Klirrmessung bei Verstärkern

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luftverdränger
Schaut ab und zu mal vorbei

#1 erstellt: 27. Mrz 2011, 12:55

Hallo,

wie interpretiere ich eine klirrmessung bei verstärkern, wie sie zb von stereoplay vorgenommen wird? (evtl. kann hier jemand eine verlinken, ich fand keine im netz)

achseneinheiten sind: x leistung in W (logarithmisch), y klirr in dBV.

bei mittlerer leistung (10-50 W) bewegen sich bei transistorverstärkern die klirrwerte meist im bereich von -90 bis -60 dbV.

dabei ist der klirr in verschiedene sub-klirrs unterteilt. gerader (k2,k4) und ungerader klirr (k3,k5) werden unterschiedlich interpretiert.

- wie gross ist bei typischen oben genannten werten der klirr im vergleich mit dem gesamtsignal? (weiss nicht recht, was -dezibelvolt bedeutet, könnte man das auch in dbW ausdrücken?)

- was hats mit den unterschiedlichen subklirrs auf sich?

danke schonmal für eure hilfe!

audiophilanthrop
Inventar

#2 erstellt: 27. Mrz 2011, 14:20

luftverdränger schrieb:

Hallo,

wie interpretiere ich eine klirrmessung bei verstärkern, wie sie zb von stereoplay vorgenommen wird? (evtl. kann hier jemand eine verlinken, ich fand keine im netz)

Bitte sehr, bitte gleich.

achseneinheiten sind: x leistung in W (logarithmisch), y klirr in dBV.

bei mittlerer leistung (10-50 W) bewegen sich bei transistorverstärkern die klirrwerte meist im bereich von -90 bis -60 dbV.

dabei ist der klirr in verschiedene sub-klirrs unterteilt. gerader (k2,k4) und ungerader klirr (k3,k5) werden unterschiedlich interpretiert.

- wie gross ist bei typischen oben genannten werten der klirr im vergleich mit dem gesamtsignal? (weiss nicht recht, was -dezibelvolt bedeutet, könnte man das auch in dbW ausdrücken?)

Das ist ehrlich gesagt eine etwas dämliche Skalierung. So sieht man zwar prima, wo das ganze rauschlimitiert ist (wäre auch gut geeignet zur Beurteilung von Mischern und wasweißich), aber es ist halt nicht relativ zum Nutzsignalpegel.

Um auf dBr zu kommen, muß der Graph im Wortsinne auf die schiefe Bahn gebracht werden: eine Gerade mit Steigung -10 dB pro Faktor 10 in der Leistung, die je nach Lastimpedanz bei 1 W durch -6 dB (4 Ohm) bzw. -9 dB (8 Ohm) geht. Deren Werte jeweils hinzuaddieren, dann bist du bei dBr.

Rechnerisch heißt das:
k/dBr = k/dBV - 20 log10(Ausgangsamplitude/Veff),
also
k/dBr = k/dBV - 10 log10(Leistung/W * Last/Ohm)

Für das obige Beispiel heißt das, daß der k3 beim C356BEE bei 70 W entweder -96,5 dB (4 Ohm) oder -99,5 dB (8 Ohm) unter Nutzsignal liegt - die Angabe der Last fehlt leider.

Eine Klirrmessung bei 1 kHz ist übrigens gut und schön, für ein vollständigeres Bild braucht man aber mindestens noch eine IMD-Messung nach SMPTE (60 Hz / 7 kHz).

- was hats mit den unterschiedlichen subklirrs auf sich?

Diese Teilklirrfaktoren gehören zu den jeweiligen Harmonischen.

Hier etwas Background zum Thema Gehör und Nichtlinearität.

[Beitrag von audiophilanthrop am 27. Mrz 2011, 14:39 bearbeitet]

luftverdränger
Schaut ab und zu mal vorbei

#3 erstellt: 27. Mrz 2011, 21:13

vielen dank, audiophilanthrop!

hab mal mithilfe der formel einige klirrs eines anderen verstärkers ausgerechnet, meist ist dBr< -70 bei niedrigeren wattstärken (die bei meinem hörverhalten realistischer wären).

wie interpretiere ich jetzt dBr im verhältnis zum nutzsignal. kann man einfach sagen
klirrhörbar= dBnutz + dBr? muss man dann diese vier k addieren, oder kann man sie jeweils zum nutzsignal vergleichen?

dann wäre verstärkerklirr bei lautstärken unter 70dB (bei mir die regel) stets <0 und somit nicht hörbar?

audiophilanthrop
Inventar

#4 erstellt: 28. Mrz 2011, 11:37

luftverdränger schrieb:

wie interpretiere ich jetzt dBr im verhältnis zum nutzsignal. kann man einfach sagen
klirrhörbar= dBnutz + dBr?

Äh, nee. dBr steht ja schon für dB relativ zum Nutzsignalpegel.

muss man dann diese vier k addieren, oder kann man sie jeweils zum nutzsignal vergleichen?

Die klassische Definition des Gesamtklirrfaktors addiert einfach die Leistungen:
k_ges = sqrt(k_2² + k_3² + k_4² + ...)

Diese Betrachtungsweise ignoriert allerdings die Eigenschaften des Gehörs, welches selbst ein nichtlineares System ist und eine - obendrein lautstärkeabhängige - Gewichtung erfordern würde.

dann wäre verstärkerklirr bei lautstärken unter 70dB (bei mir die regel) stets <0 und somit nicht hörbar?

So sieht's aus. (Siehe Thema "Verstärkerklang".) Wobei man im Zweifelsfall wirklich einen Blick aufs Klirrspektrum werfen muß.

Einen solchen Rattenschwanz an (obendrein ungeraden) Harmonischen wie hier etwa (grün) würde ich für nicht ganz unkritisch halten.

Unhübsches dann auch bei der Intermodulation:

Das Resultat mit KHV (türkis) indes ist jeweils völlig unproblematisch.

Das sind numerisch Klirrwerte von 0,058% zu 0,025% und IMD+N von 0,075% zu 0,027%. Man könnte jetzt bei der türkisen Kurve bei der 2. Harmonischen soviel dazupacken, daß die auch auf 0,058% kommt, und dem wäre immer noch so.

Was ganz davon unabhängig noch sein könnte, wäre ein wahrnehmbarer Grundrauschpegel (der üblicherweise nichts damit zu tun hat, daß der Verstärker mal wieder einen über den Durst getrunken hätte :P). Viele Vollverstärker sind hier an normal empfindlichen Lautsprechern praktisch rauschfrei, dem ist aber nicht immer so.