Aus den über 100 Pioneer Receivern ist dieser VSX-859 hier erfreulich herausragend.
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Hier starten wir einen tiefen Einblick in das Innenleben eines PIONEER VSX-859 (und vieler ähnlicher Wettbewerber)
Nochmal übergreifend als Vorwort : Fast alle großen japanischen Audio/Video Hersteller - die den Niedergang von 1982 überlebt hatten und auch das Jahr 1990 (das war der beinahe Staatsbankrott) durchgestanden hatten - standen um 1999 / 2000 schon wieder im extrem harten Konkurrenzkampf (Überlebenskampf) mit den eigenen Landsleuten - und das auf den weltweiten Märkten.
Die Entwickler mußten unter extremer Anspannung und unter Zeitnot immer neue Geräte mit immer neuen Alleinstellungsmerkmalen "kreieren" und sie durften die alten bereits gewohnten Eigenschaften nicht aus den Augen verlieren. (Ein Blick auf einen Harman/Kardon)
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- unsere beiden VSX-859 - links die deutsche Version - rechts die englische Version
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Rentable Produkte konnte man auch in Japan nur noch mit intelligenten Modul- / Baukastensystemen entwickeln ...
Und alle großen Elektronik-Firmen entwickelten daher ihre modularen Baukastensysteme. Solche Baukastensysteme hatten Vorteile und natürlich auch Nachteile. Bei uns in "Old Germany" ist mir das bereits viel früher bei WEGA und SABA Receivern aufgefallen. Die Anzahl an kleinen Platinchen wog (oder fraß) den Gewinn schon bald wieder auf. Es gab zu viele Ausfälle bei den vielen Kontakten.
Bei den Japanern wurde "etwas" sorgfältiger "kontaktiert", "gesteckt" und "verknüpft" und "verbunden", und bessere Flachbandleitungen und Steckverbinder benutzt. Und dennoch, auch hier schlichen sich sowohl Designfehler als auch Zwänge ein, die das Endprodukt formten.
Bei unserem Muster-Receiver VSX-859 RDS fällt sofort auf, daß dort jede Menge an Platinen und Platinchen (17 an der Zahl) verbaut wurden. Von dem fehlerträchtigen Inkrementalgeber mal abgesehen, ist jede Platine für sich sicher notwendig, aber eigentlich eine einzelne Platine zu viel.
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Die Alleinstellungsmerkmale
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- Mit diesen Tasten lassen sich hunderte von Funktionen einstellen
Zu den Alleinstellungsmerkmalen, die unbedingt benötigt werden, kommen die vom Kunden gewohnten Gebrauchsmerkmale hinzu. Da gibt es ein paar notwendige analoge Ein- und Ausgänge (die jedes Gerät haben muß) und dazu ein paar digitale Ein- und Ausgänge, die der Receiver / Verstärker unbedingt auch haben muß. Die Endstufen müssen leistungsfähig und kurzschlussfest sein, der "Kasten" darf nicht überhitzen usw. usw.
Der Anwender will - noch oben drauf - das Gerät komfortabel bedienen können, ohne einen 6 Wochen Lehrgang machen zu müssen, wie zum Beispiel bei der damals sehr teuren und dennoch gefloppten DENON THX Anlage. Jetzt sind also Hardwerker und Softwerker gefordert, denn die neuen verbesserten Mikroprozessoren und die Software darin bestimmen die Zukunft und den Erfolg eines Modells.
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Der Receiver wird von einem Mikroprozessor gesteuert.
- Alle Chips haben nur die PIONEER internen Bezeichnungen aufgedruckt. Erst im Service-Handbuch steht, welcher Chip sich dahinter verbirgt.
Diese Steuerung muß mit möglichst wenig Bedienelementen auskommen, denn nur so kann man im Gegenzug Kosten sparen und alles in die Software hinein verlagern. Zu spartanisch wie die ersten PIONEER VSX Receiver von 1987 darf es aber auch nicht sein und völlig unbedienbar wie die DENON THX Anlage darf es erst recht nicht sein.
Es muß also (wieder mal) eine CPU Platine entwickelt werden, die alle alten und neuen Komponenten des Receivers kontrolliert. Die einzelnen Komponenten müssen sowieso per Software steuerbar sein.
Der Prozessor muß also den Lautstärke-Steller abfragen und den Pegel auch einstellen und anzeigen, den Eingangswahl-Knopf ebenfalls bedienen und die Auswahl ausführen und anzeigen. Weitere konventionelle Hardware wie alte Potentiometer, Drehschalter und Tastenstreifen sind damit out. Ein hinreichend großes Display muß dem Bediener klar und deutlich und vor allem übersichtlich anzeigen, was sich gerade tut oder was er einstellen könnte und dann auch kann.
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"Dieses" und "Jenes" ..... muß ..........
Fällt Ihnen auf, wie oft jetzt schon das Wort "muß" vorkommt. Sie werden es noch viel öfter lesen. Denn die Entwickler mußten auch die neuen A/V-"Video"- Systeme und die sogenannten "Codecs" einbauen. Alle diese neuen Technologien waren lizenzpflichtig. Und die amerikanischen Film-Spezialisten in Hollywood waren sehr kreativ, wenn es darum ging, die Audio- und Video-Patente der Konkurrenz zu umgehen oder sogar mit abgewandelten Technolgien zu übertrumpfen.
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Bis jetzt kam noch kein Ton raus - aus dem "Kasten" .....
Der Anfang beginnt mit den alten analogen Eingängen, die zu den neuen digitalen Eingängen hinzugefügt werden müssen. Das gilt für das Bild und für den Ton. Der elektronische Eingangs- umschalter soll also beide Techniken beherrschen und den (ausgewählten) Ton zum Klangregelbaustein weiter leiten, dann zum Lautstärkeregelbaustein und von dort zur Endstufe und zu den Lautsprechern.
Zwischendurch soll das Signal aber auch noch zu einem Aufnahmegerät abgezweigt werden. So - bis hierher wäre Stereo mit 2 Kanälen ein Klacks. Der VSX-859 Receiver muß aber 6 oder 7 getrennte Kanäle verwalten und steuern.
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Das erhöht die Komplexität der verwendeten Module ganz enorm und stellt hohe Ansprüche an den Softwerker. Bei MS-Windows "reift" jede neue Version beim Kunden, in unserer Hifi- und Video-Welt wird das nicht akzeptiert. Das jeweilige Gerät muß schon vor der Versand-Verpackung einwandfrei funktionieren.
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Ein Blick von oben in das geöffnete Gerät verwirrt den Laien ....
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Der Fachmann sieht den getrennten Aufbau, links der riesige 400 Watt (VA) bzw. 560 Watt (??) Netztrafo mit den Netzteil-Kondensatoren und dem kleinen Hlfstrafo und den Lautsprecher-Anschlüssen ganz links. Dann kommt eine fast geschlossene Trennwand aus Blech mit einem kleinen Ventilator, eine gesunde Lösung sowohl für die Stabilität des Chassis als auch für die thermische und elektrische Abschirmung.
Rechts von dieser Trennwand - in der Mitte fällt ein dickes ALU-Blech mit so komischen Lamellen ins Auge. Wir nennen das einen Kühlkörper, an dem die dicken Transistoren angeschraubt sind, die bei der Arbeit warm werden, es sind die Leistungstransistoren der Endverstärker. Die zugehörigen Endstufen- Platinen neben dran sind recht klein und unscheinbar und unauffällig, aber enorm wichtig.
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Beim Blick von oben sieht der Laie nicht, daß sich hinter der Fronplatte eine große ebenfalls mit einem Blech verkleidete Platine verbirgt, auf der fast alle Bedienelemente montiert und eingelötet sind. Die beiden Drehknöpfe haben ihre eigene kleine Platine.
Ganz rechts außen ist auch nur die eine große lange Platine zu sehen. Am Fuß dieser Platine sieht der Laie 7 Transistoren (= integrierte Spannnungsregler), die unten am Chassis verschraubt sind. Hier werden die ganzen vorher erzeugten Spannungen für die einzelnen Komponenten auf die geforderte Voltzahl stabilisiert.
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Dann rechts daneben - in dem langen Blechkasten verkleidet - befindet sich der digitale Soundprozessor (das DSP Board) auf einer ebenso großen und langen Platine. Aber das kommt weiter unten.
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Beginnen wir mit dem MAIN ASSEMBLY, dem "Main Assy"
Das ist die Hauptplatine (kommt aus unserer Computersprache), an die die gesamte Peripherie wie die Ein- und Ausgangsboards, die gesamte Fronteinheit mit Tasten und Display sowie der UKW-Tuner- Baustein usw. angekoppelt sind. Auf diesem Board werkelt ein 16Bit Microcomputer. Ganz unten sehen Sie nochmals die 7 analogen Spannungsregler-ICs.
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Ganz hinten links unter dem gerade noch zu erkennenden kleinen Blechkästchen (das gesamte UKW-Teil mit der handgeschriebenen Nummer 2 drauf) sieht man die Platinen und Verbindungen zu den vielen Aus- und Eingangs-Buchsen auf der Rückwand. - Der eigentliche Hauptprozessor sitzt auf der Rückseite der Platine - aber unsichtbar - ganz rechts auf der Rückseite.
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- Der zentale Microcontroller
- Der (original) Gold-Cap Kondensator
- Die Spannungsmesspunkte
- Die Spannung am Kondensator
Ein Blick auf den 16Bit Mikrocontroller - ein "M30624MC"
Er ist das Herz des Receivers. Bei dem 16Bit Mikrocontroller - dem Hauptprozessor - handelt es sich um eine Mitsubishi Semiconductors Entwicklung aus dem Jahr 1996-2000.
Diese sogenannten embedded Chips sind hochintegrierte alleine funktionierende Gesellen mit einem integrierten PROM- oder EPROM- oder FLASH Speicher. Sie "rennen" nur mit 16 MHz und sind auf äußerste Stromspartechnik optimiert und haben erstaunlich viele Funktionen eingebaut, so zum Beispiel 8 oder 16 Analog/digital Wandler.
"Es gibt darin zum Beispiel einen soganannten "Warte-" (Wait-) Modus mit nur 1,8 micro-Ampere Stromverbrauch bei 32 kHz. Der wird mit dem Standby"-Schalter aktiviert und der Modus hat nur ganz wenige Start-Funktionen. So wird im "Standby" auch nur 1 Watt verbraucht.
Und sie haben eine hocheffiziente Speicher-Funktion, bei der ein bestimmter Speicherinhalt mit Hilfe eines Goldcap Kondensators über Monate aufgehoben werden kann.
In unserem Fall merkt sich der Mikrocontroller, welcher Eingang zuletzt mit welcher Lautstärke genutzt wurde und welche UKW Frequenz zuletzt eingestellt war und viele weitere Konfigurationen mehr.
Um einem Einschalt-Fehler auf die Spur zu kommen, wollten wir diesen Speicherinhalt löschen (ohne den intakten Goldcap auszulöten). Der Goldcap Kondensator hatte auch Stunden nach dem Ausschalten des Receivers und des Ausbaus der "MAIN-Assy"- Platine immer noch 2,8 Volt.
Mit einem 10 + 6 kOhm Widerstand dauerte es viele Stunden, diesen Kondensator zu entladen. Es darf dennoch nicht zu schnell gehen, sonst ist er hin.
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Rechts daneben komplett in einem Blechkasten eingebaut sitzt der digitale Video- und Soundprozessor - das "DSP Assembly".
Auf diesem ebenfalls sehr langen Board fallen (wenn das Blech abgenommen ist) sofort 11 recht große ICs auf. Diese Digital-Platine ist auf allen Seiten mit Blechen abgeschirmt und somit erstmal vor unseren neugierigen Blicken verborgen, abgeschirmt, damit die Elektronik von außen nicht gestört werden kann.
Neben dem Gerät liegende Mobilfunkgeräte können erheblich einstreuen und großen Schaden anrichten. Die DSP Einheit verarbeitet den gesamten Video-Bereich und die aus den A/V-Quellen extrahierten Mehrkanal Soundstreams.
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Die 5 einzelnen Endstufen an dem Lamellenkühlkörper .....
Der VSX-859 wird zwar als 7+1 Gerät beworben, hat aber nur 5 eigene (eingebaute) Endstufen. Die anderen solle man bei Bedarf hinten anschließen (also dazu kaufen !!). Auf dem Kühlkörper gibt es eine 3-Kanal Platine für die Front-Kanäle (unten) und eine 2-Kanal Platine für die hinteren Surround-Kanäle (mittig). Die 3 jeweils einzelnen diskret aufgebauten Endstufen für die beiden Frontlautsprecher und den Mittenkanal sind am unteren Rand plaziert, die beiden einzelnen Surround-Endstufen sitzen in der Mitte auf einem 2er Board.
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- Hier alle 5 einzelnen Endstufen auf der Rückseite des Lamellenkühlkörpers (auf 2 Patinen)
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- so sieht eine Endstufe aus
- der Lüfter läuft selten
- erstaunlich dicke Zuleitungen
Wie seit einigen Jahren ab einer gewissen Dauer-Leistung üblich, werden in den 100W Endstufen MOS-FET Trasistoren eingesetzt und es kommt eine symmetrische Spannungs- versorgung - hier sind es bei 230V Netzspannung ±51 Volt - zum Einsatz.
Die Komponentenseite des Kühlkörpers wird vom Trafo aus mit einem Lüfter mit Temperatur-Steuerung angeblasen. Bei mir lief der Lüfter noch nie. Auffallend sind die extrem niederohmigen Schutzwiderstände je Kanal, die einen sehr niedrigen Innenwiderstand (bzw. einen sehr hohen Dämpfungsfaktor) der Endstufe vermuten lassen.
Dadurch wird solch eine Endstufe jedoch empfindlicher gegen Kurzschlüsse oder zu niedrohmige Boxen. Angeblich seien erst Boxen ab 6 Ohm oder 8 bis 16 Ohm anzuschließen, was hier bei uns mit unseren 4 Ohm Boxen natürlich Unsinn wäre. Aber auch hierfür kann es einen Grund geben, weil man per Taster beide Lautsprecherpaare gemeinsam anschalten "könnte". Und bei 4 Ohm wären das dann nur noch 2 Ohm Nennwiderstand.
Beide Verstärkerplatinen werden vom Netzteil aus mit jeweils 3 dicken Drähten (jeweils getrennt) mit einer ±51 Volt Spannung versorgt. Die Zuleitungen sind erstaunlich massiv, ebenso die dicken Drahtbrücken auf den Platinen.
Bei Fehlern in den Endstufen, wie bei unserem schwarzen Gerät, kann man beide Platinen vorsorglich abkoppeln und zum Diagnostizieren auf dem Labortisch getrennt in Betrieb nehmen.
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Ein Blick auf das Netzteil und die Lautsprecher-Anschlüsse
- Ein sparsamer Hilfstrafo
- die Realais-Platine
Der Receiver soll ja per Fernbedieung bedient werden können, also auch von "fern" ein- und ausgeschaltet werden können. Dazu hat Pioneer einen kleinen Hilfstrafo vorgesehen, der diese "Standby"- Funktion ermöglicht. Diesen kleinen Trafo kann man an der Frontplatte aber auch komplett wegschalten, dann braucht der Receiver wirklich "kein" Watt mehr. Ist "Standby" mit dem oberen "OFF-ON" Schalter aktiviert, ist die rote LED an, wird wirklich nur 1 Watt benötigt.
Schaltet der Bediener den Receiver dann per Fernbedienung oder an der Frontplatte (mit der unteren Tipptaste) ein, wird mit einem Relais der Haupttrafo zugeschaltet. Der Hauptprozessor und die DSP Einheit werden gestartet, das Display zeigt die letzte gewählte Funktion samt zuletzt eingestellter Lautstärke an und die 5 Lautsprecher-Relais schalten - mit Verzögerung - die Boxen frei. Sogar der Kopfhörer-Anschluß - die Klinkenbuchse an der Front - hat sein eigenes Relais.
Das alles ist mit den 6 (7) physikalischen Relais und vielen kleinen Transistoren auf engstem Raum realisiert und verdient ein großes Lob.
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Der Netztrafo
In den Specs im Service-Manual steht etwas von maximal 400 Watt (nicht VA) Leistungsaufnahme aus dem Netz. In einem anderen Manual steht etwas von 540 VA. Wenn bei uns der dritte VSX-859 einläuft, auch defekt, werden wir den Trafo mal risikolos durchmessen und belasten, was er wirklich kann. Unsere große elektronische Last wird uns mit bis zu 500 Watt einstellbarer Gleichstromleistung aushelfen.
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Der mit Speziallack getränkte Trafo ist gekapselt und geschirmt und damit in unserem güldenen VSX ganz erfreulich akustisch "mausetot" und wird nach 2 Stunden nicht mal handwarm. Das ist ein wirklich gutes Zeichen, daß da ein edles Teil verbaut wurde. In dem schwarzen VSX brummt er ganz leicht ?? - obwohl die Abschirmung innen mit Dämmaterial beklebt ist.
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Noch ein Wort zur Technik und der Intelligenz ....
Im Service Manual sind alle Bauteile akribisch aufgeführt. Ich summiere nur mal die ICs zusammen.
Es sind im Tuner (2), Main Control (10), Connection Essy (4), Composite Essy (3), Video Essy (4), V-Amp-Essy (1), Trans 1 Essy (2), Regulator Essy (10), Trans 2 Essy (1), Primary Essy (19), Component Essy (4) und DSP Essy (23). Wir zählen die ICs einfach mal zusammen :
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Insgesamt 83 Integrierte Schaltungen
Das sind jetzt insgesamt 83 Integrierte Schaltungen, die in diesem Receiver eingesetzt werden. - Die Anzahl der Transistoren habe ich gar nicht mehr aufgeführt und die der Dioden auch nicht. Die obigen Zahlen zeigen, daß die Entwickler im Jahr 2000 alle nur möglichen Bausteine integriert hatten, um alle Anforderungen abzudecken. Auch das ist eine stolze Leistung.
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Jetzt geht es zu den Messungen an dem Endstufen-Modul
- Die Stromversorgung der Surroundkanäle
Wie angekündigt, saugt der schwarze (deutsche) VSX über 250 Watt (VA) - ohne ein Tönchen von sich zu geben. Ohne die Endstufen sind es nur 40 Watt (VA), jedoch ist die Standby Leistung fast doppelt so hoch wie bei dem güldenen (englischen) Gerät.
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Mit zwei Labor-Netzgeräten werden jetzt ±30V an die Platine angeschlossen und der dann fließende Strom bewacht. Somit wird erst mal die eventuell defekte Endstufen-Platine ermittelt.
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Das ausgebaute Endstufenmodul fremd versorgen
Die 5 einzelnen Endstufen werden vom VSX Netzteil mit +51V und -51V versorgt. Zum Test reichen aber bereits ±30V. Wir benutzen dazu 2 gekoppelte 30V ELV- Labor-Netzgeräte. Ich möchte (im Display) nur sehen, ob da ein fehlerhafter (hoher) Strom fließt, also ob ein oder mehrere Transistoren durchgeknallt sind. Bei der 3-Kanal Platine läßt sich die Versorgungsspannung mit drei Krokodilklemmen an den dicken bunten Zuführungs-Kabeln (vorerst mühsam) einspeisen. Bei der 2-kanal Rear-Endstufe ist es deutlich komplizierter.
Die viel zu hohe Leerlauf-Leistung von 250 VA (normal wären 72 VA) muß ja irgendwo erzwungen und abgerufen werden. Das mit der fehlerhaften Endstufe war erstmal nur eine Vermutung. Und prüfen will ich zu allererst die Frontkanäle auf dem 3-Kanal Board.
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Der erste Test des schwarzen Receivers - aber ohne die Endstufen - hatte eine normale Leerlauf-Leistung von ca. 40 VA ergeben.
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Als Ergebnis kommt heraus, diese 3-Kanal Endstufe zieht keinen Fehlerstrom - die 6 Leistungs-Transistoren sollten demnach in Ordnung sein.
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6. Dez. 2022 - Ein neues unbekanntes Problem taucht auf .....
Der schwarze VSX-859 Receiver zeigt plötzlich 3 bis 5 Sekunden nach dem Einschalten "POWER OFF" an und schaltet automatisch zurück in den "Standby Modus". Die CPU hat (hätte) irgend einen Fehler entdeckt. Der Receiver funktionierte aber vorher schon zigmal mit den 5 Endstufen auf unserem Labortisch - wurde dabei aber extrem heiß.
Was ist denn das schon wieder und warum findet man im Internet nichts darüber ? Das Suchen ist wirklich mühsam, um alle nur möglichen Suchschlüsselwörter auszuprobieren.
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Es muß da undokumentierte "Start"- Funktionen geben ......
Im Internet findet man diverse Versuche, das "POWER OFF" Problem bei PIONEER zu lösen. Offensichtlich hatten auch andere Besitzer schon ziemlich früh (in 2006) unvorhergesehenen Ärger mit ihrem Gerät.
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- Habe ihn auch schon versucht zu resetten (Standby Taste und (FL- ?) "Dimmer" zusammen drücken - Taste Nr.7) - komme da aber nicht weiter - er fragt dann "Reset???" aber ich kann nichts auswählen und mit "Enter" = JOG Knopf Nr.14 passiert auch nichts.
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Dokumentiert im Benutzerhandbuch ist die Umschaltung von PAL auf NTSC (Standby Taste und "Loudness") und von 6 Ohm auf 8-16 Ohm Lautsprecher (Standby Taste und "Speaker"), was immer sie da (um- oder ein-) schalten.
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und das Evaluieren und Nachdenken starten wir auf der Seite 5.
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