10.01.2009, 03:27 PM
Zum Thema Klang allgemein ist noch einiges zu sagen, nämlich die Auswirkungen von Klirr und Intermodulationen und vor allem die ganzen musikalischen Zusammenhänge.
Betrachten wir mal Klirr und Intermodulation, so entsteht sowas immer an einer gekrümmten Kennlinie. Wenn also ein Bauteil z.B. eine positive Spannung besser leitet als eine negative, so wird dadurch die positive und negative Halbwelle ungleich gross. Es wird also eine Seite des Signals mehr oder weniger abgeflacht. Es sieht so aus, als würde man zum Signal eines hinzu addieren, das bei der negativen Halbwelle diese etwas dämpft.
Logisch wissen die Techniker darüber bescheid und wir haben es hier vermutlich mehrheitlich mit Technikern zu tun. Darum soll dies nur einfach als Erinnerung verstanden sein.
Wenn wir also von einer gekrümmten Kennlinie ausgehen so entsteht wie gesagt der Klirr. Sind zwei verschiedene Signale mit unterschiedlicher Frequenz beteiligt, so entsteht zusätzlich die Intermodulation. Wir haben dann am Ausgang des nichtlinearen Bauteils die beiden Grundfrequenzen sowie die Summen- und die Differenzfrequenz. Und logischerweise haben wir es bei Orchestermusik mit einer Vielzahl von Instrumenten zu tun und jedes Instrument liefert nicht nur einen Ton, sondern ein ganzes Frequenzspektrum. Die Folge ist, dass wir aus dieser Vielzahl an Signalen sämtliche Summen und Differenzen bekommen mit einer unvorstellbaren Zahl an Frequenzen.
Wenn wir an dieser Stelle mal die Widerstände als Bauteil betrachten, so können wir im Normalfall davon ausgehen, dass wir keine Unlinearitäten haben und dass es somit auch keine krumme Kennlinie, keinen Klirr und keine Intermodulation gibt.
Natürlich gibt es Sonderformen von Widerständen, welche eine gekrümmte Kennlinie aufweisen. So kann sich der Widerstandswert mit der Spannung, der Helligkeit (LDR) oder der Temperatur ändern. Solange wir aber die ganz normalen Widerstände verbauen, haben wir mit keiner Kennlinienkrümmung zu rechnen.
Bei den Widerständen gibt es folglich nicht viele kritischen Punkte. Zu beachten ist die Belastbarkeit, die Spannungsfestigkeit (Röhrengeräte), das Rauschen und die Induktivität und Kapazität.
Die Belastbarkeit (Leistung) ist logisch.
Die Spannungsfestigkeit hängt vom Aufbau und den Dimensionen ab. Es ist daher angezeigt, in Röhrenschaltungen entsprechend grosse Bauformen zu verwenden, denn auch wenn im Betrieb die Spannungen mässig sind, können sie im Aufheizvorgang (stromlos) deutlich höher ausfallen und dies gilt es zu berücksichtigen. Wie hoch die Spannungsfestigkeit ist, wird bei Vertriebsfirmen, welche auch die Industrie beliefern angegeben. Im Bastlerladen bekommt man da natürlich keine vernünftige Antwort.
Die Induktivität und Kapazität ist üblicherweise im Tonbereich kein Problem.
Früher gab es Schichtwiderstände, bei welchen in die Widerstandsschicht eine Rille gefräst wurde, um den gewünschten Wert zu erreichen. Damit ergab sich ein leitender Wendel um den Keramikkörper mit einer entsprechenden Induktivität. Dies ist heute kaum mehr anzutreffen. Eine massgebliche Induktivität ist fast nur noch bei Drahtwiderständen festzustellen. Werden diese im Netzteil eingesetzt, stört die Induktivität nicht, im Gegenteil. Und selbst bei Emitterwiderständen kleiner Werte (0,33 Ohm) bleibt die Induktivität im Tonbereich noch fast wirkungslos. Und da diese Widerstände immer in der Gegenkopplungsschleife eingebunden sind, wird ihre Wirkung um den Gegenkopplungsfaktor verringert.
Es gibt auch bifilar gewickelte Drahtwiderstände deren Induktivität um ein vielfaches geringer ist. Wenn es also darum geht, diese Werte weiter zu verringern, wird man vorzugsweise auf diese Konstruktionen ausweichen.
Das Rauschen der Widerstände ist ein weiteres Problem. Jeder Widerstand hat eine feste Rauschleistung und es ist dabei egal, ob es sich um ein winziges Ding oder einen riesen Brummer handelt. http://de.wikipedia.org/wiki/Widerstandsrauschen
Dieses Rauschen ist wie gesagt eine feste Grösse, wobei hochohmige Widerstände eine höhere Rauschspannung liefern, kleine Werte einen höheren Rauschstrom.
Bei der Festlegung einer Schaltung ist daher darauf Rücksicht zu nehmen, wie gross z. B. die Eingangsspannung sein wird. Und es ist zu beachten, dass z.B. Kathodenwiderstände in einer empfindlichen Verstärkerschaltung das Rauschen entscheidend beeinflussen können.
Neben diesem thermischen Rauschen, das sich ja nur durch Temperaturreduktion verringern lässt gibt es noch ein Rauschen, das durch Unhomogenitäten entsteht und vom Stromfluss durch den Widerstand abhängt. Bekannt ist das Rauschen von Kohlewiderständen. Kohle als Widerstandsmaterial ist nicht sonderlich homogen und daher kann ein solcher Widerstand als Kathodenwiderstand / Emitterwiderstand ein deutlich höheres Rauschen zeigen als ein Metallfilm-Teil. Mittlerweile sind aber vernünftige Widerstände so billig zu haben, dass man kaum in Versuchung gerät, noch billigeres Zeug zu verbauen.
Ins gleiche Kapitel der Unhomogenität gehört auch eine schlechte Kontaktgabe der Anschlüsse. Auch diese können eine Quelle zusätzlichen Rauschens sein, ist aber heute auch kein Thema mehr.
Zusammenfassend kann man sagen, dass heute übliche Widerstände kein Rauschproblem darstellen, solange man die Schaltung so auslegt, dass die unvermeidlichen thermischen Rauschspannungen durch optimierte Werte-Wahl klein gehalten werden.
Zu beachten ist einmal die Belastbarkeit, unter Umständen aber auch die Spannungsfestigkeit.
Und wenn Drahtwiderstände nötig sind, ist allenfalls auf ihre höhere Induktivität Rücksicht zu nehmen.
Klirr und andere unliebsamen Eigenschaften sind bei normalen Widerständen kein Thema, wohl aber bei Sonderformen, die aber nicht im normalen Verstärker eingesetzt werden.
Betrachten wir mal Klirr und Intermodulation, so entsteht sowas immer an einer gekrümmten Kennlinie. Wenn also ein Bauteil z.B. eine positive Spannung besser leitet als eine negative, so wird dadurch die positive und negative Halbwelle ungleich gross. Es wird also eine Seite des Signals mehr oder weniger abgeflacht. Es sieht so aus, als würde man zum Signal eines hinzu addieren, das bei der negativen Halbwelle diese etwas dämpft.
Logisch wissen die Techniker darüber bescheid und wir haben es hier vermutlich mehrheitlich mit Technikern zu tun. Darum soll dies nur einfach als Erinnerung verstanden sein.
Wenn wir also von einer gekrümmten Kennlinie ausgehen so entsteht wie gesagt der Klirr. Sind zwei verschiedene Signale mit unterschiedlicher Frequenz beteiligt, so entsteht zusätzlich die Intermodulation. Wir haben dann am Ausgang des nichtlinearen Bauteils die beiden Grundfrequenzen sowie die Summen- und die Differenzfrequenz. Und logischerweise haben wir es bei Orchestermusik mit einer Vielzahl von Instrumenten zu tun und jedes Instrument liefert nicht nur einen Ton, sondern ein ganzes Frequenzspektrum. Die Folge ist, dass wir aus dieser Vielzahl an Signalen sämtliche Summen und Differenzen bekommen mit einer unvorstellbaren Zahl an Frequenzen.
Wenn wir an dieser Stelle mal die Widerstände als Bauteil betrachten, so können wir im Normalfall davon ausgehen, dass wir keine Unlinearitäten haben und dass es somit auch keine krumme Kennlinie, keinen Klirr und keine Intermodulation gibt.
Natürlich gibt es Sonderformen von Widerständen, welche eine gekrümmte Kennlinie aufweisen. So kann sich der Widerstandswert mit der Spannung, der Helligkeit (LDR) oder der Temperatur ändern. Solange wir aber die ganz normalen Widerstände verbauen, haben wir mit keiner Kennlinienkrümmung zu rechnen.
Bei den Widerständen gibt es folglich nicht viele kritischen Punkte. Zu beachten ist die Belastbarkeit, die Spannungsfestigkeit (Röhrengeräte), das Rauschen und die Induktivität und Kapazität.
Die Belastbarkeit (Leistung) ist logisch.
Die Spannungsfestigkeit hängt vom Aufbau und den Dimensionen ab. Es ist daher angezeigt, in Röhrenschaltungen entsprechend grosse Bauformen zu verwenden, denn auch wenn im Betrieb die Spannungen mässig sind, können sie im Aufheizvorgang (stromlos) deutlich höher ausfallen und dies gilt es zu berücksichtigen. Wie hoch die Spannungsfestigkeit ist, wird bei Vertriebsfirmen, welche auch die Industrie beliefern angegeben. Im Bastlerladen bekommt man da natürlich keine vernünftige Antwort.
Die Induktivität und Kapazität ist üblicherweise im Tonbereich kein Problem.
Früher gab es Schichtwiderstände, bei welchen in die Widerstandsschicht eine Rille gefräst wurde, um den gewünschten Wert zu erreichen. Damit ergab sich ein leitender Wendel um den Keramikkörper mit einer entsprechenden Induktivität. Dies ist heute kaum mehr anzutreffen. Eine massgebliche Induktivität ist fast nur noch bei Drahtwiderständen festzustellen. Werden diese im Netzteil eingesetzt, stört die Induktivität nicht, im Gegenteil. Und selbst bei Emitterwiderständen kleiner Werte (0,33 Ohm) bleibt die Induktivität im Tonbereich noch fast wirkungslos. Und da diese Widerstände immer in der Gegenkopplungsschleife eingebunden sind, wird ihre Wirkung um den Gegenkopplungsfaktor verringert.
Es gibt auch bifilar gewickelte Drahtwiderstände deren Induktivität um ein vielfaches geringer ist. Wenn es also darum geht, diese Werte weiter zu verringern, wird man vorzugsweise auf diese Konstruktionen ausweichen.
Das Rauschen der Widerstände ist ein weiteres Problem. Jeder Widerstand hat eine feste Rauschleistung und es ist dabei egal, ob es sich um ein winziges Ding oder einen riesen Brummer handelt. http://de.wikipedia.org/wiki/Widerstandsrauschen
Dieses Rauschen ist wie gesagt eine feste Grösse, wobei hochohmige Widerstände eine höhere Rauschspannung liefern, kleine Werte einen höheren Rauschstrom.
Bei der Festlegung einer Schaltung ist daher darauf Rücksicht zu nehmen, wie gross z. B. die Eingangsspannung sein wird. Und es ist zu beachten, dass z.B. Kathodenwiderstände in einer empfindlichen Verstärkerschaltung das Rauschen entscheidend beeinflussen können.
Neben diesem thermischen Rauschen, das sich ja nur durch Temperaturreduktion verringern lässt gibt es noch ein Rauschen, das durch Unhomogenitäten entsteht und vom Stromfluss durch den Widerstand abhängt. Bekannt ist das Rauschen von Kohlewiderständen. Kohle als Widerstandsmaterial ist nicht sonderlich homogen und daher kann ein solcher Widerstand als Kathodenwiderstand / Emitterwiderstand ein deutlich höheres Rauschen zeigen als ein Metallfilm-Teil. Mittlerweile sind aber vernünftige Widerstände so billig zu haben, dass man kaum in Versuchung gerät, noch billigeres Zeug zu verbauen.
Ins gleiche Kapitel der Unhomogenität gehört auch eine schlechte Kontaktgabe der Anschlüsse. Auch diese können eine Quelle zusätzlichen Rauschens sein, ist aber heute auch kein Thema mehr.
Zusammenfassend kann man sagen, dass heute übliche Widerstände kein Rauschproblem darstellen, solange man die Schaltung so auslegt, dass die unvermeidlichen thermischen Rauschspannungen durch optimierte Werte-Wahl klein gehalten werden.
Zu beachten ist einmal die Belastbarkeit, unter Umständen aber auch die Spannungsfestigkeit.
Und wenn Drahtwiderstände nötig sind, ist allenfalls auf ihre höhere Induktivität Rücksicht zu nehmen.
Klirr und andere unliebsamen Eigenschaften sind bei normalen Widerständen kein Thema, wohl aber bei Sonderformen, die aber nicht im normalen Verstärker eingesetzt werden.