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Einleitung Wesentliche Entwurfsmerkmale Technologien MOON-Bipolartransistoren Gleichstromgekoppelter Verstärkerentwurf Symmetrische Differentialaudioschaltungstechnik Ringkerntransformatoren – Regelfaktor Anwendungsspezifische Ringkerntransformatoren Hoher Dämpfungsfaktor Hochentwickelte Renaissance-Schaltungstechnik Lynx-Schaltungstechnik M-eVOL2 Signalpegelanpassung Übersprechung SimLink™ Vierlagenleiterplatten-Trassierungen unter Verwendung von reinem Kupfer Überdimensionale Stromversorgungen Ultrasteife Chassiskonstruktion Höchstwertige Bauteile Spezifikationen
Ein neuer Maßstab für Vollverstärker! Der 700i der MOON Evolution-Serie ist der ultimative Vollverstärker und soll den anspruchsvollsten Musikliebhabern gerecht werden. Er verkörpert einen kompletten Dual-Mono-Differentialentwurf mit einer Nennleistung von 175 W pro Kanal in 8 Ohm und bietet damit Autorität, Finesse und eine hervorragende Regelung. Unter Anwendung einer Vielzahl von neuen Technologien, die seit der Einführung der Evolution-Serie entwickelt worden sind, bietet der 700i mehr akustische Transparenz und Genauigkeit, als je zuvor als möglich betrachtet wurde. Außerdem ist dieser Vollverstärker äußerst flexibel und vermittelt einen gehobenen Lebensstil. Die neuen Technologien schließen Folgendes ein:
Natürlich sind alle charakteristischen Merkmale vorhanden, die Sie bei den Produkten der MOON Evolution-Serie erwarten. Beispiele hierfür sind unsere revolutionäre Lynx-Verstärkungsschaltung, SimLink und M-Lock (um nur ein paar Beispiele zu nennen) sowie RS232- und IR-Ports für anwendungsspezifische Umgebungen. Letztlich ist eine Vielzahl von vom Benutzer auswählbaren Optionen beim Kauf verfügbar.
MOON-Bipolartransistoren Die bei der Ausgangsstufe des 700i verwendeten Transistoren funktionieren auf eine Art und Weise, die am besten als elektrische Verstärkung des Musiksignals beschrieben werden kann. Höherwertige Transistoren resultieren in einem verstärkten Signal mit einer höheren Integrität. Außerdem gilt: Da für jeden Kanal einer Ausgangsstufe zahlreiche Transistoren eingesetzt werden, müssen sie alle exakt aufeinander abgestimmt sein, um diese Integrität aufrechtzuerhalten. Aus mehreren wichtigen Gründen sind für die Ausgangsstufen von MOON-Verstärkern stets Bipolartransistoren verwendet worden. Im Vergleich zu den anderen Arten von Verstärkungs-transistoren bieten die Bipolartransistoren folgendes:
Wir haben es mit einem hohen Aufwand geschafft, Bipolartransistoren für uns fertigen zu lassen, die unseren außerordentlich hohen Standards und speziellen Erfordernissen gerecht werden. Im Vergleich zu den kommerziell verfügbaren hochwertigen Bipolartransistoren für den Einsatz in Audioverstärkern bieten die MOON-Bipolartransistoren folgende Vorteile:
Die außergewöhnliche Verstärkungslinearität der MOON-Bipolartransistoren ist sehr wichtig in dem Sinne, dass dies in vielen der oben genannten Vorteile resultiert. Zur Veranschaulichung der erheblichen Auswirkung dieser Verstärkungslinearität im Vergleich mit einem üblichen hochwertigen Bipolartransistor, wie er in einem leistungsstarken Audioverstärker vorzufinden ist, schauen Sie sich bitte Abbildung 1 an, in welcher der Gleichstromverstärkungs-Unterschied als Funktion des Ausgangsstromes des Transistors gezeigt wird:
Ohne die Blockkondensatoren am Verstärkereingang wird die Klangqualität verbessert, da die durch diese Kondensatoren bewirkte Phasenverschiebung eliminiert ist. Der Frequenzgang im Bassbereich geht nahezu auf 0 Hz. Des Weiteren gilt: Durch das Entfernen aller Kondensatoren im direkten Audiosignalweg wird der ultimative Klangstufenfokus mit weniger "Verwischung" bzw. "Unschärfe" erzielt.
Die schwarze Frequenzgangkurve ist über den gesamten hörbaren Bereich hinweg und darüber hinaus nahezu flach. Dies ist das Ergebnis der beim 700i genutzten gleichstromge-koppelten Schaltung. In Gegensatz dazu ist die rote Frequenzgangkurve eines traditionellen wechselstromge-koppelten Verstärkerentwurfes weit weg davon, perfekt zu sein. Sowohl die niedrigen als auch die hohen Frequenzen im hörbaren Bereich sind deutlich reduziert.
Symmetrische Differentialaudioschaltungstechnik Bei Anwendung einer unsymmetrischen Verbindung durchläuft das Audiosignal sowohl den Mitteldraht als auch den Abschirmungs-/Erdungsdraht. Jedes Rauschen, das diese Verbindung aufnimmt (d.h. in der Nähe von magnetischen Feldern wie z.B. einem Netzkabel), wird sowohl vom Vorverstärker als auch vom Verstärker wiedergegeben und ist dann über die Lautsprecher zu hören. Im Gegensatz dazu hat eine symmetrische Verbindung drei getrennte Leiter: einen (1) für die Erdung und zwei für das eigentliche Signal. Diese Signale sind identisch mit der Ausnahme, dass das eine Signal zum anderen um 180° phasenverschoben ist. Zum Beispiel: Wenn ein (1) Leiter ein Signal von + 2,0 V führt, dann führt der andere ein Signal von - 2,0 V. Wenn diese beiden invertierten Signale über eine symmetrische Leitung vom 700i her ausgegeben werden, wird jedes durch die Verbindung aufgenommene Rauschen eliminiert, da eine Differentialschaltung nur die Differenz zwischen diesen Signalen verstärkt. Bei einer symmetrischen Verbindung ist das Rauschen bei beiden Leitern gleich und wird deshalb nicht verarbeitet. Eine symmetrische Differentialaudioschaltung ist nur dann wirksam, wenn sie richtig implementiert ist. Dies bedeutet identische Schaltungslayouts (im Wesentlichen ein gegenseitiges Spiegelbild), die für die beiden Phasen des Audiosignals genau die gleichen elektronischen Bauelemente mit sehr geringen Toleranzen nutzen. Das ist ein sehr kostspieliger Anspruch, der aber sein Geld wert ist. Das Endergebnis besteht in einer Gesamterhöhung beim Dynamikbereich, in einer größeren Aussteuerungsreserve bei allen Frequenzen, in einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis und einer wesentlich besseren Auflösung. Eine symmetrische XLR-Buchse an der Rückwand einer MOON-Komponente wird stets eine echte symmetrische Digitalaudioschaltung einschließen und nicht eine "Attrappenschaltung" unter Verwendung von Operationsverstärkern, die Symmetrie vortäuscht.
Mit einem Stromversorgungstransformator mit einem dichten (niedrigen) Regelfaktor wird abgesichert, dass die Strombereitstellung für die schwierigeren Lautsprecher dem theoretischen Ideal näher kommt. Diese Transformatoren sind wesentlich kostenaufwändiger, stellen aber den einzigen Weg dar, wie Stabilität und folglich eine ausgezeichnete Klangqualität unter allen Bedingungen abgesichert werden kann.
Anwendungsspezifische Ringkerntransformatoren Simaudio ist der festen Meinung, dass die Stromversorgung einer Audiokomponente hervorragend und nicht nur angemessen oder beträchtlich sein muss. An dieser Stelle muss jedoch ein wichtiges Detail angesprochen werden, das bei der fachlichen Diskussion über Verstärker fast immer ignoriert wird. Dabei handelt es sich um den Regelfaktor des Transformators. Die Musikliebhaber sind beim Vergleichen verschiedener Verstärker relativ oft an der Leistung der Transformatoren interessiert. Der Unterschied zwischen 500 VA und 1000 VA bedeutet an sich wenig, solange der VA-Wert nicht von einem Regelfaktor begleitet ist. Simaudio nutzt Ringkerntransformatoren mit Regelfaktoren, die sich in einem Bereich von 3 bis 6 % bewegen. Der theoretische Idealwert wäre 0 %, der jedoch nicht realisierbar ist. Im Falle einer voll geregelten Stromversorgung kann über den Regelfaktor hinweggesehen werden. Diese Art von Stromversorgung würde jedoch den Preis und die Größe der Audiokomponente erheblich in die Höhe treiben. Transformatorregelfaktoren von bis zu 20 % sind in der Audioindustrie üblich.
Die Transformatoren unterliegen einer Vielzahl von Verlusten, die alle zur Verschlechterung der Leistung einer Audiokomponente beitragen. Leider haben die meisten High-End-Audio-Hersteller, wenn überhaupt, nur wenig Hintergrund bezüglich Transformatorentwurf und bestellen die Transformatoren deshalb ganz einfach bei einem Transformatorhersteller, indem sie den VA-Wert, die unterschiedlichen Spannungen und den Regelfaktor angeben. Das Endergebnis ist das, was Sie bei der Mehrheit der auf dem Markt erhältlichen Audiogeräte vorfinden: ein geringer Wirkungsgrad, ein schlechter Regelfaktor, hohe Wärmeverluste, hohe Wirbelstromverluste, starke Schwingungen und ein hohes Ausmaß an Magnetfeldverlusten. Alle diese negativen Elemente fließen in das Audiosignal ein und verschlechtern die Reinheit der Musik. Die für den Transformatorkern verwendete Stahlsorte hat einen erheblichen Einfluss auf den Klangcharakter des Verstärkers. Die M-Bewertung definiert den Gütegrad des Stahles, wobei "M1" die höchstwertige Stahlsorte ist. Der für die Transformatorkerne der Simaudio-Komponenten verwendete Stahl übersteigt die Qualität der Sorte M1. Es handelt sich um einen hochwertigen Stahl aus Japan, der langsam mit äußerster Genauigkeit gewalzt wird und der eine hervorragende chemische Reinheit und sehr vorteilhafte Verlusteigenschaften besitzt. Der eigentliche Transformatorentwurf basiert auf einer Flussdichte, die unter dem sonst Üblichen liegt, was die Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen reduziert. Des Weiteren wenden wir einen einzigartigen Prozess mit der Bezeichnung "Vacuum Pressure Impregnation" (Vakuumdruckimprägnierung) auf den Kern an, um dessen mechanischen Mikroschwingungen zu verringern, die oftmals die Klangreinheit einer elektronischen Umgebung stören. Diese anwendungsspezifischen Ringkerntransformatoren arbeiten aufgrund ihrer geringen Belastung bei einer sehr niedrigen Temperatur (mit der Betriebsumgebung identisch). Sie unterliegen außerdem kaum wahrnehmbaren Schwingungen und haben natürlich einen außergewöhnlichen Regelfaktor. Das Ergebnis von all dem besteht in einer elektronischen Komponente mit einer besseren elektrischen und akustischen Leistung sowie einer wesentlich höheren Lebensdauer.
Die Ausgangssektion des 700i hat einen hohen Dämpfungsfaktor, mit dem eine ausgezeichnete "Griffigkeit" bezüglich der Tieftöner-Konusbewegung abgesichert wird. Damit werden das Überschwingen und unerwünschte Auslenkungen reduziert. Ein hoher Dämpfungsfaktor verbessert außerdem in hohem Maße die Immunität gegenüber Abweichungen in Bezug auf die Qualität und die Länge der verwendeten Lautsprecherkabel.
Es ist viel mehr Energie von einem Leistungsverstärker erforderlich, um musikalische Informationen unterhalb von 400 Hz wiederzugeben (siehe Abbildung 4a). Verstärker mit einem niedrigen Dämpfungsfaktor (und einer höheren Ausgangsimpedanz) müssen härter arbeiten, um diese Energie zu erzeugen. Die meisten der Leistungsverstärker haben einen Dämpfungsfaktor im Bereich von 200 (siehe rote Kurve in Abbildung 4b). Der 700i arbeitet mit sehr niedrigen Ausgangsimpedanzen (< 0,02 Ohm) und erzielt deshalb einen Dämpfungsfaktor, der im allgemein wichtigen Bereich unterhalb von 400 Hz den Dämpfungsfaktor von 400 überschreitet
Diese Schaltungstopologie, die im Jahre 1998 mit der Einführung der MOON-Serie eingeführt wurde, hat keine Gesamtrückkopplung, was auch als "Zero Global Feedback" bekannt ist. Die Simaudio-Entwürfe zur Verstärkung gestatten eine hervorragende Leistung bei starken Lasten, was die Klangqualität weiter verbessert.
Leistungsverstärker, welche die Rückkopplung nutzen, haben zusätzliche Schaltungstechnik (rote Rückkopplungsschleife), die ein Sample des Audiosignals von der Ausgangsstufe des Verstärkers nimmt und dieses als negative Rückkopplung an die Verstärkungsstufe des Verstärkers anlegt (siehe Abbildung 5). Der alleinige Zweck besteht in der Reduzierung der harmonischen Gesamtverzerrung (THD = Total Harmonic Distortion): Je mehr die Rückkopplung angewendet wird, desto größer ist die Verringerung der messbaren Verzerrung.
Lynx-Schaltungstechnik (proprietäre Technologie) Die im Jahre 2005 eingeführte und beim W-8, später beim W-7 und W-7M angewendete Lynx-Schaltungstechnik unterscheidet sich von der hochentwickelten Renaissance-Schaltungstechnik (Advance Renaissance Circuit) hauptsächlich in der Stromverteilung. Es erfolgt eine genauere Strombereitstellung für die einzelnen aktiven Elemente innerhalb der Verstärkungsschaltung. Dies wird durch eine sehr große Nähe der Verstärkungsschaltung zu den Ausgangsschaltungen und durch eine Abkopplung der Ausgangsstufentransistoren voneinander erreicht.
Bei der M-eVOL2-Lautstärkeregelungs-Schaltung kommen multiplizierende D/A-Wandler (MDACs = Multiplying Digital-to-Analog Converters) zur Anwendung, um die Amplitude des Musiksignals auf der Grundlage der gewählten Lautstärkeeinstellung zu variieren. Da diese Schaltung in einer Dual-Mono-Schaltungstopologie angewendet wird, gibt es für jeden Kanal einen MDAC. Des Weiteren bleibt das Audiosignal immer im Analogbereich und wird bei keiner Lautstärkeeinstellung beeinträchtigt. Bei jedem MDAC (einem DAC8812 von Texas Instruments) kommt ein Paar von Stromsteuerung-R2-R-Leiter-D/A-Wandlern zur Anwendung, was die Arbeit in einem vollsymmetrischen Differentialmodus gestattet. Wie bei der M-Ray-Lautstärkeregelungs-Schaltung, wie sie bei unserem Referenzpegel-Vorverstärker P-8 anzutreffen ist, bietet auch die M-eVOL2-Lautstärkeregelungs-Schaltung stufenweise Einstellmöglichkeiten in 0,1-dB-Inkrementen bzw. Dekrementen, was in der einzigartigen Gesamtzahl von 530 Lautstärkestufen resultiert. Die Vorteile der beim Vollverstärker 700i eingeführten M-eVOL2-Lautstärkeregelungs-Schaltung im Vergleich zur ursprünglichen M-eVOL-Schaltung schließen Folgendes ein:
Mit der proprietären M-eVOL2-Lautstärkeregelungs-Schaltung sind ein nahezu perfekter Signalpegelabgleich zwischen dem linken und dem rechten Kanal sowie beeindruckend niedrige Übersprechungspegel erzielbar. Signalpegelabgleichung Allen Lautstärkeregelungs-Schaltungen leiden an einem mangelhaften Pegelabgleich zwischen dem linken und dem rechten Kanal, vor allem niedrigen und bei hohen Ausgabepegeln. In einfachen Worten heißt dies: Der tatsächliche Lautstärkepegel ist bei verschiedenen Einstellungen nicht für beide Kanäle gleich:
Eine sehr hochwertige Lautstärkeregelungs-Schaltung unter Anwendung eines Potentiometers hat üblicherweise eine Varianz von bis zu 1,5 dB (rote Kurve) zwischen dem linken und dem rechten Kanal bei extremen Lautstärken wie in Abbildung 6 gezeigt. Alle drei unserer Lautstärkeregelungs-Schaltung (M-Ray, M-eVOL und M-eVOL2) halten eine äußerst niedrige und beständige Varianz von weniger als 0,05 dB (blaue Kurve) über den ganzen Lautstärkebereich hinweg aufrecht.
Die Übersprechung nimmt in Abhängigkeit von der Frequenz zu: Je höher die Frequenz ist, desto größer ist die Übersprechung. Hierbei handelt es sich um ein charakteristisches Verhalten, das unabhängig von der speziellen Schaltungstechnologie allen Lautstärkeregelungen gemein ist. Höherwertige Lautstärkeregelungs-Schaltungen haben über die gesamte Bandbreite eine wesentliche geringere Übersprechung (siehe Abbildung 7):
Das perfekte Szenario würde eine Übersprechung von - 140 dB (grüne Kurve) über das gesamte Frequenzspektrum haben, was jedoch nicht realistisch ist. Mit der voll diskreten M-Ray-Lautstärkeregelungs-Schaltung, wie sie beim Vorverstärker P-8 anzutreffen ist, wird eine erstaunliche Übersprechung von - 135 dB (blaue Kurve) bei 1 kHz erzielt. Mit der M-eVOL2-Schaltung, wie sie in der Vorverstärkungssektion des Vollverstärkers 700i anzutreffen ist, wird eine unglaubliche Übersprechung von - 130 dB (braune Kurve) bei gleicher Frequenz erreicht. Beim Vorverstärker P-7 mit unserer M-eVOL-Schaltung wird eine bemerkenswert geringe Übersprechung von - 126 dB (orangefarbene Kurve) bei 1 kHz realisiert. Letztlich kann mit einer Lautstärkeregelungs-Schaltung auf Basis eines hochwertigen Potentiometers ein Übersprechungspegel von bis zu - 118 dB (rote Kurve) und mit einer einfachen Potentiometerschaltung von bis zu - 82 dB (graue Kurve) erreicht werden. Da die Übersprechung bei den höheren Frequenzen zunimmt, wird die Breite der Klangstufe beeinträchtigt und folglich verringert sich die Genauigkeit der akustischen Wiedergabe.
SimLink™ (proprietäre Technologie) Mit dem im eigenen Hause entwickelten Protokoll für die Kommunikation zwischen MOON-Komponenten können Sie verschiedene Funktionen mehrerer Komponenten von nur einer Stelle aus steuern. Zum Beispiel: Wenn Sie eine (1) Komponente in den Bereitschaftsmodus schalten, werden auch alle angeschlossenen Komponenten in den Bereitschaftsmodus versetzt. Wenn Sie die Helligkeit des Displays einer (1) Komponente einstellen, werden auch die Displays der angeschlossenen Komponenten entsprechend eingestellt. Der SimLink™ bietet eine echte Bedienerleichterung. Die meisten MOON-Komponenten sind ebenfalls mit zusätzlichen Kommunikationseinrichtungen ausgestattet: dem RS232-Port für die volle freilaufende bidirektionale Rückkopplung bei anwendungsspezifischen Installations-Setups und für Firmware-Updates und dem Infrarot (IR)-Eingang zum Zwecke der Fernbedienung.
Die Vorteile dieser Art von Leiterplatte schließen Schaltungsentwürfe mit dem Ziel einer besseren Erdung und Stromversorgung ein, was in einem wesentlich kürzeren Signalweg und einem stark verbesserten Signal-Rausch-Verhältnis resultiert. Ein kürzerer Signalweg ist akustisch exakter und bedeutet weniger Signalverlust. Des Weiteren hat eine Vierlagenleiterplatte eine äußerst geringe Impedanz, was in weniger Klangeinfärbungen resultiert. Das gilt vor allem im Falle von Ausgangsstufensektionen (d.h. eines Ausgangssignals von einem Transistor). Überdimensionale Stromversorgungen Bei einer typischen Stromversorgung gilt: Mit steigendem gezogenen Strom sinkt die verfügbare Spannung. Mit einer überdimensionalen Stromversorgung, wie sie allen MOON-Produkten eigen ist, wird diese inverse Beziehung jedoch minimal gehalten, was in einem Spannungspegel resultiert, der bei einem steigenden Strombedarf kaum abfällt. Damit kann eine wesentlich verbesserte Leistung erreicht werden.
Ultrasteifes Chassis aus voluminösem, extrudiertem Aluminium Äußerste Aufmerksamkeit wurde der mechanischen Trennung, den verwendeten Chassismaterialien und der Schwingungskontrolle gewidmet. Diese Faktoren tragen zur erhöhten Auflösung und zur exakten Detailwiedergabe bei, ohne dass irgendeine harmonische Veränderung des originalen Musiksignals auftritt. Zum Beispiel: Die Konusse bieten eine minimale Berührungsstelle und die dreieckigen Säulen bieten eine hohe Festigkeit und zuverlässige Unterstützung des schweren Chassis. Dies resultiert in einer außergewöhnlichen mechanischen Stabilität und in der Reduzierung von negativen akustischen Einwirkungen von äußeren Schwingungen. Die exakt passenden und äußerst toleranten Chassisteile aus extrudiertem Aluminium weisen stark reduzierte mechanische Resonanzen auf und bieten eine steifere Konstruktion, was zu einer unverfärbten Klangleistung beiträgt. Des Weiteren korrodiert Aluminium nicht, was die Lebensdauer des Produktes erhöht. Aluminium bietet außerdem eine ausgezeichnete Abschirmung gegenüber Hochfrequenzstörungen (RF = Radio Frequency) und elektromagnetischen Störungen (EMI = ElektroMagnetic Interference), die zu einer Verschlechterung des Audiosignals beitragen.
Der Schaltungsentwurf ist ein Schlüsselfaktor für die Erlangung der bestmöglichen Klangleistung. Nur wenn beim Entwurf höchstwertige Bauteile verwendet werden, kann dieses Ziel erreicht werden. Mit Bauteilen dieses Kalibers ist eine sehr große Lebensdauer der MOON-Komponenten von mehr als 25 Jahren möglich. Außerdem bleibt der ausgezeichnete Klang über sehr viele Jahre erhalten. Technische Daten
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