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Messung an Amps: Warum klingen manche so schlecht...

  • docjordan
  • 13. August 2006 um 17:34
  • docjordan
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    • 13. August 2006 um 17:34
    • #1

    Hallo,

    wir haben ein Tutorial zur Leistungsmessung an Amps verfaßt, da es viele Fragen dazu gab.
    Als Testobjekt dient ein china Amp der Sorte "Futuretec" (2x650W RMS)
    An Ausgangsleistung mangelt es nicht. Allerdings deckt sich der
    Klangeindruck mit den Messungen.

    Das Tutorial (10s) findet Ihr unter
    http://www.dr-jordan-design.de/Download/examples_PA_futuretec.pdf

    docjordan

    Akulap by https://www.dr-jordan-design.de

  • ukw
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    • 13. August 2006 um 21:34
    • #2

    Ja nun, nette Bilder, aber die Frage " Messung an Amps: Warum klingen manche so schlecht..." ist nicht wirklich geklärt.

    Zitat

    This power amplifier reaches the specified output power. But the distortion is high, especially
    for lower levels, which is typical for such simple circuit design.

    Die linearen - und nicht linearen Verzerrungen an den Lautsprechern sind bedeutend höher.

    Ein 4 Ohm Hochlastwiderstand ist eine völlig unkritische Last für ein Verstärker. Eine Passiv Box ist da schon viel kritischer.
    Warum wurde die Leistungsbandbreite oder der Phasengang nicht gemessen?
    Oder gar der DF vs. Output?

    ... for a few dB's more . . .

    Merkel's Kommentar zu Finanzminister Schäuble und den 100.000,- DM

  • docjordan
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    • 13. August 2006 um 21:57
    • #3

    Die klassischen Parameter wir Klirrfaktor, Frequenzgang etc.
    erfassen das nichtlineare dynamische Verhalten eines Verstärkers, insbesondere mit komplexen Lasten nur unzureichend.
    Die Entwicklung von psycho-akustischen Modellen, die diese Effekte erfasst und automatisch "gut und schlecht klingend" erfasst steht erst am Anfang.
    Bespielsweise klingen die starken Verzerrungen eine Röhrenamps "warm" und TIM-Verzerrungen einer A/B Endstufe weniger gut.

    Daher muss man schon vorsichtig sein von einem Klirrfaktor auf den Klang zu schliesen (wobei Lautprecher hier in der Tat im Allgemeinen den größten Anteil haben).

    Die Messungen sollten vielmehr die typischen Eigenschaften eines solchen Amps zeigen, bei geringen Pegeln, scheppert der schon ganz ordentlich.

    Hier ging es auch darum, mit kurzen Bursts die Ausgangsleistung im Bereich 1KW zu messen, obwohl die Lastwiederstände nur ca 50W Dauerleistung aushalten.

    docjordan

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  • docjordan
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    • 13. August 2006 um 22:24
    • #4

    noch ein Nachtrag:
    Unser Signalgenerator kann das Signal stufenlos verzerren. Hier kann man
    dann mit einem Doppel-Blindtest herausfinden, welchen Klirrfaktor man noch
    hört....
    Diese Werte kann man aber auch sehr schön aus den Verdeckungskurven ala Zwicker ermitteln (Quelle: Zwicker, Fastl: Psycho acoustics "Der Klassiker")
    Ein sinus mit 1kHz 80dB maskiert z.B. die erste harmonische unterhalb von 50dB. D.h. ein Klirrfaktor >30dB =3% hört das Durschnittsohr nicht.
    Dies gilt aber nur für diesen speziellen Fall, bei Musik sieht das wieder anders aus....

    docjordan

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  • Kracky
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    • 14. August 2006 um 10:44
    • #5

    Da wärest du ja der Ideale gesprächspartner für unseren MK der uns allen doch bewiesen hat das Endstufen eben nicht klingen!

    http://www.party-pa.de/phpBB/viewtopic.php?t=44806

    In meinem Lexikon fehlt das Wort unmöglich!

    ASR Computer & PA Technik
    André Ruhnau
    Rosenstr.6
    78598 Königsheim

  • AlphaC
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    • 14. August 2006 um 15:17
    • #6

    so als einwurf zwischendurch: ganz gleich ob man die verzerrungen hört oder ob sie vom speaker maskiert werden.... eine markenendstufe erreicht ihre nennleistung bei 0,1% THD und nicht bei 1,4% (das mehr-als-zehnfache....!). damit ist ein markenamp selbst bei volllast nicht "hörbar" - anders bei diesem china-dings - bei ungünstigen bedingungen kann man durchaus die endstufe verzerren hören - was bei einem nicht-röhrenamp eindeutig nicht sinn der sache ist....

  • manuela
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    • 14. August 2006 um 15:39
    • #7
    Zitat von "docjordan"

    noch ein Nachtrag:
    Unser Signalgenerator kann das Signal stufenlos verzerren.

    Das können diese Soundkarten alle :lol:
    Mich würde ja echt mal ein Vergleichsmessen all dieser Softwarelösungen gegenüber dem üblichen Hardwareequip von R&S interessieren.
    Ansonsten - siehe ukw - wen interessiert bitte ein rein ohmscher Shunt?
    Allerdings wird der Spritverbrauch von Autos ja auch nur auf ebener Autobahn und bei Windstille ermittelt.

    die Feuerzeuge der Gäste sind kleine Sterne die am Himmel unseres Alltags weiterleuchten.

  • docjordan
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    • 14. August 2006 um 18:51
    • #8

    Letzlich nutzen Systeme wie R&S oder Audio Precision auch AD DA converter und Signalverabeitung. Soundkarten haben die Spielzeugzeit längst verlassen und manche lassen selbst einen AP verblassen, einfach deswegen weil AP ihre Hardware für ein Produkt festzurren muessen und nicht mehr die allerneueste Wandlertechnologie verwenden können. Klarer Vorteil geschlossener Systeme wie des AP ist die eingebaute Kalibrierung. Letzlich kommt dann jedoch der Preis dazu. Dies führt dazu, das namhafte Hersteller in ihren Produktionsstrassen APs durch mehrere Software basierte Systeme erweitert haben und so gleiche Meßwerte zu einem Bruchteil des Preises erhalten ;)

    docjordan

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  • ADMIN
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    • 14. August 2006 um 22:49
    • #9
    Zitat von "Kracky"

    Da wärest du ja der Ideale gesprächspartner für unseren MK der uns allen doch bewiesen hat das Endstufen eben nicht klingen!

    Nicht ganz: MK steht auf dem Standpunkt, dass Endstufen schon unterschiedlich klingen können, sich dann aber durch Messungen auch eindeutige Unterschiede nachweisen lassen.

    Bitte keine fachlichen Fragen per PM - Inhaber von dBmess

  • Sound-Klinik
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    • 14. August 2006 um 23:11
    • #10
    Zitat von "ADMIN"

    MK steht auf dem Standpunkt, dass Endstufen schon unterschiedlich klingen können, sich dann aber durch Messungen auch eindeutige Unterschiede nachweisen lassen.


    ... der Knackpunkt liegt bei den (komplexen) Lautsprecherlasten.

    Eine "gefällige" (unkritische) Lautsprecherlast bringt auch einfach gestrickte Amps nicht so sehr in die Bredouille ... bei "heiklen" Lasten kann die Sache dann ganz anders aussehen.

  • docjordan
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    • 15. August 2006 um 07:52
    • #11

    Ich kann dem nur zustimmen. das Problem ist das es keine
    standardisierte Last gibt, die einen Verstärker ins Schwimmen bringt.
    Ein Lautsprecher geht auch nicht (zumindest nicht ohne schalltoten bzw. Refernz-Raum).

    Daher nimmt man erstmal einen ohmschen Widerstand. Zur Bestimmung der maximalen Ausgangsleistung, Rauschpegel etc. ist das OK.

    Bei Klang von PA-Endstufen würde mich mal interessieren ob es da nachvollziehbare Doppel-Blind Tests gibt. Denn neben psycho-akustischen Efekten spielen auch psychologische Efekte eine wichtige Rolle.

    Im Hifi-Hi-end Bereich wurde mal eine berühmte "Studie" gemacht, die Leute mit den "goldenen Ohren" wurden alle eingeladen. (Witzigerweise haben sich diese Leute bei den Tests fast in die Haare bekommen)
    Gehört werden sollten Unterschiede an unterschiedlichen Pressungen! an CDs. Es kamen naturlich die schönsten Unterschiede heraus. Mit den üblichen blumigen Beschreibungen. Was die Tester nicht wußten, die Signale waren identisch, (von Hochwertigen Wandlern von Festplatte abgespielt) .... ;)

    Daher sind manche Dinge nicht immer objektiv fassbar und dies ist auch gar nicht im Sinne der Hersteller. Man stelle sich nur vor, es gebe einen objektiven, automatisiert erfassbaren MQI (Music Quality Index)

    docjordan

    Akulap by https://www.dr-jordan-design.de

  • Sound-Klinik
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    • 15. August 2006 um 08:40
    • #12
    Zitat von "docjordan"

    Im Hifi-Hi-end Bereich wurde mal eine berühmte "Studie" gemacht, die Leute mit den "goldenen Ohren" wurden alle eingeladen. (Witzigerweise haben sich diese Leute bei den Tests fast in die Haare bekommen)
    Gehört werden sollten Unterschiede an unterschiedlichen Pressungen! an CDs. Es kamen naturlich die schönsten Unterschiede heraus. Mit den üblichen blumigen Beschreibungen. Was die Tester nicht wußten, die Signale waren identisch, (von Hochwertigen Wandlern von Festplatte abgespielt) .... ;)


    ... einen ähnlichen Test machte mal die Zeitschrift "ct" ... es ging um hörbare Klangunterschiede zwischen CD- und MP3-Wiedergabe - wobei sehr hochwertige DA-Wandler und HighEnd-Komponenten der Referenzklasse eingesetzt wurden. Das Ergebnis war, daß selbst gestandene Testredakteure "Probleme" hatten. :D

    Zitat von "docjordan"

    Daher sind manche Dinge nicht immer objektiv fassbar und dies ist auch gar nicht im Sinne der Hersteller.


    ... neben psychoakustischen Phänomenen spielt die persönliche Verfassung und Stimmung (gutgelaunt - oder genervt nach 4-stündiger Autobahnfahrt mit Staus ...) eine gravierende Rolle bei der Beurteilung von "Klang".
    Selbst erfahrene Toningenieure würden das gleiche Mehrspurmaterial morgen anders "richtig" als heute abmischen.

    Jeder erfahrene LS-Entwickler und Tontechniker hat da sicher seine Rezepte, um äußere Einflüsse möglichst zu minimieren und das eigene Gehör von extremen Hörtendenzen (ggf. verursacht durch Stress etc.) in die Nähe einer Art "Null-Lage" zu bringen.

    Ebenso spielt die persönliche Erwartung (... durch Vorurteile gegenüber bestimmten Herstellern, Gehäuseprinzipien, Philosophien) eine erhebliche Rolle - ein Test-Redakteuer sagte mir mal: "Viele Leute hören sowieso nur das, was sie sehen ...".
    Hierzu ein Beispiel: Wenn ich VOR DEM HÖREN eine LS-Messung mit Überhöhungen oder Senken zeige, dann "hören" viele diese auch bei einer vorgeführten LS-Box ... selbst wenn die gezeigte Messung nichts mit dieser Box zu tun hat (... selbst schon ausprobiert - es funktioniert !). :?

    Ich habe in vielen Jahren die Erfahrung gemacht, daß alle diejenigen, die Messungen teilweise oder generell ablehnen und sich vehemment auf (angeblich) "zahlreiche begeisterte Hörer" auf wie auch immer inszenierten "Vorführungen" berufen, einfach nur Angst haben, daß ihre Wunderkisten als ganz normale LS-Boxen mit systembedingten Schwächen entlarvt werden (... der "Wunderheilerstatus" wäre allerdings dahin ...).
    Sowas gibt es heute ... sowas gab es schon vor Jahrzehnten ... und sowas wird es auch künftig geben.
    So lese ich auch in einigen Fachzeitschriften immer seltener die Texte, sondern überfliege oft nur die Messungen.

    Wirklich objektiv sind nur präzise Messungen ... das Gehör erreicht diese Reproduzierbarkeit nie zu 100 %. Jahrelanges Training bringt einen selbst wenigstens etwas in die Nähe ... :wink:

  • AlphaC
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    • 15. August 2006 um 12:32
    • #13

    SK & doc: Volle Zustimmung :!:

  • manuela
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    • 15. August 2006 um 13:21
    • #14
    Zitat von "docjordan"

    Daher nimmt man erstmal einen ohmschen Widerstand. Zur Bestimmung der maximalen Ausgangsleistung, Rauschpegel etc. ist das OK.


    Jetzt klemm den mal an einen Class D mit einem typ. Wirkungsgrad von 90%, 500W. Du wirst etwa 50W Abwärme bekommen.
    Nun häng mal eine richtig komplexe Last dran, eine SLS980, und gib ihr 500W. Wie hoch ist die Abwärme am Kühlschacht nun, und die Effizienz?

    Im übrigend ist ein Reinheitsgebot für Endstufen längst überfällig !
    Es müßte dringendst festgelegt werden was da drin sein darf und was nicht, dann klappts auch mit den Messwerten :wink:

    die Feuerzeuge der Gäste sind kleine Sterne die am Himmel unseres Alltags weiterleuchten.

  • docjordan
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    • 25. August 2006 um 16:31
    • #15

    Bei dem Futurtec-Amp war auffällig, dass die Verzerrungen mit steigendem Pegel zunaechst abnahmen, um dann in die Sättigung zu kommen.
    Insbesondere bei kleinen Pegeln traten drastische Verzerrungen auf (3%), die auch sofort hörbar waren.
    Daher haben wir diesen Amp nochmal genauer untersucht. Wie erwartet zeigen sich deutliche Übernahmeverzerrungen. Dieser Verstärker war vermutlich überhaupt nicht abgeglichen.
    Daher haben wir den Amp kurz aufgeschraubt und behutsam (mit laufender Klirranalyse) den Arbeitspunkt leicht verstellt. Und siehe da, das Gerät arbeitet jetzt sehr vernünftig. Wohlgemerkt es ging klanglich nicht um Nuancen....
    Vermutlich haben die Chinesen dort noch Einsparpotential entdeckt, indem auf ein Abgleich verzichtet wird (Immerhin waren Potis eingelötet).
    Insgesamt zeigt dies Beispiel sehr schön, das mit geringem Budget durchaus kräftige Endstufen hergestellt werden können, aber die Grenzen des Rotstiftes sind auch zu erkennen.

    Die neuen Messwerte sind in dem Update des Dokuments enthalten.

    Hier noch eine Warnung: Bei internen Spannungen von +-120V sind Tests und Abgleicharbeiten an Endstufen nur mit der notwendigen Sachkenntnis und Vorsicht möglich. Im günstigsten Fall raucht bei falscher Bias-Einstellung nur ein Endtransistor ab. Im anderen Fall gibt das durchaus Brandblasen.
    Diese Geräte sind kein Spielzeug.

    docjordan

    Akulap by https://www.dr-jordan-design.de

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