Clipping bei 18W Verstärker

Autor

Beitrag

christophfriedrich
Neuling

#1 erstellt: 31. Mai 2009, 18:46

Hi!

Ich habe vor kurzem einen Beovox 2700 Lautsprecher gefunden. Leider aber nur einen, es gibt wohl keinen 2. mehr.
Die Schaumstoffsicke ist komplett zerbröselt. der tieftöner wird ersetzt durch irgendeinen phillips den ich grad zuhause habe, der in das Loch passt.
Der Hochtöner gefällt mir aber sehr gut. Die membran hat 4cm durchmesser! und schaut ziehmlich cool aus.

http://www.beoworld.org/prod_details.asp?pid=446

Aus dem einzelnen Lautsprecher würde ich jetzt gerne eine kleine mono box bauen, die man leicht mitnehmen kann, und zB zum filme ansehen mit dem laptop oder ein bischen musikhören im garten verwenden kann. In den Lautsprecher soll also ein Verstärker sammt netzteil eingebaut werden.

Dazu habe ich einen Kleinen Verstärker gekauft, Artikel-Nr.: 130082 - 62 auf

www.conrad.at
Er ist sehr klein und billig, hat nur 18W (wahrscheinlich nur 3, die wattangaben stimmen ja nie, verkaufstricks und so). Aber die Lautstärke reicht, die is mehr als genug...

Meine Sorge ist, dass er zu schwach ist, und dann clipping entsteht, und dass der schöne hochtöner hinüber geht wenn ich mal zu viel aufdrehe? Kann das bei dem 18 W billigteil passieren?

Wie kann ich das verhindern?
Gibt es einen einfach selbstbaubaren clippingschutz?
Oder soll ich die maximal einstellbare Lautstärke durch einen Widerstand in serie zum Lautstärkepoti begrenzen?

lg Christoph

[Beitrag von christophfriedrich am 31. Mai 2009, 18:50 bearbeitet]

rebel4life
Inventar

#2 erstellt: 31. Mai 2009, 21:06

Setz vor den Hochtöner einen Kondensator, dadurch kann eigentlich nichts mehr durch Clipping passieren. Ansonsten der klassische Lampentrick - einfach eine Glühlampe in Reihe zu dem HT schalten, fließt zu viel Strom, brennt die Lampe durch und schützt so den HT. Andere Schaltungen wären in der Regel zu kompliziert.

MFG Johannes

Kay*
Inventar

#3 erstellt: 31. Mai 2009, 21:55

unter

http://sound.westhost.com/projects.htm
findet sich etwas einfaches

ansonsten z.B. hier im Forum nach Limiter suchen

christophfriedrich
Neuling

#4 erstellt: 31. Mai 2009, 23:10

Der Kondensator soll ein gleichbleibendes Signal zu einem Impuls umwandeln oder? klingt logisch... aber verändert er nicht auch das signal? und somit den klang?

Die Glühlampe hat wohl die selbe Funktion wie eine Feinsicherung. Welche Daten soll die Glühbirne haben (Spannung, Leistung)?

lg Christoph

Amperlite
Inventar

#5 erstellt: 01. Jun 2009, 02:54

Grundlagen:

http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=29

http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=34

christophfriedrich schrieb:

Die Glühlampe hat wohl die selbe Funktion wie eine Feinsicherung. Welche Daten soll die Glühbirne haben (Spannung, Leistung)?

Falsch, völlig falsch.
Das ist eine spezielle Lampe. Wenn der Strom ansteigt, steigt auch der Widerstand des Lampendrahts an und begrenzt somit den zum Lautsprecher fließenden Strom. Man kann aber nicht einfach so eine einbauen, sonder muss sie exakt an den Lautsprecher anpassen. Das ist eigentlich nur von einer Lautsprecherfirma machbar, die auch mal ein paar Chassis zum Test durchbraten können.

[Beitrag von Amperlite am 01. Jun 2009, 02:54 bearbeitet]

christophfriedrich
Neuling

#6 erstellt: 01. Jun 2009, 10:01

Bei Conrad gibt es "Lautsprecher-Schutzelemente" wie zB.: Artikel-Nr.: 318159 - 62

Der kleinste Wert ist 60W. Mein Verstärker hat aber eh nur 18W. Entstehen durch Clipping größere Leistungen als im normalbetrieb, oder ist clipping nur eine Veränderung des Signales, und diese Schutzelemente sind für etwas anderes?

@rebel4life: Wie groß muss der Kondensator sein? verändert dieser den Klang, oder wirkt er einfach nur wie ein Hochpass (was die Frequenzweiche eh schon tut, versteh ich nicht...)?

lg Christoph

rebel4life
Inventar

#7 erstellt: 01. Jun 2009, 10:25

Natürlich muss der Kondensator berechnet werden, dazu musst du dir die Reihenschaltung aus Kondensator und Spule anschauen, er wirkt dann wie ein Hochpass und entfernt auch durch seine Eigenschaft den Gleichspannungsanteil.

MFG Johannes

Knobikocher
Stammgast

#8 erstellt: 01. Jun 2009, 10:56

rebel4life schrieb:

Die vorhandene Frequenzweiche (Hochpass mit Kondesator drin) filtert jegliche Gleichspannung weg, ein zusätzlicher Kondensator ist also überflüssig.

Beim Clipping ist es nicht der Gleichspannungsanteil, welcher den Hochtöner zerstört, sonder ein sehr energiereicher Hochfrequenzanteil, welcher auch oft im nicht mehr hörbarem Bereich >20kHz liegt.
Dieser Hochfrequenzanteil entsteht beim Clipping.

On
Hat sich gelöscht

#9 erstellt: 01. Jun 2009, 12:03

Durch Clippen verdoppelt sich die Leistung mal eben. Die Hälfte davon landet bei der dreifachen Frequenz und höher.
Bei 18 W kriegt der Hochtöner also 36W.

Früher (Vor-CD) veranschlagte man für den Hochtöner 1/10 der Leistung des Baßlautsprechers. Um einen alten Lautsprecher von früher an einen 18W- Verstärker ohne Sicherung sicher anschließen zu können, müßte die Box also für 360W ausgelegt (gewesen) sein.

Eine normale flinke Sicherung müßte für´s erste gehen, würde ich sagen. Rückstellende Sicherungen gibt es auch bei Reichelt.

Grüße
On

Ultraschall
Inventar

#10 erstellt: 01. Jun 2009, 12:28

Aus 18 Watt werden aber keine 36 Watt-Energieerhaltungssatz!

Und die Glühlampe wirkt als Kaltleiter, sie muss nicht durchbrennen, wird sie heiß, steigt ihr Widerstand vom Kaltwiderstand auf etwa das Zehnfache (bei der angegebenen Betriebsspannung-Also sozusagen Normalbetrieb) und sie bildet so einen wirkungsvollen Spannungsteiler, der den Lautsprecher vor Überlastung schützt.
Und das beste ist nach Überlastung "stellt" diese Sicherung sich selbst zurück.

Ich würde es mal mit normalen 12V Autolampen versuchen. Aber nicht die großen Halogenlampen, sondern eher die vom Blinker oder so ähnliche.

Grüße

Kay*
Inventar

#11 erstellt: 01. Jun 2009, 12:32

Probleme bekämpft man an der Stelle, wo sie entstehen, deshalb mein obiger Hinweis.
Daneben reicht meist auch eine Clipping-Anzeige, um dann manuell den Pegel zureduzieren.

Man kann aber nicht einfach so eine (Sicherung) einbauen, sonder muss sie exakt an den Lautsprecher anpassen. Das ist eigentlich nur von einer Lautsprecherfirma machbar, die auch mal ein paar Chassis zum Test durchbraten können.

Dieses ist exakt der Punkt!

On
Hat sich gelöscht

#12 erstellt: 01. Jun 2009, 12:38

Ultraschall schrieb:

Aus 18 Watt werden aber keine 36 Watt-Energieerhaltungssatz!

P = Ueff^2 / R

Ueff(sin) = Us / √2

Ueff (rechteck) = Us

qed.

Ultraschall
Inventar

#13 erstellt: 01. Jun 2009, 13:17

Gut theoretisch....hast Du recht.
Praktisch Ubmax. 20 Volt Ausgangsspannung Spitze Spitze, da Sättigungsspannungen abgehen eventuell max. 18 Volt, davon die Hälfte (ist ja keine symm. Speisespannung) 9Volt
und das dann zum Quadrat und an 4 Ohm = 21 Watt und das auch nur, wenn er dann mit blanken Höhen ansteuert und keine Bässe hat die zu einer anderen Leistungsverteilung über die Lautsprecherweiche führen. Dann kommt nur ein Teil der 21 Watt am Hochtöner an.

Aber theoretisch hast Du mich geschlagen-unter Idealannahmen.
-Und wer reißt seinen Verstärker schon soweit auf, das nur noch Rechteck raus kommt?

Aber für was Klippinganzeige-lach-sowas hört man doch!!! Spätestens ab 10% Klirr ist es doch Ohrenvergewaltigung.

christophfriedrich
Neuling

#14 erstellt: 01. Jun 2009, 13:50

und was ist wenn man vor den Hochtöner einen tiefpass schaltet der nur Frequenzen unter 25kHz durchlässt?

Also mit der Frequenzweiche dann einen bandpass.

lg Christoph

[Beitrag von christophfriedrich am 01. Jun 2009, 13:51 bearbeitet]

Bertl100
Inventar

#15 erstellt: 01. Jun 2009, 16:32

Hallo,

je nach Verstärker könnte das schon ein bißchen was bringen.
Aber der Klirr liegt ja nicht nur oberhalb 25kHz sondern auch (und vermutlich vor allem) drunter.
Es wird also nicht viel bringen.

Gruß
Bernhard

christophfriedrich
Neuling

#16 erstellt: 01. Jun 2009, 18:21

Okay danke, ich werde mal eine blinkerlampe ausprobieren.

Wie ist das eigentlich, wenn man einen Lautsprecher durch clipping zerstört hat? Klingt er dann nur scheiße, oder kommt garkein ton mehr heraus?

lg Christoph

Bertl100
Inventar

#17 erstellt: 01. Jun 2009, 18:39

Hallo,

ich bin nicht sicher, ob eine Blinkerlampe das richtige ist.
Vielleicht lieber eine Standlichtlampe mit 5W oder 10W?

Eine Blinkerlampe (21W Nominalleistung, 27W bei 13.5V) braucht ja schon fast 2A zum vollen Aufleuchten. Und ob die Schwingspule des Hochtöner diese 2A aushält??

Überschlagsmäßig wären das ja I²xR = 16W (bei 4Ohm, bei 8Ohm wären es 32W), die der Hochtöner dann belastbar sein müßte. Und sowas wird ja - wie oben festgestellt - in Boxen mit ca. der 9fachen Belastbarkeit verbaut. Was für eine Belastbarkeit haben denn die Boxen?

Hochtöner haben sehr filigrane Schwingspulen. Da ist nicht viel mit vorher verziehen o.ä.
Nach meiner Erfahrung brennen die "einfach" und schnell durch -> kein Ton mehr.

Gruß
Bernhard

christophfriedrich
Neuling

#18 erstellt: 01. Jun 2009, 22:27

16 Watt sind zu viel, über google hab ich rausgefunden "25 watts RMS or 45 watts music" sollen die boxen haben...

Das heißt ich brauch ne Lampe die bei 12V ca. 25/10=2,5Watt also 200mA aufnimmt.

Okay danke ich werd das mal ausprobieren.

lg Christoph

Bertl100
Inventar

#19 erstellt: 02. Jun 2009, 09:14

Hallo,

ja, zumindest nach meiner überschlägigen Rechnung.
Gibt's hierzu noch andere Meinungen?

Ich denke, wenn das Lämpchen in etwa dieselbe Leistung hat, wie die Belastbarkeit des Hochtöners, liegt man im richtigen Bereich.
12V/3W gab's z.b. für Instrumentenbeleuchtung im Wedge-Base-Sockel.

Gruß
Bernhard

On
Hat sich gelöscht

#20 erstellt: 02. Jun 2009, 10:26

Ein Lautsprecherleben ist lang, da kann man sich auf den angeschlossenen Verstärker nicht immer verlassen.

Zum Ausprobieren kann man statt des Hochtöners einen Lastwiderstand nehmen und dann messen, ob das mit der Lampe richtig geht.

Wenn der Hochtöner kaputt geht, dann ist er leise oder verzerrt oder macht nichts mehr. Im Zweifelsfall überlastet er den Verstärker durch Kurzschluß.

Guck hier:

http://www.hifi-forum.de/viewthread-83-87.html
Die wissen auch nicht weiter

Man könnte eine Konstruktion aus zwei MOSFETs in Reihe entwickeln, das ist aber nicht ganz einfach.

Grüße
On

Kay*
Inventar

#21 erstellt: 02. Jun 2009, 10:35

sagt mal Leute, wie ihr den obigen Satz versteht:

Man kann aber nicht einfach so eine einbauen, sonder muss sie exakt an den Lautsprecher anpassen. Das ist eigentlich nur von einer Lautsprecherfirma machbar, die auch mal ein paar Chassis zum Test durchbraten können.

Es gibt KEINEN Universalschutz!
Ein LS verhält sich nun eben völlig anders als ein (Hochlast-)Widerstand.
Die Leistung hängt u.a. von der Trennfrequenz/Weiche ab.

On
Hat sich gelöscht

#22 erstellt: 02. Jun 2009, 10:51

Kay* schrieb:

Die Leistung hängt u.a. von der Trennfrequenz/Weiche ab.

Das verstehe ich anders. Die volle Leistung kann bei jeder Frequenz auftreten. Wenn bei Lautsprecherchassis die Leistungsangabe unter der Bedingung einer Frequenzweiche mit bestimmter Filtersteilheit angegeben ist, dann heißt das, daß tiefe Frequenzanteile den Ltspr. stärker belasten. Das Kann mechanische Ursachen haben oder auch induktive. Oder wie sonst? Leistung bleibt Leistung, die kann man doch nicht irgendwie wegschummeln, sonst wäre die Leistungsangabe ja von der Musikrichtung abhängig.

Den tatsächlichen Strom durch den Lautspr. kann man ja auch messen. Die angegebene Impedanz sollte eigentlich nicht unterschritten werden, man muß sich doch darauf verlasssen können. Demzufolge kann man die zulässige Hochton- Betriebswechselspannung errechnen, denn der Verstärker liefert Spannung an Widerstand. Alles andere wäre in der Tat sinnlos, dann wären überhaupt alle Angaben sinnlos.

rebel4life
Inventar

#23 erstellt: 02. Jun 2009, 10:57

An der Frequenzweiche kann aber Leistung in Wärme umgesetzt werden...

MFG Johannes

pelowski
Hat sich gelöscht

#24 erstellt: 02. Jun 2009, 11:01

Hallo,

man kann endlos über ein solches Thema theoretisieren. Einen praktischen Nutzen sehe ich kaum darin.
Das deshalb, weil der einfachste, billigste und effektivste Schutz des Hochtöners ganz einfach darin besteht, den Lautstärkeregler ein wenig nach links zu drehen, wenn es anfängt, unsauber zu klingen.
Da das aber offenbar viel zu einfach für einige ist, diskutiert mal schön weiter.

Grüße - Manfred

Kay*
Inventar

#25 erstellt: 02. Jun 2009, 11:01

zunächst sollte man zwischen mechanischer und elektrischer Belastbarkeit eines LS unterscheiden. Bei einem HT sollte eigentlich, ordnungsgemäss eingesetzt, nur die elektrische
Leistung eine Rolle spielen.

Bei einer Mehr-Wege-Box, wie oben muss man die Abnahme der
Belastbarkeit über die Frequenz beachten, ein HT verkraftet weniger als in BMT.

Leistung bleibt Leistung

Ich kann immer Filtern und so die Gesamtleistung reduzieren,
und so die Belastbarkeit erhöhen, kommt halt am LS weniger an,
oder verstehe ich deinen Ansatz falsch?

On
Hat sich gelöscht

#26 erstellt: 02. Jun 2009, 11:04

tss

. Wie gesagt, es kann viel passierenin 20 oder 40 Jahren. Die Box ist von 1972. Das sind schonmal 37 Jahre nach links drehen! (Von Kindern fernhalten)
Also ich würde mal sagen, über 5W gibt´s Schmorbraten.

On
Hat sich gelöscht

#27 erstellt: 02. Jun 2009, 11:06

Kay* schrieb:

Ich kann immer Filtern und so die Gesamtleistung reduzieren,
und so die Belastbarkeit erhöhen, kommt halt am LS weniger an,
oder verstehe ich deinen Ansatz falsch?

Nimm doch mal einen 10kHz Testton.

pelowski
Hat sich gelöscht

#28 erstellt: 02. Jun 2009, 11:11

On schrieb:

Das sind schonmal 37 Jahre nach links drehen!

Könntest Du das, was Du damit audrücken willst, nocheinmal in einem verständlichen Deutsch formulieren?

Danke - Manfred

Kay*
Inventar

#29 erstellt: 02. Jun 2009, 11:18

Nimm doch mal einen 10kHz Testton.

Warum?

Die "normale" Leistung, die ein LS verarbeiten muss, ist ein Frequenzgemisch, dessen Leistung mit der Erhöhung der Frequenz
fällt.

Entsrechend verkraftet dann ein Bass 50W, während der HT mit einer anteiligen Leistung von 5W, ausreichend dimensioniert wäre, solange eben keine Übersteuerung auftritt.

On
Hat sich gelöscht

#30 erstellt: 02. Jun 2009, 11:32

pelowski schrieb:

On schrieb:

Das sind schonmal 37 Jahre nach links drehen!

Könntest Du das, was Du damit audrücken willst, nocheinmal in einem verständlichen Deutsch formulieren?

Danke - Manfred

Wenn man eine Lautsprecherbox jahrzehntelang in Betrieb hat, dann können durchaus mal Überlastsituationen auftreten.

Bei durchschnittlicher Musik die in unverzerrter Lautstärke gehört wird, passiert das normalerweise nicht.

Da es im Moment keine Patentlösung für einen Hochtönerschutz gibt, müssen wir uns wohl damit begnügen.

Recht so?

pelowski
Hat sich gelöscht

#31 erstellt: 02. Jun 2009, 11:41

On schrieb:

Recht so?

Danke, geht doch.

Grüße - Manfred

Bertl100
Inventar

#32 erstellt: 02. Jun 2009, 16:39

Hallo!
Nur noch kurz hierzu:

Leistung bleibt Leistung, die kann man doch nicht irgendwie wegschummeln, sonst wäre die Leistungsangabe ja von der Musikrichtung abhängig.

Genau das ist der Fall. Bei Musik mit vielen Höhen wird der Hochtöner natürlich stärker belastet.
D.h. der Hochtöner kann auch kaputt gehen, wenn die Box mit unverzerrten aber hochtonreicher Musik UNTERHALB ihrer Belastung betrieben wird. Und ohne dass der Verstärker übersteuert.

Ich nehme an, dass Boxen i.a. auf die übliche Leistungsdichte/Hz ausgelegt sind. Also oberhalb von 1kHz mit 1/f abfallende Leistungsdichte/Hz.

Gruß
Bernhard

On
Hat sich gelöscht

#33 erstellt: 03. Jun 2009, 18:59

Ich habe inzwischen eine Schaltung entwickelt. Mit MOSFETs funktioniert der Limiter sehr gut. Ich habe die ganze Box angeschlossen, um den Effekt besser zu hören. Man müßte aber alle 10 Jahre die Batterie wechseln oder eine Solarzelle einbauen. Das Ding schneidet Löcher in die Beats. Hört sich ulkig an, wie im Autoradio bei schlechtem Empfang während der Fahrt :).

Wenn der HT die Impulsspitzen verträgt, dann würde auch ein Relais in Frage kommen. Angeblich ist das aber zu langsam.

Kay*
Inventar

#34 erstellt: 03. Jun 2009, 19:44

Wenn der HT die Impulsspitzen verträgt,

eigentlich müsste man die Temperatur der Schwingspule erfassen ...

On
Hat sich gelöscht

#35 erstellt: 03. Jun 2009, 19:51

Man könnte ja einen Rauchmelder einbauen

krachkiste
Stammgast

#36 erstellt: 03. Jun 2009, 21:16

Mal ehrlich:

Glühlampen, MOSFETs,... hört sich alles nicht grade besonders Qualitätserhaltend an.

Die einzige einigermaßen qualitative Maßnahme die ich sehe wäre den Verstärker von vornherein am Klippen zu hindern.

Da wäre ein Limiter vor dem Amp wohl das Mittel der Wahl.

Nicht nur könnte man mit einem Limiter den Verstärker am Klippen hindern (hinreichende Messwerkzeuge zum Einstellen vorausgesetzt) sondern man könnte mit einem Frequenzabhängigen Limiter (Multiband Limiter, keine Ahnung wie das offiziell heißt, gibts aber) die Leistungs in verschiedenen Frequenzbändern seperat begrenzen, auf das was man dem HT zumuten möchte, entsprechende Kenntnisse der Frequenzweiche vorausgesetz.

Unglüklicherweise ist derartiges Equipment um einiges teuer als eine neue Endstufe, die einfach genug Kraft hat um bei Auslastung der Box nicht zu klippen (nehm ich jetz einfach mal an), obwohl das Grundproblem der generellen Überlastung der Box ja bestehen bliebe.

[Beitrag von krachkiste am 03. Jun 2009, 21:22 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#37 erstellt: 03. Jun 2009, 23:30

Nicht nur könnte man mit einem Limiter den Verstärker am Klippen hindern (hinreichende Messwerkzeuge zum Einstellen vorausgesetzt) sondern man könnte mit einem Frequenzabhängigen Limiter (Multiband Limiter, keine Ahnung wie das offiziell heißt, gibts aber) die Leistungs in verschiedenen Frequenzbändern seperat begrenzen, auf das was man dem HT zumuten möchte, entsprechende Kenntnisse der Frequenzweiche vorausgesetz.

Ist es im Musiker-Bereich nicht üblich, einen EQ in den Steuerpfad eines Limiters einzuschleifen?

krachkiste
Stammgast

#38 erstellt: 04. Jun 2009, 10:20

Kay* schrieb:

Ist es im Musiker-Bereich nicht üblich, einen EQ in den Steuerpfad eines Limiters einzuschleifen?

ka. Hört sich aber plausibel für den Musikerbereich an.

Aber soweit ich das beurteilen kann, würde ich sagen, dass das nicht das gleiche wäre wie ein "Multiband"-Limiter, wo sich jeweils seperate Limmiter um jeweils ein Frequenzband kümmern und auch nur dieses beeinflussen.