Klirrfaktor realer Übertrager

Nov 03, 2019 Last reply: 6 years ago 1141 Replies

Leo, wenn Du den THD in LTspice simulierst, dann kannst Du noch was rausholen mit:

1) Kompression von LTspice abstellen: .opt plotwinsize 0 2) max. Schrittweite begrenzen auf sehr kleine Schritte 3) einen möglichst längeren Zeitraum betrachten, um das abrupte Fensterende nicht zu stark zu gewichten 4) Das Fourier-Intervall und die Simulationszeit so aufeinander abstimmen, das immer ganzzahlige Vielfache des Intervalls ins Fenster passen 5) Nummerformat auf doppelte Genauigkeit: .opt numdgt 7

Probiere das mal an einer einfachen Sinusquelle, die soll ja eigentlich ein THD von 0% schaffen, macht sie aber nicht mit Standardeinstellungen.

Und dann war mir so, als ob die Röhrenverstärker doch auch schon mit Feedback gearbeitet haben und so durch Gegenkopplung der Klirrfaktor bzw. THD sinkt ...

Ansonsten würde mich mal das Modell interessieren, welches Du da verwendet hast. Hast'e 'nen Link oder ist das selbstgemacht?

Bis dann erstmal happy Simulations und bitte weniger Wetterkarten ;-)

Am 03.11.19 um 14:53 schrieb Leo Baumann:

Am 04.11.2019 um 14:25 schrieb ingolf:

Hallo Ingolf,

3) u. 4) sind erfüllt.

Alles was ich über reale Übertrager bekommen habe schicke ich Dir per eMail.

Gruß

Am 04.11.2019 um 14:25 schrieb ingolf:

Ja, das ist so.-

Ich habe mich für die Nichtlinearitäten von Transformatoren interessiert, um einen Überblick darüber zu bekommen. Im Allgemeinen verwenden wir ja alle ideale Transformatoren aus Faulheit.

Ich bin da auch nur drauf gekommen, weil es mich interessiert hat, warum Röhrenverstärker "wärmer" klingen --> Röhrensound.

Es sind die Nichtlinearitäten einer Triode und der Transformator ...

Gruß

Die Hörgeräte sollen letzhin ja auch besser geworden sein, aber die Klassenkameraden sagen, es bringt nichts.

Roland Franzius

Die Beatles hatten mit Frequenzen bis 30 kHz experimentiert. Frequenzmischen erzeugt wiederum Differenz- und Summenfrequenz. Deshalb konnten die Beatles mitteilen, daß die Verwendung von Frequenzen >15 kHz bis 30 kHz _hörbar_ war. Sie hatten Mischprodukte gehört.

Ich finde es nicht übertrieben, wenn ein Amp bis 100 kHz geht. Bei meinem Projekt strebe ich auch mindestens 100 kHz an. Klirr und Dämpfung ähnliche Werte, aber bei voller Leistung von über 1000 W. Gewicht über 40 kg.

Besser im Sinne von Komfort und Software, vor allem. Der Frequenzgang ist beschränkt. Nicht zuletzt, weil moderne Hörgeräte digital arbeiten und ein DSP mit 1mA Stromverbrauch schon eine technische Herausforderung darstellt.

Der Ohrenarzt und auch der Hörgeräteakustiker messen nur bis 8kHz. Medizinische Technik für höhere Frequenzen wäre deutlich teurer und die Hauptzielgruppe hört sowieso keine hohen Frequenzen mehr.

Über Klirrfaktoren und Hifi-Verstärker braucht man sich dann eher keine Sorgen machen.

Es gibt aber durchaus Hörgeräte bis 10 oder auch 12kHz. Man muss danach fragen, ein bisschen tiefer in die Tasche greifen und ggf. selbst nachmessen. BTDT.

Gruß, Erik

Am 03.11.19 um 14:53 schrieb Leo Baumann:

Bei realen Übertragern hängt das stark von der Aussteuerung ab. Kommt der Kern in die Sättigung, steigt der Klirrfaktor stark an. Das sieht man auch schön an der B/H-Kennlinie. 1,4% ohne weitere Angaben sind deshalb etwas willkürlich.

Am 04.11.19 um 12:14 schrieb Roland Franzius:

Blöd nur, dass wir die Phase nicht hören können, sondern nur deren Ableitung nach der Frequenz und auch das oben rum nur in engen Grenzen.

Ui, ich glaube ich hole schon mal Popcorn. :-)

Marcel

Am 04.11.19 um 20:47 schrieb Marcel Mueller:

Gemach gemach. Bei Mikrofonaufnahmen werden Trittschallfilter eingeschleift. Deren Frequenz liegt so bei 30_Hz. Und oben ist bei unter

20KHz Schluß. Man denke an die 44,1_kHz. Mehr müssen Verstärker also nicht bringen. ;-)

Am 04.11.19 um 19:20 schrieb Helmut Schellong:

Nachdem gerade von den Beatles so einige Stücke klingen, als ob sie in der Waschküche aufgenommen worden wären, frage ich mich, warum die sich bei ihrer Tontechnik nicht lieber erst mal auf den hörbaren Bereich konzentriert haben.

Mag sein. Sofern die hörbar sind, reicht aber auch ein "HiFi" Verstärker mit 20...20.000 Hz aus, diese zu verstärken.

Für welche Tonquelle? CD?

Hanno

Am 04.11.19 um 21:31 schrieb horst-d.winzler:

Hallo,

wenn aber mehrere Geräte in Serie geschalten sind dann addieren sich die Verluste in Dezibel durch die jeweiligen Filter.

In Tonstudios können etliche Geräte in Reihe geschalten sein: Trittschallfilter im Mikrofon, diverse Mischpultstufen und Effektgeräte und am Schluß Endstufe und Lautsprecher.

Wenn man beispielsweise 5 Geräte mit 3dB Grenzfrequenz in Reihe schaltet dann hat man näherungsweise am Schluß 20 Hz bis 20 kHz und -15 dB.

Beim Einsatz als PA gelten wieder andere Regeln, da hat Robustheit und Zuverlässigkeit Vorrang.

Und HiFi ist wieder eine andere Baustelle.

Bernd Mayer

Am 04.11.19 um 16:39 schrieb Roland Franzius:

Ohne Doppelblindversuch, bei dem jemand mir die Verstärker dem Preis nach sortieren kann, glaub ich gar nichts. Die High-End-Eso-Bereich ist derart von Spinnern mit ihren bei Neumondlicht mundgeklöppelten sauerstoffreien monokristallinen Überspielkabeln durchseucht, daß "Bullshit" der Default ist. Bei den nicht ganz so großen Spinnern haben allerdings das letzte Mal, als ich guckte, Class D Verstärker im höheren zweistelligen Eurobereich das Feld abgeräumt. Kann ich auch nicht überprüfen, aber wenn bei den Leuten mal das Gerät mit einem außergewöhnlich kleinen Preisschild gewinnt, gehe ich zumindest mal nicht von erkenntnisleitenden Interessen aus.

Hanno

Ja, auf dem Tonträger des Endkunden. Davon habe ich aber nicht erzählt, sondern daß die Beatles bei der Produktion von Musik mit Geräten arbeiteten, die wesentlich höhere Frequenzgänge hatten als 20-20000 Hz.

Für gar keine Tonquelle. In den Daten des Amp soll einfach 100 kHz enthalten sein.

Du verstehst Grundlagen von Hardware und Audio offenbar nicht. Wenn ein Amp 100 kHz kann, bei -3dB, so ist das der Punkt der halben Leistung.

Man kann so sicher sein, daß die Frequenz 20 kHz garantiert makellos und ungedämpft von dem Amp verarbeitet wird. Insbesondere bei voller Leistung! Also Leistungs-Frequenzgang! Frequenzgänge werden gewöhnlich bei 2.83V gemessen: Leistung = 2.83 x 2.83 V² / 8 Ohm = 1 W

Am 04.11.19 um 22:34 schrieb Helmut Schellong:

Da bei den Aufnahmen wesentlich schlechtere Frequenzgänge als 20-20000 Hz herausgekommen sind, scheint mir dieses Verfahren nicht zielführend zu sein.

Ach so, sinnlos hohe Zahlen verkaufen sich gut?

Anscheinend auch niemand sonst - so ne spinnerte Idee hab ich nämlich noch nirgends gelesen.

Hanno

Am 04.11.2019 um 23:02 schrieb Hanno Foest:

Die einzigen, die wirklich was davon verstehen, sind kleine Kinder. Deren linearer Frequenzgang bis über 20 kHz plus extra Detektoren für Schaltvorgänge und Augenkontrolle der Sprechwerkzeuge befähigt sie, feinste Nuancen gesprochener Sprache zu differenzieren und ins Gedächtnis zu brennen.

Bis etwa 20 Jahre operiert das optimale menschliche Gehör zudem exakt an der thermischen Rauschgrenze, was dazu führt, dass man im dunklen Zimmer an der spektralen Verschiebung des akustischen weißen Rauschens merkt, ob jemand im Zimmer ist.

Vor dem Schwinden der hohen Töne über 6 kHz konnte man jedenfalls mühelos 3 Gespächsfäden in der Kneipe folgen und selbst dabei reden.

Angewandte Physik, III. physikalisches Institut, an der Wand die Weltkarte der gerechneten Konzertsäle, im Praktikum Versuche im schalltoten Raum mit Stereoton aus Boxen im exakt nachgestellten Wellenfeld, das nur an einer einzigen Position im Raum für die Ohren dem Originalfeld entsprach, so dass man als Proband in ein Brett zur Fixierung der Ohren beißen musste.

Im Versuch geschlossene Boxen mit Füllungen aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen in Plasikbeuteln, um die Federwirkung und das Volumen- und Obefflächenssprektrum der Box auszuschalten.

In den 1960er Jahren gab es nichts was es nicht gab.

Angesichts des Milliardenmarkts, der sich daraus entwickelte, sicher eine gute Idee gewesen.

Feuer in die Geschichte kam eben mit den trafolosen, voll gegengekoppelten Gegentaktendstufen als Emitterfolger mit exakt gepaarten pnp-npn-Leistungs-Transistoren nachdem die Silizium-Planartechnik - IV physikalisches Institut - zu einer exakten Ingenieurskunst geworden war.

Die ermöglichten dann erstmalig, den Klirrfaktor der Leistungsverstärker unter die berüchtigte 1%-Grenze zu drücken. Es folgte der LP-Boom. Der Eindruck auf das minderjährige, an Röhrentöne im Radio gewohnte Publikum war beaknntlich ein ungeheurer.

Roland Franzius Lebender Schalltoter

Ein prinzipiell vernünftiger Ansatz, und ich versteh auch genau wie das funktionieren soll und warum -- jedoch blieb ich beim drüberlesen hier doch hängen...

(Ob heutige HiFi-Freaks auch dazu bereit wären? Ob es dann HiFi-Esoterik-Holz gäbe? Mondgeschlagenes Holz in Geschmacksrichtung Deep Purple-Erle? Und: ob jeder sein eigenes Brett bekam?)

Thomas Prufer

Kann schon sein. Wobei auch ältere Leute in Fremdsprachen ein ähnliches Geschick in Fremdsprachen wie mit ihrer Muttersprache erreichen können.

Ich kenne den Effekt zwar, aber was ist "akustisches weißes Rauschen", bzw. wo soll es herkommen? Geht es hierbei nicht eher um die Summe aller (aus kleinster) Umgebungsgeräusche? Warum dieses Rauschen gerade eine weiße Spektralverteilung haben soll ist mir nicht klar.

Wobei es wohl noch ein Weilchen brauchte, bis die Verzerrungen durch Transientenintermodulation verstanden und beherrscht wurden. Daß Röhrenverstärker damit weniger Probleme haben, wurde mir mal als einer der Gründe genannt, warum deren Klang oft als angenehmer empfunden wird. Keine Ahnung, ob das stimmt...

Hanno

Ich hatte geschrieben, daß die Beatles EXPERIMENTIERT hatten. Daß ihre Experimental-Produkte auf kaufbare Schallplatten gelangten, habe ich nicht geschrieben.

Ich hatte es doch in einem Posting erklärt, warum!

Du schreibst dauernd von 20-20000 Hz. Ich hatte erklärt, daß ein Verstärker mit solchen angegebenen Daten bei 20000 Hz und 1 Watt 1kHz-Leistung nur die halbe Leistung hat, im Vergleich mit 1000 Hz.

Ich würde einen solchen Verstärker nicht kaufen! Auch Klirrfaktor und Dämpfung sind bei solchen schwachen Verstärkern schlecht, bei 20000 Hz, eventuell schon vorher, und höherer Leistung als 1 Watt.

Hallo,

es gibt auch Fälle bei denen ich meine Verstärker für diverse Messungen einsetze und da schätze ich gute Eigenschaften über den Audiobereich hinaus.

Und wenn ich mir schon einen Verstärker selber entwickle und baue dann möchte ich daß der besser ist als ein billiges Standardteil.

Ich habe auch zahlreiche Hörtests gemacht mit diversen Opamps und diskreten Eigenentwicklungen und Verstärkertopologien und da habe ich deutlich bemerkt, daß wesentliche Eigenschaften die messbar sind auch mit gutem Klang korrelieren. Beispielsweise Bandbreite Slewrate, Ausgangswiderstand, Symmetrie und Impulsverhalten usw..

Bei Eigenentwicklungen habe ich für mich daher bei Audio den Anspruch von 140 kHz als obere Grenzfrequenz mit 3dB Abfall.

Bremsen kann ich den dann immer noch.

Bernd Mayer

Am 04.11.2019 um 23:02 schrieb Hanno Foest:

Die Steigerung:

formatting link

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required