| Projektbeschreibung | Technische Infos |
| Kopfhörerverstärker für (Stax-) Elektrostaten Den Kopfhörerverstärker entwickelte ich ca. 1982, nachdem ich mir einen Stax-Elektrostaten (Lambda) zugelegt hatte. Die Lösung mit der originalen STAX- Ansteuerung (SRD passiv oder SRA aktiv mit Übersetzungs-Trafos) befriedigte mich klanglich nicht bzw. war mir für die gebotene Leistung zu teuer. 
Zu den Kapiteln:  Allgemeines, Erwartungen, Anforderungen ... Schaltungsbeschreibung Aufbau des Röhrenverstärkers Zusammenfassung, abschließende Betrachtungen Kontakt & Danksagung Nachbauprojekte des KHV (mit Bewertung/Hörtest) Update-1 (März 2011) Allgemeines Da für die Ansteuerung eines Elektrostaten - egal welcher Herkunft - die Röhrentechnik prädestiniert ist, lag es auf der Hand, damit eine Lösung zu finden. Eine zentrale Rolle nahm dabei die berühmteSpanngitterröhre ECC88 (bzw. E88CC, CCa ...) war, der man besondere klangliche Eigenschaften nachsagt und sich aufgrund ihrer hohen Steilheit (hohe Verstärkung, wenige Stufen) gut für einen kompakten Aufbau eignet. Wer mehr über diese besondere Röhre wissen will klicke hier ... So entstand mit ansonsten vielen handelsüblichen Bauteilen, z.T. aus der "Bastelkiste", ein klassischer Röhren-Amp, der bis heute mit ausgezeichneten klanglichen Eigenschaften (subjektive Aussage) seinen Dienst erfüllt. Während die Grundversion (Vers. 1.0b) keiner besonderen Justage bedarf, ermöglicht die Nachfolgeversion (Vers. 1.1b) über individuelle Arbeitspunkteinstellungen eine max. Leistungsausbeute aus dieser Röhre. Auf besonderen Wunsch ist diese Version auch mit einem erweiterten Netzteil ausbaubar, das besonders hohe Polarisationsspannungen (z.B. STAX-Pro) liefern kann. Daran sollte sich aber nur heranwagen, der mit einem gewissen elektronischem Grundverständnis ausgerüstet ist. Die klanglichen Unterschiede dürften eher marginaler Natur sein, lediglich die max. erzielbare Ausgangsspannung ist geringfügig höher. Das Schaltungsdesign beider Versionen ist klassisch ausgelegt und verzichtet bewußt auf jeden "Schnickschnack", der zwar unter Umständen die technischen Daten (Klirrfaktor, Frequenzgang) verbessern helfen kann, aber auch die den Ruf des Röhrenklanges begründete Schaltungstechnik weitgehend außer Acht läßt. Der Amp ist - trotz freier Verdrahtung - sehr nachbausicher. Durch die Übersichtlichkeit der Schaltung lassen sich Aufbaufehler oder spätere Defekte schnell entdecken bzw. ausmessen - da wo die angegebenen Meßwerte wesentlich abweichen, ist auch der Fehler zu suchen; wer schon einmal versucht hat, an einem gleichstromgekoppelten Transistorverstärker auf Fehlersuche zu gehen, weiß wie kompliziert dass auch sein kann. Die Schaltpläne enthalten alle notwendigen technischen Daten (Ausgangsspannung, Impedanz, Bias usw.), so dass im Zweifelsfall geprüft werden kann, ob damit auch andere elektrostatische Hörer betrieben werden können. Da sich deren technischen Daten aber alle sehr stark ähneln, dürften sich daraus kaum Hinderungsgründe für einen Nachbau ergeben. Am Schwierigsten dürfte heutzutage wohl der Netztrafo zu beschaffen sein. Das Netzteil basiert deshalb auf einem Trafo von 250V - ca. 300V/340V Volt, der früher sehr häufig im Gebrauch war und heute noch am ehesten in Altbeständen zu finden oder im Ersatzgeschäft anzutreffen ist. Alle benötigten Spannungen werden daraus - z. T. über Spannungsvervielfachungen - generiert. Je nach beschaffbaren Trafo kann bzw. muß das Netzteil ggf. entsprechend variiert werden. Wichtig ist dabei, dass zu keinem Zeitpunkt die Grenzdaten der ECC88 (550 V Anode-Kathode) überschritten werden dürfen. Schaltungsbeschreibung Die Schaltung ist 3-stufig aufgebaut. Damit reichen 2 Hochleistungs-Doppeltrioden für je einen Kanal aus. Damit der Arbeitspunkt der Eingangsröhre stabil bleibt, findet sich dort ein verhältnismäßig großer Kathodenwiderstand von 3,9 KOhm. Deshalb mußte die Gittervorspannung angehoben werden, damit ein günstiger Arbeitspunkt erreicht wird und ein ausreichender Anodenstrom fließt. Am Kathodenwiderstand kann die Verstärkung der Stufe in kleinen Grenzen geregelt werden - hier für die Balanceregelung zwischen den Kanälen. Am Anodenwiderstand ensteht eine Wechselspannung von ca. 8 Veff, die in der nachfolgenden 2. Röhrenstufe einerseits niederohmig ausgekoppelt und anderseits um 180° phasengedreht wird. Auch hier muß die Gittervorspannung zur Erzielung des günstigsten Arbeitspunktes wieder angehoben werden. Die Endstufe arbeitet in einer Gegentakt-Class-A Schaltung, die - gegenphasig mit je 8 Veff angesteuert - ein Ausgangssignal von je ca. 135 Veff (gegen Masse) erzeugt, das sich zu einer Gesamtausgangsspannung zu ca. 270 Veff am Hörer (Brücke !) addiert. Ganzahlige Harmonische werden durch das Gegentaktprinzip bereits stark unterdrückt. Über die Auskoppelkondensatoren erreicht das um ca. 46 db verstärkte Signal schließlich den Hörer. In der Version 1.1 gibt es die Besonderheit der individuellen Arbeitspunkteinstellung der Endröhren, womit man eine max. Leistungsausbeute erreichen kann. Auf besonderen Wunsch ist diese Version auch mit einer separaten Spannungsvervielfachungstufe erweiterbar, die besonders hohe Polarisationsspannungen (z.B. für den STAX-Pro) liefern kann. Die max. erzielbare Ausgangsspannung wird durch die Versorgungsspannung begrenzt, die durch die Grenzdaten der Sapnngitter-Röhre ECC88 bestimmt wird und bei max. 550 Volt liegt. Wenn man netzseitigen Spannungsschwankungen und die hochlaufende sekundäre Leerlaufspannung bei noch kalten Röhren berücksichtigt, kommt man nur mit einigen Schaltungskniffen auf röhrenverträgliche, höhere Spannungswerte; zwischen 450 - 500 Volt ist hier aber Schluss, was eine max. Spannungsausbeute von ca. 300 Veff (Brückensignal) entspricht. Mehr kann man nur erreichen, wenn andere Endstufen-Röhren verwendet werden! Man sollte aber daran denken, dass auch hier die dB-Rechnung gilt: Ein Lautstärkezuwachs von 1 dB ist gerade wahrnehmbar; für ca. 3 dB mehr an Lautstärke (die dann umso mehr im Ohren schädigenden Bereich liegen dürfte) müssen ca. 100 Veff mehr Ausgangsspannung bereit gestellt werden, die sich in mehr und teuere Bauteile, größeres Gehäuse, mehr Wärme usw. auswirken. Der eingezeichnete Schalter an den Katodenwiderständen ist nur bei kleinen Signalquellen notwendig; die Verstärkung (Verringerung der Stufengegenkopplung) kann damit um ca. 6 dB angehoben werden. Das Netzteil weist kaum Besonderheiten auf. Es wurde Wert darauf gelegt, möglichst alle Spannungen aus den früher üblicherweise vorhandenen Wicklungen herauszuholen; Trafos mit speziellen Spannungen dürften sich heute kaum noch finden lassen. Es wäre nicht verkehrt, für die Funktionsprüfung einen kleinen Oszi zur Hand zur haben, insbesondere die Arbeitspunkteinstellungen für die Vers. 1.1 lassen sich damit einfach durchführen. Der Aufbau Das Gehäuse läßt sich sehr einfach herstellen; es besteht eigentlich nur aus wenigen, (z.T. gelochten - Baumarkt) ca. 1 mm Alublechen, die in ein spezielles Eckprofil eingeschoben werden. Für die Front- und Rückseite darf das Material etwas dicker sein. Das Bild dazu läßt die Konstruktion erkennen. Der Kern des Aufbaus besteht aus einem kleinen U-förmig bearbeiteten Alublech, in das die Löcher für die Röhrensockel eingearbeitet wurden. Auf dem Boden des U-Stückes wird ein doppelreihiger Lötösenstreifen plaziert. Damit finden sich genügend Möglichkeiten, die Bauteile zu verdrahten. Lötösenstreifen empfehlen sich auch im Netzteilbereich (siehe Bild). Insgesamt ist auf eindeutigen Massebezug zu achten, damit keine Brummschleifen entstehen. Ich wünsche viel Erfolg mit dem Nachbau und würde mich ggf. über ein kleines Feedback über das verlinkte Forum freuen. Dieter Zeising (März 2007) PS: wer mit mir über dieses Projekt diskutieren möchte, kann dies im HIFI-Forum unter dem Projektlink: Röhren - Kopfhörerverstärker für Elektrostaten gerne tun ("didi" im HIFI-Forum). |
Zu den Plänen, Bildern, Datenblättern des Rö-Amp:
(klicken für größeres Bild) 
Schaltpläne: - Schaltplan (Ausg. 1.0b) - Schaltplan (Ausg. 1.1c) Netzteil mit erweiterter Bias-Versorgung (STAX-Pro): - Schaltplan des Netzteils mit erweiterter Bias-Versorgung Röhrenspezifikationen: - Röhrendaten ECC88 und Vergleichstypen - Röhrendaten ECC88 (Philips) - Röhrendaten E88CC / CCa (Valvo) STAX-Kopfhörer Spezifikation: - Spezifikation STAX-Lambda |
 Vorstellung eines Eigen-/Nachbau-Projektes (März 2011):Im März 2011 erreichte mich ein Eigen-/Nachbau meiner im Netz veröffentlichten Bauanleitung für Elektrostatische Kopfhörer. Der hier vorgestellte Röhren-Amp sollte den Kopfhörer Stax SR-404 antreiben, der bisher von einem Stax SRM-006TA (ca. 1.500 €) versorgt wurde. Der mechanische Aufbau enthält einige Besonderheiten. So wurden Verstärker und Netzteil getrennt aufgebaut. Die aktive Röhrenelektronik hatte in einem kleinen Stax SRD4-Gehäuse Platz gefunden. Das Netzteil wurde in einem separaten Gehäuse ausgelagert; alle Versorgungsspannungen werden über einen Mehrfachstecker dem Amp zugeführt. Die Röhren sind hier mit Gleichstrom geheizt, damit der gewünschte Brummabstand erzielt werden konnte. Insbesondere der Hörtest des Nachbauers ist bemerkenswert (nachfolgender Orginaltext): "Zusammen mit meinem Bekannten, der übrigens ein sehr guter (Hobby-) Pianist ist, konnte ich den Eigenbau mit einem Stax SRM-006TA (Hybridverstärker mit symmetrischer Transistor-Eingangsstufe und überrtragerlosen Röhrenausgang, DC-gekoppelt) vergleichen. Das Ergebnis stand schnell fest und ist eindeutig: Der KHV "Zeising" schlägt Stax um Längen, er klingt wesentlich besser, klarer, dynamischer. Dabei handelt es sich nicht um marginale Unterschiede, über die man diskutieren könnte, sondern um sehr deutliche Unterschiede. Nach kurzer Zeit blieb der Stax-Amp ausgeschaltet und mein Bekannter hörte mit zunehmender Begeisterung seine mitgebrachten CDs durch." Alle Einzelheiten dieses gelungenen und z.T. modifizierten Nachbauprojektes einschließlich des kompletten Hörtest sind dem nebenstehenden KHV-Projekt zu entnehmen (PDF-Datei). An dieser Stelle möchte ich mich auch bei dem hier ungenannt bleibenden Elektroingenieur für die Unterlagen zu seinem ideenreichen u. professionellen Eigenbau, dessen Ergebnisse in mein Projekt einfließen werden, nochmals herzlich bedanken. Ein schönes Beispiel für die Leistungsfähigkeit einer "schnickschnackfreien" Röhrentechnik, die hoffentlich noch viele Nachahmer finden wird. |
 Schlägt ein DIY-Eigenbau ein Stax-Orginal? 
Projektbeschreibung Stax-Röhren-Amp (modifizierter Nachbau) mit ausführlicher Bewertung bzw. Hörtest. |
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UPDATE-1 (April 2011): Wie bereits oben angekündigt wurde es Zeit, meinen in 2007 veröffentlichten Röhren-Amp nochmals zu aktualisieren. Aufgrund des Feedbacks habe ich die Dokumentation verbessern können und ausführlicher gestaltet. Sie enthält jetzt beide Versionen, die sich aber nur geringfügig unterscheiden. Die Version mit der separaten Gittervorspannungserzeugung ist sicherlich vorzuziehen, da sie eine individuellere Arbeitspunkteinstellung der Endstufen ermöglicht. Damit lassen sich Fertigungsstreuungen weitestgehend ausregeln, auch wenn die Endröhren paarweise eingekauft werden konnten. Auf jeden Fall ist es sinnvoll, aus den 4 Röhren die Systeme der 2 Endröhren immer zu "matchen" (auf gute Übereinstimmung prüfen). Auch die Gleichstromheizung ist eine gute Sache; die heutigen Nachbauten der Spanngitterröhre ECC88 entsprechen wohl nicht in allen Parametern den ehemals erhältlichen Qualitätsröhren, so dass hier eine Ursache für eine Brummeinstreuung bei Wechselstromspeisung vorliegen könnte. Diesbezüglich wurde in der aktuellen Dokumentation die Gitterbeschaltung der Eingangsstufe etwas niederohmiger ausgeführt (Rx u. Cx). Die von mir verwendete Valvo Orginal-Röhre CCa (Langlebens-/Weitverkehrsausführung der E88CC) machte allerdings keine dieser Maßnahmen erforderlich (alle technische Daten der CCa im o.a. Valvo-Datenblatt). Ich wünsche viel Erfolg und Spaß beim Nachbau. Dieter Zeising |
Überarbeitete und vollständige Dokumentation des Stax-KHV: 
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