Artikel mit dem Schlagwort ‘Impedanzlinearisierung’

Röhrenverstärker: Das Impedanz-Problem


Lautsprecher für Röhrenverstärker: Eine Impedanzlinearisierung ist viel wichtiger als Wirkungsgradrekorde



Selbstverständlich muss ein Lautsprecher genug Wirkungsgrad mitbringen, um mit der vorhandenen Ausgangsleistung des Verstärkers genügend Lautstärke produzieren zu können. Mit den allermeisten Lautsprechern mit über 80 dB/W/m und den meisten Röhrenverstärkern mit 20 Wrms oder mehr ist da in typischen Wohnzimmern heute kein Problem mehr. Das Wirkungsgradproblem ist ein Problem jener Audiophilen, die nur mit Single-Ended (Eintakt-) Röhrenverstärkern glücklich sind und die mit 2-4 Wrms das Auskommen finden müssen. Im Gegensatz zum Wirkungsgradproblem betrifft das Impedanzproblem alle Röhrenverstärkerbesitzer, weil eine vom Nominalwert deutlich abweichende Impedanz einer Box einen deutlich messbaren und leider gut hörbaren Einfluss auf den Frequenzgang des Lautsprechers hat. Der Lautsprecher wird mit dem Röhrenverstärker lauter, wenn die Impedanz ansteigt. In Kombination mit dem Röhrenverstärker scheint der Lautsprecher an den Frequenzen mit höherer Impedanz auch einen höheren Wirkungsgrad zu haben. In der Praxis macht der Lautsprecher bzw. die Kombination von Lautsprecher und Röhrenverstärker an diesen Frequenzen Fehler, die nicht im Sinne des Lautsprecherentwicklers und gar nicht im Interesse des Röhrenverstärkerentwicklers sind.


Wir wollten der Sache auf den Grund gehen und diesen Effekt messen, um eine Idee zu haben, wie schlimm das Impedanzproblem überhaupt ist. Und es ist ein richtiges Problem, kein esoterisches:


Einfluss einer Impedanzlinearisierung auf den Frequenzgang


Wir entwickeln als Dienstleistung Impedanzlinearisierungen für Kundenlautsprecher. Zum Betrieb einer JmLab Chorus 707 am PureDynamics Quattro SE mit 4x EL34 entwickelten wir eine Impedanzlinearisierung für den JmLab Lautsprecher. Die Impedanz (dick blau) und die Phase (strichliert blau) der LautsprecherboxohneKorrektur ist im Titelbild zu sehen.


Die Impedanz (dick grün) und die Phase (strichliert grün) nach der Korrektur des 2. Bassreflexmaximums sowie des Mitten- und Höhenbereich ist folgende:


Man beachte, das durch die Impedanzlinearisierung auch der elektrischen Phasengang (strichlierte Kurve) optimiert wird. Das Zeitverhalten der Box wird dadurch optimiert. Durch die Impedanzlinearisierung verhält sich der Lautsprecher fast wie ein Widerstand, was optimal wäre.


Messung des Schalldrucks vor und nach der
Impedanzlinearisierung


SPL Frequenzgang ohne (blau) und mit (grün) Entzerrung für das 2. Bassreflexmaximum, Mitten- und Höhenbereich:


Wir beobachten eine deutliche und breitbandige Überhöhung zwischen ca. 500 bis 4000 Hz ohne Impedanzlinearisierung. Die höheren Pegelwerte sind in diesem Fall nicht gut, denn diese Überhöhungen sind Verfärbungen, die man eben egalisieren will. Die Überhöhung bzw. Verfärbungen machen sich besonders bei Stimmen bemerkbar, klassischen SängerInnen nerven und können ihre Schönheit nicht zeigen.

Wir entwickeln Impedanzlinearierungen für jeden Lautsprecher, wir brauchen dazu lediglich den Impedanzverlauf oder einen Lautsprecher, um die Impedanzgang – in dem Fall vorher und nach der Korrektur – messen zu können.

Impedanzlinearisierungen für beide Lautsprecher in einem Gehäuse, das direkt an den Röhrenverstärker angeschlossen wird.

Die neue Skylar 2 glänzt mit Rock/Pop, Jazz und Klassik – ein universeller Standlautsprecher

Im Interview mit Dr. Pfennich von Crayon Audio wird klar, welche unterschiedlichen Anforderungen an Lautsprecher für Rock oder Klassik gestellt werden. Tatsächlich erscheint ein universeller 2 Wege-Lautsprecher wie die Quadratur des Kreises. Als Jazz- und Klassikliebhaber, der gelegentlich auch z.B. Frankie Goes To Hollywood richtig laut genießen will, ist es mir aber eine Herzensangelegenheit:

Unser Ziel bei der Neuauflage war, einen noch universelleren Lautsprecher zu entwickeln, der Musik jeglichen Genres ohne Fehler und emotional überzeugend wiedergeben kann. Der Accuton Keramik-Tiefmitteltöner besitzt Qualitäten, die mit anderen Membranmaterialien schwer zu erreichen sind: Die Keramikschaummembran ist extrem steif und gleichzeitig sehr leicht. Das ermöglicht eine sehr weiche Aufhängung. Dadurch ist der Tiefmitteltöner in der Lage, tiefe Bässe in kleinen Gehäusen und feinste Details wiederzugeben. Er spielt leiseste Töne die sich von der Stille gerade noch abheben, ideal für all jene, die vor allem in kleiner Zimmerlautstärke hören. Ideal auch für alle, die gehobene Lautstärken bevorzugen, da die Skylar 2 mit 100Wrms befeuert werden kann. Klassik- oder Live-Jazzaufnahmen überzeugen mit höchster Dynamik, leiseste und lauteste Stellen werden unangestrengt und souverän wiedergegeben.

Der Air-Motion-Transformer zeigt überragende Detailauflösung, klare, durchsichtige Höhen und einen enormen Klangfarbenreichtum. All das bei allerhöchster Dynamik. Er kann weiche Bläser weich klingen lassen und Trompeten natürlich schmetternd wiedergeben. Punktgenaue Ortbarkeit und eine völlig von den Lautsprechern losgelöste Bühne sind schließlich das Verdienst der aufwendigen Frequenzweichenabstimmung.

Phänomenal, die Skylar 2 gibt Klassik fehlerfrei und Rock/Pop/Jazz emontional und echt wieder. Das schwer wiederzugebende schnelle, aber herrlich akzentuierte Klavierspiel von Martha Argerich zeigt, wie viel Musik und Interpretation der Lautsprecher vermittelt. Ben Webster und Oscar Peterson scheinen noch mehr aufeinander zu hören und in ihren Spiel aufeinander einzugehen. Websters voller Saxophonsound ist einfach nur faszinierend. Dieser Lautsprecher zeigt auf, was feinste Elektronik kann.

Technische Details für Interessierte

Nachdem wir mit der Effi, Ava und Aysa bereits über Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad verfügen, beschlossen wir, bei der Skylar 2 ein wenig Wirkungsgrad zu opfern, um einen tiefreichenden Bass und eine Spur vollmundigere Wiedergabe zu erreichen. Soviel Aufwand ist in die Verbesserung der Impulstreue (das sind die Ein- und Ausschwingvorgänge) geflossen, die ja für unser Gehör von entscheidender Bedeutung sind. Mit den Resonanzen der Keramikmembran sind wir durch die Entwicklung der zahlreichen Keramix-Lautsprecherbausätze bestens vertraut. Deswegen gibt es diesbezüglich auch keine Probleme bei der Skylar 2.

Wie alle unsere Lautsprecher ist die Skylar 2 vollständig Impedanz linearisiert. Die Impedanz des Lautsprechers bewegt sich in einem engen Bereich um 8Ω ab 30Hz. Ebenso hervorragend verhält sich die elektrische Phase. Das ist von immenser Bedeutung gerade für Röhrenverstärker. Natürlich ist die Skylar 2 auch ein besonderer Partner für Transistorverstärker. Die perfekte elektrische Phase hilft beiden. Ihr Wirkungsgrad bei freier Aufstellung im Raum liegt niedriger als bei der Skylar, dies wird jedoch nicht so dramatisch wahrgenommen, weil Skylar und Skylar 2 im Bass gleich laut sind, den höheren Wirkungsgrad hat die Skylar im mittleren und hohen Frequenzbereich. Wir empfehlen eine Verstärkerleistung von 20-100Wrms.

Das Gehäuse der Skylar 2 wurde geometrisch optimiert. Für die Frequenzweiche wurde eine eigene Kammer vorgesehen, die mit einem schräg gestellten Brett abgetrennt wird. Wie üblich, verwenden wir für die Frequenzweiche nur hochwertige Mundorf-Bauteile. Elkos werden bis auf Exemplare mit mehreren hunderten μF vermieden.

Eckdaten und Empfehlungen

  • Perfekt für Röhren- und Transistorverstärker durch nahezu idealen Impedanz- und Phasenverlauf
  • Sehr gutes horizontales Rundstrahlverhalten mit minimaler Pegelabweichung zwischen 0 und 15 Grad.
  • Hochtöner soll auf Ohrhöhe liegen
  • Lautsprecher zum Hörplatz angewinkelt und nicht parallel aufstellen
  • bevorzugt mit einigem Abstand zur Rückwand. Wenn die Skylar 2 nahe an der Wand stehen, kann es vorteilhaft sein, die Lautsprecher geschlossen zu betreiben, um eine Bassüberhöhung zu vermeiden