Lasst uns mal ein bisschen messen.... (GM50 unter der Lupe)

[Pacosipulami]

Also liebe Freunde

Um ein bisschen mehr über das Matrix GM50-Modul zu erfahren, hab ich es mal durch mein Mess-Setup laufen lassen.

Testequipment:

2 x 1500W @ 8Ohm Lastwiderstands-Array (lüftergekühlt) mit 1:10 Tastsonden-Ausgang (um direkt mein Oszilloskop anzusteuern)
Tektronix TDS-220 100MHZ 2-Kanal Speicher-Oszilloskop
Fluke 87 True RMS Multimeter
Neutrik Minirator Mk1 Generator (ge-eicht)

Herstellerangaben:

250W @ 8Ohm

Gemessen bei 1kHz Sinus am Eingang mit 0dBu bzw. 0.775V eff Signalspannung

169W @ 8Ohm, Sinus wird noch sauber ausgelenkt
238W @ 8Ohm, Halbwelle clippt
331W @ 8Ohm, extremes Clipping - bei +6dBu am Eingang

Die Leistungen verhalten sich bei niedrigeren Lasten (4Ohm) nahezu linear umgekehrt proportional! Sehr gut!

Amp-Gain total: 36.38dB - Eingang zu Ausgang bei voll aufgedrehtem Volumenregler, sprich zb. bei Input 315mV (ca. -10dBV) eff, Ausgang 20.78V eff.

(eff = effektiv!)

Formel dazu 20x log (Output-Signal-Spannung/Input-Signal-Spannung) = Amp Gain


Nach Amp-Gain 36.38 müsste bei der Nominalspannung 0.775V eff (sprich 0dBu) am Eingang, ganze 51.12V eff Signalspannung am Ausgang zu messen sein. Das geht aber nicht, da der Amp maximal 36.3V eff. unverzerrt kann! 51.5 V sind zu messen, wenn ich am Eingang +6dBu Signal reinschicke (dann clippt das Ausgangssignal aber extrem stark). Damit ein normales Sinus-Signal bei maximal voll aufgedrehtem Volumenregler noch sauber ausgelenkt wird, darf demnach der Eingangspegel von -3dBu oder 0.55V eff Signalspannung nicht überschritten werden. Das heisst - bei normalem Sinus-Dauersignal. Kein Musiksignal hat Sinus-Dauersignal, der Crest-Faktor von Musik ist höher als von einem Sinus-Dauersignal - da beträgt er 1.41 oder 3dB. Was heisst das nun für uns Musiker? eigentlich nur, dass uns der Spitzenwert interessiert - der Effektivpegel liegt nämlich tiefer je grösser der CrestFaktor, da ja der Spitzenpegel bei einer Endstufe durch deren Maximalauslenkung durch dessen Sekundärspannungsversorgung gegeben ist, der kann nicht noch grösser werden. Heisst - wir müssen im AxeFx dafür sorgen damit der Crest-Faktor des Gitarrensignals kleiner wird und den FRFR Monitor bzw. dessen Endstufe gleichermassen so aussteuern, damit sie nicht clippt!

. Normales Musiksignal hat einen Headroom von 20dB - bei Gitarrensignal kommt es noch auf dessen Signalform an - und hier sind wir vielleicht bei ca. bei 8 - 10dB. So gesehen darf das Eingangssignal nie und nimmer Nominalpegel von 0dBu erreichen um bei vollaufgedrehtem Amp noch ohne Clipping ausgelenkt zu werden.

Die 70% Regel

Bei Endstufen, welche ohne Systemcontroller betrieben werden, gibt es in der PA-Welt die sogenannte 70% Regel. Man dreht die Volumenregler an den Endstufen auf ca. 70% dessen Regelweges (das ist ca. 1 Uhr wenn man ein normales Potentiometer mit 270 Grad Regelweg nimmt), um so auch kräftigere Pegel noch einigermassen sauber auszulenken. Das Problem an der Sache ist ja, dass sich Schwingspulen in den Lautsprecher bei hartem Clipping wie dies eine Transistor-Endstufe halt eben macht, stark erwärmen und sich auf dessen Spulenträger Luftblasen bilden können, die wiederum die Schwingspule mit dem Magneten touchieren lassen, was zum raschen Tod des Lautsprechers führen kann. Die lässt sich verhindern, indem man die Endstufen entweder mit speziellem Systemkontroller (zb. mit Thermo-Limiter - einen zeitlich und pegelbasierten Algorithmus-gesteuerten Limiter) laufen lässt, oder die Endstufe bzw. deren Volumenregel auf den Schätzwert von 70% einstellt. An diesem Punkt leistet das GM50 Modul bei 0dBu Eingangspegel übrigens exakt 169W @ 8 Ohm - verzerrungsfrei - alles darüber geht ins Clipping!
Ein netter Beweis für die Wirkung der 70% Regel.

Dies ist die Basis für unsere weitere Forschungsarbeit, wie die Q12a angefahren werden darf, damit sie das Signal nicht limitiert. Mir geht es hierbei nicht darum die Messangaben des Herstellers auf den Kopf zu stellen, sondern die Sache mal von der Praxis anzugehen

more to come

Gruss
Pacosipulami

 

[axefx]

Ja, äääh .... schön, ich hoffe, da kommt dann irgendwann noch die Übersetzung für die Praktiker Muss ich mir morgen nochmal in Ruhe durchlesen wir wollen ja: Volles auslenken bei null Verzerrung, richtig? Brauchen wir also ne richtline wohnin mit den Reglern:

- 70% Matrix aufdrehen (Regler an der Doppel GM50 = GT1000?!)
- Irgendeine Richtschnur, wie wir die digitale Lautheit im Axe-Fx plus analogen Outputregler plus welcher benutzter Ausgang einzustellen wäre ? Vielleicht ein "testpreset" mit durchgemessener Lautheit zum heranziehen für die eigenen Presets?

Erst einmal Danke für deine Mühen Paco!

 

[Pacosipulami]

Klar - ich hab meinen NTI Messkoffer mit (bin auf dem Nachhauseweg) und werde am Wochenende mir den Ausgang des AxeFx vornehmen

 

[Pacosipulami]

Obschon ich eigentlich beim FAS-Forum nicht mehr gross mitwirken will -dennoch eine Anmerkung bezüglich Röhren vs. Transistor Leistungsangaben. http://forum.fractalaudio.com/amps-cabs/78158-matrix-gt-1000-fx-gt-1600-fx-matrix-gt-1600-fx-too-powerful.html#post953258

 

[Pacosipulami]

ich hoffe, da kommt dann irgendwann noch die Übersetzung für die Praktiker

Genau das!

Wir wollen volles Auslenken bei null Verzerung.
Wir wollen wissen wohin mit den Reglern maximal
Wir wollen wissen was Gitarrensignale in Röhrenverstärkern tun (und wieso man sie lauter empfindet als bei Transistorverstärker)
Wir wollen die Röhrenkompression genauer untersuchen
Wir erstellen ein Testpreset oder besser - wir basteln uns ein Tool um unsere Presets testen zu können

Am Ende sollen wir alle schlau sein dürfen - auch der Hersteller (der ab einem bestimmten Punkt dann sicher gerne mitliest). Ich will den Hersteller nicht in seinen Behauptungen widerlegen sonder dem Benutzer die Tools erklären, die ihm seine Kiste besser verstehen und anwenden helfen.

Ich habe das auch in meinem beruflichen Alltag stets betont, dass meine Equipment-Tests stets einen positiven Charakter haben auch wenn dies manchmal auf den ersten Blick nicht so aussieht (ich kann vermeintliche Fehlkonstruktionen dann auch gleich in Grund und Boden versenken, wenn es sein müsste - aber es muss oft nicht sein). Leider haben das viele Verkäufer nicht wirklich verstanden bzw. nicht gemerkt was ich damit genau bezwecke - wie ich später heraus bekam, fehlte es da oft an Basiswissen, welches zuerst aufgebaut werden muss, damit man mich erst versteht. Das machen wir hier.....

Leistungs- und Lautheitsempfinden ist einer der ältesten Zöpfe im Audio-Bereich, welche endlich abgeschnitten werden sollten. Denn damit tun sich auch viele Hersteller schwer......und fördern indirekt im Internet weitere Legendenbildung, welche niemandem etwas bringt - am allerwenigsten dem Anwender selbst.

 

[DADA]

Paco,

Wann gehst du weiter? Und sollte ich mein GT1000FX aufmachen und tunen Ich hab mir schon ein Lotkolb gekauft!

 

[Pacosipulami]

Kein Lötkolben nötig......

Nun was wir ja nun wissen ist:

Unverzerrt max. Output bei Sinus-Signal (Crest Faktor 3dB) = 169W @ 8Ohm, heisst 51.5V Peak am Ausgang - diese Spannung kann nie grösser werden, sie ist der Massstab wenn wir Musik- oder Gitarrensignale vergleichen. Alles was darüber hinausgeht clippt - das wollen wir nicht. Und somit ist auch etwas weiteres klar. Wenn Musik einen grösseren Crestfaktor hat als ein Sinussignal, kann bei einer fixen maximalen Peakspannung am Ausgang ja nur noch deren Mittelwert kleiner sein. Zur Repetition hier: Crest-Faktor = Verhältnis zwischen Peak und Mittelwert

Röhrenverstärker werden ja auch nur deshalb lauter empfunden weil deren Peak-Signale beim Clipping komprimiert werden, so gesehen verringert sich dabei der Crest-Faktor. Ein Transistorverstärker hingegen darf nicht clippen, tut er es doch klingt das Resultat meist nicht schön.

Was nun? Phasenumkehr/Kathodyn -Röhrenstufe wie im Koch Amp einbauen um dieses Verhalten zu simulieren bevor das Signal linear verstärkt wird?

Dieses Verhalten? Ja - denn eigentlich wollen wir ja nur eines - die Peaks so komprimieren wie dies jeder Röhrenamp tut und dann das Resultat linear bis an die Grenze des Möglichen pushen. Diese Grenze haben wir oben mittels meiner Messung definiert. Nun geht es um die dynamische Kompression. Braucht es dazu wirklich eine Röhre? Ich denke nicht....denn dafür wäre ja das AxeFx gedacht Und hier kommt der Clou an der Sache - alsbald klar ist, welchen Pegel wir maximal aus dem AxeFx hinaus an die Q12a schicken dürfen ohne deren Limit zu erreichen, haben wir effektiv das Maximum unserer Möglichkeiten erreicht, danach ist es nur noch der Spieler, die Einstellung des Amps und die Gitarre......der Rest ist entmystifiziert

Gruss
Pacosipulami

 

[axefx]

Ja, das bekomme ich so einigermassen mit-gedacht. Ich gebe das nochmal verinfacht in Markus-Spache wieder, wie ich es verstanden habe:

1) Die maximale Peak-Lautheit bei vollem Auslenkungsvermögen ohne verzerrung ist ermittelt.
2) Die minimale Lautstärke ist 0
3) Alles dazwischen ist nun Spielraum für a) Die "Lautheit" die ich vom Axe-Fx an den Amp abgeben darf verknüpft mit b) den Möglichkeiten die dynamische/komprimierende Simulation der Axe-Fx Röhrendendstufen Simulation.

Bedeutet:
Angenommen das Dynamik- und Kompressionsverhalten der realen Röhrenendstufe ist im Axe-Fx 1:1 digital nachgearbeitet und somit äquivalent (und wir gehen davon aus, das eben genau das so möglich ist), wird dieses Verhalten, wiedergegeben durch die Matrix, solange dem Vergleich des realen Counterparts der echten Röhrenendstufe standhalten, solange ich mich mit Punkt a) und b) nicht aus dem Leistungsrahmen, den die Matrix abbilden kann, bewege.

Und der Plan wäre jetzt für einfache Benutzer Regeln und Parameter bereitzuhalten, die diese versichert, sich innerhalb dieses Spielraums, den die Matrix bereit hält, zu bewegen?!

So ungefähr? Wäre dem so, müsste mich spätestens Paco auf dem Axe Fest dazu bringen können ein breites grinsen ins Gesicht zu zaubern, weil er mir den "Bang" aus den Geräten holt. Oder aber der "Bang" hat eben auch was mit der Interaktion Lautsprecher / Endstufe zu tun, was das Axe physikalischer Weise her nicht automatisch abbilen kann, da das Axe den Speaker nicht "sehen" kann.

Bin gespannt, wie es weiter geht ...

 

[Pacosipulami]

Testsetup 2:

Sinus-Generator Synthblock 1kHz Sinus bei 0.0dB Level und 100% Mix bei vollaufgerissenem Output 1 Regler = -0.27dBu
Den Synthblock Level kann ich bis 17.1dB hochdrehen - darüber clippt es! Heisst - Am Ausgang des AxeFx können höchstens +16.8 - 16.9dBu (17.1 - 0.27) ausgegeben werden.

more to come....


Gruss
Pacosipulami

 

[DADA]

Oder aber der "Bang" hat eben auch was mit der Interaktion Lautsprecher / Endstufe zu tun, was das Axe physikalischer Weise her nicht automatisch abbilen kann, da das Axe den Speaker nicht "sehen" kann.

Genau, Paco hatt schon oft erklahrt dass der Negative feedback ein wichtiges unterteil is fur das uns so erwunschte Dynamische verhalten. Und weil den AFX den Lautsprecher nicht sehen kann, und damit den Treiber NICHT Dynamisch ansteueren kann sollte ein anderes Teil in die Kette das versorgen. Die frage ist dann welche Teilen im ein tube amp/Treiber verantwordlich sind fur dieses verhalten. Und welche Teile hinter ein AFX, und dessen einstellungen, brauch ich um dieses Ziel im buhnenaufstellung zu erreichen?

Und Paco... Danke fur dein erklahrende arbeit!

 

[Pacosipulami]

Dazu werde ich heute oder morgen Abend mal bisschen an einem Röhrenverstärker messen - als Kandidaten hab ich dazu einen ENGL E840/50 und einen Cornell Plexi 45/50 (beides aktuelle Sorgenkinder in meiner Reparaturwerkstatt) auserkoren.....

Ich will eben nicht irgendetwas behaupten, ich will erklären, aufzeigen und .....helfen!

lg
Pacosipulami

 

[DADA]

Paco,

Deine Hilfe und Erklaerungen sind auch hier sehr Welcome! Und gut das du auch 2 echte Rohrenverstarker dazu mitnehmst.
Bin auch noch immer Neugierig nach dem Fryette LXII. Falls der im meinem leben noch existieren wird

 

[Pacosipulami]

Also....ENGL E840/50 befeuert mit 1kHz Sinus:

Maximal-Output unverzerrt: 38W eff (Crest faktor 1.41 oder 3dB)
Maximal-Output brutal-clipping: 76W eff (hier gibt es keinen CrestFaktor mehr - Rechtecksignal hat Crestfaktor 1!)

Im Gegensatz zum Transistorverstärker geht dieses Mega-Hardclipping beim Röhrenverstärker.....man kann quasi von einer Leistungsverdoppelung ausgehen. Eine Leistungsverdoppelung ist aber keine Lautstärkeverdoppelung und ab einer bestimmten Lautstärke ist unser Ohr gar nicht mehr fähig Lautstärke richtig zu empfinden (ebenso den Grad des Clippings richtig zu deuten)

Das was Röhrenverstärker lauter macht, ist die Kompression hoher Pegelspitzen, was den CrestFaktor bei normalen Musiksignal verkleinert. Ein Gitarrensignal unverzerrt hat ca. 6 -8dB Crestfaktor, Verzerrt je nach Grad der Verzerrung wird der Mittelwert = Peakwert, was den CrestFaktor auf das Minimum reduziert.

more to come.....

Fryette LXII wird vermutlich ein Patentrechtsproblem mit David Berning sein.... http://davidberning.com/

 

[DADA]

Ich denke das es nichts mit Patenten zu tun hat. Das gewicht von 20 lbs (9 kg) sagt mir das hier ein Trafo derinsteckt.

Von Huge Racks

*NEW FOR 2012* LXII LOW PROFILE STEREO POWER AMPLIFIER
Delivers 40 watts per channel in a SINGLE RACK SPACE! This low profile 6L6 dynamo meets
today’s demanding player’s requirements for a compact, lightweight all tube amplifier that
produces flat response for modeling preamps or guitar voiced response for rack rigs and
slaving applications. Only 12 inches deep and weighs 20 pounds! Switchable to 80 watts mono!

Fryette info von Facebook

4 X 6L6 - 2 per channel. Bridge mono mode - 80W Mono with Mono indicator LED on front panel. 12AX7 drivers. 4/8/16 ohm impedance selector switch, each channel. Line out, each channel. Single volume control (dual-stacked pot conttrols both channels simultaneously). Separate standby switches and front panel channel fuses. 20 lbs. 12" deep

 

[Pacosipulami]

PS: http://forum.fractalaudio.com/amps-cabs/78703-whats-so-special-about-matrix-gt1000-4.html#post957714

 

[DADA]

Robin von Matrix ist hier sehr deutlich. Messen ist nicht immer..wissen. Den crest-faktor und den eingangsvolume sind nur ein Teil des ganze. Schon ware es was die andere faktoren sind warum ein gutem Tube amp mehr Dynamik hat als ein SS-amp. Beide naturlich mit ne 4x12

 

[Pacosipulami]

Robin von Matrix ist hier sehr deutlich. Messen ist nicht immer..wissen. Den crest-faktor und den eingangsvolume sind nur ein Teil des ganze.

Lieber DADA

Das hat auch niemand anders behauptet, und nein - Matrix war in dieser Hinsicht nicht sehr deutlich. Sonst wüssten es nämlich alle....

Ein Tube Amp hat nicht mehr Dynamik, er geht einfach anders mit Signal-Peaks um, auch das habe ich erforscht und bereits erklärt, hier und im FAS-Forum - wie schon geschrieben (in den Shouts gestern). ich kann nicht den ganzen Tag messen und bei FAS oder hier posten. ich habe einen Job als Werkstattchef bei einem der grössten Schweizer Distributoren, ich arbeite für 25+ Hersteller und all deren Produkte. Mein Zeithorizont ist sehr limitiert, trotzdem bringe ich mich hier viel und gerne ein...

Ich habe relativ viel und ein sehr breites Wissen was Röhrenamps, Transistoramps und all den ganzen Mist drumherum angeht.

Rest siehe bald oder spätestens am AxeFest in Daxweiler!

CU there

cheers
pacosipulami

 

[Pacosipulami]

Noch was...DADA! Lesen!

Robin bezieht sich in seinem Statement NICHT auf meine Beiträge und auch nicht über meinen Inhalt, meine Messarbeit sondern auf die Leute, die behaupteten Matrix sei ein Hype.....ich hab sein Posting nun auch gesehen

Also, immer mit der Ruhe..

I hesitate to get involved in this thread, but there are some basic facts wrong in here, and I'll put the record straight from the Matrix standpoint as best I can. Let me also start off by saying that what I am not going to do is give you a step-by-step list of all the little tweaks we've done to the amplifiers to get them to sound how they sound. There's 30 years of experience with mosfet amps gone into these and we are not in the business of teaching our competitors how to build amplifiers.

Firstly, we tried to build a straight talking, no b******t website. We have a reputation for products that do "exactly what it says on the tin" and we stand by them. If you think there's anything misleading on our site, do PM me and let me know, I'll address it.

Lets briefly address the whole "I don't need 1000W" thing ... a typical 100W valve head delivers 100W ... before it starts to distort. cranked, you can get a lot more, 200W, 300W on some ... and then there's the "sag" ... they deliver more in the first 100ms and then sag down as the power supply drops in voltage under the load. The GT1000FX was built to provide a similar power level. 1 channel will provide 500W into 4R,, and about 325W into 8R ... and many guitar cabs are 8R. To match the 300W performance, plus a bit more on peaks, of the typical 100W valve head, into 8R, I would say we are about spot on.

Of course, it has a volume knob, you don't have to use all that power, it's just as happy tickling along at 5W, no issues there.

Then there's the "built for guitarists" thing. We did indeed start off with plain PA amplifiers, people liked them and bought them to use with AxeFX, but we got some comments about what could be improved. There were simple practical things like "can it have combination connectors so we can use 1/4" jack or XLR" ... and there were other things like "can you match the input sensitivity to the AxeFX" ... look at our GTFX1500 ... 3 channels especially for the "wet-dry-wet" players. Ever seen a 3 channel PA amp?? There are of course many more little tweaks, all done especially at the request of guitarists for their particular needs, that we have never been asked for in a PA amp, so I think its fair to say they are genuinely "built for guitarists."

Finally, the sound. As I said, I'm not going to go through the tweaks to the circuitry, but one thing I do know, I can hear the difference. There is a certain sound to Class A/B mosfet amps that is hard to measure on an analyser, but, your ears pick it up straight away. There's a smoothness and a warmth to the sound that you just don't get with bipolar amps. A mosfet is a voltage controlled device, just like a valve. the voltage on the gate controls the current flow in the drain. A bipolar transistor is a current controlled device, the current flowing into the base determines the current in the collector. Again, you'll find it hard to measure, but your ears can hear it and it has long been recognised that mosfets give a more "valve like" sound.

This isn't "hype" ... even my wife, who wouldn't know one end of a transistor from another, can hear it. A customer who came in just a few weeks ago with his wife, they could both immediately hear the difference between our PA amp, the GT800 and the GT1000FX, and I didn't even tell them which was which, but they both picked out the GT1000FX as being "smoother and warmer". I'll guarantee you they all have the sme low distortion figures and the same flat response. They could hear it maybe some people can't. Thats fair enough, there could still be other aspects of the GT range that make it a good purchase anyway. They are a solid, reliable, light and compact amplifiers.

When we first started selling amps to AxeFX users, we sold our XT range of PA amps. Some people complained that they sounded "too clinical, too hard and cold" even though their mosfet nature makes them less harsh than bipolar designs ... now clearly we did not want to alter the flat frequency response or the distortion, but there were other aspects we could adjust to make it respond a little more like a valve amp. The GT800FX was the result. Not only did it have the handy features a few people had asked for like combi connectors, it had a "softer" sound that seemed to please a lot of people. Some people asked for more. Again we made some subtle changes to the way the amplifier reacted to dynamics and people loved it.

Now you may say "I tried it, I couldn't hear the difference", fair enough. We do know that many people can. We have had so many emails from experienced guitarists and AxeFX users telling us how they had tried multiple amps, but, the GT1000FX was the first one that sounded "like a big, clean, valve head". I have to assume that they can hear the difference.

At the end of the day, we all have our preferences. We think we build a good, solid, reliable product, for a fair price, that does "exactly what it says on the tin". If you buy one and don't like it, you can always send it back. We get VERY few back, and we sell enough. I don't recall seeing any in the last 6 months, but I could be wrong.

At the end of the day, if you want to believe that "all amplifiers are the same" and any old PA amp will do, that's completely fine by me. We sell a well-priced range of quality PA amps as well, perhaps you'llbe happy with one of those. We believe we offer a great product at a great price. It may not be to everyone's liking, but we do try hard to give people what they want. I appreciate that sometimes its hard to describe exactly how some subtle aspect of the quality of the sound can sound "better" or "smoother" even though the graphs are just flat, but in the end, you just have to listen and trust your ears.

Maybe guitar strings are just bits of steel wire at the end of the day, and a 1982 Chateau Lafite is just old grape juice ... but I know what I prefer.

 

[Pacosipulami]

PS: Wer im Ami-Forum mitlesen mag, es ist keinesfalls so, dass Pacosipulami dort auf "verlorenem Posten" steht....ganz und gar nicht! Und da ich nicht schulmeistere, sondern Fragen beantworte und Dinge erkläre, kann man durchaus davon profitieren.

Die Arbeiten werden in der Weihnachtszeit fortgesetzt. Bis dahin....

Cheers
Pacosipulami

 

[DADA]

Lieber Paco,
Keine unruhe bitte. Was deine berufliche tatigkeit ist, ist deine tatigkeit. Mir geht es um die moglichkeit lese einstellungen und wahl der Kettenteile um dass AFX Dynamisch zu optimieren. Sehe http://www.axefx.de/showthread.php/959-Test-Röhrenendstufe-vs-Transistorendstufe-Dynamik
Den erklahrung von Matrix sagt das mit den Crest-faktor und eingangssignal das unterschied in Dynamik noch immer nicht vollstandig umschrieben ist.

Schone weinachten