Entwicklungsansätze aktive Coax-Baureihe

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Kommt ja vielleicht genau richtig zu meinem Neubau zum Jahreswechsel.

Mach' mir jetzt keine Angst... Jahreswechsel...

Ich hoffe, dass es zwei Wochen vorher passiert - "für unterm Baum"

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Obwohl die vollaktiven Coaxe in der Priorisierung etwas nach hinten rutschten, bohrte ich natürlich nach, wie es mit ihnen weitergehen könnte.

Dabei kamen die grundsätzlichen Überlegungen einer Aktivierung ins Spiel. Bei „kleineren“ Systemen ist DSP durchaus sinnvoll, um die physikalischen Rahmenbedingungen im Zusammenspiel Bass-Chassis/Gehäusevorgaben etwas zu verschieben. Das ist ja im Forum schon an anderen Stellen erläutert worden. Bei „größeren“ Systemen bringen diese „Grenzverschiebungen“ aber nicht mehr ganz so viel, da hier systembedingt die Grenzen sowieso schon deutlich verschoben sind (Tiefgang und Pegel). Hier wird also die Frage und Erprobung wichtig werden, wie und ob sich theoretische Vor- und Nachteile (z. B. digitale Artefakte) bemerkbar machen. Eines ist klar, eine aktive Coax bedeutet HighEnd an der Grenze des Machbaren,– da will PIEGA keine Kompromisse eingehen.

PIEGA bleibt sich treu und sieht es als wesentlich besser an, Fehler an der Basis zu minimieren, als im Nachgang Fehler zu korrigieren. Ob diese Fehlerkorrektur (im weitesten Sinne) am LS durch Frequenzgangbeeinflussung (DSP) oder durch irgendwelche Sensorik an den Chassis erfolgt, spielt keine Rolle. Es ist und bleibt eine Korrektur vorhandener „Unzulänglichkeiten“ mit diversen Ursachen.

Aaaaaaber.....…

Es gibt einen neuen Gedankenansatz, der allerdings völlig neue Chassis erfordert. Jedes LS-Chassis erzeugt mit jedem Millimeter Membranhub nichtlineare Verzerrungen. Die entstehen durch die mechanischen Kräfte (z. B. Rückstellkräfte durch die Sicke) oder aber durch wechselnde Induktivitäten durch die Bewegung der Spule. Kurz, alle Bauteile, die sich am Chassis bewegen, beinhalten eine mehr oder weniger ausgeprägte nichtlineare Verzerrung. Wenn es jetzt gelänge, diese Nichtlinearitäten massiv zu reduzieren, würden sämtliche negativ beeinflussenden Parameter stark reduziert.

Es wird an der Stelle keine Sensorik verbaut, wie man sie bisher kennt. Das Grundprinzip bei bisherigen Regelungen ist, dass das Eingangssignal analysiert wird und danach das Signal vom Chassis. Die Abweichungen werden dann berechnet und kompensiert. Der Fehler tritt also auf, wird analysiert und dann wird gegengesteuert.

Der neue Denkansatz geht dahin, dass mit einer besonderen Sensorik in Kombination mit einem ganz speziellen Verstärker diese verfälschenden Einflüsse erst gar nicht auftreten. Es wird nichts im Nachgang korrigiert. Das alles funktioniert aber nur mit speziellen Chassis, einer speziellen Sensorik und den speziellen Amps. Die drei Komponenten bilden somit eine zusammengehörige Einheit. Die Einheit Sensorik - Chassis - Amp bedeutet folgerichtig, dass jedes Chassis einen eigenen Amp aufweist.

Noch sind die Bauteile nicht in Horgen. Keiner bei der PIEGA weiß, ob und wie es funktioniert und noch ist nicht klar, wie das beste Arbeitsumfeld für dieses Chassis aussieht (BR, geschlossen, Gehäusevolumen usw.). Auch ist bisher unklar, ob es sich in kleinere Systeme applizieren lässt. Daher muss das erst einmal als Grundlagenexperiment mit ungewissem Ausgang angesehen werden.

Gleichzeitig stellt das vollaktivierte Coax-Chassis ein Dauerproblem dar. Leistungsstarke Digital-Amps und der extrem hohe Wirkungsgrad des Coax-Strahlers ergeben beinahe zwangsläufig ein Rauschen. Ein Denkansatz ist, dass der Coax seine passive Weiche behält und ein kleiner (aber guter) Digitalverstärker vorgeschaltet wird. Bisher konnte auch noch kein Vorteil eines vollaktiv angesteuerten Coax-Chassis gegenüber einem passiven Coax-Chassis verifiziert werden. Daher ist PIEGA offen für solche Lösungen, die eher ergebnis- und zielorientiert sind. Vollaktiv-Dogmen sollten nicht über allem stehen.

Auch wenn die vollaktiven Coaxe zeitlich nach hinten geschoben wurden, es wird weiter "gebastelt".

Und bevor die Frage kommt ... Zeitschienen sind überhaupt noch nicht absehbar und PIEGA setzt sich nicht selbst unter Zeitdruck.


Zum Besuch 2019

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Das scheint mir seltsam. Ein guter Digitalverstärker rauscht doch viel weniger. z.B Devialet. Das mit dem Regelsystem erinnert an Abacus...

[nk]

Hi etch,

JEDER Verstärker rauscht. Das Maß wird durch den Rauschspannungsabstand oder Fremdspannungsabstand angegeben, die Maßeinheit ist dB. Eigentlich entsteht Rauschen immer, wenn nur schon ein Strom fließt und es wird oft auch als thermisches (Widerstands)rauschen bezeichnet. Allein die Bewegung der freien Elektronen in einem Kabel erzeugt Rauschen.

Im Grundsatz gilt bei Amps, dass dieses Rauschen immer "schlimmer" wird, je größer das Verhältnis zwischen Eingang und Ausgang ist.

Und da kommt der Wirkungsgrad des LS oder eines LS-Chassis ins Spiel. Vielleicht haben es einige ja schon einmal erlebt, dass ein sehr starker Amp mit einem extrem wirkungsgradstarken Hornlautsprecher verbunden wird. Auch dann kann man sehr oft ein Rauschen beobachten.

Dass ein Devialet an einer PIEGA nicht rauscht, ist nichts ungeöhnliches. Das gilt aber für die allermeisten guten Amps. Das liegt schlicht und ergreifend daran, das im "Normalfall" das Signal durch die Frequenzweiche geht und der Coax dort "leiser" gemacht wird. Das Grundrauschen ist somit nicht mehr wahrnehmbar. Dass der Coax lesier gemacht werden muss, liegt an seinem enormen Kennschalldruck (Wirkungsgrad) von <100 dB. Er muss runtergeregelt werden, da er sonst einfach nicht mit den verbauten Tieftönern spielen kann.

Im Signalfluss hast du also
das "verrauschte Amp-Signal" -> die dämpfende FW -> Coax-Chassis

Ganz anders ist es im aktiven Speaker. Dort hast du
Frequenzweiche -> "verrauschter Amp" -> Coax-Chassis

Das Problem könnte ganz einfach mit einem 20 Cent-Artikel vom Tisch sein. Es müsste einfach nur ein Widerstand eingelötet werden.
Der Widerstand steigt = das Coax-Chassis wird leiser = kein Rauschen wahrnehmbar.

Aber das ist eine Lösung, die von Kurt, Daniel und Dominik NICHT sehr hoch geschätzt wird. Dann kann man auch den Weg einschlagen Amp -> Weiche -> Chassis.

Vielleicht kann man ja einen kleinen Amp bauen oder finden, der bedingt durch geringe Leistung prinzipiell weniger rauscht.

Ende offen.

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Ja das macht Sinn. Ein solcher Amp bräuchte keinen grossen Verstärkunfsfaktor und würde weniger rauschen. Eine bekannte Designchallenge bei Kopfhörerverstärkern die hochempfindliche In-Ear Monitore antreiben sollen. Wurde alles schon gelöst und sollte kein grosses Problem darstellen...

[nk]

Die Zeit raste weg und es gab Geschehnisse, die das Projekt „Aktive Coax“ immer weiter nach hinten schoben. Ihr wisst alle, was in den letzten zwei, drei Jahren auf der Weltbühne alles passiert ist und somit war auch PIEGA von diesen ganzen Verzögerungen betroffen. Das hatte im Endergebnis großen Einfluss auf die Prioritätenliste.

Hier im Thema wurde eine „neuartige Regelung“ erwähnt, die im Versuch war. Worum ging’s dabei? Jede Membran verfügt über eine bestimmte Masse. Prinzipbedingt sind die Membranen von Tieftönern im Vergleich zu Hochtönern „Schwergewichte“. Diese Masse muss beschleunigt und auch wieder abgebremst werden. Da aber Masse auch immer eine gewisse Trägheit besitzt, folgt sie dem Einschwingsignal nicht 1 : 1 und kommt leicht „verzögert hinterher“. Umgekehrt schwingt sie „etwas nach“, wenn das Signal „abfällt“. Weiterhin sorgen Sicke und Zentrierspinne mit ihren Rückstellkräften für eine negative Beeinflussung, weil diese Bauteile die Membran (z. B. beim Beschleunigen) wieder „zurückziehen möchten“.

Der Ansatz war ein Beschleunigungssensor auf der Membran, der über einen eigenen Verstärker verfügt und je nach negativer oder positiver Beschleunigung die Membran über den Verstärker zusätzlich antreibt bzw. abbremst. Es ging somit immer um eine Einheit bestehend aus Chassis, Sensor und Verstärker. Was die Sensoren dabei leisten mussten, war absolut faszinierend. Nicht nur im Bereich der „Schnelligkeit“ waren die Dinger extrem. Kurt schickte mir mal ein kleines Video zu. Dort kippte die PIEGA-Crew eine 711 langsam nach hinten und jede einzelne Tieftonmembran versuchte das sofort auszugleichen. Je nach Einbauhöhe des Chassis regelte die Elektronik das „Gegenlenken“ unterschiedlich bei jedem einzelnen Chassis.

Messtechnisch zeigten sich Verbesserungen. Allerdings passierte dann wieder etwas kaum Erklärbares. Die klanglichen Unterschiede waren nicht so wie erhofft/vermutet. Eine komplette Erklärung zu dieser „Erscheinung“ gab es nicht. Vielleicht, könnte sein, eventuell … spielt uns hier wieder unser Ohr einen Streich, da es im Tiefbass nicht so sensibel arbeitet. Das ist aber nur eine Vermutung. Das Aus kam aus ganz anderen Gründen. Zum damaligen Zeitpunkt lagen keine Erfahrungswerte vor, was die Haltbarkeit der Sensoren über mehrere Jahre angeht und vor allem lagen für die ganze Technik keine Zertifizierungen vor. Ein Serienhersteller benötigt diese Zertifizierungen so dringend, wie der Mensch die Luft zum Atmen. Sonst darf das Gerät erst gar nicht in den Handel. Dabei kosten diese Zertifizierungen (elektrische Sicherheit, EMV usw.) für die einzelnen Märkte richtig viel Geld.

Nach einer Abwägung zwischen Bauaufwand, Kompatibilität zu anderen Baugruppen, Zertifizierungen, Haltbarkeit/Zuverlässigkeit und Messtechnik versus klangliches Ergebnis, schlief das Experiment ein. Was nicht heißt, dass es irgendwann wieder aufgegriffen wird.


Wir haben ja schon an vielen Stellen im Forum über die Ausstattung einer aktiven Coax geplaudert. Um nur ein paar Schlagwörter zu nennen: Einmessung, Netzwerk, „smarter LS“ usw. Die PIEGA-Mannschaft las/liest auch fleißig mit, was für Ideen und Vorstellungen im Forum genannt wurden.

Es ist natürlich immer heikel, über Preise zu reden, vor allem im Herstellerforum. Aber neugierig war ich schon. Was kostet eigentlich - ganz grob und Pi mal Daumen geschätzt - solche Entwicklung. Genaues kann da keiner sagen, aber 7-stellig könnte es werden! Allein die weltweiten Zertifizierungen schlagen ganz gewaltige Löcher in die Geldbörse. Das muss natürlich auf den Endpreis umgelegt werden und dann spielen wieder die Stückzahlen eine Rolle. Daher ist die Frage nach der Produktplatzierung innerhalb des eigenen Portfolio alles andere als trivial.

Nicht zuletzt: Wie reagiert der Handel, der ja bekanntermaßen auch vom Verkauf von großen Endstufen lebt?

Ihr merkt schon…. da ist nichts mal eben so „schnell-schnell-übers Knie brechen“ angesagt. Trotz aller Überlegungen wird natürlich weiter in der Entwicklerküche „geschraubt“. Und bevor die Frage kommt: Nein, ich kann immer noch keine Zeitschiene nennen – nicht einmal ungefähr.

Es gab hier im Forum viele Tipps und Hinweise über die Endstufenhersteller. Neben rein klanglichen Aspekten ist auch das zuverlässige Zusammenspiel der unterschiedlichen Komponenten, wie Wandler, DSP, Netzteil usw. in der Waagschale. Selbst scheinbar „banale“ Gründe wie die Baugröße und Verfügbarkeit spielen dabei für einen Serienhersteller eine große Rolle in der Entscheidung.

Meine persönliche Einstellung ist, dass Class A/B und Class A ziemlich ausgereizt sind und ich nicht immer die zum Teil „dramatischen“ Klangunterschiede bei „herkömmlichen“ Verstärkern nachvollziehen kann. Vor allem, wenn Vergleiche innerhalb eines Schaltungskonzeptes bleiben, werden Unterschiede doch massiv übertrieben. Anders sieht es im Bereich der Schaltverstärker aus. Noch vor wenigen Jahren klangen viele Amps dieser Technik „ungewöhnlich“ – vorsichtig formuliert. Aber die Entwicklungen waren rasant und zumindest bei den etablierten Herstellern sind die immer noch vorhandenen Vorbehalte gegenüber der aktuellen Technik völlig grundlos. Wer heute noch die Meinung vertritt, dass Schaltverstärker grundsätzlich hart und spröde sind, keine Basskontrolle haben oder keinen Leisebetrieb können, glaubt wahrscheinlich auch, dass Zitronenfalter Zitronen falten. Mir fiel die Kinnlade auf den Boden, auf welchem Niveau die Platzhirsche bei den Schaltverstärkern aufspielen.

Im Versuch sind zurzeit drei Hersteller und Dominik hat für Vergleiche mal mehr, mal weniger elegant aufgebaute Stereo-Schaltverstärker zur Verfügung. Selbstverständlich wurden die Versuchsträger auch bei unseren Hörvergleichen gehört. Au weia, sind die Dinger gut. Ich muss aber einschränken, dass wir keinen direkten Verstärkervergleich mit einer Pegelanpassung <0,5 dB Unterschied durchführten. Ein Proband war sogar „sehr leise“, so dass wir kräftig am Pre aufdrehen mussten.

Klanglich ließen die drei Versuchsträger absolut nichts anbrennen. Jeder hatte die Bassmembranen unter Kontrolle, die Mitten waren präzise und trotzdem geschmeidig. In den Höhenlagen nervte nichts, kein Anflug von Schärfe oder zittriger Nervensäge. Im Leisebetrieb, der bei den Versuchen im „Juni-Besuch“ sehr häufig vorkam, brach das Klangbild nicht zusammen, blieb blitzsauber und durchhörbar und die Bässe waren klar akzentuiert. Das erinnerte mich sogar an meine alte Accuphase ClassA. Leistung spielt bei Schaltverstärkern sowieso kaum eine Rolle und insgesamt lagen die klanglichen Unterschiede der drei Verstärker im Kleinstbereich – wenn überhaupt. Ich traute mir jedenfalls nicht zu, die Entscheidung zu treffen „da spielt gerade Endstufe xy“. Nicht selten kam die Frage auf: „Welcher Amp spielt denn gerade?“ Betrachtet man dann die Baugröße, muss man tief schlucken.

Für eine evtl. aktive Coax könnte Dominik somit ziemlich entspannt ins „Endstufen-Regal“ greifen, und wir Endverbraucher sollten die klanglichen Unterschiede bei den Top-Produkten der Top-Anbieter nicht dramatisieren. Kleine Veränderungen an der LS-Abstimmung sind wesentlich auffälliger.


Klein aber gewaltig. Ein Schaltverstärker-Modul neuester Bauart mit rund 500 Watt Leistung (in Worten: fünfhundert). Das Bild ist kein Photoshop-Fake. Der Mikro-Kraftprotz passt ganz locker auf eine Hand.


Hier das eingebaute Modul in einen Stereo-Laborverstärker. Im linken Teil das Netzteil mit ungefähr 1200 Watt Leistung! Mittig die beiden Verstärkermodule, rechts die Platinen für den Eingang. Eigentlich nehmen die Anschlüsse den meisten Platz in Anspruch.


Drei Labor-Stereo-Verstärker im Stapel. Auch wenn das eine oder andere Gerät nach einem (Vor)Serienprodukt aussieht.... NEIN, es sind alles Laborprototypen, die einfach nur in ein frei käufliches Fertiggehäuse gesteckt wurden.