Endstufe für Helix

[dumbopop]

Wenn der HB 2 Ohm kann, warum steht dann „min 4 Ohm“ an den Speaker-Ausgängen?

Wenn man sich Datenblätter von ICE anschaut steht da in der Beschreibung bei der 700er was von „bis zu 1000W@2 Ohm“. In den Spezifikationen (Tabelle) findet man aber nur Leistungsangaben bei minimal 4 Ohm. Der 2 Ohm Betrieb wird da nicht spezifiziert. Das verwirrt mich. Ist der mögliche 2 Ohm Betrieb evtl so zu verstehen wie das Overclocking einer CPU? Kann man machen, erhöht die Leistung, verringert aber die Lebensdauer, bzw. erfordert mehr Kühlung?

 

[whitewater]

Ich hab noch weiter gegoogelt. Im deutschsprachigen Internet werden die Begriffe Übersteuerungsreserve und headroom fälschlicherweise gleichgesetzt. Ich denke, headroom habe ich verstanden, Übersteuerungsreserve bleibt mir irgendwie schleierhaft.

Ich denke, die oben verlinkten Teile aus wikipedia sollten eindeutig sein: Übersteuerungsreserve "in der Regel ungenutzt". Aussteuerungsreserve wird üblicherweise genutzt, denn der Nennpegel ist naturgemäß nicht der intendierte Maximalpegel.
Im Bereich der analogen Musikverstärker ist das ohnehin fragwürdig, denn da wird ja bewusst in die Übersteuerung hineingegangen.
Für das worüber wir reden, also den Einsatz digitaler Endstufen sollten Schutzschaltungen (Peak Limiter) verhindern, daß man ins digitale Clipping kommt. Für deren Ansprechen sollte die Übersteuerungsreserve ausgelegt sein.

 

[Bass the Groove]

Ich verstehe es trotz der Wikipedia-Artikel nicht. So wie ich es verstehe, bezieht sich alles auf den Eingangspegel der Endstufe. Wenn der Nennpegel der Eingangsstufe +4 dBu ist, so sollte das Eingangssignal typischerweise diesen Pegel nicht überschreiten. Im Rahmen des Headrooms der Endstufe (sagen wir diese hat 20 dBu Headroom) darf das Eingangssignal nicht über +24 dBU steigen, da die Endstufe sonst zerrt - egal wie stark sie aufgedreht ist. Das ist die Aussteuerungsreserve bzw. Headroom. Unterschiedliche Geräte wie Boxen, Tape oder Radio haben bauartbedingt einen unterschiedlich großen Headroom.

Bedeutet dann Ubersteuerungsreserve, dass ich (solange der Headroom nicht ausgenutzt ist), meine Endstufe weiter aufdrehen kann und lauter machen kann - ich habe eine Reserve in der Endlautstärke (der ungenutzte Dynamikbereich).

ODER: Wenn mein Eingangssignal immer unter -4 dBu bleibt, habe ich einen ungenutzten Dynamikbereich von 8 dBu bis zum Nennpegel von +4 dBu, den ich als Übersteuerungsreserve bereithalte (bevor der Headroom benötigt wird).

 

[E-A-D-G]

Wenn der HB 2 Ohm kann, warum steht dann „min 4 Ohm“ an den Speaker-Ausgängen?

Vielleicht weil der Hersteller etwas Angst hat ein Metal oder Punk Bassist der volle Lotte Zerrsound fährt könne u.U. die Endstufe im Langzeitbetrieb (und im heißen Sommer) überlasten wenn die angeschlossene Boxenimpedanz weniger als 4 Ohm beträgt.

Wenn man sich Datenblätter von ICE anschaut steht da in der Beschreibung bei der 700er was von „bis zu 1000W@2 Ohm“. In den Spezifikationen (Tabelle) findet man aber nur Leistungsangaben bei minimal 4 Ohm. Der 2 Ohm Betrieb wird da nicht spezifiziert. Das verwirrt mich. Ist der mögliche 2 Ohm Betrieb evtl so zu verstehen wie das Overclocking einer CPU? Kann man machen, erhöht die Leistung, verringert aber die Lebensdauer, bzw. erfordert mehr Kühlung?

Müsste man genauer analysieren in wie weit das Kühlkonzept (z.B. mit oder ohne Lüfter, das Gehäuse als potenzieller Bestandteil von Konvektionskühlung) das man drum herum bauen kann die Minimalimpedanz beeinflusst. Oder welche Art von Sprach- Musikprogrammen das Modul in der Praxis vorrangig verstärken soll usw. usw.

Es sind ja allemal nicht alle Verstärker gleich. Trotz vergleichbar hoher Ausgangsleistung baut der eine Hersteller einen Lüfter ein der dauerhaft und laut läuft (hoher Luft Volumenstrom) während der andere sich traut auf Ventilationskühlung "so gut es geht" oder gar komplett zu verzichten.

 

[E-A-D-G]

Ich bin Physiker, aber eben kein Elektrotechniker.

Kein Thema.

Beginnt man mit dem praktischen Anwendungsfall und der ganz normalen Clip-LED bei einem profanen analogen Basspreamp.
Die Praxis sieht zumeist so aus, man dreht den Gain so weit auf bis die Clip-LED sporadisch kurz flackert, und gut ist. Für einen "sauberen Sound" ist gelegentliches Flackern der Clip-LED unerheblich, und so hat es sich in der Praxis bewährt es so zu handhaben.

Die Realität sieht technisch betrachtet allerdings etwas anders aus. Die Clip-LED signalisiert zweifelsfrei, das Signal im Preamp übersteuert sporadisch, der Headroom im Preamp ist aufgebraucht und unten auf null.
Nun kann/könnte man hergehen und mit dem Gain so weit zurückdrehen bis die Clip-LED in jeder Spielsituation z.B. harten Slaps auf B- und E-Saite dunkel bleibt. Um das so hinzubekommen wird man mit dem Gain mindestens um -3dB (eher mehr) zurückdrehen müssen.
Rein hörmäßig hätte man dann folgende Situation, man könnte mit dem Gain (wieder) weiter aufdrehen, weil hörmäßig ja noch "unverzerrte" Reserve vorhanden wäre, ergo Headroom, rein signaltechnisch aber nicht weil "technisch" bereits kein Headroom mehr vorhanden ist!

In der Studiotechnik (z.B. Rundfunkanstalten) hat der "Headroom" eine etwas andere Bedeutung. Ein Kanalzug oder Übertragungskanal wird z.B. auf 0dBu (Line Pegel) normiert, und der zur Verfügung stehende Headroom beschreibt technisch die Peak-Reserve. Dazu muß man wissen, analoge Pegelaussteuerungsinstrumente (VU-Meter) sind (zumeist) mehr schlecht als recht eher träge Instrumente die schnelle Ereignisse (dynamische Peaks) wegschlucken, ergo NICHT zur Anzeige bringen bzw. visualisieren.

Wird ein Bass-Signal (unkomprimiert) z.B. auf 0dBu eingepegelt, dann ist seine "Dynamik" durchaus in der Lage in seinen Peaks Werte zu erreichen die um Größenordnungen +6dB (oder mehr) über die an der Aussteuerung visualisierten 0dBu liegen. Man "sieht" 0dBu, der tatsächliche Pegel in den schnellen kurzen Dynamikspitzen ist aber höher! Und wäre jetzt hier kein "Headroom" vorhanden bezogen auf die "visualisierten" und am Pult eingestellten 0dBu, das Signal würde unweigerlich "verzerrt" wiedergegeben werden.

"Wann muss man damit rechnen, unbewusst zu übersteuern? Immer dann, wenn die Pegelmessung "langsam" ist im Vergleich zu den Signaländerungen. Das war schon im Analogen so − eine amerikanische VU-Anzeige mit 300 ms Integrationszeit ist überhaupt nicht in der Lage, auf Signalspitzen zu reagieren und muss immer mit extremem Headroom genutzt werden. "

Analoge Welt war gestern, heutzutage gilt digitale Signalverarbeitung:
Und dennoch, auch in der digitalen Welt der hat der "Headroom" seine wichtige Bedeutung beibehalten:

Headroom und Aussteuerungsreserve - ein häufiges Missverständnis EBU 0 dBFS -9 dBFS 0 dB -9dB full scale 10 ms attack time Einschwingzeit - sengpielaudio Sengpiel Berlin

Das Thema Headroom und Aussteuerungsreserve - ein häufiges Missverständnis EBU 0 dBFS -9 dBFS 0 dB -9dB full scale 10 ms attack time Einschwingzeit - sengpielaudio Eberhard Sengpiel

sengpielaudio.com

am Rande damit zu tun, was ist "Headroom" haben dann noch so Geschichten wie die Messung von "Loudness" und der "Loudness" War" der vor etlichen Jahren durch die (privaten) Rundfunkanstalten geisterte im Kampf um den 1.Platz wer ist der lauteste Radiosender in der Branche.

https://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_2010-Q3_loudness_Camerer.pdf

Tja, und ganz zum Schluß kann (und muß) man die "Sinnhaftigkeit" einer jeden dB(A) Messung hinterfragen (gemittelter RMS), weil die dB(A) hervorragend geeignet ist akustischen "Headroom" regelrecht zu unterschlagen!
Es gibt zur dB(A) sehr gute Alternativen, z.B. EBU R-128 Methodik zur Ermittlung von Lautheit welche transiente dynamische Ereignisse und kurzzeitige Pegelsprünge sehr viel "pragmatischer" und deutlicher im gemessenen "Lautstärkepegel" einbindet und wertmäßig erfasst.

 

[Stratitis]

Das ICE-Modul gerät bei 2 Ohm-Betrieb in die Strombegrenzung und dort sind dann maximal auch nur 800 W möglich. Bei 2,7 Ohm kann man das theoretische Maximum von 1000W rausholen. Bei 4 Ohm sind es dann nur maximal wieder 800W, weil dann die Spannungs-Rails erreicht werden. In beiden Fällen würde das Signal so begrenzt, wie es ein Eisenschwein auch tun würde.

Das ganze Thema Headroom gilt eigentlich nicht für Endstufen. Würde ich da die üblichen 10dB Headroom ansetzen, wie es bei Mischpulten etc. so normal ist, dann würde die Endstufe ein Dauersignal von 80W statt 800W liefern. Der Rest ist Headroom. Ist aber auch reale Sache. Wer mal versucht, mit einer 1000W-Endstufe einen amerikanischen 110V-Toaster warm zu bekommen, wird sich wundern, dass der mit einem normalen Musiksignal oder auch E-Bass, wenn er nicht gerade voll verzerrt und voll ausgesteuert ist, das Ding kaum warmbekommt. Selbst Brüllradiosender haben einen Average RMS-Wert um die -12 bis -10dB, was ja schon als totkomprimiert und ätzend empfunden wird. Wer meint, dass ein 300W-Amp schlapp klingt und mndestens 1000W braucht, der sollte vielleicht mal einen Peaklimiter vor der Endstufe ausprobieren und man wundert sich, wie laut die Dinger sein können. Wer im Bandmix zu leise ist, wird auch mit der 3-fachen Ampleistung nicht glücklich. Ein geschicktes EQing und Dynamikbearbeitung wirken da viel mehr Wunder. Der HX.Stomp ist ja zu alledem in der Lage. Mit dem HB800 ist das Ding eine absolute Macht und selbst mein kleiner 300W-Eich-Combo wird mit der richtigen Einstellung zu einem Monster.

 

[E-A-D-G]

Das ganze Thema Headroom gilt eigentlich nicht für Endstufen. Würde ich da die üblichen 10dB Headroom ansetzen, wie es bei Mischpulten etc. so normal ist, dann würde die Endstufe ein Dauersignal von 80W statt 800W liefern. Der Rest ist Headroom.

wobei bei einem Mischpult ein Teil des zur Verfügung stehenden Headroom ja tatsächlich verballert wird wenn der Pegel auf 0dBu (0,775 Vrms) eingestellt ist. Wie viel an Headroom "weggefressen" wird bei Pegel 0 dBu, es hängt von der Beschaffenheit des Signals an sich ab.

Oder man macht die ganze Betrachtung anders herum:

Wer mal versucht, mit einer 1000W-Endstufe einen amerikanischen 110V-Toaster warm zu bekommen, wird sich wundern, dass der mit einem normalen Musiksignal oder auch E-Bass, wenn er nicht gerade voll verzerrt und voll ausgesteuert ist, das Ding kaum warmbekommt.

Man definiert die 1000 Watt des Toasterverstärkers als Leistungs Nullpegel mit:
0 dB-Toaster = 1000 Wrms

Und wenn der 1000 Wrms Toasterverstärker klanglich bereits kotzt, weil der Headroom längst verbraten ist, es kommen trotzdem kaum mehr als 200 Watt (rms) beim Toaster an, und er wird gerade mal handwarm.
Der Toaster würde einen Toaster Leistungspegel von
-7 dB-Toaster
erhalten, und der (ehrliche) Toasterverstärker der den Toaster befeuert dabei aber trotzdem am Leistungslimit 0dB-Toaster spielen (müssen).

 

[dumbopop]

Vielleicht weil der Hersteller etwas Angst hat ein Metal oder Punk Bassist der volle Lotte Zerrsound fährt könne u.U. die Endstufe im Langzeitbetrieb überlasten wenn die angeschlossene Boxenimpedanz weniger als 4 Ohm beträgt.


Müsste man genauer analysieren in wie weit das Kühlkonzept (z.B. mit oder ohne Lüfter, das Gehäuse als potenzieller Bestandteil von Konvektionskühlung) das man drum herum bauen kann die Minimalimpedanz beeinflusst. Oder welche Art von Musikprogramm das Modul in der Praxis vorrangig verstärken soll usw. usw.

Es sind ja allemal nicht alle Verstärker gleich. Trotz vergleichbar hoher Ausgangsleistung baut der eine Hersteller einen Lüfter ein der dauerhaft und laut läuft (hoher Luft Volumenstrom) während der andere sich traut auf Ventilationskühlung "so gut es geht" oder gar komplett zu verzichten.

Warum sollte HB Angst vor Überlastung haben, wenn die Endstufe doch für 2 Ohm ausgelegt ist? Bzw. warum haben Mesa, Glock usw. dann keine Angst? Die hätten doch eher einen Ruf zu verlieren, wenn deren Kandidaten regelmäßig aussteigen würden.

Vielleicht tatsächlich wegen unterschiedlicher Kühlkonzepte? Auffällig ist ja, dass der HB den deutlich teureren Mitbewerbern eins voraus hat: Der Lüfter läuft im Normalbetrieb vorbildlich leise, fast unhörbar. Das wird sicher nicht daran liegen, dass HB bessere Lüfter verbaut, sondern dass weniger gekühlt wird. Bei Mesa usw. ist der 2 Ohm-Betrieb zudem schaltbar. Da werden dann auch nicht 1000W angegeben, sondern auch nur 800W, wie im 4 Ohm-Betrieb. Bedeutet vermutlich zusätzlichen Schaltungsaufwand und Reserven, damit man nicht die volle Leistung rausholen kann? @Stratitis hat das ja angedeutet. Und warum muss man die 2Ohm-Anpassung schalten, wenn die ICE das doch grundsätzlich kann?

Hat HB evtl. verstanden, dass der Lüfter ein wichtiges Verkaufsargument ist und hat beim Kühlungskonzept zu Lasten des Niederohmbetriebs "auf Kante genäht"?

Warum kauft man den HB? Weil er zu einem Hammerpreis die sonst deutlich teureren Amps vorbehaltene ICE drin hat und dazu noch superleise läuft. Viele machen heute ihren Sound mit externen Preamps. Ich nutze den HB als reine Endstufe. Wenn ich also die Wahl hab zwischen Mesa WD800+ (1500,-) und Subway+ Preamp (450,-) + HB (350,-), scheint Mesas Vollverstärker jedenfalls maßlos überteuert. 700,- mehr als der Mesa Preamp + externer ICE. Das muss mir einer erklären. Oder was übersehe ich da?

 

[E-A-D-G]

Warum sollte HB Angst vor Überlastung haben, wenn die Endstufe doch für 2 Ohm ausgelegt ist? Bzw. warum haben Mesa, Glock usw. dann keine Angst? Die hätten doch eher einen Ruf zu verlieren, wenn deren Kandidaten regelmäßig aussteigen würden.

Warum und wieso, man müsste im Detail nachschauen.
Bei Röhrenendstufen scheiden sich auch die Geister drüber ob bei einer Push Pull Class AB Endstufe der verbotene Bereich der Anodenverlustleistung (dynamisch) durchlaufen werden darf oder ob nicht. Die einen bauen so, auf 100% Nummer sicher, und die anderen bauen anders und lassen es zu dass die Lastkennlinie den "verbotenen" Bereich deutlich durchquert in welchem die zulässige Anodenverlustleistung überschritten wird.

 

[Stratitis]

Im Gegensatz zu meinem Eich hat der HB800 ein zusätzliches Kühlblech drauf. Selbst im harten Betrieb wird das Blech maximal handwarm. Ich weiss nicht, ob Mesa und Co. zusätzliche Wärmeableitbleche verbaut haben.

 

[E-A-D-G]

Warum sollte HB Angst vor Überlastung haben, wenn die Endstufe doch für 2 Ohm ausgelegt ist?

Im Datenblatt findet man Angaben für den maximalen Strom und die Ausgangsspannung die das Modul kann, und daraus resultierend eine Mindestimpedanz von 2,5 Ohm bei 1140 Watt Ausgangsleistung.

Diese 1140 Watt wird das Modul aber nicht dauerhaft (continuous) bringen können.
Zum einem

weil die die entstehende Verlustleistung im Modul theoretisch zu hoch werden könnte, insbesondere wenn an 110 VAC betrieben, zum anderem weil die max. Ausgangsspannung 76 Vp nur für 300 ms aufrecht erhalten werden kann (Burst).

Würde ich das Modul für mich irgendwo irgendwie verwenden wollen, z.B. für den E-Bass, ich würde grob 1/4 bis 1/3 Duty Cycle veranschlagen wollen (reicht für alle Lebenslagen nebst Worst Case Szenario) und daraus die minimale Impedanz rechnen die man im Bedarfsfall ran hängen kann.