Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Clipping-Schutz mit µC realisieren


von MC Mozart (Gast)


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Hi,

ich bräuchte einen Schutz vor Clipping im Pegelsignal zu den 
Lautsprechern. Im Prinzip sollte das ja recht einfach sein, theoretisch 
ist das ja nur das Detektieren von gleichbleibender Spannung und eine 
gewisse Mindestdauer zur Abschaltung, damit nicht bei jedem Furz sofort 
der Ton ausgeht.

Wie stelle ich das denn an? Sinnvollerweise müsste der µC ja möglichst 
oft abtasten, und das leider auch in einem Spannungsbereich zwischen -36 
und +36V. Gut wäre auch, wenn er dabei den Strom nicht zum Fenster 
rauswirft.

Wie könnte das denn in der Praxis aussehen? Einen fixen GND gibt es ja 
bei Wechselstrom nicht, also vermutlich klassisches Relais zum 
Auftrennen der Leitung, zumal ja doch einiges an Leistung fließt (bis 
100W MRS).

Insbesondere möchte ich die Hochtöner schützen. Die Box kann zwar 
problemlos 200W ab, aber so viel gibt der Verstärker nicht her und wird 
vorher clippen und den empfindlichen Hochtöner ins Jenseits befördern.

Ich denke mal, dass der interne ADC zu lahm ist, um effektiven Schutz zu 
bieten, weil die Abtastrate zu niedrig sein wird.

Spannungsteiler ist vermutlich obligatorisch, weil sonst die 36V den µC 
grillen werden. Und dann? welche Bauteile eignen sich dafür?

Wie setzt man sowas um?

Dnakeschön.

: Verschoben durch Moderator
von Helmut L. (helmi1)


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MC Mozart schrieb:
> Wie setzt man sowas um?

Nicht mit einem Controller.

Der klassische Weg:

Filter , Gleichrichter , Komparator.

von MC Mozart (Gast)


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Sprich: Die gleichgerichtete Spannung im Hochtonanteil darf auf Dauer 
maximal Pegel soundso haben (irgendwas recht nahe an der 
Versorgungsspannung?).

Die Empfindlichkeit kann ich dann über ein Poti steuern, wenn ich mich 
nicht täusche. Quasi die Aufladezeit für den Kondensator, an dem dann 
die Spannung mit einer Referenz verglichen wird.


Da macht dann aber auch ein Impedanzfolger Sinn, oder? Nicht, dass ich 
mir den Frequenzgang mit dem Filter verbiege.

von Helmut L. (helmi1)


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MC Mozart schrieb:
> Da macht dann aber auch ein Impedanzfolger Sinn, oder? Nicht, dass ich
> mir den Frequenzgang mit dem Filter verbiege.

Der zapft doch minimal etwas vom Lautsprechersignal ab, was soll der da 
verbiegen?

     c1         d2
                                            C----- zum Relais
-----||----+---->|----+------+---R2--+----B   NPN
           |          |      |       |      E
           - d1       _      R1      C3     |
           ^          - c2   |       |      |
           |          |      |       |      GND
          GND        GND    GND      GND

D1,D2 1N4148

C1 und R1 bestimmt in etwa die Grenzfrequenz
R2 und C3 die verzoergerung

Je nach dimensionierung von C1 und R1 laedt der C2 unterschiedlich 
schnell auf. Und das ist Frequenzabhaengig. R2 C3 verzoegeren das Signal 
zum durchschalten vom Transistor.

Anstatt jetzt da oben nur ein Transistor einzusetzen kann man auch aus 2 
Transistoren einen klassischen Schmittrigger aufbauen.

Oder einen fertigen Komparator als LM393.

Es gibt da viel Wege.

von MC Mozart (Gast)


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Mir ist grad noch was eingefallen: Ein Class-D-Amp clippt doch 
eigentlich nur, wenn er nahe an die Versorgungsspannung kommt. Kann ich 
nicht einfach mit einem Brückengleichrichter das Signal abnehmen, in 
einen Komparator füttern und sagen:
Wenn Ausgangspegel + Sicherheitsreserve X => Versorgungsspannung, dann 
sende Signal
Und das Signal dann in den µC füttern, in dem ich dann sage:
Ab Signallänge X ms Relais anziehen für x ms/s.

Das hört man dann deutlichst und dreht runter, womit der Pegel wieder 
von der Versorgungsspannung wegkommen sollte (Ziel erreicht). Und wenn 
nicht runtergedreht wird, ist eben Feierabend mit Musik (Ziel auch 
erreicht).

Den µC habe ich sowieso da, der ist beileibe nicht ausgelastet und so 
ein bisschen Signallänge messen tut dem nicht weh.

von Klaus R. (klara)


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MC Mozart schrieb:
> ich bräuchte einen Schutz vor Clipping im Pegelsignal zu den
> Lautsprechern. Im Prinzip sollte das ja recht einfach sein, theoretisch
> ist das ja nur das Detektieren von gleichbleibender Spannung und eine
> gewisse Mindestdauer zur Abschaltung, damit nicht bei jedem Furz sofort
> der Ton ausgeht.

Wenn das Clipping allmählich losgeht dann kann es noch recht einfach 
sein.
Stell Dir mal vor, Du hast plötzlich einen steilen Sinus. Die 
Lautsprechermembrane wird beschleunigt. Wenn der Komparator die 
Schaltschwelle erkannt hat, so kann der Lautsprecher abgeschaltet 
werden. Nur die Membrane hat noch soviel Beschleunigungsenergie, dass 
sie sich weiterbewegt.
Ein Rechteck hat gegenüber einem Sinus um den Faktor 1,414 höheren 
Effektivwert. Mit P = U² / R ergibt das die doppelte Leistung. Das haut 
die meisten Lautsprecher um.
Man sollte deshalb auf die Auslenkung der Lautsprechermembrane achten. 
Am interessantesten ist da die Resonanzfrequenz des eingebauten 
Lautsprechers. Hier sollte man einen Differenzierer einsetzen um die 
Beschleunigungen abzuleiten. Das hat zudem den Vorteil einen zeitlichen 
Vorlauf zu haben.
mfg klaus

von MC Mozart (Gast)


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Das ist mir zu kompliziert. Das kapiere ich nicht, sorry.

von Peter D. (peda)


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MC Mozart schrieb:
> Insbesondere möchte ich die Hochtöner schützen. Die Box kann zwar
> problemlos 200W ab, aber so viel gibt der Verstärker nicht her und wird
> vorher clippen und den empfindlichen Hochtöner ins Jenseits befördern.

Hast Du sowas schonmal erlebt?
Ich treibe Lautsprecher prinzipiell mit weniger Verstärkerleistung, als 
der Lautsprecher verträgt. Andersrum wäre nämlich für den Lautsprecher 
gefährlich.

Clippen ist ungefährlich für den Hochtöner, da ja Gleichstrom. Was 
allerdings gefährlich werden kann, ist ein schlecht 
frequenzkompensierter Verstärker, der beim Clippen nicht auf +/-VCC 
begrenzt, sondern schwingt, d.h. HF erzeugt.

Ich hab mal Clippen bei einem Konzert erleben müssen. Der Gesang war im 
Takt des Basses weg, d.h. bei Übersteuerung klebt der Pegel an +/-VCC 
und es kommen keine Höhen mehr durch. Einfach grauslig, der Idiot an der 
Technik war vermutlich komplett taub.

von THOR (Gast)


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MC Mozart schrieb:
> Mir ist grad noch was eingefallen: Ein Class-D-Amp clippt doch
> eigentlich nur, wenn er nahe an die Versorgungsspannung kommt. Kann ich
> nicht einfach mit einem Brückengleichrichter das Signal abnehmen, in
> einen Komparator füttern und sagen:
> Wenn Ausgangspegel + Sicherheitsreserve X => Versorgungsspannung, dann
> sende Signal
> Und das Signal dann in den µC füttern, in dem ich dann sage:
> Ab Signallänge X ms Relais anziehen für x ms/s.

Ich habs so gemacht: Ausgangssignal über Kondensator + 2 Schottkys auf 
NPN eingekoppelt (Ladungspumpe mit Verstärker). Solange Flanken 
vorhanden sind ist keine Vollaussteuerung, es fließt Strom in die Basis, 
der Ausgangspegel ist low.
Bei Vollaussteuerung gibt es keine Flanken mehr, nach diversen us kommt 
der NPN aus der Sättigung, der Pegel wird High.

von Sinus T. (micha_micha)


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Klaus R. schrieb:
> Man sollte deshalb auf die Auslenkung der Lautsprechermembrane achten.

Wie willst du das beim Hochtöner machen?

von THOR (Gast)


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Vorrichtung bauen und Fühlerlehre, wenns scheppert wars zuviel :P

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Ueblicherweise wird das Clipping der Endstufe so detektiert, dass man 
einfach das Ausgangssignal nimmt, durch den Spannungsverstaerkungsfaktor 
der Endstufe runterteilt und davon das Eingangssignal abzieht. Wenn dann 
noch was uebrig bleibt, dann clippt die Endstufe. Geht alles praechtig 
ohne µController rein analog mit ein paar OpAmps.

Gruss
WK

von MC Mozart (Gast)


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Ah, das sollte ich schaffen.

Das wäre dann ein dual versorgter Komparator, ein Spannungsteiler davor 
... und das wars schon?!

Klingt einfach, gleichzeitig aber auch einleuchtend

von Tontechniker (Gast)


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Normalerweise sitzt der Limiter VOR dem Verstärker.
Der kann dann den Line-Pegel entsprechend begrenzen.

Und dazu nimmt man durchaus einen µC, allerdings braucht man dann 24bit 
A/D- und D/A-Wandler.

von MC Mozart (Gast)


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Ein Limiter schützt nur vor zu hohem Dauerpegel. Vor Clipping schützt er 
nicht.

An der Stelle noch eine Frage:

Wenn ich mir ein clippendes Signal anschaue, fehlt ja obenrum was. 
Stattdessen steigt die Spannung nicht mehr, obwohl die Eingangsspannung 
steigt.

Komme ich bei der oben beschriebenen Methode dann nicht auf was 
negatives?

Sagen wir mal 1V kommt rein.
Amp verstärkt um faktor 10.
Dann sollten hinten 10V rauskommen. Wenn da stattdessen was weggebügelt 
wird, kommen nur noch 9. Diese 9 teile ich durch den Faktor 10, komme 
also auf 0,9.

Wenn ich jetzt aber 0,9-1 rechne, lande ich bei -100 mV.

Heißt das, dass ich den Opa einfach nur andersrum ansteuern muss oder 
hab ich einen Denkfehler?

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

MC Mozart schrieb:
> Ah, das sollte ich schaffen.
>
> Das wäre dann ein dual versorgter Komparator, ein Spannungsteiler davor
> ... und das wars schon?!
>
> Klingt einfach, gleichzeitig aber auch einleuchtend

Naja, so ganz einfach isses auch wieder nicht. Du brauchst erstmal 1-2 
OpAmps, um die Signale von vor und nach der Endstufe voneinander 
abzuziehen, danach ein (bis zwei weitere OpAmps fuer einen aktiven) 
Gleichrichter, dann noch ein bisschen Tiefpass - erst danach kommt dann 
ein Komparator, der eben entscheidet, ob das jetzt schon clipping ist 
oder nicht...

So ein Ding ersetzt nicht den Limiter. Es detektiert halt nur, dass die 
Endstufe nicht mehr linear arbeitet.

Gruss
WK

von Jupp (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Ich treibe Lautsprecher prinzipiell mit weniger Verstärkerleistung, als
> der Lautsprecher verträgt. Andersrum wäre nämlich für den Lautsprecher
> gefährlich.

Unfug. Genau anders herum wird ein Schuh daraus.

> Clippen ist ungefährlich für den Hochtöner, da ja Gleichstrom.

Aua! Durch das Clippen ensteht ein breites Spektrum an Oberwellen, die 
dem HT zugeführte Energie steigt massiv an. Das lässt HT typischweise 
sterben.

Bitte kein viertel-verstandenes Halbwissen verbreiten, danke.

MC Mozart schrieb:
> Insbesondere möchte ich die Hochtöner schützen.

Kleine Glühlampe davor, Dimensionierung nach Bedarf.

von spess53 (Gast)


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Hi

Eine Schutzschaltung für eine 3-Wege-Box findest du hier:

http://ifatwww.et.uni-magdeburg.de/~madaus/boxentext/kb9271t.html

MfG Spess

von Jakob (Gast)


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Clipping detektieren? Was ist so schwer daran?

Kurze Peaks im Schallspektrum sind ungefährlich, aber
üblicherweise sind Tonsignale nicht rechteckförmig.
Also sind die Auslenkungen nach Umax und Umin zu je >= 25%
der Zeit unter 70,7% von Uaus_max und Uaus_min des Verstärkers.
(Das muss man mit einem Poti für den jeweiligen Verstärker
kalibrieren)

Das kann ein Tiny25 bei 1 MHz Takt, dem man das LS-Signal
über ein Poti (Kalibrierung) und einen Koppel-C mit
nachfolgendem Vcc/2-Spannungsteiler an den ADC führt mit
einem kleinem Progrämmle gut erkennen und bei Clipping
FETs, oder Relais schalten, die das Eingangssignal des
Verstärkers reduzieren, oder ihn stumm-schalten.

Eine wirkungsgleich aufgebaute Fenster-Detektor-Schaltung
könnte das auch, braucht aber ca. 5...10 mal mehr Bauteile
und Platinenfläche.

Und das Timing - wie lange darf das geclippte Signal
anliegen - ist beim µC programmierbar, bei der aanlogen
Schaltung muss es mit RC-Zeitkonstanten gepfriemelt
werden.

von MC Mozart (Gast)


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Ich hab mich nochmal bisschen über Clipping schlaugelesen, das scheint 
an sich nicht das Problem zu sein. Anscheinend scheint das Problem zu 
sein, dass beim Clipping Oberwellen entstehen, die natürlich dann der 
Hochtöner abkriegt. Da das deutlich mehr Energie als in normaler Musik 
ist, wird der Hochtöner irgendwann gebraten.

Ein PTC scheint einen guten Schutz abzugeben, der im Zweifelsfall auch 
hörbar ist, indem es so hochohmig wird, dass quasi nix mehr im Hochton 
ankommt. Ich glaube, ich nehme so ein Ding.

von Jakob (Gast)


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Und welchen Typ nimmst du beim TT, MT, HT?

Egal - wird schon irgendwas bewirken - und Sound ist
eh wurscht...

von MC Mozart (Gast)


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TT kriegt keinen, weil der so fett ist, dass der die volle 
Endstufenleistung abkann.

Im Bass bin ich der King.


Sound ist wurscht, hauptsache der Bass ballert!!!


Spaß beiseite, hier geklaut aus dem PA-Forum:
>Soffitte oder PTC sind definitiv von der Reaktionszeit zu träge für >die zarte 
Schwingspule
>Ich empfehle folgende Variante: PTC 0,5 A mit parallelgeschalteten >Widerstand 22 
Ohm/10 W in Reihe zum Hochtöner - und dann parallel zum >Hochtöner: bipolare 
Überspannungsschutzdiode 6,8 V / 1500 W in Reihe >mit Widerstand 4,7 Ohm/ 10 W
>Die Überspannungsschutzdiode hat eine Reaktionszeit von wenigen Nano->Sekunden 
(!) - wenn die Diode öffnet, schaltet sie den 4,7 Ohm >Widerstand parallel zum 
Hochtöner - die Überlast wird wirksam und >trotzdem quasi unhörbar abgefedert 
(öffnen + schließen innerhalb von >Nano-Sekunden) - der Widerstand verhindert 
gleichzeitig einen >Kurzschluß - bei anhaltender Überlast reduziert PTC den Strom 
(schützt >dadurch Hochtöner + Schutzdiode gleichermaßen) - der 22 Ohm Widerstand 
>(parallel zum PTC) bewirkt ein schnelleres Release des PTC.
>Die 4 Bauteile kosten max. 5 Euro - der Hochtöner wird quasi >unkaputtbar! Die 
jeweils verwendeten Bauteilwerte von Diode + PTC >müssen natürlich der jeweiligen 
realen Belastbarkeit von Treiber bzw. >Tweeter angepaßt werden.

Da es sich um einen Tweeter handelt, der mit 45W RMS klarkommt, wird er 
eine Polyfuse mit 2,2A Triggerstrom bekommen und eine 18V-Schutzdiode. 
Dazu kommt noch über den Widerstand zur Schutzdiode ein 
Brückengleichrichter nebst Elko, damit man auch sieht, wenn zu weit 
aufgedreht wurde, bevor die Dämpfung Nr. 2 greift.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Jupp schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Ich treibe Lautsprecher prinzipiell mit weniger Verstärkerleistung, als
>> der Lautsprecher verträgt. Andersrum wäre nämlich für den Lautsprecher
>> gefährlich.
>
> Unfug. Genau anders herum wird ein Schuh daraus.
>
>> Clippen ist ungefährlich für den Hochtöner, da ja Gleichstrom.
>
> Aua! Durch das Clippen ensteht ein breites Spektrum an Oberwellen, die
> dem HT zugeführte Energie steigt massiv an. Das lässt HT typischweise
> sterben.
>
> Bitte kein viertel-verstandenes Halbwissen verbreiten, danke.
>
> MC Mozart schrieb:
>> Insbesondere möchte ich die Hochtöner schützen.
>
> Kleine Glühlampe davor, Dimensionierung nach Bedarf.

Genau so. Volle Zustimmung zu jeder Aussage. Sofitten Lämpchen sind sehr 
beliebt dafür und werden bei einigen Herstellern (PA) auch eingebaut. Es 
tut auch eine simple flinke Schmelzsicherung vor die Hochtöner. Das ist 
besser als eine Lampe, aber muß dann halt getauscht werden.
Auf der sicheren Seite ist man aber, wenn man einen Verstärker 
ausreichender Leistung verwendet, der nicht ins clippen kommt.

Gruß
Andreas

von Peter D. (peda)


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Jupp schrieb:
> Aua! Durch das Clippen ensteht ein breites Spektrum an Oberwellen, die
> dem HT zugeführte Energie steigt massiv an. Das lässt HT typischweise
> sterben.

Jag mal 50Hz / 100W auf eine 4 Ohm Lautsprecherbox. Und dann clippe mal 
auf 75%. Und dann rechne mal aus, wie groß die spektrale Leistung bei 
 >5KHz noch ist. Der Hochtöner lacht Dich aus.
Das Clippen wird aber den Tieftöner schrotten, wenn der schwächer als 
der Verstärker ist. So wie ne 115V Birne an 230V.

Was man auch beachten muß, bei Youtube oder MP3 ist oft schon das 
digitale Signal geclippt.
Manche Bands machen das auch absichtlich als persönliche Note. D.h. 
selbst eine neuere Schallplatte kann schon geclippt sein.

von Jupp (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Jag mal 50Hz / 100W auf eine 4 Ohm Lautsprecherbox.

Wozu die Nennung der Impedanz? Irrelevant. Und seit wann sind 50Hz für 
einen HT relevant?

> Und dann clippe mal
> auf 75%. Und dann rechne mal aus, wie groß die spektrale Leistung bei
>  >5KHz noch ist. Der Hochtöner lacht Dich aus.

Mach das mal bei 3khz.

Na?

Jetzt lache ich dich aus. Nuhr.

von Peter D. (peda)


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Jupp schrieb:
> Mach das mal bei 3khz.

Wozu, bei 3kHz ist der Hochtöner auch ohne Clippen hin.
Mehrwegelautsprecher sind nur für ein reales Frequenzspektrum 
dimensioniert und da sind die hohen Frequenzen leistungsmäßig sehr 
gering. Die Hauptleistung und damit das Clippen bewirken die Bässe, z.B. 
50Hz. Das sieht man auch leicht an der Leistungsangabe der Chassis und 
an deren Größe.

Gitarristen verzerren, d.h. clippen oft als Effekt, ohne das der 
Hochtöner die Grätsche macht.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Peter D. schrieb:
> Hast Du sowas schonmal erlebt?

Ja.

> Ich treibe Lautsprecher prinzipiell mit weniger Verstärkerleistung, als
> der Lautsprecher verträgt. Andersrum wäre nämlich für den Lautsprecher
> gefährlich.

Nein. Clipping ist gefährlicher als zu viel saubere Leistung.
Langsam solltest Du es mal gelernt haben.


Gruß
Jobst

von Andreas B. (bitverdreher)


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Peter:
Du kannst da rechenn und erzählen was Du willst: Daß Hochtöner durch 
clippen mit Übersteueren der Verstärker sterben ist eie Tatsache. Bei 
mir und auch im Bekanntenkreis oft genug erlebt. Mit einem 
leistungsstarken Verstärker passiert das nicht.
Gitarren werden übrigens nie an Mehrwegboxen angeschlossen.

Gruß
Andreas

von Gerald M. (gerald_m17)


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Die Oberwellen die bei Clipping entstehen sind nicht das was den HT 
killen.
Das Problem is anderer Natur.

Prinzipiell sollte man wissen, dass man Lautstärke entsprechend dem rosa 
Rauschen als "gleich laut" empfindet, man also bei doppelter Frequenz 
nur die halbe Leistung braucht. Deshalb brauch ein Subwoofer auch viel 
mehr Leistung um mit einem HT mithalten zu können.
Aus diesem Grund clippen hauptsächlich die tiefen Frequenzen (also 
kleine Hochtonanteile sind auf große Tieftonanteile moduliert).
Klippt nun das Singal, entstehen Oberwellen, das ist richtig. Und zwar 
immer ungerade vielfache des Grundtones. Im Extremfall des 
Rechtecksignales sind die Amplituden der Oberwellen maximal, und 
entsprechen bei der dreifachen Frequenz 1/3, bei der fünffachen Frequenz 
1/5 usw. (Fourierreihe eines Rechtecksignales). Die Leistung ist 
proportional zum Quadrat der Amplitude.
Schaut man aber typische Beispiele an (Ton 100Hz, Hochton ab 1kHz) sieht 
man wir wenig Energie an den HT wirklich übertragen wird. Denn die 
ersten vier harmonischen (3, 5, 7, 9) kommen nicht beim HT an. Man kann 
also rechnen:
1/11^2 + 1/13^2  + 1/15^2...= 1/121 + 1/169 + 1/225...
Bei 100Watt also 0,9 + 0,6 + 0,4... Watt, was insgesamt vermutlich um 
die 3Watt ergeben wird. Und das ist wie gesagt bei dermaßen hohem 
Clipping, dass aus einem Sinus ein Rechteck wird.  Das killt niemals 
einen HT.
Das Problem ist vielmehr, dass der Tiefmittelton gefühlt nicht lauter 
wird (da ja nicht mehr Energie als da ist in den Tiefton gesteckt werden 
kann)  der Hochton allerdings immernoch mehr Energie bekommt beim lauter 
drehen (da hier ja prinzipbedingt wenig Leistung gebraucht wird, kann 
diese vom Verstärker problemlos weiter verstärkt werden.
Ich hoffe das war verständlich formuliert. Dazu gibt es auch eine schöne 
Grafik, die zeigt was mit dem Tiefton und Hochtonanteil passiert beim 
Clipping. Das müsste ich aber noch einmal suchen.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Der gedankliche Fehler der dabei immer gemacht wird, daß man einfach 
Sinustöne für die Betrachtung verwendet.
Musik ist aber kein Sinus. Und wenn Du Dir mal ein normales Musiksignal 
anschaust, dann sind die hohen Töne auf den Tiefen aufmoduliert. Der 
Verstärker macht beim clippen keinen Unterschied zwischen Hoch- und 
Tiefton. D.h. viel, was normalerweise der Mitteltöner abbekommt, geht 
jetzt auf den Hochtöner, da die Flankensteilheit des gesamten Signals 
zunimmt. Und die Flankensteilheit des Signals ist entscheidend dafür, 
was der HT nach der Frequenzweiche abbekommt. Das ist nämlich jetzt das 
normale Signal plus dem, was durch das clipping entsteht.
Es ist schwierig im Internet etwas vernünftiges darüber zu finden, weil 
diesbezüglich viel Unsinn geschrieben wird. (Und damit meine ich die 
Verfechter beider Seiten).


Gruß
Andreas

von LowRider (Gast)


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Aber wenn man einem Verstärker Signale mit einem Maximalpegel gerade so 
hoch, daß er unter keinen Umständen (f) ins Clipping geraten kann, 
zuführt (also deren Pegel halt so weit begrenzt) - vermeidet man dann 
nicht auch jegliche Clipping-Gefahr?

Und wäre das nicht machbar, auch nachträglich noch (also bei beliebigem 
Amp) die "Clipping-Grenze" (bei gegebener/gleichbleibender 
Spannungsversorgung und somit weitgehend "konstanter" 
Versorgungsspannung) auszumessen, und mittels einer kleinen Schaltung 
(OPV) den Eingangspegel auf ungefährliche Werte, bla, bla?

Würde mich echt interessieren. Hört sich für mich iwie machbar an.

von Gerald M. (gerald_m17)


Angehängte Dateien:

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Anbei ein Ausschnitt der "Ranenote 128"
Da sieht man genau den Effekt den ich meinte. Während sich das 
Tieftonsignal sowohl optisch als auch akustisch nicht stark beim 
clipping ändert, wird das Hochtonsignal weiterhin verstärkt, deutlich 
über die normale Grenze hinaus, was den HT killt.

von LowRider (Gast)


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Gerald, Du meinst damit, daß das Hauptproblem ist, daß viele trotz 
Clippings noch weiter aufdrehen - und exakt dann "crrreishhh"-t der HT 
ab?

von Gerald M. (gerald_m17)


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Genau. Ein beginnendes Clipping ist übrigens nicht so leicht zu hören.
Die Hochtonanteile die durch das Clipping im Tieftonbereich entstehen, 
sind wie ich in obiger Rechnung gezeigt habe vernachlässigbar.

von Dr. Google (Gast)


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Analog kann man sowas im Eingangsbereich machen.

Man kann einen "Muting Transistor" verwenden, oder einen normalen 
Transistor, bei dem man Emitter und Kollektor vertauscht.

Alternativ kann man das Signal an zwei Silizium Dioden über Kondensator 
geben. Die Dioden werden hintereinandergeschaltet und in Sperrrichtung 
betrieben. Das Signal kommt zwischen die Dioden. Für das Muting werden 
dann die Dioden leitend geschalten, umgepolt.

Muting kann man in mehreren Stufen realisieren.

Oder ein Sure-DSP Platinchen, der kann das auch.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Gerald M. schrieb:
> Anbei ein Ausschnitt der "Ranenote 128"
> Da sieht man genau den Effekt den ich meinte. Während sich das
> Tieftonsignal sowohl optisch als auch akustisch nicht stark beim
> clipping ändert, wird das Hochtonsignal weiterhin verstärkt, deutlich
> über die normale Grenze hinaus, was den HT killt.

Das klingt absolut einleuchtend. Abgesehen davon, daß hier nur ein 100Hz 
Rechteck betrachtet wird. Nimm mal 1kHz (Mitteltonbereich) und schau 
dann mal auf den Hochtöner. Aber Du hast Recht: Der Hauptanteil, der den 
HT killt, wird wohl vom "weiter aufdrehen" kommen.

Gruß
Andreas

von Gerald M. (gerald_m17)


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Hi,

da die Musikleistung für eine gleich empfundene Lautstärke bei tieferen 
Frequenzen deutlich mehr Energie brauch, ist es auch absolut sinnig das 
Clipping bei tiefen Frequenzen anzunehmen. Clippt ein 1kHz Signal, Hat 
das 100Hz Signal schon bei einem Zehntel der geforderten Leistung 
geclippt.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Ok, stimmt auch wieder.

von neuer PIC Freund (Gast)


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Nicht nur die Endstufe kann clippen. Eventuell auch schon die Vorstufe. 
Worst Case kommt das geclippte Signal direkt von CD runter. Knock Out 
2000 soll auch schon einiges kaputt gemacht haben. Aber letztendlich 
willst du ja nur, dass die Treiber ganz bleiben. Insofern muss die 
gesamte Kette betrachtet werden.

Da würde ich mit dem µC über eine FFT die Signalenergie für den Treiber 
ausrechnen und dann entscheiden, ob weiter Musik oder mute. Dann noch 
schnell den Offset mit einbezogen und schon hört es sich etwas sicherer 
an.

von Peter D. (peda)


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Andreas B. schrieb:
> Aber Du hast Recht: Der Hauptanteil, der den
> HT killt, wird wohl vom "weiter aufdrehen" kommen.

Das klingt plausibel. Es liegt also nicht am Clippen, sondern am 
unvernünftig weit aufdrehen.
Insbesondere schalten sich irgendwann die Hörnerven für die hohen 
Frequenzen ab. Daher klingt alles nach einem Diskobesuch ne Weile dumpf, 
bis die Hörnerven sich wieder erholt haben (hoffentlich). Und unter 
Alkoholeinfluß ist das noch intensiver.

Seit Jahren betreibe ich am Verstärker 130W Lautsprecher mit 160/220W 
(Nenn/Musik), das funktioniert super. Laut aufdrehen sollte man mit 
Rücksicht auf die Nachbarn aber nur selten.

Es kann natürlich sein, daß man bei schwächerer Box weniger weit 
aufdreht, wenn vorher schon die Membrane des Tieftöners scheppert. 
Gesund ist das für den Tieftöner aber auch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Peter D. schrieb:
>
> Das klingt plausibel. Es liegt also nicht am Clippen, sondern am
> unvernünftig weit aufdrehen.

Ja, aber das interessante dabei ist ja, daß durch das clippen die 
Lautstärke subjektiv (da nur noch der HT Bereich lauter wird) nicht mehr 
so weit ansteigt und deshalb weiter aufgedreht wird. Das muß also nicht 
unbedingt mit den Alkoholkonsum zu tun haben.
Was Rücksicht auf die Nachbarn betrifft: Ich hatte in der Wohnung früher 
aus obigen Grund nicht so extrem laut gehört (Ich höre gerne laut 
Musik). Dann war mal Party angesagt und am nächsten Tag habe ich mich 
bei der Nachbarin (alte Dame) entschuldigt. Die Antwort war: Was? Ich 
habe nichts gehört. Und das war wirklich laut. Die Sentry II macht max. 
126dB. Das hatte wir zwar nicht ausgereizt, waren aber nahe dran. 
Ansonsten halt Altbau mit 70cm Wand im EG. ;-)
Anderer Fall (andere Wohnung): Laute Musik, dann Rufen aus den Garten 
(Vermieter). Ich mit schlechten Gewissen sofort runergedreht und gefragt 
was los sei. Antwort: Mach mal lauter, die Musik ist super.
Solche Nachbarn liebe ich. ;-)

Gruß
Andreas

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