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KH - Kopfhörerverstärker Alles zu mobilen & stationären Kopfhörerverstärkern

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  #1  
Alt 25.05.2010, 08:01
fdg fdg ist offline
 
Registriert seit: 19.05.2010
Beiträge: 21
Standard Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Verschiedene Arten und Zwecke von Symmetrien:

Da wäre zuerst einmal die symmetrische Leitungsführung.
Diese wird gemacht mit dem Ziel, maximale Störunempfindlichkeit auf einer (NF-) Signalleitung zu erreichen.
Wer mal bei der Bundeswehr gewesen ist, kennt vielleicht das Feldtelefon und die „Bongos“ mit ihren Kabeltrommeln auf dem Rücken.
Beim Feldtelefon handelt es sich um ein Telefon in rudimentärster Form ohne jedwede Elektronik. Ein Feldtelefon wird mit einem anderen durch eine simple verseilte zweiadrige Leitung verbunden. Diese kann durchaus einige Kilometer lang sein und die Verständigung klappt trotzdem. Das ist angewandte symmetrische Leitungsführung !

Im Heimbereich dagegen haben wir mit unsymmetrischen Signalen schon Schwierigkeiten, bei lächerlichen Kabellängen brummfrei vom einem Gerät ins andere zu kommen ...

Die einfachste und mit die präziseste Art der Symmetrierung erfolgt übrigens durch Transformatoren – die sind leider teuer und haben Probleme mit hohen Frequenzen !
In einem elektronischen Symmetrierer wird zu einem vorhandenen unsymmetrischen Signal (a) ein invertiertes, um 180 Grad gedrehtes Signal (-a) gebildet. Die beiden Signale werden über eine zweiadrige verdrillte Leitung geschickt, die nicht einmal abgeschirmt sein muss. Auf dem Weg zum Empfänger können Störeinflüsse (s) auf beide Signale einwirken. Im „Empfänger“ gelangt das Signal auf einen Differenzierer.
Wie der Name schon sagt, subtrahiert er ein Signal von anderen: a - (-a) = 2a. Mit den Störeinflüssen macht er genau dasselbe: s-s = 0.
Im idealisierten Ergebnis erhalte ich im „Empfänger“ doppelte Signalstärke ohne Störeinflüsse. In der Wirklichkeit klappt das natürlich nicht 100 %ig. Je mehr Aufwand getrieben wird, desto besser ist aber das Ergebnis.


Während also eine symmetrische NF-Leitung in erster Linie dazu dient, eine weitgehend störungsfreie Signalübertragung zu gewährleisten, stehen bei einem symmetrischen Verstärker andere Dinge im Vordergrund.

Symmetrische Verstärker sind grundsätzlich nichts Neues sondern schon lange bekannt z. B. im Autoradio, wo diese Technik gern hergenommen wurde (und wird) um bei begrenzter Spannung (12 V) 4-fache Leistung zu erzeugen.
Diese Schaltungstechnik wird gern auch Vollbrückenverstärker,
Push-Pull-Verstärker oder BTL (bridge terminated load) genannt. Gern wird sie im Besonderen in der Röhrentechnik auch mit Transformatoren ausgeführt.

Beim Kopfhörerverstärker geht es im Kern aber nicht um die Maximierung der Ausgangsamplitude, da gibt Geräte unter anderem im Violectric Programm, die davon mehr als genug haben – auch an hochohmigen Kopfhörern.

Was macht einen symmetrischen Kopfhörerverstärker erstrebenswert ?

Ein „normaler“ Verstärker hat „Masse“ als seinen Bezugspunkt.
Die Amplitude des Nutzsignals schwingt möglichst gleich um diesen Bezugspunkt (sonst redet man von DC-Offset) und wird nur von der positiven und negativen Betriebsspannung begrenzt.
Über die Last (die Schwingspulen des Kopfhörers) wird diese Spannung über eine gemeinsame Leitung auf den Masseanschluss der Kopfhörerbuchse ins Gerät zurück geführt und von da aus zum Fusspunkt des Netztrafos geleitet, dem eigentlichen Bezugspunkt oder Massepunkt.
Da die Leitungen vom Kopfhörer und eventuell die im Gerät, ebenso wie die Massefläche im Gerät, aber nicht unendlich niederohmig sind, sonder selbst auch einen Widerstand haben und damit eine Last sind über die Spannung abfällt, wird der Bezugspunkt „Masse“, der ja eigentlich ruhen sollte, mit den Resten von Links + Rechts „verseucht“. Das ist ein summiertes Monosignal !
Das kann man messen und hören, nämlich als Übersprechen !!
Es ist leicht vorstellbar, das hier die Schaltung selbst, das Kabel des Kopfhörers, das Schaltungslayout, das Verhältnis zwischen Masse- bzw. Rückleitungswiderstand und der Last-Widerstand (die Schwingspule) eine tragende Rollen spielen.

Ein symmetrischer Verstärker (oder Vollbrücken- oder Push-Pull- oder BTL-verstärker) besteht deshalb aus 2 normalen Verstärkern pro Kanal, von denen einer das Normale, der andere das um 180 Grad gedrehte (invertierte) Eingangssignal an die Schwingspulen des Kopfhörer liefert.
Da die Last (die Schwingspule) jetzt zwischen der modulierten positiven und negativen Betriebsspannung hin und her gezogen wird, ist die Masse vollkommen aus dem Spiel. Sie ist nicht mehr belastet und verringert damit auch nicht mehr das Übersprechen. Auch die Leitungen des Kopfhörers gehen nicht mehr zum Teil gemeinsam, zum Teil getrennt in die Wirk-Bilanz ein, sondern sind ganz klar zugeordnete ohmsche Lasten (nämlich je zwei Leitungen pro Schwingspule) mit sehr geringen komplexen Impedanzanteilen.
Bei diesem Verfahren ist denn auch der Begriff Push-Pull sehr bildhaft !!

Der besondere Vorteil eines symmetrischen (Kopfhörer-) Verstärkers ist also die hohe Kanaltrennung.
Ich möchte betonen, das Störungen in der Kanaltrennung auch bei „Standard“ Verstärkern meist so klein sind, das sich üblicherweise keiner beschwert.
Wer die Übersprechwerte von Schallplatten kennt, der weiss das hier eine Kanaltrennung von 60 dB illusorisch ist trotzdem hört es sich gut an.

Menschen, die Cross-Feed verwenden, ruinieren sich das Übersprechen wissentlich !

Das bessere Übersprechen – oder die reinere Kanaltrennung – sind aber der Grund für das Aha-Erlebnis was viele beim symmetrischen Kopfhörer (-Verstärker) empfinden.
Das Aha-Erlebnis kann aber auch daher kommen, das eine symmetrische Ausgangsamplitude bei gleichen Einstellungen doppelt so hoch ist wie eine unsymmetrische.
Üblicherweise wird das lautere Signal als das bessere empfunden, beim Vergleichshören sollten also Vorkehrungen getroffen werden, auf faire Verhältnisse zu achten.

Ein weiterer Vorteil des symmetrischen Ausgangs ist, das man jetzt endlich von dem unseligen Klinkenstecker weg muss/kann.
Wobei die Verwendung von 2 Stück 3-pol XLR, die man oft sieht, ebenfalls Sinnhaftigkeit vermissen lässt !! Auch die Variante mit 2 Stereo-Klinkenstecker gibt es …

Wir bei Lake People / Violectric haben uns für einen 4-poligen (Neutrik) XLR als Ausgangsbuchse entschieden, mit einer Belegung, die seit den Tagen des AKG K1000 gebräuchlich ist. Und zwar abweichend von der Norm das Mädel am Gerät und ohne Latch (Verriegelung).

Unterschiedliche Varianten des symmetrischen Aufbaus:

Rein technisch betrachtet, kann ich an jeder beliebigen Stelle ein asymmetrisches oder symmetrisches Signal erzeugen. Es kommt auf den Einsatz-Zweck an !
Wenn es ist sinnvoll, eine NF-Leitung symmetrisch zu betreiben, werde ich den Ausgang des „sendenden“ Gerätes mit (hoffentlich) geeigneten technischen Mitteln symmetrieren.

Manchmal sieht oder hört man von komplett symmetrisch aufgebauten Geräten.
Das heisst, diese haben einen symmetrischen Eingang, eine komplett symmetrische Leitungsführung im Gerät mit den erforderlichen Zutaten wie 4-fach aufgebaute Filter oder 4-fache Lautstärkeregler.
Neben dem „kleinen“ Nachteil, das solche Geräte per Se nur mit symmetrischen Eingangssignalen zu betreiben sind, ist es m. E. ist nicht sinnvoll, den Inhalt eines kompletten Gerätes symmetrisch aufzubauen da hier der Zweck der Störsicherheit nicht wirklich realisiert werden kann. Für die Störsicherheit wäre eine Symmetrie von wenigstens 40 dB bei 15 kHz wünschenswert. Das entspricht einer Bauteile-Toleranz von 1 %. Die ist bei Widerständen noch gegeben, bei Kondensatoren wird es schon schwierig, bei Potis unmöglich !!
Hier erfolgt also von einigen Herstellern der Versuch, einem nicht zielführenden exorbitanten Bauteileaufwand eine in der Praxis nicht vorhandene Sinnhaftigkeit zu geben.

Über den Autor:
Fried Reim, Geschäftsfüher der Firmen Lake People und Violectric

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  #2  
Alt 25.05.2010, 13:30
lotusblüte lotusblüte ist offline
 
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Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Hallo Fried,

Vielen Dank für die aufschlußreiche Darstellung. Ich denke, diese Zeilen dienen wie ein guter Leitfaden und helfen dem KH-Freund, ein besseres Verständnis für Sinn und Zweck des symmetrischen Kopfhörerverstärkers zu erlangen.

Ich bin ja ja seit etlichen Tagen in der glücklichen Situation, neben HD53N auch deine symmetrische Violectric-Kreation V181 in Ohrenschein zu nehmen und mir geht es nach wie vor so - ist man an die symmetrische Umsetzung gewöhnt, möchte man auch dort bleiben.



Gruß,
Otwin
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  #3  
Alt 27.05.2010, 14:14
lotusblüte lotusblüte ist offline
 
Registriert seit: 10.07.2008
Beiträge: 5.626
Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Zitat:
Zitat von fdg Beitrag anzeigen
Über symmetrische Kopfhörerverstärker



Wir bei Lake People / Violectric haben uns für einen 4-poligen (Neutrik) XLR als Ausgangsbuchse entschieden, mit einer Belegung, die seit den Tagen des AKG K1000 gebräuchlich ist. Und zwar abweichend von der Norm das Mädel am Gerät und ohne Latch (Verriegelung).



Über den Autor:
Fried Reim, Geschäftsfüher der Firmen Lake People und Violectric
Hallo,

Ich sehe diese Entscheidung als eine sehr Sinnvolle an. Nicht nur, daß man sich die Frontplatte sauberer gestalten kann, sondern bezüglich KH-Anschlußkabel und dem konfektionieren auf XLR bietet die Sache einen nicht unerheblichen Vorteil. Etliche Kopfhörer, ich nenne hiermal stellvertretend einen AKG K701, benutzen eine Zuleitung aus einem Strang, in welchem sich die vier Äderchen befinden - also ganz im Gegensatz zu einem 2-Strang Peacock, wie es beim beyer T1 zum Einsatz kommt.

Hat man nun diesen einen Strang und muß das Kabel ab einem bestimmten Punkt splitten, um ab da in zwei dreipolige XLR-Stecker zu gehen, geht das erste Problem schon los. In der Hand hat man die reinen dünnen Äderchen und muß sich nun Gedanken darüber machen, wie man selbige wieder isoliert. Einfach nur Schrumpfschlauch direkt über die Äderchen ist immer noch keine optimale Lösung, weil kein vernünftiger Schutz. So geht die suche weiter über Gummitüllen und was weiß ich für Material, das einem einfallen mag.

Geht die Zuleitung hingegen komplett bis in den Vierpol-Stecker, ist man die ganze Sorge und Fummelei los. Demnach auch aus dieser Betrachtung heraus ein klarer Vorteil.

Gruß,
Otwin
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  #4  
Alt 26.09.2010, 15:01
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Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Bevor ich gleich alles auseinander nehme und Schrotte.

Beim AKG 701, sind die (das) Kabel, mit je zwei Litzen ausgelegt oder ist es das „normale“ je eine Litze für plus l/r und eine gemeinsamem Masse?

Wenn letzteres, ist ein Anschluss über zwei XLX eigentlich das Gleiche wie vorher oder?

Hat das schon einer mit dem AKG gemacht, wie klang es und hast du Bilder?

LG, Dirk
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  #5  
Alt 26.09.2010, 16:57
lotusblüte lotusblüte ist offline
 
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Beiträge: 5.626
Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Hallo Dirk,

Letzteres ginge eh nicht, da du so die beiden symmetrischen Kanäle (Endstufen) kurz schließen würdest. Ist das Gleiche, wie wenn sich jemand einen Adapter machen würde von Klinken-Kupplung auf zwei mal XLR-Dreipol oder einen XLR-Vierpol. Geht natürlich nicht.

Im Falle des K701 handelt es sich um eine vieradrige Zuleitung mit Kanal getrennten Massen, weshalb der K701 ganz flott auf XLR Betrieb zu konfektionieren ist. Die Nachfolger K702 und Q701 bieten diesen Vorteil bereits nicht mehr. Bei den beiden Modellen kommt ein dreiadriges Kabel zum Einsatz, welches an der linken Kapsel per Miniklinke eingestöpselt ist. Hier haben wir demnach den typischen Fall einer gemeinsamen Masse, die am Knotenpunkt (Lötbrett linke Spule)abgeriffen wird und durch den Bügel zur rechten Seite gelangt.

Ja klar hab ich den K701 symmetrisch laufen lassen und zwar seit es den CEC HD53N gab. Zu diesem Zeitpunkt stellte ich den K701 und den Sennheiser HD 650, sowie Sennheiser HD 600 und auch meinen beyer DT 880 auf Symmetrie um.

Alle profitierten sie davon, der Sennheiser HD650 am aller stärksten. Liegt wahrscheinlich an seinem kräftigen Bass, der im XLR Betrieb doch merklich sauberer, entlasteter daher kommt.

Der K701 profitiert hauptsächlich im Hochtonbereich, der schlüssig wird. So klingt dann plötzlich ein Sopran, der vorher etwas nerviger und weniger farbig zu Gehör kam, stimmig und mit Farbe. Ich würde es so bezeichnen: Die gute Auflösung eines K701 macht nun Sinn, in dem der ganze Hochtonbereich weniger für sich selbst auftritt, sondern mehr im gesamten Frequenzbereich eingebunden ist. Das steigert den natürlichen Eindruck. Aber auch sein Bass wird ein Stück straffer, definierter. Das Gesamtklangbild des K701 wirkt nun so in sich nicht nur sauberer, Farb stärker, sondern auch vor allem stimmig rund in sich.

K701 auf jeden Fall symmetrisch, wenns geht. Zu konfekionieren ist er kinder leicht. Klinke ab, Mantel abisolieren. Im Kupfer der einzelnen Litzen ist noch etwas Gewebe mit verzwirbelt, was man vorsichtig aber ganz raus kriegt. Und dann mit normalem Lot löten. Die Kanäle haben Farb-Ader-Kennzeichnung, die Massen muss man sich wegen rechts/ links glaube ich ausmessen.




Gruß,
Otwin

Geändert von lotusblüte (26.09.2010 um 17:21 Uhr).
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  #6  
Alt 26.09.2010, 19:51
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Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Danke Otwin…!

Eines muss ich dir aber erzählen.
Ich liege ja derzeit nur im Bett/Krankenhaus/Bett ab und an mit dem Rollstuhl und Freundin mal 1-2 die Woche raus an die Luft und dann wieder Bett/Krankenhaus/Bett.

Ich habe also wieder viel Zeit zum lesen, basteln und neue Geräte und/oder neue Audioschaltungen im Kopf und auf Blatt/PC zu kreieren oder zu ersinnen.

Dabei habe ich eigentlich immer einen Kopfhörer im Laptop hängen.
Für Hörspiele und so den AKG 271 und, jetzt lach nicht, so ein ganz billiges Plastikteil von Sharkoon der Rush Headset für ganze 15-18 €.

Das dünne Plastikgehäuse mit einer dünne Schicht Henkel Knete ausgelegt, war er vorher nur für mein VoIP oder Skype gedacht. Bedingt durch seinen viel lauteren, bassigeren und viel direkterem Klangeindruck, (PA vs. Hifi), habe ich den nun andauernd beim Internet Stream 2Ambient/Lounge" dan!

Gefällt mir so, viel besser als der AKG, der natürlich ganz andere Verzerrungswerte und Sauberkeiten aufweist, aber eben dagegen völlig gar keinen Spaß aufkommen lässt es sei denn, es handelt sich um ein akustisch sehr gutes Hörspiel, dann bleibt weiter der AKG dran.

http://www.sharkoon.com/?q=de/content/rush-headset

Das mit dem AKG mache ich mal, bin mal gespannt. Danke dir!

Grüße, Dirk
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  #7  
Alt 26.09.2010, 20:58
lotusblüte lotusblüte ist offline
 
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Beiträge: 5.626
Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Hallo Dirk,

Ich lach nicht Ehrenwort () . So jetzt is aber gut. Ne das kann schon sein, wie du's erlebst. Der K701 ist nicht der Musikalischste. Von daher gut nachvollziehbar, dass dir der andere mehr Freude vermittelt. Ich weiß, was du meinst. Du kannst aber auch die Tür absperren, mit dem K701 hören und deine Freundin sorgt für die Musikalität,... jetzt aber gut hier.

Jo, mach das mal später mit der Änderung. Ob der K701 dann allerdings so ist, dass man ihn richtg musikalisch bezeichnen könnte, wage ich zu bezweifeln. Ein Hifiman wird es nicht.

und beste Genesung

Gruß,
Otwin
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  #8  
Alt 26.09.2010, 21:15
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Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Lach!

Was mir aber auffällt, egal ob ich die Sony CD-3000 oder andere Kopfhörer habe/hatte oder einfach nur rein gehört habe... im Bass waren für mich immer, die geschlossenen die Besten. Die hatten immer den nötigen Druck und Trockenheit. Die offenen blubbern/flattern immer mehr oder weniger unten herum rum, vor allem wenn super knackige, tiefe und laute Basskicks kommen. Sie sind dafür aber etwas feiner in der Mittenlage, so scheint mir, auch vielleicht etwas anders in der Räumlichkeit...?

Und danke für die Genesungswünsche!

G,Dirk
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  #9  
Alt 26.09.2010, 22:19
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Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

http://www.fairaudio.de/test/Kopfhoe...-d-7000-1.html

Wenn ich das lese, kommt schon wieder dieses Gefühl vom „richtige“ Bass hoch.

Auf der anderen Seite, schaut man sich den Frequenzgang an, müsste der T1 tiefer gehen, aber da sieht man mal wieder Theorie und Praxis!

Hier mal ein direkter Vergleich, messtechnisch.

Beyerdynamic Tesla T1
AKG K701
Dennon D7000 Balanced
Sennheiser HD 800


Frequency Response
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=0&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863

Harmonic Distortion of a 500Hz Sine Wave Input
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=1&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863

Impedance Versus Frequency
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=7&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863

Isolation Response with Pink Noise Input to Monitor
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=6&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863

Square Wave Response 500Hz
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=4&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863

Square Wave Response 50Hz
http://graphs.headphone.com/graphCompare.php?graphType=3&graphID[]=2033&graphID[]=703&graphID[]=1693&graphID[]=863


LG, Dirk

Geändert von finest-mastering (27.09.2010 um 05:41 Uhr).
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  #10  
Alt 26.09.2010, 22:37
lotusblüte lotusblüte ist offline
 
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Beiträge: 5.626
Standard AW: Über symmetrische Kopfhörerverstärker

Hir Dirk,

Wenn du einen KH suchst mit echtem Bass, wobei die Betonung auf echt liegt, mußt du auf einen K1000 umsatteln. Jeder, der jemals einen Kontrabass, ein Cello oder einen Bass/ Barriton über einen K1000 gehört hat, wird sehr leicht festgestellt haben, dass dies die Klang-oder Ton echteste Wiedergabe ist, die man sich wünschen kann. Die Mischung aus Trockenheit, Präzision und Farbtreue ist in der Konstellation aus meiner Sicht bis heute unerreicht, ob geschlossen, halboffen oder offen.



Gruß,
Otwin
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