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Mikee

06.06.2017,
12:26
 

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers (Elektronik)

Hallo,

Dieses hier ist ein ganz normaler Verstärker.
Da die verwendeten Bauteile nicht ideal sind, sind auch die
Eigenschaften des Verstärkers nicht ideal. Der Eingangswiderstand
ist nicht unendlich hoch und der Ausgangswiderstand nicht Null.

Folgt man einem Tutorial von Menno van der Veen, dann ist für eine
gute räumliche Auflösung bei Musik ein zu niedriger Ausgangswiderstand
sogar kontra produktiv. Man könnte ihn nun erhöhen, indem man einfach
einen Widerstand in Reihe mit dem Lastwiderstand legt.
Für einen Dämpfungsfaktor von 1 (Ausgangswiderstand = Lastwiderstand)
verschwendet man allerdings ungenutzt die halbe Ausgangsleistung.
Das es auch anders (und besser) geht, siehe im nächsten Posting.

Mikee

08.06.2017,
15:08

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,

» Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des Lautsprechers
» mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch funktionieren.
» Nur hat er sein Ansinnen nicht deutlich zum Ausdruck gebracht.
» Die zweite Schaltung bewirkt natürlich das absolute Gegenteil! (Solange der
» “Schmitttrigger“ sich nicht aufhängt.)
» Dass er die zweite Schaltung überhaupt vorstellte, deutet darauf hin, dass
» er selbst nicht versteht worum es überhaupt geht. Auch der Begriff
» “räumliche Auflösung“ lässt dies vermuten.

Die zweite Schaltung habe ich mal in Verbindung mit einem TDA2030 ausprobiert.
Von Natur aus ist der Dämpfungsfaktor dieses ICs nicht so doll.
Durch Einfügen von 20cm 0,14mm² Kupferlitze als Rv und gleichzeitigem Anschluss
der Lautsprecher über diese 20cm konnte der Dämpfungsfaktor von 20 auf 100 gesteigert werden.
Noch 5cm mehr Kabel lieferten dann schon einen negativen Ausgangswiderstand (Überkompensation).

Mikee

Mikee

08.06.2017,
14:58

@ Kendiman

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,

» Menno meint , das wäre kontraproduktiv ? Warum erklärt er das nicht
» genauer ?

Weil es bis heute nicht möglich ist, das zu messen, was die Ohren hören.
Genauer gesagt, man hat bis heute noch kein passendes Modell für diesen
Sinn.

» gute räumliche Auflösung bei Musik oder Unterdrückung von
» Resonanzfrequenzen ?

Es klingt besser mit höherem Ri, so die Aussage von Menno. Aber wie misst man Klang?

» Die Schaltung habe ich mal mit einem Simulationsprogramm der Fa. NI
» überprüft. Die Bauteile sind praxisnah ausgewählt.
» Wenn R6 1,9 Ohm überschreitet, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
» Das bedeutet, dass die Schaltung nicht mehr funktionstüchtig ist.

Genau das, was ich vorausgesagt habe.
Du koppelst 1,9/100, also 1/52,6 auf den nicht inv. Eingang zurück.
R2/R1 legen den Verstärkungsfaktor auf 51 fest. Damit erreicht der Ausgangswiderstand
-100*51/52,6 Ohm = -97 Ohm, viel mehr geht nicht.
Bei 2,0 Ohm ergeben sich 51/50tel, das ist größer als eins, und Mittkopplung setzt ein.
Der Verstärker hängt dann in einer der Betriebsspannungen fest (wie ich schrieb).

» So einfach ist es eine schlechte Schaltung zu überprüfen.

Sie funktioniert genau wie gewollt. Was ist daran schlecht?

Mikee

Hartwig(R)

07.06.2017,
18:53

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,
»
» Dass der Mikee nicht wirklich weiß, um was es bei seinem Posting geht,
» stellten wir doch schon fest.

na ja, ich sehe das nach wie vor als "Bastelansatz" was er ja auch schreibt. Wenn man sich viel mit "Audioexperten" beschäftigt, wird die Sichtweise auf viele Dinge stark vereinfacht - und das sehe ich hier auch so. Die Youtube videos von Menno van der Veen scheinen überzeugend zu sein, und als ehemaliger Physiklehrer kennt er auch die Grundlagen dessen, was er erzählt. (Ich habe mir nicht alle angesehen - aber ich konnte da keine grundsätzlich falschen Aussagen erkennen). Nur bringt er dann 7 oder 8 subjektive Parameter ins Spiel (die er klar auch so bezeichnet) und verknüpft diese hypothetisch mit seinen physikalischen Fakten - das hört sich sehr gut und solide an, weil die Formeln sind ja richtig, also eine technisch korrekte Erklärung - und (fast) jeder, der das hört und nachvollzieht, wird das bestätigen können (meint das zumindest). Das wird im englischen Sprachraum als "Bad Science" bezeichnet. Dieser Zusammenhang ist auch vielen "Fachleuten" nicht klar.

Dieser Thread hat nur teilweise etwas mit Elektronik zu tun ;-) , über die Elektronik ist alles gesagt, weder das ohmsche Gesetz noch die OPV-Grundschaltungen müssen diskutiert werden.

Grüße

Hartwig

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.06.2017,
17:08

@ Hartwig

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» »
» » Theoretisch ist der sinn der Schaltung nachvollziehbar.
» » Wenn er einen billigen Lautsprecher hat, der eine ausgeprägte
» » Resonanzstelle hat, bei der er anfängt zu scheppern, kann seine
» Schaltung
» » dieses Klirren dämpfen.
» » Jetzt sind wir aber ganzschön weit weg von “räumliche Auflösung“
» » Praktisch kenne ich eine Anwendung.
»
» klar, dagegen ist nix zu sagen - da gibt es ja auch einen klaren
» Zusammenhang - es geht um die Dämpfung von Resonanzen in einem
» schwingungsfähigen System. und das kann man gut berechnen.
»

» Nur der Zusammenhang mit dem räumlichen Hören ist unklar...

Dass der Mikee nicht wirklich weiß, um was es bei seinem Posting geht, stellten wir doch schon fest.

Hartwig(R)

07.06.2017,
17:02

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» » »
» » » Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
» » » http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf
» »
» » vollkommen einverstanden, nur wenn man von der Kompensation abweicht,
» » klingt es offenbar besser. Mag sein - aber auf die Ursache läßt das kaum
» » Rückschlüsse zu.
» »
» » Grüße
» » Hartwig
»
» Theoretisch ist der sinn der Schaltung nachvollziehbar.
» Wenn er einen billigen Lautsprecher hat, der eine ausgeprägte
» Resonanzstelle hat, bei der er anfängt zu scheppern, kann seine Schaltung
» dieses Klirren dämpfen.
» Jetzt sind wir aber ganzschön weit weg von “räumliche Auflösung“
» Praktisch kenne ich eine Anwendung.

klar, dagegen ist nix zu sagen - da gibt es ja auch einen klaren Zusammenhang - es geht um die Dämpfung von Resonanzen in einem schwingungsfähigen System. und das kann man gut berechnen.

es gab in den 70ern mal Aktivboxen von Philips, die einen Beschleunigungssensor auf der Schwingspule hatten (Baß/Mitteltöner), das war auch ein Ansatz, solche Probleme in den Griff zu bekommen - quasi eine "über alles" Gegenkopplung. Keine Ahnung, was daraus geworden ist.

Nur der Zusammenhang mit dem räumlichen Hören ist unklar...

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.06.2017,
16:47
(editiert von olit
am 07.06.2017 um 22:54)


@ Hartwig

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» »
» » Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
» » http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf
»
» vollkommen einverstanden, nur wenn man von der Kompensation abweicht,
» klingt es offenbar besser. Mag sein - aber auf die Ursache läßt das kaum
» Rückschlüsse zu.
»
» Grüße
» Hartwig

Theoretisch ist der sinn der Schaltung nachvollziehbar.
Wenn er einen billigen Lautsprecher hat, der eine ausgeprägte Resonanzstelle hat, bei der er anfängt zu scheppern, kann seine Schaltung dieses Klirren dämpfen.
Jetzt sind wir aber ganzschön weit weg von “räumliche Auflösung“
Praktisch kenne ich keine Anwendung.

Hartwig(R)

07.06.2017,
16:41

@ Kendiman

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» » Hallo,
» »
» » » Lautsprecher sind niederohmige, stromgespeiste Verbraucher.
» » » Stromspeisung bedeutet, dass Ri viel kleiner Ra sein soll.
» »
» Die Stromspeisung ist natürlich eine Spannungsanpassung.
» Dahabe ich mich vertan.

ok, dann ist es klar (für dei Dämpfung der gegen-EMK hätte Deine Darstellung ja fast gepaßt ;-) )
» »
» » » gute räumliche Auflösung bei Musik oder Unterdrückung von
» » » Resonanzfrequenzen ?
» »
» » das kann ja durchaus auch zusammenhängen!
» »
» Kann sein, wenn man die fehlende Dämpfung der Resonanzfrequenzen
» als räumlich gute Auflösung der Musik empfindet.

genau da sehe ich das Problem - Hier wird quasi versucht, subjektive Eindrücke (räumliche Auflösung) mit der Impedanz (also Ohmsches Gesetz) zu erklären - und das bei einem recht komplexen Impedanzverhalten der Lautsprecher. Glaube - hat mit Technik nix mehr zu tun...

Hartwig
»
» » Grüße

Hartwig(R)

07.06.2017,
16:31

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,

» Das Z des LP ist frequenzabhängig!

klar, deswegen ist es ja "Z" ;-) , einen idealen Verstärker angenommen, wäre an dessen Ausgang der Einfluß der LS-Impedanz (oder was bezeichnest Du als LP? vielleicht habe ich da was falsch verstanden...) vollständig kompensiert. Im Gegensatz dazu ist die Sobald eine nennenswerte Zi ins Spiel kommt, wird die Situation auch aufgrund der Frequenzweiche - wie von Kendiman beschrieben - unvorhersehbar. Und wenn man sich die Impedanzkurven deines Sengpiel-Links (übrigens sehr gute Seiten, ich kenne und benutze die schon lange, leider ist der Autor offenbar verstorben, ich habe den Eindruck, dass der Inhalt reduziert wurde) ansieht, hat ja ein Lautsprecher nur an wenigen Stellen in der Kurve seine Nennimpedanz, oft ist er weit weg davon.
»
» Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
» http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf

vollkommen einverstanden, nur wenn man von der Kompensation abweicht, klingt es offenbar besser. Mag sein - aber auf die Ursache läßt das kaum Rückschlüsse zu.

Grüße
Hartwig

Kendiman(R)

07.06.2017,
16:13

@ Hartwig

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» Hallo,
»
» » Lautsprecher sind niederohmige, stromgespeiste Verbraucher.
» » Stromspeisung bedeutet, dass Ri viel kleiner Ra sein soll.
»
Die Stromspeisung ist natürlich eine Spannungsanpassung.
Dahabe ich mich vertan.
»
» » gute räumliche Auflösung bei Musik oder Unterdrückung von
» » Resonanzfrequenzen ?
»
» das kann ja durchaus auch zusammenhängen!
»
Kann sein, wenn man die fehlende Dämpfung der Resonanzfrequenzen
als räumlich gute Auflösung der Musik empfindet.

» Grüße

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.06.2017,
15:44
(editiert von olit
am 07.06.2017 um 15:54)


@ Altgeselle

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» » » Hallo,
» » » » Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des
» » » Lautsprechers
» » » » mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch
» » funktionieren.
» » »
» » » das sehe ich auch so. Aber so ein Verstärker hat auch einen sehr
» » kleinen
» » » Ri im Vergleich zum Za der Lautsprecher, er entspricht einer
» geregelten
» » » Spannungsquelle mit "modulierter" Referenz.
» » »
» » Das Z des LP ist frequenzabhängig!
» »
» » Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
» » http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf
»
» Sehr richtig, aber es gibt noch einen weiteren Effekt:
»
» Typische LS-Boxen sind Zwei- oder Dreiwegesysteme mit vorgeschalteter
» passiver Frequenzweiche.
» Die Bauteile der Frequenzweiche sind abgestimmt auf die einzelnen
» Lautsprecher hinsichtlich Übertragungsbereich und Impedanz.
» Bei der Abstimmung wird eine niederohmige Quelle angenommen.
» Vergrößert man den Innenwiderstand der Quelle, dann verschieben
» sich die Grenzfrequenzen der Übertragungsbereiche.

Ich bin ja absolut nicht der Meinung, dass es sinnvoll ist, dem Lautsprecher die Mitten wegzubügeln.

» Das ergibt die beobachtete Veränderung des Klangs.

Das hat er ja dann auch erreicht! :-D :rotfl:

Altgeselle(R)

E-Mail

07.06.2017,
15:35

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» » Hallo,
» » » Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des
» » Lautsprechers
» » » mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch
» funktionieren.
» »
» » das sehe ich auch so. Aber so ein Verstärker hat auch einen sehr
» kleinen
» » Ri im Vergleich zum Za der Lautsprecher, er entspricht einer geregelten
» » Spannungsquelle mit "modulierter" Referenz.
» »
» Das Z des LP ist frequenzabhängig!
»
» Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
» http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf

Sehr richtig, aber es gibt noch einen weiteren Effekt:

Typische LS-Boxen sind Zwei- oder Dreiwegesysteme mit vorgeschalteter
passiver Frequenzweiche.
Die Bauteile der Frequenzweiche sind abgestimmt auf die einzelnen
Lautsprecher hinsichtlich Übertragungsbereich und Impedanz.
Bei der Abstimmung wird eine niederohmige Quelle angenommen.
Vergrößert man den Innenwiderstand der Quelle, dann verschieben
sich die Grenzfrequenzen der Übertragungsbereiche. Das ergibt
die beobachtete Veränderung des Klangs (oder vielleicht der
räumlichen Auflösung).

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.06.2017,
15:00

@ Hartwig

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

» Hallo,
» » Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des
» Lautsprechers
» » mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch funktionieren.
»
» das sehe ich auch so. Aber so ein Verstärker hat auch einen sehr kleinen
» Ri im Vergleich zum Za der Lautsprecher, er entspricht einer geregelten
» Spannungsquelle mit "modulierter" Referenz.
»
Das Z des LP ist frequenzabhängig!

Diese Lautsprecher-Impedanz-Kurven soll die 1. Schaltung kompensieren.
http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf

Hartwig(R)

07.06.2017,
14:49

@ olit

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,
» Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des Lautsprechers
» mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch funktionieren.

das sehe ich auch so. Aber so ein Verstärker hat auch einen sehr kleinen Ri im Vergleich zum Za der Lautsprecher, er entspricht einer geregelten Spannungsquelle mit "modulierter" Referenz.

» Nur hat er sein Ansinnen nicht deutlich zum Ausdruck gebracht.
» Die zweite Schaltung bewirkt natürlich das absolute Gegenteil! (Solange der
» “Schmitttrigger“ sich nicht aufhängt.)

Den Ri bzw die Zi zu vergrößern macht den spezifischen Einfluss des Lautsprechers größer - womit eine allgemeingültige Aussage nur für die Charakteristik des gegebenen Lautsprechers zu machen ist.

Bei einem noch dazu höchst subjektiven Endpunkt des Versuches wird die Aussage dementsprechend ausfallen.

» Dass er die zweite Schaltung überhaupt vorstellte, deutet darauf hin, dass
» er selbst nicht versteht worum es überhaupt geht. Auch der Begriff
» “räumliche Auflösung“ lässt dies vermuten.

Aber genau darauf bezieht sich ja das genannte "Tutorial", hört sich alles sehr logisch an....


Grüße

Hartwig

olit(R)

E-Mail

Berlin,
07.06.2017,
14:25

@ Hartwig

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Wenn der Mikee die Frequenzabhängigen Impedanzänderungen des Lautsprechers mit der ersten Schaltung kompensieren will, wird das auch funktionieren. Nur hat er sein Ansinnen nicht deutlich zum Ausdruck gebracht.
Die zweite Schaltung bewirkt natürlich das absolute Gegenteil! (Solange der “Schmitttrigger“ sich nicht aufhängt.)
Dass er die zweite Schaltung überhaupt vorstellte, deutet darauf hin, dass er selbst nicht versteht worum es überhaupt geht. Auch der Begriff “räumliche Auflösung“ lässt dies vermuten.

Hartwig(R)

07.06.2017,
13:32

@ Kendiman

Dämpfungsfaktor eines Verstärkers

Hallo,

» Lautsprecher sind niederohmige, stromgespeiste Verbraucher.
» Stromspeisung bedeutet, dass Ri viel kleiner Ra sein soll.

Aber eine Stromquelle hat doch einen hohen Ri, der der Spannungsquelle sollte eher niedrig sein.
Das versteh ich jetzt nicht so ganz....

» Darum haben Verstärker auch einen Ausgangswiderstand kleiner 0,5 Ohm
» und Lautsprecher einen Lastwiderstand von 5 Ohm

Auch hier habe ich ein Verständnisproblem! Ein gegengekoppelter Verstärker sorgt ja für die Proportionalität von Eingangsspannung und Ausgangsspannung, ist also eher Eine Spannungsquelle!

» Das ist eine Stromanpassung !!°!

wie ist das gemeint?

» Der niederohmige Verstärker hat den
» Vorteil,
» dass er ungewollte Resonanzerscheinungen der Lautsprecher dämpft.

ja, das ist einer der Effekte! Zudem erhöht die Dämpfung die Bandbreite. Da Lautsprecher (also als System, von mir aus mit Kabel) ein recht komlexes Wechselstromverhalten haben, wird die Auswirkung der Dämpfung sehr stark vom Lautsprecher abhängig sein. Die Raumakustik lassen wir mal unberücksichtigt.
»
» Menno meint , das wäre kontraproduktiv ? Warum erklärt er das nicht
» genauer ?

Genau da liegt das Problem!

Die räumliche Auflösung ist zunächst ein subjektiver Parameter, also nicht genau messbar, und wichtiger, keiner physikalischen Größe exakt zuzuordnen. Sie ist ein Teil des Eindrucks, der sich im Kopf des Hörers beim Hören einstellt.

Nun gibt es eine Reihe von Experimenten in der Gehörphysiologie, die zeigen, dass eine technisch optimale Übertragung keinesfalls immer als die am besten "klingende" Wiedergabe empfunden wird. Wir haben ein (individuell unterschiedliches) musikalisches Gehör, was zu einer subjektiven Beurteilung des Klangeindruckes führt.

Und korrekt durchgeführte (doppelte) Blindtests zeigen noch einmal, wie stark der subjektive Eindruck zu beeinflussen ist. Das ist mit dem aus der Medizin bekannten Placebo/Nocebo -Effekt identisch. Der ist ebenfalls nicht zu unterschätzen.

Das ein "Drehen" an der Dämpfung eine Verbesserung der Wiedergabe erzeugen kann, glaube ich gerne. Aber eine Regel daraus abzuleiten, wäre glauhaft zu begründen und nachzuweisen. Man bedenke dabei, dass es auch andere Parameter geben mag, die den gleichen Effekt erzielen könnten - D. h. hier wird versucht, in einem System mit einer Vielzahl von Freiheitsgeraden einen Teilaspekt auf 2 Parameter zu reduzieren!

» gute räumliche Auflösung bei Musik oder Unterdrückung von
» Resonanzfrequenzen ?

das kann ja durchaus auch zusammenhängen!

Grüße