THEL Phonovorstufe PHONO-HQ
T.Hartwig-ELektronik Inh. Thomas Hartwig
Blumenweg 3a,  D-34355 Staufenberg
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Ust. ID. Nr.: (VAT) DE 115268023
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Gesamtübersicht
Audio-Module
Phono-HQX
die Ultimative
RIAA-Entzerrung - Grundlagen
Neumann-Konstante; Wahrheit oder Märchen ?
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Phono-HQ  die High-End Phonovorstufe
(Entzerrung auch für 78rpm geeignet)
High-End Phonovorstufe (Mono-Modul)
Präzision in Klang und Technik mit geringstmöglichem Bauteileaufwand
Dieses Modul ist die Vollendung bewährter Schaltungstechniken und reicht damit mühelos an den Referenzstatus

Einstellbar auf alle Tonabnehmersysteme.
Eingang und Ausgang sind wahlweise symmetrisch ausgelegt.
Dadurch kompatibel an allen TA-Systemen und Vorstufen-Eingängen.

2-stufiges, hochpräzises RIAA-Filter   0,05 dB
Passive Höhenentzerrung (75µs), aktive Tiefenentzerrung (318µs - 3180 µs)
s. Info RIAA-Filtertypen.

Alle Eingangsparameter durch 16-stufige Drehschalter einstellbar.
Verstärkungsfaktor, Eingangswiderstand, Eingangskapazität.

Ein- und Ausgang wahlweise symmetrisch oder asymmetrisch.

Besondere Aufmerksamkeit wurde auf geringste Rausch- und Klirrwerte und der genauen Einhaltung des RIAA-Filters gelegt.
Obwohl einige Werte die geforderte Präzision an eine Phonovorstufe übertreffen, reizt jedoch das Limit.
seit 2017

Bewährte Schaltungstechniken gepaart mit jahrzehntelanger Erfahrung und neuesten Erkenntnissen, werden hier in einem perfekten Zusammenspiel vereint. Das Weiterleben klassischer Werte, ohne an unnützen Traditionen festzuhalten, ist seit über 40 Jahren unsere Spezialität. Dadurch erreichen unsere Module klangliche Qualitäten, die durch Messwerte nicht mehr zu erklären sind.

Kein Kondensator im Signalweg
Obwohl von Anfang bis Ende eine reine DC-Kopplung besteht, gibt es dank einer selbstausgleichenden Schaltung keinen störenden Offset am Ausgang, aber dennoch ein sanftes kondensatorloses Subsonic Filter, mit einem -3dB Punkt von ca. 10Hz (-0,6dB bei ca. 20Hz), damit die tiefsten Frequenzen im Bereich von mechanischen Plattenspielergeräuschen (Rumpeln) eine Mindest-Abschwächung erfahren ohne die geringste Beeinflussung großer Bassfundamente.

Eingangsparameter
Der Betrieb ist an allen Tonabnehmer-Systemen möglich durch den großen Einstellbereich von Kapazität, Widerstand und Verstärkung durch 16-stufige Drehschalter. Daudurch ist immer eine sehr hohe Kanalgleichheit zwischen den Modulen gewährleistet. Auch sind alle Parametereinstellungen zwischen Phono-HQX und Phono-HQ identisch.

RIAA Filter 2-stufig  passiv-aktiv 
Die traumhaft geringe Abweichung beträgt nur 0,05dB (40Hz-20kHz). Diese Genauigkeit stellt sich grundsätzlich ein. Sie ergibt sich durch Bauteile, deren Werte präzise berechnet und eng toleriert sind. Es ist keinerlei Abgleich nötig.
Eine Abweichung von <0,1dB ist zwar überhaupt nicht nötig, aber uns reitzt das Limit.
Die Trennung in zwei Stufen bewirkt eine bessere Entkopplung der beiden Filter und eine optimale Rausch- und Klirranpassung.
Jedes Modul wird bei der Fertigung auf die Einhaltung der hohen RIAA-Genauigkeit geprüft.

Eingang symmetrisch oder asymmetrisch
Vollsymmetrische Eingangsstufe mit Präzisions-Instrumenten-Verstärker, aufgebaut mit Audio-Performance Einzel-OPs. Dadurch kann man auf höchste Rauscharmut und Linearität, sowie geringsten Klirrfaktor optimieren.
Für einen asymmetrischen Eingang (Cinch) werden nur die Anschlüsse "Plus" und "Null" benutzt, für einen symmetrischen Eingang (XLR) werden alle drei Anschlüsse "Plus - Null - Minus" benutzt (s. Fotos).

Ausgang symmetrisch oder asymmetrisch
Der Ausgang ist ebenfalls wahlweise symmetrisch oder asymmetrisch zu betreiben. Für einen asymmetrischen Ausgang werden die Anschlüsse  "+OUT" und "Null" benutzt, für einen symmetrischen Ausgang werden die Anschlüsse "+OUT / Null / -OUT) benutzt (s. Fotos).

Einbauhinweise
Um die beste Performance zu erhalten, sollte das Phono-HQ Modul ein eigenes Netzteil besitzen. Es kann jedoch auch von einer vorhandenen Vorstufe versorgt werden.
Den direkten Einbau in einen Plattenspieler empfehlen wir grundsätzlich nicht.
Lange Kabel vom Tonarm zur Vorstufe haben bei den wenigen Ohm Quell- und Lastwiderstand bei MC-Betrieb keinen messbaren Einfluss, was die Kapazität und Induktivität betrifft. Kapazitive Lasten sind bei MM-Systemen sogar erwünscht. Der höhere Quellwiderstand eines MM-Systems wird durch die höhere Spannung kompensiert.
Kabelwiderstände sind ebenfalls ohne wirkliche Bedeutung. Auch Rauschen und Dynamik werden hauptsächlich von der Schaltung bestimmt und kaum messbar von der Länge der Verbindungskabel im 1m-Bereich beeinflusst.
Man sollte auch bedenken, dass im Umfeld des Plattenspielers Nezteile für Motor, oder der Motor selbst, elekromagnetische Felder aussenden können, die je nach Abschirmung und Intensität Einfluss auf die empfindliche Elektronik haben können. Zudem würde das Modul noch Zuleitungskabel für eine Stromversorgung benötigen.
Sollte man denoch das Gefühl für einen Vorteil durch den Direkteinbau haben, so kann beliebig experimentiert werden.
 

Rauschen
Über den Rauschabstand gibt es viele verwirrende Angaben, bei denen oft die Messmethode nicht angegeben wird. So gibt es irreführende Angaben von bis zu 90dB. Spitzenwerte für MM-Verstärker sind  bei Normmessung ein paar dB über 70dB (unbewertet) unter Anwendung, und vor allem unter Angabe der richtigen Spannungen und Quellwiderstände!
Die A-Bewertung
Außerdem ist unbedingt zwischen bewertet (A) und unbewertet zu unterscheiden. "Bewertet" (A) ist der Hörkurve des Ohres angepasst. Solche dB-Angaben liegen deutlich höher und lassen weniger Rückschluss auf die Elektronik, das tatsächliche Rauschspektrum und den Frequenzbereich zu, in dem diese Angaben gelten. Allein der Tiefsttonbereich, der bei der A-Messung bis zu 50dB herausgenommen wird,  führt bei bewerteter Messung zu einem Messwert, der über 20dB höher liegt, weil das Ohr bei tiefen Frequenzen unempfindlicher ist (s. Hörkurve).
Außerdem gilt die A-Bewertung nur bei sehr leisem Signalpegel.

Worte an helle Köpfe: Immer fragen, ob eins ein Hersteller etwas zu verbergen hat, wenn nur die A-Bewertung angegeben wird
Die Grenze der Physik liegt bei OP-Amp-Verstärkern, unter Einbezug der vorgegebenen Quellwiderstände der TA-Systeme, um ein paar dB über 70dB (unbewertet). MC-Verstärker liegen grundsätzlich mind. um 10dB niedriger als MM-Verstärker.
Spezialschaltungen mit ausgesuchten Einzeltransistoren im Eingang (z.B. BFW16A) erreichten schon 1980 ca. 80dB bei MM und 71dB bei MC-Systemen (unbewertet), 20-16kHz, 10cm/s,  Rs = 2,5 Ohm (AES Journal 4/1980).
Diese Schaltungen waren nicht symmetrisch zu betreiben und erforderten einen Elko im Signaleingang. Außerdem betrug der Klirrfaktor ca 0,05% bei 200Hz-7kHz.
Unsere Phonovorstufen haben so geringe Rauschspannungen, dass diese nur noch von ganz wenigen anderen Schaltungen kaum hörbar unterboten werden könnten. Uns sind keine Geräte bekannt, die nennenswert besser sind.
Überlegung
Der Rauschpegel einer Schallplatte liegt bei guten Aufnahmen ca. 40dB unter dem Signalpegel.
Mischt sich das Rauschen eines MC-Vorverstärkers mit 60dB Rauschabstand dem Plattenrauschen hinzu, so ergibt das einen Gesamtrauschabstand zum Signal von 39,2dB.
Mischt sich das Rauschen eines MM-Vorverstärkers mit 70dB Rauschabstand dem Plattenrauschen hinzu, so ergibt das einen Gesamtrauschabstand zum Signal von 39,97dB.

Schallplatte = 40dB Rauschabstand = 1% Rauschspannung von Signalspannung
Vorstufe mit 60dB Rauschabstand   = 0,1% Rauschspannung von Signalspannung
Vorstufe mit 70dB Rauschabstand  = 0,03% Rauschspannung von Signalspannung

Gesamtrauschen: Schallplatte 40dB an 60dB Vorstufe = 1,1% Rauschspannung = 39,2dB Abstand vom Signal.
Gesamtrauschen: Schallplatte 40dB an 70dB Vorstufe = 1,03% Rauschspannung = 39,97dB Abstand vom Signal.
Wer möchte noch dichter an die 40dB kommen?


Phono-HQ
mit 1% Widerständen


Phono-HQ-w
mit audiophilen Widerständen
Zwei Widerstands-Versionen lieferbar:
1% Standardwiderstände oder audiophile TKD-Widerstände (Tokyo-KoOn-Denpa)
 

Grundsätzlich bestimmt das Schaltungskonzept das Klangerlebnis. Die Enttäuschung einer  wenig durchdachten Schaltung kann nicht mit edlen Bauteilen kompensiert werden. Somit haben hochwertige Bauteile nur dann eine Daseinsberechtigung, wenn beim Schaltungsdesign bereits alles richtig gemacht wurde und keine Kompromisse eingegangen wurden.

Deshalb bietet die Version mit Standardwiderständen bereits alle Vorraussetzungen, für ein wirklich audiophiles Erlebnis. Durch die Aufrüstung mit den audiophilen TKD-Widerständen erscheint dann alles unangreifbar.



Zwei Versionen Parameterschalter lieferbar:
Die oberen Fotos zeigen die Einstellung der Eingangsparameter (dB, Widerstand, Kapazität) mit liegenden Drehschaltern, für die Bedienung von oben in einem Gehäuse.

< Das Foto links zeigt die Version mit stehenden Drehschaltern. Dadurch kann die Einstellung von außen erfolgen, z.B. in der Rückwand eines Gehäuses.

< Die drei Schalter (liegend und stehend) haben für die 16 Stufen einen Skalenaufdruck von 0-9 und A-F. Die stehende Ausführung besitzt eine kleine Achse, auf die auch die mitgelieferten Knöpfe gesteckt werden können (s. Foto links).
< Bohrmaße für Drehschalter. Als Durchmesser empfiehlt sich max 9mm. Bei einem geringeren Durchmesser wird der Ziffernkreis der Schalter verdeckt. Kantenläge der Schalter: 10x10mm.

(auf die Zeichnung klicken)





Weitere Zubehör-Links
Stecker-Buchsen-Satz für die Phono Masselitze
Anschluss-Satz für eine ordentliche Verbindung der Masselitze.
Bestehend einer 2mm isolierten Buchse und einem 2mm vergoldeten Büschelstecker von MC.
Vorschlag für Verstärkerverdrahtung auf unserer Kabelseite
OFC-Litze 1,5mm2, 84x0,15mm
99,99% reines Kupfer
Cinchkabel selber löten mit unserem THEL Bluecord Silver

Preise (inkl. Mwst)
Monomodul. Für den Stereobetrieb werden 2 Stück benötigt
Typ
Ausführung
EUR
Phono-HQ  H
1% Widerstände, Schalter liegend
98,00
Phono-HQ  V
1% Widerstände, Schalter stehend
98,00
Phono-HQw  H
28 TKD-Widerstände,  Schalter liegend
145,00
Phono-HQw  V
28 TKD-Widerstände,  Schalter stehend
145,00
Schalter stehend,
Vertikal
V
Schalter liegend,
Horizontal
H
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Phono-Manual.pdf
Technische Daten
+/-9V bis +/-18V optimal
Grenzwert:
+/-5V bis +/-25V max
Stromaufnahme:
+/-35mA max
Ausgangsspannung:
ca. +/- 2V unter Ub; max +/-16V
Ausgangslast:
ab 600 Ohm
Verstärkung einstellbar:
38-64dB bei 1kHz
Kanalgleichheit zw. Modulen:
< 0,02dB
Eing. Kapazität:
47p-880pF
Eing. Widerstand:
60-1.000 Ohm u. 47kOhm
RIAA-Genauigkeit:
0,05dB typ; 0,08dB max (40Hz - 20kHz)
Maße LxBxH:
90x55x15mm

Tipps zur kostenlosen Klangverbesserung
von Modulen, die mit sehr niedrigen
Signal-Pegeln betrieben werden:
Schalten Sie nach Möglichkeit alle Geräte ab,
die ein Schaltnetzteil besitzen.
Auch Geräte, wie Fernseher, usw.
die im "Standby-Betrieb" laufen.

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Wichtig
Da das Phonomodul "Phono-HQ" keine eigenständige Funktion besitzt, ist der Anschluss von zusätzlichen Modulen und Bauteilen nötig.
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Entzerrung für 78 rpm (Schellackplatten)

Das Modul Phono-HQ ist geeignet, dass RIAA-Netzwerk durch Änderung der beiden Filterkondensatoren auf andere Entzerrkurven umzurüsten.
Dazu müssen die beiden frequenzbestimmenden Kondensatoren von jeweils 68nF ausgebaut und durch andere Werte ersetzt werden (siehe Skizze links).

Die Tabelle zeigt die Kondensatorwerte, die zur entsprechenden Frequenz gehören. Gezeigt sind einige bekannte Entzerrkurven alter Labels. Es kann aber auf einfache Weise jeder andere Wert berechnet werden.

Die Frequenzwerte verhalten sich umgekehrt proportional zum Kondensatorwert (Dreisatz-Rechnung). Es genügt Kondensatoren auszuwählen, die nur annähernd den berechneten Werten entsprechen (+/-10%), da so gut wie keine Aufnahme im Frequenzgang sehr präzise war.

Außerdem ist die genaue Kurve oft nicht zu ermitteln, weshalb Versuche erforderlich sind. Dazu am besten einen einfachen mehrstufigen Drehschalter verwenden, um besser zwischen den Werten zu wechseln.

Das Modul Phono-HQX ist für solche Änderungen nicht geeignet.


Netzteilvorschlag
Durch eigene Regelung on-Board bestehen keine besonders hohen Ansprüche an die Stromversorgung
Vorschlag High-End: NT-10HQ-18
Für den Stereobetrieb (2xPhono-HQ) kann ein gemeinsames Netzteil verwendet werden.
Für höchste Performace, bzw. wenn die nachfolgende Vorstufe
für Links/Rechts getrennte Netzteile aufweist,
sollten die Phono-HQ ebenfalls mit zwei getrennten Netzteilen aufgebaut werden.
 

Teile-Checkliste für Geräte
Was wird alles für ein Fertig-Gerät benötigt?