THEL Filter-Zone
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Grundlagen Aktiv-Lautsprecher
Testberichte-6/2008-6/2005-3/2004-3/2001-2/2000-2/1999 - 1994
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Leidenschaft durchbricht übliche Gewohnheiten

3-Wege Mono o. 2-Wege Stereo
SAW-30  Dier Referenz-Aktivweiche
Diese analoge Präzisions-Weiche ist nicht mit herkömmlichen Aktivweichen vergleichbar.
Sie hat sich seit 1988 gegenüber vielen anderen Weichenprinzipien, die gekommen und gegangen sind, behauptet. Das wird auch in den nächsten Jahrzehnten so bleiben, egal wieviel Digitalweichen und andere neue Prinzipien mit unendlich vielen Einstellmöglichkeiten noch entstehen (und wieder gehen) werden.
Durch Reduzierung auf das Wesentliche, ohne auf die wichtigsten Einstellparameter zu verzichten, ist ein Schaltungsdesign entstanden, das auf jeden Fall ein harmonisches audiophiles Hörempfinden  in den Mittelpunkt stellt. Das ist sofort hörbar.
seit 1991
24dB/Okt. Aktivweiche mit Null-Phasendrehung
Das besondere Hörerlebnis - durch ein Filter Design, das auf psycho-akustischen Erkenntnissen beruht.
Bereits in den siebziger Jahre wurden in einer englischen Universität zahlreiche Experimente in der Psychoakustik durchgeführt und dokumentiert. Man erkannte Zusammenhänge zwischen "Audio-Design" und Hörempfinden, wie z.B. Einflüsse der Gruppenlaufzeit und Phasenwinkel. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse basiert auch das Schaltungsprinzip unserer Aktivweiche.
Ende der achtziger Jahre wurde das endgültige Filter-Design in einem Studienartikel eines offiziell anerkannten weltweiten Audio-Fachmagazins veröffentlicht  (Audio-Engineering-Society-AES).
Damals konnten wir diese Schaltung als einzelnen Hybridbaustein anbieten. Anfang der neunziger Jahre haben wir dann eine komfortable Platine mit vielen Einstellmöglichkeiten entwickelt, (s. historische Fotos) die bis heute nahezu unverändert angeboten und mit anhaltendem Erfolg verkauft wird.
.Historische Fotos
SAW 1991- 94
Katalog 1992
SAW 1995-2005
weitere historische THEL-Module >  Rückblick


Die Highlights
SAW 20 / 2-Wege Mono
1.  Einstellbar auf 2-Wege, 3-Wege, 4-Wege, oder Sub-Sat-Weiche
2. Präzise Einstellung der Trennfrequenzen mit absoluter Wiederholgenauigkeit ohne Messgeräte.
3.  Alle Ausgangspegel mit Trimmpotis einstellbar - von Null bis dreifachem Eingangspegel.
4.  Leitplastikpotis CP 601 für Pegelstellung können bei Bedarf direkt auf die Platine montiert werden
5. Glimmerkondensator-Bestückung für Trenn-Frequenzen auch möglich.
6.  Betriebsspannungs-Verbesserung durch Regelschaltung und Glättung On-Board.
Ub bis +/-75V möglich!Technische Einzelheiten siehe weiter unten
SAW 30
mit 1%-Widerständen

Maße SAW 30
LxBxH 142x95x15mm

Maße SAW 20
LxBxH 95x71x15mm


Es ist keine gewöhnliche Aktivweiche mit präzisen Trennungen der Frequenzbereiche nach bestimmten Filtercharakteristiken - das können viele andere Weichen auch, wie z.B. separate Hoch- und Tiefpässe oder Subtraktionsfilter.

Null-Phasendrehung zwischen den Filtern bewirkt Gruppenlaufzeit- und Phasenwinkel-Optimierung 
Hier geht es darum, die perfekte Harmonie mit dem Hörempfinden zu schaffen. Das wird erreicht, indem die Ausgangssignale der Filter bei jeder Frequenz völlig zeitgleich zueinander auftreten, denn durch die Verkettung von Hoch- und Tiefpass kontrollieren sich diese sozusagen gegenseitig, indem die Elektronik aus der Filterkurve des Tieftonzweiges die korrespondierende Übertragungsfunktion für den Hochtonzweig ermittelt.
In der Summe ergibt sich eine perfekte Übertragung in Zeit und Pegel. Der Kompromiss besteht darin, dass die frequenzabhängige Phasendrehung eines Analogfilters hier nicht zwischen den Filtern, sondern nur zwischen Ein- und Ausgang der Weiche verlegt wird, da dieser Phasenwinkel weniger Einfluss auf das Hörempfinden hat.
Das ist neben  technischer Präzision  vor allem eine Anpassung an das natürliche Hörempfinden. Durch diese Optimierung der Gruppenlaufzeit  können auf dem Weg von den Lautsprecherchassis zum Ohr die Signale akustisch wieder perfekt und harmonisch verschmelzen. (s. auch UKF-3)

Die Verstärkung bei der Trennfrequenz beträgt -6dB (Linkwitz-Riley-Kurve).
Das ergibt an jedem Punkt eine konstante Summenleistung von Hoch- und Tiefpass.

Sonderversionen
mit TKD-Widerständen
und Glimmerkondensatoren
ab 22nF

mit Leitplastikpotis


Sie werden den Unterschied sofort hören und die Musik natürlicher empfinden.
Denn durch die konsequente Einhaltung der erwähnten Grundlagen gibt es hier nicht die bekannten Nachteile steilflankiger Filter.
Es gibt keine Überschwinger, keine erhöhten Impulsverzerrungen und keine Verschlechterung der Gruppenlaufzeit, wie sonst bei 24dB-Filtern bekannt ist. Hier wird sogar noch eine Verbesserung gegenüber einem 6dB-Filter erreicht.
Da die Ausgangs-Signale immer zeitgleich auftreten, setzen sich besonders im Üernahmebereich die in verschiedene Frequenzbereiche aufgeteilten Impulse akustisch wieder perfekt zusammen. Somit bleiben Peaks nahezu unverfälscht erhalten.
Da das Ohr auf Zeitverzerrungen von dicht nebeneinander liegenden Frequenzen am empfindlichsten reagiert, ist hiermit der psycho-akustische Hintergrund dieser Weiche erklärt.

Durch die steile 24dB Trennung und dem besonderen Zeitverhalten ist die Fehlermöglichkeit stark redziert, und es ergibt sich eine breitere Strahlungsachse und somit höhere Wahrnehmung der Räumlichkeit auch außerhalb der Boxenmitte.
Eine Positionierung des Hörplatzes genau zwischen den Boxen und einem bestimmten Abstand ist somit weniger wichtig geworden.
Auch der Tieftöner profitiert von dieser sehr steilen Abtrennung nach oben, da der kritische Bereich der Partialschwingungen schneller verlassen wird.

Das ist nicht nur Theorie, sondern sofort und eindeutig hörbar - auch wenn es für einige nicht vorstellbar sein mag.

Nur edle Bauteil werden eingesetzt:
Standardversion:1% KP-Kondensatoren, 1% Metallschichtwiderstände, Cermet-Trimmer, FC-Elkos und Glimmerkondensatoren zur Spannungspufferung.
Sonderversionen gegen Aufpreis: TKD Präzisions-Audio-Widerstände, Glimmerkondensatoren, Leitplastikpotis für Frontplattenmontage.



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Beschreibung der technischen Möglichkeiten
Kinderleichte Bedienung
Alle Parameter ohne Messgeräte präzise einstellbar. Die durchdachten Einstellmöglichkeiten und der extrem schmale Überlappungsbereich reduzieren mögliche Fehler auf ein Minimum..

Versorgungsspannung bis +/-75 Volt
Seit 2/2006 wird die neue Version der Weiche mit Gyratorschaltung (hoch induktive elektronische Drossel) in der Spannungsversorgung ausgeliefert. Diese Schaltung bewirkt eine sehr hohe Glättungswirkung der Versorgungsspannung, so dass sogar eine schlecht gesiebte Spannung verwendet werden könnte.
Außerdem wird intern auf +/-20V begrenzt, so dass eine wesentlich höhere Spannung angelegt werden kann (+/-75 max). Somit kann die Weiche bei Bedarf auch aus vorhandenen Endstufen o.ä. direkt mit hohen Betriebsspannungen versorgt werden, ohne dass diese Spannung herabgesetzt werden muss. So wird es ermöglicht, dass z.B. in einem Subwooferverstärker die Weiche kein eigenes Netzteil benötigt.
Die max interne Versorgungsspannung der neuen ICs AR558 beträgt bereits seit 1.3.2005  +/-22Volt.

Trennfrequenzen einstellbar (24dB/Okt.)
Bei Bestellung geben Sie den ungefähren Bereich Ihrer gewünschten Trennfrequenz an (ca. 4:1 = 2 Oktaven);
Beispiel: Zwei-Wege-Weiche Stereo (SAW 30.2) mit einer Trennfrequenz von ca. 300-1200 Hz = 8x10nF-Kondensator.
oder Drei-Wege-Weiche Mono (SAW 30.3), Trennfrequenz unten ca. 100-400Hz, oben ca. 2000-8000 Hz = 4x33nF und 4x1,5nF.
(siehe Frequenztabelle).
Den Feinabgleich können Sie mit 16 Schaltstufen innerhalb des angegebenen Bereiches präzise und mit absoluter Wiederholgenauigkeit selbst vornehmen. Die entsprechenden Kondensatorwerte können auch nachträglich geändert werden. Dazu sind extra große Lötflächen von 5mm vorhanden, um beim Auslöten keine Leiterbahnen zu beschädigen. Standardmäßig werden 1%-KP-Kondensatoren bestückt, als Sonderversion ist eine Bestückung mit Glimmerkondensatoren (Mica 1nF bis 22nF) möglich.

Subbassanhebung
Durch Anhebung des Subbassbereiches lässt sich der untere Bassbereich bis 10dB weich anheben, ähnlich einer Klangregelung. Die Steilheit ist etwas abhängig von der Potistellung und beträgt ca 3dB/Okt. Die Frequenz bei max Anhebung bestimmt einer von vier mitgelieferten steckbaren Kondensatoren (1µF, 680nF, 470nF, 330nF)
Filterkurve wie bei UKF-3, dort wird ein 47nF = 120Hz max gezeigt und ist umgekehrt proportional auf die Weiche umzurechnen. (doppelte Kap. = halbe Frequenz, usw.)

Schallwandkorrektur
Die Subbassanhebung kann durch Einsatz eines kleineren Kondensatorwertes aber auch zur Schallwandkorrektur umfunktioniert werden. Dank der 3dB/Okt-Anhebung entspricht dies genau dem mathematischen Gegenbild des Tiefenabfalls eines Chassis durch die Schallwand (nähere techn. Infos hier). Dazu kann nur der jeweilige Tieftonkanal der SAW-20 oder SAW-30 benutzt werden. Eine Bassanhebung steht dann nicht zur Verfügung.

Pegeleinstellung
Mit den Keramik-Trimmpotis lässt sich der Ausgangspegel eines jeden Kanals einstellen (0 bis 3-faches Eingangssignal). Dadurch können Sie die Pegel der unterschiedlichsten Lautsprecher-Chassis angleichen oder die tonale Eigenschaft einer Box dem persönlichen Geschmack anpassen.
Im Auslieferungszustand ist jeder Kanal genau auf "1" abgeglichen. Als Sonderversion bieten wir Leitplastikpotis für den Frontplatteneinbau.

Alle Eingänge sind auch symmetrisch beschaltbar, aber nicht die Ausgänge. Wird eine vollsymmetrische Anordnung gewünscht, so muss die Weiche doppelt aufgebaut werden. Die Eingangsspannung darf die Betriebsspannungshöhe nicht überschreiten,. maximal jedoch nicht über +/-22V. Siehe Techniktabelle (Ein-Ausg. sym-asym).

Rausch-Optimierung
Filterschaltungen rauschen generell mehr, als reine Verstärkerstufen, da relativ hohe Quellwiderstände wirksam sind. Bei 10kW ergibt sich eine Rauschspannung von zusätzlichen 13nV/ÖHz und erst bei 100W wären es 1,3nV/ÖHz zusätzlich zum OP-Eingangsrauschen (UR=0,13/ÖR). Da man mit solch kleinen Widerständen schlecht arbeiten kann, erhält man einen höheren Rauschabstand nicht durch die Wahl eines rauscharmen OPs, sondern durch eine möglichst hohe Signalspannung im Filter, damit sich der Abstand zur Rauschspannung vergrößert.
Daher wird bei der SAW der Pegel im Eingang um das 3-fache (10dB) angehoben - die Filter daher mit dreifacher Spannung betrieben. Mit dem Pegelsteller am Ausgang kann der Pegel wieder (samt Filterrauschen) auf eins abgesenkt werden. Somit ergibt sich ein um 10dB höherer Rauschabstand als bei konventionellen Filtern mit Verstärkung eins. In der Praxis ergibt sich daraus ein nahezu unhörbares Rauschen.

Die dreifache Verstärkung ist bei der max. Eingangsspannung der Weiche zu berücksichtigen. Die Ausgangsspannung beträgt max. +/-15V (vor dem Ausgangsregler). Dividiert durch drei ergibt eine max. Eingangsspannung von +/- 5V (3,5Veff). Bei Subbassanhebung verringert sich dieser Pegel entsprechend mehr.
Die verschiedenen Grundversionen für den Aufbau von Aktivboxen und Subwoofern

Alle Module fertig aufgebaut und geprüft - mit ausführlicher Anleitung
  SAW 30.2    Selbst konfigurierbar als 2-Wege-Stereo oder Sub-Sat mit Mono- oder Stereobass
Anschlussplan als 2-Wege-Stereo oder als Sub-Sat
SAW 30.3    Selbst konfigurierbar als 3-Wege-Mono

Anschlussplan 3-Wege-Mono
SAW 20    Selbst konfigurierbar als 2-Wege-Mono

Anschlussplan wie eine halbe SAW 30.2
Vierwege-Version
. Frequenztabelle
Hier können Sie die Kondensatoren für Ihren gewünschten Frequenzbereich auswählen
Ein- Ausgangsbeschaltung symmetrisch-asymmetrisch
Empfohlene Netzteile

Standard: Trafomodul NT15.15;   Siebung STA 1000/25G
High-End: Trafo NT-LN 50VA (2x12V) mit Siebung STV-Serie
Ultra-High-End: Akkunetzteil +/-18V oder +/-24V
Siehe auch Kombination unserer Netzteile
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(Wenn Ihr Browser die Grafiken zu klein und unscharf anzeigt, stellen Sie die Voreinstellungen so ein, dass Grafiken in Originalgröße angezeigt werden)
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Amplituden-Frequenzgang
und Phasenfrequenzgang
Ampl.-Frequ.-gang d. Summe
Ampl.-Frequ.-gang d. Differenz
Frequ.gang  d. Phasendifferenz
Frequ.-gang  norm.Gruppen-
laufzeit und Phasenfrequ.-gang

Preise Grundversion
1% Metallfilm-Widerstände, 1% KP-Kondensatoren, Keramik-Trimmer
Typ
Anwendung
Euro
SAW 30.2
2-Wege Stereo
oder Sub-Sat
158,00



SAW 30.3
3-Wege Mono
158,00



SAW 20
2-Wege Mono
88,00
.Angabe der Konensatorwerte nicht vergessen!
(siehe Frequenztabelle)
sonst 68nF bei SAW 30.2
und 10nF/1,5nF bei SAW 30.3

Aufpreise Sonderversionen

mit TKD Audio-Widerständen
SAW 30
+90,00
.
SAW 20
+45,00



mit Glimmer-Kondensatoren Mica
2 x 4 Stück (nur 1nF bis 22nF)
Pauschal-Abzug 30,00€
für 8 KP-Kondensatoren



mit Leitplastikpotis CP 601  für Pegel
SAW 30.2 (4)
+100,00
.
SAW 30.3 (3)
+75,00
.
SAW 20 (2)
+50,00
Glimmerkondensatoren sind nur in den Werten 1n0, 2n2, 4n7, 6n8, 10n, 22n erhältlich
größere Werte passen nicht auf die Leiterplatte
Bei Bestellung von Sonderversionen muss eine Zusatzbezeichnung angegeben werden.
"W" für TKD-Widerstände
"GL" r Glimmerkondensatoren (1nF bis 22nF / 1.000pF-22.000pF)
"CP"  für Leitplastikpotis
Alle Sonderversionen können auch beliebig kombiniert werden.
Technische Daten
symmetrische
Betriebsspannung
+/-5 bis
+/-20V=
max +/-75V
Stromaufnahme
+/-40mA
bei +/-20V
Frequenzbereich 0dB
0 Hz-300kHz
-3dB
0 Hz-700kHz
Anstiegszeit
1µs
Lastwiderstand
>600 Ohm
Störspg. abstand.
ca. 100dB*
Kges
0,002%
Eing. Widerstand
10kOhm
Verstärkungsfaktor
0 bis 3
Filter-Steilheit
24dB/Okt
Maße SAW 30
141x95x15
Maße SAW 20
71x71x15

Die Eingangsspannung darf
die Betriebsspannungshöhe
nicht überschreiten,. maximal
jedoch nicht über +/-22V

TKD-Widerstände bewirken hauptsächlich eine Verbesserung der Mitten- und Höhenpräzision
Glimmerkondensatoren heben mehr die Rauminformationen hervor (je nach Aufnahme).
Die hohe Natürlichkeit der Aktivweiche wird jedoch von beiden gleichermaßen noch einmal verbessert.
Die Deutlichkeit dieser Effekte hängt auch von der Qualität der Lautsprecher und der übrigen Anlage ab.
* =  +/-1,5dB je nach
eingestellter Frequenz.
Eingang = 0dB Studionorm
(775mV / 600 Ohm Ri)
Wichtig.
Werden bei Bestellung keine Frequenz-Angaben gemacht, bestücken wir mit folgenden Kondensatorwerten:
68n bei SAW 30.2/SAW20  und  10n/1n5 bei SAW 30.3
Für die Einstellung des Subbassbereichs liegen vier versch. Kondensatoren bei (steckbar) für 25Hz-35Hz-50Hz-75Hz


 
Paket-Angebote und Aufbauvorschläge
Da das Aktivweichenmodul "SAW..." keine eigenständige Funktion besitzt, ist der Anschluss von zusätzlichen Modulen und Bauteilen nötig. Hier sind einige Vorschläge als Komplett-Angebote zusammengestellt.
Alle Paket-Angebote sind nicht veränderbar und nicht weiter rabattfähig
Die gezeigten Kombinationen  sind optimal zusammengestellt und bieten die jeweils höchste Performance. Sie können aber auch als Muster für eigene Ideen dienen.
auf die Fotos klicken
zum Vergrößern


AW-100  Grundversion
Komplettmodulsatz für 2-Wege Stereo, 3-Wege-Mono, oder Sub-Sat
Preise
Typ
EUR
SAW 30 Standardversion
158,00
Siebung STA 1000/25G
58,00
Trafomodul NT 15.15
48,00
Summe Einzelposten
264,00
Paketpreis
235,00
Aufpreis mit TKD-Widerständen
+90,00€
Das Gleiche mit SAW 20 = 175,00 Euro
(SAW 20w = 220,00 Euro)
Aufpreise für Sonderversionen siehe auch oben
Kondensatorangaben für Frequenzbereich nicht vergessen
AW-100
1x
SAW30
1x
STA1000/25G
1x
NT 15.15
auf die Fotos klicken

Sollen an einem Netzteil zwei Weichen
betrieben werden, wird eine SAW dazubestellt.



AW-200  High-End
Komplettmodulsatz für 2-Wege Stereo, 3-Wege-Mono, oder Sub-Sat
Preise
Typ
EUR
SAW 30 Standardversion
158,00
Siebung STV...
95,00
Trafo NT-LN 50.9-3 (2x12V)
42,00
Summe Einzelposten
295,00
Paketpreis
260,00
Aufpreis mit TKD-Widerständen
+90,00€
Das Gleiche mit SAW 20 = 200,00 Euro
(SAW 20w = 245,00 Euro)
Aufpreise für Sonderversionen siehe auch oben
Kondensatorangaben für Frequenzbereich nicht vergessen
AW-200

2-Wege-Stereo
3-Wege-Mono
oder Sub-Sat

Sollen an einem Netzteil zwei Weichen
betrieben werden, wird eine SAW dazubestellt.



AW-300  Ultra-High-End
Komplettmodulsatz für 2-Wege Stereo, 3-Wege-Mono, oder Sub-Sat
Preise
Typ
Einz. EUR
Ges. EUR
SAW 30 Standardversion  
158,00
6 x Akkublock AC-06 (2x18V)
38,00
228,00
Steuermodul ACT-150  
79,00
Trafomodul NT 15.18  
48,00
Summe Einzelposten  
513,00
Paketpreis  
455,00
Aufpreis mit TKD-Widerständen  
+90,00€
Das Gleiche mit SAW 20 = 395,00 Euro
(SAW 20w = 440,00 Euro)
Aufpreise für Sonderversionen siehe auch oben
Kondensatorangaben für Frequenzbereich nicht vergessen
AW-300
1xSAW
1xNT15.18
6xAC-06
1xACT.150
2-Wege-Stereo, 3-Wege-Mono, oder Sub-Sat
eventuell zuzügl. Siebung STA 1000/25
Sollen an einem Netzteil zwei Weichen
betrieben werden, wird eine SAW dazubestellt.


3-Wege Aktivmodul für VITA/JeanAudio
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Weitere Kombinationsmöglichkeiten
Stereoversion mit Doppelnetzteil
Alle Paketangebote sind Mono-Versionen und werden für eine Stereo-Anwendung doppelt benötigt. Diese können dann in getrennte Gehäuse für Links und Rechts oder als Doppel-Mono-Version in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden.

Stereoversion mit Einfachnetzteil
Man fügt zu einer Mono-Version noch eine Platine SAW hinzu und verorgt beide mit einem gemeinsamen Netzteil.

Zusatzsiebung für Akkunetzteil
Für allerhöchste Performance des Akkunetzteils kann noch eine Siebung STA hinzugefügt werden.

Wenn nicht höchste Ansprüche an die Performance gestellt werden, kann die Weiche in Aktivkombinationen auch von den Endstufenspannungen bis max +/-75 Volt direkt versorgt werden.

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Hier sehen Sie einige Fotos von Aufbauten früherer Gehäuse-Versionen,
die als Vorschläge dienen können. Aktuelle Gehäuse siehe hier.
 
Weitere benötigte Bauteile, wie Buchsen, Knöpfe, usw. siehe unter Bauelemente