Röhren überflüssig bei Verwendung des Digitalausgangs?

Hallo,

Ja, die Röhren werden dabei umgangen, außer der CD-Player hat hinter der Röhrenstufe noch einen zusätzlichen A/D-Wander, was ich aber bezweifle.

Sind die Röhren also in diesem Fall evtl. unnütz?

Die Frage steht bei Röhren in einem CD-Player so oder so im Raum.

Aber auch wenn sie wegen der Umgehung das Signal nicht mehr mit Verzerrungen und Störgeräuschen anreichern, so erfüllen sie immerhin noch die Funktion der guten Optik. Unnütz würde ich sie also nicht nennen.

Danke,
die Funktion der schicken Optik kommt in meinem Fall nicht zum Tragen, weil die Röhren unsichtbar im Gerät verbaut sind.🤷‍♂️

Technisch wäre es mit wenig Aufwand durchaus möglich, vor den S/PDIF-Ausgang noch eine einzelne Röhre (Kathodenfolger) samt entsprechendem Ausgangsübertrager (für die 75[Ohm] Transformation und galvanische Trennung) zu setzen (und damit das Digitalsignal durch eine Röhre zu jagen) - vielleicht macht ja einer der Hersteller sowas. Auch einen optischen TOSLink-Anschluß könnte man mit so einem Kathodenfolger mit einer niederohmigen, parallelgeschalteten Triode (z.B. ECC88) locker antreiben. Klanglich gehen da sicher plötzlich die Vorhänge auf, die Bühne wirkt auf einmal sehr breit und tief gestaffelt, die Instrumente stehen nun endlich quasi im Raum, die Matratzen vor den Lautsprechern werden jetzt weggezogen und die Frau / Freundin kommt aus der Küche gerannt.....

Duck und weg mit Grüßen

Herbert

Interessant wäre doch ein R2R Dac mit Nuvistoren ... Ultimativer High-End Faktor und sicher im passendem Kostüm für > 30k€ vermarktbar.

ZeeeM (Beitrag #5) schrieb:

Interessant wäre doch ein R2R Dac mit Nuvistoren ...

Interessanter Ansatz...
Da will ich doch gleich mal eine Frage "einklinken" ... Warum sieht man DACs mit Widerstandsnetzwerken (R2R) so selten? Das Prinzip ist zumindest schematisch relativ einfach und hätte doch auch diverse Vorteile gegenüber den gängigen Delta-Sigma-Verfahren ...

Viele Grüße
Steffen

Zauberwort: Linearität. Es ist enorm aufwändig ein Widerstandsnetzwerk mit den genauen Schrittwerten aufzubauen und über einen breiten Temperaturbereich stabil zu halten. Wo liegen denn die Nachteile der delta sigma Methode? M.W. wurden aber in den Anfangstagen in den CD-Playern 14Bit Wandler mit Oversampling genutzt. Die Delta - sigma Wandler kamen etwas später auf. Ich glaube bei Technics.

Moin,

Warf384# (Beitrag #2) schrieb:

Hallo, Sind die Röhren also in diesem Fall evtl. unnütz? Die Frage steht bei Röhren in einem CD-Player so oder so im Raum.

Diese Frage steht aber aus meiner Sicht aus einem ganz anderen Grund im Raum... Was sollen denn Röhren an dem "vorzüglichen" Klang einer digitalen Quelle mit einer Samplefrequenz von 44,1kHz noch verbessern? Zaubern kann man mit den Dingern auch nicht, außer es werden mal welche produziert, die ein Rekonstruktionsfilter enthalten, welches nicht vorhandene Informationen wiederherstellt.
Und gleich gar nix bringt es, wenn die Röhre nur als Ausgangsstufe hinter einer Riesen-Armada von OPV-Klangverbiegefiltern hängt...

@Herbert,
Ist ein Witz, oder?

Ste_Pa (Beitrag #6) schrieb:

ZeeeM (Beitrag #5) schrieb: Interessant wäre doch ein R2R Dac mit Nuvistoren ... Interessanter Ansatz... Da will ich doch gleich mal eine Frage "einklinken" ... Warum sieht man DACs mit Widerstandsnetzwerken (R2R) so selten? Das Prinzip ist zumindest schematisch relativ einfach und hätte doch auch diverse Vorteile gegenüber den gängigen Delta-Sigma-Verfahren ...

Uninteressanter Ansatz... es gibt kaum Röhren, die mikrofonischer als Nuvistoren sind...
DACs mit reinen R2R sind selten, weil man sich damit der Möglichkeit des Oversamplings nebst digitaler Filterei beraubt. Man muß dann den Geist anstrengen und analoge Filter entwerfen... Das ist nicht ganz so trivial, wie das Abschreiben von OPV-Ausgangsschaltungen hinter Mainstream-DAC.

Gruß, Matthias

Rolf_Meyer (Beitrag #8) schrieb:

@Herbert, Ist ein Witz, oder?

Natürlich - durch die Smileys auch als solcher gekennzeichnet.

Grüße

Herbert

Rolf_Meyer (Beitrag #8) schrieb:

Uninteressanter Ansatz... es gibt kaum Röhren, die mikrofonischer als Nuvistoren sind... Gruß, Matthias

Baut man halt das ganze in eine passende Kiste ein.
Technisch Blödsinn, aber die Branche nimmt sowas auf, daher kam ich auf die Idee.


Edit Wiki

Besonderen Bekanntheitsgrad erreichte die Nuvistortriode 13CW4 im Zusammenhang mit den beiden berühmten NEUMANN-U-47 bzw. U-48-Kondensatormikrofonen für professionelle Studioanwendungen

Moin,

ZeeeM (Beitrag #10) schrieb:

Edit Wiki Besonderen Bekanntheitsgrad erreichte die Nuvistortriode 13CW4 im Zusammenhang mit den beiden berühmten NEUMANN-U-47 bzw. U-48-Kondensatormikrofonen für professionelle Studioanwendungen

Das finde ich ja höchst spannend... Ich habe genau gegensätzliche Erfahrungen gemacht. Waren allerdings 6CW4 und bestimmt nicht auf Mikrofonie selektiert. Also, nen 100derter Karton für Neumann selektierte 13CW4 besorgt und angefangen...
Nur müssen wir dann über den Verkaufspreis noch mal nachdenken....

Gruß, Matthias

Hallo
es gibt in der Tat aktuelle Wandler wo Röhren direkt im Wandlerzweig eingesetzt werden. Also definitiv nicht in der Ausgangsstufe.
Habe leider vergessen welche Firma dies war aber ich glaube die deutsche Firma AVM in ihren ganz großen DAC Vorstufen. In einem Stereoplay Test waren sogar die erzeugten perfekten Rechteckflanken mit abgebildet.

Muss nochmal nachschauen in welchem Gerät ganz genau

lg Carsten

Der Lampizator hat dazu einen nette Beiträge / Bauvorschlag gepostet

SP/DIf Röhrenausgangsstufe

http://www.lampizato...D_transport_DIY.html

Grüsse

Und welchen Sinn macht das?

Macht es keinen Sinn, so hat es doch Methode.
Kathodenfolger als SP/DIF Ausgangstreiber, na wenn das kein Verkaufsargument für die Freunde
der Glaskolben ist

Ingor (Beitrag #7) schrieb:

... Zauberwort: Linearität. Es ist enorm aufwändig ein Widerstandsnetzwerk mit den genauen Schrittwerten aufzubauen und über einen breiten Temperaturbereich stabil zu halten. Wo liegen denn die Nachteile der delta sigma Methode? M.W. wurden aber in den Anfangstagen in den CD-Playern 14Bit Wandler mit Oversampling genutzt. Die Delta - sigma Wandler kamen etwas später auf. Ich glaube bei Technics. ...

Rolf_Meyer (Beitrag #8) schrieb:

... DACs mit reinen R2R sind selten, weil man sich damit der Möglichkeit des Oversamplings nebst digitaler Filterei beraubt. Man muß dann den Geist anstrengen und analoge Filter entwerfen... Das ist nicht ganz so trivial, wie das Abschreiben von OPV-Ausgangsschaltungen hinter Mainstream-DAC. ...

Fan_großer_Schwingspulen (Beitrag #12) schrieb:

... es gibt in der Tat aktuelle Wandler wo Röhren direkt im Wandlerzweig eingesetzt werden. Also definitiv nicht in der Ausgangsstufe. Habe leider vergessen welche Firma dies war aber ich glaube die deutsche Firma AVM in ihren ganz großen DAC Vorstufen. In einem Stereoplay Test waren sogar die erzeugten perfekten Rechteckflanken mit abgebildet. ...

Interessieren würde mich ein diskret aufgebauter R2R ja schon mal. Hier habe ein kleine Übersicht gefunden. Das Prinzip-Schaltbild eines R2R-DAC schaut relativ einfach / übersichtlich aus. Die Probleme / Kosten für ein genaues Widerstandsnetzwerk, was auch noch halbwegs Temperaturstabil ist, leuchten mir ein. Aber wozu muss ich bei dem R2R-Verfahren etwas Filtern ? Und warum wird (übermäßiges) Oversampling in einigen Berichten zu DACs mit anderen Wandlungsverfahren oft kritisiert?

Viele Grüße
Steffen

Die aus meiner Sicht sind die besten DACs auf dem Planeten alles R2R Ladder DAC´s.

Mein Favorit, MSB Technology z.B. der Analog oder der Signature DAC, mehr geht absolut nicht.

War immer der Meinung bei den DACs geht nichts mehr besser.
Fehlanzeige, einfach mal einen MSB Signature DAC 3 Wochen hören, und dann wieder zurück wechseln.

Schön gemachte R2R Ladder DACs kann man als Fertiggeräte oder Bausätze z.B. hier beziehen:
Soekris Dac

Hilfestellung auch von Vishey, siehe CaseStudy/Appnote:
Vishay

Wunderbare, diskret aufgebaute R2R Ladder Dac gibts unter anderem auch hier:
Aqua Acoustics

Oder hier:
Armature

Denafrips

Audio GD

Acuhorn

Spring DAC

Da gibts noch viele mehr.
Diskret aufgebaute Ladder Dacs erleben geradezu eine Renaissance, und das ist auch gut so.

Grüsse

Das zeigt aber doch auch, das man einen guten, hochmusikalischen DAC nicht um einen 20$ Chip aus der Massenproduktion bauen kann, oder?

Das Problem mit der Integration von Schaltungen auf monolithischen Chips ist, daß man den Absolutwert von Widerständen nicht sehr genau hinkriegt. Was man allerdings sehr genau hinkriegt, ist der Relativwert mehrerer Widerstände zueinander (oder deren ganzzahligen Vielfaches).

Grüße

Herbert

Hab es gerade mit einem kleinen AD1865DAC Modul aus Chinaland probiert.
Hörte sich eigentlich als partieller 14-Bit R2R Ladder DAC von Analog Devices zusammen mit einem
AKM Receiver Chips ganz vielversprechend an.

Alles an benötigem Netzteil, Spannungs-Reglern, Ausgangsschaltung / OpAmps auf der gut gemachten
2 Lagen SMD Platine mit drauf.



AD1865DAC Datasheet hier:
AD1885

Hat sofort beim ersten einschalten prima funktioniert, nettes Teilchen.
Nach anfänglicher Hoppla gar nicht schlecht "wer hat es selber zusammengebaut Ego" Begeisterung, dann
nach 10-15Std Musik hören im direkten Lautstärke abgeglichenen Vergleich mit anderen DAC´s.
Die Erkenntnis: leider nicht wirklich erstrebenswert.

Na ja Try & Error, Versuch macht kluch
Bei knapp 100Eu für das Material gar nicht schlecht es war auf jeden Fall einen Versuch wert.
Grüsse

Daher DACs in der Messtechnik teurer als im Audiobereich.

Danke Anro1 für die Link-Zusammenstellung. Schon sehr interessante Geräte, leider zwar völlig außerhalb meines Budgets aber interessant anzusehen. Der AD1865DAC wäre da eher in meinen Preisregionen.

Als Bastler scheint es, nach Allem was ich so gelesen habe, auch wenig zielführend sich einen eigenen DAC basteln zu wollen. Wenngleich das R2R-Netzwerk (in dessen Prinzip-Schaltung) noch relativ übersichtlich ausschaut (mal von der Hürden der genauen Widerstände und Temperaturabhähigkeiten abgesehen (und ggf. noch beötigter analoger Filter)), muss man ja doch "irgendwie" zunächst an den Datenstrom "ran", was zunächst bedeutet serielle Datenströme vom Musikdatenstream oder CD-Laser (teil) zu parallelisieren.

Und Röhren (oder Nuvistoren) als reine elektronische Schalter weisen in dieser Anwendung "irgendwie" auch keine Vorteile gegenüber Halbleitern auf, eher viele Nachteile.

Wäre auch zu schön gewesen mal einen R2R-DAC mit Röhren zu basteln.

Viele Grüße
Steffen

Man muss nicht Nuvistoren nehmen, vielleicht wäre es sportlich einen Dac mit Doppeltrioden aufzubauen und ohne Leiterplatten.
Wäre ja mal sportlich, wenn man die Resourcen dazu hat.
Wie gut sowas klingen würde?
Da es in Sachen Hören keinen strengen Zusammenhang zwischen technischer Perfektion und tollem Hörerlebnis zu geben scheint, vermutlich verkaufbar.

Das Problem sind u.a. die Schalter eines R2R-DAC. Zieht man die mit Röhren auf, muß man irgendwie dafür sorgen, daß an jedem einzelnen Schalterausgang entweder genau 0[V] oder genau die Referenzspannung niederohmig anliegt. Ein erforderlicher Bestandteil eines solchen Schalters dürfte deswegen vielleicht ein kleiner, gegengekoppelter Verstärker (einer pro Schalter!) sein, damit der Innenwiderstand hinreichend niederohmig bleibt. Und den braucht man dann 32-mal (16[Bit], Stereo). Dagegen ist die Erzeugung einer niederohmigen Referenzspannung nahezu Kindergarten: Glimmstabi und entsprechend strompotenter Kathodenfolger dahinter - dann stimmt zwar der Absolutwert der Referenzspannung nicht sehr gut (und lichtempfindlich ist der so schön violett leuchtende Glimmstabi auch noch, d.h. er darf nicht auf den Röhrenaltar), aber wenn man mit einer solchen Referenz beide R2R-DACs gleichzeitig versorgt, dann ist zumindest der Kanalgleichlauf gewährleistet. Und: einem solchen DAC müßte bereits das seriell- / parallelgewandelte und in linken und rechten Kanal getrennte Signal angeboten werden - das muß man mit Halbleitern machen, weil der Aufwand für einen solchen Deserializer mit Röhren durch die Decke gehen würde.

Der Aufwand auch nur für die reine R2R-DAC-Stufe allein mit aktivem Ausgangs-Tiefpaßfilter und Ausgangspuffer wäre jedenfalls bereits sehr beachtlich - unter ca. 100 Glaskolben für Stereo dürfte das selbst bei einer sehr effizient entwickelten Schaltung kaum abgehen.

Grüße

Herbert

Schrankgroß stelle ich mir das schon vor.

Da erinnere ich jetzt mal an den guten ENIAC.
In Betrieb waren 17.468 Elektronenröhren & 7200 Dioden, Stromaufnahme 150 Kilowatt.

ENIAC

Hallo Steffen
die AD1865DAC basierende Fertigplatine bekommt man aus China für in der eBucht für ~ca. 65Eu.
Funktioniert prima, und wäre z.B. in einem Röhren Vollverstärker als zusätzlicher S/PDIF
Digital-Eingang sicher keine schlechte Wahl.
Tonale Ausprägung nach meiner Einschätzung an meinen Lautsprechern/Hörraum und
meinem Musikgeschmack (Jazz, Klassik, Weltmusik, Singer/Songwriter) eher Grundtonstark, schöne Darstellung.
Meinen Direkt Vergleich mit einen 100X teueren Kommerziellen DAC ist sicher nicht fair.
Grüsse Ernst

Danke Euch für die Ausführungen.

@Herbert: Ohne das ich so ein Röhren-"Monster" jetzt tatsächlich bauen wollte ... Die "Schalterei" samt Referenzspannungserzeugung leuchtet mir soweit ein. Dann muss das, von der "Schalterei" noch "treppige", fast analoge Ausgangssignal der "Schalterei" geglättet / gefiltert werden. Auf diesen Punkt gehen die üblichen Blockschaltbilder, die die Struktur von R2R-DAC's abbilden, meist gar nicht oder nicht im Detail ein. Du hast von einem Ausgangs-Tiefpaßfilter gesprochen, Matthias sprach auch von einem höheren (sehr hohen) Aufwand für den analogen Filter ... Was macht die Sache hier so kompliziert / komplex ?

@Ernst: Okay, dann war Deine Einschätzung zum AD1865DAC quasi Kritik auf hohen Niveau (oder so ähnlich) . Den Vergleichspartner (100x teurer) hatte ich aus dem Post so nicht herausgelesen. Also würde sich für mich eine AD1865DAC-Platine doch lohnen.
Ich suche eigentlich seit Längerem schon einen DAC, der sich am besten niedrigerem Preissegment befindet (<200 Euro). Aktuell habe ich am PC so einen kleinen DAC mit PCM2704, der sogar direkt von der USB-Buchse mit Strom versorgt wird und denke immer, dass es besser geht ohne gleich übermäßig viel Geld auszugeben, vor allem nicht für Marketing, "Blink-Blink", 2cm dicke Alu-Platten, Super-Entkoppelte-Gehäuse-Füße und veredelte Potiknöpfe, bei Mondschein besungene Einkoppel-Kondensatoren etc. Von daher sind mir dann solche Fertigplatinen, die man in eine Gehäuse eigener Wahl "nagelt", immer sehr lieb.

Ansonsten mag ich halt "richtigen" Selbstbau immer sehr (auch wenn das bei DACs wegen der Integrationsdichte und Spezial-ICs samt SMD nicht möglich ist), daher hatte ich mir hier in den Thread "eingeklinkt".

In einem elektor-Röhren-Sonderheft war auch mal ein Artikel zu DACs und Röhren zu lesen ... Ich habe eben noch mal nachgesehen ... Leider geht es in dem Artikel aber auch "nur" um einen "Nachbrenner" zu einem Chip-DAC.

Die 16 Doppeltrioden für einen "richtigen Röhren-DAC" nur für die "Röhrenschalterei" (Impedanzwandlung) wären evt. noch vorstellbar, aber wenn man mit "allem Drummherum" auf mind. 100 Röhren kommt "mutiert" der Röhren-DAC ja doch zur Hausheizung inkl. Heizraum. Aber dennoch schön / lehrreich das Thema hier mal genauer erörtert zu bekommen. Man (/ich) muss ja auch wissen, warum etwas nicht geht bzw. nicht so einfach geht, wie man (/ich) es evt. annehmen könnte / würde.

Viele Grüße
Steffen

Servus Steffen,

schauen wir uns das Thema etwas genauer an und beleuchten es mal mehr im Detail:

Ste_Pa (Beitrag #27) schrieb:

Ausgangs-Tiefpaßfilter gesprochen, Matthias sprach auch von einem höheren (sehr hohen) Aufwand für den analogen Filter ... Was macht die Sache hier so kompliziert / komplex ?

Wenn das Filter ein Tiefpaßfilter für 16[Bit] / 44.1[kHz] (also das, was üblicherweise auf einer CD drauf ist) sein soll, muß es 20[kHz] noch mit nahezu 0[dB] Amplitudenfehler durchlassen - muß aber spätestens bei 44.1[kHz] mit mindestens etwa 80[dB] (damit vom theoretischen Dynamikbereich der CD von 96[dB] noch was übrig bleibt) dämpfen - das entspricht etwas mehr als 13[Bit] des theoretischen Dynamikbereichs der CD. Sprich: Das muß ein sehr steiles analoges Tiefpaßfilter sein - noch dazu eines, was (speziell im oberen Hochtonbereich) keine allzugroßen Phasenschweinereien machen sollte, damit speziell Zupfinstrumente, hochlagige Blasinstrumente, Orgeln und die oberen Oktaven eines Flügels noch als solche zu erkennen sind. Eine übliche Sallen-Key-Filterstufe (aktives Filter) hat eine Steilheit von 12[dB/Oktave] (also bei einem Frequenzbereich von 1:2) und stellt ein Filter zweiter Ordnung dar. Um diese mindestens 80[dB] Dämfpung bei 44.1[kHz] zu realisieren, braucht es also sieben Stück von diesen Filterstufen (80[dB] / 12[dB]), um zu einem Filter siebter Ordnung zu kommen. So eine Sallen-Key-Filterstufe braucht eine hohe Leerlauf-Verstärkung (gleichzeitig darf der Ausgangs-Innenwiderstand der Verstärkerstufe nicht zu hoch sein) - damit ihre Parameter wenigstens halbwegs stimmen, ist nach meiner Daumenpeilung dazu mindestens eine Doppeltriode pro Stufe erforderlich (mit den beiden Systemen einer ECC81 dürften sich (ohne die Verwendung von Anodendrosseln oder Konstantstromquellen an den Anoden) über den Daumen gepeilt Leerlaufverstärkungen in der Gegend von ca. 60[dB] erzielen lassen). Damit sind wir bei 8 Glaskolben pro Kanal (7 für die Filter und einen für den Ausgangsverstärker / Buffer / Impedanzwandler) - für Stereo allein für das Filter also bei 16 Glaskolben.

Natürlich kann man den Aufwand für dieses Filter reduzieren, wenn man ausschließlich mit höheren Bitraten in das Filter reingeht, weil dann der Abstand zwischen oberster Signalnutzfrequenz (20[kHz]) und Abtastfrequenz größer wird und das Tiefpaßfilter nicht mehr so steil sein muß. Bei 192[kHz] Bitrate (das sind knapp 10 Oktaven Abstand) wäre dieses Filter dann recht einfach und überschaubar - allerdings verlagert man den Röhrenaufwand dann in die Schalter, weil man jetzt statt für 16[Bit] dann für 24[Bit] Schalter braucht - für Stereo natürlich zweimal (und "normale" 16[Bit] / 44.1[kHz] CDs könnte man mit einem solchen DAC natürlich nicht mehr abspielen).

Zu den Schaltern: Pro Schalterbit braucht man nach ersten Überlegungen meiner Meinung nach mindestens eine Doppeltriode - also einen Glaskolben. Das macht bei 16[Bit] Stereo also allein mindestens 32 Glaskolben (und da muß man - damit der Innenwiderstand der letzten Schalterröhre nicht wahrnehmbar in das Verhalten des R2R-Netzwerks eingeht - schaltungstechnisch schon ganz schön "tricksen"). Dieses R2R-Netzwerk muß zur Minimierung von Linearitätsfehlern des DACs recht hochohmig sein - damit rücken die Röhren- und Verdrahtungskapazitäten dann auf einmal sehr in den Fokus (die -3[dB] Grenzfrequenz bei 47[kOhm] und nur 20[pF] Gesamtparasitärkapazität liegt z.B. bei ca. 169[kHz] - damit lassen sich ca. 0[dB] Amplitudenfehler bei 20[kHz] noch gerade so eben darstellen). Und: Bei einem Impedanzniveau des R2R-Netzwerks von ca. 47[kOhm] und einem Vollaussteuerungspegel von 125[Vss] haben wir dann schon eine erhebliche Last auf dem R2R-Widerstandsnetzwerk - in einzelnen Widerständen fließen dann schon mehrere [mA] Strom (was angesichts einer wünschenswerten Widerstandstoleranz der Einzelwiderstände des R2R-Netzwerks von 0.1% die Auswahl von passenden Widerständen samt derer Spannungsfestigkeit schon etwas einschränkt). Desweiteren: Die Einflüsse irgendwelcher DC-Offsets (und deren Drift) auf das Audioergebnis hab' ich in meinen Überlegungen für den Moment mal komplett ausgeklammert - gut möglich, daß dieser Punkt schaltungstechnisch noch eine deutliche Erhöhung der Röhrenanzahl erfordert.

Wenn man so einen Röhren-DAC tatsächlich aufzieht, dann sollte man meiner Meinung nach übrigens auch DAS "Alleinstellungsmerkmal" eines solchen Röhren-DACs konsequent nutzen: Der kann richtig hohe Signal-Ausgangsspannungen - was (richtig gemacht) dem Fremd- bzw. Geräuschspannungsabstand sehr gut tut. Wenn man z.B. einen 108[V] Glimmstabi etwa um den Faktor 2.3 verstärkt - das ist dann praktisch ein kleines, geregeltes Röhren-Netzteil - dann hat man eine Referenzspannung von 250[V] für den DAC. Das heißt, daß die Vollaussteuerungs-Signalausgangsspannung eines solchen Röhren-DACs dann etwa 125[Vss] betragen würde. Damit könnte man dann auch etwas größere (und nicht global gegengekoppelte) Eintakt-Triodenendstufen direkt aussteuern - Vor- und ggf. Treiberstufe würden damit ersatzlos entfallen. Die Herausforderung bei einem solchen Ansatz ist allerdings der Lautstärkesteller - der muß echt was "abkönnen". Hier wäre die ultimative Lösung (in der konsequenten Maximierung des Aufwands gut zum restlichen DAC passend) ein vielfach gestufter (Mehrfach)Übertrager, an dessen Abgriffen die Lauststärke dann mit einem Stufenschalter eingestellt wird.

Rohde & Schwarz gibt für sein Röhren-Labor-Netzteil des Typs "NGU" (welches man für die Erzeugung der Referenzspannung verwenden könnte) eine Brumm- und Rauschspannung von maximal 200[µV(eff)] (das entspricht ca. 566[µV(ss)] an - das wäre also auch ein für die Referenzspannung erreichbarer Wert. Bezogen auf einen Vollaussteuerungspegel von 125[Vss] (bei 250[V] Referenzspannung) entspräche das dann einem Fremdspannungsabstand von ca. 107[dB] (der A-bewertete Geräuschspannungsabstand würde dann noch ca. 4[dB] höher liegen - also ca. 111[dB] betragen) - kein schlechter Wert. Dieser Wert würde natürlich in der Praxis etwas schlechter ausfallen, weil natürlich (teilweise) auch noch die Brumm- und Rauschspannungen der restlichen (im wesentlichen positiven) Versorgungsspannungen (die sehr, sehr gut gesiebt sein müssen) in das Ergebnis mit eingehen.

Der Ansatz eines solchen Röhren-DACs braucht nach meiner Peilung mindestens vier Betriebsspannungen (plus Referenzspannung) - zwei positive und zwei negative. Die Schnittstelle zwischen Halbleiter (z.B. TTL 7406 / 7416 Open-Collector-Treiber - die können +30[V] / +15[V] ab und sind hinreichend schnell) und dem Gitter der ersten Schalterröhre in jeder Schalterstufe müßte ihren Massebezug dann auf der negativsten Betriebsspannungsschiene haben, was irgendwo im seriellen Datenstrombereich dann sehr schnelle und spannungsfeste Optokoppler erfordert, damit die S/PDIF-Schnittstelle mit ihrer Masse nicht auf z.B. -150[V] gegen Erde liegt.

Damit läge dann der sehr grob über den Daumen gepeilte absolute Mindestaufwand für einen Stereo-DAC (16[Bit] / 44.1[kHz]) bei:

• 32 Glaskolben für die Schalter.
  
• 16 Glaskolben für die Tiefpaßfilter.
  
• 4 Glaskolben für die Referenzspannung (muß sehr brummarm sein).
  
• 4 Glaskolben für eine geregelte Versorgungsspannung (muß sehr brummarm sein).
  

Die Minimalanzahl an Glaskolben, die für einen solchen Röhren-DAC-erforderlich ist, wären damit ca. 56 Glaskolben (das gäbe dann einen schönen "Röhrenaltar"). Geht man von Doppeltrioden vom Schlage einer ECC81 aus, wären dafür allein mindestens ca. 17[A] Heizstrom bzw. ca. 106[W] Heizleistung erforderlich - im Fall von ECC88 (die wegen des geringeren Spannungsniveaus (Stichwort: Uf(k) auf den negativen Versorgungsschienen) und ihres geringeren Innenwiderstands erforderlich sein könnten) steigt der Heizstrom auf ca. 20.5[A] und die Heizleistung auf ca. 129[W] an. Geht man von einem mittleren Anodenstrom von 3[mA] pro Röhrensystem über die gesamte Betriebsspannungsbandbreite von 450[V] (+300[V] und -150[V]) aus, kommen da zusätzlich ca. 151[W] Anodenleistung dazu. In den Regelstufen der stabilisierten Betriebsspannungen werden in Summe sicher auch noch mal so um die 30[W] verheizt. In Summe macht das also eine (geschätzte) Sekundärleistung auf dem Netztrafo von ca. 310[W]. Bei einem Netztrafowirkungsgrad von ca. 90% würde so ein 16[Bit] / 44.1[kHz] Stereo-DAC also eine (geschätzte) Wirkleistung von ca. 344[W] aus dem Lichtnetz ziehen.

Das wäre also in jedem Fall ein sehr anspruchsvolles Projekt, welches wahrnehmbar zur Raumheizung beitragen würde.

Grüße

Herbert

So eine Kiste in einem schicken Kleid ... hm .... 149000$ + Tax?
Ich meine es gibt in dem Hobby ja eine menge unfassbar absurde Technik

EIN Grund für mein etwas näheres Nachdenken über die Details dieses Themas war tatsächlich eine erste, grobe Evaluierung einer möglichen Hochpreisverkaufbarkeit an (asiatische?) Hifi-Verrückte - mit 56 Röhren bei ca. 350[W] abzuführender Wärmeleistung würde man sowas noch mit einer akzeptablen Gerätegröße und einem akzeptablen Gerätegewicht hinkriegen. Immerhin wäre dann ALLES, was analoge Signale erzeugt und / oder verarbeitet, mit Röhren bestückt - das soll ja für gar nicht so wenige, betuchte "Audiophile" ein mächtiges Kaufargument sein..... .....und: es gibt ja durchaus auch Leute, die geben EUR 100.000,-- (oder auch mehr) für eine einzige Armbanduhr aus (die ganze Luxusuhrenindustrie in der Schweiz lebt davon). So ein Gerät bräuchte allerdings für die Marktakzeptanz auch noch zusätzlich "gewöhnliche" Cinch- oder XLR-Audioausgänge mit üblichen Line-Pegeln - in welche handelsüblichen Verstärker kann man schon mit 125[V(ss)] Audiopegel reingehen?

Allerdings gehört dann in die (digitale) Signalkette mindestens ein (nicht kopierbarer) FPGA rein, damit einem so ein Gerät nicht sofort von interessierter Seite nachgebaut wird (für die - ganz und gar nicht triviale - Technik der Schalter glaube ich eine Lösung zu haben (sowas muß man allerdings erst noch in der Praxis testen) - die läge allerdings im Falle von verkauften Geräten völlig offen da und könnte damit ruckzuck kopiert werden). Dasselbe gilt für die "sallen-key-ähnlichen", supersteilen Tiefpaßfilter, die ja ohne Operationsverstärker (und deren hohe Leerlaufverstärkungen sowie deren geringen Innenwiderständen auskommen müssen) - auch hier braucht es anspruchsvollere und unübliche Schaltungstechnik, zu der ich schon ein paar Ideen hätte (und die dann ebenfalls einfachst kopierbar wären). An dieser Stelle sind übrigens Simulationsprogramme ein echter Segen - wenn man das alles "zu Fuß" rechnen müßte....

Und dann gilt es noch den (emotionalen?) Aspekt der potentiellen User zu beachten, die in ihrer Röhrenkette grundsätzlich nur Trioden sehen möchten und bei denen Pentoden zum Teil in der Rubrik "Teufelszeug" angesiedelt sind: Auch das treibt die Röhrenanzahl (speziell in den geregelten Stromversorgungen) durchaus nach oben.

Richtig teuer würde so ein Gerät in jedem Fall werden - auch schon deswegen, weil allein die Herstellung mächtig Geld kosten würde. Und: bei sowas ist auch eine einfache Verschleißteil-Servicebarkeit (durch Laien und ohne ein Multimeter anwenden oder in das Gerät eingreifen zu müssen) unbedingt notwendig (auch das muß im Schaltungsentwurf berücksichtigt werden): Wann und nach welchen Kriterien tauscht der User z.B. im Fall des Falles welche Röhre aus, ohne deswegen in eine Werkstatt (die vor so einem Gerät vermutlich wie der "Ochs vor'm Berg" stehen würde) zu müssen? Da braucht es also vermutlich mikroprofessorale Unterstützung, die dem User auf einem informativen Display erzählt, welche Röhre demnächst fällig ist und ausgetauscht werden muß - und sowas macht so eine Kiste (bei 56 Röhren mit 112 Röhrensystemen) dann noch zusätzlich so richtig aufwendig. Mit audiophiler Handverdrahtung mit von isländischen 20-jährigen Jungfrauen im Februar bei Vollmond neben der Südseite des dampfenden Geysirs auf der Innenseite ihres (mit Walfischtran eingeölten) rechten Oberschenkels handgeklöppelten Großkristall-Reinstsilberleitungen mit einer Ummantelung aus chinesischer korallefarbener Feinstseide geht da jedenfalls wirklich gar nichts mehr..... .....da sind wir im Bereich von 6-lagigen Multilayerleiterplatten unterwegs.

Grüße

Herbert

Der Kondo KSL-DAC (Japan) Preis war bei ~32000Eu

Kondo KSL DAC

oder Audio Note (UK) DAC 5 Preis bei 12000-15000Eu
Audio Note DAC 5

beide nette Beispiele wie diese Listenpreise mit Hilfe der Argumentation wie z.b. "Analoge Ausgangs Röhrenfilter" an den Kunden gebracht wurden.

Ste Pa
interessant, der AudioNote DAC 5 hat auch den Analog Devices AD1865 DAC an Bord
Grüsse Ernst

Vom Design her fände ich diese Anmutung ansprechend


Welche Röhren zum Wechseln dran sind, wird von Nixies angezeigt und irgendwo noch ein Plätzchen für ein paar schicke Decatrons wird sich auch finden.

Sind das Bilder von Röhrenverstärkern? Oder von alten Schiffssendern aus den 1920ern?

Grüße

Herbert

Wurde von der Firma Line Magnetic gebaut und ist nicht mal so alt.
Obiger Amp ist eine Replica von einem alten Wester Electric Amp.

Servus zusammen,

weil mich das Thema "echter Röhren DAC" - hinsichtlich seiner generellen Machbarkeit - jetzt doch durchaus etwas zu interessieren beginnt, habe ich nun mal meine Röhren-Schaltungsideen (die ich zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht zeigen möchte) für die - wie bereits erwähnt nicht ganz trivialen - Röhrenschalter selbst in Form eines 4[Bit]-DAC simuliert (die Schaltung der Schalter selbst ist ganz simpel - man muß nur drauf kommen). Das Ergebnis ist hinsichtlich seiner Bit-Breite (also 16[Bit], 20[Bit] oder gar 24[Bit]) beliebig aus diesem 4[Bit]-Simulationsergebnis skalierbar, da die Schalter selbst alle gleich aussehen. Und: Bei der Schaltungs-Adaption (sprich: Umformung) eines klassischen R2R-Netzwerks auf röhrentaugliche Schaltungs-Rahmenbedingungen haben mir die Arbeiten der Herren Thévenin und Norton sehr gute Dienste erwiesen.....

Was sich allerdings in der Simulation herausgestellt hat (und von mir weiter oben bereits vermutet wurde): Die Mimik reagiert ziemlich empfindlich auf (auch recht kleine) parasitäre Kapazitäten (der Röhre(n) und / oder der Verdrahtung).

Die Schaltung des Schalters besteht pro Wandlerbit aus einer einzigen ECC81 (also aus zwei Triodensystemen) - die Simulation dieses 4[Bit]-DAC also aus grade mal vier Röhren. Die Referenzspannung dieses 4[Bit]-DAC war bei der Simulation +250[V]. Die Bitdauer beträgt 10[µs] - die Wiederholfrequenz des LSB also 50[kHz] (das liegt in der Nähe der 44.1[kHz] Samplerate einer klassischen 16[Bit] / 44.1[kHz] CD). Die digitale Ansteuerung der Schalterbits erfolgt mit einem 15[V] Logiksignal mit Anstiegs- und Abfallzeiten von je 30[ns] mit einem Strom von ca. 3...4[mA] pro Schalterbit --> das läßt sich also bequem mit handelsüblicher, digitaler Logik darstellen.


Das Ergebnis der Ausgangsspannung dieses 4[Bit]-DACs, wenn man die digitalen Eingangswerte einfach hochzählt (da sollte dann eine linear ansteigende Rampe rauskommen):


In höherauflösend: http://666kb.com/i/e3nrshpsaqmg6amg9.jpg

Auch wenn meine Schaltungsidee generell mal zu funktionieren scheint - da ist natürlich noch jede Menge Optimierung und Feinarbeit erforderlich:

• Die negativen Glitches an den Flanken sind um so größer, je mehr Bits auf einmal "umkippen". Da muß man also in der digitalen Ansteuerung noch was tun, so daß sich aufgrund der Anstiegs- und Abfallzeiten (Simulation: je 30[ns]) der digitalen Halbleiter-Ansteuerung der einzelnen Schalter keine zeitlich überlappenden "ON"- oder "OFF"-Zustände von mehreren Bits ergeben können, die da nicht hingehören --> Totzeiten zwischen den Bitflanken?
  
• Was mir derzeit überhaupt noch nicht klar ist: Warum stimmen die Bitamplituden an den Stellen, an denen diese negativen Glitches auftreten, nicht - und zwar um so mehr nicht, je größer der Glitch ist? Dieses Verhalten muß ich noch im Detail untersuchen (und natürlich ausmerzen).
  
• Was derzeit insgesamt noch ein Thema ist, das sind die Uf(k)-Grenzen der ECC81-Röhren: da reden wir im Gesamthub beim derzeitigen Schaltungsansatz noch von mehr als 200[V] - das muß sehr viel weniger werden (auch wenn dieses Thema mit mehreren, voneinander isolierten Heizwicklungen auf dem Netztrafo weitgehend zu "erschlagen" wäre).
  

Die "Slew Rate" des (analogen) DAC-Ausgangs (markiert durch die beiden Cursoren rechts in obiger Graphik) beträgt auf der abfallende Flanke ca. 44[V/µs] - bei diesem Wert kann man nicht meckern.

Und: Die Schaltung beinhaltet trotz des minimalen Aufwands bereits alle Vorkehrungen, mit denen man durch Spannungsmessung mit einem ADC mikroprofessorgesteuert den Verschleißzustand aller Röhrensysteme ermitteln kann.

Trimmpotentiometer oder sonstige Abgleichelemente braucht diese Schaltung nach jetzigem Kenntnisstand gar keine - und sie kommt im Bereich des für das Klangerlebnis kritischen DAC-Widerstandsnetzwerkes für 16[Bit] Audio mit handelsüblichen, preiswerten 1%-igen 2[W] MOX-Widerständen (die beim Bau des Gerätes für höhere Ansprüche ggf. auf identische Werte zu selektieren sind), locker aus (--> Rohde & Schwarz Toleranzzeiger "KZS" (eBay: < EUR 200,--, weil die allermeisten nicht wissen, was das ist) für zeitsparendes, rationelles Arbeiten) - der Absolutwert der Widerstandswerte ist hierbei nahezu wurscht, solange sie nur alle gleich sind).


Das digitale Logik-Eingangsmuster der DAC-Ansteuerung der einzelnen Schalter sah bei der Simulation so aus (digitaler Ansteuerpegel: 15[V], Anstiegs- und Abfallzeit der Rechteckflanken je 30[ns]:


In höherauflösend: http://666kb.com/i/e3nrtba5hedcaqxih.jpg


Von hohem Interesse sind bei dieser Schaltung (aufgrund meiner Schätzung des durchaus signifikanten Leistungsverbrauchs einer solchen Mimik) natürlich die Versorgung- und Referenzströme - und zwar über die Zeit bei allen Bitmustern:


In höherauflösend: http://666kb.com/i/e3nrvtzzao3l95ueh.jpg

Was aus diesem Simulationsergebnis in vorstehendem Bild klar rauszulesen ist:

• Sowohl die Ströme auf der Versorgungs-Anodenspannung wie auch auf der Referenzspannung sind erheblich und variieren stark mit dem Bitmuster des digitalen Eingangssignals (das war wegen der aus dem R2R-Prinzip abgeleiteten Schaltung auch so zu erwarten).
  
• Die bitmusterabhängige Summen-Stromaufnahme aus Versorgungs-Anodenspannung und Referenzspannung ist gegenläufig - die Summe der beiden Ströme ist zu jedem beliebigen Zeitpunkt fast gleich (siehe rote Kurve in obigem Graphen).
  
• Daraus ergibt sich der Ansatz, nach Möglichkeit Anodenversorgung und Referenzspannung exakt gleich groß zu machen (was derzeit nicht der Fall ist) und so beide Spannungen aus einer einzigen (sehr gut stabilisierten sowie brumm- und rauscharmen) Quelle zu versorgen (spart Röhren und Verlustleistung). Es ist allerdings keineswegs sichergestellt, daß sich dieser Punkt mit dem derzeitigen Schaltungskonzept der Schalter realisieren läßt.
  
• Die Stromaufnahme des DACs ist erheblich: Die rote Kurve des obigen Graphen zeigt eine Summenstromaufnahme von Anodenversorgung und Referenzspannung von ca. 27[mA] - für 4[Bit]. Umgerechnet auf 16[Bit] Stereo ergibt das eine Summen-Stromaufnahme (nur für die Schalter des DACs) von ca. 220[mA] - bei einem Spannungsniveau von ca. +250[V] bis ca. +350[V].
  

Zur Praxis-Verifikation dieser Simulationsergebnisse überlege ich mir (nach theoretischer / rechnerischer Optimierung der Schaltung), mal so ein 4[Bit]-DAC-Segment aufzubauen und zu vermessen.

Mein Fazit zu diesem Zeitpunkt: Da muß noch deutlich optimiert werden - aber ein vernünftig funktionierender 16[Bit] / 44.1[kHz]-Stereo-DAC in abgeleiteter R2R-Technik mit ca. 56 Röhren (inklusive stabilisierten Stromversorgungen und steilen Ausgangs-Tiefpaßfiltern), bei dem das Audio-Analogsignal (inklusive der Bit-Schalter) ausschließlich durch Röhren läuft, scheint durchaus machbar zu sein.

Passend zum Threadthema könnte man also beim jetzigen Kenntnisstand sagen: Röhren sind bei Verwendung des Digitalausgangs ganz und gar nicht überflüssig - wenn man den Analogteil des DACs selbst (inklusive der R2R-Schalter) auch mit Röhren aufzieht. Und: Bis jetzt ist das ein "Triode only"-Konzept.......

Grüße

Herbert

Wenn du das Teil fertig hast, behalte die Pläne für dich, lass ihn in China fertigen und verkaufe einen Kanal für 10000 Euro.

Hallo Herbert,

Wow, da hast Du Dich ja gedanklich und auch schon simulativ äußerst umfassend mit der Thematik auseinander gesetzt. Damit dann auch gleich alle meine formulierten Fragen (und noch mehr) ausführlichst beantwortet. Vielen Dank dafür!

Und scheinbar haben wir Dich auf den Geschmack gebracht, so einen R2R-DAC in der Vollröhrenversion (bis auf den Seriell-Parallel-Umsetzer) in einer 4-Bit-Version tatsächlich aufzubauen, zumindest denkst Du darüber nach.

So ein Gerät wäre in der Tat etwas sehr Besonderes, finde ich.

Viele Grüße und nochmal vielen Dank für die Zeit, die Du hier immer zur Beantwortung von Fragen investierst (nicht nur in diesem Thread).

Steffen

@Ernst: Dank Dir für die Links samt Preisinformationen. Da werden ja selbst für solch einen Chip-DAC mit "Röhrennachbrenner" sehr stolze Preise aufgerufen.
Da könnte ich ja mit dem AD1865DAC-Platinenmodul (sud China) und einem Kathodenfolger z.B. mit PCC88 extrem viel Geld sparen.

Allerdings verwundert mich die Anzahl an Transformatoren auf dem Foto des Audio Note DAC 5. Ich zähle 2 größere, 2 mittlere und 4 kleine. Ob da noch Zwischenübertrager oder gar kleine Ausgangsübertrager verbaut sind? Oder evt. doch Induktivitäten eines analogen Ausgangsfilters

Ingor (Beitrag #36) schrieb:

Wenn du das Teil fertig hast, behalte die Pläne für dich, lass ihn in China fertigen und verkaufe einen Kanal für 10000 Euro.

Gute Idee - würde aber nur als Stereogerät gehen, weil: 1.) steckt im seriellen S/PDIF-Datenstrom das Stereosignal drin - diesen Datenstrom seriell taktgenau und ohne Verzögerung / Clockjitter auf zwei Geräte (linker Kanal / rechter Kanal) zu verteilen, ist nicht ganz so simpel - und 2.) würden im Falle einer Realisierung diverse Schaltungsteile (auch im Sinne eines guten Kanalgleichlaufs) gemeinsam benutzt werden (stabilisierte Anodenspannungsversorgung, Referenzspannung.......).

Grüße

Herbert

Könnte man mit der

https://tubes-store.com/product_info.php?products_id=718

die Sache etwas kompakter halten?

Diese kleine Bleistiftröhre zieht ja mit 400[mA] interessanterweise einen Mords-Heizstrom. Leider ist sie für dieses Projekt nicht verwendbar, weil:

• maximal zulässige Anodenverlustleistung mit 0.9[W] für den Zweck hier zu klein (da wird bei diesem Projekt für lange Lebensdauer das Doppelte benötigt).
  
• zu große Schwankungen in der Steilheit.
  
• nicht steckbar (Service!).
  

Trotzdem Danke für den Vorschlag!

Grüße

Herbert

Ingor (Beitrag #36) schrieb:

..... lass ihn in China fertigen und verkaufe einen Kanal für 10000 Euro.

Das Klientel zahlt gerne +10% wenn da "made in Germany" draufsteht.....

...........

....und wieso Cinch/XLR Ausgänge, würde sich nicht anbieten, die passende Endstufe gleicht mit in das Kästchen zu basteln?

@pragmatiker. Siehste, da bist du viel zu sehr Techniker. Dann braucht man eben noch ein Trägersystem aus gebeiztem Wurzelholz für nur 5000 Euro. Da komme dann die beiden Einschübe hinein.

Servus zusammen,

ich hatte gestern einen veritablen Denkfehler beim von mir (mit Hilfe der unersetzlichen Arbeiten der Herren Thévenin und Norton) heftig modifizierten "R2R"-Netzwerk drin. Dieser Denkfehler ist nun beseitigt - Schaltungstopologie und Dimensionierung dieses (sowieso schon deutlich modifzierten) "R2R"-Netzwerks sind nun nochmal erheblich abgeändert - klassisches "R2R" erkennt man auf den ersten Blick hier kaum noch - (und derzeit sieht es noch so aus, als ob mit diesen Änderungen auch ein deutlich geringerer Leistungsverbrauch einhergeht). Mit idealen Schaltern klappt die Simulation dieser schwer modifizierten "R2R"-Version (bezogen auf die Pegelgenauigkeit der einzelnen Bits und die Abwesenheit von Glitches) nun wirklich perfekt - mit ECC88 Röhren in der Simulation der einzelnen Schalterstufen (die ECC81 braucht zu viel Spannung und verbrät damit viel zu viel Leistung und fliegt deswegen wahrscheinlich als Kandidat raus) stimmen nun die Pegel der einzelnen Rampenstufen bereits sehr genau - das Thema "Glitches" habe ich allerdings in der Simulation dieser Röhrenschaltung beileibe noch nicht vollständig im Griff - da arbeite ich grade dran.

Zum Thema "DAC-Glitches aus R2R Netzwerken" gibt es auch einige hochinteressante wissenschaftliche Arbeiten / Poster / Patent (USA) aus Japan und den USA, die (insbesondere unter Berücksichtigung des durchschnittlichen Alters von Röhrentechnologie) halbwegs aktuell sind (auch wenn deren Ergebnisse beim aktuellen "Röhren-DAC"-Projekt leider nicht anwendbar sind, da es zur Realisierung (leider) keine (mir bekannten) "PNP"-Röhren gibt):

http://www.el.gunma-...16-6-25LSI-gopal.pdf
https://gair.media.g...F%BE%99%EF%BC%89.pdf
http://asee-ne.org/proceedings/2014/Posters/9.pdf
https://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US4591826.pdf

Mit meiner derzeitigen Topologie des deutlich modifizierten "R2R"-Netzwerks scheint auch die Empfindlichkeit gegen parasitäre Kapazitäten (von Röhre(n) und Verdrahtung) deutlich abgenommen zu haben.

Die - in der Praxis selbstverständlich signifikanten - Parametertoleranzen der Röhren sollten hoffentlich auch in eben jener (Audio-Hör)Praxis nicht allzu erheblich in das analoge Gesamtergebnis eingehen (das ist zum jetzigen Zeitpunkt natürlich rein(st)es Wunschdenken), weil die jeweils für das analoge Ergebnis wichtigste Röhrenstufe in jedem Schalterbit sehr stark (und relativ niederohmig) gegengekoppelt ist.

Die Alternativröhre, die ich derzeit im Auge habe, ist die russische 6N3P - die hätte (neben dem derzeit annehmbaren Preis in Stückzahlen) noch einige andere (technische) Vorteile verglichen mit der ECC88 - da muß ich mal schauen, ob es da realitätsnahe, praxistaugliche Simulationsmodelle dafür gibt. Und: Ohne wirklich sehr deutlich Leistung auf jedem Röhrensystem geht es - angesichts der zu verarbeitenden Impulsfolgefrequenzen - nicht (das ist absolut kein Job für eine ECC83 oder ein ähnliches Rohr) --> so ein "echter" Röhren-DAC wird also ein Heizofen sein und bleiben.

Zumindest für 16[Bit] / 44.1[kHz] Audio könnte dieses "Röhren-DAC"-Projekt nach jetzigem Kenntnisstand durchaus was werden - 24[Bit] / 192[kHz] muß ich mir noch sehr genau anschauen (wobei da mit Sicherheit die letzten vier bis sechs LSBs oder so im Röhrenrauschen und im allgemeinen Grundgeräusch "absaufen" werden).....das kostet sicher noch eine Menge Zeit. Wenn ich da noch die richtige(n) Inspiration(en) habe, dann könnte es sein, daß da kein supersteiler "Schalterdreck" als Störspitzen (also Glitches) am analogen DAC-Ausgang mehr autritt - was der Breite der Auslegungsmöglichkeiten des nachgeschalteten (Röhren)Tiefpaßfilters sehr gut tun würde (weil sich dieses Filter dann nicht mehr mit eher "artfremden" Signalen rumschlagen müßte).

Mit einem Berg von ECC88 wurde von Rohde & Schwarz Ende der 1950er-Jahre ein Präzisions-Phasenmesser - der "PZN" - realisiert. In der Kiste steckt in wesentlichen Teilen reine Digitaltechnik drin - damals nannte man das noch "Impulstechnik" (Komparatoren, Flipflops, Monoflops usw.), die ausschließlich mit diesen ECC88 aufgezogen wurde (Halbleiter: komplette Fehlanzeige). Und: Diese Kiste funktioniert bis ca. 500[kHz] Nutzsignal-Eingangsfrequenz einwandfrei (ich hab' so ein Gerät) - und zeigt auch ca. 1[°] Phasenunterschied zwischen zwei Signalen noch an ((1/500[kHz] / 360[°]) = ca. 6[ns](!!)). Jetzt, da ich mich mit Digitaltechnik mit der ECC88 etwas näher beschäftige, kann ich mich da nur noch sehr demütig verbeugen und sagen "Hut ab" (die Herrschaften damals hatten keinerlei zeitsparenden Simulationsprogramme und dergleichen und auch kein Internet an der Hand und mußten wirklich alles "zu Fuß" rechnen - die mußten also wirklich sehr genau wissen, was sie tun).

Dieser "echte" Röhren-DAC ist insgesamt ein wirklich hochinteressantes Projekt völlig abseits der häufig doch sehr, sehr ausgetretenen Pfade der Audio-Röhrentechnik. Mal schauen, ob die Praxis auch nur halbwegs das halten kann, was die Theorie der Simulation verspricht.

Ich werde - bei Interesse - weiter berichten.

Grüße

Herbert

Moin Herbert,

Immernoch Probleme mit die blöden Glitches?
- Gegenkoppelung
- zu ambitioniert... Röhren sind hochohmige Gestalten und nur als Wasserstoffthyratrons für digitale Schalter brauchbar...
- Rückwirkung des Widerstandsnetzwerkes auf die Röhrensysteme

Ich habe auch mal ein wenig rumgespielt:

Das ist meine digitale Quelle... Ein idealer ADC mit 16 Bit Breite... vorn steckt man ein beliebiges Signal mit den Grenzen 0 bis 1V rein und hinten kann man die Bitwerte einzeln vom Bus abgreifen...
Das dann auf die 16 ECC81 Schalter geben, die auf ein völlig normales R2R-Netzwerk mit dem Grundwert von 50kOhm arbeiten, ergibt dann:


Sieht doch durchaus annehmbar aus.
Gleichwohl halte ich das Ganze für groben Unfug. Digitalschalterei braucht keine Röhren... Die können an dieser Stelle nix besser, als irgendwelche Mosfets... im Gegenteil. Und das nur aufziehen um es mit Röhren realisiert zu haben? Vielleicht bin ich ja deshalb so 'ne arme Socke... Und weil ich niemandem die Tour versauen will, die Schalte auch nur gaaaaanz klein unten dran.

Was mich allerdings brennend interessiert ist die weiter oben erwähnte analoge Filterei... so mit -80dB /44kHz, ohne an der Phase zu drehen. Die hätte ich gern.

Gruß, Matthias

Servus Matthias,

warst Du auf der "High-End" in München (im Ausstellerverzeichnis seid ihr jedenfalls nicht gestanden)? Ich hatte Deinen bissigen Kommentar nämlich eigentlich viel früher erwartet.....

Natürlich ist diese Röhren-DAC-Mimik (aus rein elektrotechnischer Sicht - über die akustischen Eigenschaften (die ich - noch - nicht kenne) kann ich derzeit überhaupt nichts sagen) "grober Unfug" - genauso ein "grober Unfug" wie z.B. militante Eintakt-A-Triodenfixiertheit oder die Abscheu vor CDs ("weil mechanisch abgetastete und verschleißende Schallplatten ja das bessere Medium seien"). Aber Du und ich wissen, daß die "richtige" Kundschaft (wenn man denn an sie rankommt) für "groben Unfug" u.U. sehr, sehr viel Geld zahlt, wenn sie damit ein neues Alleinstellungsmerkmal zu Hause stehen hat, mit dem sie dann "mächtig" angeben kann - ansonsten wäre es mit der Geschäftsgrundlage so mancher Röhrenmanufaktur nicht sehr weit her. Mit technischer / meßbarer Ratio hat das alles nur sehr, sehr bedingt etwas zu tun - Emotion(en) halt, die dem einen oder anderen Zeitgenossen schlicht und einfach Freude machen.

Um was es mir bei diesen privaten Studien hier geht (und das hab' ich weiter oben auch bereits klar formuliert): Das reine Analogsignal selbst soll auf seinem gesamten Weg durch die Wiedergabekette ausschließlich Röhren "sehen" (das schließt die - rein röhrenbestückte - Referenzspannungsquelle des DAC mit ein) - und damit sind MOSFETs (zumindest als Steuerelement direkt an den Röhren-Schaltern bzw. direkt als Referenzspannungsschalter) aus dem Rennen. Daß das rein technisch mit MOSFETs (oder meinetwegen auch mit entsprechenden und für den Zweck passenden Bipolartransistoren) wesentlich einfacher geht und ggf. auch eleganter ist, ist unbestritten........allerdings steht das auf einem ganz anderen Blatt und ist nicht Gegenstand der Diskussion HIER.

Und: mich interessiert das Thema rein fachlich wirklich - und deswegen gebe ich mir auch so viel Mühe mit den Schaltern. Weil: Ich komme beruflich aus der Präzisions-Meßtechnikecke - und das färbt dann natürlich auch irgendwie beim privaten Hobby ab. Und genau deswegen schlage ich mich derzeit "nur" mit 4[Bit] rum und optimiere die, so gut es mit den Möglichkeiten der Röhrentechnik eben geht - weil ich bei den "nur" 4[Bit] (zumindest in der Simulation) Sachen sehe, die ich in einem auf dem PC-Simulationsbildschirm komplett dargestellten 16[Bit] Simulationssinus rein auflösungsbedingt nie und nimmer sehen kann.

Es kann sehr gut sein, daß ich an einem bestimmten Punkt meiner Arbeiten an den Punkt komme, an dem ich sage: "Das wird nix" und diese Arbeiten dann abbreche - aber so weit bin ich derzeit noch nicht. Selbst im Fall des Abbruchs dieser Arbeiten habe ich dann einen Erkenntnisgewinn mehr und deutlich was gelernt - und gegen berufliches und / oder privates Lernen kann man doch nichts sagen, oder? Hierzu wäre noch zu sagen, daß dieses Thema, welches ich grade bearbeite, ja meiner Kenntnis nach nicht schon von einer Vielzahl von anderen Personen vor mir bearbeitet wurde - es hat also derzeit noch einen gewissen Neuheiten- und Erkenntniswert. Würde ich ein Thema, welches schon über und über von den verschiedensten Leuten in den verschiedensten Schattierungen verhackstückt wurde (wie z.B. manche weltweit seit Jahren in epischer Breite von vielen Leuten durchgekauten Standard-Verstärkertopologien) jetzt auch noch wieder aufwärmen, könnte man mir zu recht die Frage stellen, ob das denn auch noch sein muß - bei diesem Thema hier ist das aber meiner Kenntnis nach (noch) nicht so.

Und zu den Tiefpaßfiltern: Das Thema gehe ich dann an, wenn das Thema mit den Schaltern (für mich) hinreichend befriedigend gelöst ist - ansonsten lasse ich es bleiben (weil es dann keinen Sinn macht).

Also: Ich laß' Dir Deinen Spaß mit den Trioden-Eintaktern - laß' Du mir bitte meinen mit diesem Röhren-DAC-Thema.

Grüße

Herbert

Lieber Herbert,

Ich will Dir keinesfalls den Spaß am Thema nehmen! Und ja, ich bin durchaus an den Ergebnissen interessiert. Und ja, dieses Thema ist noch nicht völlig ausgelutscht. Und nein, ich will dieses Thema keinesfalls wechbügeln. Hatte eher gedacht, dass Dir die Sache mit dem ADC16 Modell für LTSpice eher hilft... denn man kann da die Ausgabe ganz leicht von 16Bit auf 4Bit umstellen... einfach Parameter N=4 statt N=16 setzen. Und glaube mir, ich sehe mit 16Bit wesentlich MEHR, als Du mit 4Bit So ein hochohmig von Röhren angesteuertes R2R hat schon seine Tücken, die bei VOLLER Pracht durchaus mehr zutage treten, als mit 4Bit. Es ist eine Leiter... und da kommt es schon auf die Bitlänge an.
Und, Ja, na klar sind wir auf der High-End Guggsdu
Und ja, ich bin ein militanter Vertreter von TRIODEN... Nicht, weil ich diese hauptsächlich baue und meiner finanzstarken Kundschaft unterjubeln will, sondern, weil es nach meiner ganz persönlichen Erkenntnis, der EINZIGE Weg ist, zu wirklich volkommen klingender Musik zu kommen.
Und natürlich habe ich ein ganz persönliches eigennütziges Interesse an diesem Thema... Ich höre eben auch gern aktuelle Veröffentlichungen... und diese erscheinen eher selten auf Vinyl... und wenn dann nur in ganz miserabeler Qualität. Was bleibt dann? Nur olles Gedöns von Vinyl hören (so mit Geknackse und blödem Rillenrauschen etc. pp.) Oder tut sich da doch noch der klangliche heilige Gral auf? Was mir jedenfalls CDP mit irgendwelchen DACs präsentieren... na dann doch lieber Knistern und Knaksen... Oder doch was mit Rölhren und analogen Röhrenfiltern... Ich weiß es nicht. Aber ich würde gern positiv überrascht werden.

Gruß, Matthias

Rolf_Meyer (Beitrag #46) schrieb:

So ein hochohmig von Röhren angesteuertes R2R hat schon seine Tücken, die bei VOLLER Pracht durchaus mehr zutage treten, als mit 4Bit

Ich steuer' das modifizierte R2R-Netzwerk (den Herren Thévenin und Norton sei Dank) ja überhaupt nicht hochohmig an (wie Du es annimmst), das ist ja die Crux. Wir reden da - bezogen auf das klassische R2R Netzwerk - beim jeweiligen "2R"-Pfad von einer Widerstandsvariation von allerhöchstens ca. 0.032% zwischen dem durch eine ECC88 gesteuerten "ON"- und "OFF"-Zustand - der Innenwiderstand der Schalter-Röhren geht (wenn überhaupt) nur sehr, sehr untergeordnet in das Ergebnis ein (zumindest in der Simulation - der Praxistest (der auch komplett schiefgehen kann, weil mir die Simulation hier nicht alles erzählt) steht allerdings noch aus).

Grüße

Herbert

Moin Herbert,

Ich wollte das gestern nicht eskalieren lassen, aber das:

genauso ein "grober Unfug" wie z.B. militante Eintakt-A-Triodenfixiertheit oder die Abscheu vor CDs ("weil mechanisch abgetastete und verschleißende Schallplatten ja das bessere Medium seien"). Aber Du und ich wissen, daß die "richtige" Kundschaft (wenn man denn an sie rankommt) für "groben Unfug" u.U. sehr, sehr viel Geld zahlt, wenn sie damit ein neues Alleinstellungsmerkmal zu Hause stehen hat, mit dem sie dann "mächtig" angeben kann - ansonsten wäre es mit der Geschäftsgrundlage so mancher Röhrenmanufaktur nicht sehr weit her. Mit technischer / meßbarer Ratio hat das alles nur sehr, sehr bedingt etwas zu tun - Emotion(en) halt, die dem einen oder anderen Zeitgenossen schlicht und einfach Freude machen.

kann ich so nicht unbeantwortet stehen lassen!
Damit hast Du meine Glaubwürdigfkeit mit der eines Politikers oder Autoverkäufers gleichgesetzt und nebenbei unsere Kunden zu Deppen erklärt, die eben nur Geld haben, um sich Statussymbole mit zweifelhaften technischen Eigenschaften hinzustellen, um zu protzen.
Nur soviel, ich bin Überzeugungstäter. Und groben Unfug stelle ich ganz bestimmt nicht her. Und ja, die Röhren sind meßbar besser als andere. Angefangen beim vorzüglichen Vakuum, über bessere Linearität bis zu geringerer mikrofonischer Empfindlichkeit...
Zudem mag ich es überhaupt nicht, wenn ich auf meine berufliche Tätigkeit hier in dieser Weise angemacht werde. Ich bin hier nur zu meinem PRIVATEN Vergnügen unterwegs.

Eigentlich wollte ich Dir nur ein paar Hinweise geben, woran das mit den Gltsches liegen kann... Was Du als bissigen Kommentar abtust, war so jedenfalls nicht gemeint... Auch wenn ich der Meinung bin, dass das grober Unfug ist, muss man ja diese Meinung nicht teilen. Vielleicht schaffst Du da ja gerade den "ganz großen Wurf"? Ich gönne es Dir gern.

Zurück zu den Glitches:
Sind ja ganz interessante Ansätzte mit dem Greycode und so... Allerdings meine ich, dass da nur die Auswirkungen gemildert werden, jedoch nicht wirklich an den Ursachen gearbeitet wird. Glitches entstehen ja auch, wenn nur ein einziges Bit kippt. Ursache dafür ist nach meiner Meinung jede Art von Gegenkoppelung... Und sei es nur die, die als kapazitive Gegenkoppelung innerhalb eines Bauelementes auftritt... Auch Miller-Kapazität genannt.
Steile Transienten sind die natürlichen Feinde der Gegenkoppelung... und was ist steiler, als ein digitales Signal... in einigen Nanosekunden von 0 auf N Volt... Was macht da dann die Gegenkoppelung? Überschwinger erzeugen...Folge: Glitches

Ich hatte zu Anfang auch damit zu tun:

Ursache... zu viel Spannungshub am Gitter der ersten Röhre... Fette Spikes durch Miller... 3.3V Logik-Pegel am Gitter sind da einfach zu viel gewesen...Kapazitäten in Nanosekunden umladen...
Mit nurt 0,3V Logikpegel sieht das dann aber schweinchensauber aus:

Es kommen zwar dann hinten nur noch 8Vss raus, aber da kann man ja was gegen tun.
Und nein, Gegenkoppelungen in Verdrahtung gibt es bei meinen Schaltern nicht... wozu auch?

Das ist dann allerdings ein anderer (funktionierender) Ansatz als niederohmig gegengekoppelte Röhrenschalterei mit 15V Logik am Gitter...

Gruß, Matthias

Einen guten Tag Herbert, einen guten Tag Matthias

der Röhrengeräte Beitragsteil hier im Forum war/ist für mich ein wahres Refugium.
Hier findet man sicherlich auch kontroverse, aber in der Regel doch sachliche Beiträge mit Erkenntnisgewinn.

Gibt IMHO nicht mehr viele Bereiche wo Experten ihr Wissen und Ihre Erfahungen teilen und bereit sind DIY Hilfestellung zu geben.
Für meiner Einer ein wahrer Balsam für die DIY Nerven.

Verfolge die R2R-Ladder DAC Diskussion mit Freude/Interesse auch wenn´s sicher nicht ganz so anwendungsnah zu sehen ist.
Mein Wunsch wäre, locker bleiben und vielleicht nicht alles auf die Goldwaage legen.
Grüsse Ernst

p.s.
Matthias Du schreibst

Trioden.....nach meiner ganz persönlichen Erkenntnis, der EINZIGE Weg ist, zu wirklich volkommen klingender Musik zu kommen.

Hängt wesentlich vom gewählten Gesamtkonzept ab.
Aus meinen ~50 Jahren Erfahrung, sicherlich einer schönsten Wege aber bei weitem nicht der Einzige

Ein paar DIY Laien Gedanken zu möglichen Problemen mit Röhrentechnik in einem R2R Ladder DAC.

Denke Röhren vertragen sich in der Anwendung nicht gut wegen:
-Betriebsspannungen/ Referenz Spannungen.
Üblich bei Chip Designs oder auch diskreten HL R2R Design Spannungen im Bereich 2,5V - 5V.
Allein die Aufwendungen für die Röhren Versorgung Netzteile/Siebung/Regelung, sowie die notwendige Stabilität der
Spannungen sind denke ich recht aufwändig.

-Aufbau Dichte & Distanzen zwischen den Bauteilen.
Layouts für größere Taktraten / Signal Integrität waren aus meiner Erfahrung kritisch in Bezug auf Parasitäre Kapazitäten,
Leitungslänge/Busssystem/Wellenwiderstände und deren Terminierung. PowerSupply Glitches, Groundplane Design,
eventuelle Ausbreitungs Delays.
Bin gespannt ob sich solche Probleme auch beim Röhrenschaltungslayout zeigen.

-Glitsches beim Schalten der R2R Dacs´s begegnet man m.W. mit verschiedenen Massnahmen
Gray Code, Stufenschaltbare, oder halbierte Schalt & Referenz Spannungen abhängig vom Daten Trend der zu wandelnden Werte.
Denke das Schalt-Glitches bei Audio Dac´s in Halbleiter Ausführung kein so großes Problem darstellen ?
Anders wohl bei DACs für Messtechnik Aufgaben.
z.B. werden im Datenblatt des AD18645 Audio R2D DACs sowie ich das sehe keine Glitch Energie Angaben gemacht.
Beim TI9881 R2R Precision DAC (16Bit) für Industrielle Anwendungen findet man dazu Informationen, beim
TI8564 Resistor String DAC (16Bit) (64K Widerstände & Schalter in einer Reihe) auch. Bei dem String DAC ist die Glitch Energie
ums ca. 150 Xfache geringer als bei dem R2R Ladder Dac.

Mir wurde berichtet das die minimal Anforderungen im Home Audio DAC Segment heute angelehnt an den
StudioTechnik Standart 24Bit/96Khz sind.
Das wird dann schon ein wenig haarig für einen Voll-Röhren-DAC.
Grüsse Ernst