Forenfreunde,
an anderer Stelle war bereits auf diese handlichen und relativ preiswert als Selbstbau-Kit erhältlichen UKW-Stereo-Transmitter Bezug genommen worden:
Petition: Erhalt des UKW Radios
Es folgen Vergleiche dieser Kits bzw. Module in jeweils separaten Beiträgen:
ELV SUP1 (basierend auf BH1415F) de.elv.com/elv-stereo-ukw-pruefgenerator-sup-1-075545
ELV SUP2 (basierend auf Si4711) de.elv.com/elv-hq-stereo-ukw-p…p2-komplettbausatz-091048
China-Modul basierend auf dem BH1417F sc04.alicdn.com/kf/Hca674b54b68d4dcc97dd3d74b86b64d4R.jpg
Daten nach den im betreffenden Beitrag für jeden Transmitter nachfolgend beschriebenen Schaltungsanpassungen:
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7582-Vergleich-Tabelle-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Vorauszuschicken ist, dass diese Transmitter bei uns (Deutschland) nicht im Auto und nicht im Haus an einer angeschlossener Antenne (auch nicht an "einem Stückchen Draht") oder an einem Haus-Kabelnetz (es sei denn, dieses wäre vollkommen separat von einem Kabelnetz eines externen Providers und würde nicht unzulässig abstrahlen) betrieben werden dürfen, sondern nur am (abgeschirmten) Koaxialkabel mit direkter Verbindung zum UKW-Empfänger. Alle drei Transmitter überschreiten nämlich die von der Bundesnetzagentur maximal zugelassene Sendeleistung von 50 Nanowatt um ein Vielfaches, wenn eine Antenne angeschlossen ist. Sie könnten damit mehrere hundert Meter (oder ggf. sogar bis 1 km) weit senden - das würde allerdings die Bundesnetzagentur auf den Plan rufen und kann empfindliche Strafen nach sich ziehen.
Aus dem genannten Grund wird hier nachfolgend immer davon ausgegangen, dass die Verbindung zum UKW Radio-Empfänger über ein 50 Ohm oder 75 Ohm Koaxialkabel hergestellt ist.
Die Geräte SUP1 und SUP2 von ELV haben dafür eine normgerechte 75 Ohm Ausgangsbuchse. Am China-Modul habe ich an dessen Ausgang dafür eine 50 Ohm BNC-Buchse nachgerüstet, zusätzlich werde ich es noch in eine Weissblechbox einbauen, um die Abstrahlung weiter zu reduzieren.
ELV SUP1
Dies war das erste Modul seiner Art des Elektronik-Versenders aus Leer. Angeboten als "Selbstbau-Kit", kommt es jedoch bereits mit den meisten Bauteilen schon vorbestückt (insbes. alle SMD-Bauteile), so dass die Restbestückung für einen geübten Löter und mit feiner Lötspitze nicht allzu schwer ist, wenn man sich genau an die Bestückungsanweisung hält. Ein transparentes Acrylglasgehäuse ist Teil des Kits, das mit einer 9V-Blockbatterie betrieben wird. Wie immer bei Displays, muss man darauf achten, dass man es nicht versehentlich 180° verdreht einbaut. Eine kleine vorstehende Kunststoffnase an einer Seite zusammen mit der Einbauanleitung und Fotos des fertigen Geräts hilft für die richtige Einbauorientierung.
Die Bedienung erfolgt mit Hilfe von drei Drucktasten und einem LCD Display. Stereo ist (ab-)schaltbar.
Daten:
Frequenzbereich: 87,50 - 108,00 MHz, drei Speicherplätze für vorgewählte Frequenzen.
Frequenzabweichung von Sollfrequenz: +3,6 kHz (gemessen)
Oberwellendämpfung: 45 dBc (gemessen)
HF-Ausgangspegel: 103 dBµV an 50 Ohm (gemessen), nicht regelbar
Der HF-Ausgangspegel von 103 dBµV an 50 Ohm (ca. 150 mVeff an 50 Ohm) erfordert unbedingt einen zusätzlichen Abschwächer hinter dem HF-Ausgang. Ich verwende einen stellbaren HF-Abschwächer ("HF-Poti"), der HF um bis zu 70 dB abschwächen kann. Ggf. kann man auch mehrere 20 dB-Abwächungsglieder in reihe dahinter schalten.
Ich verzichte auf Beschreibung des IC BH1415F, die im Datenblatt von Rohm nachgelesen werden kann.
HF-Qualität
HF-Spektrum bei 99,50 MHz (tatsächlich 99,5036 MHz):
horizontal = 10 kHz / DIV
vertikal = 20 dBV/DIV
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7571-SUP1-Spektralanalyse-delta-50-kHz-FFT-dBV-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Ober- und Nebenwellenspektrum:
horizontal = 5 MHz/DIV
vertikal = 20 dBV/DIV
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7572-SUP1-Spektralanalyse-delta-25-MHz-FFT-dBV-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Ober- und Nebenwellenspektrum (ohne 50 Ohm Abschluss, also doppelte Amplitude): Nebenwellen bei +/- 6,2 MHz zum Träger
horizontal = 2 MHz/DIV
vertikal = 20 dBm/DIV
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7573-ELV-SUP1-HF-Nebenwellen-ohne-Abschlusswiderstand-dBm-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Stereosignal (verbreitert durch 19 kHz Seitenlinien):
horizontal = 50 kHz/DIV
vertikal = 20 dBm/DIV
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7574-SUP1-Spektralanalyse-stereo-delta-500-kHz-FFT-dBm-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Die HF-Qualität (Abweichung von Sollfrequenz, Spektrale Reinheit) ist also recht gut, besonders die Nebenwellenunterdrückung von >45 dBc.
Die gefundenen Ergebnisse stimmen mit diesen (Prof. D. Rudolph) überein: radiomuseum.org/forum/elv_ukw_stereo_pruefgenerator.html
FM-Hub (Modulation) und Klirrfaktor
Ohne vorhandenes Wissen und Messmöglichkeit zur Bestimmung des Hubs fischt man im Trüben.
Der Frequenzhub wird natürlich vom Pegel des angeschlossenen NF-Generators und der Einstellung des jeweiligen Trimmpotis in jedem der beiden NF-Eingänge bestimmt. Ist der Hub zu groß, kommt es zur Übersteuerung, also Verzerrungen. Ist der Hub zu gering, dominiert das Grundrauschen zu stark. Es ist dabei auch zu berücksichtigen, dass die nicht abschaltbare Preemphase (hier 50 µs) zu einer Pegelanhebung ab ca. 1 kHz führt, die bei 10 kHz nominell 10,4 dB beträgt. Allerdings kommen in normalem Musik- und Sprachspektrum Frequenzen oberhalb von ca. 4 kHz meist nur noch mit geringer Amplitude vor. Eine Testaufbau, bei dem der gesamte NF-Bereich von 20 Hz bis 15 kHz mit konstanter maximaler Amplitude (wie bei einem Verstärkertest) durchgescannt wird, ist deshalb in diesem Fall nicht wirklich praxisnah.
Die Anweisung von ELV schweigt sich darüber aus, welches der "richtige" Hub sein soll, bzw. welche Eingangs-NF-Amplitude gewählt werden sollte (das gilt generell auch für andere Transmitter und Fabrikate anderer Anbieter). Es gibt nur die Empfehlung, den Pegel so lange zu verringern, bis keine Verzerrungen mehr hörbar sind". Wann wer welche Verzerrungen (Hiss?) wie hört oder nicht, darüber kann man sehr spekulieren.
Ich habe am NF-Generator eine Ausgangsspannung von 1 Veff bei 1 kHz eingestellt (Oszilloskop: 2,9 Vs-s) und dann an den Eingangstrimmpotis den Pegel auf minimalen Klirrfaktor des an einem guten FM-Tuner demodulierten Signals bei 1 kHz eingestellt. Es gab ein deutliches Minimum. Bei dieser Einstellung der Trimmpotis betrug die NF-Spannung für 1 kHz hinter den Trimmpotis 42 mVeff (122 mVs-s am Oszilloskop). Der Klirrfaktor liegt bei dieser Einstellung bei ca. 0,3 % bei 1 kHz und im Frequenzbereich 150 Hz bis 8 kHz bei < 1%. Das Datenblatt des BH1415F nennt typisch 0,3% THD. Der bei diesem "Optimum" gemessene Frequenzhub betrug ca. 60 kHz, bei einer genaueren Nachmessung +/- 52 kHz.
Klirrfaktor des ELV SUP1 bei amplitudenkonstantem Sweep von 1 Veff / 1 kHz (demoduliert an einem SABA MD292 Tuner) und 42 mVeff hinter den NF-Eingangstrimmpotis:
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7575-SUP1-THD-SG-0-dBV-mod-60-kHz-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Das ist noch gerade ausreichend, dass Verzerrungen noch nicht hörbar werden. Vom NF-Klirrfaktor her ist die Konstruktion des SUP1 auf Basis des BH1415F eher schwach. Bei 40 Hz erreicht er 6 %. Das steht anderseitigen Berichten nicht entgegen, dass der SUP1 "gut" klinge (wenn der NF-Pegel nicht falsch, insbesondere nicht zu hoch ist. Hörbarkeit von "Klirr" ist ein schwieriges Thema. Besonders bei tieferer Frequenz wird das Ohr für Klirr weniger empfindlich. Ich verlasse mich deshalb auf Messungen. Der Klirr steigt bei Frequenzen < 200 Hz stark an. Damit wird auch klar, warum im Datenblatt des BH1415F bei der Klirrfaktormessung "> 200 Hz" angegeben ist!
Die Nennung eines Klirrfaktors ist bei UKW nur bis höchstens 8 kHz sinnvoll, da die erste Oberwelle einer Grundfrequenz von grösser als 8 kHz ja durch das 15 kHz Tiefpassfilter im Transmitter, spätestens im UKW-Empfänger (Pilottonfilter), eliminiert wird und höhere Oberwellen sowieso.
NF-Frequenzgang-Linearität
Da der SUP1 mit einer Preemphase von 50 µs arbeitet und der demodulierende Tuner entsprechend mit der gleichen Deemphase, sollte bis zur Frequenzgrenze bei 15 kHz ein gerader (linearer) NF-Frequenzgang resultieren. Das war nach meinen (und Messungen anderer (s. N. Malek), auch beim BH1417F ist das so) aber nicht der Fall. Vielmehr fällt zwischen 2 kHz und 15 kHz der Pegel zu stark ab, bei 10 kHz bereits um 4 dB zu viel. Das macht sich durch Höhenverlust beim Hören bemerkbar. Der IC Hersteller Rohm gibt für 50 µs Preemphase eine Kapazität von 2,2 nF an - die sind im SUP1 auch verbaut (C4, C26). Das ist aber hier noch zu wenig, erst durch Ergänzung mit einem weiteren 1 nF (jweils parallel zu C4 und C26), gibt es konstante Amplitude bis fast 15 kHz. Das ist eine arge Löt-Fummelei unter der Lupe, bei dem Mikro-SMD-Gemüse. Ich habe huckepack die Ergänzungskapazitäten mit 1 nF-SMD-Kerkos löten können.
Warum die verbauten 2,2 nF Keramik-SMD-Kondensatoren den Job nicht so verrichten, wie im BH1415F Datenblatt vorgesehen, also korrekte Preemphase damit nicht zustandekommt? Ich vermute, an der Stelle sollten es besser keine Kerkos sein (selbst nicht COG, NPO). Evtl. verhalten sich die "komisch". Sonst habe ich dazu keine Idee. Vom Platz her passen beim SUP1 dort aber nur diese Typen.
NF-Frequenzgang mit 50 µs Deemphasis, Originalbestückung C4=C26= 2,2 nF:
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7576-SUP1-Frequenzgang-SG-0-dBV-mod-60-kHz-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Nach Korrektur der Preemphase-Kapazitäten C4 und C26 durch Vergrössern auf 3,2 nF gibt es gute Linearität bis über 10 kHz:
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7577-ELV-SUP1-Frequenzgang-Preemphase-korr-1-nF-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Durch diese Anhebung im oberen NF-bereich gibt es auch etwas höheren Klirrfaktor bei 8 kHz, aber immer noch um ca. 1 %.
Stereo-Kanaltrennung (Übersprechdämpfung)
Der verwendete Tuner (Saba MD292) hat eine gemessene Stereo-Übersprechdämpfung von deutlich besser als 40 dB bei 1 kHz und > 30 dB im Bereich 20 Hz bis 15 kHz.
Mein SUP1 schafft aber nur 25 dB Kanaltrennung bei 1 kHz, bleibt aber in weitem Frequenzbereich (bis auf die ganz tiefen Frequenzen) auf diesem Wert. Das entspricht dem unteren Wert im Datenblatt des BH1415F. Das reicht aber für einen guten Stereoeindruck aus. Es genügt leider überhaupt nicht, um mit diesem Prüfsender einen Stereodekoder in einem Tuner/Receiver abgleichen zu können. Dafür sollte die Trennung von Seiten des Prüfsenders, gemessen an einem guten und einwandfrei abgeglichenen Stereotuner wenigstens 40 dB betragen. Davon ist der SUP1 weit entfernt.
Dynamisches Verhalten
In der nachstehenden Messung ist der Ausgangspegels des Tuners (also demoduliertes Signal) gegen die Modulationsfrequenz (NF) für verschiedene NF-Generatorpegel (Hub) an den NF-Eingängen gezeigt. Dabei entspricht 0 dBV Eingangspegel = 1,0 Veff (1 kHz) bei der wie zuvor beschrieben gewählten Einstellung der NF-Trimmpotis auf 42 mVeff hinter den Potis (52 kHz Hub). Der Generatorpegel wurde dann in fünf Stufen zu je -5 dB abgesenkt.
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7578-SUP1-Linearität-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Es ist zu erkennen, dass die Tuner-Ausgangsspannung über den gesamten Frequenzbereich proportional zur Generator- (NF-Eingangs-)Spannung ist.
Mit einer Ausnahme: Ab 8 kHz fällt die oberste Kurve (für 0 dBV = 1 Veff Generatorspannung, 52 kHz Hub) erkennbar etwas stärker ab als die Frequenzkurven für tiefere Generatorpegel. Das ist der Preemphase (PEP) zuzuschreiben, die bei 8 kHz +8,5 dB beträgt. Bei einem Pegel von +8,5 dB setzt bei dieser Poti-Einstellung (und 1 Veff Generatorpegel) gerade die Begrenzung im BH1415F ein. Für höhere Frequenzen steigt mit der frequenzanhängigen Preemphase der Pegel eigentlich weiter an, wird aber durch diese Begrenzung nicht realisiert. Im Tuner bleibt die normgerechte Deemphase aber natürlich bestehen. deshalb kommt es oberhalb von 8 kHz zu einer etwas stärkeren pegelabsenkung am Tunerausgang.
Generatorpegel von -5 dBV und weniger werden bei der wie zuvor beschriebenen NF-Potieinstellung von der Begrenzung auch bis 15 kHz trotz Preemphase nicht mehr tangiert.
Daraus folgt die Frage: "Sind dann 0 dBV Generatorpegel nicht schon zu viel, wenn ab 8 kHz Begrenzung einsetzt?"
Die Antwort ist: Nein, für "reales" Sprach- und Musikspektrum in diesem Fall nicht, da bei 8 kHz und darüber die Amplituden um mehr als 10 dB schwächer sind als bei 1 kHz und darunter. Dadurch bleiben auch hohe Töne in diesem Fall noch unterhalb der Begrenzung. Zu weit kann man das aber nicht treiben (Stichwort: Kompression und dessen Probleme).
Ein Kompressor ist im SUP1 (BH1415F) nicht aktiv. Der Limiter setzt erst erfreulich spät ein. Dadurch resultiert ein weiter nutzbarer Bereich, in dem die demodulierte Tunerausgangsspannung linear der SUP1- Eingangsspannung folgt. So will man es gerne haben.
Rauschen
Einen Kritikpunkt muss ich noch anbringen, Rauschen. Der Signal-Rauschabstand gehört leider nicht zu den besten. Im Musikspektrum wird das nicht auffallen, aber in Sprachpausen wird man ggf. in Stereo leises Rauschen wahrnehmen.
Qualitativ sehe ich das auch an einer Frequenzgangmessung mit rosa Rauschen, selbst bei 200-facher Mittelung (hier noch ohne Korrektur der Preemphase Kapazitäten):
![](http://saba-forum.dl2jas.com/index.php/Attachment/7579-SUP1-Frequenzgang-Rauschmessung-jpg/?thumbnail=1&s=e0f3390b846cf0e0e93965be2eeb4be06ecf0da4)
Für sich alleine noch ohne Aussage, lohnt es sich, diese Messung mit der später zu zeigenden entsprechenden Messung des ELV SUP2 zu vergleichen, der wesentlich rauschärmer als der SUP1 arbeitet. Der Unterschied der nach der Mittelung noch verbleibenden Rauschamplitude ist groß.
Frequenzgangmessungen mit rosa Rauschen vermeiden übrigens auch meist, dass für höhere Frequenzen Begrenzung einsetzt, die 1/f Frequenzverteilung von rosa Rauschen ist der eines Musikspektrum viel ähnlicher als weisses Rauschen (konstant über Frequenz) oder ein pegelkonstanter Sinus-Sweep.
Für den SUP1 messe ich 55,5 dB S/N Abstand (in stereo) für 52 kHz Hub, bzw 52,5 dB für 40 kHz Hub. Soo schlecht ist es auch wieder nicht, aber auch nicht wirklich gut.
Gruß
Reinhard
an anderer Stelle war bereits auf diese handlichen und relativ preiswert als Selbstbau-Kit erhältlichen UKW-Stereo-Transmitter Bezug genommen worden:
Petition: Erhalt des UKW Radios
Es folgen Vergleiche dieser Kits bzw. Module in jeweils separaten Beiträgen:
ELV SUP1 (basierend auf BH1415F) de.elv.com/elv-stereo-ukw-pruefgenerator-sup-1-075545
ELV SUP2 (basierend auf Si4711) de.elv.com/elv-hq-stereo-ukw-p…p2-komplettbausatz-091048
China-Modul basierend auf dem BH1417F sc04.alicdn.com/kf/Hca674b54b68d4dcc97dd3d74b86b64d4R.jpg
Daten nach den im betreffenden Beitrag für jeden Transmitter nachfolgend beschriebenen Schaltungsanpassungen:
Vorauszuschicken ist, dass diese Transmitter bei uns (Deutschland) nicht im Auto und nicht im Haus an einer angeschlossener Antenne (auch nicht an "einem Stückchen Draht") oder an einem Haus-Kabelnetz (es sei denn, dieses wäre vollkommen separat von einem Kabelnetz eines externen Providers und würde nicht unzulässig abstrahlen) betrieben werden dürfen, sondern nur am (abgeschirmten) Koaxialkabel mit direkter Verbindung zum UKW-Empfänger. Alle drei Transmitter überschreiten nämlich die von der Bundesnetzagentur maximal zugelassene Sendeleistung von 50 Nanowatt um ein Vielfaches, wenn eine Antenne angeschlossen ist. Sie könnten damit mehrere hundert Meter (oder ggf. sogar bis 1 km) weit senden - das würde allerdings die Bundesnetzagentur auf den Plan rufen und kann empfindliche Strafen nach sich ziehen.
Aus dem genannten Grund wird hier nachfolgend immer davon ausgegangen, dass die Verbindung zum UKW Radio-Empfänger über ein 50 Ohm oder 75 Ohm Koaxialkabel hergestellt ist.
Die Geräte SUP1 und SUP2 von ELV haben dafür eine normgerechte 75 Ohm Ausgangsbuchse. Am China-Modul habe ich an dessen Ausgang dafür eine 50 Ohm BNC-Buchse nachgerüstet, zusätzlich werde ich es noch in eine Weissblechbox einbauen, um die Abstrahlung weiter zu reduzieren.
ELV SUP1
Dies war das erste Modul seiner Art des Elektronik-Versenders aus Leer. Angeboten als "Selbstbau-Kit", kommt es jedoch bereits mit den meisten Bauteilen schon vorbestückt (insbes. alle SMD-Bauteile), so dass die Restbestückung für einen geübten Löter und mit feiner Lötspitze nicht allzu schwer ist, wenn man sich genau an die Bestückungsanweisung hält. Ein transparentes Acrylglasgehäuse ist Teil des Kits, das mit einer 9V-Blockbatterie betrieben wird. Wie immer bei Displays, muss man darauf achten, dass man es nicht versehentlich 180° verdreht einbaut. Eine kleine vorstehende Kunststoffnase an einer Seite zusammen mit der Einbauanleitung und Fotos des fertigen Geräts hilft für die richtige Einbauorientierung.
Die Bedienung erfolgt mit Hilfe von drei Drucktasten und einem LCD Display. Stereo ist (ab-)schaltbar.
Daten:
Frequenzbereich: 87,50 - 108,00 MHz, drei Speicherplätze für vorgewählte Frequenzen.
Frequenzabweichung von Sollfrequenz: +3,6 kHz (gemessen)
Oberwellendämpfung: 45 dBc (gemessen)
HF-Ausgangspegel: 103 dBµV an 50 Ohm (gemessen), nicht regelbar
Der HF-Ausgangspegel von 103 dBµV an 50 Ohm (ca. 150 mVeff an 50 Ohm) erfordert unbedingt einen zusätzlichen Abschwächer hinter dem HF-Ausgang. Ich verwende einen stellbaren HF-Abschwächer ("HF-Poti"), der HF um bis zu 70 dB abschwächen kann. Ggf. kann man auch mehrere 20 dB-Abwächungsglieder in reihe dahinter schalten.
Ich verzichte auf Beschreibung des IC BH1415F, die im Datenblatt von Rohm nachgelesen werden kann.
HF-Qualität
HF-Spektrum bei 99,50 MHz (tatsächlich 99,5036 MHz):
horizontal = 10 kHz / DIV
vertikal = 20 dBV/DIV
Ober- und Nebenwellenspektrum:
horizontal = 5 MHz/DIV
vertikal = 20 dBV/DIV
Ober- und Nebenwellenspektrum (ohne 50 Ohm Abschluss, also doppelte Amplitude): Nebenwellen bei +/- 6,2 MHz zum Träger
horizontal = 2 MHz/DIV
vertikal = 20 dBm/DIV
Stereosignal (verbreitert durch 19 kHz Seitenlinien):
horizontal = 50 kHz/DIV
vertikal = 20 dBm/DIV
Die HF-Qualität (Abweichung von Sollfrequenz, Spektrale Reinheit) ist also recht gut, besonders die Nebenwellenunterdrückung von >45 dBc.
Die gefundenen Ergebnisse stimmen mit diesen (Prof. D. Rudolph) überein: radiomuseum.org/forum/elv_ukw_stereo_pruefgenerator.html
FM-Hub (Modulation) und Klirrfaktor
Ohne vorhandenes Wissen und Messmöglichkeit zur Bestimmung des Hubs fischt man im Trüben.
Der Frequenzhub wird natürlich vom Pegel des angeschlossenen NF-Generators und der Einstellung des jeweiligen Trimmpotis in jedem der beiden NF-Eingänge bestimmt. Ist der Hub zu groß, kommt es zur Übersteuerung, also Verzerrungen. Ist der Hub zu gering, dominiert das Grundrauschen zu stark. Es ist dabei auch zu berücksichtigen, dass die nicht abschaltbare Preemphase (hier 50 µs) zu einer Pegelanhebung ab ca. 1 kHz führt, die bei 10 kHz nominell 10,4 dB beträgt. Allerdings kommen in normalem Musik- und Sprachspektrum Frequenzen oberhalb von ca. 4 kHz meist nur noch mit geringer Amplitude vor. Eine Testaufbau, bei dem der gesamte NF-Bereich von 20 Hz bis 15 kHz mit konstanter maximaler Amplitude (wie bei einem Verstärkertest) durchgescannt wird, ist deshalb in diesem Fall nicht wirklich praxisnah.
Die Anweisung von ELV schweigt sich darüber aus, welches der "richtige" Hub sein soll, bzw. welche Eingangs-NF-Amplitude gewählt werden sollte (das gilt generell auch für andere Transmitter und Fabrikate anderer Anbieter). Es gibt nur die Empfehlung, den Pegel so lange zu verringern, bis keine Verzerrungen mehr hörbar sind". Wann wer welche Verzerrungen (Hiss?) wie hört oder nicht, darüber kann man sehr spekulieren.
Ich habe am NF-Generator eine Ausgangsspannung von 1 Veff bei 1 kHz eingestellt (Oszilloskop: 2,9 Vs-s) und dann an den Eingangstrimmpotis den Pegel auf minimalen Klirrfaktor des an einem guten FM-Tuner demodulierten Signals bei 1 kHz eingestellt. Es gab ein deutliches Minimum. Bei dieser Einstellung der Trimmpotis betrug die NF-Spannung für 1 kHz hinter den Trimmpotis 42 mVeff (122 mVs-s am Oszilloskop). Der Klirrfaktor liegt bei dieser Einstellung bei ca. 0,3 % bei 1 kHz und im Frequenzbereich 150 Hz bis 8 kHz bei < 1%. Das Datenblatt des BH1415F nennt typisch 0,3% THD. Der bei diesem "Optimum" gemessene Frequenzhub betrug ca. 60 kHz, bei einer genaueren Nachmessung +/- 52 kHz.
Klirrfaktor des ELV SUP1 bei amplitudenkonstantem Sweep von 1 Veff / 1 kHz (demoduliert an einem SABA MD292 Tuner) und 42 mVeff hinter den NF-Eingangstrimmpotis:
Das ist noch gerade ausreichend, dass Verzerrungen noch nicht hörbar werden. Vom NF-Klirrfaktor her ist die Konstruktion des SUP1 auf Basis des BH1415F eher schwach. Bei 40 Hz erreicht er 6 %. Das steht anderseitigen Berichten nicht entgegen, dass der SUP1 "gut" klinge (wenn der NF-Pegel nicht falsch, insbesondere nicht zu hoch ist. Hörbarkeit von "Klirr" ist ein schwieriges Thema. Besonders bei tieferer Frequenz wird das Ohr für Klirr weniger empfindlich. Ich verlasse mich deshalb auf Messungen. Der Klirr steigt bei Frequenzen < 200 Hz stark an. Damit wird auch klar, warum im Datenblatt des BH1415F bei der Klirrfaktormessung "> 200 Hz" angegeben ist!
Die Nennung eines Klirrfaktors ist bei UKW nur bis höchstens 8 kHz sinnvoll, da die erste Oberwelle einer Grundfrequenz von grösser als 8 kHz ja durch das 15 kHz Tiefpassfilter im Transmitter, spätestens im UKW-Empfänger (Pilottonfilter), eliminiert wird und höhere Oberwellen sowieso.
NF-Frequenzgang-Linearität
Da der SUP1 mit einer Preemphase von 50 µs arbeitet und der demodulierende Tuner entsprechend mit der gleichen Deemphase, sollte bis zur Frequenzgrenze bei 15 kHz ein gerader (linearer) NF-Frequenzgang resultieren. Das war nach meinen (und Messungen anderer (s. N. Malek), auch beim BH1417F ist das so) aber nicht der Fall. Vielmehr fällt zwischen 2 kHz und 15 kHz der Pegel zu stark ab, bei 10 kHz bereits um 4 dB zu viel. Das macht sich durch Höhenverlust beim Hören bemerkbar. Der IC Hersteller Rohm gibt für 50 µs Preemphase eine Kapazität von 2,2 nF an - die sind im SUP1 auch verbaut (C4, C26). Das ist aber hier noch zu wenig, erst durch Ergänzung mit einem weiteren 1 nF (jweils parallel zu C4 und C26), gibt es konstante Amplitude bis fast 15 kHz. Das ist eine arge Löt-Fummelei unter der Lupe, bei dem Mikro-SMD-Gemüse. Ich habe huckepack die Ergänzungskapazitäten mit 1 nF-SMD-Kerkos löten können.
Warum die verbauten 2,2 nF Keramik-SMD-Kondensatoren den Job nicht so verrichten, wie im BH1415F Datenblatt vorgesehen, also korrekte Preemphase damit nicht zustandekommt? Ich vermute, an der Stelle sollten es besser keine Kerkos sein (selbst nicht COG, NPO). Evtl. verhalten sich die "komisch". Sonst habe ich dazu keine Idee. Vom Platz her passen beim SUP1 dort aber nur diese Typen.
NF-Frequenzgang mit 50 µs Deemphasis, Originalbestückung C4=C26= 2,2 nF:
Nach Korrektur der Preemphase-Kapazitäten C4 und C26 durch Vergrössern auf 3,2 nF gibt es gute Linearität bis über 10 kHz:
Durch diese Anhebung im oberen NF-bereich gibt es auch etwas höheren Klirrfaktor bei 8 kHz, aber immer noch um ca. 1 %.
Stereo-Kanaltrennung (Übersprechdämpfung)
Der verwendete Tuner (Saba MD292) hat eine gemessene Stereo-Übersprechdämpfung von deutlich besser als 40 dB bei 1 kHz und > 30 dB im Bereich 20 Hz bis 15 kHz.
Mein SUP1 schafft aber nur 25 dB Kanaltrennung bei 1 kHz, bleibt aber in weitem Frequenzbereich (bis auf die ganz tiefen Frequenzen) auf diesem Wert. Das entspricht dem unteren Wert im Datenblatt des BH1415F. Das reicht aber für einen guten Stereoeindruck aus. Es genügt leider überhaupt nicht, um mit diesem Prüfsender einen Stereodekoder in einem Tuner/Receiver abgleichen zu können. Dafür sollte die Trennung von Seiten des Prüfsenders, gemessen an einem guten und einwandfrei abgeglichenen Stereotuner wenigstens 40 dB betragen. Davon ist der SUP1 weit entfernt.
Dynamisches Verhalten
In der nachstehenden Messung ist der Ausgangspegels des Tuners (also demoduliertes Signal) gegen die Modulationsfrequenz (NF) für verschiedene NF-Generatorpegel (Hub) an den NF-Eingängen gezeigt. Dabei entspricht 0 dBV Eingangspegel = 1,0 Veff (1 kHz) bei der wie zuvor beschrieben gewählten Einstellung der NF-Trimmpotis auf 42 mVeff hinter den Potis (52 kHz Hub). Der Generatorpegel wurde dann in fünf Stufen zu je -5 dB abgesenkt.
Es ist zu erkennen, dass die Tuner-Ausgangsspannung über den gesamten Frequenzbereich proportional zur Generator- (NF-Eingangs-)Spannung ist.
Mit einer Ausnahme: Ab 8 kHz fällt die oberste Kurve (für 0 dBV = 1 Veff Generatorspannung, 52 kHz Hub) erkennbar etwas stärker ab als die Frequenzkurven für tiefere Generatorpegel. Das ist der Preemphase (PEP) zuzuschreiben, die bei 8 kHz +8,5 dB beträgt. Bei einem Pegel von +8,5 dB setzt bei dieser Poti-Einstellung (und 1 Veff Generatorpegel) gerade die Begrenzung im BH1415F ein. Für höhere Frequenzen steigt mit der frequenzanhängigen Preemphase der Pegel eigentlich weiter an, wird aber durch diese Begrenzung nicht realisiert. Im Tuner bleibt die normgerechte Deemphase aber natürlich bestehen. deshalb kommt es oberhalb von 8 kHz zu einer etwas stärkeren pegelabsenkung am Tunerausgang.
Generatorpegel von -5 dBV und weniger werden bei der wie zuvor beschriebenen NF-Potieinstellung von der Begrenzung auch bis 15 kHz trotz Preemphase nicht mehr tangiert.
Daraus folgt die Frage: "Sind dann 0 dBV Generatorpegel nicht schon zu viel, wenn ab 8 kHz Begrenzung einsetzt?"
Die Antwort ist: Nein, für "reales" Sprach- und Musikspektrum in diesem Fall nicht, da bei 8 kHz und darüber die Amplituden um mehr als 10 dB schwächer sind als bei 1 kHz und darunter. Dadurch bleiben auch hohe Töne in diesem Fall noch unterhalb der Begrenzung. Zu weit kann man das aber nicht treiben (Stichwort: Kompression und dessen Probleme).
Ein Kompressor ist im SUP1 (BH1415F) nicht aktiv. Der Limiter setzt erst erfreulich spät ein. Dadurch resultiert ein weiter nutzbarer Bereich, in dem die demodulierte Tunerausgangsspannung linear der SUP1- Eingangsspannung folgt. So will man es gerne haben.
Rauschen
Einen Kritikpunkt muss ich noch anbringen, Rauschen. Der Signal-Rauschabstand gehört leider nicht zu den besten. Im Musikspektrum wird das nicht auffallen, aber in Sprachpausen wird man ggf. in Stereo leises Rauschen wahrnehmen.
Qualitativ sehe ich das auch an einer Frequenzgangmessung mit rosa Rauschen, selbst bei 200-facher Mittelung (hier noch ohne Korrektur der Preemphase Kapazitäten):
Für sich alleine noch ohne Aussage, lohnt es sich, diese Messung mit der später zu zeigenden entsprechenden Messung des ELV SUP2 zu vergleichen, der wesentlich rauschärmer als der SUP1 arbeitet. Der Unterschied der nach der Mittelung noch verbleibenden Rauschamplitude ist groß.
Frequenzgangmessungen mit rosa Rauschen vermeiden übrigens auch meist, dass für höhere Frequenzen Begrenzung einsetzt, die 1/f Frequenzverteilung von rosa Rauschen ist der eines Musikspektrum viel ähnlicher als weisses Rauschen (konstant über Frequenz) oder ein pegelkonstanter Sinus-Sweep.
Für den SUP1 messe ich 55,5 dB S/N Abstand (in stereo) für 52 kHz Hub, bzw 52,5 dB für 40 kHz Hub. Soo schlecht ist es auch wieder nicht, aber auch nicht wirklich gut.
Gruß
Reinhard
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