Referenzendstufe mit variabler Ausgangsimpedanz

 

 SK1200 Studio3

 





      

  Technische Daten
 

Anzahl der Kanäle

2

Eingangsempfindlichkeit

2.15 (0.775) V

Eingangsimpedanz (symmetrisch)

10 kOhm

Sinusleistung pro Kanal

bei voller Leistung

im reduzierten Leistungsmodus

bei 4 Ohm

600 W

150 W

bei 8 Ohm

320 W

80 W

Klirrfaktor

0.005%

0.005%

Intermodulationen

0.004%

0.004%

Frequenzgang ( -1dB 1W)

5Hz-300kHz

bei voller Leistung

7Hz-200kHz

Impulsanstieg des Ausgangssignals

100V/mikrosec

Dämpfungsfaktor

regelbar

Rauschabstand (gewichtet)

120 dB

Netzspannung

230 V (50-60Hz)

zulässige Spannungsschwankung

170-250 V

Abmessungen

482x450x88 mm (2HU)

Gewicht

ca.16 kg

Preis

770 EUR



Kurzbeschreibung

SK 1200 Studio3 ist die Weiterentwicklung des Vorgängermodells SK1200 Studio2, wobei die Schaltkreise und die Parameter der Endstufe beibehalten wurden. Die Endstufe ist vorgesehen für den Einsatz in Situationen mit dem höchsten Anspruch auf Tonqualität bei gleichzeitiger hoher Leistung (Aufnahmestudios, Kinos, High-End-Musikwiedergabe, etc.)

 Verbessert wurde die mechanische Konstruktion, in dem neue Kühlrippen mit einer deutlich größeren Oberfläche eingesetzt wurden, wodurch die Drehgeschwindigkeiten der Kühler und damit auch der Geräuschpegel, weiter reduziert werden konnten. 

 Weiterhin wurden bessere LEDs des Ausgangspegels, die auf Bestellung bei der Firma „Jianna Wa“ angefertigt wurden, eingesetzt.

 

Auch der Kurzschlussschutz wurde modifiziert.

 

Beibehalten wurde die Anschlussmöglichkeit von 2 Monitorpaaren, zwischen denen im Betrieb umgeschaltet werden kann.

Der Einsatz einer Vakuumröhre in der Vorstufe ermöglichte die Reduktion von Verzerrungen, die infolge der Kapazitätsänderung der Halbleiterübergänge, verursacht durch die Spannungsänderung, entstehen. Der Einsatz der Feldtransistoren am Ausgang mit den Schaltungen der direkten Verbindungen zwischen Ausgangs- und Eingangstrakten ermöglichte die Spitzenwerte in dem Impulsverhalten und dem Frequenzgang, bei gleichzeitigem Minimum an intermodulären Verzerrungen.

 

Ein wichtiger Vorteil dieser Endstufe ist der regelbare Ausgangswiderstand. Die Anpassung des Endstufewiderstandes an die jeweiligen Monitore gewährt die optimale Arbeit der Monitore im Gegensatz zum üblichen Ansatz eines konstanten niedrigen Widerstandes. Die Umschaltung in den reduzierten Modus der Ausgangsleistung ermöglicht die sichere Arbeit min den kleinen, leistungsschwachen Monitoren.  

 

 

 

                                                                                                                                                               In Abb. 1 ist das Verzerrungsspektrum (THD) dargestellt, welches mit dem                                                                                                                                                                Programm „SpectraLab“ bei einer Ausgangsleistung von 50 Watt gemessen                                                                                                                                                                wurde. Der Wert von 0,00277% beinhaltet nicht nur die Verzerrungen des                                                                                                                                                                Verstärkers, sondern auch die der Soundkarte „Waverterminal 192X“ (24                                                                                                                                                                bit, 192 kHz, 123 dB Rauschabstand, 0,00075% THD an Aus- und                                                                                                                                                                     Eingängen)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 1: Third-Harmonic-Distortion über der Fequenz, gemessen mit „SpectraLab“.

 

Unten (Abb. 2 bis Abb. 5) sind die Ergebnisse der Messung mit dem hochpräzisen professionälen Messgerät „System Two Cascade Plus“ der Firma Audio Precision (Auflösung 0,0001%) dargestellt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Abb. 2: THD-Abhängigkeit von derFrequenz bei 50W, gemessen mit „System Two Cascade Plus“.

 

 

Abb. 3: Frequenz- und Phasengang im Breich von 20Hz bis 20 kHz. 

 

 

Abb. 4:  Frequenz- und Phasengang im Breich von 20Hz bis 200 kHz. 

 

 Abb. 5: Verzerrungsspektrum 50W.

 

 

Wichtige Bemerkungen im Bezug auf die

Regelung der Ausgangsleistung und –widerstandes.

 

Diese Endstufe ist für die hochqualitative Wiedergabe des Audiomaterials im Sinne von Kontrolle (Monitoring) vorgesehen. Dabei ist die Leistung von 600 W pro Kanal auf den ersten Blick nicht erforderlich. Es sollte aber beachtet werden, dass der RMS-Pegel im Mittel ca. 1/3 des Peak-Pegels ist, was bezogen auf die Leistung wiederum 1/9 bedeutet. Das bedeutet, dass wenn eine Endstufe im Peak 450 Watt liefert, ist die Leistung in RMS nur 50 Watt. Und das im Falle von einem 4 Ohm Lautsprecher. Und bei 8 Ohm ist die RMS-Leistung, bei der noch der Peak nicht verzerrt wird, nicht mehr als 30-35 Watt.

 

Gleichzeitig bestätigt das auch meine Messungen mit den Lautsprechern der Größen 12, 15 und 18 Zoll. Die Messergebnisse können hier eingesehen werden.  

Auf dem Bild (Abb. 6) unten ist die Endstufe ohne oberen Deckel dargestellt



 

Abb. 6: SK 1200 Studio3 ohne oberen Deckel.


Die Endstufe repräsentiert ein in der Bedienung einfaches und nach originellem Schaltdesign gebautes Gerät. Es sollte beachtet werden, dass in den Bauteilen der Endstufe Röhren vorhanden sind, die bei der Benutzung und Transport nicht unnötig den schlagartigen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden sollten. 

 

Folgend ist die schematische Darstellung der Bedienungselemente des Frontpanels aufgeführt.

 


 

 

Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 7: Frontpanel des SK 1200 Studio3

 


1 – Kombibuchse (Jack-XLR) des linken Eingangskanals

2 – Lautstärkeregelung des linken Kanals

3 – Pegelanzeige des linken Ausgangssignals

5, 6 – LED’s der Betriebsbereitschaft und Aktivierung des Monitorschutzes beiderKanäle


8 – Pegelanzeige des rechten Ausgangssignals

9 – Hauptschalter für Stromversorgung

10 – Schalter für das 1. Monitorpaar
, (Klemmanschlusse)

11 –
Schalter für das 2. Monitorpaar, („Speakon“- Anschlusse)

12 – Schalter für das Vorzeichen des Ausgangswiderstandes (Negativ, Regelkreis des Ausgangswiderstandes ausgeschaltet, Positiv)

13 – Frequenzwahlschalter der Dämpfugscharakteristik (linear, Achschnittpunkt bei der Frequenz 80 Hz, Achsschnittpunkt bei der Frequenz 250 Hz)


14 – Wahlschalter für die Art der Dämpfungscharakteristik (Oben – kombiniert mit dem negativen Ausgangswiderstand (12) unterhalb der gewählten Frequenz (13) und dem  positiven oberhalb der Frequenz, oder umgekehrt – kombiniert mit dem positiven Ausgangswiderstand unterhalb der gewählten Frequenz und dem negativen oberhalb dieser. Unten  - der Ausgangswiderstand ist entweder nur negativ, oder nur positiv mit geringer Abweichung von 0 unterhalb der gewählten Frequenz und einem großen regelbaren Ausgangswiderstand oberhalb der Frequenz)


15 – Schalter für die Lautsprecherimpedanz

16 – Regelung der Ausgangswiderstandgröße

17 – Lautstärkeregelung des rechten Kanals


18 – Kombibuchse (Jack-XLR) des linken Eingangskanals

19, 20 – Tragegriffe



Hier (Abb. 8) sind die Elemente der Rückseite beschrieben.


Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 8: Rückseite des SK 1200 Studio3.

 


1, 11 – Luftungskühler der Kanäle (haben abnehmbaren Staubschutz, rechter Kühler ist ohne diesen dargestellt)

2 – Lautsprecheranschluss des rechten Kanals (Klemmanschluss B)

3 – Lautsprecheranschluss des rechten Kanals („Speakon“-Anschluss B)


4 – Überlastungssicherung (frühere Version)

5 – Netzkabelanschluss

6 – Erdungsklemme

7 – Erdungsschalter

8 – Wahlschalter für die maximale bzw. reduzierte Ausgangsleistung

9 – Lautsprecheranschluss des linken Kanals (Klemmanschluss B)

10 – Lautsprecheranschluss des linken Kanals („Speakon“-Anschluss B)
    

 

Der Schaltplan der Endstufe ist folgend (Abb. 9) aufgeführt.


 

Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 9: Schaltplan der SK 1200 Studio3.

J1 - Kombibuchse Canon XLR-Jack

R1 – Lautstärkeregelung des Signals

V4A – Röhre

Q1, Q2 – Ausgangsstufe

IcVs2, IcVs3 è OPTOISO – Kontroll- und Steuerungsblock des Ruhestroms der Ausgangsstufe

VcIs1 – Signalwandler Strom Spannung

S2 –  Schutz der Endstufe (Aufwärmphase der Röhre) und der Monitore vor der am Ausgang einliegenden Spannung beim Einschalten, Notabschaltung der Monitore und die Umschaltung zwischen den Monitorpaaren.

Aus dem Schaltplan ist ersichtlich, dass die Röhre in das gemeinsame Netz eingebunden ist, so dass sie viel schneller arbeiten kann, wobei gleichzeitig auch der Einfluss der Kapazitäten zwischen den Elektroden eliminiert wird.

Das System der Ruhestromüberwachung basiert auf der unmittelbaren Messung des Stromes in den Ausgangstransistoren und der Steuerung des Ruhestroms über Optopaare, was die Möglichkeit der sofortigen Reaktion auf die Änderungen der Außenbedingungen bietet und weiterhin keinerlei Justierungen bei beliebigen Parameterstreuungen der Ausgangstransistoren selbst erfordert.

 

Bei niedriger Spannung in der Ausgangsstufe vergrößert sich deren Ruhestrom erheblich. Dabei arbeitet die Endstufe als Klasse A. Bei voller Spannung ist die Endstufe dann ein klassischer AB-Verstärker. Die Stromversorgung der Kühler erfolgt über den Steuerungsblock, der die Temperatur der Ausgangstransistoren überwacht. Somit ändert sich die Leistung der Kühler in Abhängigkeit der Transistorentemperatur. Liegt also eine kleine Ausgangsleistung vor, so ist auch die Drehzahl der Kühler gering, um damit auch den Geräuschpegel möglichst gering zu halten.

 

Die Steuereinheit des Ausgangswiderstandes misst den Strom für die Monitore am Stromstärkesensor R3 und legt damit die nötige Art der Dämpfungscharaketristik (nicht mit dem Frequenzgang verwechseln) fest.

 



Regelung des Ausgangswiderstandes


 

Vor der Erklärung des Prinzips und der Benutzung des regelbaren Ausgangswiderstandes ist es wichtig die Notwendigkeit dieses Prinzips zu erklären.

Wie bekannt, ist die Auslenkung der beweglichen Teile der Lautsprecher proportional zum Strom in der Spule (und nicht zur Spannung, ebenso wie zur Größe der Magnetinduktivität im Spalt und in der Drahtlänge). Bei einem Ausgangswiderstand der Endstufe nahe 0 hängt der Strom in der Spule von dem Widerstand der Spule ab. Aber der Spulenwiderstand ist nicht konstant während des Betriebes, z.B. bei Teilauslenkung der Spule aus dem Magnetspalt, wobei sich die Induktivität der Spule und damit auch der momentane Widerstand verkleinern.   

 

Ebenso findet auch thermischbedingte Änderung des Spulenwiderstandes während der Schwingungsperiode. All das führt zur Änderung des Spulenwiderstandes während einer Schwingungsperiode, welche in manchen Fällen bis zu 10-15% erreicht. Das führt zur Stromstärkeänderung in der Spule des Lautsprechers, was wiederum zu Erhöhung der intermodulären und nichtlinearen Verzerrungen führt (natürlich hängt dies sehr stark vom Lautsprecher ab, aber im Prinzip gibt es keinen LS, der diese Probleme nicht hat, bloß bei den hochqualitativen Produkten sind sie weniger bemerkbar).

 

Die Lösung dieses Problems ist die Funktion der Endstufe im Stromgeneratormodus (hoher Ausgangswiderstand, wo der Ausgangsstrom eine Funktion der Eingangsspannung ist und nicht die Ausgangsspannung). In der Realität ist das Optimum eine Zwischenlösung, wo die der Ausgangswiderstand nicht unendlich hoch ist, sondern eine bestimmte Größe besitzt, die optimal für den jeweiligen angeschlossenen Lautsprecher ist. Die Erklärung liegt darin, dass der LS (der bewegliche Teil) nicht nur akustisch gedämpft werden sollte, sondern auch elektrisch, über die Abbremsung im Magnetfeld, damit die mechanischen Resonanzen und Nebengeräusche, die in jedem beweglichen System vorhanden sind, beseitigt werden können. Der Artikel (russische Version) von Ageev in Radio N4 1997 berichtet ausführlich darüber.

 

Die Aussage oben gilt für untere und obere Mitten und Höhen. Theoretisch sollte es auch für den Bassbereich ebenso gelten, aber da existieren auch andere Probleme. Damit der Diffusor der Basskalotte möglichst genau dem elektrischen Signal folgt, ohne die Nebenschwingungen auf der Hauptresonanzfrequenz und weiteren Resonanzen, muss er akustisch stark gedämpft sein. Normalerweise reicht die akustische Dämpfung nicht aus, besonders für die LS des Kompressionsprinzips, die in meisten Haushalts- und Studiosystemen eingesetzt sind. Somit werden die Basskalotten zusätzlich über den niedrigen Ausgangswiderstand der Endstufe gedämpft, um das „Blubbern“ zu beseitigen und die Detailwiedergabe in den unteren Frequenzen zu verbessern. (Diese Umstände führten auch übrigens zu der Definition des Dämpfungsfaktors: Verhältnis von der LS-Impedanz zu dem Ausgangswiderstand der Endstufe)  

 

Aber die Notwendigkeit der Dämpfung von Kalotten über den niedrigen Widerstand der Endstufe ist wiederum der Widerspruch zu der Aussage oben. Deswegen wurde in dieser Endstufe nicht nur die Möglichkeit der linearen Regelung des Ausgangswiderstandes hoch und runter, sondern auch die Einstellung eines sehr niedrigen oder gar negativen Widerstandes im unteren Frequenzbereich (für die besonders schweren Fälle, wo eine sehr starke Dämpfung auf der Resonanzfrequenz erforderlich wird) und eines positiven im Frequenzbereich über der Wahlfrequenz (80 oder 250 Hz) realisiert.  Der Frequenzgang der Endstufe bleibt in allen Fällen linear, bei der Voraussetzung, dass am Schalter 15 die entsprechende Impedanz für den benutzen LS eingestellt wurde. Insgesamt sind 6 Dämpfungscharakteristiken möglich.


 

Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 10: Lineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz.

 

In der oberen und folgenden Abbildungen stellt die Y-Achse den Ausgangswiderstand der Endstufe dar. Die X-Achse ist die Frequenz. Die Linie „c“ entspricht dem Widerstand gleich 0 und die Linie „a“ ist die Wahlfrequenz (auf dieser und der nächsten Abbildung spielt diese keine Rolle). Die Abbildung zeigt einen positiven Ausgangswiderstand für unterschiedliche Reglerpositionen (die 16 auf der Frontseite). Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach rechts (+), 13 – nach links (line), 14 – spielt keine Rolle.

 


Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 11: Lineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz (negativer Widerstand).

 

Die Abb. 11 zeigt den negativen Ausgangswiderstand für unterschiedliche Stellungen des Reglers (16). Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach links (-), 13 – nach links (line), 14 – spielt keine Rolle.



Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 12: Nichtlineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz (positiver Widerstand).

 

Die Abb. 12 zeigt die nichtlineare Frequenzabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik. Die Linie „a“ zeigt jetzt die Wahlfrequenz (in diesem Fall 250 Hz). Unter 250 Hz nähert sich der Widerstand der 0, oberhalb nimmt er den am Regler 16 eingesellten Wert ein. Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach rechts (+), 13 – 250 Hz , 14 – nach unten.





Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 13: Nichtlineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz (negativer Widerstand).

 

Diese Abbildung ist das Gegenteil von (Abb. 12). Die Linie „a“ zeigt jetzt die Wahlfrequenz von 80 Hz. Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach links (-), 13 – 80 Hz , 14 – nach unten.






Abb.  SEQ Abb. \* ARABIC 14: Nichtlineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz


Die Abb. 14 zeigt die Charakteristik mit negativem Ausgangswiderstand unterhalb der Wahlfrequenz (250 Hz) und positivem oberhalb. Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach rechts (+), 13 – 250 Hz , 14 – nach oben.

 

Abb. 15: Nichtlineare Abhängigkeit der Dämpfungscharakteristik von der Frequenz.

Diese Abbildung ist das Gegenteil von (Abb. 14). Die Linie „a“ zeigt jetzt die Wahlfrequenz von 80 Hz. Die restlichen Regler des Blocks: 12 – nach links (-), 13 – 80 Hz , 14 – nach oben.

 

Für den praktischen Einsatz sind die 3 Varianten aus den Abb. 10, Abb. 12 und Abb. 14 ausreichend. Die in Abb. 10 gezeigte Dämpfungscharakteristik sollte für LS mit breitbandigen Kalotten eingesetzt werden oder für professionelle LS mit einem großen Volumen, wo die Basskalotten von der Größe 12, 15 oder 18 Zoll verwendet werden, bei denen eine zusätzliche elektrische Dämpfung nicht notwendig ist. Die Abb. 12 kann für die Mehr-Wege-LS mit sehr gut gedämpften Basskalotten der Kompressionsart eingesetzt werden. Mit dem Schalter der Wahlfrequenz (13) und dem der Widerstandsgröße (16) muss dann die Einstellung gewählt werden, bei der im Bereich der Mitten und Höhen die minimalen Verzerrungen und Nebengeräusche auftreten (beste Detailgenauigkeit, „Klarheit“ des Sounds) und im Bassbereich der unerwünschte Nachklang der Bassnoten („Schmieren“) und die Unklarheit sich auf das Optimum reduzieren.

 

Es sollte beachte werden, dass die Möglichkeit der Regulierung des Ausgangswiderstandes nicht das Heilmittel für alle Probleme, sondern nur eine gute Option zur Verbesserung des Klanges Ihrer Lautsprecher dienen soll. Keine der möglichen Dämpfungscharakteristiken wird eine billige Pappbox so klingen lassen, wie Dynaudio oder Quested.

 

Für Verkaufsfragen in Russland (Moskau) wenden Sie sich bitte an die Firma „LONG“ (Michail Tschernetzkij), +7 495 471-56-67, (355-61-21), Online - http://long.ru, Email long@long.ru  und in Sankt-Petersburg piter@long.ru.

 

 

Falls es im Text oder Beschreibung technische Unklarheiten oder gar Missverständnisse auftreten, können diese durch die Übersetzung entstanden sein. Wir beantworten gerne alle Fragen per Email und geben uns die größte Mühe die durch sprachliche Barierren verursachten Probleme zu lösen J!!!

 

Mit freundlichen Grüßen

 

Sakevich &Co.