Schaltung gesucht: Bassregelung

Sieht so aus, als sollte ich etwas konkreter werden.
Inzwischen habe ich mal an der Oberfläche des Themas herumgekratzt und bin zu dem Schluß gekommen, daß diese Schaltung



theoretisch das erledigen würde, was mir so vorschwebt. Aber von einer Prinzipskizze zu einer funktionierenden Schaltung
ist's natürlich noch ein Stück. Was würde da noch fehlen (abgesehen von der Spannungsversorgung des OPVs)? Könnte ich
von der vorgesehenen Vorstufe direkt in den Eingang dessen was ich da skizziert habe? Wie wär's am Ausgang? Kann da
direkt die Endstufe dran? Oder braucht's da jeweils noch irgendwelche Peripherie?
Und noch eine Frage: Bei einer Klangregler-Schaltung, über die ich gestolpert bin sind der invertierende Eingang und
der Ausgang des NE 5532 mit einem 22pF-Kondensator überbrückt. Ist der notwendig, bzw. wofür wäre der gut?

Ihr merkt schon: Ich brauche etwas Unterstützung.
Hoffentlich erbarmt sich jemand.

Grüße!

Hallo Simon, Deine Schaltung läuft zwar, aber sie hat einen Regelbereich von rund +/-17dB und Du wolltest doch eigentlich nur 6dB und erst noch nur Anhebung.
Zuerst habe ich mal versucht, die Geschichte durch Bauteilanpassung hin zu bekommen. Allerdings gibt es entweder immer +/- oder es gibt eine Grundverstärkung oder Grunddämpfung. Ich habe mich daher für eine andere Variante entschieden:

Hier hast Du am Eingang einen Spannungsteiler von ca. 1:10 für die Mitten und Höhen und einen Teiler von etwa 1:2 bis 1:10 für den Bass. Der OPV dient dazu, diesen Verlust auszugleichen. Das bedeutet, dass Du den Bass maximal 15,2dB anheben kannst. Das ist zwar mehr als Deine 6dB aber man könnte statt des 100k-Pot (logarithmisch!) ein 50k oder 25k verwenden. Damit käme man auf 12,3 oder 9,1dB

Ich habe erstens einen FET-OPV verwendet, weil ich damit keine Offsetspannungsprobleme bekomme und zweitens habe ich auch die 22p in der Gegenkopplung eingesetzt. Bei Deiner Schaltung ist das nicht nötig, weil der OPV keine Verstärkung bei hohen Frequenzen hat. Hier müssen wir aber den ganzen Bereich aufholen, sodass dieser Kondensator die Stabilität verbessert. Ebenso habe ich am Ein- und Ausgang einen Kondensator vorgesehen, der allfällige Spannungen von der Schaltung fern hält. Der Widerstand am Ausgang ist als Schutz vor Kurzschlüssen eingesetzt. Die Betriebsspannung sollte jeweils Plus UND Minus 12 bis 15V betragen (Stabi 7815 / 7915 verwenden!)

Juhuu! Ein selbstloser Helfer kam herbeigeeilt.

Erstmal vielen Dank für den neuen Input! Du bist der erste, der eine Schaltung speziell für mich entwickelt hat. Fühle
mich sehr geehrt!

Ich habe jetzt nicht sofort geantwortet, sondern zunächst versucht deine Anregungen für mich zu ordnen.
Noch zur von mir geposteten Schaltung: Daß mit der gleichzeitig auch eine Absenkung möglich ist war mir klar,
hätte mich aber nicht weiter gestört. Die 17 dB Regelbereich wundern mich jedoch etwas. Ich habe mal erste Gehversuche
mit LTSpice unternommen und bin mit der hier

http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/op_tone1/op_tone1.htm

heruntergeladenen Datei, die ich dann etwas angepaßt habe zu diesem Ergebniss gekommen (anders als in meinem oberen Bild
mit 10 statt 8 KOhm-Widerständen):



Macht bei 50 Hz etwas mehr als fünf dB bei voll aufgedrehtem
Regler. Unterhalb ist's natürlich mehr, aber da wird's ja zunehmend uninteressant...

Anschließend habe ich mal versucht deine Schaltung in dieses Programm zu stopfen (wo ich gerade dabei bin: Der
invertierende Eingang des OPVs müßte der obere sein, oder?). Das kam dabei raus:



Verblüffend ähnlich finde ich. Zeugt das jetzt davon, daß ich mit dem Programm besser noch üben sollte, oder könnte
das sogar einigermaßen hinkommen?
Was mir dann noch aufgefallen ist: Bei geringem Widerstand des Potis zieht sich die Beeinflussung bei deiner Schaltung
(nicht sehr stark aber merklich) bis in den Mitteltonbereich hinein. Das wäre ja eher nicht so erstrebenswert...

Die Funktion der Kondensatoren an Ein- und Ausgang, sowie des zusätzlichen Widerstands leuchtet ein. Vielen Dank fürs
Erklären. Das war genau, was ich mit 'irgendwelcher Peripherie' meinte.

Du schlägst weiterhin vor die Stromversorgung des OPV mit Spannungsreglern aufzubauen. Ginge es auch ohne, d.h. nur
mit vernünftiger Siebung, sofern die anliegende Spannung nachher stimmt? Falls nein - was wären denn bei den von dir
vorgeschlagenen Reglern sinnvolle Kapazitätswerte am Ausgang? Das kann ja dort schnell zu viel werden, soweit ich
weiß...

Ich merke schon, das wird noch - freu!!

Grüße, Simon.

Aaaalso:
Der invertierende ist der Untere. Durch den Spannungsteiler 100k vom Ausgang zum Invers (parallel 22p) zu 10k vom Invers gegen Masse wird die nötige Verstärkung erreicht. Die Gegenkopplung verläuft IMMER vom Ausgang zum Invers.
Die Rechnung wegen den dB sieht doch wie folgt aus: 100k parallel Pot + 10k ergibt 83,6k
100k parallel 10k ergibt rund 9,1k.
Damit wird die maximale Verstärkung 83,6 : 9,1 = 9,187 fach. Das sind 19,26dB
Natürlich hast Du da noch das C, das bei 50Hz die Anhebung verringert. Aber stell Dir vor, Du hast einen Plattenspieler und die Platte hat etwas Höhenschlag. Und Du hast eine Bassreflexbox, deren Abstimmung auf 25Hz gelegt ist. Auch wenn die Anhebung bei 50Hz nur meinetwegen 6dB beträgt, wirkt sich der Höhenschlag voll aus, da er ja wesentlich tiefer liegt.
Und durch die Bassreflexkonstruktion wird die Tieftönermembran bei diesen wenigen Hz nicht mehr mechanisch (Luft in der Box) bedämpft, weil ja der Luftaustausch hier ungehindert stattfinden kann. Da zerbröselst Du den Lautsprecher.

Ich weiss zwar nicht, was Du für Boxen hast und ob Du einen Plattenspieler betreibst. Aber es könnte ja sein, daher meine Vorsicht.


Hier mal eine kurze Grafik. Die Serieschaltung von 10k und dem C ergibt irgendwo den "Knick" mit anschliessendem Bassanstieg. Dieser Punkt ist also mal gegeben.
Jetzt liegt aber parallel zu C das Pot. Dieses begrenzt die maximal mögliche Anhebung bezw. (ohne C) bestimmt es die Dämpfung. Logischerweise bildet sich nun mit dem C ein zweiter RC-Punkt, bei welchem die Anhebung (oder besser Teilerwirkung) endet. Und dieser Punkt "fährt" natürlich auf der Anhebungskurve umher. Das geschieht aber auch bei Deiner Schaltung mehr oder weniger.
Wenn man das nicht möchte, müsste man einen parametrischen Equalizer verwenden, bei welchem man die Kreisgüte einstellen kann, somit also die Steilheit einer Anhebung, weiter natürlich die Spannungsüberhöhung (also den Betrag der Anhebung) und letztlich die Frequenz. Nur sind solche Dinger etwas aufwändiger.

Zu den Stabi: Es ist die problemloseste Siebung mit so einem Ding, daher setze ich sie immer ein. Die Eingangsspannung sollte mindestens 3V höher sein als die Ausgangsspannung. Da muss man den Brumm mit berücksichtigen. Dann immer die 1A Version wählen, nie die kleinen Dinger, die zwar 100mA aushalten sollten, aber beim blossen Einschalten schon hinüber sind. Und letztlich am Ausgang 10 Mikrofarad, das ist alles.
Aber selbstverständlich kannst Du auch ohne Stabi arbeiten. Oder Du hast schon irgendwo in Deinem Gerät eine entsprechende Speisung, die Du anzapfen kannst.

Übrigens

Juhuu! Ein selbstloser Helfer kam herbeigeeilt

Ich hab mich gar nicht bewegt. Und bis zu Dir wäre es möglicherweise etwas weit aus der Schweiz...

Danke für deine Ausführungen, richi!
Haben mir einiges klarer gemacht.

Daß die Anhebung durch den Regler (egal ob nun dein Vorschlag, oder das, was ich zuvor in den Raum gestellt
hatte) unterhalb von 50 Hz noch deutlich größer wird ist nicht tragisch, da ich (wie im ersten Post geschrieben)
geschlossene Boxen verwende. Plattenspieler gibt's (leider ) keinen. Die Kurven steigen ja so ca. zwölf dB
innerhalb von drei Oktaven. Der Frequenzgang der Boxen fällt im selben Bereich rund 36 dB ab. Sollte von daher also kein
Problem geben.
Des von dir angesprochenen Problems mit einer etwaigen Baßreflexbox, deren Abstimmfrequenz im Bereich hoher
Reglerverstärkung liegen könnte, war ich mir bewußt. Zum Glück kenne ich mich mit Lautsprechern etwas besser aus, als
mit Schaltungsdesign.
Nach einem parametrischen Equalizer zu fragen hatte ich mir auch kurz überlegt, aber wie du schon sagst: Ist halt
deutlich mehr Aufwand. Wenn man das Konzept nicht kastrieren wollte, dann bräuchte es ja gleich drei
Stereopotis. Sofern man kein völliges Klump verwendet ist das auch schon ein Kostenfaktor.
Werde mir dann in den nächsten Wochen mal so einen Regler zusammenbraten.
Aber zum Schluß habe ich doch noch eine Frage: Nach welchem groben Richtwert hast du den Eingangs- und den Ausgangs-
kondensator ausgelegt? Das hängt doch vermutlich mit der Eingangsimpedanz der nachfolgenden Baugruppe/des
nachfolgenden Geräts zusammen, oder?!

Und bis zu Dir wäre es möglicherweise etwas weit aus der Schweiz...

Zu Fuß sicherlich.


Danke & viele Grüße,

Simon.

Also, den Ausgangskondensator habe ich so festgelegt, dass er selbst bei kleinen Eingangsimpedanzen des nachfolgenden Gerätes keinen nennenswerten Einfluss hat. Mit 4,7 Mikrofarad und 10k bekäme man bei 20 Hz einen Abfall von ca. 0,12dB und einen Winkelfehler von ca. 9,6 Grad.
Das Eingangs-C ist noch grosszügiger bemessen. Bei ihm liegt die 20Hz-Dämpfung bei 0,01dB und der entstehende Winkelfehler bei rund 3 Grad.
Diese Werte bekommt man noch als Folienkondensatoren, auch wenn sie etwas gross sind. Daher ist meine Wahl auf diese Werte gefallen. Kleiner könnte (zumindest beim Ausgang) problematisch werden. Und wenn am Ausgang schon so ein Teil sich breit macht, braucht man am Eingang auch nicht mehr zu sparen...

Hallo richi,

wollte mal zeigen, was mit deiner Unterstützung bei der Sache herausgekommen ist:





Die Bauteilauswahl mag mit den riesigen Wima-Folien etwas eigenartig anmuten, aber der Platz hat gereicht und soo
teuer sind die auch wieder nicht. Nebeneffekt: Den Bypass-Kippschalter für den Regler hätte ich mir sparen
können. Per Kopfhörer konnte ich praktisch keinen Unterschied zwischen "an - Neutralstellung" und "überbrückt"
feststellen.
Der zweite (obere) Ringkerntrafo versorgt übrigens über eine Buchse an der Rückseite ein weiteres Gerät. Spart mir ein
dauernd Strom nuckelndes Steckernetzteil.
Die Schaltung macht genau was sie soll: Eine gefühlvolle Beeinflussung der untersten Lagen. Der obere Bassbereich
bleibt unverändert. Mit dem Teil kann ich also eine gewisse Portion "Schwärze" hinzufügen, ohne daß irgendwas zu dröhnen
oder wummern anfängt.
Bin zufrieden. Danke nochmal für deine Hilfe.

Grüße,
Simon.

10_BGS schrieb:

...da ich (wie im ersten Post geschrieben) geschlossene Boxen verwende....

und

10_BGS schrieb:

...Der Frequenzgang der Boxen fällt im selben Bereich rund 36 dB ab....

Du meinst 36 dB/Oktave? Die meisten geschlossenen Boxenkonstruktionen, deren Frequenzgänge ich gesehen habe, fielen viel flacher ab.

Benutzt du einen Subsonicfilter? Oder ein fettes HP-C?

Gruss,
Ezeqiel

Nö, nicht 36 dB/Oktave, sondern 36 dB insgesamt. Abfall von 12 dB/Oktave x 3 Oktaven => 36 dB. So simpel.

Grüße.

Hallo, habe mit Interesse das Vorhaben verfolg. Ich habe ein bisschen den Faden verloren. Welche Schaltung hast du jetzt verwendet?

Hi,

danke für's Interesse. Aufgebaut habe ich letztendlich die Schaltung die im zweiten Post skizziert ist. Allerdings
ergänzt um einen 2,2 µF Eingangs- und einen 4,7 µF Ausgangskondensator, sowie einen zusätzlichen Widerstand (90
Ohm, glaube ich) am Ausgang. Letztendlich habe ich als Operationsverstärker einen OPA2604 verwendet und die
Widerstandswerte noch etwas angepaßt. Sind jetzt je zweimal 10 und 44 kOhm.
Die (symmetrische) Spannungsversorgung erfolgt über einen 2 x 9 V/10 W-Ringkerntrafo und 2 x 2,3 mF als Siebung (ein etwas
überdimensioniertes Netzteil schadet ja nix. )

Grüße!

10_BGS schrieb:

Nö, nicht 36 dB/Oktave, sondern 36 dB insgesamt. Abfall von 12 dB/Oktave x 3 Oktaven => 36 dB. So simpel. Grüße.

Die Angabe dB/Oktave ist gängiger. Deine Art der Angabe ist in etwa so, als würdest du auf eine geforderte Geschwindigkeitsangabe mit einer Streckenangabe reagieren.

Gruss,
Ezeqiel

Es ging darum was die Box macht in dem Bereich zwischen Einsetzen des Reglers und dem Reglermaximum. Das sind grob
gesagt drei Oktaven. Ergo interessieren da absolute Angaben und keine relativen. Steht abgesehen davon auch in schwer
mißzuverstehender Form im Post.
Ist wie die Frage: "Wie weit fährt dein Auto in drei Stunden?" Da antwortest du auch nicht z.B. 160 km/h (hoffe ich zumindest
).

Grüße.