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1°) Présentation générale :

Le lecteur KAV-300Cd est un produit de la firme américaine Krell (très connue pour ses amplificateurs de puissance entièrement en classe A). Il a été produit de 1997 à 2000 et coûtait 3500 dollards US lors de sa sortie.

C'est un très bel appareil qui comme on le verra possède surtout et avant tout un étage analogique très original.

Caractéristiques constructeur :

Il existe une autre version un tout petit peu plus ancienne que celle ici présentée du KAV-300Cd (répertoriée aussi sous le type : K-300Cd), elle utilise un ensemble VRDS CMK-4 et le PCB de commande associé se trouve alors non pas sous la mécanique mais à côté, en fait c'est l'ensemble qui équipe le transport Teac VRDS-T1. La platine d'alimentation est beaucoup plus compacte et se trouve en position arrière au milieu (derrière la mécanique).

a) Partie mécanique :

Pas une pièce en plastique dans le boîtier à l'exception des fenêtres afficheur et récepteur IR de télécommande! Le fond et les côtés sont en acier peint en noir, le couvercle également. La face avant en aluminium brossé et anodisé (noir et gris), l'avant du tiroir CD est en aluminium anodisé noir. Les boutons sont en acier inox tournés!

Tous les circuits imprimés sont fixés au fond par des entretoises en acier revêtu (nickelage?).

La face avant est gravée, les caractères sont en creux et de couleur blanche.

C'est très bien fabriqué, la visserie est du type six pan creux (taille américaine!) en interne et torx pour le boîtier.

b) Partie électronique :

- mécanique de lecture : c'est une VRDS CMK-4.2 de chez Teac avec un bloc optique Sony. Le tiroir est en plastique mais ceci importe assez peu. Le bloc est à déplacement linéaire par crémaillère (laquelle comporte un rattrapage de jeu par ressort!). L'entraînement du disque se fait par le dessus grâce à un plateau : lors de la mise en lecture le disque est soulevé par en dessous et pris en pince entre un aimant circulaire situé dans ce plateau et une pièce circulaire (située sous le disque) en acier monté sur des petits guides qui permettent le bon centrage. Le disque est donc pris en sandwitch entre l'aimant et la pièce en métal et en quelque sorte maintenu ainsi en suspension au-dessus de la lentille (c'est le principe même des mécanique VRDS). Le moteur d'entraînement du disque est un moteur CC standard certes mais asservi en vitesse par capteur optique. Toute l'électronique de commande de la lentille, du bloc optique et du tiroir se trouve sous la mécanique, on trouve sur ce PCB également le microcontrôleur UPD7521GF d'interface commandes utilisateur/mécanique CD, ainsi que le circuit de traitement de trame CDX2545 de Sony qui est une évolution du CDX2500 qu'on trouve sur les VRDS CMK-4 montées sur les lecteurs T1 de Teac. L'ensemble VRDS CMK-4.2 est l'avant dernier représentant de la famille des VRDS (la dernière évolution étant le VRDS CMK-4.5). C'est un très bon ensemble aussi bien sur le plan mécanique que sur le plan électronique (basé entièrement sur des circuits Sony (excellent électronicien co-inventeur avec Philips du CD!)).

- Alimentation : c'est du Krell de très bonne facture : aéré, condo Nichicon en 105° pour certains, les pistes sont de bonne taille et tiennent parfaitement à l'époxy, le circuit est vernis, la sérigraphie bonne. On verra cependant qu'une petite erreur a été commise à ce niveau par Krell.

- Toute la partie filtrage/décodage/conversion NA/servo est rassemblée sur un unique PCB du type de ceux montés avec les mécaniques VRDS-9. Aucun réglage n'est possible à son niveau.

- Les sorties optique et numérique coax avec les circuits associés sont aussi celles qui se trouvent sur les lecteurs Teac utilisant l'ensemble VRDS CMK-4.2.

- L'amplification entre convertisseurs N/A et sorties : c'est là que se situe toute l'originalité de ce lecteur et ceci mérite bien un nouveau paragraphe!

c) La partie analogique du lecteur :

à la sortie de certains convertisseurs N/A il est nécessaire de passer d'un signal en courant à un signal en tension, d'amplifier le signal et de le symétriser (s'il y a des sorties symétriques), ceci est fait en général grâce à des AOP standards : qui fonctionnent en amplification de tension, dans le genre LM833, 4562, OPA 2134, 134, NE5534 etc. Il existe cependant une autre façon d'amplifier : on amplifie en courant grâce à des amplificateurs particuliers et ceux-ci peuvent être réalisés grâce à un circuit très particulier nommé : "Current Conveyor".

Ce circuit dans sa version de base (CC ver 1 : CCI) est assez ancien : 1968, il sera amélioré en 1970 en sous forme de CC ver 2 : CCII). Dans les années 1990-1995, on verra apparaître les premiers circuits intégrés utilisant ce type de circuit, mais leur diffusion reste confidentielle et les applications sont réservées à des appareils haute fréquence de mesure ou dans les domaines vidéo et médical. Ce type de circuit a des caractéristiques très supérieures à celles des AOP fonctionnant en ampli de tension (et eux très courants), modulo certaines précautions d'emploi. Les ingénieurs de chez Krell ont en fait décidé de réaliser en éléments discrets ce circuit (en fait il s'agit de quatre fois le même circuit puisqu'on a des sorties symétriques à alimenter).

Explications sur les CCII utilisés dans le cadre audio :

on trouvera ci-dessous un petit exposé très succint sur ce sujet. Les points important sont que le CCII est assimilable à un BJT idéal (paragraphe 1 et 2). On verra également que le schéma en éléments discrets d'un CCII nécessite un grand nombre de transistors (schéma du paragraphe 2.2).

Quels sont les avantages et les défauts de ce type d'amplificateur?

- avantages : Slew Rate très élevé (1700V/µs pour le MAX4223 qui est un AOP utilisant ce type de circuit), gain totalement indépendant de la fréquence du signal, bande passante très élevée, DHT faible.

- défauts : CMRR relativement faible (<< à celle des AOP standards), gain délicat à ajuster.

Revenons à la section analogique du lecteur :

lorsqu'on regarde la carte correspondante, on est frappé par le nombre de transistors (280) faible signaux (des MPS8099 et 8599), en fait en regardant bien la topologie d'implantation, on repère quatre circuits identiques, on retrouve là ce qui est imposé par la présence de deux sorties symétriques.

Si on se reporte au schéma du paragraphe 2.2. ci-dessus, on voit qu'un circuit comporte déjà 8 transistors (en réalité plus car il faut aussi réaliser les générateurs de courant) :

On peut donc se retrouver avec quelque chose comme ce qui figure ci-dessus. De plus il faut en général plus d'un étage... on voit qu'on arrive vite à une bonne quantité de transistors... en multipliant par 4 on se retrouve face à la carte analogique présente dans le Krell CAV-300Cd.

Remarque : Krell parle de technologie "C.A.S.T." (pour "Current Audio Signal Transmition"), mais quand on lit la description de la dite techno, on est bien face à du Current Conveyor!

En utilisant un étage analogique en Current Conveyor, Krell augmente la bande passante et le slewrate de façon importante, sur le plan audio il est incontestable que le signal en sortie est très bien "défini" : beaucoup de détails et une bonne dynamique. La contrepartie se situe au niveau des alimentations : le CMRR du Current Conveyor étant pas terrible, il faut absolument soigner le filtrage, d'où la grosse carte avec ses nombreux transistors ballast et condensateurs!

Cette approche se défendait parfaitement en 1997, maintenant qu'il existe des OAP intégrés pas chers d'excellente qualité (très rapides et à très faible niveau de bruit) qui utilisent cette technologie (par exemple le LT1226 de Linear Technology), elle est donc obsolète. Cela dit ce type d'amplification reste rare car le Current Conveyor (même intégré) n'est pas très facile à mettre en oeuvre.

Sur ce plan le KAV-300Cd reste donc un appareil tout à fait hors du commun.

2°) Problèmes à la réception :

L'appareil s'allume, charge les CD mais ne les lit pas.

3°) Recherche des causes et dépannage :

Le bloc optique a un problème : la focalisation ne se fait pas.

Après changement du bloc et quelques réglages la lecture se fait sans aucun problème!

Compte tenu de l'âge du lecteur (1997) et du fait que l'alimentation est continuellement sous tension (même en mode veille), un changement préventif des condensateurs de filtrage sera fait, se sera l'occasion de découvrir que même chez Krell on peut faire de petites erreurs dans le dessin d'un PCB...

4°) Le dépannage en images :
Ouverture du lecteur et dépose de l'ensemble CMK-4.2 :

Le boîtier sans l'ensemble VRDS-4.2, à droite la carte alimentation, à gauche la carte analogique (avec tout en bas le filtre numérique et les convertisseurs N/A, au fonc le PCB de support des sorties numériques et optiques.

Vue de l'ensemble VRDS-4.2/VRDS-9, c'est super bien fait avec le PCB fixé en dessous, ça fait penser à du Philips. On voit bien le moteur de tiroir en bas à gauche. Les deux bandes blanches sont des nappes qui relient l'ensemble à la partie commande (boutons et télécommande en façade).

L'appareil étant assez poussiéreux à l'intérieur, tous les circuits sont déposés pour un nettoyage complet (la poussière ne fait pas bon ménage avec les lentilles des blocs optiques!).

Le fond du boîtier entièrement nu, on voit bien les entretoises sur lesquelles sont fixés les circuits et la mécanique.

Le BCP d'alimentation vu côté cuivre, on remarque quelque chose d'un peu étrange en haut à droite...

Gros plan sur la zone étange... Des erreurs ont été faites lors du dessin du PCB, obligeant à faire des straps, à souder des transistors côté cuivre et à couper une piste (dans le cercle rouge) inversion entre U7 et U8???... bon... le principal c'est que ça marche. Comme quoi même chez Krell ça arrive de se tromper, il est simplement un peu étonnant qu'ils ne s'en soient pas aperçu sur les protos avant lancement de la fabrication des PCB...

Gros plan sur la zone où il y a eu un problème d'implantation mais côté composant cette fois.

La grande carte analogique avec :

- pointés en vert les deux CNA

- pointé en violet le filtre décodeur HDCD

- pointé en violet : les sorties RCA assymétriques

- pointées en jaune : les sorties symétriques XLR

- au milieu les quatres circuits d'amplification utilisant la technique Current Conveyor avec les 280 transistors...

Remise en place des platines analogique et alimentation, sur cette dernière sont pointés en vert les condensateurs électrochimiques qui ont tous été changés.

Mise en place de la mécanique CMK-4.2. Les deux nappes à côté du transfo vont sur le PCB de la façade.

Façade remise en place (elle aussi a été entièrement démontée et nettoyée). et PCB des sorties numérique en place également.

5°) Essais :

Essais simples avec CD pendant quelques heures. Vérification que toutes les fonctions sont OK.

6°) Bilan :

Très bel appareil, qui méritait amplement cette remise en état.

Si toute la partie mécanique et gestion associée se retrouve sur le lecteur TEAC VRDS-9, la partie analogique est par contre absolument unique, c'est sans doute elle qui permet cette très bonne définition du son produit, la dynamique est également excellente.

7°) Suites de la réparation :

Malgré tout ce travail, le lecteur est retombé en panne (lecture de plus en plus difficile des disques, jusqu'à impossibilité totale).

Retour en atelier avec tests longs qui finalement se terminent par la mise ne court-circuit (et donc HS définitif) du PCB servo de la VRDS9.

Il est impossible de trouver ce PCB en neuf, et la VRDS-9 a été installée sur très peu d'appareils. La seule solution pour sauver l'appareil (qui le mérite du fait de son étage analogique très particulier) est de faire une adaptation avec une autre mécanique TEAC VRDS. Après pas mal de recherches, la VRDS-7 semble compatible avec le panneau de commande du KRELL, il y a aura des adaptation à faire au niveau connectique entre sortie numérique du PCB de la VRDS-7 et l'entrée du PCB CAN/audio du Krell, mais c'est faisable.

Un autre problème se pose : l'encombrement ! Le PCB servo de la VRDS-7 n'a rien à voir avec celui de la VRDS-9, il faut le mettre à côté de la mécanique !! Seule solution : déplacer le PCB d'alim KRELL en le raccourcissant, et en le mettant au dessus du PCB audio avec des entretoises. Le transfo sera mis sur la plancher.

Dernier problème : l'alimentation du PCB servo de la VRDS-7 nécessite des tension qui n'existent pas sur le tranfo KRELL, de surcroit, ce dernier est toujours sous tension, autrement dit l'affichage aurait été constamment allumé, les condo sous tension... Il a été jugé préférable d'implanter le transfo de la VRDS-7 et de le mettre en esclave du PCB tension du KRELL via le OFF/ON/Standby.

Quelques images :

Mise en place d'isolant en plaque entre le haut des condensateurs du PCB audio et le PCB alim : il faut éviter que les pattes des composants de ce dernier et situés en regard ne puisse entrer en contact avec la partie métallique des condensateurs.

L'ensemble en cours d'installation :

- pointé en bleu : le PCB alim KRELL raccourci et mis au-dessus du PCB audio grâce à des entretoises

- pointé en jaune : la nappe de liaison PCB audio KRELL - PCB servo VRDS-7 (à fabriquer car les connectiques ne correspondent pas !)

- pointé en rouge : le PCB servo VRDS-7

- pointé en vert : le transfo KRELL d'origine (non fixé)

- pointé en violet le PCB supportant le transfo TEAC VRDS-7 (non fixé).

- au centre la mécanique VRDS-7

L'appareil "hybride" fini !

Le lecteur marche désormais parfaitement ! Même avec des CD très sales et rayés !

8°) Statut :

Restitué à son propriétaire.