Audio Panda: Geschlossene und offen Spulen und Chassis-Entwicklung

[MT200]

Also so ziemlich jeder Verstärker kann von 0 W bis zur maximalen Leistung das gesamte, benötigte Frequenzband linear verstärken. Mehr geht nicht.
Unterschiede bestehen in der Stabilität an komplexen Lasten, insbesondere generatorischen Lasten.
Aber ein Signal von DC bis vielleicht 100 kHz linear zu verstärken ist jetzt keine besondere Herausforderung, das dürfte klar sein.

[Audio-Panda]

Ich fürchte, das Schlimmste steht uns noch bevor. Keine Eile, ich verstehe, dass die Amplituden für viele ein Schock sein werden. Ich erzähle Ihnen von meiner Erfahrung, als ich zum ersten Mal die Wattzahl meines Verstärkers überprüft habe.
Sie erinnern sich sicher: Bei 100 Watt ist alles da, aber Sie müssen sich bewusst sein, dass dieser Wert bei einer Leistung von einem Watt etwa 100-mal kleiner ist. Bei meinem Verstärker maß ich bei einem Watt und einem ruhigen Bild eine Amplitude von nur 150 mV geseen. Alles darunter war verzerrt. Es stellte sich heraus, dass ich bei einem Watt etwa 100-mal von der Zielamplitude von 2 mV entfernt war. Das ist meine Erfahrung, und ich hoffe, Sie stoßen bei Ihren Messungen nicht auf solche Werte. Vielleicht sind Verstärker heutzutage besser als früher, aber irgendetwas sagt mir, dass das nicht stimmen kann.

---

Das stimmt nicht; wir sprechen von Amplituden, und deren Frequenz ist irrelevant.
Eines ist klar: Ein Verstärker arbeitet nicht mit Frequenzen, sondern mit Amplituden, und das größte Problem tritt beim ersten Watt des Verstärkers auf. Die Amplituden, mit denen er arbeitet, müssen denen einer digitalen Aufnahme oder Musik entsprechen. Diese Amplituden liegen zwischen 2 mV und 2 V.
Und die Ursache für Verzerrungen ist nicht das, was gemeint ist. Verzerrungen sind die sehr kleinen Amplituden, die Ihr Verstärker technisch nicht verarbeiten kann, und Rauschen hat damit absolut nichts zu tun.

[MT200]

Also ein Verstärker, insbesondere class AB, arbeitet natürlich gerade bei kleinen Amplituden sehr linear. Es gibt nach unten nur die Grenze des Rauschens und der eingekoppelten Störungen, was bei 2 mV am Ausgang auch absolut schon relevant ist. Mit einem Oszilloskop und in einem nicht geschirmten Raum ist sowas aber nicht mehr messbar. Zudem ist da seitens der Quellen schon längst die Grenze erreicht, was nützt die total klirrarme Endstufe, wenn der gesamte Zweig davor ja auch zu den Störungen beiträgt.
Ich vermute tatsächlich ganz extreme Defizite bei den Messungen, dazu kommt völlig mangelndes Grundverständnis was passiert.
2 mV an 4 Ohm ist 1 Mikrowatt. Das sind bei einem normalen Lautsprecher 30 dB auf 1 m. Da wäre auf dem Level des Umgebungsgeräusches Nachts im Zimmer. Somit hat man Klirr im zweistelligen Prozentbereich nur durch die Umgebung.
Man muss das Gesamtsystem betrachten, da sind solche Pegel nicht relevant, der Verstärker wird da aber noch gut arbeiten.

Es scheint mir doch eher Glaube als Wissenschaft...

[Micha_HK]

Danke MT200.

[Audio-Panda]

Ich hätte nicht gedacht, dass Sie sich so gut mit dem Thema auskennen. Jetzt bleibt mir nur noch, Ihnen zu erklären, dass Sie das Thema missverstehen. Na gut, los geht's.

Wie immer geschieht alles zufällig und auf Versuchsstationen. Ich war ein Fan von Elektronenröhren und habe gerne mit ihnen gearbeitet. Meine Lieblingsstufe war eine Differenzverstärkerstufe mit dynamischer Last. Sie konnte mit zwei verschiedenen Versorgungsspannungen betrieben werden: +230 V und -7 V. In einer bestimmten Kombination erreichte ich eine Restwelligkeitskompensation zwischen diesen beiden Spannungen, die als gemeinsame Spannung für die gesamte Stufe diente. Chukhvoni erzielte später etwas Ähnliches, aber ihm fehlte das nötige Wissen, um den Effekt, mit dem er arbeitete, zu verstehen.

Kommen wir zurück zur Elektronenröhrenstufe. Sie zeigte etwas Unglaubliches und erweiterte ihre Möglichkeiten im Umgang mit Amplituden dramatisch. Die Restwelligkeit wurde kompensiert, und das „Tanzen“ als Modulation der gesamten Stufe hörte auf. Dadurch begann die Stufe auf völlig neue Weise zu arbeiten. Es stellt sich heraus, dass wir alle die Funktionsweise von Netzteilen und deren Pulsation missverstehen – es handelt sich nicht um einen spannungsbezogenen, sondern um einen leistungsbezogenen Prozess mit Leistungsabfall, der dazu führt, dass alle Komponenten in der Kaskade während der Verstärkung moduliert werden. Die Schlussfolgerung ist denkbar einfach: Die Leistung analoger elektronischer Geräte hängt von der Qualität ihrer Stromversorgung ab.

Hier beginnt alles … Und was ist mit unserer Stabilisierung und ihren Stufen? Das ist praktisch der größte Fehler in der Geschichte der Elektronik. Es funktioniert nicht und wird nie funktionieren. Alle Spannungsregelungsstufen arbeiten wie eine Wandlerstufe und wandeln ein spannungsbasiertes Phänomen in ein strombasiertes um, was sehr schwer nachzuvollziehen ist. Wie lässt sich das überprüfen? Ich kann es Ihnen sagen: Ich habe vor sechs Jahren versucht, dies zu erklären und Forschung in diese Richtung zu organisieren, aber es hat nicht funktioniert; ich wurde als Bot blockiert.

---

Für DML-Fans gibt es ein neues Video über PC-Lautsprecher. Ein Kollege von mir hat ein sehr interessantes Design entwickelt.

https://rutube.ru/shorts/d8f05d2858e62bb...b3ff/?r=wd

[JFA]

Das ist ja revolutionär.

[MT200]

Mal fernab vom gesamten Kauderwelsch, wäre die Restwelligkeit ein Problem, so träte dieses ja bei den -ach so problematischen- kleinen Leistungen doch gar nicht auf, sondern nur bei hohen Leistungen. Denn bei kleinen Leistungen habe ich keine (nennenswerte) Welligkeit.

Zudem hat eine Halbleiter-Endstufe ein Feedback, was die Welligkeit ausgleicht.

Ein Spannungsfehler wird nur durch eine Komponente in einen Stromfehler umgewandelt, nämlich den Lautsprecher, da dieser über das Ohmsche Gesetz (wir vernachlässigen jetzt mal, dass es natürlich eine komplexe Last ist) aus der Spannung erst einen Stromfluss resultieren lässt.

Ich sehe hier wirklich keinerlei Kompetenzen.

[walwal]

" Ich habe Probleme für alle Lösungen".

[Audio-Panda]

Das ist ja revolutionär.

Vielen Dank, JFA, und Gott schenke Ihnen Geduld mit meiner Geschichte. In so einer Geschichte steckt durchaus auch eine gewisse Vernunft.

Und so schreien alle Labore wegen eines mysteriösen Rauschens, das die elektronische Schaltung verzerrt. Ich nenne es einfach „Kopfrauschen“. Denken Sie mal darüber nach: Eine Amplitude von 2 mV ist die biologische Grenze des menschlichen Gehörs, und wir können nichts darunter hören. Seien wir also realistisch: Bei der Musikwiedergabe brauchen wir genau diesen Wert von 2 mV als reine Amplitude. Das ist mein Ziel – den Verstärker dazu zu bringen, bei 2 mV und dem ersten Watt zu arbeiten. Ganz von vorn anzufangen, mag wie ein wissenschaftliches Projekt wirken. Warum? Niemand außer mir, einem Verrückten wie mir, hat das bisher geschafft. Lange Zeit habe ich versucht, die Netzteile mit elektronischen Filtern zu reinigen. Das Ergebnis war nicht schlecht, aber nicht optimal, da die aktiven Bauteile die Qualität der Stromversorgung und die Leistung des Verstärkers beeinträchtigten.

Ich habe einen Partner, der Musikliebhaber und von Beruf Digitalingenieur ist. Er hat früher mit Normen gearbeitet und kennt sich bestens mit Patentrecherchen aus. Mich interessierte, welche Patente in diesem Bereich entwickelt wurden. Er brachte ein Patent einer NASA-Tochtergesellschaft für ein Netzteil mit Stromkompensation mittels eines geladenen Kondensators mit. Das Patent war bezahlt und lief 2034 aus. Aber das war nicht das einzige Patent; es gab ein älteres japanisches Patent für ein einfacheres, einseitiges Netzteil mit einem Gleichrichterblock, der den Strom zwischen den Netzteilhälften mithilfe eines geladenen Kondensators kompensierte. Dieses japanische Patent lief 2025 aus und war älter als das amerikanische. Das beunruhigt mich nicht; die Idee für ein solches Netzteil wurde mit geringfügigen Änderungen übernommen. Zu unserer Freude ist das amerikanische Patent jedoch qualitativ minderwertiger als das japanische und seit 2025 gültig. Ich habe die Idee lediglich verfeinert und angemeldet. Es ist nicht meine Idee; sie wurde bereits geteilt. Unabhängig davon, ob ich es getan habe oder nicht, stehen wir am Beginn eines neuen qualitativen Wandels im Audiobereich. Wir müssen vieles von dem, was die High-End-Branche vermasselt hat und was ihr nicht gelungen ist, besseren Klang zu liefern, neu aufbauen. Das Einzige, was die High-End-Branche bisher erreicht hat, ist, die Preise ihrer Geräte zu erhöhen.

[JFA]

Mir war klar, dass Ironie nicht ankommt.

Aber an den beiden Patenten bin ich interessiert, Nummern bitte.

---

" Ich habe Probleme für alle Lösungen".

Ich habe sogar Lösungen für Probleme, die es gar nicht gibt!

[MT200]

Das erfinden von Problemen zwecks Verkauf von Lösungen ist der wichtigste Motor der Industrie!

[walwal]

Das erfinden von Problemen zwecks Verkauf von Lösungen ist der wichtigste Motor der Industrie!

So ist es. 

[Audio-Panda]

Das erfinden von Problemen zwecks Verkauf von Lösungen ist der wichtigste Motor der Industrie!

Nun, mal sehen, wer Recht hat und wo die Erfindung des Humoristen liegt.
Ich habe nur die japanischen Patentnummern gefunden, aber das amerikanische Patent und seine Nummer sind nicht im russischen Register eingetragen; es handelt sich um vertrauliche Informationen, daher habe ich sie entfernt.
Die ersten Versuche, eine ideale Energiequelle zu entwickeln, wurden Anfang des letzten Jahrhunderts in Russland unternommen:
   
Das Diagramm des japanischen Patents und seine Nummer. Diese Nummer ist ins Russische übersetzt, aber die Patentnummer ist vorhanden und kann gefunden werden.
                 
Und hier ist das Diagramm des amerikanischen Patents, mit einer klaren Fortsetzung des japanischen Patents. Das Diagramm sieht in Ordnung aus, aber diese Schaltung ist in Bezug auf die Energiequalität dem japanischen Design deutlich unterlegen. Außerdem ist das amerikanische Patent bis 2034 geschlossen, während das japanische seit 2025 offen ist, was besser für Audioanwendungen geeignet ist.
         
Falls Sie sich nicht sicher sind, wie das funktioniert, kann ich es Ihnen erklären. Ich kann Schaltpläne gut lesen, und als ich das sah, war mir sofort klar, dass es sich nicht um einen elektronischen Filter handelte und problemlos funktionieren würde. Zwei Stunden nachdem ich mir die Schaltung zum ersten Mal angesehen hatte, lief sie bereits in einem Versuchsaufbau, und ich nutzte ein Oszilloskop, um alle Funktionen des Netzteils zu verfolgen. Es stellte sich heraus, dass dieses Netzteil mit gut gewählten Bauteilen alles bewältigen kann und jede Last bewältigt.
Ich arbeite schon lange an solchen Dingen und kenne alle Feinheiten dieser Schaltungen sehr gut.

[mechanic]

Das ist ja revolutionär.

Das ist mein Ziel – den Verstärker dazu zu bringen, bei 2 mV und dem ersten Watt zu arbeiten. Ganz von vorn anzufangen, mag wie ein wissenschaftliches Projekt wirken. Warum? Niemand außer mir, einem Verrückten wie mir, hat das bisher geschafft.

Doch, das hat "Papa" Nelson Pass schon vor langer Zeit erkannt, und auch umgesetzt. Zitat von seiner Seite:

"The first watt is the most important watt.” This sentiment has also been expressed by others as “Who cares what an amplifier sounds like at 500 watts if it sounds like crap at one watt?” With this in mind, I created First Watt in 1998."

[MT200]

Es ist im ersten Fall ein Phasenschieber um mit identischer Siebkapazität eine bessere Glättung zu haben (noch besser halt einfach dreiphasig fahren), das Zweite eine Variante der Filterung, halt auch um den Ripple zu minimieren.
Jedes Gerät hat eine Maßnahme die Spannung so zu stabilisieren, wie es nötig ist. Der 100 Hz-Ripple ist Heutzutage eh das kleinste Problem.
Zudem werden moderne Geräte mit Schaltnetzteil versorgt, wo die Ausgangsspannung ohnehin keinen Ripple mehr im Audiobereich enthält.
Und wie gesagt, der Audioverstärker regelt gerade niederfrequenten Ripple sowieso aus.

Das ist alles absolut unspektakulär.
Gute High-End Verstärker haben weitaus bessere Filter, kannst ja auch einfach einen Akku nehmen und so anschließen, dass das Ladegeräte immer beim Ausschalten der Endstufe angeht und beim Einschalten aus. Dann hast gar keinen noch so kleinen Ripple.

[Audio-Panda]

Hier sind die Schaltpläne aus dem japanischen Patent.
   

---

Es ist im ersten Fall ein Phasenschieber um mit identischer Siebkapazität eine bessere Glättung zu haben (noch besser halt einfach dreiphasig fahren), das Zweite eine Variante der Filterung, halt auch um den Ripple zu minimieren.
Jedes Gerät hat eine Maßnahme die Spannung so zu stabilisieren, wie es nötig ist. Der 100 Hz-Ripple ist Heutzutage eh das kleinste Problem.
Zudem werden moderne Geräte mit Schaltnetzteil versorgt, wo die Ausgangsspannung ohnehin keinen Ripple mehr im Audiobereich enthält.
Und wie gesagt, der Audioverstärker regelt gerade niederfrequenten Ripple sowieso aus.

Das ist alles absolut unspektakulär.
Gute High-End Verstärker haben weitaus bessere Filter, kannst ja auch einfach einen Akku nehmen und so anschließen, dass das Ladegeräte immer beim Ausschalten der Endstufe angeht und beim Einschalten aus. Dann hast gar keinen noch so kleinen Ripple.

Das ganze Gerede über den MT200.
Das Schaltnetzteil erzeugt hochfrequentes Rauschen, das den Klang beeinträchtigt. Die Stärke dieses Rauschens beträgt 30 mV oder mehr. Und wir sprechen hier von einer Amplitude von 2 mV.
100 Hz wären zwar akzeptabler, aber 50 Hz sind auch gut, solange man die Restwelligkeit im Auge behält.
Nicht jede Batterie eignet sich für Audio; nur Lithium-Batterien sind wirklich brauchbar.

Superkondensatoren kenne ich und plane nicht, sie im Verstärker zu verbauen. Außerdem habe ich die Klangqualität mit Superkondensatoren und mit einem japanischen Netzteil verglichen – es gab keinen Unterschied, genauso wenig wie bei den technischen Messwerten.
Das sind die Werte, die ich in der Praxis mit dem Verstärker bei den ersten Watt erreicht habe. Derselbe Verstärker, der bei zwei Treffen verwendet wurde, hat eine Restwelligkeit von 0,5 mV. Das bedeutet, dass diese Amplitude tatsächlich in diesem Verstärker vorhanden ist. Zweitens möchte ich wieder auf Röhren umsteigen, und zwar aus folgendem Grund: Ich sah die Möglichkeit, mit Vakuumröhren eine Amplitude von 0,1 mV zu erreichen. Alles darunter ist unter meinen Bedingungen praktisch schwer zu realisieren – man benötigt einen abgeschirmten Raum, wie der MT200 nahelegte.

[MT200]

Halt verschiedene Gleichrichter-Schaltungen mit unterschiedlichen Filtermethoden. Nichts, was nicht jeder LC Filter auch kann, eben die Spannung am Ausgang glätten. Alles schön und gut, aber nichts besonderes...

[Audio-Panda]

Ich sehe, du verstehst mich langsam, aber ich habe noch etwas Wichtiges zu sagen. Ich verstehe es selbst noch nicht ganz, aber ich nutze es schon sehr gut.

Also, folgendes: Seit der Schule haben wir alle ein falsches Verständnis von Strom in Kabeln. Und das beeinträchtigt die Leistung unserer Audiogeräte. Ich habe gelernt, diesen Prozess zu steuern, und es funktioniert ziemlich gut. Wie ich das mache und welche Ergebnisse ich damit erziele, behalte ich vorerst für mich. Theoretisch passt es nicht zu unserem Verständnis von Elektrizität. Daher ist mein Schweigen in unserem Fall von Vorteil. Außerdem wirst du selbst mit den gleichen Netzteilen, die ich dir gezeigt habe, nie denselben Klang aus deinen Geräten herausholen wie ich, und dafür trage ich die Verantwortung. Danke für deine Aufmerksamkeit und Geduld.

Viele Grüße, Valentin.

[JFA]

Es ist im ersten Fall ein Phasenschieber um mit identischer Siebkapazität eine bessere Glättung zu haben

Ich denke, das sind die Schlüsselwörter. Man muss halt Aufwand treiben um eine bessere Glättung zu erzielen. Wo der Aufwand dann steckt ist ja erstmal egal. So ganz unaufwändig sieht mir das ja nicht aus...

Und diese 2 mV bis 2 V machen mich echt fertig. Was ihm da durch den Kopf geht weiß ich auch nicht.

[Audio-Panda]

MT200, bist du dir sicher, dass ein LC-Filter für deinen Verstärker geeignet ist? Das ist naiv und unrealistisch. Jeder LC-Filter oder jede RC-Übergangskette zwischen den Stufen verursacht Phasenprobleme. Genau das habe ich in meinem Verstärker nicht.
Probier doch mal diese Netzteile aus, dann wirst du sehen, dass sie wie Filter wirken. Der Ladekondensator glättet Störungen aus dem Netzteil und gibt sie dann als saubere Energie weiter. Die Frage ist: Welchen Zweck hat dieser LC-Netzfilter?