THEL  Audio-Performance EMI-Filter Eigenentwicklung für höchsten audiophilen Genuß Eine audiophile  Netzfilter-Serie mit Dämpfungseigenschaften, die bisher selten oder gar nicht erreicht wurden - und das bei geringster Baugröße. Perfektes Zusammenspiel von Dämpfung und reflexionsarmer Wirkung für alle Audiogeräte. Durch nanokristalline höchstpermeable Kerne sind extrem hohe Induktivitäten bei kleinsten Abmessungen und vernachlässigbaren Innenwiderständen möglich. Dämpft alle Arten von Störungen - egal, ob von Geräten im Haus (Schaltnetzteilwahnsinn, LED-Lampen), oder aus dem öffentlichen Stromnetz (z.B. Solaranlagen-Wechselrichter ). Dieses Fertig-Modul ist leider nicht mehr lieferbar Als Bausatz weiterhin erhältlich bei Laura Hecht Elektronik thel-filter.de

Die Grundlagen der Netzfiltertechnik sind seit vielen Jahren bekannt.
Trotzdem macht es offensichtlich immer noch Schwierigkeiten, eine in jeder Hinsicht befriedigende, audiophile Performance zu erhalten. Der Grund hierfür ist wohl die Vielzahl von akustischen und hörphysiologischen Gesetzmäßigkeiten, die zusätzlich beachtet und gegeneinander abgewogen werden müssen.
Für die audiophile Einfügung genügt es offenbar nicht, nur das reine messtechische Ergebnis zu optimieren, wie bei vielen Industriefiltern. Daher war es bei der Entwicklung unserer Filter das oberste Ziel, die audiophilen Aspekte perfekt mit den technischen Anforderungen zu vereinen.

Der hohe audiophile Wert dieser Filterserie wird maßgeblich durch den nanokristallinen Magnetwerkstoff der Vitroperm® -Drosseln verursacht. Der Werkstoff und der Innenwiderstand einer Drossel hat offenbar einen sehr großen Einfluss auf den Klang. Die hier erreichte hohe Induktivität bei gleichzeitig sehr niedrigem Innen-Widerstand ist bei gewöhnlichen Ferritkernen gar nicht, oder nur durch sehr große Drosseln möglich. Somit sind neben den harmonisch abgestimmten Bauteilewerten weitere Vorraussetzungen für die audiophile Wirksamkeit eines Netzfilters erfüllt.
Allerdings liegt der Anschaffungspreis einer einzigen Drossel in der Größenordnung eines durchschnittlich guten 2-stufigen Komplett-Filters. Aber dadurch können wir jetzt Netzfilter anbieten, deren Werte sowohl technisch als auch audiophil die Messlatte ganz oben ansetzen.
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Gibt es wirklich "Audio-Netzfilter"
Da es auf dem Markt sehr wenig Filter gibt, bei denen spezielle audiophile Ansprüche mit in die Entwicklung einfließen, ist und bleibt es ein Experimentierfeld. Wir haben uns vorgenommen, diese Tatsache zu ändern.
Die Klangqualität von Industriefiltern ist oft nicht konform zu deren elektrischen Daten. So können durchaus teure, hochdämpfende Filter schlechter klingen als einfache oder billige Filter. Auch die Einhaltung aller elektrischen Bestimmungen garantiert noch keine hohe audiophile Qualität.
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CISPR17 Messung normierte Messanordnung Was sagen Messwerte aus? Da vor Ort kein Stromnetz dem anderen gleicht, was den Innenwiderstand und andere Parameter betrifft, so hat ein Netzfilter auch nicht überall die gleiche Wirkung. Das Messverfahren musste daher normiert werden. Die sogenannte Einfügungsdämpfung wird gemäß der Norm CISPR 17 gemessen (siehe Skizze). Diese Messungen sind geeignet, die Wirkungsweise gleicher Filterschaltungen verschiedener Hersteller direkt miteinander vergleichen zu können. Unter anderem wird eine Spannung von 1 Volt und einem Frequenzbereich von 10kHz bis >100MHz eingespeist, der Innenwiderstand dieser Signalspannung beträgt 50 Ohm, die Lastimpedanz ebenfalls 50 Ohm. Das ist die gebräuchlichste Angabe. Die Aussagekraft über die Wirkungsweise vor Ort verhält sich ähnlich, wie die Verbrauchsangaben von PKWs. Dort wird auch unter normierten Bedingungen gemessen, die oft sehr stark von der Praxis abweichen. Die Aussagekraft der CISPR17 Messung ist für die Praxis jedoch sehr gering. Ein Grund ist, dass weder die Störquelle, die Störsenke noch das angeschlossene Leitungssystem einen reellen Widerstand von 50 Ohm aufweisen. Die Messung nach CISPR17 erfolgt nur bei ca. 1V und ohne Belastung, d.h. der Betriebsstrom des Filters wird nicht erreicht und somit findet keine Vormagnetisierung der Drosseln statt. Außerdem ist der Innenwiderstand von Störquellen im Netz stark abhängig von Entfernung und Frequenz. Da ein höherer Innenwiderstand der Messanordnung den Dämpfungswert eines Filters stark erhöht, kann die gleiche Störspannung an verschiedenen Orten auch sehr verschiedene Dämpfungswerte nach einem Filter aufweisen. Statt der normierten Messing mit 50 Ohm sind es im Bereich unter 100kHz real deutlich weniger (bei unter 10kHz je nach Netzsituation ca. 1-10 Ohm). Somit  fällt auch die tatsächliche Dämpfung eines Filters unter 100kHz am Stromnetz wesentlich geringer aus, als nach CISPR17 gemessen, das bei 10kHz eigentlich mit einem deutlich unter 50 Ohm liegenden Serienwiderstand gemessen werden müsste. Auch bei unseren Netzfiltern der EMI-Serie haben wir die Werte der CISPR17 Norm angegeben, um Vergleichswerte mit anderen Filtern zu haben. Hier zeigen wir die Ergebnisse unserer eigenen Messung in einem 1 Ohm-System, das so aufgebaut wurde, dass es der aktuellen Störsituation, z.B. von Solaranlagen und anderen niederohmigen Störquellen besser angepasst ist. 1-Ohm Messung vs CISPR17-Messung Messkurven EMI-306 pdf Die scharzen Linien zeigen die genormte CISPR17-Messung (symmetrisch und asymmetrisch) Die roten Linien zeigen unsere Netzsimulation mit 1 Ohm Quellwiderstand (symmetrisch und asymmetrisch) Beispiel: Die 4kHz Störung eines Steckerladegerätes, (LED-Lampen ähnlich) hat eine wesentlich höhere Quellimpedanz als die Störquelle einer nahen Photovoltaikanlage (Taktfrequenzen 4-16kHz; Spektrum 2-150kHz). Die Störung des Steckerladegerätes, bzw. der LED-Lampen kann nach Filterung kaum messbar, die Störung der Solaranlage vielleicht noch deutlich vorhanden sein. Aber wie gesagt: die Normierung nach CISPR17 dient nur dem Vergleich verschiedener Filter untereinander.

Wie erreichen wir ein sogenanntes audiophiles Netzfilter? Die audiophile Performance lässt sich nicht unbedingt aus den technischen Daten und der Einhaltung aller elektrischer Bestimmungen ableiten. Auch die Höhe des Dämpfungsfaktors ist nicht unebdingt ausschlaggebend dafür. Wir haben festgestellt, dass neben der Optimierung der Bauteilewerte besonders die Drosseln einen wesentlichen Anteil haben. Die eingesetzten Vitroperm® Drosseln haben eine bis zu zehn mal höherer Permeabilität, als herkömmliche Ferrite. Dadurch kann bei gleicher Leistung der Kern wesentlich kleiner ausfallen, und bei gleicher Induktivität die Windungszahl deutlich herabgesetzt werden, was einen extrem geringen Durchgangswiderstand, auch bei mehreren Stufen, zur Folge hat. Zusammen mit dem besonderen Kernmaterial steigt hier die audiophile Performance enorm an. 1 (6A) 2 (6A) Das nebenstehende Foto zeigt einen Größenvergleich der Vitroperm® -Drosseln (Nr.1) gegenüber herkömmlichen Ferrit-Drosseln (Nr.2) mit gleicher Induktivität. Ein Praxisbeispiel: Bekannterweise wird in der Ausgangsstufe einer Digitalendstufe eine Drossel von ca. 20-30µH eingestezt. Würde man nur eine Windung auf den Kern der Drossel Nr.1 wickeln, hätte man schon fast 200µH erreicht. (®Vitroperm ist ein Warenzeichen der Fa. Vacuumschmelze GmbH & Co. KG, 63450 Hanau. Info) Stufe 1+2 = asym. Dämpfung Stufe 3 = sym. Dämpfung 4xC zw. N+L = sym. Dämpfung 4xC an Erde = asym. Dämpfung Unsere Entwicklungsmethode Wir messen die Filter zunächst nach CISPR 17, um sie messtechnisch mit anderen vergleichen zu können. Allerdings unterwerfen wir sie hauptsächlich einem selbstentwickelten Standard. Es werden reelle Netznachbildungen verwendet, und vor allem unter Netzspannung und verschiedenen Lastbedingungen gemessen. Dabei haben wir auch etliche hochwertige Industriefilter mit einbezogen, um die audiophile Qualität unserer Filter einordnen zu können. Die größte Beachtung haben wir dem Bereich von 1kHz bis 100kHz geschenkt. Dank der Spezialdrosseln können hier die geforderten hohen Induktivitäten ohne einen nennenswerten Anstieg des Innenwiderstandes erreicht werden, insbesondere der nicht kompensierten 3. Drossel für asymmetrische Störungen. Viele Filter arbeiten in der Regel nur unter einer bestimmten Last optimal. Allerdings konnten wir - mehr durch Experimente als durch Messmethoden - erreichen, dass die Unterschiede bei verschieden Lasten sehr gering ausfallen und somit ein 6 Ampere-Filter bei <100mA Last immer noch eine außergewöhnlich gute Performance zeigt. Das wird erreicht durch eine optimale Anpassung der Drossel- mit den Kapazitätswerten. Ein anderes sehr wichtiges Kriterium ist der Durchgangswiderstand des Filters. Dieser liegt bei unseren Filtern dank des besonderen Kernmaterials im Bereich von zwei bis drei Metern Netzkabel. Auch muss das Zusammenspiel der verschiedenen Induktivitäten und Kapazitäten peinlich genau ausbalanciert werden. Die Reflektionen von LC-Kombinationen sind oft unberechenbar, und die optimalen Werte meistens nur durch Experimente in den Griff zu bekommen. Hat man einmal das komplette Filterdesign im Griff, dann reizt das Limit. Es werden zwar teilweise extrem gute Messwerte erreicht, jedoch ist die audiophile Performance nicht immer mit den Messwerten konform. Daher geht hier die Intuition und Experimentierfreudigkeit mehr mit ein, als bei vielen anderen Entwicklungen. Nur so können Ideen jenseits des Üblichen in Erfolg umgesetzt werden. Dennoch muss verstanden werden, dass die Wirksamkeit eines Netzfilters nicht überall gleich ist und sehr stark von der jeweiligen Störsituation abhängt. Daher lässt sich der Klang nicht pauschal beschreiben, da alle Geräte unterschiedlich auf die Beseitigung von Netzstörungen vor Ort reagieren. Auf jeden Fall funktioniert hinter diesen Filtern keine Datenübertragung mehr über das Stromnetz.

Im öffentlichen Stromnetz verursachen Störquellen, die keinen Bezug zum Erdpotential haben (Überlandleitungen) symmetrische Störungen. Nahe Photovoltaik (PV) -Anlagen, o.ä, sowie Geräte im Haus verursachen symmetrische und asymmetrische Störungen. Da solche Geräte Grenzwerte einhalten müssen, besitzen störende Geräte, wie Schaltnetzteile, usw. bereits ein Entstörfilter, so dass diese Störpegel bereits reduziert sind. Daher sind unsere Filter durch Ihr Schaltungsdesign hauptsächlich auf eine extrem hohe Dämpfung von symmetrischen Netzstörungen ausgelegt, wobei die asymmetrische Dämpfung in einem ausgewogenen Verhältnis dazu steht.
Die Dämpfung unterhalb 10kHz ist hier ungewöhnlich hoch (Gemessen bei einem Innenwiderstand der Störquelle von 50 Ohm).
Von 0-1kHz haben die Elkos in den Siebteilen von Audiogeräten eine sehr starke Glättungswirkung. Durch den steigenden ESR nach höheren Frequenzen hin lässt diese Wirkung von 1kHz bis 10kHz allmählich nach und Netzstörungen übergehen dann einfach die Elkos. Hier setzt der nahtlose Übergang zu unseren EMI-Filtern ein, wodurch ein perfektes Zusammenspiel mit Elkobatterien in Siebteilen entsteht. Dadurch ist es nahezu unmöglich, dass z.B. die üblichen, manchmal direkt aus Ladegeräten hörbaren 4kHz Takte, usw.  in einem Audiogerät noch nachweisbar sind.
Außerdem vagabundiert ein breitbandiges Impulspaket durchs Netz und produziert ebenfalls eine Unmenge von Störfrequenzen. Das können Sprachverbindungen sein, sowie Datenübertragungen und eine Menge mehr. Auch Einflüsse aus der direkten Nachbarschaft sind unberechenbar, vor allem, wenn Industrie angesiedelt ist.

Was ein Netzfilter nicht kann:
Brummstörungen in Verstärkern vermeiden.
Einschaltstrom begrenzen, (bestenfalls ganz minimal)
Überlagerte Netzgleichspannung verringern (da hilft nur ein DC-Filter).
Nicht leitungsgebundene Funkstörungen ins Gerät verringern (z.B. Mobilfunk)
Spannungseinbrüche und Netzspannungsschwankungen ausgleichen.

Was wir nicht können:
Die klangliche Auswirkung eines Netzfilters läßt sich kaum vorhersehen. Zu unterschiedlich sind die verschiedenen Netzsituationen vor Ort und die Reaktion der angeschlossenen Geräte. Von wenig bis überdeutlich wahrnehmbar reicht die Palette. Es ist und bleibt ein Experimentierfeld. Wenn wir also gefragt werden, ob unsere Filter bei bestimmten Geräten oder Gerätekombinationen eine Verbesserung - insbesondere  welche Verbesserung erzielt wird - können wir diese Fragen leider nicht seriös beantworten. Jedoch haben wir im Vorfeld eine sorgfältige Entwicklung betrieben, damit Sie den größtmöglichen Erfolg erleben.
Und die überraschend vielen positiven Rückmeldungen, wie bei keinem unserer anderen Produkte, versichern uns, dass wir hier den richtigen Weg eingeschlagen haben.

Bei einem absolut sauberen Netz ist - zumindest theoretisch - kaum eine weitere Klangverbesserung zu erwarten.
In diesem Falle können die EMI-Filter als eine Vorbeugung angesehen werden, da wir bei der Entwicklung dieser Serie sehr großen Wert darauf gelegt haben, dass beim Einsatz in einem sauberen Netz keinerlei Nachteile entstehen. Denkbar wäre, dass Einflüsse, wie schlechte Verbindungskontakte in den Netzleitungen, usw., etwas ausgebügelt werden können.
Auf jeden Fall sollte zusätzlicher Wert auf eine gute Hausinstallation gelegt werden. Angefangen von den Sicherungselementen über gute Kontakte in Abzweigdosen, Steckdosen und Anschlusskabeln.

Eine Verschlechterung des Klangs durch ein Netzfilter können wir nur nachvollziehen, wenn:
1. Andere Filter eingesetzt werden, die ungünstig dimensioniert sind, z.B. einen zu hohen Innenwiderstand besitzen.
2. Andere Filter eingesetzt werden, die auf Grund eines zweckfremden Einsatzes Reflektionen mit weiteren funkentstörten Geräten (Schaltnetzteile) im Haus verstärken.
3. Filter eingesetzt werden, bei denen das Vor- Rückverhältnis nicht passt, usw.

Achtung!
Netzfilter dürfen nicht hintereinander geschaltet werden. Wegen unberechenbarer Resonanzen können Bauteile durch Überlastung bersten.

Bevorzugtes Einsatzgebiet:
Alle Audiomodule/Geräte mit Line-Pegel, z.B. Vorstufen, Phonovorstufen, CD-Player, Tuner, Digital-Audio wie DA-Wandler, Streamer, Raspberry Pi, Endstufen bis ca. 1500 Watt, Netzzentralen, uvm.

EMI-306    6 Ampere Belastbar bis 1400W Für Audio-Geräte aller Art

115/230V AC; 50/60Hz; 6A Nennstrom Bereich höchster Performance: 0,3 - 4,5A (70-1000W) Bereich sehr guter Performance: 0,04 - 6A (10-1400W) Dämpfung nach CISPR 17: 1kHz = 0,5dB 5kHz = 20dB 10kHz = 38dB 100kHz = 85dB Ableitstrom: 0,5mA Innen-Widerstand  0-100Hz = 0,075 Ohm Spannungsabfall = 75mV~ / Ampere (450mV~ bei 6A) (entspricht 3m Netzkabel 3x1,5) Sehr kleine Abmessungen trotz 6A max Verlustwärme bei 6A: ca. 3 Watt Überspannungsschutz 8000A/25ns LxBxH = 80 x 50 x 28mm (Höhe ab Unterkante Leiterplatte) Preis pro Stück: 89,00 Euro (inkl. Mwst) Als Fertig-Modul nicht mehr im Programm Als Bausatz weiterhin erhältlich bei Laura Hecht Elektronik thel-filter.de Allgemeiner Hinweis Abweichungen zwischen Fotos und gelieferter Ware können entstehen, wenn bei einer Verbesserung der Module/Bauteile die Aktualisierung der Fotografien verzögert stattfindet, oder bestimmte Bauteile von verschiedenen Herstellern bezogen werden müssen. Aufbaubeispiele in passenden Gehäusen Hier werden einige Beispiele gezeigt, wie die Netzfilter und andere Module in passende lieferbare Kunststoff-Gehäuse montiert werden könen. Allgemeine Aufbau-Anleitung

Jedes Filter wird inkl. 1 Stück passendem Ferritkern FK-14 geliefert zur Vermeidung von Reflektionen. Dieser Ferritkern wird über die Netz-Zuleitungskabel geschoben. Anschlussklemmen:250VAC, 24A(VDE). "Fahrstuhlklemmen" für max Kabeldurchmesser 2,2mm. Litzendrähte können ohne Aderendhülsen angeschlossen werden (empfohlen). Ferritkern FK-14 einzeln  (wird bei EMI-Filter mitgeliefert), zur Verringerung hochfrequenter (>>1Mhz) Rückwärtsstörungen, wie bei Netzfiltern (nicht bei DC-Filtern) üblich. Es müssen immer beide Adern (L+N) hindurchgeführt werden. 2,50 € (inkl. Mwst) Aufbaubeispiele Netzfilter-Zentralen Hier werden einige Beispiele gezeigt, wie Netzfilterzentralen aufgebaut werden können.