Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik SNT für Audio-Symmetrierer


von Torsten (Gast)


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Hi.

Ich benutze einen PC als aktive Frequenzweiche mit PA-Endstufen. Um 
Störgeräusche (Brummen etc.) zu vermeiden, möchte ich gerne meiner 
Soundkarte symmetrische Ausgänge verpassen. Da der PC über ein 
Notebooknetzteil + PicoPsu versorgt wird (also nur 12V vorhanden), kommt 
ein "normaler" Trafo für die benötigte Spannung eher nicht in Frage.
Daher soll ein SNT die +-12 (oder 15) aus den vorhandenen +12 Volt 
bereitstellen. Ich habe dann mal die oft verlinkten Seiten nach Infos 
über SNTs durchforstet, mir zum Test ein Paar Kerne besorgt 
(spulen.com/E20 mit und ohne Luftspalt, für erste Gehversuche) und damit 
einfach mal einen Gegentaktflusswandler (SG3525) und einen Sperrwander 
(UC3845) mit IRF540N aufgebaut. Beides hat seltsamerweise sofort auf dem 
Breadboard funktioniert, wenn man ein wenig die Masseführung beachtet 
:). Für den Test hab ich erstmal zur Reglung sekundärseitig 
angeschlossen. Da das ganze aber potentialfrei sein soll, müsste die 
Reglung später entweder über eine Hilfwicklung geschehen, oder eben über 
einen Optokoppler. Als Leistungsbereich schwebt mir also 2x12-15 Volt, 
bei 0,3-0,5A vor.
Soweit so gut.

Was mir noch nicht klar ist: Welche Topologie ist für Audioanwendungen, 
d.h. geringe Störungen, niedriger Ripple, gute Symmetrie usw. am 
geeignesten? Da es nur um ein Hobby und eine Einzelanwendung geht, sind 
die Kosten eher sekundär und eine Optimierung in diese Richtung ist 
nicht so wichtig. D.h. wenn eine Vollbrücke/Flusswandler hier das 
"beste" (Esoterik- und Voodoofreie) Ergebnis bringt, würde ich die 
technisch bessere Lösung der 3 Euro billigeren (Flyback?) vorziehen.
Hat hier jemand Erfahrungen dazu? Tipps?.

Torsten

von Ulrich (Gast)


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Vom Prinzip hat der Gegentaktwandler Vorteile.  LT Appl. Note 70 wäre 
ggf. interessant, auch wenn es da mehr um 5 V -> ... geht.

Ein Roye Konverter wäre ggf. noch un Betracht zu ziehen. Als resonanter 
Wandler hat der relativ wenig Störungen, allerdings auch keine Regelung. 
Man braucht also ggf. noch einen Linearregler dahinter.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Torsten schrieb:

> Ich benutze einen PC als aktive Frequenzweiche mit PA-Endstufen.

Du benutzt was als was?

Fährst du auch mit dem Tieflader Brötchen holen?

> möchte ich gerne meiner
> Soundkarte symmetrische Ausgänge verpassen.

OK.

> Daher soll ein SNT die +-12 (oder 15) aus den vorhandenen +12 Volt
> bereitstellen.

Schon der erste Denkfehler. Für eine symmetrische Ausgangsstufe braucht 
man mitnichten auch eine symmetrische Versorgungsspannung.

Leg einfach den Ruhepegel der Ausgänge auf 6V (U_b/2) und pack das 
NF-Signal gegenphasig dazu. Also das gleiche Prinzip, wie wenn man mit 
OPV und nur einer Betriebsspannung arbeitet.

Genausogut könntest du auch einfach 2 Audio-Trenntrafos verwenden. Die 
sind dann nicht nur symmetrisch, sondern auch noch potentialfrei.

> Was mir noch nicht klar ist: Welche Topologie ist für Audioanwendungen,
> d.h. geringe Störungen, niedriger Ripple, gute Symmetrie usw. am
> geeignesten?

Keine.

Schaltnetzteile nimmt man für Audio nur dann, wenn die zu erwartenden 
Probleme durch die Vorteile (im wesentlichen: W/kg und W/cm³) wieder 
wettgemacht werden. Sprich: fette Endstufen, die man oft durch die 
Gegend tragen muß.

Theoretisch sind Durchflußwandler, insbesondere Gegentaktwandler am 
besten, weil sie kontinuierlich Leistung auf die Sekundärseite pumpen. 
Bei kleinen Leistungen kann man genausogut Sperrwandler nehmen (die 
einfacher zu bauen sind) und dafür mehr Aufwand in die sekundärseitige 
Siebung stecken. Die kanonische Lösung sieht sekundärseitig fette 
Sieb-Elkos vor. Und dahinter optional eine lineare Spannungsregelung.


XL

von chris_dus (Gast)


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Hallo Torsten,

mit dem erzeugen eines elektronisch Symertrierten Singales wirst du die 
Brumschleife und das Knacken unter Umständen auch nicht los. Besorge dir 
lieber bei ebay Verstärker Einschübe aus der Studiotechnik die so etwas 
auf "Audiotrafo Basis" erzeugen. Die Karten bekommst du zum Teil schon 
für 20 € als Stereo Version. Bei den Karten gibt es welche die mit 
einfacher 24 Volt arbeiten oder auch welche die eine +/- 15 Volt 
Versorgung benötigen. Im Fachhandel gibt es für so etwas DC/DC Wandler 
die aus einer einfachen Spannung die +/- 15 Volt erzeugen ( MEANWELL 
DC/DC-Wandler-Module * DCW05A-15
DC/DC-Conv 9-18V:+/-15V 190mA 5,7W )

Im Anhang mal der Schaltplan einer 24 Volt Version - die Eingangstrafos 
kannst du auch wech lassen.

In der Bucht findest du unter den Herstellern LAWO ,   BFE  ,  ANT..... 
eine grosse Auswahl an Baugruppen !

schöne Grüße

Chris

von Torsten (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Du benutzt was als was?
>
> Fährst du auch mit dem Tieflader Brötchen holen?

Das hängt doch von der Menge der Brötchen ab, und ob ein Tieflader die 
Menge günstiger transportieren kann, als ein Fiat Panda...;)

Axel Schwenke schrieb:
> Leg einfach den Ruhepegel der Ausgänge auf 6V (U_b/2) und pack das
> NF-Signal gegenphasig dazu. Also das gleiche Prinzip, wie wenn man mit
> OPV und nur einer Betriebsspannung arbeitet.
>
> Genausogut könntest du auch einfach 2 Audio-Trenntrafos verwenden. Die
> sind dann nicht nur symmetrisch, sondern auch noch potentialfrei.

Das mit der virtuellen Masse ist mir unsymphatisch. Die Sekundärspannung 
nach dem SNT soll natürlich auch potentialfrei sein, damit ich mir keine 
Masseschleife einbaue. D.h. die Masse (Sekundärseite) vom SNT und die 
der Ausgänge der Soundkarte sollen verbunden werden.

> Schaltnetzteile nimmt man für Audio nur dann, wenn die zu erwartenden
> Probleme durch die Vorteile (im wesentlichen: W/kg und W/cm³) wieder
> wettgemacht werden. Sprich: fette Endstufen, die man oft durch die
> Gegend tragen muß.
>
> Theoretisch sind Durchflußwandler, insbesondere Gegentaktwandler am
> besten, weil sie kontinuierlich Leistung auf die Sekundärseite pumpen.

Der Gegentakt-Flusswandler scheint mir auch am sinnvollsten zu sein. 
Wenn ich dahinter noch Filtere und Linearregler einbaue (ggf. keine 
0815-Typen), wird die Spannung vieleicht sauber "genug". Der Rest wird 
vieleicht in der nächsten Antwort beantwortet....

chris_dus schrieb:
> Die Karten bekommst du zum Teil schon
> für 20 € als Stereo Version. Bei den Karten gibt es welche die mit
> einfacher 24 Volt arbeiten oder auch welche die eine +/- 15 Volt
> Versorgung benötigen. Im Fachhandel gibt es für so etwas DC/DC Wandler
> die aus einer einfachen Spannung die +/- 15 Volt erzeugen ( MEANWELL
> DC/DC-Wandler-Module * DCW05A-15
> DC/DC-Conv 9-18V:+/-15V 190mA 5,7W )

Mir ist absolut klar dass sich DIY zu 99% nicht finaziell lohnt, und die 
Chinesen alles billiger herstellen können als ich allein für die 
Bauteile bezahle, und da ist noch nicht mal die "Zeitverschwendung" 
eingerechnet.
Es geht auch immer mit ums "basteln" und lernen, oder wie echte DIY 
sagen: Mit maximale Aufwand fast nix erreichen . Hobby(-basteln) 
eben...funktionieren sollte es dann aber im Idealfall doch ;)
Es ist z.Z. auch nicht so, dass ich extreme Störungen oder brummen 
hätte, aber besser gehts schon.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Torsten schrieb:

> Das mit der virtuellen Masse ist mir unsymphatisch.

Weil?

> Die Sekundärspannung
> nach dem SNT soll natürlich auch potentialfrei sein, damit ich mir keine
> Masseschleife einbaue. D.h. die Masse (Sekundärseite) vom SNT und die
> der Ausgänge der Soundkarte sollen verbunden werden.

Ich vermute mal, in diesem Satz fehlt ein "nicht". In diesem Fall 
solltest du erst mal überlegen, wie du dein Audio-Signal mit 
galvanischer Trennung von der Soundkarte zur Schaltung deines Treibers 
(wie auch immer die dann geartet ist) bekommst.

Mir ist aber auch nicht ganz klar, welches Problem du lösen willst. 
"Notebooknetzteil" bedeutet i.d.R. eine potentialfreie Gerätemasse; 
Masse- (aka Brumm-) Schleifen können es also schon mal nicht sein. 
Einstreuungen aus dem digitalen PC-Innenleben auf analoge 
Schaltungsteile, bspw. über die Betriebsspannung wirst du so auch nicht 
los. Was also?


XL

von Torsten (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Ich vermute mal, in diesem Satz fehlt ein "nicht". In diesem Fall
> solltest du erst mal überlegen, wie du dein Audio-Signal mit
> galvanischer Trennung von der Soundkarte zur Schaltung deines Treibers
> (wie auch immer die dann geartet ist) bekommst.

Eigentlich fehlt da kein "Nicht". Die Soundkarte ist nunmal 
unsymmetrisch, d.h. braucht die Masse als Bezugspunkt. Das da hinterher 
evtl. ein Brummspannung auf der Masseleitung ist, soll zumindest das 
(dann symmetrische) Audiosignal nicht beeinflussen. D.h. ich müsste mir 
den hoffentlich vorhandenen Massesternpunkt auf der Soundkarte suchen 
und dort die Verbindung herstellen.

Axel Schwenke schrieb:
> Mir ist aber auch nicht ganz klar, welches Problem du lösen willst.
> "Notebooknetzteil" bedeutet i.d.R. eine potentialfreie Gerätemasse;
> Masse- (aka Brumm-) Schleifen können es also schon mal nicht sein.
> Einstreuungen aus dem digitalen PC-Innenleben auf analoge
> Schaltungsteile, bspw. über die Betriebsspannung wirst du so auch nicht
> los. Was also?

Der PC ist nur solange "potentialfrei" bis ich etwas (Endstufen o.Ä.) 
daran anschliesse. Da es ja mehrere sind, die später ggf. noch in den 
Boxen sein sollen (und damit räumlich ein paar Meter auseinander), würde 
es dann wieder zum Brummproblem kommen (können). Z.z. ist es ein Stapel 
Geräte und solange ich den HTPC (Abspielgerät) über Toslink (elektrische 
SPDIF brummt durch die Antenne am Fernseher) an den DSP-PC anschliesse 
(ja, es sind 2 PCs) habe ich auch kein Brummen. Der (Mini-)PC ist eine 
reine "Weiche"/DSP/Vorverstärker auf Linuxbasis der mit Fir-Filtern 
arbeitet.
Störungen innerhalb des DSP-PC die sich auch hörbar ausgewirkt haben 
(nur mit Hörnern als Lautsprecher), gibt es mit dem Notebooknetzteil und 
der Pico PSU "nicht", bzw. sie machen sich nicht bemerkbar.
Ein Kopfhörerverstärker steht auch noch aus, und soll dann gleich mit 
über das SNT versorgt werden.
Um deine Eingangsfrage nach dem Tieflader zu beantworten:

http://www.ludd.luth.se/~torger/brutefir.html
http://drc-fir.sourceforge.net

Auch das muss man nicht für sinnvoll halten...Hobby halt.

von Torsten (Gast)


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Noch kurz zur Erklärung: Ich habe keine E-Technik studiert und verdiene 
mein Brot nicht mit "Strom". Insofern kann es natürlich sein, dass ich 
ein paar Denkfehler mache...

von Dietmar (Gast)


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Such mal im Netz nach Brumm ex. War ein Projekt von der CT'. Arbeitet 
afair mit 12VDC und nutzt NF-Übertrager zur Symmetrierung das 
Ausgangssignals.
Da hast du dann auch deine galvanische Trennung wegen der 
Brummschleifen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Torsten schrieb:

> Eigentlich fehlt da kein "Nicht". Die Soundkarte ist nunmal
> unsymmetrisch, d.h. braucht die Masse als Bezugspunkt.

Wenn du keine Potentialtrennung anstrebst, dann reicht ein symmetrischer 
Ausgang mit virtueller Masse doch vollkommen aus. Den Aufwand eines 
extra Spannungswandlers würde ich mir nur machen, wenn da auch gleich 
eine Potentialtrennung bei rauskommt.

Aber du solltest wirklich erstmal nach Audio-Trenntrafos schauen.

>> Mir ist aber auch nicht ganz klar, welches Problem du lösen willst.
>> "Notebooknetzteil" bedeutet i.d.R. eine potentialfreie Gerätemasse;
>> Masse- (aka Brumm-) Schleifen können es also schon mal nicht sein.

> Der PC ist nur solange "potentialfrei" bis ich etwas (Endstufen o.Ä.)
> daran anschliesse. Da es ja mehrere sind, die später ggf. noch in den
> Boxen sein sollen (und damit räumlich ein paar Meter auseinander), würde
> es dann wieder zum Brummproblem kommen (können).

Gegen Masseschleifen hilft nichts so gut wie eine Potentialtrennung. 
Entweder mit Übertrager. Oder mit Optokoppler im Linearbetrieb. Oder - 
wenn du schon digitale Audioverarbeitung machst - per optischem S/P-DIF.


XL

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