Lautstärkefaktoren von Amps

[Giusto]

Doch doch, das kommt schon hin. Du darfst die maximale Amplitude des unverzerrten Sinus nicht mit dem absoluten Hub des Rechteckes gleichsetzen. Verzerrungen treten nicht erst auf, wenn das Signal an der Maximalauslenkung klippt. Dem sinusähnlichen Signal, das an der Grenze zu "verzerrt" vorliegt, siehst du am Oszilloskop die Deformierung mit dem bloßen Auge nicht an.

Beim Übersteuern eines Verstärkers macht man nichts Anderes, als dem Verstärker ein Signal zu geben, das er nicht mehr verstärken kann. Entweder kann der Verstärker nicht mehr Spannung liefern und schneidet dann einfach die Signalspitzen ab, oder er kann keine höheren Ströme liefern und die Spannung bricht ein mit einem ähnlichen Effekt. Je mehr man den Verstärker übersteuert, desto mehr nähert sich das Ausgangssignal der Rechteckform an. Das Rechtecksignal ist am energiereichsten. Es enthält mehr Energie, obwohl die Spitzenspannung nicht höher ist als bei einem Sinus mit der gleichen Amplitude. Es kann aber nicht vier mal mehr Energie enthalten als ein Sinus mit gleicher Amplitude.

 

[Reinhardt]

Dauernd, fast jede Probe, aber die Lautstärke meiner Band habe ich hier schon beschrieben...

Kann das sein, dass Du etwas schüchtern bist?

Mich erinnert das an die J.B. 'Guitar Shop' Platte.

In einem Live-Stück wird der Meister Jeff Beck großartig angekündigt, und seine Mitmusiker auf der Bühne sagen so was , wie Oh, jeh, wieder so laut english.

Durchsetzungsprobleme hat der wohl nicht.

Vernute, er hat alles nur noch mit seinem Vol. und Tone-Poti an der Gitte gemacht.

Das ist allerdings Hendrix-Schule.

 

[crazy-iwan]

Kann das sein, dass Du etwas schüchtern bist?

Ich glaube, die vier zerrenden EL34 in meinem JVM sind nicht dieser Meinung.

 

[Reinhardt]

Ich glaube, die vier zerrenden EL34 in meinem JVM sind nicht dieser Meinung.

Ok, sorry, war auch nicht ernst gemeint.

 

[JerryCan]

Kann eigentlich nicht sein.
Der Unterschied von Sinus zu Rechtecksignal ist bei gleicher Amplitude bei Weitem nicht so groß.

Da hast Du im Prinzip recht - setzt aber voraus, dass das Sinus-Signal und das Rechteck-Signal die gleiche Amplitude haben (Faktor IIRC 1,4). Bei Transistor-Verstärkern ist dies wohl auch mehr oder weniger der Fall (Stichwort: Clipping). Röhren verhalten sich hier etwas anders; die Amplitude des Ausgangssignals steigt auch nach Beginn der Übersteuerung weiter an. Daher kommt das weichere Verzerrungsverhalten von Röhren. Auch darf man bei Röhren nicht vergessen, dass die schon sehr früh nichtlineare Verzerrungen in Form von geradzahligen Harmonischen (also doppelte, vierfachte, sechsfache usw. Frequenz des Grundtons) erzeugen. Dies wird aber vom menschlichen Ohr zunächst noch als Clean-Sound empfunden, der nur etwas voller klingt (Röhrensound eben). Denn die doppelte und vierfache Grundfrequenz stellen musikalisch nichts anderes als 1. und 2. Oktave dar, die sechsfache - 2. Oktave + Quinte - ist dann aber schon so leise, dass man sie schon nicht mehr hört.

Die von mir genannte Messung würde nur dann einen Sinn ergeben, wenn das Sinus-Signal bei 33 Watt nicht die maximal mögliche Sinus-Amplitude darstellt.

Wie gesagt, Nennleistungen werden oft nur geschätzt - insbesondere in der guten alten Pre-Mastervolume-Zeit. Grundsätzlich muss man sich aber von der Vorstellung verabschieden, dass ein Verstärker genau die (Nenn)-leistung auf dem Typenschild leistet, wenn man alle Regler voll auf dreht. Denn dies berücksichtigt überhaupt nicht die Stärke des ursprünglichen Eingangssignals des Verstärkers.

MfG

JerryCan

 

[Stratspieler]

...Für diese Aussage hätte ich jetzt gern eine vernünftige Begründung...

Oops, ich noch mal? Hatte ich überlesen, sorry.

Mit halberwegs vernünftigem Sinus-Eingangssignal im definierten, ebenfalls halberwegs vernümftigem Spannungsbereich zwischen 36 ... 50 mV bekommt eine Gegentaktendstufe aufgrund der Eigenschaften der beiden EL84 vielleicht 12 ... 15 Watt verzerrungsfreie Sinusleistung hin, vielleicht sind es auch 17 Watt. Mehr geht einfach nicht, siehe Röhrendaten. Jeder Hersteller wird also immer, wenn er hier von 20 Watt und mehr spricht, nie die Sinusdauerton-Leistung meinen. Das aber nur nebenbei.

Jetzt liegt nun kein Sinussignal mit konstantem Pegel an, sondern unsere E-Gitarre gibt alles andere als das ab: Einen Impuls mit relativ komplexer Amplitude und alles andere als konstantem Eingangsspannungsverlauf.

Ist unsere Endstufe jetzt in Ruhe und ohne anliegendes Signal, so ist für diesem Moment oftmals das speisende Netzteil mit seinen beiden Elkos "aufgeladen", d.h. die anliegenden Betriebsspannungen haben oftmals einen über Normal liegenden Wert. Der nun auf die Endstufe treffende Impuls lässt blitzartig die Betriebsspannungen absinken; wie schnell, bestimmt der Innenwiderstand des Netzteiles, also das Leistungsvermögen des Trafos, die Kapacitance der Ekos... Solange aber das Netzteil noch nicht "saggt", kann unsere Endstufe eben kurzzeitig mal einen - ich schreibe mal jetzt "Maximal-Leistungsstoß" abgeben, der eben höher ist, als die Sinusleistung. Sie bildet den Impuls ab.

Wie exakt nun?

Ein gutes, extrem stabiles Hifi-Netzteit sollte diesem Eingangsimpuls nicht durch "Sagging" folgen, der Amp und dessen Endstufe soll diesen Eingangsimpuls ja möglichst originalgetreu wiedergeben. Sackt unser Gitarrenamp-Netzteil nun schnell ab und reagiert somit auch die Endstufe zu voreilig, d.h. bildet den Eingangsimpuls aufgrund eines zu schwach dimensionierten Netzteiles nicht richtig ab, so ist das alles andere als impulsgetreu - und das meine ich mit meinen spassenshalber angegebenen 0,022 Sekunden.

Bei meinem Creek-Hifi-MOSFET-Amp stand mal tatsächlich, dass er für 50 us eine Maximalleistung in Höhe von soundsoviel Watt erzeugen konnte, die soundsoviel Prozent über der angegebenen Sinus-Dauertonleistung lag (die genauen Werte habe ich vergessen).

 

[JerryCan]

Oops, ich noch mal? Hatte ich überlesen, sorry.

Mit halberwegs vernünftigem Sinus-Eingangssignal im definierten, ebenfalls halberwegs vernümftigem Spannungsbereich zwischen 36 ... 50 mV bekommt eine Gegentaktendstufe aufgrund der Eigenschaften der beiden EL84 vielleicht 12 ... 15 Watt verzerrungsfreie Sinusleistung hin, vielleicht sind es auch 17 Watt. Mehr geht einfach nicht, siehe Röhrendaten. Jeder Hersteller wird also immer, wenn er hier von 20 Watt und mehr spricht, nie die Sinusdauerton-Leistung meinen. Das aber nur nebenbei.

Jetzt liegt nun kein Sinussignal mit konstantem Pegel an, sondern unsere E-Gitarre gibt alles andere als das ab: Einen Impuls mit relativ komplexer Amplitude und alles andere als konstantem Eingangsspannungsverlauf.

Ist unsere Endstufe jetzt in Ruhe und ohne anliegendes Signal, so ist für diesem Moment oftmals das speisende Netzteil mit seinen beiden Elkos "aufgeladen", d.h. die anliegenden Betriebsspannungen haben oftmals einen über Normal liegenden Wert. Der nun auf die Endstufe treffende Impuls lässt blitzartig die Betriebsspannungen absinken; wie schnell, bestimmt der Innenwiderstand des Netzteiles, also das Leistungsvermögen des Trafos, die Kapacitance der Ekos... Solange aber das Netzteil noch nicht "saggt", kann unsere Endstufe eben kurzzeitig mal einen - ich schreibe mal jetzt "Maximal-Leistungsstoß" abgeben, der eben höher ist, als die Sinusleistung. Sie bildet den Impuls ab.

Wie exakt nun?

Ein gutes, extrem stabiles Hifi-Netzteit sollte diesem Eingangsimpuls nicht durch "Sagging" folgen, der Amp und dessen Endstufe soll diesen Eingangsimpuls ja möglichst originalgetreu wiedergeben. Sackt unser Gitarrenamp-Netzteil nun schnell ab und reagiert somit auch die Endstufe zu voreilig, d.h. bildet den Eingangsimpuls aufgrund eines zu schwach dimensionierten Netzteiles nicht richtig ab, so ist das alles andere als impulsgetreu - und das meine ich mit meinen spassenshalber angegebenen 0,022 Sekunden.

Bei meinem Creek-Hifi-MOSFET-Amp stand mal tatsächlich, dass er für 50 us eine Maximalleistung in Höhe von soundsoviel Watt erzeugen konnte, die soundsoviel Prozent über der angegebenen Sinus-Dauertonleistung lag (die genauen Werte habe ich vergessen).

Ich hatte Deine spasseshalber angegebenen 0,022 Sekunden etwas fehlinterpretiert und deshalb nach einer Begründung gefragt.
Also die "vernünftige Begründung" habe ich somit erhalten.

Dennoch denke ich, dass Deine Ausführungen noch nicht ganz der Weisheit letzter Schluss sind, da ...

• "beiden EL84 vielleicht 12 ... 15 Watt verzerrungsfrei" ist schon einmal ein Knackpunkt, da Röhren durchaus schon nichtlineare Verzerrungen produzieren, die aber noch als Clean - also verzerrungsfrei - wahrgenommen werden. Die Eingangsspannung ist dabei noch sinusförmig - die Ausgangsspannung aber nicht mehr. Da ist dann durchaus schon eine höhere Ausgangsspannung als die maximal mögliche verzerrungsfreie Ausgangsspannung drin.
• Zunächst einmal kommt die Verzerrung dadurch zustande, dass die Röhre mit der Ausgangsspannung nicht mehr folgen kann. Das liegt aber erst noch nicht am Einbruch des Netzteils sondern schlicht und ergreifend an der Kennlinie der Röhre. Man hat durch stärkere Aussteuerung einfach den Arbeitsbereich der Röhre verlassen, in dem sie noch linear arbeitet. Aber nichtsdestotrotz steigt die Ausgangsspannung immer noch an - nur nicht in dem Maße wie sie sollte. Und mit der Ausgangsspannung steigt auch die abgegebene Leistung.
• Wenn das Netzteil aber nicht mehr in der Lage ist, den benötigten Strom für die gerade zu liefernde Ausgangsspannung liefern, dann kommt es zu diesem Sagging. Allerdings waren gerade bei Verstärkern in der guten alten Zeit Netzteile und Ausgangsübertrager eher überdimensioniert, da man damals noch nicht in der Lage war, so etwas exakt zu berechnen.
• Man kann aufgrund der verschiedenen Kennlinien (Eingangspannung zu Ausgangsspannung) - aber auch aufgrund der völlig verschiedenen Bauweise der Verstärker - Erkenntnisse von Transistorverstärkern nicht 1:1 auf Röhrenverstärker übertragen. Solange z.B. das Netzteil noch standhält, gibt es das von Transistorverstärkern bekannte Clipping bei Röhren nicht. Dies trifft auch zu, wenn die Transistioren MOSFETs sind - auch wenn sie sich schon etwas ähnlicher zu den Röhren verhalten als die Bipolartransistoren der ersten Transistorverstärker.

Just my 2 Cents

JerryCan

 

[Stratspieler]

... da Röhren durchaus schon nichtlineare Verzerrungen produzieren, die aber noch als Clean - also verzerrungsfrei - wahrgenommen werden. ...

Wenn ich von "verzerrungsfrei" spreche, dann spreche ich über einen Sinus, den in am Scope sehe.

 

[JerryCan]

Wenn ich von "verzerrungsfrei" spreche, dann spreche ich über einen Sinus, den in am Scope sehe.

Das wäre auch vernünftig. Allerdings gibt es keine Garantie, dass das ein Amp-Hersteller auch so macht. Wie ich schon schrob, wurde früher die Ausgangsleistung auch schon einmal anhand der Bauweise der Endstufe geschätzt. Und letztendlich ist es die Marketing-Abteilung, die den Prospekt druckt. (Auf meinem 78-er VOX AC30 ist direkt gar keine Nennleistung angegeben. Man weiß halt, dass er 32 Watt hat.)

Btw. Nennleistung wird heutzutage nicht mehr als Sinus- sondern als RMS-Leistung angegeben. Dabei wird als Messsignal dann auch kein Sinuseingangssignal benutzt sondern eine Art rosa Rauschen, was allerdings die Unterscheidung verzerrt/unverzerrt am Oszi erschweren dürfte.

MfG

JerryCan

 

[Stratspieler]

Sag mal, wozu erzählst Du mir eigentlich lang und ausschweifend diesen ganzen Mix aus... (ich halte mich mal jetzt zurück).