Aktives Tri-Amping

Jan 15, 2020 Last reply: 6 years ago 311 Replies
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Als Gegengewicht zu dem unsäglichen OffTopic:



Ich habe herausgefunden, daß es für mein HighEnd-Audio-Projekt eine passende Konzept-Bezeichnung gibt. Nämlich »Aktives Tri-Amping«.



Es wundert mich nur, daß offenbar fast alle HighEnd-Anbieter solche Konzepte nicht anbieten, sondern immense PASSIVE Frequenzweichen in ihre Boxen einbauen, die 150000 € kosten können.



Am 15.01.20 um 17:43 schrieb Helmut Schellong:

Bei hochwertigen Studio Monitoren schon Gang und Gäbe!

Zudem verfügen schon sehr viele über digitale Weichen. Manche schon über Class D Endstufen. Digital pur.

Digitale LS Weichen haben den Vorteil, dass man einfach deren Charakteristik verändern kann, die Digitaltechnik bietet zudem auch Anpassung der Frequenzgangkurven - passend zum Raum.

Wobei der Studio Raum ja zusätzlich mit ausgemesssenen Absorbern ausgekleidet ist.

Nix Audiophiles High End HiFi - sondern wirkliche & eingemessene Klangtreue!

Am 15.01.20 um 17:43 schrieb Helmut Schellong:

Aktivboxen gibt es doch schon ewig. Und nicht immer ist der Verstärker dabei Teil der Box. Es gab auch Konzepte, bei denen der bzw. die Verstärker extern waren. Bei uns im Wohnzimmer steht auch schon ewig (>30J) ein paar Boxen, die Weiche und Verstärker extern haben. Das hat halt den Vorteil, dass man nicht ein halbes Dutzend Geräte einschalten muss, um Musik zu hören.

Ich gebe dir Recht. Das ist kompletter Unfug. In der Preisklasse (und schon lange davor) sollte man die Vorteile, adaptiver, aktiver Weichen nicht links liegen lassen.

Aber man erkennt daraus eben, dass es nicht so teuer ist, weil man guten Klang billiger nicht hinbekommt, sondern, weil man für Leute, die so etwas investieren möchten eben auch Produkte anbieten muss.

Ich behaupte mal ganz frech, dass man für einen 4- bis maximal

5-stelligen Betrag preiswerte Lösungen bekommt, die sich klanglich nicht mehr verbessern lassen. Wenn man mehr haben will, müssen definitiv bauliche Maßnahmen ran. Dann ist es mit Boxen nicht mehr getan.

Marcel

[...]

Ja, nur in meinem Wohnzimmer kann ich mit so etwas nichts anfangen. Ich muß die Raumakustik so nehmen, wie sie ist.

Die klassische Aktivbox ist allerdings eine Box, in der Chassis, Weichen und Verstärker enthalten sind.

Die Bezeichnung oben ist wesentlich genauer.

Ich hatte mal die 'Audio 1'. Da gab es eingemauerte Hörner mit 3 m² Fläche zu sehen.

Am 15.01.20 um 18:52 schrieb Marcel Mueller:

Na ja, das ist nicht der einzige Weg. Der absurd überdimensionierte (war halt da - defekt geschenkt, und repariert) Subwoofer, der hier bei mir am Rechner für umz umz sorgt, schaltet sich bei Signal automatisch ein.

Das ist eigentlich der Bereich, der mich interessiert. Klar kann man mit enormem Aufwand sich einen gleichstromgekoppelten Verstärker bauen, der von 1 mHz bis 1 MHz bis auf Promille linear ist, und sich dann drüber freuen. Ich fände es aber viel beeindruckender, wenn es jemandem gelingt, mit Bauelementen für 3,50 Euro, Kaugummi und Blumendraht einen Verstärker zu bauen, der im ABX Test auch von den Goldöhrchen nicht vom bisherigen Optimum zu unterscheiden ist. (Oder wie viel Aufwand dafür auch immer *minimal* nötig ist)

Hanno

Das geht. Jedoch muß das Haus, in dem man wohnt, stellenweise zu Horn-Lautsprechern gebaut worden sein.

Man benötigt also Horn-Lautsprecher für 100000 €. Insbesondere für den Baß (Mundöffnung = 10 m²). Andernfalls kann man das 'vergessen'.

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Ich kenne eine Horn-Hifi-Anlage. Ja, aber der Baß konnte nicht als Horn realisiert werden. Das ist ein Baß-Kabinett mit 1500 l Volumen und mit 20 Chassis, für das man einen gewaltigen Verstärker benötigt.

Ich hab mal ein paper gelesen, welches evtl. in die Richtung geht: "bessel array speaker". Ein Array kleiner Lautsprecher, angesteuert mit den Koeffizienten einer Besselfunktion, ergeben die Abstrahlcharakteristik einer viel größeren Membran.

Weil irgendwelche krummen Koeffizienten fies sind, wählt man die Anordnung der Lautsprecher damit diese Koeffizienten 0, 1, -1, 1/2, -1/2 usw sind. Damit sind die elektrisch mit Serienschaltung, Parallelschaltung, und "verpolen" erreichbar.

Wie sich das anhört, wenn es sich nicht nur um eine Frequnez handelt? Keine Ahnung, aber ich fand den Ansatz "Phasenschieber und Weiche durch Serienschaltungen ersetzen" charmant.

(Es gibt auch Beschallungsanlagen, die aktives Beamforming in Anordnungen von kleinen Lautsprechern erlauben. Aber die nutzen sehr viel Digitaltechnik, ohne DSP geht da nix... und dann sind die 3,50€ auch futsch.)

Thomas Prufer

Ich habe mal Bilder von Amis gesehen (weiß leider nicht mehr wo), die verwenden Wein Gärfässer (300 bis 500 Liter - oder noch größer) aus festen Glasfaserverstärkten Kunststoff, darin drei Kammern, in den Trennwänden je ein großer Tieftöner die gegenläufig auf die mittlere Kammer schwingen. Diese 'Bassfässer' befinden außerhalb des Hauses, von der mittleren Kammer führt ein Rohr in das Haus. Angeblich soll man damit auch druckvollen Infraschall erzeugen können.

Das finde ich nicht. Das typische Bi-Amping hat nämlich beschrieben, dass für Bass und Hochtöner ein eigener Verstärker nebst Lautsprecherkabel zuständig ist. Aber die Weiche bleibt dabei passiv. Die Verstärker liefern ein identisches Signal. Anders würde das Brücken der beiden Lautsprecher-Anschschlüsse beim Betrieb an einem Verstärker gar nicht funktionieren. Und es müsste eine auf genau diesen Lautsprecher abgestimmte Aktivweiche mitgeliefert werden.

Kurzum, Bi-Amping ist kompletter Schwachsinn, da günstigstenfalls wirkungslos. Wenn es dumm läuft, bekommt einer der Verstärker Probleme, weil die Last aufgrund des fehlenden zweiten Frequenzkanals im Sperrbereich extrem komplex wird und dadurch die Endstufe unnötig belastet wird. Das kann sowohl die Stabilität der Gegenkopplung kosten als auch sie bei höherem Pegel die SOA der Endtransistoren verlassen. Mit kompletter Weiche (mit allen Chassis) wird die Last zwar auch komplex, aber lange nicht in dem Maße. Phasenwinkel von mehr als 30° sind bei halbwegs vernünftig ausgelegten Lautsprechern die Ausnahme. Beim Bi-Amping hingegen geht es bis nahezu 90°. Kompletter Schwachsinn halt.

Deshalb würde ich diesen Begriff nur ungerne für etwas brauchbares oder gar gutes nutzen wollen.

Ich habe noch ein Bild im Kopf von einem, der den Fußboden aufgegraben hat, um zwei riesige Druckkammerhörner zu bauen. Jedes davon mit einem

8*18" Bass-Array als Treiber.

Es gibt nichts, was es nicht gibt.

Für den Hausgebrauch reichen aber wahrlich kleinerer Lösungen. Ich komme schon mit einem einzigen, geschlossenen 18" Sub (mit Linkwitz Transformation) aufgrund der Raumkompression bis 10 Hz runter. Die Hörschwelle erreicht man da natürlich nicht mehr. Das liegt aber primär an den Ohren. ;-) Aber die Messgeräte zeigen es halt an. Das braucht man nicht. Es war einfach Zufall. Der Sub ist für 20 Hz ausgelegt, aber halt in größeren Räumen. Im Nachhinein betrachtet auch schon Overkill.

Marcel

Es reicht deutlich weniger - Stichwort Raumkompression. Aber das macht es nicht besser.

Aber so weit muss man gar nicht gehen. Wenn man bei der Lautstärke Kompromisse macht, ist das schon zu schaffen. Ein einfaches Verstärkermodul mit TDA2003 o.ä. mit Lautstärkepoti davor und sonst nichts dürfte preislich schon in der Klasse spielen und kann klanglich auch noch mühelos mithalten. Nur Leistung kommt da halt keine raus.

Aber die 90dB wird man damit auch an handelsüblichen Lautsprecherkonstruktionen noch erzielen. Mehr halt nicht.

Wozu letzteres? Ich meine, der Wirkungsgrad wird doch bei den großen Bass-Arrays eher besser als schlechter. 20W reichen doch da, damit der Nachbar die Polizei ruft.

Marcel

Man ist von so etwas fasziniert, aber leider kann das für das eigene Wohnzimmer nicht realisiert werden, in 99,9% aller Fälle.

Das sind halt Träumereien, so wie man nicht für 3,50 € einen Verstärker bauen kann, der sich für geschulte Ohren nicht von einem Verstärker für 100000 € unterscheidet. Es müßten sowieso vorher einige eindeutige Definitionen getroffen werden, damit so etwas nicht auf eine Verarsche hinausläuft, wie fast üblich.

Am 15.01.20 um 20:39 schrieb Hanno Foest:

Auf gut deutsch, er ist immer an und braucht Strom, wenngleich weniger als im vollen Betrieb.

Ich kenne eigentlich keine wirklich brauchbare Lösung mit automatischer Aktivierung über ein Analogsignal. Zu schmal ist der Grat zwischen leise beginnendem Lied und irgendwelchen Störsignalen.

Sakrileg! ;-)

Beim Verstärker ist der Aufwand gering. Da kommt es eigentlich nur auf die Leistungsklasse an.

Solange ein (vernünftig konstruierter) Verstärker keine absichtlich klangbeeinflussenden Elemente enthält, ist er ununterscheidbar. Das ist wie mit gutem Vodka. Erst, wenn die Biester an ihre Leistungsgrenzen kommen, differenziert sich die Lage. Das kann halt in einigen Fällen auch schon mal deutlich früher als erwartet passieren. Vor allem, wenn man spezielle Testmusik mit astronomischem Crestfaktor nimmt.

Marcel

Und hier ist es schon falsch. Der Begriff »Aktives Tri-Amping« bedeutet, daß die Weichen aktiv sein müssen und daß drei externe Verstärker arbeiten. Das ist exakt mein Konzept.

Der Begriff »Aktivbox« ist beträchtlich ungenauer und beschreibt mein Konzept nahezu gar nicht.

Bei »Aktives Bi-Amping" ist die Weiche nicht passiv!

Ich gebe Dir Recht, daß Bi-Amping mit _passiven_ Weichen Unfug ist.

Jedoch genau das ist z.B. bei Burmester-Boxen in der Anleitung beschrieben. Verstärker für Frequenz-Teilbereiche und Boxen ohne Weichen darin sind offenbar unerwünscht.

Ich auch nicht. Das Wort »Aktives« ist entscheidend.

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[...]

Mit Hornlautsprechern beispielsweise 106 dB, bei 1 Watt.

Man muß den persönlichen Kontext berücksichtigen. Die Anlage kostete etwa 1980 etwa 100000 DM. Die stand bei reichen Leuten im Wohnzimmer mit 150 m² im eigenen Haus auf großem Grundstück.

Warum hat der größte Burmester-Verstärker einen Trafo mit 3500 VA und wiegt 80 kg?

Am 16.01.2020 um 19:36 schrieb Helmut Schellong:

Diebstahlsicherung?

Gruß Andreas

In der Preisklasse (80000 €) würde ich das per Mikrokontroller tun.

Am 16.01.2020 um 19:36 schrieb Helmut Schellong:

Weil sich damit mehr Geld verdienen lässt als mit einer "handelsüblichen" Crown Xti 6002 oder QSC PL380 zu knapp 3 kEuro.

Butzo

Pippifax.

Da hat einer ein propanbetiebenes Pulsotriebwerk in einer Arsch eingebaut, um niederfrequenten Schall über den Ärmelkanal in Richtung Frankreich zu, äh, senden. War wohl erfolgreich.

Ton ist halt undifferenziert, aber Leistung ist genug da...

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(Hat garnix mit HiFi zu tun, aber da hats einer gemacht weils Spaß macht -- genauso wie diese HiFi-Anlagen....)

Thomas Prufer

Nachdem nun die Frequenzweichen fertig entwickelt und simuliert sind, wandte ich mich anderen Themen des Vorverstärkers zu. Und zwar den Potis.

Ich habe noch keine Teile gekauft und habe daher die Freiheit, jedes endgültige Konzept auszuwählen.

Leitplastik-Potis haben Vorteile: Sie vertragen 2 Watt und 100 Volt, wenn man will, und sie sind lange haltbar (10 Mio Umdrehungen) und sind nicht zuletzt ein elementares und unproblematisches Bauelement.

Jedoch seit der neueren Erkenntnis, daß ich ein 6-fach-Poti benötige, stört mich dessen Baulänge. Das Konzept der Leitplastik-Potis wählte ich zu einem Zeitpunkt, als ich nur Stereo-Potis benötigte.

Es gibt rein elektronische Audiomute-ICs, wie PGA2310, die ich als Datenblatt seit 2016 habe. Was mich daran stört, ist, daß man bei ihrer Verwendung in Anhängigkeit gerät und diese Bausteine unterstützen muß. Z.B. mit einem CLK-Signal. Desweiteren vertragen sie weit überwiegend nur geringe Signalpegel, jedenfalls deutlich weniger als 10Veff.

Dann gibt es Audio-Stufenschalter mit 24 Stufen, 1-fach bis 8-fach.

2-fach kostet ca. 200 €, 6-fach kostet ca. 475 €. Hier stören der Preis und die nur 24 Stufen.

Deshalb beabsichtige ich nun eine Lösung mit Reed-Relais. Ich simuliere zwei Poti-Hälften mit je 6 Relais. Damit habe ich 64 Stufen. Die Relais werden angesteuert von einem up/down-Counter 8 Bit. Das Zählen wird auf 6 Bit begrenzt (ULN2003). Der CLK kommt von elektromechanischen Drehgebern. Ein Relais und ein Counter kosten je ca. 1 €. Ein Drehgeber (200000 Rotations, 24 Stufen) kostet etwa 5 €.

Dieses Konzept hat gewaltige Vorteile: Einen Zwang für eine mechanische Position gibt es nicht mehr. Es können prinzipiell beliebig viele Relais über ihre Spulen ortsunabhängig parallel geschaltet werden. Also z.B. 6 x 2 x 6 für ein 6-fach-Poti. Reedrelais-Kontakte, die Beyschlag MiniMelf schalten, sind an Qualität nicht zu überbieten. Der Gleichlauf ist 100%, die Linearität ist 100%. Alles ist 100% reproduzierbar.

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