HeadamPi Kopfhörerverstärker

[2pi]

KHV gibt's ja eigentlich wie Sand am Meer. Trotzdem kommt dieses Thema hier immer mal wieder auf und ich wurde auch schon mehrmals gefragt, ob ich das nicht mal bauen würde.
Wollte ich eigentlich nicht, da schon was mit Sokrates MK II vorgesehen ist. Aber warum eigentlich nicht auch eine Standalone Lösung daraus machen ?

So habe ich mal ein Wochenende spendiert. Dazu habe mich auch mal ein wenig in der DIY Abteilung umgesehen. Was dort auffällt, ist, daß man häufig gänzlich auf Schutzmechanismen verzichtet und sogar Amps anbietet, die DC verstärken. Aus der Not wird typischerweise eine Tugend, welche als Feature verkauft wird: Bandbreite von DC bis X Mhz und keine bösen Kondensatoren im Signalweg.

Ich kann es nicht mehr hören.
Und die Benutzer können auch bald nichts mehr hören, wenn sie beim Ein- und/oder Ausschalten die Klinke nicht gezogen haben...
Letztlich gibt es ein paar gute Ansätze wie z.B. "The Wire". Nur hat man, nachdem, was ich gesehen habe, das Ding einfach nicht fertig gebaut, siehe oben.

Was ich auch mehrmals gesehen habe, sind bridge-tied-load (BTL) Verstärker. Gesprochen wurde dann von balanced aber gemeint war Signalsymmetrie...

Jedenfalls soll die Signalsymmetrie das Übersprechen mindern. Tut sie auch. Übersprechen entsteht hier durch die Verwendung von billigen Kabeln, bei denen es öfters sogar einen gemeinsamen Rückleiter zum Verstärker gibt.

Aber ist das denn überhaupt ein Problem, welches es zu lösen gilt ?
Man kann von einem worst case Übersprechen von vielleicht -60dB ausgehen. Also hört man auf einer Seite 1/1000 des Signals, das technisch eigentlich für das andere Ohr gedacht ist. Und, geht dadurch die Stereo-Phantommitte kaputt, die ohne ein absichtliches cross-feed sich immer im Kopf befinden wird ? Mitnichten. Damit das passiert, müsste der cross-talk deutlich stärker sein.
Selbst Plattennadeln mit nur 20dB bis 30dB Kanaltrennung können Stereo offensichtlich widergeben.
Also wirft man mal wieder sinnlos recht teures Material auf ein Problem, welches hier gar keines ist. Das ist auch eine Definition von High-End.

Somit bleibt es relativ simpel und günstig, einen KHV mit allen Schutzmechanismen zu bauen, der sowohl balanced als auch unbalanced Quellen akzeptiert und quasi alle dynamischen KH außer z.B. die elektrostatischen wie bei Stax treiben kann.
D.h., daß genügend Strom, Spannung bzw. Verstärkung vorhanden sind, um die große Marktbandbreite an unterschiedlichen Wirkungsgrade und Impedanzen abzudecken.

Die einzige Disziplin, wofür das Design nicht geeignet ist, ist Batteriebetrieb. Tragbar wird er nicht und bei einem diffentiellen Design, welches noch dazu mit rauscharmem und ripplefreiem Netzteil kommt, bringen Akkus keinerlei Vorteile.

Wie schon gesagt, ist diese Schaltung im Prinzip das, was ich bei Sokrates MK II schon eingeplant habe, nur halt eben autonom. Somit kommt im Prinzip ein PreamPi (daher der Name) zum Einsatz, welcher erlaubt, daß man wirklich die kleinsten Details der Aufnahme hören kann, was ja ein Grund ist, warum manche Leute Kopfhörer so schätzen. Außerdem bleibt es absolut brummfrei, egal welche Quelle verwendet wird.

Die Leistung kommt von je einem gut gekühlten BUF634, welche sich in der Gegenkopplung von je einem LME49710 befinden.
Im Vergleich zu PreamPi schlage ich diesmal allerdings ein Einplatinendesign vor, also ein Board für Stereo. Das minimiert den Verkabelungsaufwand und sowohl das Stereo-Poti als auch die Neutrik XLR Buchsen werden diesmal direkt aufgelötet.
Das Poti braucht nur noch eine 6mm Achsverlängerung.

Nachdem, was ich bei meinen balanced Chipamps gehört habe, sollte Rauschen hier eigentlich kein Thema sein, da nach dem Diff.Amp...

a. typischerweise weniger verstärkt wird und
b. der Ausgangs-OP mit seinem Buffer weniger rauscht als ein LM3886.

Man wird vielleicht hören. Hängt von euch ab.

Für die Schnelleser hier nochmal alle Features im Überblick:

- voll-differentielles Design zur Störunterdrückung (CMRR ca. 70dB typ)
- Anschluss von balanced und unbalanced Quellen
- aktive Lautstärkeregelung ohne die typischen Verzerrungen von Potis
- Schutz vor Ein- und Ausshaltplopps
- Sehr weiter Regelbereich der Lautstärke (von Abschwächung bis hin zu Verstärkung)
- AC gekoppelt (Schutz vor DC)
- Kurzschlussfest
- KH Impedanzen ab 16 Ohm
- Extrem niedrige Verzerrungen
- Sehr geringes Eigenrauschen (nicht hörbar ?)
- kompaktes Stereo Design (nur eine Platine ca. 90mm x 104mm + 1 Netzteil ca. 55mm x 132mm)
- hochwertigste Bauteile
- günstiger Preis

Wer sich also für sowas interessiert, soll sich hier ruhig melden. Wenn es keinen interessiert, liegt es halt in der Schublade und ich mach was anderes. Gibt ja genug zu tun



Grüße

P.S. Die unübliche Mischung aus through-hole und SMD Bauteilen erlaubt eine Optimierung des Layouts.

[Fr33rid3r]

Hey Oli,

ist gekauft das Teil!

[3eepoint]

Sieht spannend aus, gibts nen Schaltplan ? Würde mich interessieren wie du die Agenda umgesetzt hast im Vergleich was meine ersten Gedanken gewesen sind ^^

[2pi]

Hi Sven,
klasse, das ist der Enthusiasmus, der jedem neuen Projekt hilft !

3ee,
ich probier's mal mit einer Auflösung abseits der Vorgaben.



Grüße

[Kleinhorn]

Ja,
sehr interresant. SMD sind zwar doof...aber naja...
Will ich haben

Pedda

[Lettoz]

Auch wenn ich wohl nichts qualifiziertes dazu beitragen kann,
bin ich doch für jede Bastelei offen

[Der Axel]

Hallo,
da wäre ich auch interessiert, wenn das Teil den alten AKG K1000 ordentlich treibt.

Gruß,
Axel

[2pi]

Hui, hier ist ja was los, prima ! Dann bestelle ich wohl mal einen Prototyp.

...wenn das Teil den alten AKG K1000 ordentlich treibt.

He, he, jetzt kommen die Exoten

74dB/mW und 120Ohm.
Die Spannungsversorgung liegt bei +-17V. Damit sollte man auf über 100dB Schalldruck kommen bei dem Teil. Reicht dir das ?

Grüße

[Der Axel]

Hallo 6,28318530717959

74dB/mW und 120Ohm.
Die Spannungsversorgung liegt bei +-17V. Damit sollte man auf über 100dB Schalldruck kommen bei dem Teil. Reicht dir das ?

OK, das sind dann pro Ohr 50dB - reicht das ??













Sorry, das war unqualifiziert -
aber der AKG braucht wirklich etwas Spannung . . . .. 100dB sollten aber ausreichen - auch für meine alten Lauscher.

Und ich bin auch schon mal gespannt!

Gruß, Axel

[mussigg]

Bin auch auf der Suche nach einem guten KHV, lasse mich dabei von positiven Berichten und "gesundem" Halbwissen leiten, und hab' da gerade wieder eine Option entdeckt [emoji41]

SMD ist leider so gar nicht meins, gibt es da jemanden der mir weiterhelfen kann? Bedrahtete Bauteile grille ich nicht ganz so schnell [emoji4] die könnte ich selber verlöten.

Ansonsten: bin dabei! Mit +/- 17 V sollte auch mein AlphaDog gut hinkommen, der ist kein Kostverächter.

Gruß, Rolf

[2pi]

Lasst mich mal schauen, ob man das mit through-hole auch so schön hinbekommt.

Grüße

[Blaubeere85]

Hallo

Also an so einem Teil wäre ich auch interessiert.

VG
Stefan

[curryman]

aktive Lautstärkeregelung ohne die typischen Verzerrungen von Potis

Was meinst Du mit den "typischen Verzerrungen"?

Die aktive LS-Regelung wie hier eingesetzt folgt mit linearen Potis sehr schön der LOG-Kurve, umgeht aber nicht die möglichen Probleme beim Gleichlauf. Problematisch wird es auch, wenn der Schleifer (z.B. durch Verschleiß) Kontakt verliert oder das Poti ganz aufgedreht wird. In dem Fall wird die Verstärkung sehr sehr groß. Das kann trotz "DC Schutz" problematisch für den Kopfhörer, vor allem aber für den Hörer werden. Also mindestens gutes Poti einbauen oder vielleicht Relais-Umschaltung oder sowas wie Muses?!

Gruß, Daniel

[rst1]

Moin,
habb zwar grad "The Wire" als KHV fertig, wäre aber trotzdem interessiert. Allerdings nützt mir balanced und XLR nichts, so wie ich das verstehe ist das aber auch als unbalanced/chinch Variante nutzbar?

[スピーカ]

Hallo Oliver,

ich hatte mal einen viel versprechenden Testaufbau eines Kopfhörerverstärker in current-drive.

Vielleicht wäre das ein Ansatz 'neue' Wege zu bestreiten.

Gruß Patrick

[Grasso]

Gleichlaufprobleme und die Gefahr von Pegelsprüngen durch kaputte Potentiometer kann man verringern, indem man Trimmer vorsieht, um die beiden Pegel grob an die Spannungsempfindlichkeit seiner Kopfhörer anzupassen, Curryman. Stromsteuerung, Patrick, hat für alle Lautsprecher ohne linearisierte Induktivität (Kupfer- oder Alukappe oder -ring am Magnetspalt) Vorteile, ja. Das Problem ist nur, daß fertige elektromagnetische (Laut-)Sprecher für Spannungssteuerung entzerrt sind, sodaß man den (Laut-)Sprecher bei Stromsteuerung umbauen muß.

[2pi]

Was meinst Du mit den "typischen Verzerrungen"?

Der Schleifer verzerrt und die Widerstandsbahn ist nichtlinear. Noch dazu hängt die Nichtlinearität von der Stromdichte in der Bahn ab.
Bei aktiven Anordnung spielt lediglich das Widerstandsverhältnis eine Rolle.

Die "Limitationen" des Designs sind bekannt und ein Bauteil, das gut genug ist, ist geplant.

Der einzige user, der das Bahnende evtl. erreichen könnte, wäre Axel. Hier würde ich aber vorschlagen, die Verstärkung in der "Endstufe" von vorn herein anzuheben, damit das Poti wieder in den mittleren Regelbereich kommt.

Bei PreamPi haben die blauen ALPS bislang zu Dutzenden einen sehr guten Job gemacht. Sie sind mir hier aber zu groß. Wenn man die nicht mit zu hohem DC malträtiert, gehen die eigentlich nicht kaputt.

Derzeit schwebt mir dieses vor:
http://www.mouser.com/ds/2/427/p9-239987.pdf

Link

Das hat alles, was man braucht.
12€ kosten die blauen ALPS auch.
Ein Muses 72320 kostet 25€, braucht noch einen Kontroller und ist lustig zu löten.

Das geilste Poti, das ich bislang für dieses Projekt gefunden habe, ist das hier:

http://www.mouser.com/ds/2/427/p11l-105298.pdf

Allerdings finde ich es nirgendwo für Leiterplattenmontage, sondern nur mit Lötfahnen.

Bei Sokrates MK II setze ich ja auf Relais.

Die aktive Regelung gefällt mir neben den niedrigeren Verzerrungen auch, weil man nicht erst abschwächt, um anschließend wieder (fest) zu verstärken. Es findet nur eines von beiden statt, je nach dem, was eben benötigt wird.
Das macht eine bessere Rauschperformance und gibt keine headroom Probleme.

Grüße

[2pi]

Allerdings nützt mir balanced und XLR nichts, so wie ich das verstehe ist das aber auch als unbalanced/chinch Variante nutzbar?

Korrekt. Es nützt in so fern was, als daß es ein wichtiger Teil der Stör-/Brummunterdrückung ist.
Man braucht nur einmal ein paar Cinch auf XLR Strippen zu bauen.

ich hatte mal einen viel versprechenden Testaufbau eines Kopfhörerverstärker in current-drive.

Für mich ist der beste Verstärker für Lautsprecher und "normale" Kopfhörer eine Spannungsquelle.

[2pi]

Through-hole sieht übrigens gut aus. Wird nur geringfügig größer.

[rst1]

Moin,

Man braucht nur einmal ein paar Cinch auf XLR Strippen zu bauen.

Damit kann ich prima leben brauche allerdings zu gegebener Zeit einen Hinweis wie sowas dann zu bauen ist

Also: count me in.