Vergleich Röhre zu ClassD

[agossi]

Es liegt eben nicht an der Röhre selbst...

Hallo,

was ich eben sagen wollte damit, es ist keine Frage der Bauteile, sondern der Schaltung selbst

Es kommt darauf, wie die Bauteile geschaltet sind, das ist klangentscheidend, und nicht ob man eine Röhre oder einen Transistor nimmt. Bandspulen und Ölfilm beeinflussen den Klang in welche Richtung auch immer, fast gar nicht, alles andere beruht auf Einbildung und Werbung von "Fachzeitschriften". Aus technischer Sicht gibt es keinen Grund, solche teuren Bauteile zu verwenden. Das wurde hier im Forum ausreichend diskutiert. Es ist auch mit guten Messmitteln kaum zu belegen, dass diese Bauteile irgend einen Vorteil haben sollen (im Gegenteil, Ölfilm-Kondis haben eine begrenzte Lebensdauer, MKP z.Bsp. gar keine).

Der einzige Vorteil der Röhre sind, wie ich schrieb, die Kleinsignalparameter, weil besonders eine gute Triode eine von "Natur" aus sehr lineare Kennlinie hat, dank der man eben mit wenig Gegenkopplung auskommt. Die geringe Gegenkopplung macht den Klangeindruck "lebendiger" und impulsiver.

Transistoren haben eine krumme Kennlinie (Pentoden übrigens auch), die man mit viel Gegenkopplung linearisieren muss, dass erfordert, dass man Transistoren mit einer sehr grossen Slew-Rate (sprich grosses Bandbreite-Verstärkungsprodukt) einsetzen muss, damit die grosse Gegenkopplung das Signal nicht zu "schlapp" macht.

MOSFET haben den grossen Vorteil, wie auch Röhren, dass sie leistungslos angesteuert werden (stimmt natürlich nur bei DC), da kein permanenter Strom ins Gate fliesst. Und das ist auch der Grund, wieso man FET-Verstärker bauen könnte, die wie Röhren klingen.

Ich behaupte, dass man einen sehr gut konstruierten Röhren- und Transistorverstärker bei sonst gleichem Schaltungsaufbau (Übertrager, Hochspannung, Triodenschaltung, Single-End oder Gegentakt) im Blindtest nicht voneinander unterscheiden könnte. Aber das ist wohl reine Hypothese, weil heute niemand mehr auf die Idee kommt, einen Übertrager in einem Transistorverstärker einzusetzen. Und ein Röhrenverstärker ohne Trafo wird's auch schwer haben...

Früher gab es mal Transistoren, die man als Ersatz in Röhrensockel stecken konnte, mit Hochvolt-MOSFETs wäre ja das durchaus sogar mal auszuprobieren. Und wenn man einen FET mit nahezu gleicher Kennlinienschar hätte, würde man keinen Klangunterschied feststellen können.

[hreith]

Hi Andi,

"Der einzige Vorteil der Röhre sind, wie ich schrieb, die Kleinsignalparameter, weil besonders eine gute Triode eine von "Natur" aus sehr lineare Kennlinie hat, dank der man eben mit wenig Gegenkopplung auskommt. Die geringe Gegenkopplung macht den Klangeindruck "lebendiger" und impulsiver."
=>
Mit solchen Aussagen wäre ich vorsichtig. Hören tut man ja nicht die Gegenkopplung sondern den Frequenz- und Phasenverlauf, das Klirrspektrum oder was auch immer. Man kann das eventuell durch die ein oder andere Technik beeinflussen, aber man kann es auch mit anderen Techniken machen. Nur weil man bei einer Schaltung mit einer eher geringen Gegenkopplung ein bestimmtes Ergebnis erhalten hat heist das ja noch lange nicht, dass diese Methode übertragbar wäre.
Auch die Sache mit der ".. sehr lineare Kennlinie" ist so ein Ding, dass man unterschiedlich beschreiben kann. In der Funktion:

sehe ich an keinem Punkt etwas lineares.
Es gibt nur 2 Punkte, an denen man mit grober Näherung eine gewisse Linearität erahnen könnte. Und das sind die extremen Enden der Kennlinie an denen das Teil entweder voll sperrt oder voll leitet. Um diese Punkte ausnutzen zu können, müsste man das Signal aber auf einen HF-Träger aufmodulieren und so möglichst schnell zwischen diesen "linearen" Arbeitspunkten hin und her schalten. Das wäre dann aber kein klassischer Röhren-Amp sondern ein class-d

ps. es gibt wirklich einige Patente zu class-d mit Röhren.

[Rheinhessen-Jones]

Ich behaupte, dass man einen sehr gut konstruierten Röhren- und Transistorverstärker bei sonst gleichem Schaltungsaufbau (Übertrager, Hochspannung, Triodenschaltung, Single-End oder Gegentakt) im Blindtest nicht voneinander unterscheiden könnte

Gut möglich! Aber andererseits benötigt jedes der von Dir genannten Bauteile auch ein anderes Schaltungsumfeld, um optimal zu funktionieren. (bei Röhrenendstufen ist ein Übertrager notwendig, bei Transistorendstufen völlig unnötig- höchstens McIntosh sah das lange Zeit anders)

das ist nur EIN Beispiel.

Ich glaube, das Prinzip ist weniger entscheidend. Es kommt darauf an, was man daraus macht (mir kommt gerade der alte Werbespruch für Beton in den Sinn)

Viele Wege führen zum Ziel, ein guter Entwickler zeichnet sich m.E. dadurch aus, daß er die benutzten Bauteile und Schaltungen kennt, und deren Fehler minimiert, und gleichzeitig die Stärken nutzt!

[18TBX46]

Wie denn wohl Class D, mit Röhren implementiert, klingen würde ?

[albondiga]

Man kann jede Logik mit Röhren abbilden. Hat mal jemand ne Turnhalle für meine High-End DCX aus Röhren?

[hreith]

Hi albondiga,

naja, gerechnet wurde früher eher mit Relais und weniger mit Röhren. Daher kommt ja auch der Begriff "Bug", weil sich so ein Tierchen mal in eines der Relais verirrt hatte und der Rechner dann nicht mehr rechnen wollte.
Ansonsten ist die Idee eines class-d mit Röhren gar nicht so abwegig. Je nach Prinzip benötigt so eine Schaltung nur sehr wenige Bauteile und zum Schalten sind Röhren durchaus geeignet. Wärend man bei klassischen Verstärkern ja immer eine Abweichung an der Eingangsstufe benötigt um etwas verstärken zu können, ist das bei class-d über den Trägers auch ohne Regelabweichung denkbar. Wärend klassische Verstärker mit steigender Leerlaufverstärkung auch steigende Probleme mit der Stabilität bekommen, können class-d auch mit unendlicher Verstärkung stabil arbeiten. Außerdem sind es die einzigen mir bekannten Analogverstärker die ohne analoge Verstärker arbeiten können - es also theoretisch nicht auf die analoge Kennlinie ankommt.
Je nach Ausführung könnte so ein Röhren-class-d durchaus zu einem der klirrärmsten und leistungsfähigsten der Röhrenzunft herangezogen werden. Aber das wars auch.

[antiasina]

Bekanntlich kann man auch einen Transitorverstärker so bauen, dass er wie eine Röhre klingt, umgekehrt ist es eher fast unmöglich.

Es ist sehr wohl möglich, wird aber nicht gemacht, weil es nicht gewünscht wird. Warum sollte man einen Röhrenamp bauen, der wie ein Transistoramp klingt? Dann kann man einen Transistoramp nehmen und kommt billiger weg. Ich habe so ein Versuchsobjekt hier im Einsatz und muss sagen, dass es wie ein Transistoramp klingt. Ein Blindtest wäre allerdings mal interessant.
Mit entsprechendem Materialeinsatz ist es möglich, die Vorstufen so zu gestalten, dass der Frequenzgang nur noch vom Ausgangstrafo bestimmt wird. Ein solcher Verstärker ist dann auch noch, wenn er "über alles" gegengekoppelt wird, stabil. Dazu kommt noch eine "mutige" Arbeitspunkteinstellung und schon sind von 20-20000 Hz kurzzeitig knapp 2x100W bei 1% Klirr verfügbar (2x2xEL34 Klasse B) Auf Dauer geht das Netzteil in die Knie. Die Ausgangsimpedanz liegt dann unter 0.5 Ohm, ist also zu vernachlässigen. Und ja: dieser Verstärker klingt nicht nach Röhre (wenn man von dem Brumm absieht, den ich einfach nicht wegkriege - der ist aber nur an der Quadro zu hören).
Ich mag es so und werde auch erstmal bei meinem Amp bleiben.

Klasse D mit Röhren ist denkbar und würde sogar den Ausgangstrafo einsparen. Dass das Resultat allerdings irgendwie den Aufwand wert ist, wage ich zu bezweifeln. Nur so als Hinweis: wesentlich mehr Röhren als für einen guten Klasse AB/B-Verstärker braucht man übrigens (in der Theorie!) nicht.

Grüße

Ferdinand

[Calvin]

Hi,

es werden m.A.n Dinge miteinander verglichen, die nicht vergleichbar sind.
Es gibt nicht den class-D Verstärker, genausowenig wie es den Röhrenverstärker gibt. Es gibt class-D mit oder ohne Einschluss des Ausgangsfilters in die Gegenkopplung, verschiedenste Modulatoren (die aus dem analogen Musiksignal das pulsweitenmodilierte Schaltsignal generieren), es gibt Röhren push-pull, single ended, mit oder ohne globale Gegenkopplung und dann gibt es noch verschiedene Bauteile mit unterschiedlichen Kennlinien und damit unterschiedlichem Klirrverhalten und damit unterschiedlichem klanglichen Verhalten.
Es gibt total kalt und leblos klingene Röhrengeräte genauso wie es warm klingende Transistorgeräte gibt. Röhrengeräte sind traditionell eher einfacher in ihrer Schaltungsstruktur, teils ohne globale Gegenkopplung, während Transistoramps überwiedend nach dem klassischen OPamp-Ideal aufgebaut sind und somit auf starke Gegenkopplung zurückgreifen müssen um aus dem ´Integrator´ überhaupt etwas Verstärkerähnliches zu machen.
Unter statischen Messbedingungen und idealerweise realen Lasten funktioniert das so gut, daß wunderbare Prospektdaten dabei rauskommen, die jedoch in keiner Weise mit dem Klangeindruck korrellieren. Das meist dann ins Feld geführte Argument, das das mit niedrigeren Verzerrungen gemessene Gerät das originalgetreuer klingende sein muss und das stärker verzerrende das Gesoundete gälte jedoch nur, wenn das Ohr wie ein Messgerät funktionierte. Tut es aber bekanntlich nicht. Das ist kein Plädoyer für verzerrende Verstärker oder ein ´Schönreden verzerrender Geräte´, sondern einfach die Feststellung, daß die klassische Verzerrungsmessung keine Aussagekraft dafür hat, ob wir einen Verstärker als authentischer, realer, besser in der Wiedergabe empfinden.

...und versuchen mit dem Einsatz von möglichst wenigen Röhren auszukommen. Alleine das geht schon deutlich zu Lasten der Linearität

Das sehe ich anders. Während eine Triode oder ein FET als Bauteil von sich aus linearere Kennlinien besitzen (quadratisch) als bipolare Transen und Pentoden (exponentiell) und durch stromgesteuerte (´schnelle´) lokale Gegenkopplung sowohl sehr breitbandig als auch ziemlich linear laufen, ist ein typischer OPamp oder typischer Verstärker trotz Dutzenden von Bauteilen ein herzlich unlineares Gebilde mit abartig hoher DC-Verstärkung, dessen Bandbreite eher gegen 0 als gegen >20KHz tendiert. Erst die ´langsamste´ Form der Gegenkopplung (spannungsgesteuert, über Alles) prügelt das Teil überhaupt auf Spur. Während nun die Lehrbücher behaupten, das die Regelung genau und schnell genug reagierte, daß keine wahrnehmbaren Effekte mehr auftreten, sagen viele Ohren das Gegenteil. Wer will beurteilen was stimmt und was besser ist??

jauu
Calvin

[hreith]

Hi Calvin,

dein Hinweis auf die Unterschiedlichkeit trifft voll zu. Es gibt in jeder Klasse so viele unterschiedliche Möglichkeiten und es gibt in jeder Klasse gute und weniger gute.
Am Ende ist warscheinlich die genaue Realisierung wichtiger als das Prinzip als solches (von der Verlußtleistung mal abgesehen).

Wiedersprechen möchte ich dir aber bezüglich der Messwerte. Du kannst ein beliebiges Messsignal benutzen und wirst keine wesentlich neuen Aussagen erhalten - ein auf gute Messwerte gezüchteter Transostor wird mit extrem hoher Warscheinlichkeit mit jedem beliebigen Messsignal der Röhre die Rücklichter zeigen. Es wird zwar immer mal wieder behauptet, dass die klassischen Klirrmessungen zu wenig aussagen würden - aber auch von den Röhrenfans ist mir keine aussagekräftigere Messmethode bekannt so dass solche Behauptungen als blose Behauptung angesehen werden müssen. Wenn man sowas behaupten will, dann sollte man es beweisen können und daran mangelt es eben.

Auch die Ausage mit der Bandbreite gegen 0 ist so nicht haltbar. OPs haben in der Regel einen 6dB-Abfall und damit eine Bandbreite, die von der Verstärkung abhängig ist. In der Regel liegt sie dann so bei 1MHz bis 10MHz und damit deutlich über dem, was klassischerweise mit Röhrenschaltungen erreicht wird.

Voll zustimmen tue ich dir wieder bei der notwendigen Trennung von Messwerten und Klang. Das eine ist ein technischer Parameter und das andere ein subjektives Empfinden. Man sollte dazwischen zu unterscheiden wissen.

[Calvin]

Hi,

betrachtet man einen Verstärker als reines technisches Produkt, dann sollte der, der bessere Messwerte abliefert auch klanglich das ´bessere´ oder neutralere Gerät sein. Und das ist auch grundsätzlich das Argument, das von technischer Seite kommt. Fakt ist aber auch, das seit dutzenden von Jahren bekannt ist, das die einfache Klirrmessung nicht mit dem Klangeindruck korrelliert und somit für den Hörer eine irrelevante Größe darstellt, die einzig noch für Markettingzwecke taugt. Sie ist für den Hörer in etwa so sinnvoll wie die Frage: "Wieviel Watt hat die Box".
Sich dann hin zu stellen und zu sagen, selbst wenn meine Messung nichts aussagt, dann sind -solange keiner eine alternative Messart anbietet- alle anderen Aussagen, die auf Hörempfindungen beruhen unprüfbare Behauptungen und somit unhaltbar, ist eine ziemlich abwertende Einstellung. Es handelt sich ja schließlich nicht um Einzelphänomene sondern um unzählige Hörerfahrungen die einfach so als haltlose ´Spinnerei´abgetan werden. Aber allein schon die große Anzahl an Hörerfahrungen kann durchaus als empirischer Beweis angesehen werden, das das übliche Messverfahren unzureichend ist. Nicht umsonst versucht man ja Messverfahren zu finden, die mit dem Klangempfinden korrellieren.

Bandbreite gegen 0 unter openloop Bedingung. Hatte gehofft das wäre mit dem nachfolgenden Satz zur Gegenkopplung geklärt. Es gibt ja quasi zwei ´Schulen´. Eine die auf (openloop) unlineare, aber hochverstärkende Stufen setzt und die Linearisierung massiver globaler Gegenkopplung aufbürdet (OPamps) und die zweite Schule, die lokal linearisiert, mit geringerer Verstärkung und nur geringe globale Gegenkopplung -im Extremfall gar keine- einsetzt. Letztere erzielt typischerweise technisch weniger gute Ergebnisse, wird klanglich aber oft bevorzugt. Was richtiger klingt, muss jeder für sich entscheiden..unabhängig von der Anzahl der Nullen hinter der Kommastelle.

jauu
Calvin

[hreith]

Hi Calvin,

nur weil manche Zeitgenossen immer wieder behaupten, ein geringer Klirr würde nicht glücklich machen heist das ja noch lange nicht
- dass es nicht auch andere Meinungen gäbe (die sind halt nicht so lautstark)
- ein hoher Klirr irgendwelche Vorteile hätte.

Es gibt Hörerfahrungen die sprechen für den Klirr aber es gibt auch genau entgegengesetzte. Das ist kein Argument für oder gegen eine Technik sondern nur eine Aussage über den Geschmack.

Um einen "Klang" zu formen, muss man etwas zum Formen haben. Wenn es nicht wie bei Lautsprechern der Frequenzgang und die Abstrahlung ist, dann wird eben gerne der Klirr benutzt. Und je mehr man davon hat, umso künstlerischer kann man damit gestalten. Das ist ja gut und schön und kann sich herrlich anhören. Es ist aber nicht die Kernaufgabe einer HiFi-Komponente im engeren Sinne des Wortes. Es mag emotional ansprechen, es ist aber eben nicht richtig im technischen Sinne.

Es hat auch niemand behauptet, dass eine hohe openloop-Verstärkung zwangsweise mit einer hohen Nichtlinearität verknüpft sein muss und dass es in OPs keine lokalen Gegenkopplungen geben würde.

Dem Hörer kann es letztlich egal sein, wie ein Messwert erreicht wird denn er hört ja nur dass, was das Gerät am Ausgang liefert. Wenn die Ursache für die Erzeugung der Messwerte entscheident für das Hörerlebnis ist, dann ist das reine Psychologie und dieses Feld überlasse ich dann lieber anderen.

Generell bin ich kein Messwertefetischist. Wenn die Werte ausreichend gut sind, dann ist das für mich ok. Mit ist ein 0.5% Röhrenklirr aber genauso recht oder unrecht wie 0.5% Transostorklirr. Wenn ich schon Ansprüche habe, dann könnte man sich über die Verteilung der Oberwellen unterhalten. Aber auch dann wäre es mir egal, ob man diese mit einer Röhre oder mit dem PC realisiert.

[Chaomaniac]

...
Um einen "Klang" zu formen, muss man etwas zum Formen haben. Wenn es nicht wie bei Lautsprechern der Frequenzgang und die Abstrahlung ist, dann wird eben gerne der Klirr benutzt. Und je mehr man davon hat, umso künstlerischer kann man damit gestalten. Das ist ja gut und schön und kann sich herrlich anhören. Es ist aber nicht die Kernaufgabe einer HiFi-Komponente im engeren Sinne des Wortes. Es mag emotional ansprechen, es ist aber eben nicht richtig im technischen Sinne.
...

[meine Unterschrift]

[antiasina]

Den, der 0,5% Klirr hört, will ich sehen.
Ich sehe den Bau einer MusikREproduktionsanlage als Wissenschaft.
Wenn der Verstärker das Signal hinreichend genau wiedergibt, dann erfüllt er seinen Zweck. Dafür eignen sich normaler Transistorverstärker besonders gut. Aber auch ein Class D oder eine Röhre, wenn sie die grundlegenden Vorraussetzungen einer sinnvoll niedrigen (<0,5 Ohm) Ausgangsimpedanz und eines angemessen linearen (+/. 1dB sage ich mal) Frequenzganges erfüllen. Alle Verstärker, die diese Vorraussetzungen nicht erfüllen, fügen Unbekannte hinzu, die die Sache verkomplizieren. Da gehts dann los mit "Diese Box klingt an diesem Verstärker gut und an dem schlecht."
Es ist schwer genug, eine Box zu bauen, die das ihr zugeführte Signal gut wiedergibt, wenn jetzt noch weitere Unbekannte reinkommen, wirds einfach nur stressig. Die Schnittstelle Box-Verstärker ist eh schon problematisch. Mein Favorit ist: Aktivboxen, am besten Class-D im Bass und Class-(A)B für MT und Class-A(Transistor - ja das geht auch - und zwar viel besser!) für HT.
Wenn jetzt alle Boxen aktiv (mit eingebauten Amps) wären (und nicht nur die PC-Brüllwürfel), wäre die elende Diskussion endlich vom Tisch (und man hätte bessere Boxen...).

Ferdinand

[hreith]

Hi antiasina,

wenn du das so wissenschaftlich siehst, dann gibt es keinen Grund einen class-a für den Hochtonbereich zu benutzen. Auch class-d oder ab sind ausreichend linear um deine Forderungen zu erfüllen. Warum also der Unterschied?

Auch sind die von dir angegebenen Werte rein beliebig und jemand anders könnte mit gleichem Recht andere Zahlen nennen.

Ansonsten empfinde ich es als müßig, einen Klirrfaktor hören zu wollen (oder auch nicht) da dies im Experiment nur mit reinem Sinus möglich ist. Wenn ein Gerät oder eine Komponente eine nichtlineare Kennlinie hat, dann entsteht daran Klirr - aber auch Intermodulation und sonstige Dinge. Wer sollte hinterher sagen können, ob man jetzt den Klirr oder die Intermodulation gehört hat?
Auch ist die Krümmung der Kennlinie abhängig von der Belastung, der Frequenz .....
Wer kann mit Sicherheit hinterher sagen, was er da gehört hat und was nicht?
Also ich kann es nicht.
Wir hören was wir hören und wir messen was wir messen. Und wenn sich einer beim Hören mit Röhren wohler fühlt, dann sollte er mit Röhren hören - wenn nicht, dann eben nicht

[hreith]

Nur ein Beispiel für die Hörbarkeit von 0.5% Klirr:
0.5% sind ein Abstand von 46dB.
Speise in ein perfektes System 20Hz ein und lasse dir 0.5% k100 erzeugen.
Bei üblichem Pegel werden die 20Hz unter deiner Hörschwelle liegen, die 2kHz-Oberwelle liegt aber genau dort, wo das Ohr empfindlich ist und dürfte dann gut hörbar sein.

Wenn du aber 10kHz einspeist, dann werden selbst 500% k3 ziemlich unhörbar sein.

Soweit ein "wissenschaftlicher" Ansatz zur Hörbarkeit von 0.5% Klirr.