DC-Filter

Gerts Modifikationen
Hifidistel
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Beitrag von Hifidistel »

Wieso machst du den DC-Filter nicht in die Zuleitung zur Verteilerzentrale? Das könnte man doch sogar direkt verkabeln. Meine Erfahrung ist, dass sich zu viel gefilterte doch deutlich auswirkt: irgendwann klingt es wie toter Hund 😱.
Nun ja, jedem Tierchen sein Plaisierchen…
Grüße
Sascha
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

SolidCore hat geschrieben: 14.12.2021, 21:58DC im Stromnetz bringt Transformatoren zum "Brummen".
Laut den Berichten kann dies auch klang-schädigend sein.
Hallo Stephan,
das unsymmetrische Sättigungsverhalten wird mit der verschlechterten Transformation von Spannung x Strom gleichgesetzt, das Trafobrummen ist ein Indikator.
Ist auch eine Klangveränderung zu vermuten, wenn es sich nicht durch brummende Trafos erkennbar zeigt?
Weil sie evtl unter der Hörgrenze liegt, aber messbar ist ?
Ich habe eine Klangverbesserung bemerkt und konnte mit meinem Digitalvoltmeter keine Gleichspannung an den Elkos im Filter messen.
Oder höre ich dann, oder generell, auch das Zwischenstück selbst, spricht eine NCF-Buchse, einen Rhodiumstecker,
mit etwas Draht oder Platine ? Besonders dann, wenn vorher nur Goldstecker zum Einsatz kamen ?
Ich würde ja ebenso auch einen Unterschied hören, wenn ich z.B so einen Stecker wie auf Franz seinem Bild gegen einen
anderen tausche.
(Dazu müsste man zur Verifizierung evtl die Filterfunktion selbst de-aktivieren).
Vermutlich ist das auch ein Punkt, der sich zusätzlich überlagert. Ich habe für den Vergleich mit/ohne DC-Filter ein favorisiertes doppelt vorhandenes fertiges Netzkabel am Phaseleiter unterbrochen und das DC-Filter dort eingefügt. Mein Klangvergleich bezog sich folglich nur auf den Unterschied durch das DC-Filter.
Und jetzt denken wir mal an die antiparallel geschalteten Dioden, die etwas Spannungsabfall bewirken, parallel dazu die Elkos, die ebenfalls einen Innenwiderstand haben. Da geht zwangsläufig etwas verloren, und keiner kann erwarten, dass hier Leistung aus dem Nichts erzeugt wird, die letztlich zu dem erlebten Zugewinn an Dynamik mit DC-Filter führen könnte.
Man nimmt also nachvollziehbar etwa weg und bekommt überraschenderweise trotzdem mehr.
Obendrein bekommen die Geräte eine größere Gleichmäßigkeit in ihrer Performance über den Tagesverlauf, wo schon so mancher an seinen Ohren gezweifelt hat, wenn es mal besser, mal schlechter klang...
So kommt es, dass man ein DC-Filter einmal einsteckt, zum Vergleich vielleicht ein paarmal wechselt, aber letztlich zwischengesteckt lässt.
Auch spricht einiges dafür, jedem Gerät mit (Ringkern)trafo ein eigenes DC-Filter zu geben, statt auf ein gemeinsames Filter für die ganze Kette zu setzen. Denn eine unsymmetrische Last bei einem der gemeinsam versorgten Geräte schlüge sich auf die anderen nieder.
Musik hat verglichen mit reinem Sinusmesssignal kaum Stetigkeit, belastet das Netzteil des Verstärkers wechselhaft, und seien es nur 1 oder 2 Perioden mit gleicher Tendenz und Wechsel bei den folgenden. Unsymmetrie bleibt mMn Unsymmetrie, egal in welcher Orientierung, auch wenn schwankend.
Grüße
Hans-Martin
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Franz
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Beitrag von Franz »

Hifidistel hat geschrieben: 14.12.2021, 22:44 Wieso machst du den DC-Filter nicht in die Zuleitung zur Verteilerzentrale? Das könnte man doch sogar direkt verkabeln. Meine Erfahrung ist, dass sich zu viel gefilterte doch deutlich auswirkt: irgendwann klingt es wie toter Hund 😱.
Nun ja, jedem Tierchen sein Plaisierchen…
Grüße
Sascha
Hallo Sascha, ich nehme an, du meinst mich. Also, erstens bin ich kein Elektriker und lasse deshalb die Finger von Produkten, die andere gemacht haben. Ich finde sie so, wie sie sind, sehr gut. Mit den DC-Filtern kann ich zusätzlich die Gleichspannungsanteile eliminieren. Und meine Erfahrungen bezüglich Netzfilter sind auch ganz andere als deine. Es klingt damit in keinster Weise wie "toter Hund". Aber gegen urban legends und Mundpropaganda ist nichts zu machen.

Gruß
Franz
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Franz,
Franz hat geschrieben: 14.12.2021, 18:50 Problemchen gelöst. Ich bin ein Amateur. Hab`s also jetzt reindrücken können. :lol:
lieber erstmal ein bisschen vorsichtiger zu Werke gehen schadet sicher nichts. Deshalb habe ich ja drauf hingewiesen, dass die Viborg-Kupplungen sehr stramm sitzen. Sind sie aber erstmal richtig drin, sitzen sie bombenfest.

Hallo Rudolf,
Rudolf hat geschrieben: 14.12.2021, 20:27 Ihr glaubt gar nicht wie glücklich ich bin, denn mein langjähriges Problem hat sich dank Gerts DC-Filter in Luft aufgelöst. Was habe ich nicht schon alles angestellt, um das Brummen meiner Neumänner zu beseitigen! Solange Musik spielt, ist das kein Problem, aber in den Trackpausen oder nach Beendigung des Albums hat mich das Brummen schon genervt. Interessanterweise brummen sie mit den billigsten PC-Strippen bei mir weniger als mit den audiophilen.

Ich habe schon einige Netzfilter und Klappferrite ausprobiert, allerdings niemals mit nur dem geringsten Erfolg. Deshalb habe ich Gerts Kästchen heute Abend ohne große Erwartungen in meine O 410 gesteckt. Nach Einschalten des Lautsprechers waren jedoch alle Zweifel wie weggeblasen. Ist die O 410 überhaupt an? Nicht das geringste Brummen mehr da, null, niente, nada! :D :cheers:
das freut mich aber jetzt, dass wir das Problem dadurch beheben konnten, super!

Hallo Sascha,
Hifidistel hat geschrieben: 14.12.2021, 21:21 Ich frage mich, wieso man jedes einzelne Gerät und nicht die zentrale Stromversorgung mit einem DC-Filter ausstattet. Zentral müsste doch der Effekt der Gleiche sein. Macht mich schlau, bitte..
Im Prinzip richtig gedacht, solange nicht hinter dem DC-Filter Komponenten kommen, die einen DC-Offset bewirken können, z. B. Schaltnetzteile oder auch Leistungsendstufen, die eine temporäre einseitige Belastung der Spannungshälften im Musikbetrieb bewirken können. Und man braucht eben zentral eine Kaltgeräteverbindung, was bei Franz nicht gegeben ist.

Hallo Stephan,
SolidCore hat geschrieben: 14.12.2021, 21:58 Zwei Verständnis-fragen:

DC im Stromnetz bringt Transformatoren zum "Brummen".
Laut den Berichten kann dies auch klang-schädigend sein.

Ist auch eine Klangveränderung zu vermuten, wenn es sich nicht durch brummende Trafos erkennbar zeigt?
davon gehe ich aus, denn DC auf einem Trafo treibt den Kern in die Sättigung, wodurch er weniger Leistung übertragen kann. Kurz und vereinfachend gesagt: DC macht den Trafo kleiner.
SolidCore hat geschrieben: 14.12.2021, 21:58 Weil sie evtl unter der Hörgrenze liegt, aber messbar ist ?
Der Trafobrumm, der eher so eine Art Knurren ist, ist eigentlich der Sekundäreffekt dieser Trafoverkleinerung und gar nicht das Hauptproblem, auch wenn es wie in Rudolfs Fall störend sein kann.
SolidCore hat geschrieben: 14.12.2021, 21:58 Oder höre ich dann, oder generell, auch das Zwischenstück selbst, spricht eine NCF-Buchse, einen Rhodiumstecker,
mit etwas Draht oder Platine ? Besonders dann, wenn vorher nur Goldstecker zum Einsatz kamen ?
Ich würde ja ebenso auch einen Unterschied hören, wenn ich z.B so einen Stecker wie auf Franz seinem Bild gegen einen
anderen tausche.
Ja klar. Deshalb habe ich mir hier ziemlich Mühe gegeben und sehr gute Steckverbinder verwendet. Kann schon sein, dass die Rhodium-Komponenten eine eigene kleine Geschmacksnote ins Spiel bringen, aber die halte ich für klein im Vergleich zu dem Gewinn, den man durch die Eliminierung des DC-Anteils erzielt.

Hallo Hans-Martin,
Hans-Martin hat geschrieben: 14.12.2021, 23:42 Und jetzt denken wir mal an die antiparallel geschalteten Dioden, die etwas Spannungsabfall bewirken, parallel dazu die Elkos, die ebenfalls einen Innenwiderstand haben. Da geht zwangsläufig etwas verloren, und keiner kann erwarten, dass hier Leistung aus dem Nichts erzeugt wird, die letztlich zu dem erlebten Zugewinn an Dynamik mit DC-Filter führen könnte.
Man nimmt also nachvollziehbar etwa weg und bekommt überraschenderweise trotzdem mehr.
diese Argumentation leuchtet bei oberflächlicher Betrachtung auf Anhieb ein, ist aber ein Trugschluss. Der Verlust ist tatsächlich annähernd Null. Ich muss dazu aber ein bisschen weiter ausholen, und das mache ich nachher in einem gesonderten Beitrag.
Hans-Martin hat geschrieben: 14.12.2021, 23:42 Auch spricht einiges dafür, jedem Gerät mit (Ringkern)trafo ein eigenes DC-Filter zu geben, statt auf ein gemeinsames Filter für die ganze Kette zu setzen. Denn eine unsymmetrische Last bei einem der gemeinsam versorgten Geräte schlüge sich auf die anderen nieder.
Das sehe ich genauso und deshalb findet man z. B. in meinen AGM oder den neuen Linearnetzteilen ins Gerät integrierte DC-Filter.

Viele Grüße
Gert
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Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo liebe DC-Filterer,
Fortepianus hat geschrieben: 15.12.2021, 10:21
Hans-Martin hat geschrieben: 14.12.2021, 23:42 Und jetzt denken wir mal an die antiparallel geschalteten Dioden, die etwas Spannungsabfall bewirken, parallel dazu die Elkos, die ebenfalls einen Innenwiderstand haben. Da geht zwangsläufig etwas verloren, und keiner kann erwarten, dass hier Leistung aus dem Nichts erzeugt wird, die letztlich zu dem erlebten Zugewinn an Dynamik mit DC-Filter führen könnte.
Man nimmt also nachvollziehbar etwa weg und bekommt überraschenderweise trotzdem mehr.
diese Argumentation leuchtet bei oberflächlicher Betrachtung auf Anhieb ein, ist aber ein Trugschluss. Der Verlust ist tatsächlich annähernd Null. Ich muss dazu aber ein bisschen weiter ausholen, und das mache ich nachher in einem gesonderten Beitrag.
da bin ich Euch noch was schuldig. Damit vielleicht ein paar mehr Leser etwas davon haben und einfacher folgen können und nicht nur Hans-Martin, fange ich mal mit den Basics an. Ein DC-Filter ist im Prinzip durch einen einfachen Kondensator realisierbar. Der lässt nämlich Wechselstrom durch und Gleichstrom nicht. Erstes Problem: Der C sollte ziemlich groß sein, denn sein kapazitiver Widerstand, den er dem Wechselstrom bietet, ist zwei mal Pi mal Frequenz mal Kapazität, und dann der Kehrwert davon, also eins geteilt durch. Ziemlich groß heißt: nimm einen Elko. Aber Elkos arbeiten nur dann richtig, wenn sie richtig rum gepolt sind, und bei 50Hz Wechselstrom ändert sich die Polarität 100mal pro Sekunde. Also doch ein Folien-C? Nehmen wir mal so einen dicken Folienkondensator mit sagen wir 10µF (das ist schon ein bisschen was Größeres) und rechnen mal den kapazitiven Widerstand aus, um zu sehen, wieviel von der Wechselspannung da dran hängen bleibt. Da kommen 318 Ohm raus. Nehmen wir an, wir wollen aus den 230V ein Ampère rausziehen, hätte der (ohmsche) Verbraucher nach dem Ohmschen Gesetz 230 Ohm. Wenn ich da also 318 Ohm in Reihe schalte, muss das schief gehen, wenn das DC-Filter einen größeren Widerstand darstellt als der Verbraucher. Das leuchtet jedem ein. Also muss der Kondensator größer werden. Wäre er 1000mal größer, wäre der kapazitive Widerstand nur 0,318 Ohm, das hört sich doch schon viel besser. Leider ist ein Folienkondensator mit 10mF schätzungsweise so groß wie ein Überseekoffer, wenn's reicht. Aber es gibt doch bipolare Elkos, sagt der geneigte Leser sicher kopfschüttelnd. Nun, ein bipolarer Elko ist nichts anderes als zwei in Reihe geschaltete normale Elkos mit unterschiedlicher Polarität. Das funktioniert, aber zwei in Reihe geschaltete gleiche Kondensatoren haben nur die halbe resultierende Kapazität. Mal ein Bildchen dazu:

Bild

Schaltet man also nochmal den gleichen bipolaren Elko parallel dazu, kriegt man wieder die ursprüngliche Kapazität, braucht aber vier davon. Deshalb sind die bipolaren meistens größer als die polaren. Mit den reellen Ersatzserienwiderständen, die jeder Elko mitbringt, ist es wie im Bild gezeigt das gleiche Spiel, zwei in Reihe verdoppeln den Widerstand und nochmal die gleichen parallel halbieren ihn wieder.

Zweites Problem: Im Betrieb bleibt an dem Kondensator zwar nur wenig Spannung hängen, nämlich im Beispiel oben 318mV Wechselspannung plus der DC-Anteil auf dem Netz, der sich auch immer bei max. ein paar 100mV abspielt. Dafür reicht also ein Elko, der wenig Spannung verträgt. Wenig Spannung kleiner Elko, viel Spannung großer Elko. Das Problem ist das Einschalten. Wenn das Gerät z. B. einen Ringkerntrafo mit nachgeschaltetem Gleichrichter plus fetten Elkobänken hat, ist das im ersten Moment beim Einschalten ein ziemlich perfekter Kurzschluss. Also hängen die 230V Wechselspannung voll an den Elkos des DC-Filters. 230V Wechselspannung haben einen Scheitelwert von 325V und die sprengen einen Elko, der sagen wir mal 16V verträgt, wie einen Chinaböller in die Luft. Das riecht übrigens auch gar nicht gut, nur so als Tipp, falls sich jemand animiert fühlen sollte, das auszuprobieren. Abhilfe schaffen hier dicke Leistungsdioden, mit denen man die Elkos überbrückt. Eine Siliziumdiode braucht in Durchlassrichtung ca. 700mV, um leitend zu werden, drunter sperrt sie. Zwei in Reihe geschaltet und bis 1,4V passiert nichts. Wird der Strom größer, wird auch die Durchlassspannung ein bisschen größer. Im Einschaltmoment begrenzen die zwei Dioden also die Spannung an den Elkos auf ca. 2V. Man braucht vier davon, für jede Polrichtung zwei. Jetzt kommt Trick 17, man kann auch einen Gleichrichter, der entsprechend viel Ampère verträgt, dafür nehmen:

Bild

Durch die Symmetrie der Anordnung ist nämlich die Spannung quer in der Mitte zwischen den vier Dioden gleich Null. Eine Spannung von Null Volt kann man einfach kurzschließen, dadurch ändert sich nichts. An diesen Dioden fällt aber im Betrieb genau gar kein Spannungsverlust an - sie sind ja nicht in Serie mit dem Kondensator und sperren außerdem vollständig.

So kommt man also zur Schaltung, wie ich sie verwendet habe. Geben wir das mal in mein mächtiges Simulationstool ein:

Bild

Ich habe also links 230V Wechselspannung angeschlossen, dann die 10mF und zunächst einen ESR von idealen 0 Ohm, dann einen Lastwiderstand von 230 Ohm, und dann sollte also 1A fließen. Das DC-Filter habe ich erstmal mit S2 schlicht überbrückt. Ich habe noch ein paar Messgeräte eingefügt, nämlich einen Spannungsmesser am Lastwiderstand, dort auch ein Ampèremeter für den Strom und einen Leistungsmesser, der Strom mal Spannung ausrechnet, außerdem noch ein Spannungsmessgerät am DC-Filter. Bei kurzgeschlossenem Schalter kriegt man erwartungsgemäß bei 230V und 230 Ohm genau 1A durch die Last, was eine Leistung von 230W ergibt. Jetzt machen wir mal den Schalter S2 auf und schalten damit das DC-Filter rein:

Bild

Die Simulation schwankt jetzt durch numerische Effekte ein bisschen und die Leistung, die angezeigt wird, schwankt ganz leicht zwischen ganz knapp unter 230W und ganz knapp über 230W, ebenso schwankt die Spannung am DC-Filter ganz leicht. Im Schnappschuss oben werden gerade 322mV angezeigt, berechnet hatten wir vorhin 318mV. Geschenkt. Was aber nicht geschenkt ist:

Warum um alles in der Welt bleiben am DC-Filter rund 0,3V hängen, aber hinten sind immer noch 230V? Gilt die gute alte Maschenregel aus der Elektrotechnik denn nicht mehr? Die besagt hier, Eingangsspannung gleich Summe der Spannung am DC-Filter plus Spannung am Verbraucher. 230V gleich 230,3V? Natürlich nicht. Um das zu verstehen, muss man wissen, dass die Spannung an einem Kondensator dem Strom durch einen Kondensator in der Phase um 90° nacheilt. Durch DC-Filter und Lastwiderstand fließt der gleiche Strom, aber die Spannungen haben unterschiedliche Phasen. Ich zeichne das mal hin:

Bild

Das ist jetzt nicht genau maßstäblich, aber ich habe zur Veranschaulichung die Spannung am DC-Filter sehr viel kleiner gezeichnet im Vergleich zur Ausgangspannung am Lastwiderstand. Dadurch ergibt sich ein nur winzig kleiner Winkel zwischen Ein- und Ausgangsspannung und die sind dadurch praktisch gleich groß.

Einzig die Spannung am ESR des Kondensators überlagert sich in Gegenrichtung mit der Spannung an der Last. Nehmen wir als Beispiel mal 10mOhm:

Bild

Jetzt sieht man die Ausgangsspannung minimal absinken, von 230V auf 229,99V. Geschenkt.

Also, man verliert praktisch nichts durch das DC-Filter, wenn es richtig dimensioniert ist, und gewinnt viel: Nämlich die DC-Freiheit der Wechselspannung.

Viele Grüße
Gert
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alcedo
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Beitrag von alcedo »

Hallo Gert

ich bin kein E-Techniker. Und von daher lese ich immer wieder gerne und mit viel Begeisterung (und Gewinn!) deine "wie-genau-für-mich-gemachten" Grundlagenartikel! Richtig klasse :cheers:

Meinen ganz herzlichen Dank für deine Bemühungen, uns an deinem Wissen in verständlichen, nachvollziehbaren Worten teilhaben zu lassen.

Ungefilterte Grüße
Jörg
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SolidCore
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DC Filter

Beitrag von SolidCore »

Hallo Gert

Wie immer super erklärt !
Ich hatte auch wie Hans-Martin getippt, das die Vf Vorwärtsspannung der Dioden last-abhängig einen Spannungsabfall bewirkt.
Verstehe ich das richtig, das diese Vf dann mit dem Kondensator wieder überbrückt wird, und gleichzeitig den DC Anteil
sperrt ?

Vielleicht sollte man noch erwähnen, das beim Einsatz von echten Netzfiltern die Position des DC-Filters keine Rolle spielt.

Gruß
Stephan
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schoko-sylt
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Beitrag von schoko-sylt »

Fortepianus hat geschrieben: 15.12.2021, 10:21
Hans-Martin hat geschrieben: 14.12.2021, 23:42 Auch spricht einiges dafür, jedem Gerät mit (Ringkern)trafo ein eigenes DC-Filter zu geben, statt auf ein gemeinsames Filter für die ganze Kette zu setzen. Denn eine unsymmetrische Last bei einem der gemeinsam versorgten Geräte schlüge sich auf die anderen nieder.
Das sehe ich genauso und deshalb findet man z. B. in meinen AGM oder den neuen Linearnetzteilen ins Gerät integrierte DC-Filter.

Viele Grüße
Gert
Hallo Gert,

wenn ich auch völlig fachfremd bin, glaube ich aus Deinen wunderbaren Erklärungen ableiten zu können, dass ich ebenfalls derartige DC-Filter brauche, weil es manchmal tageszeitabhängig einfach schlecht klingt. Wann sind denn die nächsten Chargen geplant?

Viele Grüße
Holger
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A_stinner
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Beitrag von A_stinner »

Hallo Gert,

ich würde dir auch gerne 2 von den DC Filtern abnehmen, falls du noch eine Charge auflegst.

Gruß

Andreas
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Gert,

auch von mir Danke für die schön dokumentierte DC Filtererklärung! Eine Frage zur Praxis: Welchen Elko Typ setzt Du ein? Welchen ESR haben sie? Bei meiner Recherche fand ich 10.000µF Teile mit 20-50milliOhm.

Grüße,
Winfried

5219
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Winfried,
zum Vergleich: 1,80 m 2-adriges Cu-Kabel mit 6 qmm hat 10 Milliohm Widerstand (2,5qmm kommt auf 24 mOhm, Standardnetzkabel mit 0,75 qmm : 82 mOhm) nach: https://www.lautsprechershop.de/tools/t_kabel.htm
Grüße
Hans-Martin
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Joerghag
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Beitrag von Joerghag »

Die Version von Gert ist natürlich sehr viel schöner,
die DC Filter von der HifiAkademie funktionieren aber auch sehr gut.

viewtopic.php?f=23&t=6818

https://hifiakademie.de/shop_neu/?si=MT ... er&nav=off

Das schöne an Gerts Filter, es ist ein reines DC-Filter, welches mir absolut genügt hätte. Leider gab es so etwas damals noch nicht. Wenn Gert noch mal eine Serie macht, würde ich auch zwei Stück nehmen.
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hans-Martin hat geschrieben: 16.12.2021, 10:50Hallo Winfried,
zum Vergleich: 1,80 m 2-adriges Cu-Kabel mit 6 qmm hat 10 Milliohm Widerstand (2,5qmm kommt auf 24 mOhm, Standardnetzkabel mit 0,75 qmm : 82 mOhm) nach: https://www.lautsprechershop.de/tools/t_kabel.htm
Grüße
Hans-Martin
Hans-Martin,

danke für den Denkanstoß :cheers:

Grüße,
Winfried

5220
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hans
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Beitrag von hans »

Hallo zusammen,
es fällt mir wirklich nicht leicht, die (vielleicht) letzte Hoffnung zu zerstören :( , aber der (mit Rücksendeoption versandte) DC Filter bleibt.
Deutlicher Klanggewinn durch Störungsverluste - und das an meinem DAC! Ich bin wirklich beeindruckt. Versuche, den DC Filter an meinem Gigawatt Conditioner anzuschließen waren klanglich ebenfalls erfolgreich, aber, vielleicht war die Last zu hoch, das Ding wurde richtig warm und ich bin diesbezüglich ein Schisshase... (ohne jetzt die Tierwelt beleidigen zu wollen).
Euch ein schönes Wochenende mit viel guter Musik!

hans
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StreamFidelity
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Beitrag von StreamFidelity »

Hallo Hans,
hans hat geschrieben: 17.12.2021, 18:42 Versuche, den DC Filter an meinem Gigawatt Conditioner anzuschließen waren klanglich ebenfalls erfolgreich, ...
welchen GigaWatt PowerConditioner hast du? In früheren Versionen musste der DC Blocker mitbestellt werden. In den neueren ist er zu Recht ab PC-2 EVO+ fester Bestandteil.

Grüße Gabriel
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