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Low frequency response in 1W 12AU7/(ECC99) PP poweramps

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456Onno456:
Hallo liebes Forum,

Diesmal habe ich eine Frage, wahrscheinlich an diejenigen unter euch, welche ebenfalls gerne rechnen, simulieren und nachmessen. Es geht um low power PP Endstufen mit 12AU7/ECC82 (und eventuell 12BH7 oder ECC99) und speziell die Tieftonwiedergabe bei Verwendung der Hammond Trafos (125A, 125B, 125C).

Traditionell (nicht nur in den TT-Bausätze) werden diese Endstufen ja mit einer ziemlich hohen reflektierten Last von 22k betrieben. Die passenden Hammonds (125A, 125B, 125C) werden mit Primärinduktivitäten von rund 5.6H, 9H und 15H angegeben. Ich gehe hierbei davon aus, dass diese Angaben sich auf die Gesamtinduktivität der primärseitigen Wicklung beziehen, also sozusagen von ‚Anode zu Anode‘ und die beiden Teilwicklungen dementsprechend mit LP/4 simuliert werden können.

Rechne ich das mit typischen Innenwiderständen für die Trioden von ca. 7k bis 10k durch dann komme ich auf folgendes Ergebnis (Überschlagsrechnung nach Menno van der Veen – siehe pdf1)

Ri=10k, Rg=2*Ri=20k, Raa=22k, \beta=0.91
f-3db_125A=111Hz
f-3db_125B=185Hz
f-3db_125C=298Hz

Das klingt unrealistisch, da mit diesen Grenzfrequenzen nicht von nennenswerter Basswiedergabe gesprochen werden kann (siehe Simulation mit 1x12AU7 (‚PP‘) und 2x12AU7 (‚PPP‘) im Anhang). Ich vermute daher, dass die Primärinduktivitäten der kleinen Hammonds sehr konservativ angegeben sind. Meiner Erfahrung nach haben die meisten OTs ganz gehörige Induktivitäten (beim Nachmessen von einem 125D komme ich auf bis zu 90H. Hierbei habe ich mich ebenfalls an van der Veen gehalten – siehe pdf2 – Messdaten siehe jpg).

Hat jemand von Euch hier Erfahrung, oder Messwerte der kleinen Hammonds (A-C)?

Was meint ihr?

Gruß,

Max

PS: Falls dies schon ausreichend diskutiert wurde, dann verlinkt mich bitte auf den entsprechenden thread und sorry.

Dirk:
Hallo,

zu den tatsächlichen Werten bei den Hammondübertrager oder auch den Röhren kann ich Dir leider keine Praxisangaben machen, da wir hier nicht selbst nachgemessen haben. Die Angaben aus dem Datenblatt beziehen sich auf eine Messung bei 150 Hz. Bei den Röhren könnte ich den Innenwiderstand mal nachmessen, allerdings nicht dynamisch sondern nur statisch.
Bezüglich Basswidergabe muss ich Dir aber widersprechen. Die kleinen Übertragen können sehr wohl einen kräftigen Bass übertragen, wobei sich hier die Frage nach der Anforderung stellt. "Viel" Bass erreicht man auch mit "wenig" Höhen.
Weiteres Problem ist die Lautsprecherbox selbst. Die Resonaznfrequenz bei den Lautsprechern bezieht sich auf Messung bei eine 1 x 1 m Schallwand, welche offen ist. Wird der Lautsprecher eingebaut, dann verschiebt sich die Resonanzfrequenz - je nach Typ - deutlich nach oben und man hat unterhalb dieser Frequenz einen recht deutlichen Abfall.

Beispiel: der Eminence Legend 121 hat fs = 100 Hz. Wird dieser nun in eine geschlossene Box eingebaut die auf Überhöhung im Bassbereich ausgelegt ist, dann liegt die Resonanz bei rund 185 Hz. Darunter fällt die Amplitude und maximal Leistung dann deutlich ab.
Wird das Volumen vergrößert auf 50 l, dann geht die Resonanz auf ca. 120 Hz runter, dennoch wird die maximale akustische Leistung (dB-SPL/Hz bei 1 m) rechnerisch erst bei 300 Hz erreicht.

Wenn es Dir um eine "satte" Basswidergabe geht, dann ist aus meiner Sicht deutlich mehr Wert auf die Abstimmung der Lautsprecherbox sowie die Auswahl des richtigen lautsprecherchassis zu legen, als auf den Übertrager.

Gruß, Dirk

PS: die Angaben habe ich mittels "Eminence Designer" ermittelt.

456Onno456:
Hallo,

Danke für die schnelle Antwort. Für mich musst du die Röhren nicht nachmessen. Das kann ich im Bedarf selbst und die leichten Variationen machen bei konstantem Raa von 22k keinen so großen Unterschied.

Ich verstehe deine Antwort bezüglich Lautsprechern. Da steckt viel Überlegung und viel nicht-lineare Physik drin und meist muss man es trotzdem einfach ausprobieren. Diese Erfahrung teile ich ebenfalls.

Um mein Anliegen konkreter zu halten möchte ich meine Frage auf eine ideale komplexe Last beziehen (siehe Anhang), d.h. den Frequenzgang des Lautsprechers und Einfluss des Lautsprechergehäuses außer Acht lassen. Desweiteren soll der Einsatzzweck eine überfahrene Endstufe sein (d.h. NFB kann man in erster Näherung ebenfalls mal vernachlässigen). Daher hat man sehr limitierte Möglichkeiten den Bassbereich vor der Endstufe zu 'shapen' (z.B. dein Vorschlag mit wenig Höhen), das es sonst sehr schnell matschig oder mulmig wird, oder die blocking distortion überhand nimmt. In diesem Spezialfall ist es tatsächlich der Resonanzpeak des Lautsprechers, welcher für Bass/Pfund/Druck sorgt (ich verstehe darunter 80Hz-120Hz). Ohne jetzt nochmals in die Lautsprecherdiskussion abzudriften (bzw. wer es konkreter mag denkt einfach an einen Lynchback in einer open back ohne Betrachtung des rückwärtigen Schalls), muss ich dir deutlich widersprechen Dirk. Ich denke man sieht an dem Bild 'freq_resp' aus post 1 ganz gut was ich meine. Hier schneidet ein OT mit geringer Lp eben den Bassresonanzpeak weg, ohne eine Chance ihn zurückzuholen (bis auf aufwendige Weichenkonstruktionen).

LG,

Max

PS: Mir geht es keinesfalls um einen Diss der TT-ECC99 Amps noch um ein Beseitewischen der Überlegung Dirks. Die Amps kenne ich persönlich nicht und Dirks Überlegungen stimme ich grundsätzlich zu. In dem Spezialfall einer überfahrenen Endstufe eines vintage-Einkanalers sind sie meiner Erfahrung nach nur einfach nicht anwendbar ohne sich im Klangergebnis zu weit vom Ideal zu entfernen.

Dirk:

--- Zitat von: 456Onno456 am  9.09.2018 18:02 ---PS: Mir geht es keinesfalls um einen Diss der TT-ECC99 Amps noch um ein Beseitewischen der Überlegung Dirks. Die Amps kenne ich persönlich nicht und Dirks Überlegungen stimme ich grundsätzlich zu. In dem Spezialfall einer überfahrenen Endstufe eines vintage-Einkanalers sind sie meiner Erfahrung nach nur einfach nicht anwendbar ohne sich im Klangergebnis zu weit vom Ideal zu entfernen.

--- Ende Zitat ---

Kein Thema, versteh jetzt was Du meinst. Hierzu habe ich eine andere Sichtweise, möchte mich aber nicht weiter an dieser theoretischen Diskussion beteiligen, weil ich mir über die theoretischen Grundlagen so wie Du sie sieht bisher keine Gedanken gemacht habe. Mir reichen die Erfahrungen aus der Praxis  ;D

Gruß, Dirk

dimashek:
Hi

Du hast dir aber ein Thema ausgesucht!  :)
Erstens zu den ausgerechneten Frequenzen - die sind falsch!
Wenn man logisch nachdenkt, kann der Trafo mit größerem Kern und Induktivität nicht die höhere Grenzfrequenz haben, oder?  ::)

Ich versuche mal grob auf das Thema Trafos und low frequency einzugehen.

- Übertragung der Bässe im Trafo ist durch 2 Sachen begrenzt.
1) Impedanz der Windung wird bei tiefen Frequenzen zu klein(inductance shunting effect) und 2) Das Kernmaterial geht in die Sättigung, max. magnetische Flußdichte des Materials wird überschritten.
Normalerweise (bei üblichen PP Penthoden AÜs) rechnet man nur mit Nr2., da die Induktivität dort meistens mehr als ausreicht.  Man nimmt die gewünschte untere Grenzfrequenz, max. mögliche B des Materials (wird in Tesla oder Gauß angegeben) und rechnet aus, wie viele Windungen auf welchen Kernquerschnitt nötig sind, um gewünschten maximalPegel zu übertragen...
Ganz einfache Rechnung.

Bei Induktivität ist es nicht mehr so einfach. Die Induktivität eines Kerns ist nicht konstant mit Frequenz UND Pegel!!!
Die Permiabilität Mü des Kerns steigt von Mü_min mit dem Pegel an, bis Mü_max erreicht ist, und fällt dann wieder runter.  Dabei kann das Verhältnis Mü_max/Mü_min >5 sein. (minimum 3 bei sehr guten Hi-Fi Trafos). d.h. die Induktivität (hängt linear von Mü) variiert je nach Pegel um 3-5-sogar 15 mal!!!

Wenn ein Hersteller also die Induktivität eines Trafos angibt - ist dieser Wert ohne Frequenz UND Pegel, bei welchen gemessen wurde, nichtssagend.   

Ich würde, wenn ich ein Trafo Hersteller wäre - gar keine Ind angeben, aber wenn ich muss - dann die niedrigste, ausgerechnet mit Mü_min bei Montagsexemplaren.
Denn auch wie gut/schlecht der Kern zusammengebaut ist spielt eine Rolle.

Damit hätte man in deiner Anordnung bei sehr kleinen Pegeln in der Tat etwas zu wenig Induktivität. Für normale Pegel kannst du die Induktivität locker *5 nehmen. Bei diesen kleinen AÜs vielleicht sogar *10

Gruß
dimashek

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