Ordis Tube Blog


Vox Excess
7. Januar 2011, 23:45
Filed under: Tube Stuff

Vox Excess – der etwas härtere Amp

Mein neuer Amp (Name: Vox Excess) soll nach langer Zeit meinen gemoddeten AC-30 (alias Fat Toni) ablösen. Mein AC-30 war toll, und wurde auch von vielen anderen befreundeten Gitarristen aufs höchste gelobt. Trotzdem war er für die Musik, die ich spiele, nicht ganz ideal, denn ich habe im laufe der Zeit die „härteren“ Sachen zu schätzen gelernt und dafür ist der AC-30 auch nicht gebaut worden. Deswegen geistert in mir seit ca. zwei Monaten der Gedanke herum, den AC-30 härter zu machen, so wie ich es durch die externen Röhren-Pre-Amps schon versucht habe. Die Ergebnisse waren im Klang meistens toll, aber das Problem mit der Masseschleife über die Netzerdungen konnte ich trotz einigem Aufwand nicht lösen. Deswegen habe ich als Grundgerüsten den AC-30 hergenommen, da und dort Einflüsse von anderen Verstärkern einfließen lassen, und schlussendlich alles in ein Gehäuse gepackt.

Konzept:

Prinzipiell wollte ich am Gehäuse nichts ändern, weil dadurch ein so großer mechanischer Aufwand entstehen würde und ich nach einer Lösung suchte, die sich auch bei den Kosten in Grenzen hielt. Bei meinen „Vollgas“ Test in der Scheune eines befreundeten Gitarristen hat sich herausgestellt, dass der „Clean“ Channel bei höheren Lautstärken wirklich überhaupt nichts kann. So wie ich den Top-Boost Channel immer gespielt habe (alles auf Maximum aufgedreht, und dann mit dem Gitarren Volume-Poti die Verzerrung geregelt) habe ich von Crunch bis himmlisch singenden Clean Sound volle Auswahlgehabt. Besonders um den Clean Sound haben mich die zwei auch anwesenden Gitarristen beneidet. Der eine spielt einen Peavey Classic 50 mit Effektboard (ohhh Gott!) und der andere einen Fender Irgendwas (!!).

Da der Pre-Amp richtig böse ist, soll auch die Endstufe mit dem butterweichem Netzteil für diesen Grad der Verzerrung dementsprechend angepasst werden. Mir ist bis jetzt nicht ganz klar, wieso die Hersteller mit den bekannten High Gain Amps (Marshall, Mesa, etc.) ihre Endstufen mit mehr oder weniger weichem PSU ausrüsten. Bei mörder-Zerre und hohem Pegel ist ein „Sag“ ja vollkommen uninteressant. Bei Blues oder Jazzigen Licks mag es cool sein, aber bei Lead-Riffs definitiv nicht. Denn bei solcher Musik will man straffe Basse und dominante Mitten. Besonders im unteren Frequenzbereich wird die Endstufe weiter ausgesteuert, was bei weichem Netzteil zum „Sag“ führt, also die Verstärkung durch die verminderte Spannung verringert (soweit ich das bis jetzt mitgekriegt habe). Deswegen hat meine Endstufe eine stabilisierte Versorgungsspannung. Diese Schaltung wurde mir von Sven wärmstens empfohlen und funktioniert mit einem Power MosFet und (zu) vielen Zener-Dioden.

Früher war ich der Meinung, dass Halbleiter außer bei der Gleichrichtung
in Vollröhren-Amps nichts zu suchen haben. Tatsächlich sind „reine“
Vollröhrenamps eher die Ausnahme als die Regel, denn so ziemlich alle
gekauften Verstärker benutzen eine Kanalumschaltung oder MIDI oder
sonst irgendwas, und das ist alles mit Halbleitern umgesetzt. Auch MESA
verwendet in den Rectivern dutzende Halbleiter, auch im Signalweg.
So bin ich vom „Puristen“ zum Praktiker geworden. Ich sehen wirklich
keinen Grund warum ich nicht Halbleiter einsetzen sollte, um meine
Klangvorstellungen umzusetzen.

Fundamental wurde auch der Tone Stack geändert. Vom original Vox Tonestack ist nicht mehr viel übrig. Dafür habe ich nun einen Tonestack der hoffentlich bei ordentlichem Brett noch viel mehr rausholen wird, als der alte. Besonders der neue „Mid Gain“ Regler hat sich beim TSC als sehr wirkungsvoll erwiesen. Ich hoffe meine Pläne gehen auf! Da ich nun keinen Platz mehr für das, ohnehin ziemlich nutzlose Bass-Poti, habe, habe ich es einfach durch zwei Widerstände ersetzt die ziemlich genau die Widerstände darstellen, die das Bass Poti auf 12 Uhr hat.

Wie erwartet funktioniert der neue Mid-Regler ganz toll, aber er wird
etwas wirkungslos ab ungefähr 70% – so empfinde ich es auf jeden Fall.
Trotzdem ist er so, wie ich es geplant hatte und er macht richtig Spaß!

Die Tone-Blende ist von der BadHot Cat entliehen, zwar nicht ganz so wie bei diesem Amp aber die Werte der zwei Bauteile stammen von diesem Amp.

Dieses Poti ist so wie der Cut-Regler wirklich zum „Feintunen“ des Sounds
ganz hervorragend, aber fundamentale Klangänderungen kann man sich
nicht erwarten, was auch nicht der Sinn dieses Reglers sein kann.

Darüber hinaus sind alle Sieb-ELKOs vergrößert worden, um die Widerstand dieses Tiefpasses kleiner wählen zu können, um so die Versorungsspannung der Vorstufen zu erhöhen, was bei stark verzerrten Sounds zu merklich hellerem Klang führt (zumindest ist es beim 2204 im Vergleich zum 2203 so). Meiner Meinung nach, wird die Versorungsspannung beim Amp-Modden viel zu sehr unterschätzt. Nicht zu letzt deswegen, weil es schwierig ist diese stark zu verändern.

Also mich hat fast überrauscht wie hoch die Spannung an den Vor-
Stufen ist – Wow… also 350V sind keine Kleinigkeit.

Pläne

Weiter werden folgen, falls nochetwas geändert werden muss!

Löt-History

Nach vielen Konzepten, viel Überarbeitung und Stunden des Grübelns habe ich mich schließlich für eine Version entschieden. Mit der praktischen Umsetzung wurde am 27.12.2010 begonnen. Das Layout für das Pre-Amp Board habe ich diesmal per Hand gezeichnet, weil ich dadurch viel schneller und öfter jeden einzelnen Strich reflektiere und nach besseren Möglichkeiten suche. Beim zweiten Versuch hatte ich das fertige Layout vor mir. Diesmal habe ich auf das Papier die Bauteile gelegt, um ihre Drahtlängen und Maße genau abschätzen zu können. Dieses System hat sich bei mir jedenfalls nun bestens bewährt. Unterm Strich war ich glaube ich auch schneller, weil ich mich nicht mit der Software ärgern musste, sondern einfach Farbstifte und Geo-Dreieck zur Hilfe nahm.

Darüber hinaus war dieser Plan bereits im Maßstab 1:1. Alles Bauteile waren exakt dort eingezeichnet, wo sie später auch hinkommen. Aus dieser Zeichnung ergab sich auch der Bohrplan, den ich nocheinmal extra gezeichnet habe. Auf diesem Plan sind alle Bohrlöcher auf den Millimeter genau eingezeichnet. Das Pre-Amp Board wurde am 29.12.2010 mit einer Standbohrmaschine gebohrt.

Noch kurz zum Layout. Es fällt auf, dass ich diesmal Eyeletts (auf einem 2mm Peritax Board) verwende und diese ermöglichen einem eine ganz neue Art des Layouts. Darüber hinaus ist auch die Masseführung dieses mal eine andere, weil ich die Sieb-ELKOs der einzelnen Stufe immer auf Stufenmasse führe. Nicht wie viele andere, die ein PSU Board haben und diese PSU-Masse dann zur Sternmasse führen. Ich mache es diesesmal anders, so wie es von einem „Meisteramp“ vorexerziert wurde. Ich hoffe mir geliengt es ebenso gut wie meinem Vorbild.

Das Board für die Spannungsstabilisierung kann ich leider noch nicht entwerfen, weil die Bauteile dafür noch nicht aus Deutschland eingetroffen sind. Darüber hinaus muss der MosFet gekühlt werden, was mit einem Kühlkörper realisiert werden wird, den ich (wahrscheinlich) auf der Gehäuseoberseite platzieren werde, da dieser doch recht groß ist und sonst nirgends ins Innere passen würde. Das Board wird auf jeden Fall dort hinkommen, wo beim AC-30 das PSU Board gelegen hat. Was auch ganz logisch ist, weil vom dort die Zwei-Wege Diodengleichrichtung vom Netztrafo kommt.

Am 6.1.2011 habe ich das Board für die Spannungsstabilisierung gebohrt, bestückt und ins Gehäuse eingesetzt. Ich habe dabei das selbe System für Planung und Umsetzung angewandt, wie beim Maindboard.

Am 29.12. habe ich das gesammte „Mainboard“, also das Board für alle Bauteile des Pre-Amps und des Phasendrehers angefertigt. Die Löcher habe ich mit einer Standbohrmaschine (3mm Löcher) gebohrt, dann noch etwas mit einem Senker vergrößert und schließlich mit einem kleinen Eyelettstacking Werkzeug die Eyeletts platziert. Insgesamt habe ich dafür zwei Stunden gebraucht.
Danach habe ich alle Bauteile angeordnet und schließlich mit den Kabeln verlötet. Das hat ganz schön lange gedauert bis schließlich alle Kabeln so kurz wie möglich waren und alle Bauteile sauber angelötet waren. Danach habe ich das Board ins Gehäuse gesetzt und die Kabeln an die Potis und Röhrensockel festgelötet. Dabei sind mir zwei kleinere Fehler am Layout aufgefallen… ich habe am Layout vergessen die Verbindung zwischen Kathodenwiderstand der Anoden-Basis-Schaltung und dem ersten Kondensator des Tone Stacks einzuzeichnen. Darüber hinaus war die Masseverbindung des Tone und Gain Potis falsch eingezeichnet. Nun liegt sich am richtigen Massepunkt. Insgesammt war es ein sehr konstruktiver Tag. Wenn nun endlich die Teile zwei Elektronikshops kommen, dann kann ich den Amp in ca. vier bis fünf Stunden fertig zusammenbauen. Und dann wird’s spannend!

Als dann alles angekommen war, fuhr ich fort. Es hatte zwar etwas länger als vier bis fünf Stunden gedauert, bis der Amp betriebsfähig war, aber das lang an mehreren Faktoren.

1)   Ich hatte festgestellt, dass mein Multimeter kaputt ist.

2)   Ich hatte kein Lastkabel für den Speaker… keine Ahnung wo das hinverschwunden ist. Deswegen habe ich mir eines aus einem dicken etwas älterem Kupferkabel gebaut.

3)   Ich habe festgestellt, dass ein Bauteil fehlte, nämlich eine ZD15 Zener-Diode für den MosFET. Deswegen musste ich diese noch schnell kaufen.

Der Amp funktionierte auf Anhieb. Da das alte Multimeter kaputt war, wunderte ich mich, dass an den Anoden 550V anliegen… und der Netztrafo lieferte angeblich 360V statt 275V und die Netzspannung lag nicht bei 230V sonder 330V… naja. Neues Multimeter geholt und alles hat auf einmal gepasst.

Am 15.1.2011 habe ich das letzte Stück des Peritax Boards verbaut, um den Spannungsteile für die hochgelegte Heizung unterzubringen. Dabei habe ich auch gleich den Kathodenwiderstand und den Kathodenkondensator der Endstufe mit aufs Board gepackt. Nun ist die ganze Platte (500x80x2mm) verbaut. Am Bausystem habe ich nichts verändert.
An diesem Tag habe außerdem die Mods für „bessere“ Bässe gemacht und den Widerstand des letzten RC-Gliedes der V1a und V1b auf 10k getauscht. Nun liegt die Spannung bei 343V und der ELKO hat eine Spannungsfestigkeit von 350V. Eigentlich ideal, aber nächstes mal (falls es so einen Fall gibt) werde ich wohl auf einen mit 500V setzen, um einfach mehr Reserven zu haben und um auf der sicheren Seite zu sein.

Sound und Mods

Der Sound war ca. so wie ich erwartet hatte. Fette Zerre, fette Bässe und durchsetzungsfähige Mitten mit dominanten Höhenanteil. Aber die fetten Bässe waren nicht so schön wie erwartet, weil sie doch ziemlich stark verzerrt waren, und das tönte nicht so schön. Deswegen habe ich den Kathodenkondensator der zweiten Stufe von 10u auf 0,1u verkleinert, der das Problem schon ziemlich in den Griff bekam. Aber ich werde – glaube ich – noch den Kathodenkondensator der ersten Stufe auf 0,1u tauschen und am Volume Poti einen Widerstand in Serie schalten, weil die Verzerrung sonst zu obszön wird.

Aber mein Herz schlug „leicht“ schneller, als ich bemerkte, dass ich mein wichtigstes Sound-Ziel perfekt erreicht habe. Ich wollte nämlich die volle Kontrolle über den Grad der Verzerrung über das Gitarren-Volume Poti haben, ohne Einbußen an Brillianz oder Dominanz des Tones hinnehmen zu  müssen. Das ist mir PERFEKT gelungen. Wenn ich das Volume und das Gain Poti auf 13 aufdrehe, dann klingt es folgendermaßen:

  • Gitarren-Poti (Mittlerer Pickup, Fender Strat, Tone Poti auf 8):
    • 1 – 2 „flüsternd“
    • 3 – 4 himmlischer Clean Sound
    • 5 – 6 dirty Blues Sound
    • 7 – 10 fettes Brett

Noch besser gefällt mir der Klang vom Bridge Pick-Up. Dieser Sound erinnert mich wirklich an Blues und Eric Clapton, und wenn man weiter aufdreht dann machts wums.

Eines verdient noch etwas Beachtung, nämlich die Nebengeräusche. Aus irgendeinen Grund hatte ich von Anfang an kein abgeschirmtes Kabel für die Zuleitung der V1 genutzt. Keine Ahnung warum. Als ich dann feststellte, dass 80% der Nebengeräusche aus der V1 kommen, habe ich ein abgeschirmtes Kabel verbaut und so 80% der Nebengeräusche eliminiert. Mir ist klar, dass bei so einem high-gain Amp die Nebengeräusche nicht zu vermeiden sind, aber ich werde trotzdem versuchen, die Nebengeräusche noch etwas zu verringern.
Da die maximale Uf/k Spannung des Kathodenfolgers weit überschritten wurde, war ich gezwungen die Heizung hochzulegen. Ich denke, dass auch dieser Schritt die Nebengeräusche nochmal reduziert hat. Unterm Strich brummt und rauscht der Amp jetzt nach allen Verbesserungen nochmal um 75% weniger. Wenn ich mit meiner Gitarre weit genug von den Transformatoren weg bin, dann sind die Nebengeräusche auch bei ganz cleanem Sound absolut nicht zu hören. Erst wenn man die Gitarre stumm schaltet hört man ein leichtes Rauschen, das viel leiser ist als bei den vier gekauften Amps von bekannten Verstärkerschmieden, die ich genau kenne.

Nach dem Einbau der Mods war ich einmal kurz über den Sound verwundert. Irgendwie war er so anders, dass ich den Amp kaum wieder erkannte. Auf einmal waren die Bässe fett und clean und die Höhen doch sehr dominant und fast schrill. Erst als ich mehrere Riffs gespielt habe und mehrere Pick-Up Einstellungen meiner Gitarre ausprobiert hatte, entschied ich, dass der Sound nahezu perfekt ist. Nur war der Höhenanteil zuerst äußerst schrill, aber ich habe ja schließlich nicht umsonst drei verschiedene Möglichkeiten die Höhen zu dämpfen. Nach kurzer Korrektur mit den Potis war der Sound dann richtig geil.

Bilder

Feintung – meine Ideen und die Umsetzung

Während ich nicht zu Hause war, blieb mir einige Zeit nachzudenken und dabei sind mir einige Dinge aufgefallen in Bezug auf das Design des Amps.
1) Am Kathodenfolger (V2b) wird die maximale Uf/k Spannung WEIT (!!!) überschritten. Um dieses Problem zu beheben werde ich die Heizung hochlegen. Dazu gibt es eher wenige Beispiele, aber die Umsetzung ist denkbar einfach. Mit zwei Widerständen und einem Kondensator ist die Sache erledigt (hoffentlich)…

2) Ich muss den Pre-Amp zügeln. Um das zu erreichen werde ich auf wahrscheinlich auf eine Marshall 2204 Schaltung zurückgreifen (470k mit 500p parallel). Das müsste auch die Bässe absenken, was ich auch beabsichtige. Darüber hinaus wird der Kathodenkondensator der ersten Stufe um den Faktor 10 verkleinert und der „Bright“-Kondensator des Volume Reglers auf 500p erhöht. Ich werde auch probeweise mal ne 12AU7/ECC82 statt der ECC83 im PI testen. Vielleicht klingt’s ja besser – mal sehen.

3) Der Sieb-ELKO für die V1a und V1b wird um 2V „überlastet“. Ich bin mir noch nicht sicher, ob das wirklich ein Problem ist, das einer Änderung bedarf. Vielleicht ändere ich den Widerstand vor dem ELKO auf 10k oder 8k, falls ich diesen Wert zu Hause habe. Damit wird auch die Siebung besser und vielleicht werden dadurch auch Nebengeräusche reduziert.

4) Ich habe den Schaltplan mit den genauen Werten jedes Bauteils ergänzt (betrifft besonders die Widerstände in der Siebkette).

Umsetzung des Feintunings:

1) Hat super funktioniert. Dafür habe ich aber ein zusätzliches Board einbauen müssen, aber das sieht auch ganz gut aus. Damit ist jetzt das ganze 500x80mm Board verbaut.

2) Ich habe 470k mit 500p am Volume Poti verbaut und habe dann keinen Bedarf mehr an Bassabsenkung gesehen weil ich zusätzlich den „Bright-Kondensator“ von 250p auf 500p erhöht habe. Das reicht vollkommen aus. Die ECC82 habe ich noch nicht getestet.

3) Ich habe den Widerstand ausgetauscht und siehe da, die Spannung sinkt auf 342V. Ideal!

Bilder des fertigen Amps:

So – ich bin jetzt erleichtert und gleichzeitig etwas frustriert, dass nun das größte und beste Ampprojekt fertig ist, das ich je in Angriff genommen habe. Jetzt muss noch ein ordentliches Holzchassis her, dass mein Bruder hoffentlich mit einer CNC machen kann. Zur Zeit hackt es noch an der Programmierung für abgerundete Kanten. Ich bin mir aber sicher, dass wir das noch hinbekommen und dass schlussendlich ein schönes Gehäuse zu Stande kommt.

Have fun!

mfg ordi

2 Kommentare

2 Kommentare so far
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Gefällt mir außerordentlich gut. Tolle Arbeit, weiter so.
Jetzt bin ich aber gespannt, wie er klingt.

Kommentar von Clyde 8. Januar 2011 @ 07:30
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Danke. Das bedeutet mir viel, dass ich mal was zusammenbekommen habe, was euren Ansprüchen genügt 😀

Also ich kenne jemanden mit einem Sound Studio. Ich hoffe, dass ich da mal vorbeischauen kann, wenn das Feintuning abgeschlossen ist. Dann gibts massig Soundfiles. Ich versprechs euch 😉

mfg ordi

Kommentar von ordoalephysik 8. Januar 2011 @ 11:45
Antworten


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