Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welche Bauteile für 8ohm Hochpassfilter (60W)


von Kack B. (exnoob)


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Hallo!

Ich würde mir gerne einen passiven Hochpassfilter für meinen Roland Jazz 
Chorus Gitarrenverstärker bauen, um die Lautsprecher zu schützen, wenn 
ich darüber E-Bass spiele (es sind noch die originalen von 1976, die es 
so nicht mehr zu kaufen gibt).

Es ist also ein 8 Ohm Lautsprecher der von der Endstufe bis zu 60 Watt 
bekommt.
Der Rolloff soll bei ca. 70-80Hz starten und so spitz wie (passiv) 
möglich sein.

Welches Filterdesign würdet ihr mir empfehlen und vor allem welche 
Spezifikationen müssen die Bauteile haben, damit sie sicher die volle 
Leistung aushalten?
Hätte jetzt an einen LC Filter zweiter Ordnung gedacht.

Gäbe es zudem eine Möglichkeit den Schaltkreis so zu erweitern, dass man 
den HPF zu einem CrossOver umschalten kann, um die tiefen Frequenzen an 
einen Subwoofer umzuleiten statt die Energie einfach zu "verbraten"?

von Thomas R. (thomasr)


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Das Filterdesign spielt doch überhaupt keine Rolle weil du nur einen 
einzigen LS daran betreibst: keine Laufzeitdiskussion, keine 
Übernahmefrequenzen etc.

Nimm das einfachste Butterworth mit 18db/Oktave

Beitrag #7477217 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Kack B. (exnoob)


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Sollte passiv sein.

Hauptsächlich geht es mir darum, wie man erkennt, ob ein gegebenes 
Bauteil die Leistung aushält.
Z.B. werden auf Lautsprecherseiten riesige Spulen und Kondensatoren 
angeboten während 1€ Teile auf Amazon theoretisch die gleichen R/C/L 
Werte hätten.

von Michael B. (laberkopp)


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Kack B. schrieb:
> Hätte jetzt an einen LC Filter zweiter Ordnung gedacht.

Ich auch.


> Gäbe es zudem eine Möglichkeit den Schaltkreis so zu erweitern, dass man
> den HPF zu einem CrossOver umschalten kann, um die tiefen Frequenzen an
> einen Subwoofer umzuleiten statt die Energie einfach zu "verbraten"?

Nein, nur beim aktiven Filter kannst du einen Subtrahierer zum 
Eingangssignal nachschalten.

von Phasenschieber S. (Gast)


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Kack B. schrieb:
> Gäbe es zudem eine Möglichkeit den Schaltkreis so zu erweitern, dass man
> den HPF zu einem CrossOver umschalten kann, um die tiefen Frequenzen an
> einen Subwoofer umzuleiten statt die Energie einfach zu "verbraten"?

Natürlich geht das. Es gibt sowohl aktive, alsauch passive 
Crossover-Filter.

von Kack B. (exnoob)


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Ist die Frequenz die man zur Berechnung nimmt jetzt eigentlich der Punkt 
bei dem die Absenkung anfängt oder geht die schon bei höheren Frequenzen 
los?

von Heinrich K. (minrich)


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Die Übergangs- oder Grenzfrequenz ist immer der -3dB-Punkt. Das 
Übertragungsmass ist also bereits um 3dB abgesunken.
Ab da setzt sich der Frequenzgang mit der angegebenen Steilheit fort. 
Also weitere 6 oder 12 oder 18 dB Pegelverlust je Oktave.

Eine Oktave ist wiederum die halbe, oder doppelte Frequenz.

von Carypt C. (carypt)


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verstehe ich nicht, bass spielen durch einen hochpass.

um die lautsprecher zu schützen geht ja auch schon ein einfacher 
widerstand, frequenzgang bleibt weitgehend erhalten. naja und ein 
kondensator kann eben kapazitätsbedingt nur weniger bassstrom 
durchreichen, während dies die höhen weniger beeinträchtigt, aber 
generell etwas leiser. kann man ausprobieren.

welche auswirkung aber lautsprechertrafo, lautsprecherspule in 
verbindung mit dem kondensator haben könnten, schwingkreis, phasenlage 
... etc , isch weiß net.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Carypt C. schrieb:
> verstehe ich nicht, bass spielen durch einen hochpass.
Na, er will die Nachbarn schonen damit der Boden nicht zu stark bebt:-)

Das mit dem Hochpass und den angegebenen Freq. passt schon zu diversen 
Empfehlungen für den Bass.
- 
https://www.bonedo.de/artikel/alles-ueber-bass-equalizer/#bass-equalizer-verstehen-kuhschwanz-regal-glocke-wie-bitte
- 
https://www.bonedo.de/artikel/soundeinstellungen-fuer-e-bass-und-was-sie-bewirken/#h-basse-mitten-hohen-was-ist-wichtig-fur-einen-guten-basssound
- 
https://www.bonedo.de/artikel/soundeinstellungen-fuer-e-bass-und-was-sie-bewirken/

Zitat: "Bestimmte Frequenzen benötigt man nicht zwingend, um den Bass 
hörbar zu machen, und das sind vor allem – Überraschung – tiefe 
Frequenzen unterhalb von ca. 60 Hz."

Zitat: "...Wenn wir beim E-Bass vom Bereich der Mitten sprechen, so ist 
dies ein sehr breit interpretierbarer Frequenzbereich zwischen 100 und 
4000 Hz..."

Und gerade mit dem sich nur noch gelegentlich ändernden Gleichstrom (< 
60Hz) kann man Lautsprecher spulen schön ausglühen.

Ob man da allerdings wirklich eine "möglichst steile Filterkurve" 
benötigt? Und eine weitere Frage wäre, inwieweit bei dem Amp sowas schon 
eingebaut ist, eventuell um einen möglichen DC-Offset zu unterdrücken?

von Kack B. (exnoob)


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Carypt C. schrieb:
> welche auswirkung aber lautsprechertrafo, lautsprecherspule in
> verbindung mit dem kondensator haben könnten, schwingkreis, phasenlage
> ... etc , isch weiß net.

Das ist das einzige wo ich ein bisschen Bedenken habe.
Könnten ungewollten Wechselwirkungen ggf. Schäden verursachen?

Ich hab mal den Schaltplan des Verstärkers angehängt.
Ist Solid State, sprich kein Lautsprechertrafo und auch keine 
Stromrückkopplung.

Apropos, wäre der LineOut dann eigentlich auch von dem Hochpass 
betroffen?

Edit: Bessere Quali https://i.imgur.com/6SMnkND.jpg

: Bearbeitet durch User
von Kack B. (exnoob)


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Irgend W. schrieb:
> Ob man da allerdings wirklich eine "möglichst steile Filterkurve"
> benötigt? Und eine weitere Frage wäre, inwieweit bei dem Amp sowas schon
> eingebaut ist, eventuell um einen möglichen DC-Offset zu unterdrücken?

Mehr 12dB geht ja wohl eh nicht.
Der Amp ist von 1976 und ich habe bereits Tests gemacht, die gezeigt 
haben, dass wirlich alles ungefiltert durch kommt. Also vielleicht nicht 
direkt Gleichspannung, aber die 42 Hz von der tiefen E Saite sind 
definitiv da.

von Carypt C. (carypt)


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blindleistung mal berechnen, bloß wie.  ich denke daß eine 
reihenschaltung von 2 Ohm, dem lautsprecher und einem kondensator von ca 
1000µF erstmal keine schäden verursachen werden, zum versuchen, den 
kondensatorwert kann man ja noch ändern. ich sage auch mal daß ein 
kondensator auf jeden fall auch die brillianz der höhen etwas auswäscht.

von Rainer W. (rawi)


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Heinrich K. schrieb:
> Ab da setzt sich der Frequenzgang mit der angegebenen Steilheit fort.

Nein, die Filterkurve nach dem 3dB-Punkt gehört, genau wie der Bereich 
davor, zum Übergangsbereich. Die angegebene Steilheit beschreibt die 
asymptotische Steigung und wird theoretisch erst im Unendlichen 
erreicht.

von Thomas R. (thomasr)


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Der Roland ist ja nun nicht gleichstromgekoppelt und hat eine untere 
Grenzfrequenz "eingebaut". Allerdings der Schaltung nach schon recht 
tief. Das ähnelt im Aufbau einem HiFi Verstärker. Und für 1979 recht 
modern.

Aber warum schaltest du zwischen Bass und AMP nicht einfach eine aktive 
Weiche die das dann sogar einstellbar regelt? Und DIESE kann dann auch 
den Sub Bass "umleiten" auf den Subwoofer.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Kack B. schrieb:
> Es ist also ein 8 Ohm Lautsprecher der von der Endstufe bis zu 60 Watt
> bekommt.

Dann schraub ihn doch einfach mal auf, was auf dem Lautsprecher steht.
Wenn Verstärker und Lautsprecher zusammen gehören, dann hat schon der 
Hersteller darauf geachtet, daß der Lautsprecher mehr verträgt, als der 
Verstärker liefern kann. Z.B. für einen 60W Verstärker ein >80W Chassis.
Typisch wird sogar damit gerechnet, daß ein Giterrenverstärker in die 
Begrenzung geht, d.h. die Lautsprecher sind dafür ausgelegt.

von Thomas R. (thomasr)


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Vielleicht auch mit einem parametrischen Equalizer am Eingang versuchen? 
Hier ein Angebot von Thomann für € 38. Da lohnt kaum das basteln.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Kack B. schrieb:
> Der Amp ist von 1976 und ich habe bereits Tests gemacht, die gezeigt
> haben, dass wirlich alles ungefiltert durch kommt. Also vielleicht nicht
> direkt Gleichspannung, aber die 42 Hz von der tiefen E Saite sind
> definitiv da.
Wenn Du eh nicht alles hören willst, dann zieh die Saiten doch einfach 
ab. Ist doch viel einfacher!
Versteh nicht das manche Leute von ihren Instrumenten nur die Hälfte 
hören wollen.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Kack B. schrieb:
> Der Rolloff soll bei ca. 70-80Hz starten

Schalte doch Versuchsweise mal einen 220uF Elko in Serie zum 8 Ohm 
Lautsprecher (90Hz), nur um erst mal zu gucken wie sich das anhört. 🔊

von Heinrich K. (minrich)


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Rainer W. schrieb:
> Nein, die Filterkurve nach dem 3dB-Punkt gehört, genau wie der Bereich
> davor, zum Übergangsbereich. Die angegebene Steilheit beschreibt die
> asymptotische Steigung und wird theoretisch erst im Unendlichen
> erreicht.

Jaja, "theoretisch...im Unendlichen..".

Praktisch wird aber oft ein geknickt verlaufender Frequenzgang 
hingemalt, -3dB-Punkt, fallende Gerade, fertig.
Sogar bei teueren, volldigitalen PA-Geräten (Audioprozessor) auf dem 
Display.

Der TO will allerdings ein kommerzielles Gerät verschlimmbessern, das 
seit 1976 durchgehalten hat. Sommer, Winter, Livebühne, rauhe 
Transportbedingungen, lange Betriebspausen, klimatische Einflüsse, 
Keller, Dachboden, Party.
Jetzt wirds halt kaputtrepariert, von einem, der milliamperetaugliche 
Drosseln für auch in Frage kommend hält.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Der Roland JC ist nicht nur für Gitarre, sondern auch ein sehr beliebter 
Keyboard Amp (gewesen).
Ich behaupte mal, das es nicht möglich ist, mit einem E-Bass die 
Lautsprecher zu beschädigen. Das ist alles sehr robust. Es reicht 
vermutlich, an der Klangregelung den Bass etwas runterzudrehen, oder 
eben mit dem Steg-Pickup zu spielen.

von Kack B. (exnoob)


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Alles klar, dann lass ich die Friemelei sein.
Dass er auch für Keyboard gedacht ist war mir bewusst, nur hat ein 
E-Bass ja schon nen deutlich spitzeren Peak beim feste Anspielen.

: Bearbeitet durch User
von Enrico E. (pussy_brauser)


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Kack B. schrieb:
> Alles klar, dann lass ich die Friemelei sein.

Oder mit einem einfachen RC-Glied die gröbsten Bässe abfangen.

Mit dem 82R hast du von Null Hz bis 90Hz eine relativ gleichmäßige 
Dämpfung von rund -10dB und ab 90Hz aufwärts bleibt der Frequenzgang mit 
den gewohnten 0dB linear.

Falsches Bild, hier nochmal das richtige Bild.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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kkeine ahnung, aber ein bass hat höheren pegel ab instrument.
gitarrenverstärker hat straff aufgehängte lautsprecher, beim 
keyboardverstärker weiß ich nicht, da kann auch gut bums drin sein.
es gibt natürlich auch das anstoßen der membranspule am magneten, aber 
das hört man ja, oder es wird zu warm.

die parallel-schaltung von widerstand und kondensator bringt die phasen 
doch völlig durcheinander, da würde ich lieber die bässe durch nur einen 
kondensator drücken, bei zwei unterschiedlichen laufen die phasen auch 
schon wieder auseinander.

es stellt sich mir die frage, ob man von plus kommend erst durch den 
lautsprecher oder erst durch den kondensator reiht. ersteres würde ich 
sagen.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Carypt C. schrieb:
> die parallel-schaltung von widerstand und kondensator bringt die phasen
> doch völlig durcheinander.

Ja, aber die erste Phasenverschiebung passiert bei 8,8Hz. Die hört man 
sowieso nicht.

Carypt C. schrieb:
> da würde ich lieber die bässe durch nur einen kondensator drücken, bei
> zwei unterschiedlichen laufen die phasen auch schon wieder auseinander.

Bei zwei unterschiedlichen Kondensatoren in Serie ist überwiegend nur 
der kleinere Kondensator maßgeblich.

Carypt C. schrieb:
> Es stellt sich mir die Frage, ob man von Plus kommend erst durch den
> Lautsprecher, oder erst durch den Kondensator reihert. Ersteres würde ich
> sagen.

Da es sich um eine Serienschaltung handelt, ist das egal. Aus 
kosmetischen Gründen würde ich letzteres vorziehen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Kack B. schrieb:
> nur hat ein
> E-Bass ja schon nen deutlich spitzeren Peak beim feste Anspielen.

Naja, schau dir mal ein Fender Rhodes Piano auf dem Oszi an. Da sind 
heftige Peaks drauf. Und auch bei anderen E-Pianos ist das so.

von Carypt C. (carypt)


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da ich mir jetzt den schaltplan angesehen habe, interpretiere ich, daß 
es ein klasse-ab-verstärker ist, dh der lautsprecher wird mal in +43V -> 
gnd und die andere halbwelle in -43V -> gnd angesteuert, 
wechselspannung. das ist schlecht für einen elektrolyt-kondensator. ich 
würde dann nur einen für wechselstrom ausgerichteten metallpapier- oder 
kunststofffolien- kondensator , evtl motorkondensator ausprobieren. es 
würde aber ansonsten nur der kondensator kaputt geggangen sein.

danke enrico

von Rainer D. (rainer4x4)


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Hier gibt es ja so richtiges Expertenwissen.
Der TS möchte von einer Bassgitarre nur die hohen Töne übertragen 
wissen, bei einem anderen ist es von Bedeutung ob in der Reihenschaltung 
erst das eine und dann das andere Bauteil durchströmt wird, für den 
nächsten ist Wechselspannung für Elkos schlecht ....
Carypt C. schrieb:
> wechselspannung. das ist schlecht für einen elektrolyt-kondensator.
So?
https://www.gersbach-sound-technik.de/p/audyn-cap-tonfrequenz-elko-rau-1-5-bis-1200-f
https://www.visaton.de/de/produkte/zubehoer/frequenzweichenbauteile/elko-rau

von Phasenschieber S. (Gast)


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Carypt C. schrieb:
> das ist schlecht für einen elektrolyt-kondensator.

In NF-Filtern verwendet man keine Elkos, ganz egal wie die Endstufe 
beschaltet ist!

von Brüno (dominic_m833)


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Enrico E. schrieb:
> Mit dem 82R hast du von Null Hz bis 90Hz eine relativ gleichmäßige
> Dämpfung von rund -10dB und ab 90Hz aufwärts bleibt der Frequenzgang mit
> den gewohnten 0dB linear.

Das würde nur funktionieren, wenn der Lautsprecher einer lineare 
Impedanz hätte. Mit der Impedanzüberhöhung auf der Resonanzfrequenz gibt 
das im Frequenzgang munteres rauf und runter, fern ab von dem was man 
erwarten würde.

Richtig macht man das, indem man sich die TSPs vom Chassis aus dem evtl 
vorhandenen Datenblatt holt (oder selbst misst) und mit entsprechender 
Software (Boxsim, VituixCAD oä) einen Filter mühsam entwickelt und für 
teuer Geld aufbaut - oder man macht es einfach aktiv vorm Amp.

von Kack B. (exnoob)


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Stimmt es denn jetzt eigentlich, dass der Verstärker (anhand des 
Schaltplans) komplett alle Frequenzen durchlässt oder werden wenigstens 
die allergröbsten Tiefen gefiltert?

Ich hab mal vorsichtig mit meinem E-Bass rumgetestet und es hat nichts 
verzerrt, selbst bei einer Lautstärke die im Zimmer schon in den Ohren 
wehtut.

Können die Lautsprecher trotzdem beschädigt werden selbst wenn keine 
Verzerrung zu hören ist?

von Rainer D. (rainer4x4)


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Kack B. schrieb:
> Stimmt es denn jetzt eigentlich, dass der Verstärker (anhand des
> Schaltplans) komplett alle Frequenzen durchlässt oder werden wenigstens
> die allergröbsten Tiefen gefiltert?
Es ist doch oben alles x Mal gesagt. Wie oft sollen die Leute Dir das 
noch vorbeten?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Kack B. schrieb:
> Ist Solid State, ..... und auch keine
> Stromrückkopplung.

Der Verstärker funktioniert nur deswegen, weil er eine Gegenkopplung 
eingebaut hat.


Kack B. schrieb:
> Stimmt es denn jetzt eigentlich, dass der Verstärker (anhand des
> Schaltplans) komplett alle Frequenzen durchlässt oder werden wenigstens
> die allergröbsten Tiefen gefiltert?

Der Verstärker kann Gleichspannungen nicht übertragen. C26 bestimmt 
zusammen mit dem zugehörigen Spannungsteiler die untere Grenzfrequenz 
der einen Endstufe. Verkeinert man diesen, steigt die untere 
Grenzfrequenz. So oder anders bildet die Endstufe einen Hochpass.

mfg

von Carypt C. (carypt)


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ein beständiger gleichstrom würde die spule aufheizen (zb 
durchgegangener transistor), dann schmilzt die spulendrahtisolierung, 
deswegen entfernt man den dc-anteil aus signalen. ein kondensator sitzt 
nach der klangregelung im verstärker, der läßt auch keinen gleichstrom 
durch.
oder aber einfach zuviel leistung, überhitzte spule, heute achtet man 
vermehrt auf die wärmeabfuhr, belüftung der spule, aber baut auch gern 
mal auto-subwoofer in verstärker ein.
wenn man vor überlastung des verstärkers und der lautsprecher schützen 
will kann man einfach einen leistungs-widerstand (der wird warm)( zb 2 
Ohm) in die lautsprecherleitung legen und schon kann nicht mehr soviel 
leistung übertragen werden, oder einen längere laustsprecherleitung(mehr 
widerstand).
die widerstandskurve eines lautsprechers : 
https://www.radiomuseum.org/forum/die_frequenzabhaengigkeit_der_lautsprecherimpedanz_1.html?language_id=1

aber ich denke der roland ist solide gebaut, der wird so schnell nicht 
kaputt gehen (obwohl, die netzspannung ist von 220V auf 230V gestiegen, 
soll bis 240V), dir geht es aber ja um den klang.

bei den eingängen sieht man den low-eingang, der wird über eine 
parallelschaltung von widerstand und kondensator an den high-eingang 
weitergeleitet. ich würde sagen das trägt dem höheren pegel eines basses 
rechnung , stimmt das ?


(stimmt, in lautsprechern werden bipolare elektrolytkondensatoren 
verbaut, danke)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Carypt C. schrieb:
> (obwohl, die netzspannung ist von 220V auf 230V gestiegen,
> soll bis 240V)

Schon der '79er JC wurde mit einer Spannungswahl bis 240V ausgestattet, 
sollte ja auch im Königreich spielen.

von Peter D. (peda)


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Phasenschieber S. schrieb:
> In NF-Filtern verwendet man keine Elkos, ganz egal wie die Endstufe
> beschaltet ist!

Na dann schraub einfach mal Deine 3-Wege Box auf, da sind in der 
Frequenzweiche Elkos verbaut.

https://www.conrad.de/de/p/visaton-hw-3-120-ng-4-ohm-3-wege-frequenzweiche-4-300282.html

https://www.hifibau.de/1534/ausverkauft-3-wege-frequenzweiche-fw-3/8-grenzfreq.-500/3000hz

von Phasenschieber S. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Na dann schraub einfach mal Deine 3-Wege Box auf, da sind in der
> Frequenzweiche Elkos verbaut.

Ja, aber Bipolare.
Das ist ein ganz großer Unterschied und wenn du mich schon zitierst, 
dann solltest du auch den Zusammenhang meiner Aussage mitzitieren, denn 
nur so ist ersichtlich was gemeint ist.

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