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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Röhrensound nur durch Ausgangsübertrager


Autor: etsmart (Gast)
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Servus zusammen,

Ich bin gerade bei der Recherche für den Bau eines Gitarrenverstärkers.
Leider habe ich noch keine Quelle mit einer "professionellen" 
Beschreibung gefunden ... (ich will jetzt keine Disk. über einen 
bestimmten Verstärker einer bestimmten Person hier haben .. alles klar 
!)

Zunächst einmal sei daran erinnert, das i.d.R. jeder Röhrenverstärker 
ein Ausgangsübertrager hat. Daraus folgt, dass die 
Übertragungscharakteristik von der Röhre und dem Übertrager abhängt.
Aber welcher von beiden hat den größeren Einfluss??

Von der Röhre wird erwartet(denke ich zum.), dass hier ein möglichst 
lineares Verhalten vorhanden ist. Die beliebten Effekte wie 
'Distortion', also die Verzerrung durch Sättigungsverhalten wäre dann 
vom Klangstellnetzwerk und Ausgangsübertrager abhängig.

Deshalb sollte man das gleiche mit z.B. einem MosFet Verstärker 
hinbekommen.

Soll bedeuten, egal ob man die Endstufe mit Röhre oder MOSFET aufbaut, 
durch das vorherige Klangstellnetzwerk und den folgenden Übertrager wird 
der Ton bestimmt.

Röhren sind mir ein bissl zu teuer zum mal eben ausprobieren. Hat das 
schon jemand probiert?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Von der Röhre wird erwartet(denke ich zum.), dass hier ein möglichst
> lineares Verhalten vorhanden ist.
Gerade das wird nicht erwartet.

Die Röhre knallt vereinfacht gesagt beim vollem Aussteurrn nicht direkt 
an die Versogrungsspannung, sondern fährt eine schöne sanfte Kurve aus. 
Das macht den Sound. Wenn die Leistung des Übertragers richtig ausgelegt 
ist, kommt der dann auch in Richtung Sättigung und unterstützt diesen 
Effekt.

Es gibt lineare und nichtlineare Verzerrungen.
Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Verzerrung_(Akustik)
Lineare Verzerrungen betreffen den Frequenzgang, hier spielt der 
Übertrager mit. Nichtlineare Verzerrungen werden hauptsächlich von den 
Röhren erzeugt und machen dann den "Sound". Es gibt ja durchaus 
Verstärker, die nur in der Vorstufe Röhren haben, verstärkt wird das 
Ganze dann bipolar.

Autor: Michael O. (mischu)
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Ähm, so ganz richtig ist das nicht!!

Der warme Klang des Röhrenverstärkers rührt eher daher, dass die Röhre 
eben nicht linear ist und auch relativ früh schon anfängt zu sättigen.
Im gegesatz zum Transistor erzeugt eine Röhre ein gradzahliges 
Oberwellenspektrum (durch die Nichtlinearität) und das Ohr empfindet 
diese als deutlich angenehmer als ungradzahlige (die beim harten klippen 
eines Transistorverstärkers erfolgen).

Der Ausgangsübertrager ist eher ein Übel denn eine positive 
Errungenschaft.
Typische Lautsprecher haben Impedanzen von 4..16 Ohm und benötigen schon 
relativ viel Strom um nennensawert Leistung abzugeben.
Röhren arbeiten bei einigen hundert Volt und können viellicht einige 
hundert Milliàmpere treiben. Der Trafo dient in erster Linie der 
Impedanzanpassung.
Nachteil des Röhrenendstufen (mit oder ohne Trafo) ist, dass die 
komplexe Impedanz des Lautpsprechers ebenfalls Einfluss auf die erzeugte 
Spannung hat. Eine Transistorendstufe ist fast eine ideale 
Spannungsquelle, eine Röhrenendstufe dagegen hat eine hohe 
Ausgangsimpedanz und bildet vereinfacht gesagt einen frequenzabhängigen 
Spannungsteiler mit dem Lautsprecher.

Ebenfalls problematisch der Röhre ist, dass es nicht wie bei 
Transistoren ein "NPN" und "PNP" Bauteil gibt. Also muss wild gebastelt 
werden, um ein symmetrische Ausgangssignal zu erzeugen (Levelshifter, 
etc).

Es gibt Röhrenendstufen, die kommen ohne Trafo aus.
In fast jedem Fall muss der Lautsprecher eine Impedanzlinearisierung 
haben um gut dazu zu passen, sowie sollte er einen hohen Wirkungsgrad 
haben.


Bei Gitarrenverstärkern wird häufig eine Röhre in der Vorstufe 
eingesetzt, um den typischen Röhrensound zu generieren. Anschließend 
wird das Signal mit einer Transistorendstufe auf Leistung gebracht.

Autor: Michael O. (mischu)
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Hi Lothar, warst nur einen klick schneller ;-)

Autor: Thomas (Gast)
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Zusaetzlich zur beschriebenen Kennlinie kommen beim Gitarrenverstaerker 
noch einige dynamische Effekte dazu.

Durch die hohen Peaks beim Anschlag sackt das Netzteil ein (die 
ueblicherweise separat gefilterte Schirmgitterversorgung anders als die 
Anodenversorgung), durch die Übersteuerung (Gitterstrom) laden sich die 
Koppelkondensatoren der Endstufe auf und der Arbeitspunkt verschiebt 
sich kurzzeitig von AB in den C-Bereich usw. usw.. Ähnliche Dinge 
passieren in der Vorstufe, dann kommt eine Gegenkopplung um die 
übersteuerte Endstufe an komplexer Last dazu, und die Dinge werden 
interessant...

Das alles ( = eine Handvoll nichtlineare, zeitabhängige, gekoppelte 
Systeme) lässt sich mit Frequenzgenerator (1 kHz Sinus ;) ) und Oszi 
nicht so leicht messen, aber beeinflusst die Reaktion des Verstärkers 
auf das Spiel extrem.

Wenn das Ergebnis mit ein wenig Kennlinienverbiegerei erreichbar wäre, 
würden in den digitalen Modelling-Amps nicht fette DSPs verbaut, mit 
denen man inzwischen das dynamische Verhalten brauchbar nachbilden kann.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Etsmart,

>Von der Röhre wird erwartet(denke ich zum.), dass hier ein möglichst
>lineares Verhalten vorhanden ist. Die beliebten Effekte wie
>'Distortion', also die Verzerrung durch Sättigungsverhalten wäre dann
>vom Klangstellnetzwerk und Ausgangsübertrager abhängig.

Ganz, ganz falsch! Es ist die Röhre, die hier überwiegend verzerrt und 
zum angenehmen Klang beiträgt. Genauer gesagt, die Röhre in den 
Eingangsstufen, wie z.B. die ECC83. Mit ihrer fast quadratischen 
Kennlinie fügt sie dem Signal bereits bei kleiner Austeuerung 
geradzahlige Harmonische hinzu, die dem Klang eine angenehme Wärme und 
Kernigkeit verleihen. Die Röhre verzerrt bereits, wenn du den Klang auf 
"clean" einstellst.

Der Übertrager verzerrt erst hörbar bei lauten Signalen, wenn er also in 
die Sättigung gerät. Das macht er dann symmetrisch und fügt dem Klang 
deshalb ungeradzahlige Harmonische hinzu. Die möchtest du in der Regel 
aber nicht wirklich hören, weil das letztlich nur noch ohrenbetäubendes 
Gekreische ist.

Man kann den Röhrenklang ein wenig simulieren, wenn man beispielsweise 
einen BF245-FET in der Vortsufe verwendet, oder wenn man das Signal 
durch einen asymmetrischen Diodenbegrenzer mit Germanium-Dioden schickt. 
Beides fügt dem Klang ebenfalls geradzahlige Harmonische zu, da die 
beteiligten Kennlinien wieder nahezu quadratisch sind. Aber für den 
rockigen, stärker verzerrten Sound gibt es eigentlich keinen wirklichen 
Ersatz für eine ECC83.

Kai Klaas

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Michael O. schrieb:

> Bei Gitarrenverstärkern wird häufig eine Röhre in der *Vorstufe*
> eingesetzt, um den typischen Röhrensound zu generieren. Anschließend
> wird das Signal mit einer Transistorendstufe auf Leistung gebracht.

Diese Verstärker kommen aber bei Weitem nicht an einen 
Vollröhren-Verstärker heran.
Die Endstufe macht nämlich einen sehr beachtlichen Teil des Sounds aus. 
Die Endpentoden haben wieder eine ganz eigene Charakteristik, welche 
zwar vermehrt ungeradzahlige Harmonische produziert, die dem Sound aber 
das gewisse Etwas geben. Ganz zu schweigen von der Dynamik. Ein 
gesättigter Ausgangsübertrager kann sehr gut klingen (im 
Hardrock-Bereich). Nicht umsonst hatten Ritchie Blackmore, Jimi Hendrix, 
Angus Young etc. alle Lautstärke- und Gainregler auf Rechtsanschlag.
Heutzutage kommt der Sound schon überwiegend aus der Vorstufe... Aber 
die ganz harten gehen auch heute mit modernen Amps noch auf 
Rechtsanschlag, sofern die Bühne das irgendwie erlaubt ;)

Gruss Daniel

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