Meßwerte und Hörtest zum Thema DC-Offset und Netzfilter

[cdbastler 0]

Hi nochmal

 

ich hab heute ein paar Messungen gemacht.

 

Mein DC-Netzfilter besteht mittlerweile aus rund 20.000 µF als Serienkapazität (2 Elkopacks à 40.000 µF antiseriell geschaltet, mit Falschpol-Kurzschlußdiode parallel zu jedem Pack) und einem 400 V / 10 µF Motorkondensator über alles gebrückt. 4 Pärchen antiparallele Dioden in Reihe ergeben eine DC-Begrenzung für das gesamte Filter auf ca. 3 Volt.

 

Beim Normalbetrieb der Hörkette ist über das Filter mit einem Analoggerät kein AC-Verlust meßbar.

Erst mit einem 1.000 Watt-Fön dahinter (volle Leistung) steigt der Spannungsverlust durch das Filter auf ca. 1 Volt AC.

 

Beispiele zu Größenordnungen „alltäglicher“ Offsets:

Besagter Fön auf halber Leistung verursacht ein DC-Offset von ca. 2 Volt. Wird der Fön in unserem Badezimmer betrieben, so ist bei der Stereoanlage noch ein Offset von ca. 0,5 Volt meßbar.

Gemessen habe ich mit dem Analoggerät hinter einem Tiefpaß aus 68 kOhm / 1 Watt und 12 µF Folie zwischen Phase und Nullleiter.

 

Das Filter gleicht jedes Offset völlig aus. Interessant ist ein „Nachschwingen“ der Kombination aus Filter und meiner Stereoanlage (Hauptverbraucher: 160 Watt-Vollverstärker, CDP, Subwoofermodul) beim Ein-und Ausschalten des Föns mit einer Frequenz von etwa 1 Hz und einer Anfangs-Amplitude in Höhe des halben DC-Offsets über 1 volle Periode, bis sich das Offset wieder auf Null einpendelt.

Zusammen mit dem AC-Verlust nahe Null bei annähernd Live-Lautstärken deutet das IMO darauf hin, daß die wirksame Filterkapazität von 20.000 µF für meine Kette „überreichlich“ dimensioniert ist.

 

„Objektive“ Wirkungen von Netz-Offsets in einem Subwoofermodul mit 160 VA Ringkerntrafo, Primärwiderstand ca. 10 Ohm, Ladekapazität 2 x 20.000 µF (symmetrisch):

Schon 0,5 Volt DC-Offset lassen den Trafo deutlich lauter und „härter“ brummen als ohne Offset.

Ohne Ansteuerung des Verstärkers beträgt die Sägezahnspannung an den Lade-Elkos 0,1 Volt ss .

Bei ca. 2 Volt netzseitigem DC-Offset (durch besagten Fön provoziert) entsteht eine erhebliche Unsymmetrie der Sägezahnspannung: Jeder 2. Lade-Stromstoß verkümmert auf 0,05 Volt, die anderen wachsen auf 0,15 Volt an.

Mit vorgeschaltetem DC-Filter ist praktisch kein Einfluß des Föns mehr erkennbar.

 

Zum schnellen gehörmäßigen Vergleich habe ich das Filter per Schalter überbrückbar gemacht.

Auswirkungen in meiner Kette bei ca. 0,5 Volt DC-Offset (Föhn läuft im Bad):

Beim Aktivieren des Filters wird das Klangbild etwas offener und besser strukturiert. Eine subtile Rauhigkeit verschwindet aus der ganzen Wiedergabe, Stimmen und Instrumente erscheinen ein Stückchen natürlicher und glaubhafter.

 

Seltsamerweise wirkt das Filter gehörmäßig kaum weniger, wenn der Fön ausgeschaltet ist und das Analoggerät kein DC-Offset anzeigt.

Voodoo? Für die Techniker gewiß, zumal ich keinen Blindtest gemacht habe

 

Aber egal, der Versuch hat mich an Material nix gekostet, also bleibt das Teil in meiner Kette und bringt mir künftig etwas mehr Freude beim Musikhören :-)

 

Gruß Ulf

 

[Witte 0]

Hi Ulf,

 

zunächst schön, daß es ihn noch gibt: den Forumisten, der einfach mal testet, anstatt mit Halbwissen gegen etwas zu reden. Ich kann Deine Meßwerte nur bestätigen, die klanglichen Verbesserungen ebenso.

 

Aber Du schreibst:

Mein DC-Netzfilter besteht mittlerweile aus rund 20.000 µF als Serienkapazität (2 Elkopacks à 40.000 µF antiseriell geschaltet, mit Falschpol-Kurzschlußdiode parallel zu jedem Pack) und einem 400 V / 10 µF Motorkondensator über alles gebrückt. 4 Pärchen antiparallele Dioden in Reihe ergeben eine DC-Begrenzung für das gesamte Filter auf ca. 3 Volt.

 

Das verstehe ich nicht! Hast Du eine Hochpass-C-Batterie mit parallelen Schutzdioden in REIHE mit 2x2 Dioden geschaltet!? So muß man Deine Beschreibung verstehen. Das wäre ein C-Tiefpass mit 1,4V-DC-Filter in Reihe ohne C´s parallel!!!???

Technisch sinnvoll verstanden hätte ich: 2x2Dioden parallel zur C-Batterie - also ohne Tiefpaß, der Impulse unnötig glättet, un mit max. 1,4V DC. Was hast Du genau gemacht?

 

Und wenn schon Tiefpass: ideal wird es mit schnellem Bypass-C, etwa 0,1my Wima oder so (der fehlte doch bei Dir noch, oder?).

 

Gruß

 

Klaus

 

PS: ´nen Fön is´n dolles Spielzeug, gel! Und das Hausnetz als Spannungsteiler ertestet man so auch nicht alle Tage...

 

[rosi 0]

hallo ulf,

an so´n netzfilter hätte ich interesse, da ich die erfahrung gemacht habe, dass insbesondere am wochenende bzw. abends mein amp wesentich "sauberer" und "kraftvoller" klingt. da ich mir sowieso mal ne gute steckdosenleiste bauen wollte, könnte ich so´n filter direkt mit einbauen. wie sieht das eingentlich aus, wenn über das strom-netz daten transportiert werden? sind dann noch grössere hf störungen bzw. verzerrungen vorhanden? eigentlich ist doch eine spule (trafo primärseite) schon ein tiefpass. muss man bei deinem netzfilter noch die phasenverschiebeung (blindleistung) bei voll-last berechnen, um die richtige kapazität zu wählen? und wenn ich das richtig werstanden haben, dienen die dioden doch zur unterdrückung des dc-offset´s, beseutet doch, dass im schlimmsten fall keine symetrischer spannungskurvenverlauf mehr vorhanden ist, verschiebung des "null"durchgangs.

 

[cdbastler 0]

Hi Klaus

 

>Das verstehe ich nicht! Hast Du

>eine Hochpass-C-Batterie mit parallelen Schutzdioden

>in REIHE mit 2x2 Dioden

>geschaltet!?

 

Hm, hier mal die vereinfachten Bauschritte:

 

1 Elko von 40.000 µF mit einer parallelen Diode versehen, die Falschpolungen oberhalb 0,7 Volt kurzschließt (Kathode an Elko +).

 

Das Ganze 2mal antiseriell in Reihe schalten, bei mir liegen die Elko - aneinander. Das gibt eine wirksame Längskapazität von Elko / 2.

 

Diese Reihenschaltung wird gebrückt mit 1 Folie.

 

Parallel zu allem liegt nicht 1 antiparalleles Diodenpärchen, sondern eine Reihenschaltung von 4 solcher Pärchen.

 

Und statt je 1 Elko von 40.000 µF hab ich eben viele kleine parallelgeschaltet.

 

Ich hab mal ein schematisches bmp dazu gemacht, weiß aber nicht, wie ich es hier reinstellen kann :-(

 

Gruß Ulf

 

[cdbastler 0]

>hallo Rosi

 

>wie sieht das eingentlich

>aus, wenn über das strom-netz

>daten transportiert werden? sind dann

>noch grössere hf störungen bzw.

>verzerrungen vorhanden?

 

Vermutlich ja. Mein Gegenmittel dazu kannst Du nachlesen unter

 

http://217.175.238.6/forum/AMForumID17/644.html

 

 

>eigentlich ist doch

>eine spule (trafo primärseite) schon

>ein tiefpass. muss man bei

>deinem netzfilter noch die phasenverschiebeung

>(blindleistung) bei voll-last berechnen, um

>die richtige kapazität zu wählen?

 

Theoretisch wohl ja.

Praktisch hängt von der Größe der Kondensatoren (und dem augeblicklichen Leistungsbedarf) der Netzspannungsverlust bis zum Amp ab. Je mehr Leistung und weniger µF, desto mehr Spannung geht über die Cs verloren.

Da bei 1000 Watt für nen Fön an 20.000 µF nur ca. 1 Volt AC verlorengeht, würde ich mal sagen, das reicht für alle "normalen" HiFi-Anwendungsfälle.

 

>und wenn ich das richtig

>werstanden haben, dienen die dioden

>doch zur unterdrückung des dc-offset´s,

 

Nein, meine Dioden dienen

1. der Verhinderung von Elko-Falschpolungen über 0,7 Volt

2. der Begrenzung der Spannungsverlustes durch das Filter: meine 4er Kette antiparalleler Dioden leitet oberhalb ca. 3 Volt, d.h. mehr Spannung kann in dem Filter nicht "hängenbleiben".

Dadurch schlagen Offsets größer als 3 Volt wieder durch, aber nur mit dem jeweiligen Anteil über 3 Volt.

 

Nimmt man nur 1 Diodenpärchen, hält das Filter nur ca. 0,7 V Offset zurück und ist mit nem Fön an der gleichen Dose schon überfordert (je nach Querschnitt der Hausinstallation).

 

Gruß Ulf

 

 

[Witte 0]

Hi Ulf,

 

jetzt habe ich es verstanden... Die Diode am jeweils antiseriellen Elko zum Ruhig schlafen können. Gute Idee.

 

Die Idee mit 1,4 anstatt 0,7V ist auch gut - erreicht man doch die 0,7V manchmal leicht.

 

Wenn Du noch keine kleine, schnelle Folie parallel hast, teste es mal, bringt wirklich viel.

 

Bastlergrüße

 

Klaus

 

[Uwe M 0]

Hi Ulf,

 

>Seltsamerweise wirkt das Filter gehörmäßig kaum

>weniger, wenn der Fön ausgeschaltet

>ist und das Analoggerät kein

>DC-Offset anzeigt.

>Voodoo? Für die Techniker gewiß, zumal

>ich keinen Blindtest gemacht habe

 

Warum denn? Du bist der sache meßtechnisch auf den Grund gegangen, hast Ansätze für potentielle Störungen entdeckt und was den Klangeinfluß angeht keine Wunderdinge versprochen.

 

Ich fand den Beitrag hochinteressant!

 

Respekt,

 

Uwe (Techniker?)

 

[Milli 0]

Hi Ulf,

 

>>Seltsamerweise wirkt das Filter gehörmäßig kaum weniger, wenn der Fön ausgeschaltet ist und das Analoggerät kein DC-Offset anzeigt.Voodoo? Für die Techniker gewiß, zumal ich keinen Blindtest gemacht habe <<

 

Bisher ist nicht erwiesen, dass tatsächlich die DC Unterdrückung für die klanglichen Auswirkungen verantwortlich ist. Zumindest ist Deine Beobachtung ein Indiz in die Richtung, dass es doch noch andere Effekte mit dieser Schaltung geben könnte ( ich gehe mal davon aus, dass das Gehörte richtig ist, weil Deine Erwartungshaltung ja eigentlich in die andere Richtung differierte ).

Ich wüsste nur gerne, was noch außer DC gefiltert werden könnte.

 

Gruß

Milli

 

 

[cdbastler 0]

Hi Klaus

 

>Die Idee mit 1,4 anstatt 0,7V

>ist auch gut - erreicht

>man doch die 0,7V manchmal

>leicht.

 

Ich hab 4 antiparallele Diodenpärchen eingesetzt. Bei ca. 1 A DC durchs Filter hält es damit immer noch rund 3 Volt Offset zurück.

 

Das hab ich mir gegönnt, weil schon ein lumpiger Fön 2 Volt Offset macht

. . . und außerdem sind ja die Elkos gegen Falschpolung über 0,7 V geschützt.

 

 

Gruß Ulf

 

[cdbastler 0]

Hi Uwe

 

>Voodoo? Für die Techniker gewiß, zumal

>ich keinen Blindtest gemacht habe

 

>Du bist der sache

>meßtechnisch auf den Grund gegangen,

>hast Ansätze für potentielle Störungen

>entdeckt und was den Klangeinfluß

>angeht keine Wunderdinge versprochen.

 

Mit die Techniker meinte ich eher solche, die das Ganze solange als Humbug abtun, wie keine schlüssiger Zusammenhang zwischen dem Ende meiner Messungen (Sägezahnverlauf an den Lade-Elkos) und meßbaren(!) Änderungen des NF-Nutzsignals dargelegt wird.

 

Daher erscheint mir Dein Titel im Klammern

 

>Uwe (Techniker?)

 

schon ok

 

 

Gruß Ulf