Aktive Frequenzweiche mit Convolving

Stammheim
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Beitrag von Stammheim »

Hallo Uli, hallo zusammen,

ich habe mich nun ein paar Abende mit der Thematik beschäftigt, die Datensicherung neu eingespielt und die Treiber neu installiert. Es half alles nichts. Gestern abend habe ich mir mal das M-Audio Control Panel mal genauer angeschaut. Dort befinden sich kleine Drehregler, die des Rätsels Lösung waren, diese Teufelsdinger. Wer soll denn bitte auf die Idee kommen, dass diese neu installiert eine falsche Einstellung haben. Zwar habe ich diese in Erwägung gezogen und diese irgendwann mittig gestellt, es half aber nichts. Diese müssen in die entgegengesetzte Richtung zeigen, einer auf, einer zu, erst dann funktioniert es. Verzwickt.

Nun scheint auch das Messen wieder zu gehen ;)

Danke für den Support und viele Grüße,

Michael
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Prima ! Denn ma los.

Grüsse
Uli
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Stammheim
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Beitrag von Stammheim »

Mit der Hoffnung, dass hier noch der eine oder andere DIY'ler mitliest, stelle ich mein Anliegen mal vor:

Ich habe die Octopus nun versucht zu optimieren und damit auch den letzten Brumm aus den Lautsprechern zu nehmen. Eine Stern-Masse habe ich von Anfang an verbaut, allerdings nur für die Endstufen. (SMPS-Netzteil <-> Endstufen). Der PC (samt Netzteil) und das Audio-Interface (samt Netzteil) waren für sich und nicht an die Stern-Masse angeschlossen. Das wollte ich am Wochenende nachholen und habe die Netzteile des PC's und des Interfaces in die Sternmasse eingebaut.

Das Resulatat war ein Brummen in den LSP.

Ich nahm an, es bestünde eventuell eine Schleife zwischen dem Interface und den Endstufen über die Cinch-Leitung. Immerhin ist der Minus-Cinch-Eingang und das Ground der Endstufe verbunden. Da GND ohnehin in der Stern-Masse ist, entfernte ich den Minus-Stecker an den Endstufen. Auch hier war das Resultat ein Brummen in den LSP.

Das konnte ich mir nicht erklären und entfernte wieder die Netzteile des PC's und des Interfaces aus der Stern-Masse. Der Brumm wurde etwas weniger, ist aber immernoch deutlich zu hören.

Also nahm ich ein weiteres Cinch-Kabel und entfernte daraus den Plus-Pol, steckte diesen in den Coax des Interfaces, um die Masse des Interfaces in die Stern-Masse anzubinden. Auch hier gab es weniger Brumm, es ist allerdings noch deutlich auch vom Hörplatz hörbar. Hier kommt zum Brummen noch ein höherfrequentes Summen dazu, das erst in den Mitteltönern deutlich hörbar ist.

Ich verstehe die Welt nicht mehr, immerhin habe ich in bisherigen Projekten alles an eine Stern-Masse angebunden und Probleme gab es nie. Alle Kabel sind verdrillt und möglichst kurz gehalten. Der hier beschriebene Brumm ist immer ohne Musik hörbar.

Hat jemand eine Idee???

Grüße,

Stammheim
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Udor
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Beitrag von Udor »

Hallo Michael

Hab ich das richtig verstanden alle Endstufenmodule hängen an einem (Schalt?)Netzteil ?
Das könnte ein Problem werden. Ich würde versuchen systematisch vorzugehen. Erst mal nur ein Endstufenmodul ohne PC/Soundkarte anklemmen und testen. Wenn kein brumm zweites Modul anklemmen und testen, drittes Modul etc.
Dann PC anklemmen und testen.Dann weiter mit der Soundkarte usw.

Mach doch mal ein Blockbild was wo mit wem verbunden ist.

Ach ja Stecker vom Netzteil schon mal gedreht oder eine andere Steckdose probiert ?

Gruß Udo
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Stammheim
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Beitrag von Stammheim »

Hallo Udo, hallo zusammen,

habe in den letzten Tagen einiges an Fehlersuche betrieben, Kabel getauscht, mir den Wolf gesucht, umgesteckt, gemessen etc...
Meine Befürchtung war, dass der Rechner "stört", somit hatte ich mir schon außer meines Messing-Bodens weitere Maßnahmen zur Abschottung überlegt.
Nu habe ich heute dieses getestet. Leider sehr aufwändig, weil das ganze System wegen der automatischen Strom-Deaktivierung von den USB-5V abhängig ist. Wie dem auch sei, ob mit oder ohne PC... ist dem Fiepen egal.
Wenn ich allerdings die Soundkarte im Betrieb vom Strom abziehe, ist das Fiepsen weg. Der Weg vom Cinch-Kabel zum Amp-Ausgang sollte also meines Erachtens auch nicht von irgendwelchen Störungen betroffen sein.

Anbei das Anschluss-Schema
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Die Verbindung zwischen Soundkarte und Endstufe findet derzeit nur über Plus statt. Das GND vom Amp und von der Soundkarte ist an den Massestern verlegt. Das Cinch-Kabel verfügt natürlich über eine Schirmung, die an der Masse der Soundkarte anliegt. Der Minus-Pol von Cinch und der GND-Anschluss der Amps ist auf der Platine also EINE Leiterbahn.

Ooooooooh Mann...

Grüße,

Stammheim
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

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Ist das nicht eine Masseschleife (also zusammen mit -60 V) ?

Grüsse
Uli
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Koala887
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Beitrag von Koala887 »

Hallo Michael,

also mir ist immernoch nicht ganz klar um welche Störung es sich handelt, da du einmal vom brummen und dann wieder von einem fiepsen sprichst.
Stammheim hat geschrieben: Wenn ich allerdings die Soundkarte im Betrieb vom Strom abziehe, ist das Fiepsen weg.
Also kommen die Störungen von der Soundkarte.
Das GND von der Soundkarte ist an den Massestern verlegt.
Meinst du mit GND die Spannungsversorgung der Soundkarte? Wenn ja, dann vom Sternpunkt entfernen.
Gut möglich, daß dir dann das interne Schaltnetzteil der Soundkarte die Störung auf die Masse einstreut.
Von der Soundkarte sollte nur ein Kabel von der Ausgangsmasse zum Sternpunkt gehen.
Das Cinch-Kabel verfügt natürlich über eine Schirmung, die an der Masse der Soundkarte anliegt. Der Minus-Pol von Cinch und der GND-Anschluss der Amps ist auf der Platine also EINE Leiterbahn.
Das versteh ich jetzt auch nicht ganz. Ist die Schirmung auch an den Amps auf Masse gelegt?
Du gehst ja vom symetrischen Ausgang auf den asymetrischen Chincheingang. Wie genau ist das verdrahtet?

Hast du die Möglichkeit, die Soundkarte an einem anderen Verstärker zu testen?
Also einfach an einem Chincheingang und dann die Lautstärke voll aufdrehen. Wenn es dann auch brummt, hast du den Übeltäter...

Schöne Grüße
Daniel
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

uli.brueggemann hat geschrieben:Ist das nicht eine Masseschleife (also zusammen mit -60 V) ?
Yep, Masse- und Sendeschleife volle Kanne und für "alles", Lautsprecherstrom (incl. HF der PWM-Amps) und Netzteilstrom (ebenso mit HF verseucht). Dann haben wir noch Ausgleichsströme zw. den beiden Schaltnetzteil-Massen (besonders wenn diese nicht gleichphasig am Netz hängen) und ebensolche über die Cinch-Masse zu den Netzteilmassen der Soundkarte bzw vom PC.

Verdrillen nützt nur was, wenn die Summe der Ströme auch tatsächlich immer Null ist, sonst macht es alles nur schlimmer (koppelt den Unterschied auch noch ein statt aus).

Und Sternmasse ist ein Konzept das nur reicht wenn keine Ströme und keine hohen Frequenzen im Spiel sind.

Wenn die Inputs der Amps sich auf einen lokalen Punkt beziehen, muss das seuchen. Das GND (Masse) der Soundkarte wäre der richtige Referenzpunkt für die Eingänge, nicht die verseuchte "Sternmasse". Jeder Spannungsunterschied zw der Soundkarten-Masse und der der Amps geht voll als Störsignal mit voller Verstärkung ein. Deswegen haben PWM-Amp-Module eigentlich immer symmetrische Eingänge, die man auch nutzen sollte.
Dann wäre da noch : die Speaker-Returns sollten ausschließlich am zugehörigem Amp angeschlossen sein weil die Amps ihr Ausgangssignal gegen diesen Punkt referenzieren (gleiches Problem wie bei den asymm.Inputs).
Ggf. würde ich noch die Massen der Soundkarte und Restsystem extra knallhart koppeln (Kupferband)

Nach Klärung der Fragen könnte ich einen Umverdrahtungsplan aufsetzen...
- Hängt die Audiomasse unmittelbar oder mittelbar (über Netzteile) an Schutzerde, und wenn ja wo und wie?
- Haben die Amps symmetrische Eingänge?
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Der Spannungsabfall der Lautsprechermasse ist größer als der Spannungsabfall der Cinchmasse von der Soundkarte zum Verstärker.. MMn entsteht hier das Problem. Die Cinchleitungsmasse muss zu den Verstärkern gehen, nicht auf den zentralen Knotenpunkt. Meine Meinung, ich bin nicht vor Ort, nicht vertraut mit dem Set-Up.
Traditionell ist der zentrale Erdungspunkt am empfindlichsten Eingang, also am Eingang des Verstärkers, oder wie war das noch??
Grüße Hans-Martin
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Stammheim
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Beitrag von Stammheim »

uli.brueggemann hat geschrieben: Ist das nicht eine Masseschleife (also zusammen mit -60 V) ?
Von den SMPS gehen nur die +-60V zu den Amps, während sich die GND's von beiden im Massestern treffen.
Koala887 hat geschrieben:Hallo Michael,
also mir ist immernoch nicht ganz klar um welche Störung es sich handelt, da du einmal vom brummen und dann wieder von einem fiepsen sprichst.
Ja verstehe. Es ist auch nicht ganz eindeutig. Es scheint zwar der 50Hz Brumm da zu sein, aber es fiepst auch in einem hohen Ton. Im Moment ist je ein kleiner MT und ein 18 TT dran. Der eine fiept, der andere brummt. Es hört sich ein wenig so an, an würde in der Nachbarswohnung gesaugt werden. Besser kann ich es nicht beschreiben und mußte gerade bei der Beschreibung schon etwas grinsen.

Die Soundkarte wird von einem Netzteil versorgt, testweise vom mitgelieferten kleinen geswitchten oder meinem linearen NT. Der LSP-Output ist bei beiden gleich. Beide Variationen hängen nicht am Massestern. Lediglich die Masse der Cinch (ist eigentlich Klinke, aber asymetrisch) hängt am Massestern. Wenn ich diese Masse entferne, wird der Brumm laut.
Koala887 hat geschrieben: Hast du die Möglichkeit, die Soundkarte an einem anderen Verstärker zu testen?
Also einfach an einem Chincheingang und dann die Lautstärke voll aufdrehen. Wenn es dann auch brummt, hast du den Übeltäter...
Stimmt, das habe ich noch nicht gemacht und hole hoffentlich morgen nach.
KSTR hat geschrieben:
uli.brueggemann hat geschrieben:Ist das nicht eine Masseschleife (also zusammen mit -60 V) ?
Yep, Masse- und Sendeschleife volle Kanne und für "alles", Lautsprecherstrom (incl. HF der PWM-Amps) und Netzteilstrom (ebenso mit HF verseucht). Dann haben wir noch Ausgleichsströme zw. den beiden Schaltnetzteil-Massen (besonders wenn diese nicht gleichphasig am Netz hängen) und ebensolche über die Cinch-Masse zu den Netzteilmassen der Soundkarte bzw vom PC.
[/quote]
Wie oben beschrieben gehen nur die +-60V von den SMPS in die Amps, beide sind GND-mäßig über die Sternmasse verbunden.
Das Spannungsdelta zwischen beiden SMPS ist nur wenige mV, aber ja, er ist vorhanden. Würde es Sinn machen, GND beider SMPS'se zu trennen? Wobei ohnehin beide über die Klinkemasse der Soundkarte zusammen hängen... :-/
Die SMPS'se sind gleichphasig angeschlossen, ja.

KSTR hat geschrieben: Und Sternmasse ist ein Konzept das nur reicht wenn keine Ströme und keine hohen Frequenzen im Spiel sind.

Wenn die Inputs der Amps sich auf einen lokalen Punkt beziehen, muss das seuchen. Das GND (Masse) der Soundkarte wäre der richtige Referenzpunkt für die Eingänge, nicht die verseuchte "Sternmasse". Jeder Spannungsunterschied zw der Soundkarten-Masse und der der Amps geht voll als Störsignal mit voller Verstärkung ein. Deswegen haben PWM-Amp-Module eigentlich immer symmetrische Eingänge, die man auch nutzen sollte.
Symmetrische Eingänge gibt's bei den Amps leider nicht.
Hmm OK, hieße, das GND der Klinke besser an die Amps anschliessen. Meine Befürchtung war, dass ich mir genau hier eine Schleife einbaue. Sowohl das GND der Stromversorgung als auch das Minus des Signaleingangs sind im Amp direkt miteinander verbunden. Also nahm ich an, es wäre klüger, das Minus des Signaleingangs nicht anzuschliessen.

KSTR hat geschrieben: Dann wäre da noch : die Speaker-Returns sollten ausschließlich am zugehörigem Amp angeschlossen sein weil die Amps ihr Ausgangssignal gegen diesen Punkt referenzieren (gleiches Problem wie bei den asymm.Inputs).
Mir ist nicht klar, was Speaker-Returns sind. Quasi die LSP-Masse? Ah, die nicht an die Sternmassen, sondern an den GND des jeweiligen Amps (trotz Stromversorgungs-GND = LSP-Minus = Signaleingangs-Minus)

KSTR hat geschrieben: Ggf. würde ich noch die Massen der Soundkarte und Restsystem extra knallhart koppeln (Kupferband)

Nach Klärung der Fragen könnte ich einen Umverdrahtungsplan aufsetzen...
- Hängt die Audiomasse unmittelbar oder mittelbar (über Netzteile) an Schutzerde, und wenn ja wo und wie?
- Haben die Amps symmetrische Eingänge?
Die Massen der Soundkarte, also alle Klinke-Kabel von der Soundkarte zu den Amps?
Die Amps haben nur + und -, wobei das Stromversorgungs-GND, das Signaleingangs-Minus und das LSP-Minus quasi eine Leiterbahn ist.
Die Audiomasse hängt (auch nach langem Überlegen) nirgends an der Schutzerde.
Ein Umverdrahtungsplan wäre ein Traum, ich habe schon alle mir eingefallenen Varianten durchprobiert...

Danke erstmal für eure Gedanken und Ideen!!!

Gute Nacht,

Stammheim
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Stammheim hat geschrieben:Von den SMPS gehen nur die +-60V zu den Amps, während sich die GND's von beiden im Massestern treffen.
Die -60V müssten doch mit der Cinch-Masse verbunden sein, oder nicht?
Mir scheint das Ganze irgendwie ein Durcheinander an Begriffen wie minus 60V, Masse, GND, Signaleingangs-Minus, Stromversorgungs-GND, Speaker-Return, Sternmasse.
Fehlt dann noch die Antwort darauf, ob dann z.B. Cinch-Stecker isoliert zum Gehäuse bzw. damit verbunden sind. Was denn bewirkt, dass dann eben eine mit Gehäuse verbundene Schutzerde eben nicht galvanisch getrennt wäre.

Grüsse
Uli
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

Hab jetzt einen Schaltplan dieser ominösen L25D-Module gefunden und es ist leider schlimmer als ich dachte, der PWM-Chip hätte natürlich einen floatenden Eingang gehabt, aber der (chinesische?) Designer hat es nicht gerafft wie man diese korrekt verwendet (beschriftet aber dreist die Eingangspins mit "+" und "-"). Arggg, es wäre dabei so einfach gewesen...

Egal, offenbar ist Power-GND und Signal-GND im Modul also bereits hart verbunden (sieht auch auf Platinenfotos so aus)... ich nehme an, dass du das gemessen hast, an einem losen Modul? Ebenso der tatsächlich allerorts bzgl Audio-GND Schutzerde-freie Aufbau (Nachdenken ist der weniger ideale Weg bei solchen Fragen), wozu dann auch alle Netzteile nach Schutzklasse II zertifiziert bzw gebaut sein müssen!!
Sind die SMPS der Amps primärseitig an Schutzerde? Wenn das die gleiche China-Designkunst ist wie bei den Amps, befürchte ich leider schlimmes was die parasitäre Netzkopplung betrifft.

Lösung wäre nun, die Massen (Power-GND) aller 8 Module mit einer ordentlichen Kupferschiene (oder dicker Folie, 200um) so niederohmig/niederinduktiv wie möglich zu verbinden, das geht bei den Platinen ganz gut da eine Kante komplett Masse ist die man freikratzen könnte und dann die Folie anlöten. Das wäre dann der neue Signalmasse-Referenzpunkt, der aber nur Ströme zwischen den Modulen effektlos machen darf, jedoch nicht zum Zuführen der Versorgungen verwendet wird... und ein zweites Band zur (Netzteil-)Masse der Soundkarte, damit die Störströme zwischen den Netzteilen nicht durch die armen Kabel-Massen fließen müssen sondern einen besseren, störungsvermeidenden Weg finden.

ich mach gleich noch ein Bildchen dazu...
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Stammheim
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Beitrag von Stammheim »

Guten Morgen!
Danke für die Mitarbeit, es ist sehr spannend für mich und auch wenn ein Problem nach dem anderen kommt und ich manchmal furchtbar laut fluchend in meiner Mini-Werkstatt mich drüber aufrege, es ist schön, wenn man selbst auf neue Ideen kommt, oder nette Menschen Ihr Wissen teilen und einen unterstützen!

Ein "floatender" Eingang?
Also wenn du meinst, es wäre gescheiter, das Signaleingangs-Minus vom GND der Platte zu trennen, das ist gar kein Problem. Dazu braucht lediglich eine Bahn aufgetrennt zu werden.

Hier ein Bild der Platine:
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Hier ein weiteres Bild:
http://www.platenspeler.com/diy/amps/LD ... nwithr.png

Ein Bild wäre super, es fehlt momentan noch der Durchblick deines Niedergeschriebenen ;)

Edit sagt:
Der IRS2092 wird von Eingansstrom der Platine versorgt, allerdings wird über die beiden 5R1 Widerstände die Spannung auf +-5,4V reduziert. Da die Widerstände eine Höllen-Hitze erzeugen, werde ich künftig ein symmetrisches lineares Netzteil hierfür verwenden. Den Chip vom Rest abzukoppeln, sollte also kein Problem sein.
Außerdem sehe ich im Datenblatt des Chips, dass Signal-Minus mit einem C gegen die Platinenmasse "entkoppelt" ist.
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KSTR
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Beitrag von KSTR »

So, das wäre jetzt so eine Art "Maximal-Version" :

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Ziel ist, die lokalen Massen aller Endstufen mit einer 0V-Schiene so gut und direkt wie möglich zu verbinden, am besten vom Platinenkupfer (obere 2 Module), oder vereinfacht zumindest direkt an der Masseklemme der Module (gezeigt am unteren Modul). Ein so direkt wie möglich gezogene breite Schiene ist der beste und kleinstmögliche "Sternmassenpunkt" der machbar ist bei gegebenem Aufbau.

Ausserdem geht eine gute Direktverbindung zur Soundkarte dort auf ein lokales GND, am besten ebenfalls direkt auf der Platine (sonst zumindest alle unbenutzten GND-Pinse der Peitsche benutzen). Die Schirmung der Kabel zu dem Amps wird dann nur senderseitig aufgelegt, aber evtl. reicht es nun, die Schirme genau als diese "Schiene" zut Soundkarte zu benutzen.

Es gibt eine zweite Masseschiene direkt nebenan und parallel zur ersten, der 0V-Bus für die Versorgung und dort ist auch wichtig die Verbindung der Massen der Schaltnetzteile. Die +-60V-Leitungen dürfen durchaus von Modul zu Modul durchgehangelt werden (für jedes Netzteil getrennt, natürlich). Die Versorgung sollte hochohmiger sein als obige Schiene.

Eventuell kann man beide Masseschienen zusammenlegen zu einer wenn diese "hart" genug ist, das würde ich zunächst probieren da vglw. einfach machbar.

Und von der 0V-Masseschiene dann die ebenso gute zur Soundkarte. Über dieser Schiene sollten die Eingangsleitungen gebündelt verlegt werden (keine Empfangsfläche).
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Stammheim hat geschrieben: Ein "floatender" Eingang?
Also wenn du meinst, es wäre gescheiter, das Signaleingangs-Minus vom GND der Platte zu trennen, das ist gar kein Problem. Dazu braucht lediglich eine Bahn aufgetrennt zu werden.

Hier ein Bild der Platine:
Bild

Außerdem sehe ich im Datenblatt des Chips, dass Signal-Minus mit einem C gegen die Platinenmasse "entkoppelt" ist.
Hallo Stammheim
Welches Datenblatt ist das? Eines, welches mit der Beschaltung der Platine übereinstimmt?
Auf der Leiterplatte ist doch eine sternförmige Masseführung erkennbar, damit sollte einwandfreier Betrieb möglich sein.
Stammheim hat geschrieben: Wenn ich allerdings die Soundkarte im Betrieb vom Strom abziehe, ist das Fiepsen weg. Der Weg vom Cinch-Kabel zum Amp-Ausgang sollte also meines Erachtens auch nicht von irgendwelchen Störungen betroffen sein.
Hast du mal getestet, wie das System klingt, wenn bei von der Soundkarte abgezogenem Audiokabel an diesem der Stecker kurzgesachlossen ist, kommt das Fiepen wieder? Ohne Strom wird der Ausgang der Soundkarte vermutlich hochhohmig, im Betrieb dagegen niederohmig. Dann überlagert sich der Strom, den die Verstärker ziehen über den Innenwiderstand der Leitung vom Knotenpunkt als Spannungsbafall invertiert auf das Audiosignal auf die Audiosignalmasse. Deshalb gehört diese Audiomasse-Verbindung mMn nicht an den externen Knotenpunkt, sondern an die Platine (-). Dort ist sie sternförmig an die Platinenmasse angeschlossen.
Anbei das Anschluss-Schema
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Der PC hat Schutzerde, ebenso vermutlich die beiden Schaltnetzteile. Wie sieht es da mit der Erdung der Betriebsspannung aus? Kann die Schutzerde eine Schleife bilden?
Die Verbindung zwischen Soundkarte und Endstufe findet derzeit nur über Plus statt. Das GND vom Amp und von der Soundkarte ist an den Massestern verlegt.
Darf man das, wenn auf der Leiterplatte Elkos die Zuleitungsinduktivität nach Masse kompensieren? Ist das, was aus den Schaltnetzteilen kommt absolut sauber oder sind da noch Rippel oder gar Spikes?

Wie verhält sich das System, wenn nur eine Endstufe angeschlossen wird?
Grüße Hans-Martin
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