichs festgestellt, kann dies mit einem internen Jumper korrigiert werden.
Eine magnetische Abschirmung erlaubt die Aufstellung in der Nähe von Bildschirmen, wobei ein Mindestabstand von 15cm nicht unterschritten werden
sollte. (vom Bildmonitor abhängig!)
Eine genaue Ausrichtung des Lautsprechers auf die Hörposition ist dank der
guten Abstrahlcharakteristik in allen Richtungen nicht erforderlich.
Die Box kann horizontal oder vertikal aufgestellt werden, allerdings bietet letztere
Variante die besten Resultate. ln allen Fällen ist aber dafür zu sorgen, dass der
Kühlkörper genügend Luft zur Kühlung erhält, Ein Mindestabstand von 20
50mm sollte zwischen Kühler und Wand eingehalten werden.
2.6.2
-
Befesti gun gsmöglichkeiten
Am Boden der Box sowie an der Rückwand befinden sich je 4 M4 Gewindeeinsätze. Diejenigen auf der Unterseite können zur Montage auf einer Grundplatte
verwendet werden. Passend dazu gibt es im STUDER Lieferprogramm den
Ständer und die Wandhalterung. Entsprechend sind für die Rückseite Winkel
erhältlich, die zur vertikalen oder horizontalen Wandmontage dienen.
Dl10
EDlTlON: 3. September 1990
STUDER A623
2.7
Zubehör
Best.-Nummer
1 Netzbuchse
54.42.1060
1 XLRStecker
54.21.2302
4 Sicherungen 1A/2A
51.01.01 17
/51.01.0120
1 Bedienungsanleitung
2.8
Optionen (getrennt zu bestellen)
1.08s,303.01
Ständer
1.038.9s0.81
+/- 30'
10.186.1 10.00
4 Schrauben M6x35
21.57.056s
4 U-Scheiben
23.99.0124
Ersatzteile
EDlTlON: 3. September 1990
Best.-Nummer
2 Montagewinkel
Wandhalter
2.9
10.27.1310
Best.-Nummer
HT-Chassis
1.085.807.00
TT-Chassis
1.085.745.00
Gehäuse
't.085.460.01
Netztrafo
1.085.270.04
LED-Träger
1.085,38s.00
Audioboard
1,085.467.00
Strommesswiderstand
1.022.644.00
Dl11
STUDER A623
3.
Service-l nstruktionen
3.1
Allgemein
Ziel dieses Kapitels ist es, bei Ausfall des Gerätes rasche Abhilfe durch geschultes Personal zu ermöglichen, Die Verstärkerelektronik mit ihren handelsüblichen Bauelementen gehört zu den reparierbaren Teilen und erhält somit eine
Funktionsbeschreibung. Für alle anderen Teile sei auf die Ersatzteilliste venrviesen.
3.1.1
Ausbau
Nach dem Lösen der 4 Schrauben und anschliessendem sorgfältigem Abstecken der Kabel kann das Einzelchassis herausgenommen werden.
Das Tieftonchassis ist auf Gummi gelagert, um Schwingungen vom Gehäuse
fernzuhalten. Beim Wiedereinbau ist also nicht nur auf die richtige Polarität
der Anschlüsse zu achten, sondern auch auf die korrekte Lage der Gum-
Lautsprecher:
miteile.
Polarität:
Legt man an den mit einem Punkt bezeichneten Anschluss eine positive
Spannung an, führt das zu einer Membranbewegung vom Magnet weg,
Regel:
Das farbige Kabel wird auf der Seite mit dem Punkt angeschlossen, das
Schwarze auf der anderen,
Da die Verstärker die Polarität umdrehen, sind zur Korrektur im Übergangsstecker zum Print die Anschlüsse vertauscht, d.h. "Rot" und 'Blau" liegen am
massenäheren Kontakt,
Verstärker:
Box mit der Front nach Unten legen (Vorsicht Hochtöner), und die 6 Schrau-
ben der Rückwand lösen. Nun die Rückwand herausheben und die beiden
Steckverbindungen lösen. Alle Teile sind nun direkt zugänglich,
Benötigte
Schraubenzieher:
Nr.
1
/Nr.2 Kreuzschlitz
Alle Steckverbindungen sind verpolungssicher.
Achtung:
Dl12
Die Box kann aus akustischen Gründen nicht mit geöffneter Rückwand betrieben werden!
EDlTlON: 3, September 1990
STUDER A623
nktionsbeschreibung
3.2
Fu
3.2.1
Ubersicht
Wie Fig. 3.1 zeigt, besteht die ganze Elektronik aus einem einzigen Print, der
sich in 5 Bereiche gliedert.
POWER SUPPLY
L-
f
PROTECTION
POWER AMPLIFIER
LL_-_---: - _lI
T-WOOLP
CROSSOVER
IN PUT
TRANSFORMER
Fig.3.1
ED|T|ON: 3. September.1990
D/13
STUDER 4623
3.2.2
lnput
INPUT
TRANSF,
ATTENUATOR
NOM.
INP.
LEVEL
Fig.3.2
Signalbezeichnungen mit darüberliegendem Querstrich sind gegenüber dem
Eingangssignal invertiert.
z.B.:
BB
lnput Transformer:
Hochwertiger, symmetrischer, aktiver Übertrager mit 4 dB Dämpfung.
Attenuator:
Über ein auf der Rückwand montiertes Potentiometer lässt sich das Signal um
ma<. 30 dB abschwächen. Zusammen mit dem Eingangswiderstand des Nominal lnput Level-Verstärkers ergibt sich ein quasilogarithmisches Verhalten.
Nominal lnput Level:
Hier kann mittels Jumper die Eingangsempfindlichkeit an die üblichen Rundfunkpegel angepasst werden. Liegt z.B. ein Pegelvon +6 dBu (1,55V) am Eingang, so erzeugt das System - mit der entsprechenden Jumperstellung - einen
Nennschalldruck von 103 dB SPL in 1 Meter (1 kHz). Gebräuchliche Pegel sind:
r
Bass:
Dl14
*6, 10, 12,15 dBu, wobei *10 bzw +12 dBu +4 bzw +6 VU entsprechen unter Annahme eines Leads von 6 dB. Da hier die Verstärkung eingestellt
wird, liegen am Ausgang dieser Stufe immer ca 3,3V an ("Attenuator- auf
Stellung "cal"!),
Sorgt für die untere Eckfrequenz. Ausserdem kann mit einem weiteren Jumper
der Pegel um ca 6 dB bei 50 Hz abgesenkt werden.
EDlTl0N: 3. September 1990
STUDER A623
3,2.3
Frequenzweiche
Die Weiche teilt den beiden Chassis ihre Frequenzbereiche zu. Da diese Auftei-
lung aber phasenlinear zu erfolgen hat, ist sie etwas aussergewöhnlich. Das Signalwird mit einem Tiefpass gefiltert und parallel dazu verzögert. Der gefilterte
Teil wird einerseits zur entsprechenden Endstufe geschickt und andererseits
vom verzögerten Originalsubtrahiert. Dadurch entsteht der benötigte Hochpass.
Die eingestellte Verzögerungszeit entspricht hierbei genau der Gruppenlaufzeit
des Tiefpasses bei 0 Hz.
Fig.3.3
Die Einheiten ALLP, WOOLP,TWOOLP und SUMl bilden die eigentliche Weiche.
HELM korrigiert Amplitude und Phase des Helmholtzresonators. Alle weiteren
Stufen sorgen für einen ausgeglichenen Frequenzgang sowie für die richtige
zeitliche Anpassung des Hochtöners an den Tieftöner.
WOOLP bildet einen Butteruorth-Tiefpass 2. Ordnung mit einer -6 dB
Grenzfrequenz von ca 2,6 kHz. ln diesem Frequenzbereich ist es äusserst
wichtig, dass Tief- und Hochtonanteil ln Phase sind. Allpass ALLP sorgt nun für
eine Tieftonphase, die weit über den Übertragungsbereich hinaus fast einer
reinen Verzögerung entspricht. Das Tieftonsignal kann somit fast ideal vom T-
ALLP + WOOLP:
WOOLP-Signal subtrahiert werden. Da ALLP invertiert, ist auch das Tieftonsignal
invertiert WO1). Daher wird aus der Subtraktion eine wiederum invertierende
Addition.
Besteht aus 2 identischen Allpässen 4. Ordnung, die genau die gleiche
Verzögerungszeit besitzen wie ALLP und WOOLP zusammen. Diese Zeit (hier
160 gsec) kann als Phasendifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangssignal
T.WOOLP:
gemessen werden.
Achtung:
Bei Frequenzen
> 6,2 kHz hat das Signal eine
Phasendrehung von mehr als
360 ". Jede Stufe 2,Ordnung invertiert das Signal.
T-WOTW + TWLP:
Kompensieren zusammen den akustischen'Vorsprung" des Hochtöners. TWLP
schützt vor hohen Frequenzen ab 25 kH'z. T-WOTW ist identisch zu T-WOOLP.
HELM.EQ:
Kompensiert die Frequenzgangdeformation des Helmholtzresonators.
WO-EQ + TW.EQ:
Korrigieren Unebenheiten im Frequenzgang. WOEQ senK bei 750 Hz um 3 dB,
TWEQ bei 1,7 kHz 2 dB ab.
NOTCH:
EDlTl0N: 24. September 1990
Verhindert einen zu grossen Wiederanstieg des HT-Pegels bei 150 Hz.
D/15
STUDER A623
3.2.4
Endstufen
REL
+/-
TO SPEAKER
ov1/ov2
DCllDCz
FROM SPEAKEF
CURRENT
SENSING
RESISTOR
Fig.3.4
Die beiden Endstufen haben zwar einen identischen Aufbau, sind aber zur
Chassisanpassung unterschiedlich bestückt. Beide gliedern sich in drei Teile:
lntegrator, Negative lmpedanz, Leistungsverstärker.
Schutzschaltungen:
r
r
OV1/OV2 (Wooferffweete| überwachen den Ausgangspegel der Endstufen.
DC1/DC2 überwachen ob an den Verstärkerausgängen (vor dem Relais)
Gleichspannung anliegt.
3.2.4.1 lntegrator
Die durch die Negative lmpedanz aufgezwungene Membrangeschwindigkeit
würde mit einem konstanten Eingangssignal den Schalldruck mit 6 dB /Okt ansteigen lassen. Dieser Anstieg muss mit dem lntegrator (Fig. 3.5) wieder korrigiert werden. Seinen Frequenzgang zeigt Fig 3.6, Die oberen Zeitkonstanten f1,
f2, f3 dienen der Feinkorrektur in einem Frequenzbereich, wo die negative lmpedanz praktisch nicht mehr wirkt.
Hier greift ausserdem auch die Schutzschaltung bei zu grossem Ausgangspegel
ein. FET Q schaltet dann ein, begrenzt die Spannung an 1) auf 0,6V und damit
die Ausgangsspannung auf unschädliche Werte.
Dl16
ED|T|ON: 3. September 1990
STUDER A623
DIFF
INT
Fig.3.5
Fig.3.6
ED|T|ON: 3. September 1990
Dh7
STUDER 4623
3.2.4.2 Negativelmpedanz
brk
tl
rJl
-l
ilt
red
-l
blu
CURRENT SENSING
RESISTOR
Fig. s.7
Der Ausgangsstrom wird gemessen, in Spannung umgewandelt und phasenrichtig zur Eingangsspannung addiert, d.h. je grösser der Strom, desto grösser
die Ausgangsspannung. Dies ist das Prinzip der negativen Ausgangsimpedanz.
Die eingestellte lmpedanz dart hierbei die Schwingspulenimpedanz niemals
überschreiten, sonst gerät die Schaltung ins Schwingen, da nun der mitgekoppelte Anteil überwiegt. C1 und C2 kompensieren neben dem ohm'schen auch
einen induktiven Teil der Schwingspulenimpedanz,
Beim Bassverstärker wird zur Strommessung ein bifilar gewickelter, gekühlter
Widerstand eingesetzt, der möglichst genau das thermische Verhalten der
Schwingspule nachbildet. Bei der anderen Endstufe ist diese Massnahme nicht
nötig.
D/18
EDlTlON: 3. September 1990
STUDER A623
3.2.4.3 Leistungsverstärker
FEED
BACK
R4
GK
2- VOLTAGE GAIN
STAGE
Fig.3.8
Der eigentliche Leistungsteil besteht aus einem dreistufigen Verstärker mit Gegenkopplung. Fig. 3.8 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild mit der Einteilung
in die verschiedenen Bereiche: Eingang, 2. Spannungsverstärkungsstufe, Ausgang. Der hier beschriebene Verstärker ist - bis auf einige Kondensatoren - bei
beiden Kanälen identisch.
EDITIoN: 3. September 1990
1. Stufe:
Besteht lediglich aus einem Operationsverstärker mit voller Verstärkung,
2. Stufe:
Q1,Q2,D bilden 2 Stromquellen, die die Ruheströme I und l/2 einstellen. C1,C2
verhindern ungewollte Schwingungen. Die Verstärkung der Stufe errechnet sich
aus R2lR1 und beträgt 20 dB.
3. Stufe:
Diese besteht vollständig aus Darlingtontransistoren und dient zut
Stromverstärkung und Ruhestromeinstellung der Endtransistoren. Der sehr
kleine Ruhestrom von ca. 4,5 mA genügt hier vollkommen und erübrigt eine
individuelle Einstellung.
GK:
R3,R4 bilden die Gegenkopplung des Gesamtverstärkers mit einer Verstärkung
von 13 dB. C hilft wiederum den Verstärker zu stabilisieren.
D/l9
STUDER
3.2.5
Power Supply
FROM
MAINSTRANS.
FORMER
1.085.468.00
Fig.3.9
Besorgt die nötigen Gleichrichtungen,
RECT1:
Gleichrichter für die Endstufenversorgungsspannungen
+l-
45V. Nicht stabili-
siert.
RECT2 + STAB:
Dl20
Gleichrichter mit nachfolgendem Stabilisator für die +/- 15V Operationsverstärkerspeisung. Der Stabilisator wird durch je 5 Seriewiderstände und je einen PTC
entlastet, da ja die gleiche Transformatorwicklung wie bei RECT1 benützt wird.
EDlTl0N: 3. September 1990
STUDER A623
Schutzschaltungen
3.2.6
2
2
KOMP
AC
LED CON
2
+/-LED
KOMP
TEMP
2
LKOMP
DC
2
REL CON
Fig.3.1o
Hier werden die benötigten logischen Verknüpfungen zum Schutz
des
Lautsprechers und zur LED- bzw. Relaissteuerung hergestellt.
Wird eines der Chassis überlastet - über OV1 oder OV2 gemeldet - schaltet der
zuständige Komparator auf -15V und begrenzt die Ausgangsspannung des
gefährdeten Systems. Der Lautsprecher arbeitet zwar weiter, aber mit verzerrtem
Signal. (-soft clipping").
KOMP AC:
Schaltschwellen:
1
6,
5/5V f ür Tief/Hochtonpfad
Gleichspannung an einem der beiden Ausgänge veranlasst eine vollständige
Trennung der Chassis vom Verstärker. Da in diesem Fall höchstwahrscheinlich
ein Defekt vorliegt bleibt die Box permanent ausgeschaltet.
KOMP DC:
Schaltschwellen:
KOMP TEMP:
Schaltschwelle:
EDlTl0N: 24. September '1990
+/-3V
Bei einer NTC-Temperatur von ca 90 Grad wird die Box für ungefähr 20 sec
ganz ausgeschaltet.
9,1kOhm parallelzum NTC bewirkt Ansprechen der Schaltung.
Dl21
STUDER 4623
3.3
Einstellungen
Je nach Art des behobenen Fehlers müssen einzelne oder alle der folgenden
Einstellungen durchgeführt werden.
Vorgehen:
r
r
:
Die Elektronik muss ausgebaut werden.
'Level" auf ocal", Jumper 'Nom. Line Level" auf +6dBu, "Bass" auf OdB
i[3$,nffi:?ää:3":fi S", 6 (ne ben d e n c hassisansc h
-
Pin 5 Ausgang Tiefton
-
Pin 1 GND
-Pin4 '
3.3.1
I
üsse n)
Hochton
Leerlaufspannungen
Die Chassis dürfen nicht angeschlossen sein!
Tiefton:
Frequenz: 500 Hz
Mit Potentiometer R150 Ausgangsspannung auf 61,7mV einstellen.
Hochton:
Frequenz: 5 kHz
Mit Potentiometer R350 Ausgangsspannung aut 57,7mV einstellen,
3.3.2
Negative lmpedanz
Die Chassis müssen jetzt angeschlossen sein.
Ev. Leerlaufspannungen gemäss 3.3.1 kontrollieren.
Tiefton:
Frequenz: 500 Hz
Mit Potentiometer R170 Ausgangsspannung auf 235,6mV einstellen.
Hochton:
Frequenz: 5 kHz
Mit Potentiometer R370 Ausgangsspannung auf 161mV einstellen.
Dl22
EDlTl0N: 3. September 1990
STUDER A623
4,
Technische Daten
4.1.
Akustische Daten
Frequenzgang (-3 dB):
60 Hz
Klirrfaktor (86 dB SPL /
1 m reflexionsarmer Raum):
< 1,2/"
Schalldruck (1m l kHz mit
100 Hz gewobbelt,
reflexionsarmer Raum) :
min. 103 dB SPL
- 20kHz
Lautsprecherchassis
(Durchmesser):
Tiefton:
Hochton:
175mm
25mm
Elektrische Daten
4.2
Audioanschlüsse:
Eingang:
Empfindlichkeit für 103 dB
SPUEingangsimpedanz:
XLR, symmetrisch
'1,55V= *6dBu/11kOhm
Pegelsteller:
Potentiometer:
Jumper:
0...-30 dB stufenlos.
LEVEL:
NOMINAL INPUT LEVEL:
BASS;
+6, 10, 12, 15 (1a) dBu
0, -6 dB
Allgemeine Daten
4.3
Stromversorgung:
11A,220V
Netzsicherungen:
1
10V T 2A slow I 22OV T 14 slow
Betriebsbedingungen:
Umgebungstemperatur:
Relative Luftfeuchtigkeit:
+10... +40 Grad
C
Klasse F
Gewicht:
13 Kg
Abmessungen:
24Ox37Ax27Omm(BxHxT)
EDlTloN: 24. September 1990
Dl23
STUDER A623
Table of Contents
't.
1.1
lntroduction
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Negative Output lmpedance of the Driver Amp|ifiers................... 1
Stabilized Magnet System...,...
...............2
Group Delay Compensated Range Fi|ters.......,...,....,...................3
Delay Compensation between the lndividual Speaker Systems +
Helmholtz Resonator
,.....,.......,...,......
1
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2,8
2.9
3.
Service
lnstructions
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
ED|T|ON: 17. September 1990
...,...12
STUDER A623
1.
Technical Description
1.1
lntroduction
With the A623 acousticaltransducer, STUDER has created an active 2-way box
that incorporates the experience from various designs in the hi-fi sector and
which satisfies the requirements of professional users. Due to its volume of
approx. 15 liters and a maximum sound pressure level of over 100 dB SPL,
measured at a distance of 1 m, this speaker is suited for many applications in
smaller rooms. ln the editing studio, for utilization in mobile applications or OB
vans and as a near-field monitor, the 4623 offers outstanding problem solutions.
The STUDER A623 speaker is equipped with the necessary controls so that it
can be matched to all operational requirements. Differences in the operating
level or the room acoustics can be adjusted with two jumpers for level setting
and bass reduction. The integrated screening prevents the leakage of stray flux
which means that this acoustical transducer is eminently suited for installation in
video monitor walls.
The connection facilities correspond
to
professional requirements: XLR-
compatible connectors are standard.
The principal features of the 4623 studio speaker can be summarized as follows:
r
Active two-way speaker with high sound pressure level for small listening
rooms.
:!$:i:{ir':i;ilä#i^"ln#*:"ü1tx,rn:tll'^iyffi ,.."
r
r
1.2
of the driver amplifiers.
Delay compensation between the individualsystems by electronic elements.
Group delay compensated range filter.
Negative Output lmpedance of the Driver Amplifiers
The speaker diaphragm should follow the electrical excitation signal
as
accurately as possible. ln the STUDER A623 studio speaker this is achieved by
the negative output impedance of the two driver amplifiers. lf the output
impedance is of the same magnitude as the voice coil impedance, this results in
a velocity control of the speaker diaphragm, i.e. the velocity is inforced. Each of
the two paths (the crossover frequency is 2500 Hz) is equipped with its own
power amplifier (output approx. 100 W each) that has a negative impedance.
This not only forces the diaphragm to accurately follow the exciting signal but
unwanted responses (diaphragm and box echoes) are suppressed. Particularly
percussive signals (e.9. applause) are thus reproduced very accurately.
EDlTlON: 24. September 1990
El1
STUDER A623
This principle has
additional advantages:
r
r
Externalforces such as reflections, standing waves, etc. can no longer excite
the diaphragm.
The amplitude and phase response of the chassis are linearized.
Only if these problems are under control does it make sense to make further
improvements such as:
r Optimized crossover networks
r Additional distortion reduction measures.
1.3
Stabilized Magnet System
ln order to achieve low distortion ratings, a stabilized magnet system is very
important because nonlinear distortions in the air gap of the magnet system e.g.
cannot be corrected by the negative output impedance.
dB
o
-10
-20
-40
Fig. 1.1 .
The stabilization of lhe magnet system reduces the distortion by approx,
svstems (irrusrrated is the
Lt":"t"'igtliilli'l#itl;ö:parabre
Such distortions are created, for example, via the current dependent magnetic
excitation via the voice coil. Such effects can now be combatted by suitable
means.
El2
EDlll0N: 24. Septomber 1990
STUDER 4623
1.4
Group Delay Compensated Range Filters
ln the case of loudspeakers it is not sufficient to consider only an individual point
in the room: the complete radiation characteristic must be taken into
consideration.
Fig.
1.2
Radiation direction
The division of the frequency spectrum, necessitated by various reasons such
as Doppler effect, partial oscillations of the diaphragm, etc. causes several
problems.
lf the individual systems are arranged vertically, the
horizontal radiation
characteristic is almost solely dependent on the quality of the chassis (Fig. 1.2).
ln the vertical direction a bundled aggregate signal is obtained at the transition
between the individual frequency ranges. lf the partial signals are not in phase
with each other, be it due to the different acoustical transit times or phase
rotation in the crossover network, the radiation lobe changes its direction in the
crossover region (Fig. 1.3). lf the ear is not positioned accurately, fades or even
boosts in the frequency response can strongly affect the sound pattern and the
locatability of the sound sources.
Fig.
1.3
Radiation lobe
ln two-way boxes of this size a certain dipole effect cannot be prevented
(relatively large bass/midrange speaker). As the following illustrations (Fig. 1.4
a-d) show, the deviations from the ideal are nevertheless very close to the
theoretical minimum because of the 'in-phase" condition.
ED|T|ON: 17. September 1990
El3
STUDER A623
\
dB
d8
0
o
VV.
-10
äAA
-10
30o
-
-20
-20
I
200
1m
NEARFIELD
NOT "IN PHASE"
"IN PHASE"
Fig. 1.4 a
+
b
3Oo
-
-30
30
Frequency response 0" and 30'horizontal
da
d8
o
-4.
0
\-ir
FJ
Y:5
.;
'v
-10
-10
I
'... '+ 10 0
--10o
-20
20
200
NEARFiELD
2k
1
Fig. 1.4 c +
d
20k
-30
I
10.
.,.,,
--
+ 10.
2'
200
m
"IN PHASE"
1.5
\
1m
NOT "IN PHASE"
Frequency response 0", +10'vertical
Delay Compensation between the lndividual Speaker Systems
Due to the different depth of the individual speaker systems, the distance from
the speaker surface to the sound excitation point also differs. ln wideband
signals this normally leads to dispersion (different arrival times of the individual
frequency components at the listening point). ln the STUDER A623 acoustical
transducer, the different transit times are compensated by analog delay circuits
which are designed as all-passes and accurately maintain the required delay
times even beyond the transmission range, Measurements with modern
measurement techniques (time delay spectrometry) show that particularly
wideband signals are reproduced with absolute fidelity.
El4
EDlTl0N: 17. September 1990
STUDER A623
Fig. 1.5a +
b Sin2-pulse
images
The time compensation, negative output impedance of the driver amplifiers and
a sophisticated crossover design which features steep filter patterns and phase
linearity are responsible for the excellent impulse behavior (Fig. 1.5a) of the
A623 and consequently the much improved reproduction of transient music
signals.
1.6
Helmholtz Resonator
A cavity with an elternal opening is referred to as a Helmholtz resonator. lf we
add a driven diaphragm to this system, we obtain the well-known vented box.
The advantage of this design is the significant energy gain in the area of the socalled bass reflex resonance. For a given housing and diaphragm size the
transmission range can thus be expanded toward the low end without
overloading the speaker.
Unfortunately such a system of the 4th order rotates the phase much more
strongly than an enclosed box. The impulse behavior of such a system is
consequently much inferior.
The previously described principle of the negative output impedance at the
output stages makes it again possible to consider the arrangement strictly as a
Helmholtz resonator which can be compensated relatively easily by electronic
means. The desired sound pressure gain is achieved without adversely affecting
the phase and consequently the impulse behavior. But the
acoustical
transducer must still be protected from frequencies below the transmission
range. This is accomplished by an electronic high-pass with well-defined
characteristics. As a result, the system can be fully driven down to the lower
response limit. The 4623 therefore achieves clean bass reproduction down to
frequencies which are amazingly low for a box of this size.
EDlTl0N: 17. September'1990
El5
STUDER A623
REAR PANEL
Fig.2.1
El6
Conneclors and operator controls
ED|T|ON: 17. September'1990
STUDER A623
2.
Operating I nstructions
2.1
General
Exception:
The A623 has been designed for studio applications. The controls are principally
used for matching the speaker to the environment. They are arranged inside the
housing in order to protect them from unauthorized manipulations.
Volume control and AC power switch
The connectors are located on the rear panel, the pilot LEDs in front below the
woofer.
Warning:
2.2
Disconnect the power cord before you open the housing!
Power Requirements
Line voltage:
lnternally switchable between
lmportant:
Fuses
[3]:
Ol22O V
MAKE SURE THE SPEAKER IS SETTO THE CORRECT LINE VOLTAGE!
2x 1 A slow 220 V
2x2 A slow 110 V
)
)
Defective fuses must be replaced
with identical types.
The power inlet is equipped with a filter for suppressing high-frequency noise, lt
corresponds internally to the requirements of IEC-65 and in addition features a
ground conductor choke.
lnterference suppression
2.3
11
Connectors
Power
[1
]:
3-pin power connector, male
Audio
l2l=
3-pin XLR connector, female
Polarity:
A positive voltage on pin 2 causes a positive diaphragm deflection (diaphragm
moves toward the front of the box).
Note:
lf unbalanced control of the 4623 is desired (hi-fi), the box must be connected
according lo Fi1.2.2.
AMPLIFIER
SHIELDED 2.POLE CABLE
Fig.2.2
ED|T|ON: 17. September 1990
El7
STUDER A623
2.4
Operator Controls
2,4.1
External Controls
Power switch
[4]:
Volume control
[5]:
2.4.2
0 to
-30 dB
lnternal Controls
(Concerning the removal of the electronic assembly also refer to the service
instructions, Section 3.1.1.).
t6l
Jumper for matching to the standard radio broadcast levels. Fig. 2.3 illustrates
the jumper setting required for achieving a sound pressure of 103 dB SPL (1 m)
at the specified input voltages (+6 dBu a 1.55 V). No jumpers corresponds to
position a).
I7l
Jumper for de-emphasizing the bass by 6 dB (50 Hz); Fig. 2.3, Fig. 2.4.
[8,9]
Treble or bass level matching, service setting, not suited for tone control. (Fig.
2.3).
FJ
j"l
l:l
rJ
EJ
Id
E]
tit
oopl ooo o6-d b-ölo ooo
ooH ob-öl ooo ooo b-do
+6dBu +10 +12 +14 +15
g
?
lo
E]
lsl
Fig.2.3
E/B
EDlTlON: 17. September 1990
STUDER A623
7
/
/
T
t/
t/
t/
tt
20
L
-l-2dB
1
50
1OO Hz
200
Fig.2.4
Voltage selector
Switch on the transformer mount: also refer to 2.2, Power requirements
2.5
Protective Circuits / Pilot Lamps
2.5.1
Protection Functions
Chassis overload:
lf the level is too high, the output signal is soft clipped to harmless values,
however, only the voltage of the affected system is reduced.
Overheating:
lf one of the output stages overheats, all chassis are disconnected from the
amplifiers, i.e. the box switches off for approximately 20 seconds,
DC voltage protection:
A defect that produces a DC voltage of over 4 V on any amplifier output, causes
the chassis to be immediately disconnected from the anlplifier.
2.5.2
Pilot Lamps
Normal operation:
green
Chassis overload:
green + red
Overheating or DC voltage:
flashing red
EDlTl0N: 17. September 1990
E/e
STUDER 4623
2.6
lnstallation lnstructions
2.6.1
Setup
As a small box the A623 is intended for installation near a limiting surface (table,
pedestal, wall, etc.). lf there still is an overemphasis of the bass frequencies, this
can be corrected with an internaljumper.
Because the speaker is magnetically screened it can be installed near a picture
tube, however, the distance should not be less than 15 cm (depends on the
video monitor!).
Exact alignment of the speaker to the listening position is not necessary
because of the excellent radiation characteristic in all directions.
The box can be positioned horizontally or vertically, with the latter version
producing the best results. Care should be taken in all cases that the adequate
air circulation to the heat sink is available. A distance of at least 20 to 50 mm
should be maintained between the heat sink and the wall.
2.6.2
Mounting Facilities
Four tapped M 4 inserts each are located on the bottom and the rear wall of the
box. Those on the bottom can be used for mounting the speaker on a base
plate. The STUDER product line includes a matching stand and wall-mount
support. Rear-wall brackets are available which can be used for vertical or
horizontal wall mounting.
El10
EDITION: 24. September 1990
STUDER A623
2.7
Accessories
Part Number
1 Power connector
1 XLR
54.42,1060
connector
54,21,2302
4 Fuses 1N2A
51.01.01 17
is1.01.0120
1 Operating instructions
2.8
Options (to be ordered separately)
1.08s.303.01
Stand
1.038.950.81
+/-30'
10.186.110.00
4 Screws M6 x 35
21.57.0565
4 Washers
23.99.0124
Spare Parts
EDlTl0N: 17. September 1990
Part Number
2 Mounting brackets
Wall mount support
2.9
10.27.1310
Part Number
HT chassis
1.085.807.00
TT chassis
1.08s.74s.00
Housing
1.085.460.01
Power transformer
1.085.207.04
LED holder
1.085.385,00
Audio board
1.085.467.00
Current measuring resistor
1.022.644.00
El11
STUDER 4623
3.
Service lnstructions
3.1
General
The objective of this Section is to enable trained service personnel to quickly
remedy defects on the unit. The amplifier electronics with its commercially
available components is repairable and consequently provided with a functional
description. For all other parts refer to the spare parts list.
3.1.1
Disassembly
Unfasten the 4 screws, carefully disconnect the cables, and remove the
individual chassis.
The woofer chassis is mounted on rubber parts in order to prevent the
transmission of vibrations to the housing. When you reinstall the chassis,
make sure that the polarity of the connections is correct and that the rubber
parts are in their proper position.
Speakers:
Polarity:
When a positive voltage is applied to the terminal identified with a dot, the
diaphragm moves away from the magnet.
Rule:
The colored conductor is to be connected to the terminal marked with a dot,
the black conductor to the other.
Because the amplifiers invert the polarity, the terminals in the adapter
connector to the circuit board are swapped, i.e. red and blue are connected
to the contact located closer to ground.
Turn the box so that the front faces down (Caution: tweeter!). Unfasten the 6
Amplifier:
screws on the rear panel. Now lift out the rear panel and detach the two
separable connections. All parts are now direaf accessible.
Required screwdrivers:
Cross-recessed screwdrivers No. 1/No. 2
All connectors are coded to prevent polarity confusion.
lmportant:
El12
For acoustical reasons the box cannot be operated while the rear panel is open!
EOflON: 24. September 1990
STUDER
3.2
Functional Description
3.2.1
Overview
As Fig. 3.1 shows, the entire electronics is implemented on a single board that is
subdivided into 5 sections.
Lf
POWER AMPLIFIER
L
_-l
r---
T-WOOLP
CROSSOVER
INPUT
TRANS,
FORMER
L____
Fig.3.1
EDlTl0N: 17. September 1990
El13
STUDER 4623
3.2.2
lnput
INPUT
TRANSF.
ATTENUATOR
NOM. INP
LEVEL
Fig.3.2
Overscored designations represent signals which are inverted relative to
the input signal.
ExamPle:
BB
lnput transformer:
High-quality, balanced, active transformer with 4 dB attenuation.
Attenuator
The signal can be attenuated by max. 30 dB with the aid of the potentiometer
installed on the rear panel. Together with the input resistance of the nominal
input levelamplitier a quasi-logarithmic behavior is achieved.
Nominal input level:
The input sensitivity can be adapted to commonly used radio broadcast levels
by means of jumpers, lf for example a level of +6 dBu (1,55) is available at the
input, the system produces a nominalsound pressure levelof 103 dB SPL (1 m)
when the jumpers are correspondingly set. Commonly used levels are:
r *6, 'lO, 12,15 dBu, where +10 or +12 dBu correspond to +4 or +6 VU,
assuming a lead of 6 dB. Because the gain is set here, approx. 3.3 V are
always available at the output of this stage ('attenuator" in "cal" position!).
Bass:
El14
Defines the lower cutoff frequency. With an additional jumper the level can be
attenuated by approx. 6 dB at 50 Hz.
ED|T|ON: 17. September 1990
STUDER A623
3,2.3
Crossover Network
The crossover allocates the frequency range to the two chassises. Because this
division must always be phase-linear, it is somewhat unusual. The signal is
filtered by a low-pass and also delayed. The filtered part is transmitted to the
corresponding output stage and subtracted from the delayed original. This
results in the required high-pass. The delay corresponds exactly to the group
delay of the low-pass at 0 Hz.
Fig.3.3
The crossover is implemented with the units ALLP, WOOLP, TWOOLP and
SUM1. HELM corrects the amplitude and the phase of the Helmholtz resonator.
The remaining stages are responsible for a flat frequency response as well as
the correct matching of the tweeter to the woofer.
ALLP + WOOLP:
WOOLP is a ButteMorth low-pass of the 2nd order with a -6 dB cutoff frequency
of approx. 2.6 k1z. ln this frequency range it is very important that the bass and
treble contents are in phase, ALLP now creates a bass phase that corresponds
to a delay even beyond the transmission range. The bass signal can thus be
subtracted almost ideally from the T-WOOLP signal. Because ALLP is inverting,
the bass signal WO1) is also inverted. The subtraction thus becomes
a
reinverting addition.
T.WOOLP:
Consists of 2 identical all passes of the 4th order which have exactly the same
delay as ALLP and WOOLP together. This time (in this case 160 prs) can be
measured as the phase difference between the input signal and the output
signal.
lmportant:
For frequencies > 6.2 kHz the signal has a phase rotation of more than 360.,
Each stage of the 2nd order inverts the signal.
T.WOTW + TWLP:
Together they compensate the acoustical 'lead' of the tweeter. TWLP protects
from higher frequencies > 25 kHz. T-WOTW is identical to T-WOOLP.
HELM.EQ:
Compensates the frequency response deformation of the Helmholtz resonator.
WO.EQ + TW.EQ:
Corrects irregularities in the frequency response. WOEQ attenuates by 3 dB at
75OHz, TWEQ by 1.7 kHz at 2 dB.
NOTCH:
Prevents an excessive rerise of the Tweeter level at around 150 Hz.
ED|T|ON:
24. September 1990
El15
STUDER A623
1:iillllllällil::s:ii:illilääillill.L:..i.i.::::
3.2.4
i:l:i::i::::iäi:lllllllllllli.i.i.i.i.i.i.i.
jir:ll:i:llllülll::i.i.i.i.i.i.i.
Output Stages
REL
+/_
TO SPEAKER
ov1/ov2
oc1/Dc2
FROM SPEAKER
CURRENT
SENSING
RESISTOR
Fig.3.4
The two output stages have an identical design but they contain different
components for matching them to the corresponding chassis. Both consist of
three sections: integrator, negative impedance, power amplifier.
Protective
circuits:
r
r
OV1/OV2 (woofer/tweeter) monitor the output level of the output stages.
DC1/DC2 check for the existence of a DC voltage on the amplifier outputs
(before the relays).
3.2.4.1 lntegrator
The diaphragm speed impressed by the negative impedance would cause the
sound pressure to rise by 6 dB/oct. with a constant input signal. This rise must
be corrected by the integrator (Fig. 3.5). lts frequency response is illustrated in
Fig. 3.6. The upper time constants f1, f2, t3 are used to fine-correct the
frequency response in a range where the negative impedance has practically
lost its effect.
Moreover, here the protection circuit becomes effective at tö high an output
level. FET Q becomes conductive and limits the voltage on 1) to 0,6V thereby
holding the output voltage to safe levels.
E/16
ED[T|ON: 24. September 1990
STUDER A623
DIFF
INT
Fig. 3.5
Fig.3.6
EDlTl0N: 17. September 1990
El17
STUDER A623
3.2.4.2 Negative lmpedance
CURRENT
->+
I
K
__l
CURRENT SENSING
BESISTOR
Fig.3.7
The output current is measured, converted to a voltage, and added in correct
phase relation to the input voltage, i.e. the greater the current, the greater the
output voltage. This is the principle of the negative output impedance. The set
impedance should never exceed the voice coil impedance, otherwise the circuit
starts to oscillate because of predominating positive feedback.. Cl and C2
compensate not only the real but also a part of the inductive component of the
voice coilimpedance.
ln the woofer amplifier, a bifilar cooled resistor is used for current sensing. This
resistor accurately simulates the thermal behavior of the voice coil. This measure
is not necessary for the other output stage.
El18
EO|T|ON: 24. September 1990
STUDER A623
3.2.4.3 PowerAmplifier
Fig.3.8
The power section consists of a three-stage negative-feedback amplifier. Fig.
3.8 contains a simplified equivalent circuit diagram with the subdivision into the
different sections: input, 2nd voltage gain stage, output. The amplifier described
here is identical for both paths, except for a few capacitors.
1
st stage:
2nd stage:
3rd stage:
Consists only of an opamp with full gain.
Q1, Q1, D are 2 current sources that define the quiescent currents I and l/2. C1,
C2 prevent unwanted oscillations. The gain of the stage is computed from R2lR1
and is 20 dB.
Consists entirely of Darlington transistors and is used for boosting the current
and setting the quiescent current of the end transistors. The very small
quiescent current of approx. 4.5 mA is fully adequate and no individual
alignment is necessary.
GK:
ED|T|ON: 24. September 1990
R3, R4 are the negative feedback of the overall amplifier with a gain of 13 dB. C
again helps to stabilize the amplifier.
E/19
STUDER 4623
Power Supply
FROM
MAINSTRANSFORMER
1.O85_468.OO
Fi9.3.9
Performs the necessary rectification.
RECT1:
Rectifierforthe output stage supply voltages +45 V. Not
stabilized.
RECT2 + STAB:
El2A
Rectifier with subsequent stabilizer for the + 15 V opamp supply. The stabilizer is
relieved by 5 series resistors each and one PTC, because the same transformer
winding is used as for RECT1.
EDlTlON: 17. September 1990
STUDER A623
Protective Circuits
3.2.6
2
2
KOMP
Ac
LED CON
2
+/-LED
KOMP
TEMP
2
KOr
,tl
cl
I
L_
2
REL CON
+/-REL
Fig.3.10
Here the necessary logical gating for protecting the speaker and for controlling
the LEDS and relays is established.
KOMP AC:
lf a chassis becomes overloaded - signalled via OVI or OV2 - the responsible
comparator switches to -15 V and limits the output current of the endangered
system. The speaker continues to operate but with a distorted signal (soft
clipping).
Switching thresholds:
KOMP DC:
Switching thresholds:
KOMP TEMP:
Switching threshold:
ED|T|ON:
24. September 1990
16.5 V/5 V for bass/treble path
A DC voltage on one of the two outputs causes complete disconnection of both
chassis from the amplifier. Since the most likely cause is a defect, the box
remains permanently switched off.
+/-3V
When the NTC temperature reaches approx. 90o, the complete box is switched
off for approx. 20 seconds.
9.1 ko in parallelto the NTC activates the circuit.
El21
STUDER A623
3.3
Adiustments
Depending on the nature of the remedied defect, some or all of the following
adjustments must be performed.
Procedure:
3.3.1
r
r
r
r
Electronics removed.
'Level' in 'cal' position, jumper'Nom. Line Level' in +6 dBu position, 'Bass' in
0 dB position
lnput voltage: 20 mV
Test points: CIS socket J6 (nerct to the chassis terminals)
Pin 5 bass output
Pin 4 treble output
-
Pin 1 GND
Quiescent Voltages
The chassis should not be connected!
Bass:
Frequency: 500 Hz
With the potentiometer R150 adjust the output voltage to 61,7 mV.
Treble:
Frequency: 5 kHz
With the potentiometer R350 adjust the output voltage to 57,7 mV.
3.3.2
Negative lmpedance
The chassis should now be connected.
Check the quiescent voltage according to 3.3.1, if necessary.
Bass:
Frequency: 500 Hz
with the potentiometer R170 adjust the output voltage to 235,6 mv.
Treble:
Frequency: 5 kHz
with the potentiometer R370 adjust the output voltage to 161 mv.
El22
EDlTloN: 17. September 1990
STUDER A623
4.
Technical Data
4.1
Audio Data
Frequency response
(-3 dB):
60 H2...20 kHz
Distortion (86 dB SPL / 1 m,
low-reflection room):
11,2o/o
Sound pressure (1 m,
1 kHz wobbled with 100 Hz,
low-retlection room):
min 103 dB SPL
Speaker chassis
(diameter):
Woofer / midrange
Tweeter
175 mm
25 mm
Electrical Data
4.2
Audio connections:
Input:
XLR, balanced
lnput impedance:
Sensitivity for 103 dB SPL
1'l ko
1.55V= *6dBu
Levelcontrols:
Potentiometer:
Jumpers:
LEVEL:
NOMINAL INPUT LEVEL:
BASS:
0 to -30 dB, stepless
+6, 10, 12,15 (1a) dBu
0, -6 dB
General Data
4.3
Power requirements:
110,220VAC
Power fuses:
1
10 V 2 A slow l22OV 1 A slow
Operating environment:
Ambient air temperature:
Relative humidity:
+10...+40"c
class
F
Weight:
13 kg
Dimensions:
24Ox37Ox270mm (WxHxD)
ED|T|ON:
24. September 1990
El23
STUDER 4623
4.4
Schemas
BLOCK DIAGRAM A623
SIGNAL
ATTENUATOB
+6
] ',*-
ctBu
LO
r2
74
15
-l o/-6dl
I soHz
T-t{ooLP
(o) 04.05.90
MEF
I
sTT['DtrH}
o
lo
to
o
ACTIVE MONITOB A 623
BLOCK DIAGRAM
PAGE
SC
1
1. OF t
.085 .467 .00
STUDER 4623
AUDt OBOARD
1
.085.467.00
o s c J112
s o G 1P145
cBE
80v 54
aov 65
go{
42
2SA 959
2SA 2234
AC546/556
H
ov1-
--L
W
SPW,/A
acTrv€ MoNlloB a 623
1 . O85.
467 .OO
27
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