hifi-klangservice

optimaler (Lautsprecher)Klang durch phasenentzerrte 
Breitband-Lautsprecher und TIM freie Verstärker,
für jede Musikrichtung - gebaut nach dem Reinheitsgebot                 

 Service - Reparatur, Beratung, Planung, Module, Begleitung


traumhafter Klang - Unikat Preamp - Line-Treiber

Abb. 1 Beispiel für Service und Eigenbau, Line-Treiber Preamp der absoluten Spitzenklasse

 Sie möchten ein Gerät selbst bauen, mit modularem Aufbau? Oder sogar mehrere (z. B. Preamp und Endverstärker oder Kopfhörerverstärker)?

Dann können Sie den Aufbau durch vorgefertigte Module erleichtern. Die Planung steht immer an erster Stelle. Doch planen kann man nur mit entsprechenden Informationen. Klären Sie einfach, was soll das zukünftige Gerät (unbedingt) können, was wäre als Erweiterung denkbar und auf welche Eigenschaften können Sie verzichten. Denn oft sind teure und aufwändige Fertiggeräte mit verbesserten Eigenschaften nur dann zu haben, wenn eben auch der Aufwand für Komfort oder Erweiterungen mit in Kauf genommen wird. Durch Eigenbau sind u. U. klangliche Spitzenleistungen mit kaum zu verbessernden Eigenschaften möglich, aber der "parallel" mögliche Komfort kann auf die nötigen Dinge begrenzt werden, die wirklich zählen. Dabei muss man nicht fürchten, nur weil kein "tolles Display" vorhanden ist, eine klangliche oder designtechnische Fehlleistung zu erhalten. Denn das Eine hat mit dem Anderen nur dann etwas zu tun, wenn Beeinflussungen dadurch entstehen. Als Beispiel soll ein Relais im Input verglichen werden: Es hat klanglich keinen erwähnungswürdigen Einfluss, ob ein Drehschalter oder eine andere Umschaltung gewählt wird, aber es hat die Möglichkeit der Steuerungs-Auswahl. Würde dagegen ein elektronischer Umschalter verwendet werden, nur um ohne Kontakte auszukommen, wäre die Klangqualität nicht mehr unbeeinflusst, weil diese Halbleiterstrukturen eben nicht ohne Einflüsse sind. Der Service meinerseits ist neben der (wenn möglich) Beratung auch die Frage der Planung des Konzeptes. Hilfestellungen sind immer auch mit etwas Zeit und Aufwand möglich. Die Auswahl der Module beschränkt sich auf das TPS-Modul (Burr Brown - ICs neuester Generation und höchster Klangqualität), ein Line-Treiber-Modul als Erweiterungsmodul für Kopfhörerbetrieb mit allerhöchster Klangqualität, anpassbar bezüglich der Last. In jedem Fall ohne TIM mit geringstem Klirr. Und als Krönung die QC-Drive-Transkonduktanz-Endstufe, etwas größer als eine Euro-Karte mit Kühlwinkel, Kühlkörper nicht im Lieferumfang.

Die damit verbundenen Planungen und Fragen sind umfangreich - das Ziel ist die unverfälschte Musikwiedergabe für lange Zeit. Und selbst gebaut heißt auch, man weiß was man hat. Wenn man weiß, was man wie machen muss.

Viele Bauanleitungen oder Schaltungen sind meiner Ansicht nach ungeeignet, weil wesentliche Dinge falsch betrachtet oder unzureichend bekannt zu sein scheinen. Hinter einen OP-Amp noch eine Class A Stufe mit Mosfet zu setzen, diesen in die Gegenkopplung einzubeziehen, jedoch eine Auskopplung am Source zu machen, ist unsinnig. Denn wenn ein Cinch-Kabel oder eine folgende Stufe mit kapazitiver Last gleichgesetzt werden kann, ist der mögliche Einfluss der Kapazität einer Leitung oder der Eingangskapazität u. U. Grund für TIM. Dann über Kabel zu diskutieren zeigt, der Einfluss solcher teils sehr teuren Kabel wird zwar hörbar, jedoch nur wegen der falschen Schaltungstechnik oder falsch ausgesuchter, ungeeigneter OPVs. Deshalb lehne ich Source- oder Emitterfolger grundsätzlich ab, wenn diese als Output-Impedanzwandler oder als Verstärker-Output dienen. Denn dazu sind grundsätzliche Dinge zu beachten. Wird eine Leitung z. B. an den Output einer Stufe (Impedanzwandler, Verstärker, Entzerrer, Endstufe) angeschlossen, als Verbindung zur Last (Eingangswiderstand und Kapazität einer Folgestufe, Kopfhörer, Lautsprecher), sprechen wir von komplexer Last. Denn diese ist reell und phasenverschiebend zugleich. Der Kabelwiderstand spielt meist eine untergeordnete Größe (Cinch-Kabel), nicht jedoch die Kabelkapazität und im geringen Umfang die Induktivität. Bei Lautsprecherleitungen ist der Querschnitt für die Dämpfung der Gegen-EMK wichtig und natürlich auch für möglichst geringe Leistungsverluste. Die Kapazität und Induktivität mag auch noch eine Rolle spielen. Jedoch ist die komplexe Last (Impedanz frequenzabhängig) wesentlich. Damit wird klar, dass der Output-Strom durch diese komplexe Last fließt. Der einfache Fall Cinch-Kabel verdeutlicht, dass Eingangswiderstand + Eingangskapazität der Folgestufe sowie die Kabelkapazität parallel sind, und damit den "Lastwiderstand" der Outputschaltung bilden. Diese komplexe Last als Emitterwiderstand (bei Emitterfolgern) ist kritisch. Denn der Basisstrom als Steuergröße setzt eindeutige Werte, jedoch muss am Emitter durch Umladevorgänge der Kapazität immer eine Phasenverschiebung betrachtet werden, welche aber dem steuernden Momentanwert an der Basis widerspricht. Damit ändert sich die Emitterspannung abhängig von der komplexen Last und nicht eindeutig vom Basisstrom als Steuergröße. Bei induktiver Last (wie Schwingspule) ist es ähnlich, nur mit anderen Vorzeichen. Hier kann die Basisstromgröße nicht den nötigen Emitterstrom erzeugen, weil die Gegen-EMK und die Phasenverschiebung nicht im Einklang mit der Steuergröße sind.  Denn wenn die Emitterspannung durch Einflüsse von "außen" steigt oder fällt, steigt auch die Spannung im gleichen Verhältnis an der steuernden Basis. Doch die Basis soll ja nur die Werte haben, wie durch Arbeitspunkt und Steuergröße (momentan) diktiert wird. Und wenn ein "besonders teures und gutes Cinch-Kabel" dann klanglich auch eine bessere Darbietung bereitet, nur weil der kapazitive Einfluss die Emitterfolgerprobleme lindert, vom "Kabelklang" zu reden, ist die falsche Betrachtung! Tugenden zu erkennen und zu richtigen Folgerungen zu gelangen heißt dann auch Bescheid wissen.  

Emitterfolger Grundschaltung, bei komplexer Last Ursache für TIM!

Service heißt Bescheid wissen.  Tuning oder gleich richtig machen!  Klang-Fehler wie in Abb. 3 vermeiden! Fragen? Kontaktieren Sie mich.

   

Abb. 2 Umladestrom bei Rechtecksignal an komplexer Last

Abb. 3 Emitterfolger treibt komplexe Last nicht korrekt, rot Input, grün verzerrter Output


Abb. 4 Laststrom an komplexer Last, je nach Kapazität sehr hoher Umladestrom

Wird dagegen der Output als Stromsteuerung (Transkonduktanz) am Kollektor abgegriffen, kann die komplexe Last keine Rückwirkung dieser Größenordnungen erzeugen. Vor allem dann, wenn auch noch bei Emitterfolgern der Output zur Über-Alles-Gegenkopplung heran gezogen wird, kommt es zu TIM. Würde man einer Emitterfolgerstufe per Simulation parallel (extra wegen der sonst nicht gegebenen Erkennbarkeit) zum Emitterwiderstand einen groß genug bemessenen Kondensator als komplexe Last aufbürden - dann wird ein Sinus bereits drastisch (sichtbar) verzerrt (Abb. 3). Aber auch ein scheinbar "gut aussehender" Sinus kann bereits verzerrt sein. Abb. 2 u. 4 zeigen die relativ hohen Umladeströme in der kapazitiven Last, die vom Output "nebenbei" aufgebracht werden müssen (blau). Damit wird selbst bei normalen Kapazitätswerten klar, dass dieser Umstand nicht unberücksichtigt bleiben darf.

Deshalb sind alle von mir entworfenen oder realisierten Projekte diesen Voraussetzungen unterworfen, wenn diese neu geplant oder neu gebaut werden. Wenn möglich verzichte ich auf Koppelkondensatoren. Die möglichst reine Signalform mit geringem Aufwand, das ist das Mittel zum Zweck. Damit ist klar, dass die OPVs in vielen Schaltungen wie auch Endstufen-Konzepte nicht frei sind von solchen negativen Effekten. TIM dann allein als Folge von Gegenkopplung über Alles zu stigmatisieren - diese Irrtümer reichen mir. Deshalb biete ich Ihnen bei meinen Entwicklungen stets "musikalisch rein" klingende Konstruktionen nach bestem Wissen und Gewissen an. Die von mir neu gebauten TPS-Module entsprechen zu 100% dieser Erwartung und sind damit für höchste Ansprüche geeignet. Ältere Module, welche von mir bereits mit OPA2604 bestückt wurden, können zumindest in der Ausgangsstufe durch neue ICs so geändert werden, dass die Frage TIM durch kapazitive Last (Cinch-Kabel) nicht mehr in Erscheinung tritt. Die Außenbeschaltung - also Koeffizienten und alle nötigen passiven Bauelemente sind frei wählbar, wenn diese "passen" bzw. beschaffbar sind. Bei Erweiterung zu einem Preamp - Entzerrer würde es genügen (auch bei PP100 - Umbau noch nachträglich machbar!), wenn ein (gutes) Poti davor gesetzt wird und (oder) die Input-Umschaltung für mehrere analoge Quellen. Wer auch noch digitale Inputs wünscht, muss hier für DA-Wandler-Konzepte Platz lassen oder extern davor setzen. Eine Umschaltung mit Relais und Steuerung mit PIC-µC wurde von mir gebaut und programmiert. Neben einer Aus-Taste (Orts- und Fernbedienung) sind 2 unabhängige Tasten und 4 abhängige möglich. Damit kann an der Front per Tipptasten mit LED-Anzeige geschaltet werden, das Poti mit Motor kann wie die Tasten auch mit IR-FB gesteuert werden (programmierbare Universal-FB). Ein Kopfhörer-Verstärker mit Klirrwerten (wird noch per Simulationen später im dann abrufbaren PDF erläutert) der Superlative und Klang allerhöchster Reinheit (für dyn. KH) kann per Modul mit entsprechender Anpassung geplant werden (ohne Gehäuse und Netzteil). Dieses Modul ist diskret aufgebaut und hat Gegentakt Class A Mosfets mit Signal-Abnahme an den Drains. Je nach Kopfhörer-Impedanz ergaben Simulationen extrem geringe Klirrwerte bis nahe -120 dB. Bedenkt man den Preis von Fertiggeräten ähnlicher oder fast ähnlicher Art, sind locker 2000,-€ anzusetzen. Alle Platinen werden industriell gefertigt und entsprechen damit höchsten Qualitätsansprüchen. Die Bestückung wird von Hand vorgenommen und durch Reflow-Lötverfahren gelötet bzw. in konventioneller Lötung bei bedrahteten Bauelementen. Spezielle Wünsche oder Einzelstücke sind denkbar. Da immer auf TIM-freie Gesamtkonzepte geachtet wird, kann  dieses Ziel erreicht werden, wenn eben alle beteiligten Geräte und Verbindungen selbst auf die eine oder andere Art geprüft und getunt werden.

Sie haben einen Preamp? Und wollen diesen behalten? Dann fragen Sie nach, denn die Ausgangsstufen umbauen auf Line-Treiber-Eigenschaften ist fast immer mit hohem Klanggewinn möglich. Selbst wenn der Hersteller angeblich diese als Herausstellungsmerkmal angibt, ist es nicht immer klar, wie es denn wirklich arbeitet.

Zur Frage Preamp mit Kopfhörer-Verstärker muss noch erwähnt werden, viele Kopfhörer-Verstärker arbeiten falsch, weil auch mit Emitterfolgern bestückte "kleine Endstufen" auch an Kopfhörern (komplexe Last) nicht ohne TIM bleiben. Ferner las ich auf Wikipedia zum Thema Kopfhörer das unzureichend und falsch "interpretierte" Thema IKL. Sie können mich gern fragen!

Wichtiger Hinweis für alle passiven FRS20 R(S) mit externem PFLEID-Entzerrer PP100 s. u. !

PFLEID-Reparatur-Service und als "Krönung" das Komplett-Tuning bei FRS20R aktiv zu "aktiv QC"

Aktive wie passive FRS20 Boxen - Reparatur der Elektronik und damit verbundene Prüfung. Die Voraussetzung dafür besteht in einwandfrei arbeitenden Chassis. Notwendige Sickenreparaturen leite ich gegebenenfalls und nur nach Absprachen weiter an Fremdanbieter. Tuning nach Absprachen, je nach Ausführung und Aufwand in Abhängigkeit der Möglichkeiten. Denn nicht jeder Tuning-Kondensator passt räumlich oder preislich. Bei den neuen (die Grund-Tuning-Variante) TPS-Modulen wird die Eingangsstufe auf der PFLEID-Platine (bei aktiven FRS20) mit Burr Brown IC versehen, ebenfalls im 65 Hz Filter. Durch die neuen TPS-Module mit den besten Burr Brown ICs ist immer auch Line-Treiber-Out inbegriffen (PP100). Während in den originalen Stufen die alten Ti-Typen TL071, 72 bzw. 074 verwendet wurden und leider durch TIM - Verzerrungen den Klang negativ verändern, wird durch das Tuning dieser Umstand geändert in "reinrassige" Klangergebnisse. Aber das ist auch dem damals geschuldeten Stand der Technik anzulasten. Passive FRS20 (PP100) können ebenfalls in allen Stufen umfangreich getunt werden (Glimmer, KP-Kondensatoren, Halbleiter ohnehin). Aktive FRS20 können aus heutiger Sicht statt mit dem klanglich nicht gleichzusetzenden internen Verstärker ebenfalls auf den TIM-freien QC-Amp umgebaut werden. Auch die Reparatur der originalen Endstufen kann im Falle des Falles erfolgen. Fragen Sie bitte nach. Mit getuntem PP100 wie auf S. "home" und dem QC-Amp - das Musikerlebnis in neuer Dimension ist gesichert.

denn FRS20 - aktiv oder passiv, getunt, mit (d)QC-Drive-Amp kombiniert - erfüllt Musikträume! 

Der Einbau von QC-Drive-Transkonduktanz-Endstufen in bereits mit allerfeinsten Kondensatoren, ICs und TPS-Modulen der neuesten Art getunten aktiven FRS20R (dann FRS20R aktiv QC) - eine neue Dimension bei der klanglichen Umsetzung entsteht.  Lesen Sie auch unter QC-Amp.

Die ersten beiden Boxen FRS20R aktiv QC sind umgebaut und konnten im Kurztest ihren Klang mit der erwarteten höchsten Performance unter Beweis stellen. Komplett getunt heißt in diesem Fall von neuen Ladeelkos (Mlytic Mundorf) über getunte TPS-Module der neuen Bauart und feinsten passiven Teilen (KP-Kondensatoren bzw. Glimmer usw.) und dem überarbeiteten QC-Amp mit Heatpipe. Ebenfalls nötig ist die komplette Überarbeitung des Netzteiles. Die Variante dQC-Amp wird nicht eingebaut, sondern QC-Amp. Der Grund dafür ist einfach. Die erhöhte Ruhestromdynamik ist für die Kühlung in der aktiven Box wegen des relativ kleinen Kühlkörpers nicht zu vertreten. Außerdem ist diese ab einer relativ hohen Leistung erst wirksam - hier nicht erforderlich. Wie schon auf S. "QC-Amp" geschildert, ist eine umfangreiche Änderungsarbeit nötig. Da sich erst und bedingungslos nur dadurch das QC-Amp Modul in der FRS20R aktiv betreiben lässt, sind als Voraussetzung dafür entsprechende Kosten nicht vermeidbar. Belohnt werden dafür die Sinne und darauf sollte es schließlich ankommen. 

Lediglich die Frage, ob andere Dämmmaterialien auch noch zum Einsatz kommen und in welcher Form, ist noch nicht abschließend geklärt. Diese von Mundorf optimierten Materialien müssen noch durch Versuche und Messungen ausprobiert werden.

Die Boxen sind ausgeliefert, und die Vorführung zeigte den Unterschied zum Original, gemeint sind die originalen FRS20R aktiv, der Unterschied zum Original, also der Live-Musik ist gering, oder kaum wahrnehmbar! Selbst sehr hohe Lautstärken wurden glasklar und völlig unangestrengt dargeboten mit dem Anschein, das Orchester eingeladen zu haben. Sehr zufriedene Mienen nach den ersten Klängen von SACD; "Fanfare for the Common Man" mit dem Royal Philharmonic Orchestra (Copland),  schmetterte durch das Wohnzimmer des Kunden - und  freudiges Erstaunen entsprach meinen Erwartungen. Eine Operndarbietung mit Gesangsduo äußerst laut und damit wie in der 1. Reihe gehört sorgte mit völlig müheloser Eleganz für Vergnügen und Erstaunen. Es war dann doch eine Überraschung, weil es bisher so nie mit den aktiven PFLEID-FRS-Boxen zu hören war. 

Der komplette Einbauservice hat damit eine dem natürlichen Klang sehr nahe kommende Wirkung. Allerdings müssen "Zuspieler" und Preamp auch höchstem Klangniveau entsprechen! Sind diese noch meist nicht TIM-frei, was z. B. durch probieren mit besseren Komponenten oder gleich mit dem hier erwähnten Tuning erreicht werden kann, nutzt die ganze Endstufe wenig. Denn gerade diese braucht unbedingt die "reinen" Signale der Quellen und der danach arbeitenden Stufen. Dazu sollten Sie mich unbedingt kontaktieren!

Der Kostenrahmen ohne Versand beträgt bei der Umbauarbeit der FRS20 von der originalen Ausführung, egal ob mit symmetrischen XLR Input oder asymmetrischem Cinch-Input jeweils 2.600,-€ Paarpreis. Hier wird neben den Mundorf-Elkos ein kompletter Netzteil-Umbau für den Preamp und TPS vorgenommen, sowie die TPS-Module nach der neuesten Version eingesetzt (steckbar) sowie hochwertigste Kondensatoren und ICs verwendet. Teilweises Tuning entspricht dann dem jeweils nötigen Aufwand. 

Original Literatur von Dipl.-Ing. Peter M. Pfleiderer

 

"HiFi auf den Punkt gebracht"

"Hifi auf den Punkt gebracht"

 Kurzfassung: 

Der Autor hat im eigenen Labor viele Erfindungen auf dem Gebiet der Lautsprecher-Technik, der Elektronik sowie der Akustik gemacht und bis zur internationalen Patentreife gebracht.
HiFi-Techniker, Lautsprecher-Konstrukteure, Toningenieure, aber auch HiFi-Fans und anspruchsvolle Elektronik-Amateure finden zukunftsweisende und praktikable Lösungen für eine akustisch korrekte Tonwiedergabe.
Die Phasenfehler der Lautsprecher, die wohl letzte große Hürde zur unverfälschten Klangwiedergabe, werden beseitigt. Außerdem wird gezeigt, wie eng die Qualität der HiFi-Wiedergabe mit der Technik, aber auch mit der Raumakustik zusammenhängt. Peter M. Pfleiderer stellt diese Wechselwirkung sowie verschiedene Prinzipien der Lautsprecherwiedergabe anschaulich dar. Auf dieser Grundlage aufbauend, bietet er praktische Möglichkeiten, bereits vorhandene HiFi-Boxen der jeweils gegebenen Örtlichkeit so anzupassen, dass eine optimale Wiedergabe- bzw. Hörqualität gewährleistet wird.

 

Buch 3

"Zeitrichtige, klangrichtige und akustisch hochwertige Musik"

Der Autor hat im eigenen Labor viele Erfindungen auf dem Gebiet der Lautsprecher-Technik, der Elektronik sowie der Akustik gemacht, die zu zahlreichen Patenten führten. Seine durch das Elternhaus geprägte intensive Beziehung zur klassischen Musik und sein Studium an der Technischen Universität München waren die besten Voraussetzungen, um bei der Musikwiedergabe mit Lautsprechern den akustischen Einfluss der Hörräume auf die Klangwahrnehmung zu erforschen. Da bei allen unterschiedlichen Aufstellungen der Lautsprecher im Raum der Direktschall und der Nachhall gleich blieben, stieß er direkt auf die ersten schallstarken Reflexionen und erkannte sofort ihre grundsätzliche Wirkung auf den Klang bei allen Gebieten, die mit Akustik zu tun hatten, z. B. der Konzertsaalakustik, der Kopfhörerwiedergabe und der Tonaufnahme und Wiedergabe für Lautsprecher. Daraus entwickelte er neue zukunftsweisende Lösungen die hier im Gesamtzusammenhang beschrieben werden. Dieses Buch zeigt zweifelsohne den Weg auf wie sich die Technik der High Fidelity in Zukunft unter der Einbeziehung der Akustik weiterentwickeln wird.


 

 

Was damals wohl nicht bekannt war: Der Entzerrer PP100 (auch getunte Versionen mit Burr Brown - ICs) benötigen wegen relativ hoher Eingangskapazität eine entsprechend zu ändernde Ausgangsbeschaltung der Vorstufe, welche das Signal für den PP100 liefert! Egal ob CD-Player oder Preamp, die Ausgangssignal-Stufen müssen durch entsprechende Maßnahmen gegen Entstehung von TIM geändert werden, fragen Sie unbedingt nach. In Kurzfassung: Keine Emitterfolger!

Der Klang ist das Maß der Dinge. Schritt für Schritt konnte ich selbst die Wirkungen bzw. Wechselwirkungen in den einzelnen Stufen und Geräten nachvollziehen, und jede Art "Schmutz wegwischen". Weil das richtige Prinzip durch PFLEID schon damals vorgelegt wurde, war es nur konsequent, dieses nach heutigen Maßstäben der Elektronik in der gesamten Kette "neu" durch richtige Konstruktionen und mit ungeahnter Auswirkung zu einem überwältigenden Musikerlebnis aufzuwerten. Nur noch durch die Quellen selbst bestimmt werden Klang und Gesamtbild. Wer diese Empfehlungen entweder durch Umbau oder Neuaufbau umsetzt oder umsetzen lässt, wird Musik zukünftig so erleben wie sie ist. Unverfälscht, natürlich und emotional. Man sollte sich darauf einlassen...

U. Apelt

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