Hallo, ich habe mir einen kleinen Verstärker und Lautsprecher gebaut. Da mich das einiges an Zeit und Geld gekostet hat, möchte ich es vor Fehlbedienungen (Denkbar wären Idioten ohne Gehör und Kinder) schützen. Ich habe bereits recherchiert und komme auf diese typischen Relais-Schaltungen zum DC-Schutz. Nun bin ich im Analogbereich Anfänger und habe da ein paar Fragen: Verstehe ich es richtig, dass dieser Schaltungstyp hauptsächlich vor einem defekten Verstärker schützt (neben dem Ein-/Ausschalt-"Plopp")? Verbleibt damit nicht noch die relevante Gefahr des "zu weit Aufdrehens"? Kann das auch unbeabsichtigt passieren (sprich: Man hört es nicht)? Mein Verstärker hat leider etwas mehr Leistung als der Lautsprecher (insbesondere der Hochtöner) verkraften würde. Der Eingang des Verstärkers wird von einem Raspberry Pi mit HifiBerry gespeist- ihn müsste ich softwareseitig eigentlich beschränken können. Was würdet ihr da vorsehen? Grüße!
Arno Nym schrieb: > Verstehe ich es richtig, dass dieser Schaltungstyp hauptsächlich vor > einem defekten Verstärker schützt (neben dem Ein-/Ausschalt-"Plopp")? Ja Der beste Schutz ist natürlich ein Lautsprecher, der die volle Leistung des übersteuerten Verstärkers verkraftet. In jedem Falle solltest Du den Hochtöner schützen, da der nur einen Bruchteil der Boxenleistung verträgt, oft nur so um die 2W. Hier hilft die in Reihe geschaltete Glühbirne, die aufgrund der Kaltleiterwirkung den Strom begrenzt.
Arno Nym schrieb: > Verstehe ich es richtig, dass dieser Schaltungstyp hauptsächlich vor > einem defekten Verstärker schützt (neben dem Ein-/Ausschalt-"Plopp")? Ja, die soll nur die LS vor Gleichspannung (Transistor ist durchlegiert) schützen. Schutzschaltungen für die Endstufe messen den Strom direkt am Emitterwiderstand des Endtransistors und regeln sofort an dessen Basis ab. Nur so reagieren sie schnell genug, z.B. auf einen Kurzschluß am Ausgang (Litzen berühren sich), damit der Transistor überlebt. Oft wird dabei auch die Lastimpedanz berücksichtigt, d.h. bei zu niederohmigem LS wird schon deutlich vor dem Maximalstrom abgeregelt, um den secondary breakdown zu vermeiden. Arno Nym schrieb: > Verbleibt damit nicht noch die relevante Gefahr des "zu weit > Aufdrehens"? LS setzen den Großteil der Leistung in Wärme um, d.h. kurzzeitige Überlast wird durch die eigene Wärmekapazität gepuffert und er brennt nicht sofort durch. Arno Nym schrieb: > Mein Verstärker hat leider etwas mehr Leistung als der > Lautsprecher (insbesondere der Hochtöner) verkraften würde. Das würde ich nicht machen. Vielleicht kannst Du ja die Endstufenspannung absenken (anderer Netztrafo). Ich gehöre zu der Fraktion, die immer den LS mit reichlich Reserve gegenüber dem Amp dimensioniert. Und bisher ist mir auch noch nie ein LS abgepfiffen, selbst wenn man das Klipping des Amp schon hört. Eine Überlastung des LS ist dagegen oft nicht hörbar, nur riechbar oder plötzlich sind die Höhen weg.
Hi, schau Dir mal den UPC1237 an. Gegen zu weites aufdrehen der Anlage hilft der aber auch nichts. Der Hochtöner ist tatsächlich das empfindlichste Teil einer Lautsprecherbox. Im Gegensatz zur allgemeinen Auffassung geht der Hochtöner aber meist dadurch kaputt, daß ein zu schwacher Verstärker in die Begrenzung gefahren wird. Da hilf dann die schon erwähnte Glühlampe in Reihe zum Hochtöner. Der umgekehrte Fall, nämlich ein zu starker Verstärker ist für den Hochtöner meist das gesündere. Gruß Andreas
Arno Nym schrieb: > Verstehe ich es richtig, dass dieser Schaltungstyp hauptsächlich vor > einem defekten Verstärker schützt (neben dem Ein-/Ausschalt-"Plopp")? Ja. Der Verstärker wird durch das Relais nicht vor Kurzschluss, Überlast und daraus folgender Überhitzung geschützt. Dafür braucht es andere Massnahmen (Feinsicherung, Strombegrenzungsschaltung, Kühlkörpertemperaturthermoschalter, Trafo-thermiosicherung wären üblich). Hier Verstärker- und Lautspürecherschutzschaltungen: http://www.angelfire.com/sd/paulkemble/sound7.html (Schutzschaltungen) http://sound.westhost.com/project33.htm (Lautsprecherschutzschaltungen) http://www.audiocreativ.com/Download/D-10-V.pdf (Lautsprecherschutzschaltung) http://www.mikrocontroller.net/attachment/204363/dcschutz2stereogh5.jpg (Lautsprecherschutzschaltung) https://374ef7a1-a-62cb3a1a-s-sites.googlegroups.com/site/quasisdiyaudiosite/dcdetectschematic.pdf (Lautsprecherschutzschaltung)
Ich tendiere immer zu einem potenterem Verstärker. Das vermeiden das dieser im Bereich läuft wo es verzerrt. Notfalls ein unscheinbarer Umschaltet Dip auf der Rückseite um die Verstärkung zu begrenzen. DC Schutz ist ja klar. Die einzelnen Lautsprecher sollten nach unten hin ausreichend entlastet werden. Da der Pegel im Frequenzminimum eh abfällt braucht man den nicht zu übertragen. Hilft dem Lautsprecher als auch dem Verstärker. Schau dir mal den Hochtönerschutz bei der JBL Control Pro an.
Thomas O. schrieb: > Ich tendiere immer zu einem potenterem Verstärker. Das vermeiden das > dieser im Bereich läuft wo es verzerrt. Nun ja, das könnte man mit einem clipping-indicator (der gleich den Eingangspegel reduziert) beheben. Jeder Verstärker sollte einen clipping indicator haben.
MaWin schrieb: > Nun ja, das könnte man mit einem clipping-indicator (der gleich den > Eingangspegel reduziert) beheben. Keine schlechte Idee. Am besten so, daß man es auch im Display sieht, d.h. der Lautstärkewert abwärts zählt.
PA-Enstufen haben soetwas meist drin. Habe mich damit noch nicht beschäftigt wie wird das gemacht das in Analogtechnik gemacht das der Pegel dann runtergefahren wird? Evtl. schalten den eine Z- oder Supressordiode einen Widerstand parallel um das Eingangssignal stärker zu belasten oder im Rückkopplungszweig einzugreifen?
Thomas O. schrieb: > Habe mich damit noch nicht > beschäftigt wie wird das gemacht das in Analogtechnik gemacht das der > Pegel dann runtergefahren wird? Übersteuerung ist recht einfach mit einem Fenster-Komparator zu erfassen. Über ein RC-Glied danach wird eine entsprechende Verzögerung und Glättung erzielt. Ein kleiner Steuerverstärker kann dann z.B. einen JFET ansteuern, der den Eingangspegel statisch oder dynamisch absenkt. -- DC-Schutz: Ich persönlich bin kein großer Fan von Relais. Zum einen Aufgrund der Elektromechanik, zum anderen sind Relais, die 40-100 VDC bei einigen Ampere wirklich trennen können groß und teuer. Ich finde eine Feinsicherung in den Verstärkerversorgungen und ein Triac am Ausgang wesentlich eleganter.
Aus meiner Erfahrung als Radio- und Fernsehtechniker sage ich daß gerade ein zu leistungsfähiger Verstärker die Lautsprecher schnell und sicher zerstört. Solange sich "Der Knopf" noch weiter drehen läßt wird irgendwann auch einmal daran gedreht. Die Mittel- und Hochtöner waren sehr selten beschädigt, vielleicht 2 bis 5% der Fälle. Hier muß schon eine Weile lang viel Leistung kommen bis diese sich überhitzen. Zerstört hat es praktisch immer die Tieftöner. Bei diesen schlägt die Schwingspule beim ersten größeren Impuls an den Anschlag und ist sofort verformt oder klemmt sich ganz fest. Die universelle Lösung sind PA-Lautsprecher die mehr Leistung verkraften als der Verstärker liefern kann. Hart aufgehängte Tieftöner mit großer Schwingspule und Hochtöner die mit PTCs vor Überlast geschützt sind. Bei Komplettsystemen wo Verstärker und Lautsprecher fest verbunden sind bietet sich noch eine aktive Lösung an: Hier wird die Spannung vom Verstärkerausgang gefiltert und gleichgerichtet. Bei zu hoher Spannung wird ein MOSFET leitend der den Verstärkereingang kurzschließt und damit die Ausgangsleistung begrenzt. Diese Schutzschaltung sollte zwei Zweige haben. Im ersten wird die Ausgangsspannung breitbandig oder mit Höhenanhebung gemessen und ein langsamer Mittelwert (Zeitkonstante mehrere Sekunden) gebildet. Dieser Zweig schützt vor thermischer Überlastung der Lautsprecher. Im zweiten wird die Spannung durch einen Tiefpaß ( so um die 50 Hz) gefiltert und unverzögert die Verstärkerleistung begrenzt. Dieser Zweig schützt den Tieftöner vor zuviel Hub.
Die ewige Diskussion, ob AMP > SPEAKEr oder umgekehrt, dabei ist die Lösung ganz einfach: Lautsprecher haben eine maximale Impulsfestigkeit, getrennt nach Frequenzwegen und sie haben eine maximale Dauerbelastbarkeit. Die Grenze 1 ist etwa 2-3mal höher, als die Grenze 2. Und dann gibt es da noch die Grenze 3, die noch weiter unten drunter liegt, nämlich die, ab wann die Verzerrungen überproportional mit der Leistung wachsen. Die Impulsleistung des AMPs muss deutlich kleiner sein, als Grenze 1. Die Dauerleistung des AMPs sollte noch etwas kleiner sein, als Grenze 2. Die Dauerleistung des AMPs muss deutlich grösser sein, als Grenze 3 Beispiel LS: 250 Watt Impuls, 150 Watt Musik, 100 Watt Sinus. Verstärker 80 Watt Sinus, 200 Watt Impuls Betrieb bei 50Watt für optimale Dauerlautstärke. Das reicht fürs Tonstudio. Fürs Wohnzimmer braucht es das Doppelte.
Man sollte auch nicht ausser Acht lassen, das Kinder auch mal direkt gerne an die Lautsprecher gehen. Bei einem Onkel von mir hatten damals die Kinder die Membranen der Hochtöner reingedrückt. Waren mal gut klingende Boxen ;)
Für den Fall empfiehlt sich natürlich wieder eine ELA-Anlage mit 120V. Dann drücken die nur einmal :-)
Audiomann schrieb: > Die ewige Diskussion, ob AMP > SPEAKEr oder umgekehrt, dabei ist die > Lösung ganz einfach: > Klar kann man sich jetzt eine Lösung aus den Fingern saugen. Von diesen Faktoren wird es ebensoviele geben wie Meinungen über Lautsprecherbelastunegn. Du kannst rechnen soviel Du willst. Wenn der Verstärker in die Begrenzung gefahren wird, ist es Sense mit den Hochtönern und jediglicher Berechnung. Die neurotischen Köter, die einem in die Lautsprechermembranen pissen sollte man auch nicht vergessen. Ist mir schon passiert. Gruß Andreas
Arno Nym schrieb: > Verbleibt damit nicht noch die relevante Gefahr des "zu weit > Aufdrehens"? Kann das auch unbeabsichtigt passieren (sprich: Man hört es > nicht)? Sorg dafür, dass man nicht 'zu weit aufdrehen' kann. > Mein Verstärker hat leider etwas mehr Leistung als der > Lautsprecher (insbesondere der Hochtöner) verkraften würde. Das ist erstmal ein Vorteil, denn was einen Hochtöner wirklich beschädigt, sind die Oberwellen bei einem übersteuerten (Bass-)Signal, welche teils mehr Energie besitzen, als einfach nur zu laute Höhen. Wenn es nämlich danach gehen würde, würdest Du für die Hochtöner ca. einen 5W Verstärker benötigen. Damit bekommt man die kaputt! (Auch wenn da 100W drauf steht. Die sind nämlich für die Leistung, die die gesamte Box vertragen soll, wovon der Bass den Großteil abbekommt.) Wenn Du diesen 'zu großen' Verstärker nun auch übersteuerst, dann ist der Hochtöner allerdings auch geliefert ... > Der Eingang > des Verstärkers wird von einem Raspberry Pi mit HifiBerry gespeist- ihn > müsste ich softwareseitig eigentlich beschränken können. Na bitte. Wenn Du den Pegel begrenzt, würde ich sagen: Alles richtig gemacht. Gruß Jobst
Ungläubiger schrieb: > Für den Fall empfiehlt sich natürlich wieder eine ELA-Anlage mit 120V. > Dann drücken die nur einmal :-) Du meinst vermutlich 100V. 100V Anlagen haben allerdings im Lautsprechergehäuse einen Transformator zur Leistungs- und Impedanzanpassung. Es stehen also keineswegs 100V bei Vollast am Lautsprecher. Eine elektronische Begrenzung der Lautstärke heisst übrigens 'Limiter' und entsprechende Schaltungen sind im Netz zu finden: http://sound.westhost.com/project53.htm http://sound.westhost.com/project67.htm
Mark S. schrieb: > Der beste Schutz ist natürlich ein Lautsprecher, der die volle Leistung > des übersteuerten Verstärkers verkraftet. > In jedem Falle solltest Du den Hochtöner schützen, da der nur einen > Bruchteil der Boxenleistung verträgt, oft nur so um die 2W. Hi Volti, das ist nicht so ganz richtig. Ein (Transistor-)Verstärker (die Leistung ist hierbei relativ egal) der ins Klipping geht, zerstört aufgrund des dann entstehenden Frequenzspektrums zuerst den Hochtöner. Und das passiert eher bei einem zu kleinem Amp. Bei gewöhnlicher Musik verhält sich die Leistungsverteilung über die Frequenz ähnlich dem des Rosa-Rauschen, sprich im Tiefton ist sehr viel Energie und im Hochton sehr wenig Energie enthalten. Daher passt es schon mit deinem 2W HT Beispiel. Ergo: ist der Verstärker zu klein (und geht in die Übersteuerung) geht zuerst der HT kaputt. Ist der Verstärker zu groß ist der TT zuerst gefährdet.
Marian . schrieb: > Thomas O. schrieb: >> Habe mich damit noch nicht >> beschäftigt wie wird das gemacht das in Analogtechnik gemacht das der >> Pegel dann runtergefahren wird? > > Übersteuerung ist recht einfach mit einem Fenster-Komparator zu > erfassen. Über ein RC-Glied danach wird eine entsprechende Verzögerung > und Glättung erzielt. Ein kleiner Steuerverstärker kann dann z.B. einen > JFET ansteuern, der den Eingangspegel statisch oder dynamisch absenkt. In vielen PA-Verstärkern wird noch ganz klassisch mit Lampe (oder LED) und Fotowiderstand parallel oder in Reihe zum Volumenregler gearbeitet, funktioniert prima. > DC-Schutz: Ich persönlich bin kein großer Fan von Relais. Zum einen > Aufgrund der Elektromechanik, zum anderen sind Relais, die 40-100 VDC > bei einigen Ampere wirklich trennen können groß und teuer. Wirklich? In allen meinen PAs sind Relais verbaut... ;-) > Ich finde > eine Feinsicherung in den Verstärkerversorgungen und ein Triac am > Ausgang wesentlich eleganter. Solange beide Feinsicherungen gleichzeitig auslösen geht das halbwegs gut. Löst nur eine aus, ist Ende im Gelände. Andererseits ist eine Feinsicherung noch am überlegen ob sie eventuell auslösen soll oder nicht, da sind die armen Transistoren schon gestorben und wieder kalt ;-) Also, gegen Kurzschluss und Plopp gibt es bewährte Schaltungen, die schützen dann auch gegen DC am Ausgang. Gegen Clipping gibt es Ohren und einen Limitter und gegen den Rest Aluhüte ;-) Old-Papa
RottenVintageMan schrieb: > Ein (Transistor-)Verstärker > (die Leistung ist hierbei relativ egal) der ins Klipping geht, zerstört > aufgrund des dann entstehenden Frequenzspektrums zuerst den Hochtöner. > Und das passiert eher bei einem zu kleinem Amp. Das Clipping erzeugt zwar hochfrequente Oberwellen, aber deren Energie ist sehr gering, da zwischen den Flanken lange Abstände sind (10ms bei 50Hz Bass). Was die Hochtöner zerstören kann, ist eine fehlerhafte Frequenzkompensation der Endstufe, die bei Clipping nicht mehr greift und dann entstehen zusätzliche Schwingungen an jeder Flanke, die sehr hohe Energie erreichen können. Das ist vorzugsweise bei Selbstbauschaltungen der Fall. Eine einwandfrei frequenzkompensierte Endstufe zerstört die Hochtöner beim Clipping nicht. Das ist auch meine Beobachtung in der Praxis. Und ich gebe zu, daß man manchmal mit steigendem Alkoholspiegel mehr aufdreht, als noch sauber klingt. Verhältnis Amp zu LS bei meiner Anlage: Verstärker Musikleistung: 160W Lautsprecher Musikleistung: 220W
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