röhren verstehen, oder: was kann man aus kenndaten heraus interpretieren

[muaB]

ahoi

ich versuche mal wieder zu verstehen.

vorweg: dass man am testen nicht vorbei kommt muss nicht erwähnt werden

was habe ich hier vor? warum geht es mir?

versucht man einen amp mit verschiedenen röhren zu formen, gibt es im prinzip 3 punkte: sound, dynamik (anschlagverhalten) und (möglicher) zerrgrad.
da man den sound (und damit mein ich den klang selbst (also bischen mehr mitten hier, bischen weniger bass da), nicht den zerrgrad) eigtl nur um nuancen ändern kann, bin ich (für mich) zu dem schluss gekommen, dass man das komplett vernachlässigen kann, weil man das idr auch über den eq anpassen kann. (ok, ausnahme: klingt eine röhre dumpf kann man die fehlenden höhen nicht dazuzaubern, also dürfen die röhren nicht dumpf sein)

suche ich also eine röhre, kann ich mich auf folgende punkte beschränken:
* "höhenreich"
* benötigter zerrgrad
* (anschlag)dynamik

das schöne bei meiner theorie soweit: da der "klang" (jaja, röhren klingen nicht) der röhre irrelevant ist, fällt der subjektive eindruck weg und man kann theoretisch direkt (ok, ein wenig übertrieben) die richtige röhre(n) bestellen.

ich hab mal ein paar daten zusammengetragen, worauf ich meine theorien/fragen begründe. sollte ich müll labern (wovon ich mal größtenteils ausgehe) bitte ich um eine korrektur, die allerdings nicht zuu technisch sein sollte (wills ja auch nachvollziehen können ^^)

100% => 10,0 KHz bandwidth => 1600 transconductance => 01,2 mA => 12AX7
070% => 10,4 KHz bandwidth => 1200 transconductance => 01,1 mA => 5751
060% => 37,0 KHz bandwidth => 5500 transconductance => 10,0 mA => 12AT7
041% => 78,6 KHz bandwidth => 8500 transconductance => 18,0 mA => 12AV7
040% => 19,9 KHz bandwidth => 1800 transconductance => 03,0 mA => 12AY7
020% => 50,6 KHz bandwidth => 2200 transconductance => 10,5 mA => 12AU7

zuerstmal zum phase inverter:
wenn ich dem internet glauben darf, kommt es hier primär auf die spannung an. je höher die (mögliche) spannung der röhre, desto geringer die wahrscheinlichkeit dass der pi anfängt zu zerren. je weniger zerre, desto weniger kompression.
das ist wohl auch der grund, warum ein 12at7 gern einer 12ax7 im pi vorgezogen wird (10mA vs 1,2mA).
demnach wäre die "steigerung" eine 12av7: sowohl weniger verstärkung als auch mehr spannung heißen dann ja, dass die pi (noch) weniger zerrt, folglich weniger komprimiert, folglich sensibler auf den anschlag reagieren kann.

die steilheit (transconductance) interpretiere ich als nichttechniker: je höher die steilheit bei gleicher verstärkung (mu), desto extremer der unterschied zwischen stumm und volle lautstärke (und/oder dem zerrgrad). also wäre auch demnach eine 12av7 eine steigerung zur 12at7.

der letzte (sinnvolle) wert, den ich gefunden habe ist die bandbreite, die eine rähre "abbilden" kann.
wir können davon ausgehen, dass ein normaler mensch bis max 25khz hören kann, also ist jeder wer über diesem limit nicht von belang (wie weit gehen die obertöne? oO)
also würde man lediglich mit einer 12AX7, 5751 und wenn man ganz knausrig ist mit einer 12ay7 einschränkungen hinnehmen (sofern der frequenzgang nicht schon durch vorherige röhren/schaltkreise beschnitten wurde).

schlussfolgerung: in der pi-position kann man die eignung der röhre (sofern es die konstruktion des amps zulässt) wie folgt sortieren (wenn man ohnehin nicht das maximum an zerre vom amp haben will): 12av7, 12at7 und zuguterletzt 12ay7


kommen wir zur nicht-pi-vorstufe (der einfachheit halber hat mein amp nur 1 nicht-pi-röhre). da ich nirgends einen hinweis auf die anodenspannung (plate current) gefunden habe gehe ich davon aus, dass diese hier irrelevant ist.
bleiben also nur die folgenden faktoren
* maximal benötigte zerre
* anschlagdynamik
* frequenzbreite

der verstärkungs- respektive zerrgrad (mu) ist ja allgemein bekannt (als einziger wert, darum hab ich auch irgendwie das gefühl, mich hier zum affen zu machen ^^).

hat man also die vorstufe (gain) nicht auf anschlag gedreht, hat man die freiheit, eine röhre mit geringerer verstärkung zu wählen und auf etwas anderes zu achten.

hier bietet sich mir wieder die steilheit an, immernoch mit der theorie: steiler=größerer unterschied zwischen stumm und maximum.

demnach "gewinnt" wieder die 12av7 (sofern man den gain normal (also mit ner 12ax7) nie über 40% stellt). mit ~80khz bandbreite kann man auch sicher sein, dass das komplette signal verarbeitet wird.
danach kommt die 12at7. wird zwar oft gern genommen/empfohlen, aber es gibt auch viel aufschrei, dass die nichts in v1 zu suchen hat. (wegen der unterschiedlichen gainfaktoren der beiden hälften?).
die 12au wäre demnach auch noch "besser" als die 12ax7, aber aufgrund der geringen verstärkung fällt die bei den meisten wohl raus.

die 5751 ist ein recht belieber (und offensichtlich technisch auch der "richtigste"/ähnlichste) ersatz für eine 12ax7, die auch geringfügig mehr frequenzen abbildet, aber eine geringere steilheit besitzt.
also heißt das doch, dass wenn ich eine 5751 höher drehe, um "mein" (12ax7)gain zu kriegen, ich eine geringere steilheit/dynamik habe.
ergo doch eher eine abwertung?

danke schonmal fürs lesen und jede idee/korrektur/erweiterung.
muab

edit: oh meine fresse, ich hab auch andere hobbies, wirklich ^^

 

[taijutsu]

Hallo,

Vorweg ich bin auch kein Röhrenexperte.
Das man den Sound nur in Nuancen mit ner Röhre verändern kann, möchte ich jedoch nicht so stehen lassen.
Klar jeder Amp ist, basierend auf ein gewünschtes Klangergebniss, Sound- und Konstruktionsspezifisch aufgebaut.
Dieser wird in der Regel durch gezielte Röhrentechnik umgesetzt.
Sobald ich aber genau diese Röhrenkonfiguration ändere, kann ich sehrwohl das gesamte Verhalten des Amps, von der Cleansektion bis Zerrgrad, gravierend
beeinflussen und dies auch deutlich hörbar.
Entscheidend ist hier aus meinen Erfahrungen die Eingangsröhre und je Classifaktion noch V2. Klar du wirst dadurch keinen Bluesamp zum Heavymonster umrüsten können, aber gerade feinfühligkeit bei der Übertragung deiner Spieltechnik, Mikrofonie und Scheiltelpunkt des Umkippens in den Gainbereich deutlich.

Gruß
Steffen

 

[muaB]

Das man den Sound nur in Nuancen mit ner Röhre verändern kann, möchte ich jedoch nicht so stehen lassen.

sry, da habe ich mich undeutlich asugedrückt: ich meinte den klang selbst (also bischen mehr mitten hier, bischen weniger bass da), nicht den zerrgrad, das sind keine nuancen sondern können welten sein.

Sobald ich aber genau diese Röhrenkonfiguration ändere, kann ich sehrwohl das gesamte Verhalten des Amps, von der Cleansektion bis Zerrgrad, gravierend
beeinflussen und dies auch deutlich hörbar.[...]Klar du wirst dadurch keinen Bluesamp zum Heavymonster umrüsten können, aber gerade feinfühligkeit bei der Übertragung deiner Spieltechnik, Mikrofonie und Scheiltelpunkt des Umkippens in den Gainbereich deutlich

jau genau darauf will ich ja raus ^^

Entscheidend ist hier aus meinen Erfahrungen die Eingangsröhre und je Classifaktion noch V2.

sehe ich genauso, deswegen hab ich in meinem fiktiven ampbeispiel auch nur einen mit v1 und pi, um es auf das einfachste zu reduzieren und die zusammenhänge zu verstehen.

 

[OneStone]

...

Mal ein paar Anmerkungen meinerseits:

- Großbuchstaben erleichtern das Lesen. Ein paar mehr sinvolle Zeilenumbrüche tun das ebenfalls.
- Technische Daten zu verwenden ist generell schon mal gut. Sie ohne sinnvollen Zusammenhang zu verwenden, allerdings absolut nicht.

- Aus irgendwelchen Daten eines Bauteils irgendwas zu schlussfolgern ist nur sinnvoll, wenn man die Umgebung des Bauteils definiert.
Das hast du nicht getan.
Daher kann man über Bandbreiten, Verstärkerungen usw keine Aussage treffen, weil weder die Betriebsspannungen, noch die Arbeitswiderstände und die gewählten Arbeitspunkte definiert sind.

- Eine Angabe irgendwelcher Zahlen wie 1600 ohne Einheit ist nicht sinnvoll. Man kann erraten, dass die "transconductance", die eigentlich "Steilheit" heißt, in dem Fall in der Größenordnung von 1,6 mA/V (bzw 1,6 mS) liegt, aber das sollte man dennoch evtl mit angeben.

- Eine ECC83 kann auch bei mehreren MHz noch ordentlich verstärken, eine ECC81 funktioniert beispielsweise oft auch noch bei um die 100 MHz brauchbar. Daher ist es sinnlos, sich über Grenzfrequenzen von einigen kHz Gedanken zu machen. Das ist eine Frage der Schaltung und nicht der Röhre.

- Aus der Steilheit der Röhre auf die Verstärkung und auf das Zerrverhalten zu schließen, ist gewagt. Das hängt ebenfalls von der Beschaltung und dem Arbeitspunkt ab. Beides hast du nicht definiert.
Die Aussage, dass eine ECC82 als PI weniger zerrt, ist ebenfalls fragwürdig. Sie hat eine höhere Steilheit und einen höheren Durchgriff (kleineres µ) und ist dadurch linearer bezüglich der linearen und nichtlinearen Verzerrungen, aber dafür kommt aus dem PI bei gleicher Beschaltung wie bei der ECC83 eben weniger Spannung raus und das ganze verzerrt dann eher bei weniger Leistung als bei höherer...
Man müsste die Arbeitspunkte anpassen, um die Vorteile einer anderen Röhrenbestückung sinnvoll zu nutzen. Das hast du nicht getan und daher ist deine Schlussfolgerung fragwürdig.

- Wie ich schon oben geschrieben habe, gehst du nirgends auf die konkreten Beschaltungen ein, d.h. die konkrete Schaltungstechnik der Vorstufe wird ignoriert und ebenfalls die konkrete Dimensionierung der Phasenumkehrstufe mit ihren verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten.

- Verschiedene Zerrstufen hintereinander beeinflussen sich gegenseitig, da praktisch jede Zerrstufe als Mischer fungiert und dadurch neue Frequenzen aus dem in sie eingespeisten Signal erzeugt. Das heißt, dass jede Zerrstufe mit ihrem Klang von der konkreten Dimensionierung der vorherigen inclusive des konkreten Arbeitspegels usw abhängig ist und man kann daher NICHT vom Verhalten einer Stufe auf das Gesamtverhalten einer Verstärkerschaltung schließen.

So, soviel mal jetzt auf die Schnelle zum Thema. Ich könnte jetzt noch ewig weiterschreiben, aber das sollte erst mal reichen, um aufzuzeigen, warum deine Ansätze ziemlich fragwürdig sind.
Die Zusammenhänge sind nicht trivial und erfordern mehr als das einfache Vergleichen von ein paar Zahlen, deren einzelne Zusammenhänge an sich schon einiges an Verständnis erfordern.

Ich empfehle die Bücher des Herrn Barkhausen

MfG Stephan

 

[Stratspieler]

Moin,

Zitat von Dr. A. Renardy, 1951:

"So ist der Funkempfänger ein Gerät geworden, dass gänzlich auf das Wirken der Elektronenröhre als trägheitsloses Relais abgestellt ist und in dem die meisten Maßnahmen keine andere Aufgabe haben, als die Voraussetzungen für das Arbeiten der Röhren zu schaffen."

Das gilt auch für Amps.

Gruß Michael

 

[OneStone]

Das gilt auch für Amps.

Ja. Wenn die Schaltung nichts taugt, dann ist die Röhre egal.
Eine beliebige Röhre in der falschen Schaltung macht Murks - ebenso wie eine nicht optimierte Schaltung in Verbindung mit einer suboptimalen Röhre (und jede Röhre ist suboptimal, denn optimale, also ideale Bauteile existieren nicht!) eben nicht optimal oder gar nicht funktioniert

Das Zitat ist auch etwas komisch formuliert. Besitzt du dazu ein Buch oder eine Quellenangabe? Würde mich interessieren, würde das gerne mal lesen

MfG Stephan

 

[Stratspieler]

Hallo Stephan,

ohje, jetzt hast Du mich auf dem linken Knie erschossen. Also: das Zitat ist 1:1 aus einem Heftchen, "Der Radio-Praktiker". Ich weiss nur nicht mehr, ob es im "Röhrenvoltmeter" stand von O. Limann oder im "Abgleich des ZF-Verstärkers und Diskriminators bei UKW-Empfängern" oder ob es in einem anderen der Heftchen stand (ich hatte nur sehr wenige davon). Das ist mir leider entfallen. Bei Bedarf muss ich gruschdeln, ob ich irgendwo dazu noch was finde.

Gruß Michael

Edit: "Rimlock- und Pico-Röhren und ihre Schaltungen" war's, glaube ich.