Die Stromversorgung

Wie man dem vorangehenden Blockschaltbild entnehmen kann, ist das gesamte Konzept ziemlich simpel. Gerade aber die simple Röhrenstufe stellt sehr hohe Anforderungen an die Stromversorgung! Alle Schwankungen auf der Speisespannung werden sehr direkt dem Ausgangssignal hinzugefügt, weshalb die Stromversorgung selbst sehr ruhig (konstant und mit geringem Brumm) sein muss.

Wenn die Ausgangsstufe eine Spannung ausgibt, dann wird der dazu notwendige Strom von der Stromversorgung gezogen, welche dadurch mehr oder weniger ins Wanken gebracht wird. Die Grundfunktion der Stromversorgung besteht darin, aus den 230V Wechselspannung der Steckdose eine saubere Gleichspannung für die elektronischen Schaltungen zu erzeugen. Diese Stromversorgung kann man grundsätzlich passiv oder aktiv gestalten. Aktiv bedeutet hierbei, dass mittels eines Regelsystems die Ausgangsspannung gemessen und nachgeführt/korrigiert wird.

Konkret bedeutet dies, dass eine Art Stromventil mehr geöffnet oder stärker geschlossen wird, wenn mehr respektive weniger Strom benötigt wird. Nun leuchtet es ein, dass eine Regelung immer hinterherhinkt, also dass selbstverständlich erst dann nachgeregelt wird, wenn eine Abweichung bereits vorhanden ist. Das kann sehr gut funktionieren und eine solche Regelung erfolgt typischerweise enorm schnell (viel schneller als ein Audio-Signal). Doch genau dieses ständige Nachregeln kann zu einem unnatürlichen Empfinden führen.

Eine passive Stromversorgung weist keinen Regelmechanismus in diesem Sinne auf. Klanglich hat das – nennen wir es einmal «harmonischere» Verhalten der passiven Stabilisierung – tendenziell die angenehmeren Eigenschaften, da die durch eine aktive Regelung verursachten «Ein- und Aus-Schwingvorgänge» nicht vorhanden sind. Damit jedoch eine passive Stromversorgung ausreichend gut funktioniert, muss diese sehr aufwändig realisiert werden (damit ist nicht komplex, sondern gross, schwer und teuer gemeint).

Misst man eine solche passive Stromversorgung im Vergleich zu einer aktiven, dann fallen die Resultate der passiven in fast allen Belangen schlechter aus. Messwerte sind jedoch stets nur ein Teil der Wahrheit.

In unserem DAC-Projekt ist die komplette (passive) Stromversorgung für die empfindliche Röhrenstufe in einem ausgelagerten Gehäuse untergebracht. Einerseits hat dies den Vorteil, dass die Vibrationen des Transformators nicht auf die restliche Elektronik übertragen werden. In unserem Fall ist es aber schon der schlichten Tatsache geschuldet, dass die Bauteile der Stromversorgung dermassen gross und schwer sind, dass sie kaum im selben Gehäuse mit der Elektronik untergebracht werden konnten.

Die Gleichrichtung der Röhrenstromversorgung erfolgt mittels Röhrengleichrichter und es kommt eine sogenannte CLCRC-Filterung zum Einsatz. Als Spule «L» sowie als Transformator dienen sehr hochwertige C-Kerne von Audio Note. Kondensatoren werden von Mundorf, Audio Note und speziell ausgewählte moderne Öl-Papier-Kondensatoren verwendet.

Für die DAC-Schaltung selbst werden für jeden einzelnen Teil separate Shunt-Spannungsregler verwendet, dazu wurde extra für diese Anwendung eine Leiterplatte entwickelt. Tatsächlich ist es so, dass der Materialpreis für diese Stromversorgungen den Kaufpreis der meisten kommerziellen DAC bei Weitem übersteigt. Von dieser aufwendigen Stromversorgung versprechen wir uns jedoch, auch hier Probleme vermeiden zu können, ohne neue Probleme mit erneutem Bedarf an komplexen Lösungen zu schaffen!

Und wissen Sie was? Das funktioniert tatsächlich sehr gut ;-)

Diese Röhre dient als Gleichrichter der Wechselspannung!

Schlusskommentar

Hier endet der dritte Teil unseres Deep Dive in die Digital-Analog-Wandler-Technologie. Wir hoffen sehr, sie hatten ebenso Spass wie wir, sich mit dieser spannenden Thematik eingehender zu befassen. Vielleicht konnten wir Ihnen auf hoffentlich verständliche Weise die zeitweise doch trockene Digital-Theorie näherbringen. Sie waren vielleicht erstaunt darüber, wie komplex ein Digital/Analog-Wandler und dessen Technologie sein kann. Vom simplen Chip in Ihrem Smartphone bis zum mehrteiligen Superwandler mit zwei bis acht Gehäusen inklusive Mono-Netzteilen, externen Clocks und kanalgetrennten Wandlereinheiten: Digital/Analog-Wandler gibt es in allen denkbaren Formen und Ausprägungen.

Im kommenden letzten Teil werden wir wie angekündigt unseren DIY DAC mit arrivierten Vertretern vergleichen und die klanglichen Unterschiede der einzelnen DACs herausarbeiten. Ein DAC-Kaliber von dCS Audio ist angekündigt sowie ein kommerzieller, angesehener, aber preiswerter R2R-DAC.

Unser DIY DAC wird sich also mit audiophilen «Schwergewichten» messen dürfen. Neutrale und erfahrene Highender, ausgestattet mit «Fledermaus-Ohren» werden für das Shootout eingeladen – seien Sie gespannt. Wir sind es auch!