Wie viel DC-Spannung am Lautsprecher-Ausgang?

ganz grob gelten <10mV als sehr gut, <20mV ist gut, ab 50mV sollen die Verzerrungen "mit bloßem Ohr" hörbar werden.

ich habe gerade mal bei meiner Yamaha MX-A5000 nach gemessen und bei gemuteter Vorstufe liegen die Ausgänge alle unter 1mV (die meisten im niedrigen Null-Komma Bereich, so 0,3 bis 0,4mV).
gemessen mit einem Voltcraft M-4650B (für Conrad umgelelabeltes Metex).

auf jeden Fall "zappelt" die Anzeige mit offenen Strippen um viel höhere Werte als wenn ich die Messspitzen an die die Anschlüsse halte

ganz grob gelten <10mV als sehr gut, <20mV ist gut, ab 50mV sollen die Verzerrungen "mit bloßem Ohr" hörbar werden.

Es gibt leider einige Geräte die das nicht treffen, verzerren wird da aber noch nichts. 50mV Offset bedeuten ~600µW (!!!) an 4Ohm, das ist praktisch nichts.

ganz grob gelten <10mV als sehr gut, <20mV ist gut, ab 50mV sollen die Verzerrungen "mit bloßem Ohr" hörbar werden.

Na dann sind ja die 4 / 14 mV voll im grünen Bereich...
So ein 15 Jahre alter Yamaha RX-E400 (Pianocraft-Midi-Receiver) ist ja an sich schon ein sehr ordentlich verarbeiteter Amp...

ich habe gerade mal bei meiner Yamaha MX-A5000 nach gemessen und bei gemuteter Vorstufe liegen die Ausgänge alle unter 1mV (die meisten im niedrigen Null-Komma Bereich, so 0,3 bis 0,4mV).

Das ist ja auch schon ein HighEnd-Gerät...

Voltcraft M-4650B

Hab ein einfaches Voltcraft VC170 von Conrad für ca. 35€. Das tut mir sehr gut für alles was ich so brauche.
Von Netzstrom bis Microampere ist das eigentlich relativ genau...

50mV Offset bedeuten ~600µW (!!!) an 4Ohm, das ist praktisch nichts.

Stimmt, aber z.B. mit nem Kopfhörer "hört" man (zum Vergleich) bei 50mV Musik-Spannung schon leise was...


Wodurch entsteht diese DC-Spannung denn? Hat das was mit Brücken-Endstufen zu tun? Kann die sich bei alten Geräten erhöhen?

AlexG1990 (Beitrag #4) schrieb:

Wodurch entsteht diese DC-Spannung denn? Hat das was mit Brücken-Endstufen zu tun?

nicht direkt, alle "normalen" Endstufen arbeiten im Gegentakt Verfahren, man hat einen Zweig für den positiven und einen für den negativen Bereich. Sind die nicht 100% exakt aufeinander abgestimmt, dann kommt es eben zu einem DC-Offset.

Kann die sich bei alten Geräten erhöhen?

ja natürlich, das hängt ja auch mit Bauteile Toleranzen zusammen und die ändern sich im Laufe der Zeit.
bei den meisten Endstufen kann man den Ruhestrom einstellen und in diesem Zusammenhang bei vielen auch den DC Offset.

"normalen" Endstufen

Damit meinst du Class-AB? Also normale HiFi-Verstärker, Autoradios, etc...
Class-D betrifft das nicht?
Betrifft das auch kleine TDA-ICs in einfachen Radios/Ghettoblastern (auch Class-AB)?

Gegentakt

Also positive und negative Halbwelle von je einem Transistor...?

Bauteile Toleranzen zusammen und die ändern sich im Laufe der Zeit

Naja, mein Yamaha hat ja nen Ringkerntraffo mit mehreren Anzapfungen. Die Spannungen können sich ja eigentlich gar nicht ändern. Werden die Endstufen nicht "direkt" daran betrieben, oder ist da noch was dazwischen?

Wenn bei nem sehr alten Amp was merklich "daneben" ist würde man das ja als Knacken hören, wenn man den Lautsprecher bei eingeschaltetem Amp anschließt.

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Hab nochmal gemessen ohne angeschlossenen Lautsprecher: Immernoch bei 4 / 14 mV - also OK.

Nebenbei auch mal gecheckt dass die Impedanz auch bei 0 ist: 100Hz-Sinus drauf und leise aufgedreht. Mit Lautsprecher (6 Ohm) 247mV, ohne Lautsprecher 244mV - also "quasi komplett Null" - passt!

Ganz einfach ausgedrückt:

Klasse B -> Kein (kaum) Ruhestrom in der Endstufe, hohe Übernahmeverzerrungen
Klasse AB -> Ein bisschen Ruhestrom um diese Verzerrungen zu kompensieren
Klasse A -> Der Ruhestrom ist höher als der Laststrom (also der Strom durch den Lautsprecher)
Klasse D -> Die Endstufe "kennt" nur an oder aus, das führt zu einer geringen Leistungsaufnahme. Das Signal wird durch einen Tiefpass wiederhergestellt, gute Geräte sind auf dem selben Niveau wie AB oder A Endstufen

Class-D betrifft das nicht?

Kommt aufs Konzept an, normalerweise aber ist das "Problem" das gleiche.

Naja, mein Yamaha hat ja nen Ringkerntraffo mit mehreren Anzapfungen. Die Spannungen können sich ja eigentlich gar nicht ändern. Werden die Endstufen nicht "direkt" daran betrieben, oder ist da noch was dazwischen?

Alle (vernünftigen) Endstufen sind so gebaut das der Offset am Ausgang unabhängig von der "Gleichheit" der Versorgungsspannung ist, auch Störungen von der Versorgung werden unterdrückt. Wenn die Positive Versorgung z.B. 40V beträgt und die Negative -50V bleibt der Offset trotzdem um die 0V weil das Eingangssignal normalerweise auf Masse bezogen wird. Der Unterschied entsteht dadurch dass die Bauteile, vorallem Transistoren im Differenzverstärker, recht hohe Toleranzen haben. Früher hat man das mit einem Poti im Werk abgleichen müssen, mittlerweile gibt es Schaltungen die sich selbst stabil halten.

Bei ganz alten und/oder eher billigen Verstärkern kann aber auch ein Elko im Ausgang liegen, dann ist keine Gleichspannung meßbar.

Okay...

Irgendwas "dazwischen" ist bei dem Yamaha auch: Die Gleichstrom-Ohm-Messung mit dem Multimeter (ohne angeschlossene LS, Verstärker an, Lautstärke Null) ergibt irgendwas zwischen 6-7 Ohm. Die reale Ausgangsimpedanz (gemessen bei 100Hz) ist aber quasi "perfekt Null".
Könnte sein dass das die Induktivitäten sind, die da noch auf der Platine dawischen sind...

Nebenbei auch mal gecheckt dass die Impedanz auch bei 0 ist: 100Hz-Sinus drauf und leise aufgedreht. Mit Lautsprecher (6 Ohm) 247mV, ohne Lautsprecher 244mV - also "quasi komplett Null" - passt!

...muss natürlich umgekehrt sein. Also bei den gemessenen 100Hz quasi kein Abfall (die 3mV sind wohl die Leiterbahnen.

Auch interessant, dass die "Nenn"-Impedanz von Lautsprechern (meist 1kHz) fast immer ziemlich nahe am Gleichstrom-Widerstand liegt (bei den NX-E400 6 Ohm - DC R=5,9 Ohm gemessen). Bei vielen anderen Speakern (4 Ohm / 8 Ohm) war's auch so...

bei 1kHz ist man weit genug von der Resonanz des Chassis und dem induktiven Teil weg, da dominiert dann der ohmsche Anteil.

Bei mir sind an einem Verstärkerausgang satte 0,026 V Gleichspannung. Der Tieftöner der Box an dem Ausgang hat 4 Ohm. Es werden also ständig 0,000169 W verbraten.

Was verträgt denn ein alter Hifi - Tieftöner, vor dem kein Hochpass liegt, wenn eine Gleichspannung angelegt wird? Die Box ist angegeben mit 100 W Sinus - Belastbarkeit.

Vertragen tut er schon mehrere Watt, bei Gleichstrom fällt die Kühlung weg. Zudem verschlechtert sich der Klang, weil ja der Lautsprecher aus der Mittenlage gezogen wird (aber nicht wegen paar mW, dazu brauchts schon mehr)

wenn ich einen 1kHz Sinus per REW ausgebe und am AVR -80dB einstelle, dann ist der deutlich zu hören, direkt an den LS "nervig" am anderen Ende des 7m Raumes nur noch "leicht".
das bedeutet doch auch, dass die Membran des Mitteltöners aus der "Neutral-Lage" ausgelenkt wird, ansonsten würde man ja keinen Ton hören.

gemessen habe ich an den LS Klemmen ziemlich genau 2mVeff!
ok, ich weiß nicht wie genau mein uralt Conrad Metex Klone bei 1kHz arbeitet und habe daher mit demselben Pegel auch noch bei 50Hz gemessen (die kann ich dann nicht mehr hören...) und da werden 3,6mV angezeigt, 3,6mVeff -> +/-5Vss.

man verschätzt sich sehr schnell was für geringe Spannungen für einen hörbaren Pegel ausreichen!

Mit einer 1,5V Batterie kann man abschätzen wie weit sich Membran bewegt (was dann einer Leistung von 0,8 (bei 3 Ohm) bzw. 0,3W (bei 8 Ohm) entspricht.
Halbe Spannung bewirkt dann halben Strom, viertel Leistung und halbe Auslenkung

man verschätzt sich sehr schnell was für geringe Spannungen für einen hörbaren Pegel ausreichen!

Jap! Das ist allerdings richtig. Die Lautstärke-"Skala" ist ja STARK logarithmisch...

Ich benutze für Frequenz-Tests aller Art immer die App "ToneGen" auf einem alten Samsung Galaxy S1 (mit Wolfson-Sondchip bei exakt 1,2V RMS an der Klinke). Damit gebe ich auch immer meine "Test-Sinus'se" auf die Anlage usw. (aufpassen - damit kann man sich den Handy-Speaker "grillen", und nicht nur den!)

Ich höre unterwegs immer mit meinen geliebten alten Sony-EarBuds.
Habe mal mit 100Hz-Sinus in der Test-App und Multimeter den KH-Amp so ausgesteuert, dass 50mV (deine genannte "Obergrenze" für DC-Offset) rauskommen.
Dann Musik angemacht und die Sony-Buds rein: Das sind 16-Öhmer, der Ausgang hat auch ~16 Ohm, entspricht von der abgegebenen Leistung her dann ca. 8-Ohm-Lautsprechern am 0-Ohm-Ausgang...
Das ist auf den Buds (Kopfhörer) dann schon "gemäßigte normale Lautstärke" (haben aber auch 108dB Wirkungsgrad)!

Klar wäre eine solche Spannung bei Musik-Sinus dann auch am Laustprecher schon "leicht hörbar" (die genannten 25mV wären dann nochmal ~6dB weniger).
Aber da das bei Lautsprecher-Boxen (!), die ja für eine Leistung im ~100W-Bereich ausgelegt sind, immernoch ein "belangloser Tropfen auf den heißen Stein" ist, und DC sowieso nicht hörbar ist, würde ich das (nach meinem Test) auch noch nicht als Kritisch ansehen...

Du kannst ja mal bei eingeschaltetem Amp (Lautstärke Null) die Box an- und abklemmen, und hören wie laut das "knackt". Ist bestimmt nur ein "ganz leichtes" krackeln wenn du an die Klemme gehst. Glaube kaum, dass du mit dem Finger an der Bass-Membran überhaupt schon viel davon spürst...

Aber klar, beim Musikhören bei gemäßigter Zimmerlautstärke gehen da kaum mehr als 1W über die Boxen!
Wenn ich mein altes 70er-Jahre ITT-Radio mit 2W-Verstärker an ne Box anklemme, dann "geht da schon ordentlich was" (auch schon mit dem internen Speaker)!
Ein typisches Autoradio geht da dann auch "nur" noch "doppelt so laut", und da sind wir dann schon im Leistungsbereich kleiner HiFi-Amps!

(Was ich mich noch nicht getraut habe, mal bei 50Hz und 1,2V mit der Zunge an die Klinke zu gehen... - ganz zu schweigen von den LS-Ausgängen am Amp... )

Tja, 10-fache (!) Leistung ist "nur" doppelt so laut!
Zwischen einem einfachen Radio-Blaster und dem unteren PA-Beschallungsbereich liegen auch "nur" 2 10er-Potenzen!

Würde die Leistungsbereiche mal grob so einteilen:
- ~10-100mW: Kopfhörer
- ~1-10W: Radios, Blaster, mobile (Bt-)Lautsprecher
- ~10-100W: Auto und Heim-HiFi
- ~100-1000W: normales PA
- ~1-10kW (...und mehr!): Großveranstaltung/OpenAir

weiß nicht wie genau mein uralt Conrad Metex Klone bei 1kHz arbeitet

Habs mal mit meinem Voltcraft VC170 getestet (auch per App am Smartphone - der Ausgang ist gemessenermaßen 100% linear von 10-20000Hz):
- 10 Hz: 0,586V
- 25 Hz: 1,191V
- 50 Hz: 1,199V
- 100 Hz: 1,200V
- 200 Hz: 1,200V
- 500 Hz: 1,197V
- 1 kHz: 1,185V
- 2 kHz: 1,145V
- 5 kHz: 0,948V
- 10 kHz: 0,649V
- 15 kHz: 0,466V
- 20 kHz: 0,353V

...also von 50-200Hz misst er optimal. Und über 1kHz sollte man damit nicht gehen...
Die REALTIVEN Spannungen (z.B. die hälfte bei -6dB) stimmen aber auch bei "inkompatiblen" Frequenzen! (Bei geclippten Sinus-Signalen geht er dann unkontrolliert "noch ein bischen höher")
Das kann bei anderen Multimetern alles natürlich wieder ganz anders aussehen - nur bei echten "True-RMS" sollte es dann egal sein...

Mein VC170 kann auch Frequenzen messen (und das "bis auf's Hertz" SEHR genau). Kann in der App einstellen was ich will, im Multimeter-Display steht immer exakt das gleiche.
Da könnte man theoretisch aus der Messreihe oben eine Ausgleichskurve erstellen, und dann aus gemessener Frequenz und Spannung den korrekten Wert auch bei hohen Frequenzen berechnen (aber im Normalfall brauche ich das ja nicht).

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Nebenei:
Interessant was da schon "raus kommt", wenn ich ne normale Lautsprecherbox direkt an die Klinke von besagtem Galaxy S1 (~16 Ohm Impedanz-Ausgang, 1,2V RMS) hänge. Zum "gemächlichen hören am Schreibtisch" reicht das sogar schon (auch wenn wegen den 16 Ohm am Ausgang natürlich merklich Bass fehlt)!
Wenn ich eins hätte, würde ich das gleich gerne nochmal mit dem HTC One M8 oder so ausprobieren, was 1,6V Ausgangsspannung bei "nahe 0 Ohm" an der Klinke bringen soll. Da sollte "direkt" sogar noch etwas mehr gehen...
Auf jedenfall beachtlich, was an niederohmigen KH-Ausgängen schon so "raus kommt".

Und was hat das alles mit dem DC-Offset zu tun?

Dass geringe Leistungen ausreichen, ist ziemlich banal.
Wenn ein LS zB 90dB/W/m hat, so bekommt man banalerweise mit 1mW immer noch 60 dB und mit 1 µW 30dB.

Wenn nun das Chassis einen DC-Offset von 0,1W hat, ändert das gar nichts. Zum Problem wird der Offset, sobald er die Schwingspule erwärmt oder es zu einer nennenswerten Asymmetrie bei der Bewegung der Schwingspule im Magnetfeld führt.

Und was hat das alles mit dem DC-Offset zu tun?

In dem Fall jetzt mal nix...

Wenn nun das Chassis einen DC-Offset von 0,1W hat, ändert das gar nichts. Zum Problem wird der Offset, sobald er die Schwingspule erwärmt oder es zu einer nennenswerten Asymmetrie bei der Bewegung der Schwingspule im Magnetfeld führt.

Kann man das irgendwie "kurz ausprobieren", wie sich ein DC-Offset KLANGLICH auswirkt?

Am PC im Wave-Editor einen Offset unter einer Musik-Datei erzeugen dürfte nicht funktionieren, weil entweder bereits die Soundkarte, oder dann die Entkopplung am Cinch-Eingang vom Amp die DC "rausschmeißt"...

Habe gerade mal ne AA-Batterie an den Cinch-Eingang gehalten: Es "knackt", aber die Membran schwingt sofort wieder auf Null - also die Eingänge sind schon entkoppelt...

An der Soundkarte geht's auch nicht (sehr langsames Rechtecksignal). Spannung schießt kurz hoch und fällt sofort wieder ab...

Soll ja eigentlich auch so sein! (Nen Sinus ab ~5Hz geht aber in beiden Fällen durch...)

der Punkt ist doch nicht der LS, das ist nur so ein "Nebenkriegsschauplatz" der hier eingeführt und weiter diskutiert wurde, warum auch immer...

der eigentliche Punkt ist: eine "ideale" Endstufe hat einen DC Offset von 0V
und die Frage ist: was "stimmt damit nicht" wenn der Offset höher liegt? Stimmt der Ruhestrom? Und vor allem: arbeitet die Endstufe im optimalen Bereich, in dem der Klirrfaktor noch OK ist?

das ist so ein bisschen wie Fieber messen. Geht halt sehr schnell und einfach, bietet aber keine wirklich aussagekräftige Diagnose. Du kannst ein gebrochenes Bein haben und trotzdem kein Fieber oder leicht erhöhte Temperatur weil dein Körper gerade im Grippe Abwehrmodus aber eigentlich alles im grünen Bereich ist. Wenn das aber über 38° (50mV ) sind, dann sollte man mal gucken.

Wenn das aber über 38° (50mV ) sind, dann sollte man mal gucken.

Jop. Das war die Eingangsfrage, und die war ja auch nach den ersten 2 Posts schon geklärt...

Wenn ich 1,5V DC anlege, dann schwingt die Membran nicht zurück, sondern bleibt ausgelenkt stehen.

Was man hören wird? Vermutlich auch bei 1,5V DC noch nichts, solange man nicht mit der Musik so große Auslenkungen erzeugt, dass die Spule den linearen Magnetbereich verläßt, was eben beim Offset auf der einer Seite schneller passiert. Messen wird man wohl schon früher können, dass der Klirr ansteigt.
Einen Offset bekommt man im übrigen auch, wenn man einen Tieftöner mit schwerer Membran und weicher Aufhängung (die bewegte Masse kann bis zu 0,5 kg betragen, zB bei ALU-18"er) so stellt oder hängt, dass die Membran nach oben oder unten zeigt.

Aber aus Sicht des Lautsprechers ist die Offsetsache nicht sonderlich interessant, solange sie sich in Grenzen hält.

Wenn ich 1,5V DC anlege, dann schwingt die Membran nicht zurück, sondern bleibt ausgelenkt stehen.

Auch wirklich am Cinch-Eingang vom Verstärker? Bei meinem Yammi lenkt die Membran aus, und schwingt dann "weich" wieder in Nullstellung. Ist also ein Elko im Eingang...

Nein nicht am Cinch-Eingang des Verstärkers. Der sollte besser keinen DC durchlassen (auch wenn es seit längerem DC-gekoppelte Verstärker gibt - ideal zum Lautsprecher ruinieren, wenn wirklich DC von einem Quellgerät her kommt), ist eine sinnlose Aktion.

Okay, direkt an der Box bleibt die Membran natürlich immer stehen, klar...
Wollte es nur kurz probieren, ob der Amp DC durchlässt - tut er ja auch nicht (schadet ja nix wenn man da mal ne Sekunde 1,5V DC draufgibt - ist ja eh min. für bis zu 3V Spitzenspannung ausgelegt)...

Einen Offset bekommt man im übrigen auch, wenn man einen Tieftöner mit schwerer Membran und weicher Aufhängung (die bewegte Masse kann bis zu 0,5 kg betragen, zB bei ALU-18"er) so stellt oder hängt, dass die Membran nach oben oder unten zeigt.

Ja, du meinst durch das Eigengewicht bei weicher Aufhängung...

Ja. Von JBL soll es in Tanzsälen gerne verwendete Boxen gegeben haben, die am Plafond aufgehängt wurden, und wo im Laufe der Zeit die Membran richtig abgesackt ist ......... (finde aber sicher den Bericht nicht mehr)......
Straff eingespannten LS macht das nichts, es gibt ja auch Subwoofer, die nach unten strahlen.....

Mickey_Mouse (Beitrag #2) schrieb:

ganz grob gelten <10mV als sehr gut, <20mV ist gut, ab 50mV sollen die Verzerrungen "mit bloßem Ohr" hörbar werden.

Alter Thread, gleiches Thema. Meine TAG McLaren Endstufen, die frisch aus dem Service kamen, haben auf allen 10 Modules nahezu 0mV am Ausgang, was scheinbar perfekt ist. Meine alte Rotel RB-990BX hat linke -5mV und rechts +50mV, wird außerdem in Ruhe bereits recht warm. Muss hier nachjustiert werden? Die Service-Manuals habe ich und werde das mal versuchen.

50mV sind eher viel und könnten mit einer korrekten Justage behoben werden.
Ich frage mich jedoch, ob diese Endstufe das überhaupt kann. Im (ziemlich kärglichen) Servicehandbuch steht nur die Prozedur zur Bias-Einstellung (Ruhestrom); für den DC-Offset gibt's offenbar nicht einmal Trimmpotentiometer. Das Gerät scheint geradezu spartanisch aufgebaut zu sein. Oder irre ich mich?

Edit: manche Geräte werden auch im "Ruhemodus" ziemlich "warm". Die Rotel scheint eine gewöhnliche Class AB-Endstufe zu sein; Längsregler gibt's anscheinend auch keine, die viel Wärme produzieren würden. Die Endstufe sollte deshalb nach ca. 10 Minuten wohl handwarm werden. Zu viel Wärme kommt i.d.R. von zu hohem Ruhestrom – die Einstellung von diesem ist im Handbuch beschrieben (siehe oben).

Wir haben die Wartung und Justage hier und im dort weiter verlinkten Thread besprochen, bitte dort ergänzen... Den Ruhestrom habe ich bereits penibel auf 7mV am Testpunkt justiert, den Offset bekomme ich aber nicht viel kleiner. Nun sollen angeblich die Elkos C607 und C608 dafür verantwortlich sein und diese sollte ich vorsorglich tauschen... Einstellung für den Offset hat diese Endstufe nicht. Der Aufbau soll angeblich ein ziemlich klassisches simples Design sein. Manche Endstufen brauchen diese Offset-Justage scheinbar nicht, weil sie sich selbst einpegeln, aber wenn es dann mal nicht stimmt...
Die Wärme der Ruheleistung ist wohl für so eine Endstufe ok, die Wirkleistung in Ruhe liegt bei ca. 60W, das ist schon etwas Wärme. Ich möchte nur sichergehen, dass der hohe DC Offset nicht meine Lautsprecherspulen grillt.