16.01.21 - #44
Chassis in Schallwand versenken

Frohes neues Jahr 2021 wünsche ich Euch! :)

Heute möchte ich Euch ein paar Möglichkeiten zeigen, wie man Lautsprecherchassis auf/in der Schallwand versenken kann.

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1) Nicht versenkt
Das Chassis wurde einfach auf die Schallwand montiert


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2) Vollständig versenkt
Das Chassis wurde um die Materialstärke versenkt und auf einer hinter der Schallwand aufgeleimten Platte montiert


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3) Doppelte Schallwand
Die Schallwand wurde aus zwei Platten zusammengeleimt wobei die vordere Platte der Höhe des Korbrandes des Chassis entspricht


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4) Eingefräst
Mit einer Oberfräse wurde in der Schallwand eine Nut gefräst welche der Höhe des Korbrandes des Chassis entspricht


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5) Rückseitig montiert
Hier wurde das Chassis einfach von hinten an die Schallwand geschraubt

Danke @Scirazza für den Hinweis auf Möglichkeit 5 ;)


01.12.20 - #43
Class-D Verstärker und warum sie nicht "digital" sind

Nur all zu oft liest man, dass jemand auf der Suche nach einem "Digitalverstärker" oder einer "digitalen Endstufe" ist.
Doch muss gesagt werden: Ein solches Gerät gibt es nicht.

Leider hat sich diese Begrifflichkeit, die falscher nicht sein könnte, fest in den Köpfen einiger Mitglieder der HiFi-Gemeinde eingebrannt, ähnlich wie der Mythos, dass die Belastbarkeit der Boxen in irgendeiner Form "wichtig" wäre...
Ich möchte hier versuchen, in ein paar Absätzen das Thema zu umreißen und mit einfachen Formulierungen zu begründen, warum solche Class-D Verstärker (auch Schaltverstärker oder PWM-Verstärker gennant) nichts mit "digital" in irgendeiner Form zu tun haben.
Dabei werde ich mich umgangssprachlichen Ausdrücken bedienen, wodurch dieser Blogeintrag bitte nicht als wissenschaftlich angesehen werden soll.

Was sind digitale Signale bzw. Digitaltechnik?
Digital, umgangssprachlich verwendet, ist eigentlich ein anderes Wort für "Datenstrom".
Es gibt nur zwei Zustände, 0 oder 1 (das binäre System) die in zeitlich immer gleichen Abständen verarbeitet werden (man spricht von einer Taktfrequenz, z.B. 96/192kHz).
Diese Daten (eine lange Abfolge von 0 und 1) werden in ein Protokoll verpackt (ein spezifisches Format) und von Microcontrollern ausgegeben und gelesen.

Was sind analoge Signale?
Analog bedeutet einfach ausgedrückt "variable Spannung".
Im Home-HiFi-Sektor ist dies der Bereich von (i.d.R.) 0mV bis 770mV.
Dazwischen gibt es unendlich viele Werte mit unendlich feinen zeitlichen Abständen("keine" Taktfrequenz).
Diese variablen Spannungen werden von Transtoren und Operationsverstärkern ausgegeben und weiterverarbeitet.

Bezogen auf HiFi und Tonsignale, z.B. bei einem Bluray-Player mit digitalem Coax-Ausgang und einem klassischen HiFi-Verstärker mit analogem Cinch-Eingang, sind diese beiden Signalarten nur durch den Einsatz von Konvertern (DAC/ADC) miteinander kompatibel: Unterschiede & Kompatibilität von Audio-Schnittstellen

Was ist nun eine (vermeintlich) "digitale Endstufe"?
Eine Endstufe die nach dem Class-D Prinzip arbeitet, wobei das "D" nichts mit digital zu tun hat sondern einfach der nächste freie Buchstabe war, arbeitet nach dem PWM-Prinzip (Elektronik-Kompendium - Pulsweitenmodulation).
Dabei dienen sehr schnell schaltende Transistoren dazu, die interne Betriebsspannung der Endstufe mit sehr hoher Frequenz zu zerhacken. Üblich ist eine Frequenz von z.B. 200kHz.
Die Höhe des analogen Eingangssignals steuert nun wie lange die Transistoren die volle Spannung (Impuls) oder eben keine Spannung (Pause) durchlassen. Dabei sind die Längen dieser Impuls- und Pausenzeiten im Gegensatz zur echten Digitaltechik nicht immer gleich sondern völlig variabel. Die daraus entstandene, zerhackte und "digital" anmutende Spannung wird zu guter Letzt mit Hilfe eines Tiefpassfilters wieder in eine als analoge Wechselspannung zu betrachtende Form gewandelt und an die Lautsprecher abgegeben.
Das resultierende Ausgangssignal entspricht dann exakt dem eines klassischen, "analogen" Verstärkers.

Dieses Schalten zwischen 0V und der (nahezu vollen) internen Betriebsspannung ist auch der Trick, wie Verstärker dieser Bauart so einen hohen Wirkungsgrad von teils deutlich über 90% erreichen.
Denn entweder wird nichts, also 0V, an den angeschlossenen Lautsprecher abgegeben, es kommt also keine Leistung zustande und damit auch keine Verlustleistung die für Wärmeentwicklung sorgen könnte, oder aber es wird fast die volle Betriebsspannung abgegeben, wobei es in den Transistoren nur einen marginalen Spannungsabfall gibt der lediglich zu einer sehr kleinen Verlustleistung und damit zu sehr geringer Erwärmung führt.

Bei einem klassischen Verstärker hingegen wird mit dem Eingangssignal (mehr oder weniger) direkt bestimmt, wie weit die Endstufentransistoren "auf machen" und damit auch wie hoch die Ausgangsspannung der Endstufe ist. Es findet kein Zerhacken wie bei einem Class-D Verstärker statt. Stattdessen wird der "nicht benötigte Teil" der internen Betriebsspannung in Abwärme umgesetzt. Damit liegt der Wirkungsgrad solcher Verstäker nur im mittleren 2-stelligen Prozentbereich.

Fazit:

Die einzige Gemeinsamkeit zwischen der Digitaltechnik und Class-D Endstufen ist also, dass sie beide mit zwei Zuständen arbeiten, 0 und 1 bzw. 0V und volle Spannung, und sonst nichts.


Hier noch ein Blogeintrag welcher auf die Berechnung der Ausgangsleistung von Class-D Verstärkern eingeht:
Leistung von (BTL-)Verstärkern

Wer noch weitere Literatur sucht, dem seien die stets extrem hilfreichen Dokumente von Texas Instruments ans Herz gelegt:
Texas Instruments - Automotive, Four-Channel, Class D Amplifier Reference Design for Head Unit
Texas Instruments - System Design Considerations for True Digital Audio Power Amplifiers
Texas Instruments - How to Choose a Class-D Audio Amplifier
- Schema 1 von Figure 9 (sloa290.pdf) ist im Home-HiFi eher unüblich und betrifft eigentlich nur die Konstruktionsebene (den Hersteller).
- Schema 2 ist die mitunter am häufigsten anzutreffende Variante, eine PWM-Endstufe mit Analogeingang.
- Schema 3 wäre eine Endstufe mit digitalem Eingang, versorgt z.B. durch eine Vorstufe mit DSP und SPDIF-Ausgang.
- Schema 4 stellt z.B. einen modernen AVR dar. Dieser hat digitale Eingänge, einen internen Prozessor und heut zu Tage auch PWM-Endstufen.


18.08.20 - #42
JBZ NE-108

Diese witzige Box habe ich während einer Uralubsreise 2019 in Baku, Aserbaidschan, entdeckt.
Es scheint sich um eine Box aus dem Hause "JBZ" zu handeln, Typ NE-108.
Das Logo schaut nach einer JBL-Kopie aus...
https://www.google.com/search?q=JBZ+NE-108

Eine schnelle Google-Suche zeigt überwiegend Ergebnisse aus Vietnam auf.
Die Box kostet wohl 1.450.000 Dong, die vietnamesische Währung ist leider sehr von Inflation betroffen, was umgerechnet ca. 53€ entspricht.

Wirklich hören konnte ich die Box nicht. Sie stand auf dem Gang eines Souvenir-Shops... Was ich jedoch hören konnte war sehr blechern und ohne Bass...

Die Ausstattung scheint jedoch recht üppig zu sein:
(externes Detailbild)
• Player mit USB & TF Card
• Bluetooth
• AUX
• Volume Regler
• Bass Regler
• Treble Regler
• Echo Regler
• Mic Regler
• 15V Ladebuchse
• 12V Klemmen (Output?)
Nicht schlecht für eine 50€-Box!

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JBZ NE-108


18.08.20 - #41
Bi-Amping again...

Aus einem meiner Beiträge aus dem www.hifi-forum.de zum Thema Sinn und Unsinn von Bi-Wiring und Bi-Amping:

Es ist richtig, dass z.B. im Bass-Zweig die Höhen abgeschnitten werden (in der FQW halt).
Jedoch gibt der Verstärker an beiden Klemmenpaaren A & B immer das volle Spektrum von 20-20.000Hz aus.

Von daher ist es Wurst, wo die Brücke/Aufteilung stattfindet. Es ist und bleibt ein Verstärker-/Endstufenzweig.
Und selbst mit zwei voneinander getrennten Endstufen (je R & L natürlich, also insg. 4 Kanäle) ergibt sich noch kein Gewinn.
Denn die Frequenztrennung findet noch immer passiv in den Boxen statt.
Also auf der Leistungs- oder auch Großsignal-Seite. Mit dicken Spulen, Widerständen und Kondensatoren halt.

Fazit:
Erst wenn man jeden Weg mit einer eigenen Endstufe ansteuert
UND zusätzlich eine aktive FQW sowie Entzerrung VOR den Endstufen mit ins Spiel bringt
ergibt sich tatsächliches Optimierungspotenzial!
Also wenn die Trennung auf der Kleinsignal-Seite stattfindet.

Jedoch MUSS man bei einer solchen Konstellation auch das nötige Know-How in Sachen LS-Entwicklung mitbringen!
Was aber bei noch keinem "High-Ender" zu erkennen war,
der sich, entweder fragend oder (aufdringlich) "bestätigend" zum Thema Bi-Wiring/-Amping geäußert hat!



Weitere Erläuterungen:
Weiter unten noch eine schematische Übersicht.
Es wird nur Bezug auf den rechten Kanal genommen.
Für links wäre es natürlich das gleiche.

Man kann insbesondere beim Wechsel von Situation A zu Situation B ganz gut erkennen, dass die Brücke vom Boxen-Terminal einfach nur nach links geschoben wird.
Von Situation C zu Situation D ist es ähnlich. Nur haben wir hier nicht die Brücke im Kabel, sondern intern im Verstärker.

Elektrisch sind diese Anschlussweisen also absolut identisch.
Es ergibt sich immer das exakt gleiche Ersatzschaltbild.
Es ist daher technisch unmöglich*, dass stumpfes Bi-Wiring irgendeinen Effekt haben könnte.

Das * gibts, weil man, wenn man will, z.B. mit Klingeldraht für den Bass und 4mm2 für den Hochton, trotzdem einen Effekt erreichen kann. Das hat dann aber nichts mit dem Bi-Wiring an sich zu tun.

Situation E zeigt einfaches Bi-Amping. Bässe und Höhen haben je eine eigene Endstufe. Jedoch gibt es auch hier keinen einzigen Grund, warum solch eine Konfiguration im Ggs. zu nur einer Endstufe für Bässe und Höhen "besser" sein sollte **.
Der Energiegehalt im Hochtonanteil ist im Ggs. zum Bassbereich verschwindend gering.
Bevor es also in diesem Bereich zu Verzerrungen kommen könnte/würde, wäre im Bassbereich längst ein unangenehm hoher Grad an Verzerrungen erreicht.
Eine Derartige Aufteilung hat also auch keinen Klanggewinn zur Folge.

Hier wieder ein ** da man, wie eigentlich immer im Leben, mit extrem exotischen Konfigurationen auch in diesem Fall Unterschiede erzielen kann.

Erst Situation F zeigt, wie ein tatsächlicher Klanggewinn möglich wäre.
Siehe dazu das Fazit weiter oben.

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Verkabelungsmöglichkeiten einer typischen HiFi-Anlage


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