RAVENFORGE / DESIGN METHODOLOGY RESEARCH LOG — A07

RAVENFORGE

Design Methodology Research Log

A07 — 9V vs. 18V: Headroom and Dynamic Range

Verifikation von Versorgungsspannung · Rail-Marge · Gain-Struktur · Clipping · Dynamic Range bei Bass-Onboard-Preamps anhand von Literatur und veröffentlichten Spezifikationen

1. Forschungsfrage — ist die Versorgungsspannung Klang oder Operating Envelope?

A07 fragt nicht: „Erzeugt 18 V den besseren Klang?“ Die präzisere Frage lautet: „Kann ein bestimmter Onboard-Preamp den unter realen Bedingungen erforderlichen maximalen Signalswing bei 9 V ausreichend linear verarbeiten, oder werden 18 V benötigt, um die Rail-Marge zu vergrößern?“

Wird die Versorgungsspannung verdoppelt, kann sich im Idealfall auch die Obergrenze eines symmetrischen Signalswings verdoppeln; aus dem reinen Spannungsverhältnis ergibt sich 20·log10(18/9) = 6,02 dB. Die reale nutzbare Headroom wird jedoch durch Bias/Referenz, Eingangs-Common-Mode-Bereich, Ausgangsswing, Last, Bauteiltopologie, interne Gain-Verteilung und Batteriezustand begrenzt. „18 V = immer +6,02 dB nutzbare Headroom“ ist daher keine allgemeine Regel.

2. Definitionen — Headroom, Dynamic Range, Noise und Output Level trennen

3. Schaltungstheorie — wann entsprechen 9V→18V tatsächlich +6,02 dB?

Ist eine Single-Supply-Schaltung nahe der halben Versorgung gebiast und sind positive und negative Margen symmetrisch, skaliert der ideale Peak-Swing mit der Versorgungsspannung. Bei gleicher Topologie, gleichem Gain, gleicher Last und identischem Clipping-Kriterium nähert sich der Gewinn nur dann +6,02 dB, wenn der nutzbare 9-V-Peak-Swing exakt halb so groß wie bei 18 V ist und die Rail-Marge proportional wächst.

In realen Schaltungen können Eingangs-Common-Mode-Bereich und Ausgangsswing unabhängig von den Versorgungsschienen begrenzen; auch eine Rail-to-Rail-Stufe erreicht die Rails bei höherem Laststrom nicht zwingend sauber. Liegt der Bias-Punkt nicht genau in der Mitte oder ist die positive/negative Headroom asymmetrisch, clippt eine Seite zuerst. Bei geregelter Rail, Charge Pump oder DC/DC-Wandler kann die Batteriespannung zudem von der tatsächlichen Analogversorgung abweichen.

Abbildung 1. Idealisierter Vergleich der Rail-/Headroom-Verhältnisse bei 9 V und 18 V. Eine Spannungsverdopplung kann unter Idealbedingungen eine Ceiling-Differenz von +6,02 dB erzeugen; der reale nutzbare Swing wird jedoch durch Bias, Bauteilswing, Last und Topologie begrenzt. Konzeptgrafik, keine Produktmessdaten.

3.1 EQ-Boost und Clipping interner Knoten

+12 dB entsprechen etwa 3,98× Spannung, +15 dB 5,62×, +16 dB 6,31× und +18 dB 7,94×. Das bedeutet nicht, dass der Ausgang immer um diesen Faktor steigt; vielmehr kann die Schaltung in dem betreffenden Frequenzband diese Verstärkung bereitstellen müssen. Addieren sich Pickup-/Source-Peak, Input-Gain, Mixing-Gain, Filterresonanz oder EQ-Boost, kann ein interner Knoten noch vor der Ausgangsbuchse sättigen.

A07 betrachtet daher nicht nur den Pickup-Ausgang, sondern die gesamte Kette: Source peak → input boundary → input gain → per-source/filter processing → mixing → EQ/filter peak gain → inter-stage level → output gain → load.

Abbildung 2. Hilfsgrafik für das Headroom-Budget, die EQ-/Filter-Boost in ein Spannungsverhältnis übersetzt. +12 dB entsprechen etwa 3,98×, +18 dB etwa 7,94×; für den realen Peak eines internen Knotens müssen zusätzlich Quellpegel und Gain der vorangehenden Stufen berücksichtigt werden.

4. Die 11 Configurator-Kandidaten — Vergleich veröffentlichter Spezifikationen

„Unknown“ in der Tabelle bedeutet nicht, dass die Recherche ausgelassen wurde, sondern dass der Wert aus der verfügbaren Primärquelle nicht sicher festgestellt werden konnte. Nicht veröffentlichte interne Rails, Op-Amps und Clipping-Spannungen werden nicht geschätzt.

Abbildung 3. Karte der veröffentlichten Versorgungsspannen der 11 Configurator-Kandidaten. Durchgezogene Linien zeigen veröffentlichte Betriebsbereiche, 9V/18V-Optionen kennzeichnen wählbare Unterstützung; graue Hinweise markieren Produkte, deren Versorgung aus der aktuellen Primärevidenz nicht bestätigt werden konnte. Fishman wird anhand der Fluence-Bass-Systemangabe interpretiert [1–13].

5. Evidenz-Audit nach Kandidat

5.1 Lusithand Double NFP MKII

Die offizielle Produktseite nennt 9–27 V Betrieb, etwa 2,9 mA Stromaufnahme sowie je Pickup einen Resonanzpeak-Filter mit +3 dB Standard- bzw. +6 dB geschaltetem Q-Boost. Der breite Versorgungsbereich ist bestätigt, der Hersteller quantifiziert jedoch nicht, wie viele dB zusätzliche Headroom 18 V erzeugen. Der Configurator sollte daher den unterstützten Bereich dokumentieren statt 9 V zu erzwingen; die reale Effektgröße 9/18 V gehört in C04.

5.2 Fishman Fluence Bass 2-Band EQ

Fishman verkauft den Fluence Bass 2-Band EQ als eigenes Produkt; der OEM-Katalog 2026 führt für das Fluence-Bass-System 9–18 V Batteriespannung und für das 2-Band-EQ-Modul 1,1 mA Stromaufnahme auf. Das ist starke Evidenz für die Versorgung des gesamten Fluence-Bass-Systems, aber keine Aussage, dass das Standalone-EQ-Modul selbst ein separates „18-V-Upgrade“ darstellt. Der Configurator kann 9 V als Standardimplementierung beibehalten, sollte das System aber nicht als „nur 9 V“ bezeichnen.

5.3 Underhill Cali Dub

Die offizielle Seite dokumentiert BP-Buffer für zwei Pickups, zwei FV-Variable-Q-Filter, einen EPB-parametrischen Bass-EQ sowie aktives Blend/Volume. Filter-Q beträgt 0–13 dB, die Filterfrequenz 130–5300 Hz, der Bass-EQ ±7,5 dB bei 30–200 Hz Sweep und der Idle-Strom 2,4 mA. Da die öffentliche Seite die Versorgungsspannung nicht festlegt, muss die 9V/18V-Regel als Unknown verbleiben.

5.4 Glockenklang 3-Band

Die offizielle Electronics-Seite nennt Gain 1 (0 dB), Eingang 1,5 MΩ, Bass ±14 dB @40 Hz, Mid ±9 dB @550 Hz, Treble ±18 dB @18 kHz sowie 9/18 V Versorgung bei 2,3 mA. 18 V werden eindeutig unterstützt, doch es wurde keine Herstellerangabe gefunden, die 18 V empfiehlt oder den Headroom-Zuwachs quantifiziert. Der Configurator darf 18 V als House-Configuration wählen, aber nicht als Herstelleranforderung darstellen.

5.5 ZUTA Bass Core

Die offizielle Seite veröffentlicht 1 MΩ Eingang, 1 kΩ Ausgang, empfohlene Last ≥10 kΩ, nominalen Eingangspegel bis +20 dBu, Bass ±16 / Mid ±15 / Treble ±12 dB, 9–18 V Versorgung und eine Batterielaufzeit von ungefähr 500 Stunden. „High headroom“ und geringe Verzerrung/Noise sind Herstellerclaims; die quantitative Differenz zwischen 9 und 18 V ist nicht veröffentlicht. A07 dokumentiert +20 dBu und die Boost-Bereiche als wichtige veröffentlichte Grenzen; die reale zusätzliche Marge bei 18 V wird in C04 gemessen.

5.6 Noll TCM-4XM

Noll ist einer der nützlichsten quantitativen Fälle. Veröffentlicht werden Eingang >1 MΩ, Ausgang <10 kΩ, maximale Eingangsempfindlichkeit 450 mV @9V, maximaler Ausgang 4,5 V @9V, S/N 96 dB, ±15 dB Vierband-EQ, 9-V-Basis / +18-V-Option und 1,5 mA @9V. Außerdem heißt es ausdrücklich, dass eine zweite 9-V-Batterie (18 V) „more headroom and longer battery life“ liefert. Da für 18 V kein exakt verdoppelter Maximaloutput publiziert wird, setzt A07 nicht automatisch +6,02 dB an.

5.7 Darkglass Tone Capsule

Darkglass veröffentlicht offiziell 500 kΩ Eingang, 1 kΩ Ausgang, Strom ≈2,4 mA, Bass/Mid/HiMid ±12 dB und 9–18 V Betrieb. Die offizielle Produktseite quantifiziert 18 V jedoch nicht als verpflichtenden High-Headroom-Modus. Ein 18-V-Default im Configurator kann als Engineering-Entscheidung bestehen bleiben; die Bezeichnung als „manufacturer high-headroom requirement“ würde die Evidenz überschreiten.

5.8 LHZ-05 / HAZ-style 3-Band

LHZ-05 ist das aktuelle Drei-Band-Produkt, das die HAZ-style Zweibandschaltung des LHZ-04 mit dem MID-03 kombiniert. Die BAT-01-Beschreibung des Herstellers erklärt, dass 9 V und 18 V beide normal funktionieren und die Wahl eine Frage persönlicher Präferenz ist. Sie beschreibt außerdem Peak-Compression und hochfrequente harmonische Obertöne bei 9 V unter aggressivem Spiel und angehobenem EQ; bei 18 V nimmt die Peak-Compression ab und Ceiling/Headroom der nichtlinearen Zone steigt. Die Configurator-Unterscheidung 9V „Classic HAZ Response“ / 18V „High Headroom“ besitzt damit unter diesen Kandidaten die direkteste Herstellergrundlage. Diese Charakterisierung gilt für die moderne LHZ-Implementierung und darf nicht auf jeden HAZ-style Clone verallgemeinert werden.

5.9 John East UNI-PRE 5

Das offizielle Manual bestätigt vollständig getrennte aktive/passive Signalwege, pro Pickup eine Class-A-FET-Eingangsstufe mit 0–12 dB Gain-Trim sowie Bass ±18 dB, Mid ±14 dB und Treble ±18 dB. Diese Boost-/Trim-Spannen sind für das Headroom-Budget relevant; das derzeitige Evidenzset quantifiziert jedoch keine 9V/18V-Differenz. Beim UNI-PRE ist entscheidend, Pickup-Gain-Kalibrierung und internen Processing-Headroom gemeinsam zu verwalten, nicht nur ein Spannungslabel anzuhängen.

5.10 ACG EQ-01

Die offiziellen ACG-Unterlagen bestätigen den EQ-01 als Filter-Preamp mit variablem Low-Pass-Filter und Overshoot-Peak-Level pro Pickup sowie globalem High-Pass-Filter oder Passive-Tone-Variante. Anders als bei einem konventionellen Drei-Band-EQ mit ±dB-Angaben erzeugen Filter-Cutoff und Resonanz interne Spektralpeaks. Da Versorgung, Strom und maximaler Swing aus der aktuellen öffentlichen Evidenz nicht feststehen, definiert A07 den Worst-Case-Peak jedes Filterzustands als Spezifikationsanforderung und verschiebt quantitative Ergebnisse nach C04.

5.11 Nova Dual Filter Custom

Für einen RavenForge-/Custom-Kandidaten ohne veröffentlichtes Produktdatenblatt lautet der korrekte Status „Custom / specification required“. Mindestens zu definieren sind Versorgungsbereich, Strom, Zin/Zout, Filter-Cutoff-Bereich, maximaler Resonanz-/Q-Boost, sauberer Ein-/Ausgangsswing, Noise Floor sowie Bypass-/Reference-State. Vor Festlegung dieser Werte wird weder 9 V noch 18 V als Default fixiert.

6. Referenzfälle — Bartolini, Aguilar, EMG

7. 9V vs. 18V — Headroom / Dynamic Range / Noise / Runtime

7.1 Headroom

Nähert sich eine Schaltung tatsächlich einem rail-limitierten Zustand, können 18 V den Clean-Swing erweitern. Ist bei 9 V bereits ausreichend Marge vorhanden, kann ein hörbarer Unterschied ausbleiben. Wichtiger als die nominell unterstützte Spannung ist, wie nahe der Worst-Case-Internal-Node bei 9 V an sein Limit kommt.

7.2 Dynamic Range

Dynamic Range ist die Differenz zwischen maximalem Clean-Signal und Noise Floor. Auch wenn eine höhere Versorgung das maximale Clean-Signal vergrößert, beträgt der Zuwachs nicht exakt 6 dB, wenn sich zugleich der Noise Floor ändert. Der DR-Effekt von 18 V muss daher getrennt von der Headroom gemessen werden.

7.3 Noise

Es gibt keine allgemeine Regel, dass 18 V automatisch den Noise Floor senken. Bei manchen Schaltungen verändert eine höhere Rail den Arbeitspunkt; auch Batterie-/Quellimpedanz und Decoupling beeinflussen das Rauschen. Veröffentlichtes „low noise“ wird als Marketing-/Spezifikationsclaim dokumentiert und von Bench-Messungen mit definierter Bandbreite getrennt.

7.4 Batterielaufzeit

Werden zwei identische 9-V-Batterien in Serie geschaltet, addiert sich die Nennspannung, während die Ah-Kapazität ungefähr der einer einzelnen Batterie entspricht. Die gespeicherte Energie (Wh) steigt, die Laufzeit hängt jedoch von versorgungsabhängigem Schaltungsstrom, Batteriechemie, Innenwiderstand, Entladekurve und Abschaltbedingung ab. Reale Beispiele wie EMG BQC mit 600 µA @9V und 740 µA @18V zeigen, warum „18 V = halbe Batterielaufzeit“ falsch ist.

8. Audit der Configurator-Stromregeln

Abbildung 4. Audit der Configurator-Stromregeln. „Vom Hersteller unterstützter Spannungsbereich“ und „RavenForge-Default“ werden als getrennte Felder geführt; jeder Default erhält einen dokumentierten Engineering-Grund.

9. Ersatzformulierungen für den Configurator

10. Mythos-Audit

11. RavenForge Headroom Map / Power Specification Bundle

Abbildung 5. Dokumentationsmodell, das die A07 Headroom Map über den B06 Signal-Flow Graph legt. An jedem aktiven Knoten werden Nominalpegel, Worst-Case-Peak, publizierter maximaler Clean-Swing, verbleibende Marge und Evidenzquelle gemeinsam erfasst.

12. Anwendung auf RavenForge-Modelle — Verifikationsanforderungen statt Ergebnisse

ASKR

Bei active source + onboard EQ bilden der Nominal-/Peak-Ausgang der Quelle und der maximale EQ-Boost gemeinsam den Worst-Case-Knoten. 18-V-Unterstützung wird nicht als „Premium-Spezifikation“ behandelt. Der publizierte Quellpegel wird über die gesamte Kette mit der Clean-Swing-Spezifikation des Onboard-EQ verglichen; fehlende Daten werden in C04 gemessen.

EMBLA

Bei passive pickup + selectable preamp werden zunächst Input-Loading und Gain-Trim definiert; anschließend wird dokumentiert, wie groß der interne Peak nach Blend und Boost wird. Wird eine 3-Pickup-Option verwendet, gehören Summierbedingungen und simultane Source-Peaks ebenfalls in die Headroom Map.

EDDA

In einer filterzentrierten Architektur reicht eine konventionelle Drei-Band-Angabe „maximaler Boost“ nicht aus, um den kritischen Knoten zu finden. Der Worst-Case-State wird aus Low-Pass-Cutoff, Resonanz-/Overshoot-Peak, Blend-Ratio und globalem High-Pass-/Treble-State definiert; anschließend wird der Clean-Swing gemessen.

13. Was A07 aus Literatur festlegen kann vs. was nach C04 gehört

Das C04-Clipping-Kriterium wird vor der Messung festgelegt, z. B. 1 % THD+N oder waveform-defined clipping. Unterschiedliche Kriterien erzeugen unterschiedliche „Headroom“-Werte; deshalb muss dokumentübergreifend dasselbe Kriterium verwendet werden.

14. Integriertes Fazit — Spannung ist ein Margin-Parameter, kein Tone-Label

Das wichtigste Ergebnis dieser erneuten Untersuchung ist, dass die einfache Angabe „unterstützt 18 V“ je nach Produkt sehr Unterschiedliches bedeutet. Noll beschreibt 18 V direkt als Mittel für zusätzliche Headroom und Batterielaufzeit; LHZ beschreibt bewusst unterschiedliches Large-Signal-Verhalten bei 9 V und 18 V. Darkglass und Glockenklang veröffentlichen 9/18-V-Kompatibilität, quantifizieren den 18-V-Effekt aber nicht. Das Fishman-Fluence-Bass-System ist als integriertes 9–18-V-System dokumentiert; das Standalone-EQ auf „nur 9 V“ zu reduzieren wäre ungenau.

Die RavenForge-Supply-Policy sollte daher globale Regeln wie „active = 9 V“ oder „premium = 18 V“ verlassen und drei Felder verwenden: produktspezifisch unterstützter Bereich + RavenForge-Default + dokumentierter Grund. Ein 18-V-Default ist zulässig, wenn er begründet wird; die Dokumentation muss aber klarstellen, ob es sich um eine Herstelleranforderung oder um eine RavenForge-Engineering-Margin-Entscheidung handelt.

Referenzen — Primärquellen zuerst

[1] Lusithand Devices. “Double NFP MKII (new attack feature).” Official product page. https://lusithanddevices.com/product/double-nfp/

[2] Fishman. “Fluence Bass 2-Band EQ.” Official product page. https://fishman.com/dp/fluence-bass-2-band-eq/

[3] Fishman. 2026 OEM Catalog — Fluence Bass Soapbar / Bass EQ Parts Kit. https://fishman.com/wp-content/uploads/2026/05/fishman-2026-oem-catalog_v2.pdf

[4] Underhill Bass. “Cali Dub — Dual Filter and Bass EQ.” Official product page. https://www.underhillbass.com/product-page/cali-dub-dual-filter-and-bass-eq

[5] Glockenklang. “Electronics — Bass Electronics / 3-Band.” Official specifications. https://glockenklang.de/en/electronics/

[6] ZUTA. “ZUTA Bass Core.” Official product specifications. https://zutagroup.com/products/zuta-bass-core

[7] Noll Electronic. “TCM 4 XM.” Official specifications and wiring. https://www.noll-electronic.de/bass-electronics/tcm-4-xm/

[8] Darkglass Electronics. “Tone Capsule.” Official product page/manual. https://www.darkglass.com/products/tone-capsule

[9] LHZ Preamps. “LHZ-05 Three-Band Preamp Kit.” Official product page. https://lhzpreampshop.com/products/lhz-05

[10] LHZ Preamps. “BAT-01 Adapter 18 Volts.” Official 9V/18V operating explanation. https://lhzpreampshop.com/products/bat-01

[11] East UK. “UNI-PRE 5 Knob User Manual.” Official manual. https://www.east-uk.com/2025/11/28/uni-pre-5-knob-user-manual/

[12] ACG / AC Guitars. “Electronics — ACG EQ01 Filter Pre-Amp.” https://acguitars.co.uk/electronics/

[13] ACG / AC Guitars. “Bass-EQ-01 Filter Style Active Preamp — Instruction Manual.” https://www.acguitars.co.uk/wp-content/uploads/2017/05/ACG_EQ01.pdf

[14] Bartolini. “NTMB+FL 3-Band EQ Preamp Module.” Official product page. https://bartolini.net/product/ntmbfl/

[15] Aguilar. “OBP-3.” Official product page. https://aguilaramp.com/products/aguilar-obp-3

[16] EMG. “BQC Control — Installation Information.” Official PDF. https://www.emgpickups.com/pub/media/Mageants/b/q/bqc_control_b245_0230-0203rk.pdf

[17] EMG. “BQC System — Installation Instructions.” Official PDF. https://www.emgpickups.com/pub/media/Mageants/b/q/bqc_system_0217rk.pdf

Hinweis zum Quellenstatus: Begriffe wie „transparent“, „high headroom“ und „low noise“ werden als Herstellerclaims dokumentiert und nicht mit C04-Bench-Messungen gleichgesetzt. Produktrevisionen können sich ändern; unmittelbar vor einem Build ist das aktuelle Manual erneut zu prüfen.