+49 351 65350949 info@ritteramps.com
JTM45 Power Scaling

JTM45 Power Scaling

JTM45 Power Scaling

Heute geht es in die Tiefe. Es wird technisch und an ein paar Stellen sehr detailliert. Wer nur das Fazit lesen will, kann gern nach unten scrollen.

Worum geht’s bei Power Scaling?

Power Scaling ist die Suche nach einem alten Traum: den Lieblingsamp überall spielen – bei jeder Lautstärke, ohne den Charakter zu verlieren. Der Amp soll im Proberaum, auf der Bühne und zuhause gleich vertraut klingen. Geht das?

Ein kurzer Blick zurück

Früher waren Gitarrenverstärker meist einkanalig. Es gab keinen separaten Clean- und Zerrkanal, sondern einen Lautstärkeregler für den ganzen Amp. Das Ziel der Entwickler war ein sauberer Ton. Verzerrung war kein Selbstzweck – Country, Jazz und Swing setzen auch heute noch oft auf Clean.

Altes Magazin-Cover zu Röhrenverstärkern
Als Verstärker noch als reine „HiFi“-Werkzeuge gedacht waren.

Irgendwann wurde aufgedreht. Endstufen wurden an ihre Grenzen gefahren und begannen zu zerren. Viele fanden genau das gut. Der Haken: Der gewünschte Zerrsound entstand oft erst bei hohen Lautstärken.

Leistung, Raum, Lautstärke – das Problem

Jeder Amp hat eine maximale Leistung. Ein kleiner CHAMP liefert etwa 5 Watt. Ein Plexi100 liegt um 100 Watt, ein Marshall Major bei fast 200 Watt. Bassamps wie der Ampeg SVT gehen noch deutlich darüber.

Fender Champ Combo
CHAMP – ca. 5 W Maximalleistung.
Marshall Plexi 100 Topteil
PLEXI100 – um 100 W Maximalleistung.

Mit einem 5 W-Combo lässt sich auf der Veranda ein schön angezerrter Ton bei moderater Lautstärke spielen. Einen 100 W-Plexi in denselben Bereich zu bringen, ist sozial schwierig – oder führt zuverlässig zu leerer Veranda.

Die maximale Leistung bestimmt den Einsatzbereich stark. Mit dem 5 W-Amp wird es in der Rockband selten richtig clean. Mit 100 W wird’s auf kleiner Bühne schwierig, Endstufensättigung zu hören – wenn man den Zerranteil aus der Endstufe holen will.

Die Idee liegt auf der Hand: Wenn ich den 100 W-Amp auf Knopfdruck auf „5 W“ trimmen könnte – hätte ich dann denselben Ton wie im Proberaum, nur leiser? Kurz gesagt: ja, vom Charakter her. Druck und physisches Gefühl sind eine andere Sache.

Wie funktioniert das?

Mit Power Scaling. Damit lässt sich die Leistung der Endstufe reduzieren, ohne die Kennlinie der Röhren zu verbiegen. Der Zerrcharakter der Endstufe bleibt erhalten. Beim ÜBER JTM45 kann ich die Maximalleistung bis auf etwa 125 mW herunterregeln – weniger als ein Radiowecker.

Wichtig: Wenn wir von „gleichem Sound“ sprechen, meinen wir den Toncharakter, nicht denselben Bauchdruck bei 120 dB. Ein Küchenradio kann den Slash-Sound wiedergeben – nur ohne die Luftbewegung eines 4x12-Stacks. Genau so verhält es sich hier.

Technik: Was wird geregelt?

Die abgegebene Leistung hängt im Wesentlichen von drei Punkten ab:

  • Anodenspannung und maximal lieferbarer Strom des Netzteils,
  • Eigenschaften des Ausgangsübertragers,
  • Anzahl und Typ der Endröhren.

Im JTM45 (zwei KT66 im Push-Pull) ändern wir für das Power Scaling die Anodenspannung. Gleichzeitig werden Schirmgitterspannung (UG2) und Bias mitgeführt. Nur so bleibt der Arbeitspunkt stimmig. Lösungen, die nur an der Schirmgitterspannung drehen (z. B. VVR), verschieben den Arbeitspunkt stark – das klingt bei kleinen Leistungen wie ein anderer Amp. Das baue ich nicht ein.

Vereinfachtes Röhrendiagramm
Vereinfacht: Anode, Gitter, Schirmgitter und Bias bestimmen den Arbeitspunkt.

Die Regler: Power und Limit

JTM45 Power Scaling – Potis
Die beiden Potis für das Power Scaling am JTM45.

Power: regelt die Anodenspannung der Endröhren – und führt Schirmgitter- und Bias-Spannung mit. Beispiele:

Power voll auf: Ua ≈ 430 V, Ug2 ≈ 430 V, Bias ≈ −49 V → ca. 24 W clean.

Power voll zu: Ua ≈ 13 V, Ug2 ≈ 13 V, Bias ≈ −0,6 V → ca. 125 mW clean.

Was macht das Limit-Poti?

Im JTM45 sitzt das Limit-Poti zwischen EQ (Bass/Middle/Treble) und Phasendreher (PI). Es begrenzt den Pegel, der in die Endstufe geht. Drehe ich vorne das Volume für den „Band-Sound“ weit auf, reduziere ich bei kleinerer Endstufenleistung mit Limit den Vorstufenpegel auf das, was die Endstufe bei der gewählten Leistung „gerade so“ sauber kann. So bleibt der Zerrpunkt relativ gleich – unabhängig von der Gesamtleistung.

JTM45 – stark vereinfachtes Blockschema
Vereinfachter Signalweg im JTM45. Das Limit-Poti sitzt zwischen EQ und PI.

Ohne Limit-Poti würde das volle Vorstufensignal in eine künstlich „kleine“ Endstufe laufen – das säuft ab. Mit Limit dosieren wir den Pegel passend zur eingestellten Leistung. Je weiter die Leistung sinkt, desto empfindlicher reagiert die Endstufe auf zu viel Eingangssignal.

Beispiel-Einstellungen für Power und Limit
Beispiel-Einstellungen, mit denen ich dem „Band-Sound“ über viele Lautstärken sehr nahe komme.

Das eröffnet auch andere Klänge: Leistung reduzieren und Limit weit aufdrehen – die Endstufe clippt hart, der JTM45 wird zur Fuzz-Box.

Warum kein PPIMV als „Limit“?

Ein PPIMV sitzt nach dem Phasendreher und begrenzt dort den Pegel in die Endstufe. Das könnte den Anteil eines hart gefahrenen PI erhalten. Ich lasse es trotzdem:

  1. Im JTM45 zerrt die Endstufe deutlich vor dem PI. Dessen Zerranteil geht im Gesamtsound unter.
  2. PPIMV greift in den Feedback-Loop ein. Das Presence-Poti verliert bei kleiner Leistung schnell seine Wirkung. Für mich klanglich zu wichtig, um es „stillzulegen“.

Außerdem hat PPIMV nichts mit echter Leistungsreduzierung zu tun. Es ist eher ein Weg, Vorstufen- und PI-Zerre leiser zu fahren, während die Endstufe relativ clean bleibt. Ein anderer Ansatz – klanglich nicht dasselbe wie Endstufensättigung.

Fazit

Power Scaling funktioniert. Ein JTM45 lässt sich auf die Lautstärke eines 18-Watt-Amps bringen, ohne seinen Charakter zu verlieren. Auch „Bedroom Level“ ist machbar – ob das sinnvoll ist, muss jeder selbst entscheiden.

Was bei sehr kleinen Lautstärken fehlt, ist der „Druck“. Zwei Gründe:

  1. Unser Gehör arbeitet bei niedrigen Pegeln anders (Stichwort Fletcher–Munson).
  2. Lautsprecher tragen bei großen Auslenkungen selbst zur Verzerrung bei. Bei Mini-Leistungen bewegen sie sich kaum – das klingt anders.

Praxis: Für sehr leise Situationen wähle ich gern einen Lautsprecher mit geringerer Belastbarkeit, damit er sich bei kleiner Leistung überhaupt bewegt.

Meine persönliche Lösung bleibt trotzdem simpel: Mehrere Amps – kleine und große. Den Rest erledigen Pedale.


JTM45 Layout – Teil II

JTM45 Layout – Teil II

In meiner Werkstatt sind es 27 °C, und ich habe fast den ganzen Tag am Layout des JTM45 gearbeitet.
Wenn ich mir am Abend das Ergebnis so ansehe, ist das manchmal ein bisschen deprimierend.
Nicht einmal ich selbst sehe dann noch, wie viel Arbeit in diesen Details steckt.

Mein Partner bei KPA-Solutions, Marco, sagt mir ja manchmal durch die Blume, ich sei etwas langsam 😉
Vielleicht hat er sogar recht.

Was ist bisher alles am JTM45 passiert?

Planung JTM45 Layout
Das Turret-Board ist in Planung – Millimeterarbeit.

Wie bereits vermutet, nimmt die Planung sehr viel Zeit in Anspruch.
Alle Komponenten müssen so platziert werden, dass sie technisch sinnvoll sitzen und der JTM45 später auch ordentlich zu warten ist.
Zugänglichkeit ist wichtig – gerade bei einem Amp, der auch in Zukunft noch gepflegt werden soll.

Dazu musste ich fast alle Bauteile an der Rückseite des Amps verschieben.
Die originale Rückplatte war damit unbrauchbar – und ehrlich gesagt auch nicht schön.
Beim ÜBER JTM45 schreibe ich keine Beschriftungen mit Filzstift auf Alu …
Also habe ich eine neue Rückplatte entworfen und sie bei
Tube-Town lasern lassen.

Da muss natürlich alles stimmen: Entwurf, Check, Messung, Doppelcheck – und lieber noch einmal messen, bevor man die Datei abschickt.
Als die Platte dann gestern ankam … passte sie tatsächlich perfekt!

Wahnsinn.

Wegen des Power Scaling musste ich außerdem das gesamte Turret-Board umplanen,
da Spannungsversorgung und Masseführung angepasst werden mussten.

Bisher erledigte Arbeiten

  • Materialbestellung
  • Planung der Platzverhältnisse im Chassis
  • Entwurf und Auftrag der neuen Rückplatte
  • Neues Turret-Board entworfen
  • Turrets (Lötstützpunkte) montiert
    siehe Erklärung hier
  • Netztrafo-Halteplatte angefertigt
  • Trafos (bis auf die Siebdrossel) montiert
  • Board im Chassis befestigt
  • Power-Scaling-Platinen bestückt

So sieht das ÜBER JTM45 Layout aktuell aus

JTM45 Layout innen
Links die Power-Scaling-Platinen, dann die Bias-Platine, rechts der Rest der Schaltung.

Die querliegenden Elkos ersetzen die sonst im JTM45 üblichen großen Becherelkos –
dafür wäre schlicht kein Platz gewesen.
Technisch sind die neuen Kondensatoren sogar besser:
Die Becherelkos enthalten zwei Elkos in einem Gehäuse mit gemeinsamem Masseanschluss,
was Nachteile bei der Masseführung und beim Brummverhalten mit sich bringt.
Die getrennten Elkos entkoppeln die einzelnen Röhrenstufen sauber und helfen,
dass der Amp auch mit Power Scaling ruhig und nebengeräuscharm bleibt.

Weitere Detailverbesserungen gegenüber dem Standard-JTM45

  • BELTON-Sockel – hochwertige Röhrensockel
  • APEM-Schalter für Power und Standby – langlebig und mechanisch solide
  • Switchcraft-Klinkenbuchsen statt der üblichen Plastikbuchsen

Die neue Rückplatte

JTM45 Rückplatte komplett
JTM45 Rückplatte Detail I
JTM45 Rückplatte Detail II

Die Rückplatte ist, finde ich, wirklich schön geworden.

Jetzt, da Planung und Grobaufbau fast abgeschlossen sind, bin ich optimistisch.
Was jetzt kommt, ist „nur“ noch das Verdrahten – aufwendig, aber klar strukturiert.
Die wirklich spannende Phase wird die Inbetriebnahme.
Bis dahin vergeht allerdings noch etwas Zeit.

Insgesamt habe ich bisher rund 20 Stunden in das Projekt investiert –
reiner Wahnsinn.
Noch ist es zu früh, über das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen nachzudenken,
aber ich ahne da nichts Gutes …

Würde ich heute wieder ein solches Einzelstück annehmen?
Wahrscheinlich nicht.
Aber da ich es begonnen habe, bringe ich es auch zu Ende –
mit bestem Wissen, Gewissen und einer großen Portion Leidenschaft.

Schaut bald wieder vorbei und seht, wie der ÜBER JTM45 weiter wächst!

JTM45 – Deluxe – Teil I

JTM45 – Deluxe – Teil I

Ich habe in den letzten Wochen Tag und Nacht gearbeitet, um alle offenen Reparaturen aus meiner Werkstatt abzuarbeiten.

In den kommenden Tagen gibt es nur noch ein Ziel: den ÜBER JTM45!

Aufgabe

Ein JTM45 vom Feinsten – so, wie er schon immer hätte gebaut werden sollen.

  • bestmögliche Komponenten in allen Bereichen
  • IGPW-Trafos (für mich: die besten Trafos, die man kaufen kann)
  • SoZo Mustard Caps Kondensatoren
  • Bias-Potis und Messpunkte für jede Röhre
  • Power Scaling

Das klingt zunächst machbar – doch das Chassis eines JTM45 ist klein.
Um alles sauber und funktionierend unterzubringen, braucht es Planung und etwas Geduld.

Die nächsten Tage werde ich also mit meinem neuen Freund, dem JTM45 Deluxe, verbringen.
Der zukünftige Besitzer wartet schon lange auf diesen Amp – ab jetzt bekommt er (und ihr) regelmäßig Updates zum Baufortschritt.

Und da ich diesen Blog ja gerade erst gestartet habe – warum die Updates nicht gleich hier veröffentlichen?
Vielleicht interessiert sich ja noch jemand dafür, wie aus einer Kiste voller Bauteile ein spielbarer Luxusverstärker wird.

Baubericht JTM45 Deluxe

Materialbeschaffung

Alle nötigen Teile habe ich hier bestellt:

  • Tube Town – Röhren, Schalter, Turret Board, Drehknöpfe, Buchsen, SoZo-Kondensatoren
  • Tube Amp Doctor – Chassis, Topteil-Cabinet, Front- und Rückblenden, Pilot Light
  • IGPW – Ausgangsübertrager, Netztrafo, Drossel
  • London Power – Power Scaling und Bias Supply

Ich dachte ursprünglich, dass ich am längsten auf die IGPW-Trafos warten müsste – kleine deutsche Trafo-Schmiede, alles Handarbeit.
Aber nein: Die längste Reise hatten die Teile von London Power – knapp zweieinhalb Monate.
Da war wohl jemand mit dem Kanu von Kanada bis Dresden unterwegs …

Nun ist endlich alles da, also: Zeit für den Überblick über das Chassis und die Platzverhältnisse.

Erste Grobplanung der Bauteilplatzierung

JTM45 Chassis Übersicht
Das leere JTM45-Chassis – noch viel zu tun.

Viel Platz ist nicht – aber es müsste gehen.
Die Messbuchsen für die Bias-Einstellung fehlen hier noch, ebenso einige Schutzbauteile vor der Gleichrichterröhre.
Doch insgesamt sieht es machbar aus.

Die Rückblende werde ich neu anfertigen: Der Impedanzwahlschalter und die Speakerbuchsen wandern weiter nach links,
um Platz für das Limit- und Scaling-Poti zu schaffen.
Beide sollen natürlich auch ordentlich beschriftet werden.

Um innen Platz zu gewinnen, habe ich einen stehenden Netztrafo von IGPW bestellt.
Er ragt nicht ins Chassis hinein, sodass die Bias-Platine bequem im Inneren untergebracht werden kann.

JTM45 Chassis mit Blech
Das neue Blech stabilisiert den stehenden Netztrafo und deckt das Chassisloch ab.
JTM45 Chassis mit Trafos
So sieht das Ganze mit montierten Trafos aus.

Ganz links sitzt der Netztrafo, dann folgt der Ausgangsübertrager, rechts daneben die Siebdrossel.

Der Netztrafo im JTM45 sitzt traditionell sehr nahe am Ausgangsübertrager – das kann leicht zu Einstreuungen und Brummen führen.
Deshalb verdreht man beide Trafos zueinander um 90°, um die magnetische Kopplung zu minimieren.

Die Siebdrossel glättet die Hochspannung für die Röhren – sie trägt also direkt zur Brummunterdrückung bei.

Ideal wäre eine komplett getrennte Platzierung von Netztrafo und Übertrager,
aber das würde wiederum Einstreuungen in die ersten Verstärkerstufen begünstigen.
Es bleibt also ein Balanceakt – und genau das macht solche alten Designs so spannend.

Auch das JTM45-Chassis ist insgesamt etwas unterdimensioniert.
Selbst ohne Power Scaling und Bias-Messung wäre es eng.
Für den Erbauer ist das eine Herausforderung – für den Musiker später ein Segen:
Das Topteil ist handlich, kaum größer als ein 18-Watt-Amp, und macht trotzdem mächtig Lärm.

Wenn ihr Lust habt, schaut ab und zu vorbei und verfolgt den Werdegang dieses „ÜBER JTM45“ von der Bauteilkiste zum fertigen Amp.
Unterwegs werde ich auch erklären, wie das Power Scaling funktioniert und wozu man das Limit-Poti braucht.

Hier geht’s weiter zu Teil II des Bauberichts.