Professionalität hinter den Produkten – Ingenieure für Verstärker bei Yamaha


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Yamaha widmet sich nicht ausschließlich der Produktion von Endstufen. Das heißt jedoch nicht, dass Yamaha kein Spezialist auf diesem Gebiet ist. Wir können auf über 30 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Endstufen zurückblicken, und einige unserer Ingenieure beschäftigen sich rund um die Uhr mit diesem Thema.
Hören Sie sich an, was einige der Ingenieure zu sagen haben, die an der neuen PC01N-Serie beteiligt sind, um ein Gefühl für die harte Arbeit und die Professionalität, die dahinter steckt, zu bekommen.


Toshiro Mayuzumi
Mayuzumi ist seit 1975 bei Yamaha und verbrachte 12 Jahre in der Kundendienstabteilung in Tokio, wo er hauptsächlich mit kommerziellen Audio-Produkten zu tun hatte und wertvolle Erfahrungen mit Endbenutzern gesammelt hat. Seit 1987 widmet er sich als Pro Audio-Ingenieur der Entwicklung von Endstufen und Schaltnetzteilen. Zurzeit ist er an einem Projekt zur Entwicklung der nächsten Generation von Hochleistungsverstärkern und Netzteilen beteiligt.


Kazuhiko Nishizawa
Nishizawa begann 1986 seine Karriere bei Yamaha mit dem technischen Entwurf von kommerziellen Audio-Produkten. Zu dieser Zeit machte er sich manchmal einen Spaß daraus, Endstufen aus Teilen zu fertigen, die aufgrund zu hoher Kosten nicht für Produkte verwendet wurden. Seit 1991 arbeitet er als Pro Audio-Ingenieur und ist an den Projekten zum Entwurf von Multitrack-Recordern einschließlich MD-Recordern und der Audioworkstation AW4416 beteiligt. Er ist stolz darauf, den ersten mehrspurigen MD-Recorder mitentwickelt zu haben, den MD4. Zurzeit entwickelt Nishizawa analoge Mischpulte und Verstärker.


Takahiro Tashiro
1985 begann Tashiro seine Karriere als Ingenieur für Endstufen bei Yamaha, wo er später in die Entwicklung von Mischpulten mit und ohne Endstufen einstieg. Von Zeit zu Zeit reiste er nach China, um nach günstigen, qualitativ hochwertigen Bauteilen zu fahnden. Zurzeit widmet er sich der Produktplanung von Endstufen, Mischpulten mit und ohne Endstufen sowie tragbaren PA-Systemen.

Shinjiro Takeda

Taku Nishikori

Wie würden Sie den Entwicklungshintergrund zusammenfassen?

Takeda: Die PC-Serie ist das Flaggschiff unserer Endstufen-Produktfamilie, ähnlich der PM-Serie bei den Mischpulten. Unser Ziel ist es, ihre Qualität zu verbessern, solange wir Endstufen herstellen. Da die Markteinführung der PC00N-Serie nun bereits einige Jahre zurückliegt, haben wir Studien zu weiteren Verbesserungen betrieben. Jetzt haben wir eine Methode gefunden, mit der die Klangqualität erheblich verbessert werden kann, und wollen diese natürlich so bald wie möglich auf den Markt bringen. Aus diesem Grund haben wir mit der Entwicklung der PC01N-Serie begonnen.

Sie haben jetzt von zwei auf fünf Modelle aufgestockt. Warum haben Sie der Vorgängerserie PC00N drei Modelle hinzugefügt?

Takeda: Die Zielmärkte für PC01N sind Livesound-Systeme und fest installierte Soundsysteme. Die Kunden der Livesound-Branche fordern normalerweise hohe Leistung, sodass die meisten ihrer Anforderungen auch durch die ältere PC00N-Reihe erfüllt werden könnten. Im Sektor mit fest installierten Soundsystemen variieren die Projekte jedoch stärker, und je nach den verwendeten Lautsprechern werden viele verschiedene Leistungsstufen benötigt. Hier können einige Marktanforderungen mit einer 2-Modell Produktpalette nicht erfüllt werden. So haben wir diesmal ein paar Modelle hinzugefügt, um die Lücke im Bereich zwischen 200 und 700 Watt zu füllen, der in diesem Markt sehr gefragt ist.

Tashiro: Installationsprojekte reichen von 100 bis über 1000 Watt. Mit der PC01N-Reihe werden 200 bis 1000 Watt abgedeckt und die Anforderungen von kleinen bis mittleren Projekten erfüllt. Wir planen außerdem weitere Modelle für diesen Markt, um den Kunden mehr Auswahl zu bieten.

Was hat sich im Vergleich zur Vorgängerserie geändert?

Takeda: Wir haben den Frequenzpunkt des Hochpassfilters von 40 Hz auf 20 Hz gesenkt. Der Grund hierfür ist, dass bei einem Soundsystem mit der PC-Serie normalerweise eher multifunktionale Prozessoren wie die Digital Mixing Engine 24N oder 64N oder Lautsprecherprozessoren eingesetzt werden, für die Hochpassfilter zum Schutz der Lautsprecher einfach zu beschaffen sind. Wir denken, der Hochpassfilter bei der PC-Serie sollte dazu dienen, niedrige Frequenzen auszublenden.

Tashiro: Wir haben auch daran gedacht, die Serie mit dem Subwoofer zu kombinieren, den wir gerade entwickeln und der niedrige Frequenzen bis 20 Hz wiedergeben kann. Ich möchte auch noch anmerken, dass diese Endstufen bleifrei und umweltfreundlich sind und die Bedingungen der neuen EU-Richtlinie zur Beschränkung der Verwendung gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten erfüllen.

Endstufen sind schwer zu unterscheiden. Was ist das Besondere an dieser Serie? Worin bestehen die Vorteile gegenüber anderen Verstärkern?

Tashiro: Der größte Vorteil ist die Klangauflösung. Das hört sich simpel an, ist aber einer der wichtigsten Faktoren bei Endstufen für kommerzielle Audio-Anwendungen. Wir bezeichnen den Klang der PC01N-Serie auch als „Kristallklang“, weil er so transparent, so kristallklar ist.
Um diesen Kristallklang zu erhalten, haben wir die EEEngine-Technologie eingesetzt. Diese hocheffiziente neue Yamaha-Technologie wurde entwickelt, um die zwei größten Probleme des Klasse-D-Verstärkers auszumerzen, und zwar die nicht lineare Frequenzreaktion und den niedrigen Dämpfungsfaktor. Dank der EEEngine-Technologie besitzen PC01N-Verstärker die hohe Effizienz der Klasse-D-Verstärker und gleichzeitig die Linearität der Klasse-AB-Verstärker.
Diese Technologie macht es möglich, elektrische Energie mit minimalem Verlust an die Lautsprecher zu übertragen, wodurch die Belastung des Netzteils erheblich reduziert werden kann. Das hat denselben Effekt auf die Klangqualität wie die Verwendung eines Netzteils mit hoher Kapazität.
In einem Wort, der größte Vorteil der PC01N-Serie ist die unglaublich hohe Klangauflösung, die auf einer hocheffizienten Technologie basiert.

Wie wurde das Produkt bei der Evaluierung aufgenommen?

Tashiro: Das Ergebnis war sehr interessant. Bei der Evaluierung standen uns Endstufen verschiedener Hersteller als Referenz zur Verfügung. Die meisten Live-Tontechniker waren sehr beeindruckt von der PC01N-Serie, während Aufnahmetechniker eher Verstärker von anderen Herstellern wählten.
Der Grund dafür ist klar. Die Live-Tontechniker stellten sich vor, wie die Verstärker in ihrer Arbeitsumgebung, einem Theater oder Stadion beispielsweise, klingen würden, die Aufnahmetechniker urteilten danach, wie sie in dem Raum klangen, in dem sie getestet wurden. Endstufen wie die PC01N-Serie sind aber nicht dazu geschaffen, Musik in einer relativ niedrigen Lautstärke und in einer bestimmten Position zu hören, wie wir zu Hause eine CD hören. Ihr technischer Aufbau unterscheidet sich grundsätzlich von Hi-Fi-Verstärkern. Live-Tontechniker wissen das nur allzu gut. Darum waren sie von den PC01N-Verstärkern so beeindruckt. In Livesound-Anwendungen, wo der Klang „aufgepeppt“ werden muss, ist die Klangauflösung von größter Wichtigkeit. Persönliche Vorlieben spielen dort keine Rolle. Mit anderen Worten, bevor der optimale Klang geschaffen werden kann, müssen die einzelnen „Materialien“, das heißt jedes Musikinstrument und jede Stimme, zunächst genau reproduziert werden.

Was war Ihrer Meinung nach die größte Herausforderung bei der Entwicklung?

Mayuzumi: Wie Herr Tashiro bereits erwähnt hat, sind dies die ersten bleifreien Endstufen von Yamaha. Wir mussten zunächst die technischen Daten und Materialien vieler Bauteile ändern.

Nishizawa: Für mich bestand die größte Herausforderung darin, eine unübertroffene Klangqualität zu erzielen. Wir haben festgestellt, dass die mechanischen Teile eine große Auswirkung auf den Klang haben. Aus diesem Grund haben wir die mechanischen Eigenschaften jedes Bauteils gründlich untersucht. Dabei sind wir zu dem Ergebnis gekommen, dass sich das Material und die Außenbeschichtung der unteren Gehäuseabdeckung erheblich auf den Ausschwingvorgang auswirken und mit den Ergebnissen der Evaluierung in engem Zusammenhang stehen. So haben wir verschiedene Materialien und Beschichtungen ausprobiert, um unnötige Schwingungen zu vermeiden, die die Klangqualität verschlechtert hätten. Als die Prototypen endlich den idealen Klang hervorbrachten, so wie wir es uns zum Ziel gesetzt hatten, war das ein richtiges Hochgefühl.

Mayuzumi: Die Klangqualität bei der Entwicklung von Endstufen ist normalerweise in Ordnung, solange die Konstruktion fehlerfrei ist. Die schwierige und wichtigere Aufgabe besteht jedoch darin, einen Schritt weiter zu gehen. Wir haben damit begonnen, indem wir nach Problemen suchten, die eigentlich unwichtig schienen, tatsächlich aber große Auswirkungen auf die Klangqualität hatten. So haben wir Schritt für Schritt eine Lösung erarbeitet.

PC9501N front

PC9501N rear

Warum sind die Verstärker netzwerkfähig? Wie funktionieren sie?

Takeda: Wie ich zu Anfang bereits erwähnt habe, wurden diese Verstärker primär für fest installierte Soundsysteme entwickelt. Die Zielanwendungen für die PC01N-Serie sind Einrichtungen mit hohen Ansprüchen an die Klangqualität, wie zum Beispiel in Konzerthallen, Theatern und Kirchen. Und in solchen Einrichtungen sind die Verstärkerräume meist getrennt von den Abhörräumen. Aus diesem Grund können die PC01N-Verstärker mit der Verstärkersteuereinheit ACU16C und dem Netzwerk-Hub NHB32C ferngesteuert werden. Diese Fernsteuerungs- und -überwachungsfunktion ist auch in Stadien sehr hilfreich, wo Endstufen an verschiedenen Standorten aufgestellt werden müssen.

Nishikori: Zurzeit sind zwei Netzwerktypen im Trend, einmal Audio-Netzwerke wie CobraNet und dann Netzwerke mit Fernsteuerung.
Wir forschen jetzt bereits seit 10 Jahren im Bereich der Netzwerktechnologien mit Fernsteuerung und haben solche Technologien auch schon für einige unserer Produkte verwendet. Die DME24N und DME64N verfügen zum Beispiel auf der Rückseite über einen Ethernet-Anschluss, sodass sie über ein TCP/IP-Netzwerk gesteuert werden können. Wie Herr Takeda schon gesagt hat, müssen auch Endstufen netzwerkfähig sein. Aus diesem Grund haben wir die Verstärker der PC01N-Serie mit Fernsteuerung ausgestattet. Sie verfügen über einen Stromsensor, einen Temperatursensor und eine CPU für die Steuerung.
Um ehrlich zu sein, es war nicht so einfach, wie wir erwartet hatten, diese Fernsteuerungsfunktionen in die Endstufen einzubauen. Endstufen sind von jeher Produkte, die einer einzigen Funktion dienen, und der Schwerpunkt bei der Herstellung liegt normalerweise auf Klangqualität, Zuverlässigkeit, leichtem Gewicht, Kompaktheit, niedrigem Stromverbrauch usw. Diesen Endstufen auch noch Steuerungsfunktionen hinzuzufügen bringt viele Herausforderungen mit sich, zum Beispiel die Raumsicherung im Gehäuseinneren, die Kosten für zusätzliche Bauteile, die Kontrolle des Geräuschpegels usw. Es war keine leichte Aufgabe, alle diese Herausforderungen zu meistern, aber ich denke, wir haben es geschafft. Wir haben die Endstufen fernsteuerbar gemacht, ohne dabei die Klangqualität zu beeinträchtigen.

Auf dem Markt für Endstufen herrscht eine starke Konkurrenz zwischen vielen verschiedenen Herstellern. Was unternehmen Sie, um sich in diesem Konkurrenzkampf zu behaupten?

Tashiro: Geräte mit verschiedenen Kombinationen an Funktionen sind schwer zu vergleichen, und der Produktwert wird zu einem großen Teil an Faktoren wie Zuverlässigkeit, Klangqualität und Kundendienst gemessen.
Wir sind stolz auf den guten Ruf, den wir auf dem Markt für unsere Zuverlässigkeit und Serviceleistungen genießen, ich denke jedoch, wir sollten diesen noch weiter ausbauen und mehr potenziellen Kunden die Möglichkeit geben, unsere Verstärker zu testen. Es wäre fantastisch, wenn wir den wirklichen Wert der PC01N-Verstärker mehr Leuten klarmachen könnten.
Außerdem sollten wir unser Vorhaben weiter verfolgen, alle Produkte netzwerkfähig zu machen, von Mischpulten über Verstärker bis hin zu Lautsprechern. Endstufen sollten nicht mehr nur als Verstärker, sondern als Komponenten eines Netzwerksystems dienen.

Yamaha kann auf eine lange Tradition in der Entwicklung und Herstellung von Endstufen zurückblicken. Wenn ich mich richtig erinnere, kam das erste Produkt in den 70er-Jahren auf den Markt. Welches ist für Sie das beeindruckendste Modell dieser langen Tradition?

Mayuzumi: Unter den jüngeren Modellen der PC9500N. Zuerst haben wir die Entwicklung des dazugehörigen Schaltnetzteils extern geregelt, haben aber von der dafür beauftragten Firma kein zufrieden stellendes Ergebnis erhalten und mussten uns schließlich doch selbst darum kümmern. Als wir dann einen kontinuierlichen Output von 3 kW erzielten, war ich wirklich beeindruckt.
Unter den älteren Modellen liegt mir der PC4002M besonders am Herzen. Damals mussten wir uns um Kosten noch keine Gedanken machen, da der japanische Yen noch ziemlich schwach war. Wir konnten tun und lassen, was wir wollten. Wir haben zum Beispiel für die Verkabelung von Ausgang und Netzteil Kupfer und PCB verwendet.

Tashiro: Für mich ist der H7000 etwas ganz Besonderes, das erste Produkt, das mit der EEEngine-Technologie hergestellt wurde.
Bei Hochleistungsverstärkern mit der PWM-Technologie, der so genannten Pulsbreitenmodulation, müssen digitale Signale mit Starkstrom über eine Spule in Audiosignale zurückkonvertiert werden. Diese Spule verursacht manchmal Probleme wie die Verschlechterung der Frequenzreaktion oder Verzerrungen, die bei Klasse-AB- oder -H-Verstärkern nie auftreten. Diese Probleme gehörten mit Entwicklung der H-Reihe endgültig der Vergangenheit an.

Eine letzte Frage, warum ist der Beruf des Ingenieurs für Endstufen manchmal hart?

Mayuzumi: Wie ich in diesem Interview schon mehrmals erwähnt habe, ist die Unterscheidung zwischen den einzelnen Produkten bei Endstufen ziemlich schwer. Es ist nicht einfach, einen „originellen“ Verstärker zu entwickeln. Und doch wird Originalität stets von uns erwartet. Das ist wohl der schwierigste Teil unseres Berufs.

Ich danke Ihnen für Ihre Zeit.