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Audio-Filter - hä?! (Elektronik)

verfasst von Jogi, Da, 27.04.2008, 10:47 Uhr
(editiert von Jogi am 27.04.2008 um 10:49)

» Einen sonnigen guten Tach wünsche ich euch,
» ich hab mir irgendwann mal diese Schaltung zusammengebastelt, und frage
» mich, wie der Filter funktioniert.
» Der Filter ist das, was vor dem ersten OpAmp aufgebaut ist, bzw. von
» dessen "Out" nach "-" geht.
» R_4 ,R_5 und R_7, R_9 bilden jeweils ein Poti. Eines ist für die Höhen ab
» einer bestimmten Frequenz gedacht, das Andere für den Bass.
» Wie schon mal gesagt, mache ich diese ganze Elektronikbastelei nur
» hobbymäßig. Mit "linearen" und simpel verzweigten Schaltungen komme ich
» gut zurecht, aber bei komplexeren Schaltungen wirds schon etwas
» schwieriger, weil ja im Grunde jedes alles beeinflusst...
» Ich weiß nicht, was ich dann als konstant, oder nicht beeinflusst
» betrachten kann/soll, damit das Ganze durchsichtiger (linearer) wird.
» Hier frage ich mich z.B.
» -was C_2 da macht, der ist ja irgendwie parallel zum Poti geschaltet..
» -warum sich Hoch- und Tiefpass nicht beeinflussen, und
» -wie V_2, die Signalquelle, da mitspielt.
» "Normalerweise" wird doch das Eingangssignal an den Verstärker gelegt,
» und über eine frequenzabhängige Rückkopplung gefiltert. Hier sitzt der
» Eingang direkt am Filter (und damit auch an dem Rückkopplungspfad), bzw.
» der Filter sitzt "zwischen" Eingang und Rückkopplung. Das verwirrt mich
» etwas..
»
» Eigentlich wäre es super, wenn mir jemand mal die ganzer Filterschaltung
» langsam erklären könnte.
» Danke für eure Hilfe!
»
» MfG Philipp
»
»

Geht auch schnell, hallo!
Das Ganze Ding ist, wenn man die Widerstände R4/5 und R7/) als Potibestandteile auffaßt, ein ganz normales Baxandall-Netzwerk (Kuhschwanzentzerrer) und dient als solches als Bass und Höhen Steller in Verstärkern.

Wie das geht ist auch schnell erklärt.

Beide Zweige stellen einen frequenzabhängigen Spannungsteiler dar, der eine für hohe Frequenzen, der andere für tiefe. Kombiniert also für Bass und Höhen.
Je nach Potistellung (Widerstandsverhältnis) werden die jeweiligen Frequenzbereiche also gegenüber dem Durchgangswiderstand bevorzugt oder benachteiligt.

Beim passiven Netzwerk wird tatsächlich das Durchgangssignal insgesamt über den ganzen Frequenzbereich um ~20dB gedämpft, damit die verhältnismäßige Anhebung eines Bereichs erfolgen kann (was dazu zaubern geht ja nicht).
Damit dies nicht erforderlich ist - es hat bekannte Nachteile wie Rauschen, partielle Übersteuerungen, Verzerrungserhöhungen durch die dann nötige Aufholverstärkung - ist diese Schaltung im Bild aktiv ausgeführt. Es wird also der natürlich auch hier nötige Verstärkungs-Abstand den die relative Anhebung einzelner Bereiche erforderlich macht nicht global weggedämpft, sondern das Netzwerk wird in die Gegenkopplung des OP gelegt, was im Gegensatz zum Passivnetzwerk dann tatsächlich eine aktive Absenkung und Anhebung der zu bevorzugenden Frequenzbereiche über die Verstärkung des OP ermöglicht.
In Mittelstellung halten sich Verstärkung und Absenkung die Waage, Folge ist ein (hoffentlich und idealerweise) linearer Durchlaß aller Frequenzen.

Warum der C2 ein Einzelgänger ist, liegt an Einsparungsgründen, die Originalschaltung hat statt dessen zwei Kondensatoren, die von je einem Poti-Anschlag zum Poti-Schleifer gehen, dann wird auch die Funktion als RC-Paß deutlicher erkennbar. So funktioniert es auch, aber da sich der Einzelkondensator über dem Poti virtuell abstützt ist die Schaltung, wenn sie nicht perfekt ausgemessen wird im Bereich kleinerer Anhebungen und Absenkungen schlechter und auch die Linearstellung in der Mitte kann leiden.
Die Superluxusausführung davon hat außerdem noch weitere Kondensatoren im Höhenbereich, die dafür sorgen, daß die Verstärkung und Absenkung nicht undefiniert weit und für Anhebung und absenkung noch unterschiedlich über ca. 15...20dB hinausschießt.

Der Eingang ist selbstverständlich niederohmig anzusteuern, fast alles in der Audiotechnik ist niederohmig anzusteuern (Spannungsanpassung), also gehört, wenn vorne der Verstärkereingang sein soll noch ein Impedanzwandler davor, der natürlich bei Ansteuerung aus einer niederohmigen Quelle wie dem Generator, oder aus einer Vorstufe eines Verstärkers, auf jedenfall bei sichergestellter Spannungsanpassung, entfallen kann.