Bernd (DIY 4-Wege Dipol)

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bebo65
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Sicherheit von Netzfiltern

Beitrag von bebo65 »

Hallo Hans Martin,

da das Netzfilter ja mit Bauteilen betrieben werden muss die dauerhaft am Netz angeschlossen bleiben können (z.B.: X-Kondensatoren) und auch die stromkompensierten Filterspulen nicht gerade günstig sind erscheint mir der THEL-Bausatz mit 75€ pro Stück doch überaus fair im Preis, schließlich hat THEL die Bauteile schon dimensioniert und besorgt und auch eine Platine dafür entworfen. Das sollte man honorieren. So spare ich mir die Zeit und werde nichts eigenes Entwickeln.

Fertige Netzfilter in Kaltgerätestecker-Variante hatte ich vor langem auch schon einmal ausprobiert - damit war das Klangbild von jeder Lebendigkeit befreit... ich habe sie umgehend wieder entfernt.

Gruß
Bernd
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Bernd,
ich habe nicht geahnt, dass du ein Simulationsprogramm LTspice auf deinem Rechner hast.
Thel zeigt einerseits die Unterschiede der Anforderungen durch die Individualität der Geräte auf, andererseits liefert er als Konsequenz ein-Filter-für-Alle, ausgelegt auf 6A Last (also an 1400 Watt). Gleichzeitig weist er darauf hin, dass Geräte hinter einem gemeinsam genutzten Filter sich gegenseitig stören können.
Wenn ich bedenke, dass meine komplette Anlage gerade etwas mehr als 1/10 von diesem Strom konsumiert, im Mix von Analog- und Digitalgeräten, aber ohne Schaltnetzteile, die ohne trennenden Trafo direkt am Netz hängen, kann ich nur raten, mit der Simulationssoftware die Brauchbarkeit des ein-für-Alle Filter für dein Gerät nachzurechnen.
Mit meinem Vorschlag, individuell angepasste Filter einzubauen, meinte ich nicht die billigen Netzeingangsfiltermodule, die zugleich als IEC-Einbaustecker fungieren, sondern ein zur Last passendes Modul oder einen Aufbau auf einer Platine, was zwischen Netzeingang und Netzteil im Gerät verschwindet.
Wenn ein Filter den Klang lahmer erscheinen lässt, kann man es auch so rechnen, dass auf der Lastseite ein größerer X-Kondensator parallel Stromreserven schafft (beim FO-Filter sind es iirc an 2µF, Widerstände parallel zu den Wicklungen dienen m.E. der Dämpfung bei Resonanzfrequenz).

Ich denke, dass bei Fertigfiltern auch viel Psychologie mitspielt. So wird man spontan bei einem 16A-Filter sich sicherer fühlen, als wenn das Filter "nur" auf 3A ausgelegt ist. Die Sorge, dass es unter Last durchbrennen könnte, wirkt vermutlich unterschwellig aber dominant mit, in völliger Verkennung der Lage, dass die Stromangabe sich vorrangig auf die Nenn-Filtercharakteristik in gerechneter Frequenz bezieht, weil der Strom sich ja reziprok zum Lastwiderstand bei bekannter Netzspannung verhält. Und der Strom im Gegensatz zum Widerstand eine für den Besitzer einer Komponente eher bekannte Größe darstellt. Der Lastwiderstand ist entscheidendes Element der Filterabstimmung.
Wer kennt schon den Innen- oder Lastwiderstand seines Gerätes? Halbiert man den Stromwert der Primärsicherung, hat man den maximalen Strom unter ungestörten Betriebsbedingungen.

Kurzversion: im Interesse der Wirksamkeit wäre ein 1A-Filter meist die bessere Lösung... Ein zu hoher Stromwert ist der teuerste Weg, Filterwirkung zu minimieren. Das hat TMR schon vor 30 Jahren in seinen Broschüren klar zum Ausdruck gebracht.
Das darf natürlich auch hochwertige Komponenten enthalten.
Ich bin gespannt, was dir deine Simulationssoftware verrät, wenn du alle deine Geräte mal individuell durchspielst und auch in Summe parallelgeschaltet.
Grüße
Hans-Martin

P.S. Gert hat uns in viewtopic.php?p=208689#p208689 gezeigt, wie man mit Snubber Traforinging bei Gleichrichter/Elko-Last bedämpft. Nur 2 Bauteile, gewissermaßen ein paralleles Filter.
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Hallo Hans Martin,

LTspice gehört (beinahe) zu meinem täglichen Werkzeug :mrgreen: und hilft immer beim Entwerfen und/oder Verstehen von Schaltungen.

Den Snubber hatte ich auch schon im Kopf - der ist hier sehr schön beschrieben:
https://neurochrome.com/pages/rectification-snubbers
mit dem Ergebnis, dass 10 Ohm und 100nF im Grunde immer passen und mehr Aufwand nur nötig ist wenn man es genau wissen will...
Die Herangehensweise von Gert bezüglich der Dimensionierung erscheint mir aber viel praktikabler. Danke für den Link.

Was ich in Verbindung mit den Netzfiltern noch nicht gesehen habe ist das Thema Schutzleiterdrossel - auch habe ich noch keine Lektüre dazu gefunden. Von Amateurfunkern habe ich aber schon gehört, dass es in den Funkgeräten wohl ein unverzichtbares Bauteil sein soll...

Gruß
Bernd
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Bernd,

mit Trafo Snubbers konnte ich bereits mehrere erfolgreiche Implementierungen machen. Dabei hat sich gezeigt, daß zwar baugleiche Trafos mit gleichen Snubberwerten gut behandelbar sind, aber die Rs Werte zwischen verschiedenen Trafos für optimale Dämpfung oft signifikant variieren. Nimmt man als Cs 150nF, wird Rs meist im Bereich 10...100 Ohm liegen, manchmal auch darüber.

Ich empfehle, falls Du öfters Snubbers einsetzen willst und Du ein Oszilloskop hast, eine Messeinrichtung namens "Quasimodo" aus dem diyaudio.com Forum zu benutzen. Bei einmaliger Einmessnotwendigkeit und Interesse Deinerseits schick' mir eine PN.

Grüße,
Winfried

5331
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Hallo Winfried,

vielen Dank für Deine Info, den Link und Dein Hilfsangebot.
Snubber werde ich wohl für jeden Trafo einzeln bestimmen - ich denke mit Gerts Anleitung und meinem Oszilloskop ist das recht schnell erledigt, sobald ich die Zeit dazu finde.

Gruß
Bernd
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Während ich auf die mittlerweile bestellten THEL-Netzfilter warte habe ich mich der Aussage des Herstellers HMS angenommen, dass ein wesentlicher Punkt für Netzkabel die Reduktion der Induktivität des Kabels ist. So habe ich ein Kabel mit vielen dünnen Adern genommen (LiYCY 14x0,14mm²), habe den Schirm für den Schutzkontakt verwendet und die 14 Adern abwechselnd der Phase und dem Nullleiter zugeordnet. Das ergibt dann knapp 1mm² für jeden Leiter. Mit dem klanglichen Ergebnis bin ich sehr zufrieden. Das Kabel wirkt zunächst unspektakulär, die Mitten wurden von einer gewissen Härte befreit, das gesamte Klangbild wirkt jetzt plastischer. Ganz besonders gefällt mir, dass in den Aufnahmen vorhandene Nebengeräusche selbstverständlicher und klarer zu vernehmen sind.

Von elektrischer Seite ist die Konstruktion allerdings grenzwertig. Die für das Kabel zulässige Betriebsspitzenspannung ist maximal 350V. Das reicht gerade noch wenn der Stromversorger die Nenn-Netzspannung einhält. Bei einer zulässigen 10%igen Überspannung wird dieser Wert schon überschritten, ebenso wenn große Verbraucher in der Nähe ein und ausgeschaltet werden. Zudem ist das Kabel für Starkstrom-Anwendungen ausdrücklich nicht zugelassen. Dennoch erscheint der Einsatz vertretbar, denn die Prüfspannung für das Kabel beträgt 1200V und die angegebene Grenzspannung (breakdown-voltage) 2400V. Für einen eventuellen Nachbau gilt aber auf jeden Fall: Handeln auf eigenes Risiko - wenn "die Hütte" wegen des Kabels abbrennt zahlt keine Versicherung!
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Die Filter sind mittlerweile eingetroffen und aufgebaut. Eine erste Messung mit einer 50 Ohm Quelle (Arbiträrgenerator) zeigt bei verschiedenen ohmschen Lasten (220 /2,2k / 22k Ohm) einen Peak des Filters um circa 2kHz und eine Eckfrequenz des Filters von gut 3kHz. Um weitere Messungen vorzubereiten habe ich das Filter mit seinen Nennwerten erst einmal simuliert, die Simulation mit der 50 Ohm Quelle sieht dabei ganz ähnlich aus wie die wirkliche Messung. Deshalb eine Erweiterung des Simulationsmodells mittels an das Filter angeschlossenem Gleichrichter und einer Last. Das sollte dem späteren Einsatz halbwegs entsprechen:

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Was die Simulation hier ausgibt gefällt mir nicht wirklich. Die dritte Filterstufe scheint zu resonieren im Bereich von 2kHz. Ohne die dritte Stufe zeigt sich in der Simulation keine Resonanz, aber die obere Eckfrequenz liegt deutlich höher (ca. 100kHz). So werde ich jetzt einen Filter Original vermessen und einen, bei dem ich die dritte Stufe entferne. Ein Hörtest wird im Anschluss daran folgen... bin mal auf das Ergebnis gespannt.

Gruß
Bernd
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SolidCore
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Filter

Beitrag von SolidCore »

Hallo Bernd

Mit dem Thel Filter bist du doch erstmal gut aufgestellt.
Bedenke, die Anlage komplett mit wahllosen Filtern mit hohen Dämpfungskurven zuzuknallen
endet ganz schnell in detail-armen Mumpf-Klang.
An billigen Schaltnetzteilen kannst du am wenigsten falsch machen. Da funktioniert es eigentlich immer,
da die Vorteile den Nachteilen überwiegen.
Schwieriger wirds erst, wenn du hochwertige Geräte mit Analognetzteilen einsetzt, vor allem bei Endstufen und Vorstufen
solltest du einige Versuche mit Filtern machen.
Zur Verdeutlichung:
Nehmen wir nur mal ein Eupen Ferritkabel, an einem günstigem Blurayplayer, mit einfachem Schaltnetzteil.
Du wirst begeistert sein. Endlich kann man mit dem Ding zumindest halbwegs Musik hören.
Dann das gleiche Kabel an die Vorstufe, oder einem hochwertigem Streamer, und du fragst dich, ob er nun kaputt ist.
Beides wäre die gleiche Art von HF-Dämpfung, nur die Ergebnisse decken sich nicht.
Natürlich hat dies alles seine Gründe, es soll nur aufzeigen, man verrennt sich schnell.

Setzt du z.B "spiegelnde" Filter, also mit Spule am Ausgang, vor Analoggeräte, kommst du kaum um Ferrit dahinter
aus, um dieses "Ping-Pong" zu unterdrücken. Da kommt die nächste Hürde, Ferrit gibts in unterschiedlichen
Wirkbereichen. Jüngste Tests zeigen, entweder passende, oder ein Mix von Low-Frequenz und High-Frequenz
zeigen die beste Wirkung.

Der bereits von Hans-Martin angesprochene Fo-Filter (die Variante mit Coilcraft P3717) ist einer der wenigen
Filter, die eher "Detailporno" erzeugen, als Verschleierung und "tot". Die Spule selbst macht den Unterschied.
Sie scheint genau das zu haben, was bei Hifi wichtig ist. Wenn du diesen mit einer zweiten Spule erweiterst,
wirkt er auch bei hohen Störaufkommen wunderbar.
https://www.diyaudio.com/community/thre ... ost6704535

Das Thema PE-Drossel wird wirklich zu selten erwähnt. Ist er doch in normalen Haushalten relativ "verseucht".
Wenn du dahingehend Experimente planst, was eine gute Idee ist, verliere nie den System-Gedanken.

Du blockierst z.B mit einer Drossel vor einem dreipoligem Gerät, das HF über den PE nicht (gedämpft) eindringen kann.
Du blockierst aber ebenso, das die vom Gerät erzeugte HF dort nicht mehr weg kann, und sich neue Wege, z.B über Signalkabel,
sucht. Landet sie dann irgendwann beim DAC, wirkt sie sich bei der D/A Umsetzung kontraproduktiv aus.

Kein leichtes Thema.

Viel Erfolg!

Gruß
Stephan
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

Die ersten Messungen sind gemacht mit zwei von diesen Stromsensoren:
https://neurochrome.com/pages/how-to-me ... rent-probe

...einer davon vor dem Filter und einer danach. Es zeigt sich vor dem Filter eine fiese Störung mit einer Zeitkonstante von 55µs und eine weitere, kleinere, mit einer Zeitkonstante von 12µs. Letztere ist nur vorhanden wenn der angeschlossene Verbraucher keinen Strom entnimmt.

Ein Vergleich der Stromaufnahme des Verbrauchers mit und ohne Filter zeigt, dass der Filter bei der Zeitkonstante 55µs (entspricht gut 18kHz) praktisch keine Wirkung hat, denn die Kurvenform der Stromaufnahme verändert sich praktisch nicht. Der Verdacht dass der Störer sich im unmittelbaren Umfeld befindet (Schaltnetzteil) hat sich nicht bestätigt. In der Nachbarschaft befindet sich eine Photovoltaik-Anlage - vielleicht ist sie die Ursache (Wechselrichter), bei Sonnenschein ist der Störung noch ein Puls überlagert (etwa im Sekundentakt) - dieser ist bei Dunkelheit nicht mehr nachzuweisen. Jetzt gilt es die Störquelle zu finden. Auch der Klangtest steht noch aus, da muss erst noch ein Gehäuse um den Filter.

Gruß
Bernd
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bebo65
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Beitrag von bebo65 »

TMR ist ja kein unbekannter - hier gibt es von ihm noch einige Infos zur Netzentstörung:
https://www.open-end-music.com/forum/pr ... der-praxis
Sein Ansatz ist aber allem Anschein nach anders als der von HMS. Es bleibt mir wohl nur meinen eigenen Weg zu finden - letztlich funktionieren wohl beide Ansätze. Mal sehen was ohne exotische Bauteile so geht....

Gruß
Bernd
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Beitrag von bebo65 »

Und wieder mal gab es eine AHA-Effekt:
Da auch die Musikwiedergabe über Netzwerk letzten Endes nicht wirklich überzeugen konnte habe ich zwei alte Schätze wieder reaktiviert - einen Kenwood DP8020 und einen Philips CD160. Jeweils nur als Laufwerk an die die DSP-Weiche angeschlossen überzeugen beide auch schon ohne Netzfilter. Mal gespannt ob das Netzfilter am Ende noch einen draufsetzt....?!
Den CD160 muss ich allerdings überarbeiten (neue Elkos), er benötigt sonst ca. 1Stunde Vorlauf bevor er zu benutzen ist.

Gruß
Bernd
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Beitrag von bebo65 »

Die Thel-Filter sind jetzt in einem Gehäuse untergebracht und ich höre seit etwas mehr als einer Woche damit. Sie zeigen durchaus Wirkung - diese ist aber nicht so deutlich wie erwartet, sondern eher subtiler Natur: Nebengeräusche der Musik (Publikum, Griffbrettgeräusche usw.) sind jetzt selbstverständlicher, der "Hintergrund" ist jetzt "schwärzer", Schlagzeug-Becken haben etwas mehr metallischen "Glanz.

Ich habe gerade entdeckt, dass das Forumstreffen für das nächste Jahr schon geplant wird. Wenn allgemeines Interesse besteht auch DIY vorzuführen fragt mich einfach frühzeitig. Beitragen könnte ich XLR Kabel, Netzkabel, meine Lautsprecher und Verstärker - siehe: https://bebo65.webador.de/


Digitale Filterung ist ja auch ein Thema welches mich interessiert - im speziellen die Impulsrichtige Wiedergabe mit Mehrwegesystemen. Das halte ich (wenn überhaupt) nur für einen kleinen "sweet spot" für möglich, lasse mich aber gerne eines Besseren belehren. Auf jeden Fall werde ich zu dem Thema mal das Forum durchforsten - und freue mich selbstverständlich auf hilfreiche links.

Gruß
Bernd
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bebo65
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Sprungantwort

Beitrag von bebo65 »

In den letzten Wochen habe ich mich mit der Sprungantwort meiner Lautsprecher etwas näher auseinandergesetzt. Abgestimmt hatte ich die Lautsprecher nach dem Vorbild einer passiven Konstruktion. Das führte zu folgender (negativ gerichteter) Sprungantwort:

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Das hatte den Effekt, dass ich bei längerem Hören immer irgendwie dachte: "Hier stimmt was nicht..."

Nun habe ich für Hoch- Mittel- und Tieftöner Verzögerungen eingestellt und der oben genannte Gedanken ist verflogen. Die Sprachverständlichkeit ist jetzt besser, einzelne Stimmen und Instrumente können besser verfolgt werden und deren Größenabbildung erscheint realistischer. Die resultierende Sprungantwort (wieder negativ gerichtet) sieht jetzt so aus:

Bild

[Grund für die negativ gerichtete Sprungantwort ist Mikrofonverstärker]

Gruß
Bernd
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bebo65
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Relevanz der Sprungantwort

Beitrag von bebo65 »

Ich habe mich noch "ein wenig" um die Abstimmung meiner Lautsprecher gekümmert. So habe ich nach dem Vorbild der Lautsprecher von Siegfried Linkwitz die Trennfrequenzen und Filtersteilheiten übernommen. Das hat dann ein sehr stimmiges Klangbild ergeben und eine nochmals etwas verbesserte Sprungantwort. Allerdings hat die Feinzeichnung etwas gelitten....

Deshalb habe ich aus reiner Neugier (und weil es die digitale Frequenzweiche hergibt) einmal Filter achter Ordnung ausprobiert. Die Sprungantwort sieht jetzt echt gruselig aus, aber - und jetzt kommt es - die Feinzeichnung, die Durchhörbarkeit, die Sprachverständlichkeit und die Abbildung der Räumlichkeit haben noch einmal sehr deutlich gewonnen. Somit stellt sich mir die Frage ob die Relevanz der Sprungantwort eines Lautsprechers nicht überbewertet wird...

Gruß
Bernd
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Hallo Bernd,

ich gebe mal etwas zu bedenken:

Die Sprungantwort wurde ja sicherlich auf Achse gemessen, so weit so gut. Aber konntest Du die Richtdiagramme beider Versionen, also die Summenfrequenzgänge unter Winkel vergleichen? Die Interaktion von Lautsprecher und Raum wird im Bereich Richtwirkung oberhalb des Bassbereiches immer wieder unterschätzt! ...und dann heißt es: Lautsprecher und Raum passen oder passen nich zusammen...

Etwas Detail:
Große Membran relativ zur abgestrahlten Frequenz = größere Richtwirkung, also weniger Diffusschall und Reflektionen an Wänden und Objekten im Raum.
Kleinere Membran relativ zur abgestrahlten Frequenz = kleinere Richtwirkung, also mehr Diffusschall und Reflektionen an Wänden und Objekten im Raum.

Im Übergangsbereich zwischen verschieden großen Chassis ist das besonders kritisch, denn wenn durch steile Filter wird ein starke Richtwirkungsaufweitung möglich, die zu einer unterschiedlichen Färbung von direktem und indirektem Schall führt. Das könnte auch Deine Präferenz erklären. Die Sprungantwort ist für die Klangfarbe weniger relevant als die Richtwirkung.

Die Oprimierung ist hier ein weites Feld, aber die Sprungantwort ist für die von Dir beobachteten Änderungen weniger relevant als das Richtverhalten und die Raumakustik. Meiner Erfahrung nach ist die Sprungantwort eher für die Ortung und Bühnendarstellung relevant.

Grüße,
Winfried5502
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