Grundrauschen

Oh je, da hat sich wohl ein Berufsschullehrer oder SAE-Dozent ein wenig zu sehr vom durchschnittlichen Verständnisniveau seiner Schüler leiten lassen...

- Abschirmbleche schützen vor allem vor elektrischen Einstreuungen (Knackser, Sirren wie etwa bei onboard-Computersoundkarten) und u.U. Brummen (magnetische Einstreuung auf Übertrager und Leitungen), Rauschen entsteht hauptsächlich in den Bauteilen im Gerät. Man könnte höchstens mittelbar sagen daß bei einem gut abgeschirmten Gerät auch eine höhere Qualität der Bauteile (--> rauscharme OP's) zu erwarten ist.
- Sicher wird bei hochpreisigen Geräten mehr auf das Rauschverhalten geachtet, aber das kann man auch nicht als unmittelbare Abhängigkeit definieren. Bei manchen Geräten werden vom Hersteller die Prioritäten einfach anders gesetzt, so daß z.B. ein Mackie 8-Bus Pult deutlich weniger rauscht als die größenmäßig entsprechende, wesentlich teurere Soundcraft-Konsole. Dafür kann man letztere aber mit auf Tour nehmen ohne daß sie nach einem halben Jahr auseinander fällt...
- Niederohmige Schaltungstechnik verbessert den Signal-Rausch-Abstand, erzeugt aber auch mehr Abwärme. Den Umkehrschluß halte ich aber aufgrund der Vielfalt von Geräteausführungen (SNT/konventionell, verschiedene Generationen von Analog/Digitaltechnik, Gehäusegröße/Packungsdichte in Mehrfach-/Kombigeräten) für eine sehr gewagte Verallgemeinerung.

Zitat von "nouve

* Je wärmer das gerät wird, desto geringer ist wahrscheinlich sein grundrauschen
*Je besser ein gerät mit metallgehäuse oder Schirmblechen abgeschirmt ist, desto geringer ist sein Grundrauschen
*Je teurer ein gerät ist, desto geringer sein Grundrauschen.

Juhu, ich werd auch Fachkraft für ..... :oops:

Okay Spass beiseite!!

zu 1)
Mal überlegen..... Ein Transistor hat diverse Schichten in denen sich freie und quasi freie Ladungsträger befinden. Diese quasifreien können bei Erwärmung besser bewegen, d.h. die Eigenleitfähigkeit steigt bzw. der Widerstand des Transistors sinkt. Dadurch wird die Dynamik erhöht. Der Beweis steht bei mir im Arbeitszimmer ein Phillips CD304 MKII. Ein Uralt CD Player mit (!) Kühlkörper. Man hört auf einer relativ guten (nicht mal High End) Hifianlage den Unterschied, ob das Ding gerade an ist oder eine Nacht geheizt hat. Dito mit diversen Verstärkern im Hifi Bereich. Warum der Lüfter, weil beim PA im Gegensatz zur Hifi soviel Wärme erzeugt wird, das man die wegschaffen muß. Nochmal auf die Eigenleitfähigkeit zurück....Beschaltest Du einen Leistungstransistor mit einem konstanten Strom und würdest Ihn nicht kühlen so würde der Widerstand des Transistors sinken der Strom würde steigen und der Transi würde wieder wärmer werden und durchbrennen - ohne an der Schaltung was zu verändern. Daher fndet man in den Transikurven auch immer die Angabe der Temperatur.

Ob dadurch allerdings das Grundrauschen geringer oder größer wird...da muß ich auch passen, ich könnte mal in meinen UNI Unterlagen nachschauen. Aber eins ist sicher je wärmer desto besser klingt er.

Zu 2)

Blödsinn!! Nur weil ich eine Platine mit guten Bauteilen in ein Metallgehäuse packe habe ich nicht weniger Grundrauschen!!!!! Das Rauschen kommt von den Bauteilen und nicht von außen - kann mich da meinem Vorschreiber nur anschließen, das Metallgehäuse ist für Knacken und Induktive bzw. EM Einstrahlungen zuständig!!

zu 3) GRÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖÖLLLLLL

Ich bau ne Hobbykiste, packe die in ein wunderschönes Gehäuse und verticke die zu horenden Kursen - was hat das mit der Physik von Bauteilen zu tun?????? Nix. Das ist ein Frage des Produktmanagements und des Marketings. Wo will ich mein Produkt im Markt plazieren.
Allerdings im Hifi High End Bereich z.B. bei Accuphase oder Burmeister, da werden OPS und andere aktive und ich glaube auch die passiven Bauteile "Handverlesen". D.h. es werden rauscharme und genau zueinander passende Bauteile genommen. Das macht dann natürlich den Preis aus. Ein großteil ist aber auch für den Namen da!!!

Ich hoffe ich konnte etwas helfen

Detto

Naja, zu 2. wäre evtl. noch anzumerken,daß Transistoren doch etwas unter den folgen Radioaktiver Strahlung leiden, was die Rauschärme angeht. Und eine leichte Gammastrahlung ist sicherlich überall vorhanden.
Ob allerdings ein dünnes Stahlblech soviel Einfluß auf Rauschärme hat, oder man gleich mehrere Zentimeter dicke Bleiplatten verwenden sollte wage ich doch stark zu bezweifeln... :roll:

Wenn man die auf dem Markt befindlichen Geräte sieht, ist sicherlich auch 3. richtig, da die Mehrzahl der teureren Geräte auch wesentlich besser klingt und weniger rauscht. Allerdings ist da wohl wirklich Ursache und Wirkung vertauscht. Ist ja auch manchmal nicht so einfach wie mit dem Huhn und dem Ei....

EDIT: Komma entfernt. Mal sehen, wer's findet...

... jedes elektronische Bauteil rauscht.

Die Rauschspannung sinkt mit der Temperatur (... darum werden Verstärker, die schwache Signale von Radioteleskopen verstärken sollen, gekühlt !).

Übrigens: Auch der Schall in der Luft ist begleitet von Rauschen (durch thermische Bewegungen der Luftmoleküle) - die Intensität liegt allerdings unterhalb unserer Hörschwelle.

DJ Detto: ich möchte mal sehen wieviele von deinen kisten du so verkaufst
es gibt meist einen zusammenhand zwischen klang, sound, rauschen und preis.
ich habe hier einen urei compressor stehen. der hat deutlich weniger knöpfe als ein behringer, ist aber locker gebraucht so das zehnfach von behringer neu wert
es ist selten so, das man in einer preislichen region deutliche ausreißer nach oben oder unten findet

Also sowas in einem Fachbuch zu schreiben halte ich absolut für eine Frechheit.
Erinnerung an die Vorlesung "Signaltheorie": Das rausche beruht auf der Brownschen Theorie und nimmt daher bei steigender Temperatur zu (ja, ich weiß, es gibt noch mehr Rauschquellen)

Nach langem Grübeln hab ich die Lösung für das Rauschphänomen:
Keiner hat bislang was über die tatsächlichen Temperaturen und den Zusammenhang mit dem Rauschen gesagt...
Ab ein paar Hundert Grad ist die Wahrscheinlichkeit, daß auch ein Bäh... Gerät rauscht im Grunde relativ gering... :oops:

...so viel zum Thema Grundrauschen...
und ab auf Tauchstation...

Die thermische Rauschleistung P (die man als erste Näherung für das Eigenrauschen jedes Audiogerätes betrachten darf) berechnet sich zu
P=kTB
mit der Bandbreite B in Hz und der absoluten Temperatur T in Kelvin. k ist die Boltzmannkonstante (k=1,83 10^-23 J/K).
Es gilt also:
- je größer die Bandbreite, desto stärker das Eigenrauschen (schade...)
- je höher die Temperatur, desto stärker das Eigenrauschen.
Am absoluten Nullpunkt rauscht kein Gerät mehr
Vergleichen wir einfach mal "warme" und "kalte" Geräte, also z.B. eine Betriebstemperatur von 80°C = 353 K mit vielleicht 40°C = 313 K. Das um 40° wärmere Gerät hat eine um 353/313=1,13 größere Rauschleistung. Dies entspricht gerade mal einem Pegelanstieg von
10 log(1,13) = 0,5 dB.....
Also mal zusammengefasst: theoretisch hängt das Rauschen von der Temperatur ab. Praktisch nicht (außer man macht seine Aufnahmen im Hochofen). Ein sehr guter Hersteller schafft es, die technischen Daten seines Gerätes an die physikalische Grenze (nämlich das thermische Rauschen) zu bringen, weniger geht nicht.

In diesem Sinne, weiter auch viel Spaß und wenig Rauschen:
TG

ps: die Ausgangsimpedanz eines Gerätes hat Einfluss aus das Rauschen. Niedrige Impedanzen sind günstig: Der Widerstand geht ebenfalls linear in die Rauschleistung ein, und hier sind prozentual größere Änderungen möglich als bei der Temperatur.

Zitat von "Prof. Thomas Görne"

Am absoluten Nullpunkt rauscht kein Gerät mehr

Leider funktioniert da auch kein Transistor mehr... über Röhren brauchen wir gar nicht erst nachzudenken.

also müßt ihr eure Behringer-Kästchen nur mit flüssigem Stickstoff kühlen, dann sind sie High-End

Zitat von "ADMIN"

Leider funktioniert da auch kein Transistor mehr... über Röhren brauchen wir gar nicht erst nachzudenken.

q.e.d

es rauscht nicht
Fränkie

Zitat von "nouve"

Allerdings gibt es ein paar dinge, die auf ein rauscharmes Analoggerät hinweisen können.
* Je wärmer das gerät wird, desto geringer ist wahrscheinlich sein grundrauschen

Das ist falsch im Sinne des oben beschriebenen, er meint das anders.

"normale" Verstärkerzüge sind in AB Technik aufgebaut. Das erklärt sich für Laien etwa so: Halbleiter haben eine Schwellspannung, unterhalb davon reagieren sie garnicht. Deswegen bekommen sie (kein signal liegt an) eine vorspannung, bei stromverstärkung nenn es Ruhestrom ! Dieser ist so ausgelegt das der Halbleiter sich oberhalb dieser Schwelle befindet und nun auf signalchen jeder Größe reagieren kann.
Je dichter man an dieser Schwelle ist mit dem Ruhestrom, desto höher ist der mögliche Signalhub. Nur ist dieser "Nahbereich" nicht so schön linear wie weiter oben, es kommt zu Nichtlinearitäten, Zerrungen. wegen der hohen verstärkung dabei ist auch der rauschpegel "hoch".
Wenn der Ruhestrom kleinstmöglich gewählt wurde nennt man das "B-Betrieb". Er gewährleistet optimale Lesitungsausbeute bei guter qualität.

High End.
Das Halbleiterchen bekommt nun einen höheren Ruhestrom angelegt und ist mehr als 1/4 durchgesteuert ohne daß signal anliegt. Somit ist
1.) die Verstärkung geringer
2.) der mögliche Signalhub geringer
3.) es befindet sich hochlinearen Bereich seiner Kennlinie und liefert oberste Güte ab !

das nennt man den Class-A Betrieb.

Class A Geräte sind mit allen Schikanen der Technik konstruiert da sie eh sauteuer sind, dazu gehören Konstantstromquellen anstelle simpler Widerstände und vieles mehr, ebenso werden sie nur mit selektierten und extrem rauscharmen Halbleiterchen aufgebaut, ausschließlich rauscharme Metallfilmwiderstände usw .

Der hohe Ruhestrom den Class-A Systeme aufweisen wärmt sie an, er wird komplett weggekühlt. Und genau daher kommt die Behauptung ein wertiges Gerät erkennt man an seiner Wärme

Als namhaftesten Hersteller dieser Familie nenn ich hier mal die Fa. ACCUPHASE. Ihre Amps bilden quasi die Referenz des Hochgenußes, darüber kommt nichts mehr. Das gilt auch für die Preise.
wers wissen will, http://www.accuphase.com/a-60_e1.htm
das genannte gerät hat übrigends für seine 2x60 watt einen 1kW-Trafo zum erzeugen von Abwärme...

Diese Geräte sind durchgehend gleichstromgekoppelte Class.A Amps mit einer Abwärme die in kalten wintertagen noch handschuh ersparen kann. Und sie klingen göttlich, bei allerniedrigsten Rauschpegeln !

Hallo,

jetzt will ich nur auch meinen Senf dazugeben.

Zunächst einmal ist die Betriebsart im wesentlichen nur für Leistungsverstärker interesssant, da nur bei diesen ein größerer Teil der Kennlinie durchfahren wird (nicht Klein- und Großsignalverstärkung in einen Topf werfen).
Unabhängig von ihrer Betriebsart sollten Leistungsverstärker aber nicht vernehmlich rauschen.
Davon abgesehen ist eine hochwertige Endstufe sowohl mit A- als auch mit B-Betrieb möglich (siehe McIntosh MC30 ... MC275). Komisch, Hififreaks wollen alles im A-Betrieb haben ...und kaufen sich alte McIntosh.

Die OPV, die in Mixern vertan sind, arbeiten in ihren Ausgangsstufen im A- oder bestenfalls AB-Betrieb, sind außerdem stark gegengekoppelt.
Ansonsten wird, um das Rauschen klein zu halten, auch der Strom durch die Anfangsstufen klein gemacht.

Den ganzen Schickimicki, der sich Haient nennt, kann man sich sparen.
In der Funkschau war ein Artikel über einen Mikrofonverstärker drin, der bis auf etwa 0,5dB an das physikalisch mögliche Rauschminimum herankam.
Das Ganze ist auch nicht mit irgendwelchen Superduperbauteilen aufgebaut, die Schaltung ist recht konventionell gehalten.
Einfach mal Funkschau 22/1986 wälzen.

MfG

DirkB

ich hab solch ein ding auch nicht...
Bei Vorstufen gilt die alte Weisheit weniger ist mehr.
A Technik ist grade in Vorstufen ein Thema erster Ordnung. Man verzichtet dann auf die OPs ganz und baut es mit gegeneinander verschalteten Kaskoden auf die über eine FET-Konstanstromquelle im A Betrieb gehalten werden. Teils auch als simpler Spiegelverstärker bei dem der Fußwiderstand gegen Konstantstromquelle getauscht wurde. Solche Dinger ackern meist um 20mA Ruhestrom, das ist einwandfrei A-Betrieb im Kleinsignalbereich. Besonders ätzend daran ist daß man die Halbleiterchen paarweise selektieren muß auf gleiche Verstärkung, zudem werden sie thermisch gekoppelt.
Wer mal einen Kanalzug aus einer Heritage begutachtet hat erkennt es dort genauso wieder, es kommt also nicht nur in hifi vor
Ich rede grade von symetrischer _Signalverarbeitung, nicht so ein gebilde das mit extrem hochohmigen widerständen hantiert. ich war 86 noch Kind, hab also diese Funkschau nicht
Ich weis aber was du meinst. Das teil ist für Bühnenzwecke ungeeignet weil keinen hohen Aussteuerbereich hat, zudem ist der ausgang mit >25k zu belasten was auch schwer realisierbar ist ohne da wieder rumzurauschen.

letztendlich gehts auch noch mit speziellen kleinröhren im A Betrieb. Man trifft sie meist in Studiomics oben im Kopf.

Hallo Manuela,

da meinen wir bestimmt was Grundverschiedenes.
Der von mir angesprochene Verstärker ist für Studioanwendungen entwickelt worden, sein Ausgangsscheinwiderstand liegt selbst bei 15kHz nicht höher als 29 Ohm, bei Ausgangspegel 1,55V sind auch 18dB Übersteuerungsreserve vorhanden.
Ein- und Ausgänge sind selbstverständlich erdfrei symmetrisch.

MfG

DirkB

den schaltplan hätte ich gerne, sowas brauch ich

Dann PN mir mal deine email-Adresse, ich schick Dir die Scans.

MfG

DirkB

ein wirklich faszinierendes Konzept, vor allem der 2te FET vorne hats mir angetan (Verbindung von Drain und source..)
Das NE5534A ist nix neues, das ist für solche Taten hinreichend bekannt. Insofern also keine Innovationen. Ein wesentlicher Trick ist der Eingangstrafo, er transformiert herauf und wird dann mit FET belastungslos abgegriffen. Daß das BC264 solch niedrige Rauschwerte zeigt find ich beachtlich. Die Filter sind Spielerei, für sowas hat man heute EQs.

trotzdem: das ist klasse !
manko: die hochspeziellen Trafos und der Schalter sind nur schwer zu besorgen.

Hallo,

der Dreh- und Angelpunkt sind eben genau die Trafos, ohne diese erreicht man den Fremdspannungsabstand nicht.
Weiß nicht, ob man die nachbestellen kann. Das Layout könnte man ja ansonsten schnell in Eagle oder so was ähnlichem zusammenknispeln.

MfG

DirkB