Cmoy47 Kopfhörerverstärker

Auch das war wieder sehr interessant zu lesen. Da ja der Kopfhörer hier per Elko gleichspannungsmäßig isoliert ist, hatte ich dem Offset nicht so viel Bedeutung beigemessen wie beim Original-CMoy.

Nur: Was wäre, wenn man eine Umschaltung des Verstärkungsfaktors vorsehen wollte? Nur mal theoretisch gefragt, weil das In einem der Original-CMoy-Bauvorschläge gezeigt wurde - dazu wurde der Gegenkopplungswiderstand vom Ausgang zum invertierenden Eingang umschaltbar gestaltet. Das geht aber nicht, wenn man diesen Widerstand optimal auf den Eingangsspannungsteiler abstimmt.

Das geht schon, man schaltet R1 um, nicht R2.
(Ich beziehe mich auf die Bezeichnungen in der grünen Schaltung)

Oder - wenn man darauf besteht, R2 umschalten zu wollen (warum sollte man das?) - muss man ggf. die Verschlechterung der Gleichtaktunterdrückung inkauf nehmen. Die ist allerdings nicht ganz unwichtig, wenn man ein Netzteil verwendet statt Batteriebetrieb. Bei der geringen Verstärkung von Kopfhörerverstärkern sind diese nur mässig empfindlich gegenüber Brumm oder anderen Störungen, die vom Netzteil eingetragen werden. Eine ganz andere Nummer sind diesbezüglich allerdings Phono-Entzerrer-Vorverstärker.

Gruß
Reinhard

oldiefan1 (Beitrag #53) schrieb:

Oder - wenn man darauf besteht, R2 umschalten zu wollen (warum sollte man das?) - muss man ggf. die Verschlechterung der Gleichtaktunterdrückung inkauf nehmen.

Ich hatte mich wohl geirrt. Ich habe mir gerade den Vorschlag von Rainer Boettchers nochmal angeschaut und auch da wird der Widerstand nach Masse umgeschaltet:

Aus gutem (dem genannten) Grund.

Gruß
Reinhard

Eine weitere Idee zum CMoy ist mir noch gekommen. Vielleicht ist sie gar keine gute, sondern kompletter Blödsinn. Und zwar die Parallelschaltung eines weiteren Op-Amps, um die Stromlieferfähigkeit noch weiter zu erhöhen.



Gedanken dazu?

Es gibt Leute, die treiben das noch auf die Spitze
https://www.elektormagazine.com/magazine/elektor-201010/19460
Ist die Frage, welches Designziel man hat und ob man damit eine optimale Lösung erreicht?
Manchmal ist aber der Weg das Ziel.

Ja das geht so, kann man machen.

Damit lassen sich auch höherohmige Kopfhörer von 300-600 Ohm gut betreiben. Die Verstärkung sollte durch entsprechende Auslegung der Gegenkopplung für solche höherohmigen KH auf ca. 6-fach bis 10-fach ausgelegt sein.

Die Stromversorgung muss in der Lage sein, 50 % mehr Strom zu liefern. Für Batteriebetrieb also im Hinblick auf Batterielebensdauer zu beachten.

Gruß
Reinhard

Da könnte man ja im Prinzip zwei Op-Amps direkt übereinander löten (an den verbundenen Pins)...

Aber den Zusammenhang zu höherohmigen Kopfhörern verstehe ich jetzt nicht. Es sind ja gerade die niederohmigen Kopfhörer, die mehr Strom benötigen. Für solche mit 300 bis 600 Ohm sollte auch ein einzelner Op-Amp locker ausreichen.

Ein Kopfhörer mit z. B. 600 Ohm und 200 mW Belastbarkeit (wie der AKG K240 Monitor) würde diese bei 11 V erreichen und dabei gerade mal 18 mA Strom ziehen. Da wäre eher die Höhe der Betriebsspannung entscheidend, denn 11 Veff sind 31 Vss. Und die wären mit 2 x 9 V (= 18 V) Betriebsspannung nicht zu erreichen.

Nein, man kann nicht einfach zwei Opamps übereinander löten. Denn jeder braucht einen eigenen Ausgangs-Serienwiderstand, um gleiche Stromverteilung sicherzustellen. Denn die einzelnen Chips sind nicht exakt gleich.


Strom:
So hatte ich nicht verglichen.
Beim höheren Stromvergleich meinte ich die Version mit einem OpAmp mehr relativ zur Standard-Version (je ein OpAmp weniger pro Kanal) bei gleicher Last. Dafür muss ja noch zusätzlich der Ruhestrom für zwei weitere OpAmps (einer zusätzlich pro Kanal) verfügbar gemacht werden. Das sind ca. 5 mA pro Chip (abhängig vom OpAmp-Typ; also typisch 10 mA mehr.

Natürlich muss man ggf. die Strom/Spannungsversorgung anpassen. Aber 200 mW Leistung am Kopfhörer sind dafür kein geeigneter Massstab, ausser, man will taub werden. Man schaue sich die Schalldruckleistung im Datenblatt von Kopfhörern für die Leistung an, die beim Hören relevant ist und nicht die Leistung (Belastungsgrenze), bei der der Kopfhörer gerade noch nicht auseinanderfliegt. Dafür reichen 18 V von der Netzteilversorgung locker, sogar mit großem Headroom.

Und ja, für sehr niederohmige KH von deutlich < 30 Ohm (die es aber kaum gibt) braucht man mehr Strom, nicht für die höherohmigen. Da hast du recht und ich habe das falsch geschrieben. Aber ob man mit einem einzelnen OpAmp bei höherohmigen KH auskommt...theoretisch schon.

Aber offenbar ist ja das Doppel-OpAmp Design des Amp47 http://bilder.hifi-f...amplifier_700794.gif nicht von ungefähr so populär. Ich habe den selbst auch und bin sehr zufrieden damit. Er erreicht nicht die technischen Daten eines Topping L30 II (den ich auch besitze) https://www.audiosci...lifier-review.15226/, klingt in meinen Ohren mit (echten, nicht mit den Fakes) 2132AP OpAmps an 32 Ohm Fidelio X3 KH allerdings besser als das messtechnisch bessere Produkt L30 II von Topping und mit echten NE5532 wenigstens gleichgut. Dafür kostet er nur 12 € (zuzgl. 12 V oder 15 V Netzteil) statt 150 € für den Topping. Offenbar mögen meine Ohren den messtechnisch perfekten KHV nicht so sehr wie den ein wenig weniger perfekten einfachen Amp47 mit 2132 OpAmps. Ich messe für den Amp47 höhere Intermodulation und höhere Verzerrungen im Hochtonbereich, was meinen alten Ohren offensichtlich schmeichelt. Das messtechnisch perfekte Topping Gerät klingt im Vergleich farbloser, langweiliger. Verringere ich die Verzerrungen z.B. indem ich NE5532 (echte, keine Fakes) oder NJM4556 verwende, klingt er prompt wieder farbloser, "langweiliger", misst aber bei THD und Intermodulation besser.

Der von Dir genannte AKG K240 Monitor ist mit einer Impedanz von 600 Ohm angegeben und sehr schlechtem (geringen) Schalldruckpegel von 88 dB (/ mW). Aber auch der benötigt keine 11 V Ausgangsspannung für ohrenbetäubend laute Wiedergabe mit 100-110 dB SPL, sondern nur 5 V (42 mW) bei 104 dB SPL.

Der Beyerdynamic DT8800 kann man (neben der niederohmigen 32 Ohm Version und einer mittelohmigen 250 Ohm Version) auch mit 600 Ohm bekommen. Kennschalldruckpegel ist dafür mit 96 dB (/mW) recht hoch. Dafür reichen schon 3 V Ausgangsspannung (15 mW) für sehr hohe Lautstärke von 107 dB SPL.

So hohe Spannungen, wie von Dir vermutet, braucht man deshalb nicht, auch nicht für sehr große Lautstärke von z.B. 100-110 dB SPL und mit hochohmigen Kopfhörern und schlechterem Wirkungsgrad. Jedenfalls nicht für KH mit allgemein üblichem Wirkungsgrad von > 85 dB/mW SPL.
Niederohmige (32 Ohm) Kopfhörer kommen dafür mit max. 1 V Ausgangsspannung schon prächtig aus.
Für hochohmige reicht i.a. 3-6 V Ausgangsspannung. Das ist für die 18V-Versorgung also kein Problem.

Ergo:
Geht alles prima mit +/- 9V symmetrischer oder single-supply +18 V Versorgung.

Gruß
Reinhard

oldiefan1 (Beitrag #60) schrieb:

... Der von Dir genannte AKG K240 Monitor ist mit einer Impedanz von 600 Ohm angegeben und sehr schlechtem (geringen) Schalldruckpegel von 88 dB (/ mW). Aber auch der benötigt keine 11 V Ausgangsspannung für ohrenbetäubend laute Wiedergabe mit 100-110 dB SPL, sondern nur 5 V (42 mW) bei 104 dB SPL.

Das mit dem sehr schlechtem (geringen) Schalldruckpegel von 88 dB (/ mW) des AKG K240 Monitor trifft absolut zu. Gerade daher würde ich dem zweiten Teil des Zitates widersprechen.
Ich habe die AKG K240 Monitor hier in der 600 Ohm Version und tüftele auch gerade an einem KHV, allerdings soll es ein Röhren-KHV werden. Ich habe schon andere KHV (mit Halbleitern aber auch mit Röhen) gebastelt, die es aber nicht wirklich schaffen die AKG's laut genug zu speisen (weil ich diese zu "ausgangsspannungsschwach" dimensionierte, auch in der Annahme 100mW würden "dicke" reichen). Ich hatte mal Versuche gemacht und 21 Vpp (10,5 Vp bzw. 7,42 Veff) als halbwegs laut empfunden, was ca. 100mW in 600Ohm entspricht. Aber wenn man noch etwas Reserven will (gerade KHV nutzt man ja, um mal etwas lauter Musik hören zu können) sind 100mW eher knapp für den K240. Daher würde ich hier schon mind. 150mW als KHV-Leistung bereithalten wollen, was 9,5 Veff, also 13,4 Vp bzw. 26,8 Vpp entspricht. Das lässt sich mit einer 9-V-Dual-Supply oder 18-V-Single-Supply eher nicht erreichen.

Ich peile für meinen aktuellen Röhren KHV ca. 200mW als Maximalleistung an (zugehöriger Arbeits- Thread im Röhrenunterforum).

Man darf auch nicht vergessen, dass eine wahrgenomme Verdoppelung des Laustärkepegels ca. +6dB bis +10dB entspricht (je nach individuellem Hörempfinden). Man braucht also die 4fache (Verstärker)Leistung für eine Verdoppelung der Lautstärke (+6dB).

Generell würde ich schon "schauen" welchen Kopfhörer der KHV (hauptsächlich) betreiben soll. Es ist ein großer Unterschied, ob KH mit 32-Ohm-Impedanz oder 600-Ohm-Impedanz betrieben werden sollen.
P[mW] .. |Z|[Ohm] .. I[mA] .. Ueff[V] .. Upp[V]
150 .. 600 .. 15,81 .. 9,49 .. 26,8
150 .. 32 .. 68,47 .. 2,19 .. 6,19

Einen KHV zu basteln, der spannungskräftig genug ist, um 26,8Vpp an 600Ohm liefern zu können, gleichzeitig aber auch in der Lage ist 68,5 mA_eff an Strom für 32 Ohm bereitstellen zu können, hat doch schon seine Tücken.

Falls nicht unbedingt ein OPV eingesetzt werden soll, würde ich auch über einen diskreten Aufbau des KHV nachdenken. Gerade KHV lassen sich ja recht gut als Pure-Class-A realisieren.

Just my 2 cents.

Beste Grüße
Steffen

Ste_Pa (Beitrag #61) schrieb:

...wenn man noch etwas Reserven will (gerade KHV nutzt man ja, um mal etwas lauter Musik hören zu können) sind 100mW eher knapp für den K240. Daher würde ich hier schon mind. 150mW als KHV-Leistung bereithalten wollen, was 9,5 Veff, also 13,4 Vp bzw. 26,8 Vpp entspricht. Das lässt sich mit einer 9-V-Dual-Supply oder 18-V-Single-Supply eher nicht erreichen.

Wenn das die Erfahrung mit dem AKG K240 Monitor ist, dann kann ich nichts dagegen sagen. Auch wenn der Unterschied zwischen 7,4 Veff (= als halbwegs laut empfunden) und den von mir dafür geschätzten 6 Veff ja nun nicht sooo riesig ist. Für mehr als 6V braucht es ein kräftigeres Netzteil, deshalb hatte ich ja auch geschrieben, dass müsse ggf. angepasst werden.

Nur nutze ich persönlich KHV nicht, um damit laut(er) hören zu können (das könnte ich über die KH auch ohne KHV). Ich nutze den KHV, wenn ich in besserer Qualität hören möchte, als mir das die "normalen" Kopfhörerausgänge von Verstärkern/Receivern bieten. Grund ist u.a. deren hohe Ausgangsimpedanz, wenn sie - wie in den meisten Fällen - durch einen Spannungsteiler einfach von der Endstufe "abgezweigt" werden. Dann macht ein nachgeschalteter KHV mit vergleichsweise geringer Ausgangsimpedanz einen großen Unterschied.

Die Ziele und Vorlieben sind also persönlich durchaus unterschiedlich.

Gruß
reinhard

Vom Hören her, wenn ich Prog höre, dann messe ich in der Muschel etwas um die 75-80dB und das empfinde ich als laut.
Bei wirkungsschwachen KH, wie meinen HM5LE habe ich gemerkt, dass mehr Headroom doch, ich sage mal, befreiter klingt.
Man ist da noch nicht am hörbaren Klippen.
20dB sind da schon komfortabel und auch nicht exotisch umzusetzen.

Hier wird übrigens eine dem CMoy47 / Apheared47 ganz ähnliche Schaltung mit zwei NE5532 für 32-Ohm-Kopfhörer empfohlen:

Modular Headphone Amplifier
140mW into 32 Ohm loads
Ultra-low Distortion

140 mW an 32 Ohm würden bei einer Spannung von 2,12 V und einem Strom von 66 mA erreicht. Ein einzelner NE5532 hat einen Kurzschlussstrom von typisch 38 mA. Das könnte also tatsächlich gehen und wäre in etwa auf dem Niveau eines einzelnen NJM4556.

Wäre der OPA für dich interessant?
https://www.analog.c...ta-sheets/ad8397.pdf
Ich müsste noch ein paar aus seiner Sample-Bestellung haben und die werden ich
wohl nie wieder verbauen.

Danke für das Angebot, aber ich würde lieber generell keine Geschäfte hier im Forum machen. Nichts für ungut.

TrueHighFidelity (Beitrag #66) schrieb:

Danke für das Angebot, aber ich würde lieber generell keine Geschäfte hier im Forum machen. Nichts für ungut.

Ich will dafür kein Geld.