Hama PA-506 Phonovorverstärker für MM-Systeme

      Hama PA-506 Phonovorverstärker für MM-Systeme

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      Das Gerät fand zu mir, weil ich ein kleines Gehäuse für einen Eigenbau suchte. Recht günstig ersteigert, da das Gerät ohne jedes Zubehör, also auch ohne Netzteil angeboten wurde, erfüllt es den Bedarf meinerseits völlig. Wenn es schon mal da ist, kann ich ja vor dem Entkernen ein paar Messungen machen. Im Web gibt es zu diesem Typ nicht allzu viel Informationen, der allgemeine Ton lautet: Recht ordentlich, funktioniert, alles Notwendige ist dran, für Einsteiger, gutes Preis-Leistungsverhältnis.

      Von außen ist das Gerät unscheinbar. Ein graues Stahlblechkästchen steht da, vorne der Typenschriftzug und eine LED zur Betriebsspannungsanzeige, hinten zwei Paar RCA-Chinch-Anschlüsse für In und Out. Dort ist auch gleich aufgedruckt, dass der Eingang 47 kOhm Impedanz und 220 pF Parallelkapazität besitzt. Für ein kurzes Kabel zum Plattenspieler also meist ganz passend. Der Ausgang hat 1 kOhm Impedanz und kann damit auch problemlos ein paar Meter Kabel mehr bis zum Verstärker treiben. Die Betriebsspannung erhält das Gerät über eine Hohlsteckerbuchse, vom normalerweise mitgelieferten Netzteil kommen 12 Volt DC. Dann gibt es noch eine Rändelschraube für die Masseverbindung mit dem Plattenspieler. Das war's.



      Das ist die Bestückungsseite. Links wird die Betriebsspannung aufbereitet. Direkt nach der Buchse in Reihe liegt eine Si-Diode als Verpolschutz. Die Spannungsversorgung wird mit einem 100 µF-Elko gepuffert und gelangt über einen 470-Ohm-Widerstand an den zweiten Elko, ebenfalls 100 µF. Dort in der Nähe gibt es einen weiteren Widerstand mit 10 kOhm, dieser versorgt eine LED, die neben der Betriebsanzeige und dem Entladen der Elkos beim Trennen von der Betriebsspannung keine weitere Funktionen in der Schaltung hat.
      Der Entzerrer-Vorverstärker ist komplett diskret aufgebaut. Auf eine detaillierte Schaltungsanalyse verzichte ich mal lieber, das Gerät ist noch im aktiven Verkauf. Pro Kanal gibt es drei Transistoren vom Typ 2SC945 P, ein weit verbreiteter Japan-Universaltransistor NPN, 50 Volt Spannungsfestigkeit Uce0. Das P steht für die Stromverstärkung, hier 200 - 400.
      Am Chincheingang sieht man zwei Keramikkondensatoren. Die stellen die außen angegebenen 220 pF in Richtung GND zur Verfügung. Wer also etwas mit der Anpassung spielen möchte, kann diese durch andere Werte ersetzen, dann auch besser gleich mit Folienkondensatoren.

      Über den Siebwiderstand lässt sich sehr gut die Stromaufnahme bestimmen. Es fallen 1,3 Volt ab, bei 470 Ohm Widerstand liegt der Strombedarf der Schaltung also bei ca. 2,7 mA. Dazu kommt noch 1 mA von der LED. Mehr braucht es nicht. Da ist selbst das winzige herstellereigene Netzteil, das 300 mA liefern kann, überdimensioniert.




      Die Rückseite ist auch eher unspektakulär. Zu erwähnen ist, die außen ringförmig angebrachte Leiterbahn führt die Masse. Sie ist oben im Bild unterbrochen. Der Zweck dürfte sein, eine Leiterschleife zu vermeiden, die empfänglich für Magnetfeldeinkopplungen wäre.



      Nach den technischen Spezifikationen muss man ein wenig suchen. ELV hatte sie auf der Webseite, Hama selbst nicht. 40 dB Verstärkung bei 1 kHz kann ich problemlos bestätigen, auch die 1 kOhm Ausgangsimpedanz. Das SNR von -70 dB wird vermutlich auch erreicht, der Rauschteppich bei der Messung der harmonischen Verzerrungen liegt ausreichend weit unten. Nur richtig messen kann ich das nicht, da Arta keine Möglichkeit bietet, den RMS-Wert für eine definierte Bandbreite zu bestimmen. Nötig wären eine Untergrenze von 20 Hz und eine Obergrenze von 20 kHz.
      Die von ARTA angezeigte RMS-Spannung wird dagegen ab 3 Hz bis hin zur höchstmöglichen Analysefrequenz integriert. Damit dominiert bei RIAA-Entzerrverstärkern ohne Eingangssignal in aller Regel der Bereich von 3-10 Hz und der angezeigte Wert liegt viel zu hoch.

      Was halbwegs funktioniert, ist die Angabe des Geräuschspannungsabstandes. Durch die gehörrichtige Filterung werden tiefe und hohe Frequenzen stark abgesenkt. Hier komme ich bei 5 mV rms Eingangsspannung auf ein SNR von -80 dB(A). Das ist nicht überragend, aber recht ordentlich. Brumm und Rauschen dürften unhörbar bleiben.




      Frequenzgang an meinem passiven Anti-RIAA-Netzwerk: Ausgeglichen, ohne Schnitzer. Die Schwankungen oberhalb von 1 kHz sehen vielleicht nicht besonders schön aus, aber stören das Hörempfinden nicht. 20 Hz bis 20 kHz Bandbreite gelten als bestätigt. Die beiden Kanäle verhalten sich gleich, auch da gibt es nichts zu beanstanden.




      Harmonische Verzerrungen: Bei 5 mV rms @ 1 kHz: 0,03%: völlig in Ordnung. Hier nicht gezeigt, aber mit gemessen, THD bleibt über die gesamte Bandbreite ausreichend niedrig, ein ganz leichter Anstieg ist ab 10 kHz zu verzeichnen, aber auch bei 20 kHz liegt der Wert nur bei 0,08%.

      Ein großes Manko hat der Verstärker jedoch. Ab 20 mVeff Eingangsspannung bei 1 kHz setzt das Clipping ein, bedingt durch die niedrige Betriebsspannung. Der Headroom von 12 dB ist im Vergleich - selbst zu anderen 12-Volt-Single-Source Verstärkern - ziemlich gering. Wen wundert es, von den 12 Volt Eingangsspannung bleiben nach Siebung gerade mal 10,2 Volt übrig.

      Viele Grüße,
      Christian
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      Auf der Platine ist ja der Aufdruck TC-750 vermerkt. Unter dieser Bezeichnung gibt es einen Phono-Pre von Dynavox, der frappierende Ähnlichkeiten aufweist. Zu letzterem findet man dann auch Schaltungen. Zum Beispiel diese hier:

      superbestaudiofriends.org/inde…3-2-24_13-11-8-png.35138/

      Die ersten beiden Transistoren arbeiten in Emittergrundschaltung, die in Summe einen nichtinvertierenden Verstärker mit hoher Spannungsverstärkung ergeben, gefolgt von einer Kollektorstufe als Puffer, das Ganze gleichspannungsgekoppelt und rückgekoppelt mit dem angegebenen Entzerrernetzwerk.
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      Hallo Christian,

      interessante Ergebnisse!

      Du stellst die Bandbreite für die Rauschmessung mit der Sampling-Frequenz Fs ein. Also mit Fs=44100 Hz hast Du 22050 Hz Bandbreite (Nyquist Frequenz). Das ist nah genug an 20 kHz, so dass Du einen aussagekräftigen Wert für ca. 20 kHz Bandbreite bekommst.
      Die Frequenzen < 20 Hz sind zwar noch dabei, aber die meisten Phonovorverstärker fallen ja für < 20 Hz schnell ab, wenn sie ordentlich konstruiert sind.

      A-Wichtung ist ein Umweg, der näherungsweise den Bandbreiteneinfluss auch entfernt. Aber A-gewichtet ist ja eigentlich eine Mogelei um die Schwächen durch die Störungen im Bereich < 100 Hz (besonders bei 50 Hz und darunter) zu unterschlagen.

      Kannst Du nochmal ohne A-Bewertung mit Fs=44100 Hz Sample-Frequenz die Rauschspannung messen? Der Wert wäre schon interessant. Bezogen auf ca. 315 mVeff Ausgangsspannung (1 kHz, tatsächlich hier mit 911 Hz), also -10 dBV, komme ich unbewertet mit dem normalen Audiointerface (Steinberg UR242) auf ein SNR von gerade 70 dB mit dem Jancane Single-OpAmp Phono-MM-Vorverstärker. Signal -10,1 dBV, Phono-verstärker-Rauschteppich bei 22 kHz Bandbreite ist -80,1 dBV; Differenz also 70 dB SNR. Mit dem QA403 Audioanalyzer messe ich ein um 6 dB besseres SNR von 76 dB bezogen auf -10 dBV Ausgangspegel. Die 6 dB Unterschied sind der Tatsache geschuldet, dass das normale Audio-Interface schon selbst einen wesentlich höheren Rauschteppich mitbringt, so dass mit dem Steinberg Audio-Interface meine untere Messgrenze beeinträchtigt ist.

      Messung Jancane Phono-Vorverstärker mit Steinberg UR-242 Audio-Interface
      a) 1 kHz Signalpegel: -10,1 dBV (bei 5 mVeff Eingangspegel)


      b) Jancane Phono-Vorverstärker Rauschspannung (RMS) 22 kHz Bandbreite: -80,1 dBV (unbewertet) gemessen mit UR-242 Audio-Interface



      Hast Du eine Idee, woher die Wellen > 500 Hz im Frequenzgang kommen. Mit +/-1 dB sind die ja sehr stark. Sieht für mich aus wie ungerade Vielfache (1,3,5,7,...) von 800-900 Hz. Kommen die wirklich vom Phonovorverstärker, auch bei kleiner Eingangsspannung von nur 5 mVeff? dann müssten sie sowohl in der Messung mit "stepped sine" in STEPS, wie auch in der Messung mit FR2 in ARTA gleich vorhanden sein.

      Der völlig unzureichende Headroom dieses VV ist wirklich übel. Und die hohe Frequenzgangabweichung von -2 dB bei 20 kHz ja auch kein Glanzpunkt. Ich hätte da was Besseres erwartet.
      Die auf dem Frequenzgangaufdruck des Dynavox TC-750 dargestellte Frequenzgangkurve zeigt diesen Abfall bei 20 kHz nicht und auch nicht die Wellen. Kann es sein, dass der Abfall bei 20 kHz in Deiner Messung durch den (zu) kleinen Abschlusswiderstand am VV-Ausgang hervorgerufen ist? Soundkarten haben ja meist nur 10 kOhm Eingangswiderstand, das ist oft zu wenig für Phono-VV, die wenigstens 47 kOhm Last am Ausgang sehen wollen.
      Das würde auch den kleinen Headroom erklären.



      Wenn ich den im Frequenzgang korrigierten Jancane Single-OpAmp Phono-MM-Entzerrer Vorverstärker, der mit dem 12 V-Netzteil bei 1 kHz an 100 kOhm (QuantAsylum 403 Audio-Analyzer) 19,4 dB Headroom hat (2,9 Veff Ausgangsspannung bei 46,8 mVeff Eingangsspannung @ 1 kHz), an meinem Steinberg UR242 Audio-Interface teste, das nur 10 kOhm Eingangswiderstand hat (eben gemacht), dann komme ich dort auch nur noch auf 12 dB Headroom, bezogen auf 5 mVeff und 1 kHz. Die zu hohe Ausgangslast ruiniert den Headroom.

      Probier mal Oszilloskop statt Soundkarte, ob Du damit mehr Headroom messen kannst. Ich sehe sonst keinen Grund, warum der Headroom des Hama-VV so sehr viel schlechter sein sollte als der eines Phono-Vorverstärkers auf Basis OpAmp, wenn beide mit 12 V betrieben werden.

      Wenn der Headroom dann nahe an 20 dB (1 kHz bez. auf 5 mVeff Eingangspegel) misst und die Abweichungen im Frequenzgang sich auch noch als "Meß-Artefakt" herausstellen würden, wäre die Reputation des Hama PA-506 alias TC-750 ja doch noch gerettet.

      Gruß
      Reinhard

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      Also, dieser (einfache) Pre wird sehr viel angeboten. Er hat in der "Szene" anscheinend keinen besonders guten Ruf (vorsichtig formuliert). Ich hatte ihn noch nie, aber im Bekanntenkreis kursieren einige Exemplare. Werden bei Vergleichstest immer mal angeschlossen, und kommen dann nicht gut weg. Im Vergleich fand man z.B. den kleinen von Oehlbach besser. Der ist aber dann mit NE 5532 AN aufgebaut, nicht diskret. Gebraucht (teilweise sogar neu) um die 20 ... 30 Euro zu bekommen, also kaum teurer.

      Wenn man ihn mit ein paar Handgriffen verbessern könnte, wäre das aber sicher auch interessant, denn es gibt ihn offenbar in zahlreichen Exemplaren.

      Michael

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      oldiefan schrieb:

      Probier mal Oszilloskop statt Soundkarte, ob Du damit mehr Headroom messen kannst. Ich sehe sonst keinen Grund, warum der Headroom des Hama-VV so sehr viel schlechter sein sollte als der eines Phono-Vorverstärkers auf Basis OpAmp, wenn beide mit 12 V betrieben werden.


      Hallo Reinhard,
      stimmt, meine Soundkarte hat auch nur 12 kOhm Eingangswiderstand. Aber daran liegt es nicht. Heute wiederholt, mit und ohne Anschluss der Soundkarte, gleichzeitig war der Oszi angeschlossen. Bei 5,6 Vp-p (1,98 Veff) am Ausgang startet die Verformung der ersten Sinushalbwelle, bei 6 Vp-p folgt die zweite.
      Die Kurvenform ändert sich beim Abziehen des Soundkarteneinganges nicht, sie bleibt verformt. Nur die Amplitude steigt leicht. Das passt zur Schaltung. Die Emitterstufe puffert, ist hier nicht für die Begrenzung verantwortlich. Die entsteht bestimmt durch die Arbeitspunkte der beiden Spannungsverstärker. Genaueres wäre per Simulation herauszubekommen, vielleicht mache ich mich da noch mal drüber.
      Hier dürfte trotzdem recht einfach etwas zu holen sein, wenn man die Schaltung mit mehr Spannung betreibt. Die Transistoren halten das ohne Probleme aus, nach den Elkos muss ich mal schauen.

      Nachtrag: Der Jancane hat 35,8 dB Verstärkung bei 1 kHz, der PA-506 40 dB. Diese 4,2 dB fehlen natürlich schon mal beim Headroom, wenn man den an der Eingangsgröße von 5 mVeff festmacht. Wobei das Verfahren ja praxisnah ist. Platte und Pickup bestimmen, womit der Vorverstärker gefüttert wird, da gibt es erst mal keine Beeinflussung durch den Nutzer.

      Viele Grüße,
      Christian
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      oldiefan schrieb:

      Und die hohe Frequenzgangabweichung von -2 dB bei 20 kHz ja auch kein Glanzpunkt. Ich hätte da was Besseres erwartet.


      Zweites Thema: Frequenzgang. Dazu habe ich heute noch mal mein Hobbymeßzeug etwas unter die Lupe genommen. Die Soundcard im Loop-Betrieb fällt jeweils etwas an den Audiogrenzen ab. Bei 20 Hz sind es - 0,2 dB, bei 20 kHz sind es -0,5 dB, siehe Anhang. Schleift man das ARIIA-Netzwerk ein, kommt die folgende Kurve heraus:



      Bei 20 Hz liegt die ideale RIAA-Wiedergabekennlinie bei + 19 dB im Vergleich zu 1 kHz. Hier stimmt mein Setup (Audio Interface + ARIIA-Netzwerk).
      Bei 20 kHz liegt die ideale Wiedergabekennlinie bei -19,5 dB, berücksichtigt man noch die Neumann-Zeitkonstante bei 50 kHz, sollten es -19 dB sein. Hier schwächt also mein Setup etwas zu stark, ca. 1 dB fehlt bei reinen RIAA-Konstanten, etwa 0,5 mit Neumann-Konstante.



      erneute Messung des Frequenzganges des PA 506, dieses Mal bei -10 dB, kleine Skalierung gewählt für gemütliches Ablesen:
      Abfall bei 20 Hz: -0,6 dB
      Abfall bei 20 kHz: -1 dB.

      Ich würde sagen, die Entzerrung des Verstärkers passt sehr gut. Die Welligkeit konnte ich heute nicht reproduzieren. Das war ein Meßartefakt, ich weiß jedoch nicht, wo er herkam. Ich habe heute nicht nur bei - 10 dB gemessen, sondern auch bei höheren Pegeln. Bei keinem tauchte diese Welligkeit wieder auf.
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      • EMI_Soundcard_AvsF.jpg

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      Beim Messen des SNR ohne Bewertung stoße ich an die Grenzen meiner Messtechnik. Blau dargestellt, die Messung ohne Signal, rot ist die vorherige Messung mit Signal von -10 dB Ausgangsamplitude. Streng nach der Zahl, RMS von - 65,8 dBV ergäbe sich ein SNR von nur 55,8 dB. Deutlich zu wenig im Vergleich zum Datenblatt. Verantwortlich für den niedrigen Wert von 65,8 dBV ist aber der Bereich < 20 Hz. Das niederfrequente Rauschen wird durch die RIAA-Wiedergabekennlinie hoch verstärkt und dominiert hier. Eigentlich sollten die beiden Spitzen bei 50 Hz und 100 Hz den Wert bestimmen, dann in der Gegend um 78 - 80 dBV. Diese wiederum sind nicht sauber reproduzierbar. Ich habe ja das Originalnetzteil nicht.

      Wie entsteht der Wert links unterhalb der Grafik? RMS = RootMeanSquare, d.h. die Anteile der einzelnen Frequenzbänder der FFT werden quadriert, summiert und vom Ergebnis wird die Wurzel gezogen. Ganz so einfach ist es nicht, da die jeweils genutzte Messfensterdefinition (Hann, Kaiser5, Kaiser7, FlatTop usw.) es notwendig macht, Korrekturfaktoren einzuführen. Das könnte Michael sicher besser erklären als ich, zwei Semester FH-Mathematik waren wohl etwas zu wenig. :)
      Aber: ARTA kann die Grafikwerte der FFT in eine Liste exportieren. Damit spiele ich mal noch etwas herum, in der Hoffnung, mittels Excel eine Bandbreite 20 Hz - 20 kHz zu realisieren.

      Viele Grüße,
      Christian
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      • PA506_SNR_unbew.jpg

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      Hallo Christian,

      ich habe eben die Schaltung, die Du oben für den TC-750 verlinkt hast, durch LTspice laufen lassen.

      Damit kommt ein Frequenzgang heraus,ähnlich wie der, der auf den Dynavox TC-750 oben abgebildet ist und der doch anders ist, als der von Dir bei Deinem HAMA gemessen wurde. Kein Abfall bei 20 kHz.



      Im HAMA Gerät ist bei Dir also wohl in der Schaltung was anders oder ein Bauteil nicht mehr ok oder bei der Messung spielt Dir noch etwas einen Streich.

      Zu Frequenzgang-Messung mit Soundkarte und ARTA:
      Den Abfall Deiner Soundkarte zu den Bandenden hin kannst Du mit 2-Kanalmessung kompensieren. So mache ich es. Im Loop-back Test muss eine schnurgerade horizontale Linie von 20 Hz-20 kHz herauskommen.
      Es wird vom linken Soundkarten-Ausgangskanal (Messkanal) über ein Y-Glied das Signal abgezweigt und dem rechten Eingangskanal der Soundkarte zugeführt.
      In STEPS wird unter "Setup" --> "Measurements" bei "Measurement System" eingestellt: "Dual Channel Frequency Response" und bei "Response Channel": Left.

      Damit wird der linke Eingangskanal, an dem der zu messende DUT-Ausgang angeschlossen ist, auf den rechten Eingangskanal (ohne DUT) bezogen und somit die Abweichung im Frequenzgang der Soundkarte an den Bandenden kompensiert.
      So gibt es immer korrekte Messungen. Das funktioniert bei mir von 1,5 Hz bis 80 kHz einwandfrei. Lediglich bei > 80 kHz bekomme ich leichte Abweichung. Wenn die verwendete Soundkarte nur eine Sampling-Frequenz von 44 kHz "kann", sollte auf jeden Fall eine Genauigkeit von besser als 0,1 dB von 20 Hz bis 20 kHz erreichbar sein. Genaue Kalibrierung von ARTA und STEPS vorausgesetzt.

      Bei Messung mit STEPS beträgt die Genauigkeit der Soundkarten-Frequenzgangmessung (Steinberg UR-242) bei mir typisch 0,01 dB. Die Abweichung steigt von 20 kHz an leicht an, bis auf max. 0,03 dB bei 80 kHz. Dgl. bei Messung mit ARTA im 2-Kanal-Modus FR2.

      Frequenzgang Messung 5 Hz - 90 kHz mit STEPS im 2-Kanal-Verfahren; loop-back; Soundkarteneinfluß < 0,03 dB



      Frequenzgang Messung 1,5 Hz - 90 kHz mit ARTA im 2-Kanal-Verfahren FR2; loop-back; Soundkarteneinfluß < 0,03 dB


      Das "inverse RIAA" Netzwerk ist eigentlich unproblematisch, wenn die Bauteilewerte sorgfältig selektiert sind. Ich habe nur eine max. Abweichung von der korrekten RIAA-Kompensation gemäss der tabellierten Referenz von +/- 0,05 dB im Bereich von 20 Hz bis 20 kHz:




      Zum Headroom
      In der Simulation komme ich bezogen auf Eingangsspannung von 5 mVeff, 1 kHz nur auf einen Headroom von knapp 12 dB mit einem Netzteil, das 13,5 V DC an dieser kleinen Last liefert. Das ist in Einklang mit Deiner Headroom-Messung.
      Bei genau 12 V Ub finde ich sogar nur 9 dB Headroom.


      Es gibt in der Ub-Versorgung des Schaltplans einen 470 Ohm Widerstand. Wenn ich den überbrücke, verbessert sich der Headroom um 1 dB. Ganz schlecht, immer noch. Ausserdem wird der Frequenzgang bei < 100 Hz schlechter.

      Der Arbeitspunkt der ersten Transistorstufe ist komplett "daneben"! Dort den 270k Kollektorwiderstand durch 390k ersetzen.
      Damit wird der Headroom um weitere 3-4 dB verbessert. Aber wieder verschlechtert sich der Frequenzgang bei < 100 Hz damit weiter. Mit 470 kOhm wäre der Headroom bei 1 kHz zwar noch besser, aber der Frequenzgang/Entzerrung bei < 100 Hz wird damit zu schlecht.
      Mit Ub = 15 V komme ich so schliesslich auf 17 dB Headroom, bezogen auf 5 mVeff und 1 kHz. Das ist dann zwar noch nicht wirklich gut, aber immerhin schon ausreichend - vorher war es mangelhaft.

      Um nun auch den Frequenzgang (Entzerrung) im Bassbereich wieder ordentlich zu bekommen, wird der 330 Ohm Widerstand (R3 im verlinkten Schaltplan) auf 390 Ohm vergrössert und der 100 µF Elko C3 im verlinkten Schaltplan auf 470 µF vergrössert. Damit passt es wieder:

      Verstärkung 37 dB @ 1 kHz.
      20 Hz - 20 kHz innerhalb +/- 0,5 dB


      Die Kondensatoren C9, C10 und C11 des oben von Christian verlinkten Plans sind hier aus dem Grund der Vereinfachung nicht eingezeichnet. Sie sollen natürlich drinbleiben)




      Mit dem zufriedenstellenden Frequenzgang und dem sehr ordentlichen SNR, wird das vielleicht doch noch ein ganz brauchbarer MM-Phono-Vorverstärker, wenn man die Korrektur des Arbeitspunkts der ersten Stufe noch macht, wie im letzten Schaltbild, und ihn an einem +15 V Netzteil betreibt, so dass auch der Headroom besser wird.

      Ohne diese Modifikationen ist der zu geringe Headroom des Dynavox TC-750 und - wie von Christian gemessen - auch beim bauähnlichen/baugleichen HAMA PA-506 deutlich zu schlecht. Dadurch werden Platten-Knackser unnötig verstärkt hörbar. Sonst ist eigentlich nichts auszusetzen, er ist rauscharm und die Entzerrung ist hinreichend gut. Eine Rumpelfilter-Tiefbass-Absenkung ist allerdings nicht vorhanden.
      Das mitgelieferte Steckernetzteil ist sehr oft Anlass für geminderte Hörfreude, da es Störgeräusche, wie niederfrequentes Tickern, Brummen u.dgl. auf den Signalweg bringt. Durch ein besseres Netzteil kann das vermieden werden.

      Im Web finden sich mehrfach Ratschläge, beim TC-750 die Kapazität der Koppelkondensatoren zu vergrößern. Und die halbe Welt scheint das ja nachzumachen. Vollkommen sinnlos! Simulation zeigt: Dadurch ist hier nichts zu verbessern. Die original vorhandenen Elko-Kapazitäten sind mehr als ausreichend.


      Zur Anzeige der RMS Rauschspannung in ARTA sagt AI:

      "Wenn Sie in ARTA eine FFT-basierte Spektralanalyse durchführen und ein Zeitfenster (wie Hann, Blackman, Kaiser etc.) wählen, dämpft dieses Fenster die Ränder des Zeitblocks, um das sogenannte „Spectral Leakage“ (Spektrales Lecken) zu minimieren. Dadurch geht mathematisch gesehen Signalenergie verloren.
      ARTA kompensiert diesen Pegelverlust automatisch durch den sogenannten "Window Gain Factor" (Fenster-Verstärkungsfaktor). Je nachdem, ob Sie die Spektren-Skalierung auf Leistungsdichte (Power Density, für Rauschen) oder auf Einzelton-Pegel (Aplituden-Magnitude) eingestellt haben, zieht ARTA entweder den Coherent Gain oder den Incoherent (Noise) Gain des jeweiligen Fensters heran.

      Der unten im Spektrum-Fenster angezeigte Gesamt-RMS-Wert berechnet sich aus der Summe aller DFT-Leistungskomponenten im Spektrum.

      Da ARTA die spektralen Komponenten bereits auf Basis der gewählten Fensterfunktion normiert und korrigiert, fließt der Einfluss des Fensters direkt und korrekt in den angezeigten RMS-Wert ein."

      Ref: ARTA User Manual

      Gemäss User manual und der AI-Zusammenfassung wird die Fensterfunktion korrekt berücksichtigt - Deine Erläuterung ist bereits in den angezeigten RMS-Wert so eingeflossen.
      Du siehst an meinen Screenshots, dass ich auch das Problem mit eingekoppelten 50 Hz und dessen Oberwellen habe, das auch stark von der Qualität der Verkabelung abhängt.Deshalb komme ich unbewertet auch nicht auf SNR > 70 dB an der Soundkarte / Audiointerface.
      Am QA403 Audioanalyzer komme ich weiter herunter, einerseits wegen dessen viel tiefer liegenden Rauschteppichs und andererseits weil ich dort mit besser geschirmten Koax-Kabeln verbinde. Es gibt dort auch die Möglichkeit, symmetrisch anzuschliessen, was Gleichtakt-Störungen eliminiert, dafür habe ich aber die Verkabelung noch nicht umgestrickt.

      Wie Du ja auch schreibst, ist der SNR in erster Linie durch das niederfrequente Rauschen limitiert, Dein Rauschteppich geht bei 20 Hz bis auf -90 dB hoch. In meiner Soundkarten-Messung geht er nur bis -100 dB. Von da her ist es verständlich, dass Du unbewertet nur um 60 dB SNR bekommst, wo ich um 70 dB bekomme, bezogen auf 1 kHz, 5 mVeff Eingangsspannung (bzw. 76 dB am Audio-Analyzer).
      Die 70 dB (unbewertet) in den Technischen Daten erscheinen damit nicht unrealistisch.

      Gruß
      Reinhard

      Dieser Beitrag wurde bereits 27 mal editiert, zuletzt von „oldiefan“ ()

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      Gestern noch verglichen: Die Schaltung ist nicht komplett identisch zum TC750. Es fehlen R5 und C3, einige Bauteilwerte wurden angepasst. Genaueres poste ich nach Überprüfung durch Messen. Gestern habe ich nur Bauteilmarkierungen angeschaut.

      Reinhard, danke für den Tipp mit der Loopback-Messung. Dass das bei ARTA funktioniert, wusste ich nicht. Bei REW wird es genutzt, um die Reaktionszeiten des Meß- und Prüfsystems zu bestimmen. Dafür kann man dort die Soundkarte und das Mikro mit Frequenzgängen kalibrieren.

      Zum Ausgleichsfaktor bezüglich Leakage und zur Berechnung des RMS gibt es Formeln im ARTA-Handbuch. Schauen mer mal, ob ich damit was anfangen kann.

      Viele Grüße
      Christian
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      Hier ist die versprochene Abweichung zum TC 750, Schaltung erstellt für Simulationszwecke:



      Rot: geänderte oder zusätzliche Bauteile
      Grau: entfallene Bauteile



      Mit diesen Werten ergibt sich der gelbe Pegelverlauf. Ich habe hier bewusst mal auf das Hinzufügen des Anti-RIAA-Netzwerkes in der Simulation verzichtet, damit man den echten Frequenzgang des Verstärkers sieht. Demnach gibt es eine Anhebung der Subbaßfrequenzen, bei 20 Hz ca. 2,5 dB mehr, bis ca. 10 dB Zuwachs bei 2-4 Hz. Das dürfte wie ein Anti-Rumpelfilter wirken und im Zusammenhang mit dem geringen Headroom gefällt mir das gar nicht. Der Rest passt. Die etwas zu geringe Abschwächung bei Frequenzen größer 20 kHz dürfte nicht stören.

      Nächster Schritt: Test mittels Oszi und Signalgenerator, ob der Verlauf am realen Objekt nachvollziehbar ist. Traue keiner Simulation, die du nicht selbst frisiert hast. :)

      Viele Grüße,
      Christian
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      ...und nun driften Simulation und Realität doch mal auseinander. Die Anhebung im Subbassbereich lässt sich am Untersuchungsobjekt nicht nachweisen, der Frequenzgang bleibt unterhalb von 20 Hz eben, fällt dann unter 10 Hz ab.

      SNR - Zielwert erreicht: RMS -80,7 dB, nach Durchtesten mehrerer verschiedener Netzteile war es ein altes, analoges, kleines Statron-Labornetzteil, das am besten abschnitt. Mit diesem lag der 50 Hz-Peak schon mal relativ niedrig. Noch wichtiger für das Erreichen des Zielwertes war, dass die Komponenten zwischen 0 Hz und 20 Hz deutlich absanken. Sonst dominierten sie stets den RMS-Wert.
      Weitere Punkte: Blechdeckel komplett schließen, Akkubetrieb des Notebooks, beides senkt die 50 Hz-Brummeinstreuung, Verbindung der Gehäusemasse mit dem Potentialausgleich, darauf reagierten vor allem 100 Hz-Einstreuungen und deren höheren Ordnungen.
      Das kleine Ding ist tatsächlich vom Rauschen her recht gut. Der einzige echte Kritikpunkt bleibt der fehlende Headroom. Wenn man die beiden 220 µF-Siebelkos gegen welche mit 25 Volt oder höherer Spannungsfestigkeit austauscht, kann man die Schaltung getrost auch mit 24 Volt betreiben. Eventuell müssen noch die Arbeitspunkte von Q1 und Q2 etwas angepasst werden, ähnlich wie Reinhard das schon schilderte. Das dürfte dann genug Reserve bringen, dass auch kräftige Bassimpulse den Verstärker nicht in die Begrenzung treiben.

      Viele Grüße,
      Christian
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