Limter und Kompressor

[Carl]

Das Clipping ist bei diesen Preiswerten und unterdimensionierten / nicht stabilen Endstufen neben dem Tiefpassfilter das größte Problem, weil es dann fast Rechteck Signale abgibt.
Gleichstrom ist und darf bei einer Endstufe nicht vorkommen, deswegen hat man ja zumindest im Eingang und in den Zwischenstufen Kondensatoren (Elkos, MKP) im Signalweg, womit der Gleichstrom keine Möglichkeit hat, bis zu den Boxen zu kommen.

Gleichstrom findest du bei keiner Endstufe am Ausgang, dafür sorgt der Elko im Rückkopplungspfad.
Wenn eine Endstufe clippt, passieren 2 Sachen:
a) wenn die Rails (pos. und neg. Versorgung) nicht die gleiche Spannung haben, wird das Signal asymetrisch und es gibt einen kleinen <2V niederfrequenten Anteil. Niederfrequent und nicht Gleichstrom deshalb, weil der Elko in der Rückkopplung das wieder kompensiert. Sind vernachlässigbare Anteile im Bereich 1-20 Hz, die Gehen auf den bass und erzeugen am dem Gleichstromwiderstand des Bass Chassis von 3 Ohm vielleicht 1,5W.
b) je machdem wie die Kondensatoren in der Voersorgungsstabilisierung nachgeladen werden, schwankt die Versorgung evtl. mit 50 oder 100 Hz, es kann sein, dass du dann so einen Anteil am Ausgang hast (sprich einen beschissenen CMRR (=Fremdspannungsabstand) der Endstufe)
c) Der Signal fährt gegen die Rail, die Transistoren gehen in die Sättigung. Das hat 2 Folgen:
- Die Transistoren brauchen 50µs um da wieder raus zu kommen (Ladungsträger abbauen), das Signal bleibt also auch wenn das Eingangssignal schon wieder im Bereich ist, noch 50µs da kleben.
- Du verzerrst das Signal symetrisch, erzeugst klirren, was nichts als ungerade Obertöne sind. Bei einem 1 kHz Ton sind das 3 kHz, 5kHz, 7kHz ... bis in die 100 KHz und darüber. All der Obertonmist geht auf die Hochtöner, mit einer ordentlichen Portion Leistung im Ultraschallbereich! Da der Hochtöner nicht so groß dimensioniert ist wie das Bass Chassis, da es ja im Normalfall weniger Leistung von der Frequenzweiche abbekommt, geht der als erstes drauf.

Wie du siehst, ich kenn mich mit sowas aus. Und ich kann diesen ganzen Ggleichstrom' Mißt nicht nachvollziehen, ist definitiv Blödsinn! Man muss nur mal die Grundsätze der Nachrichtentechnik verstanden haben.

Um auf den konkreten Fall zurück zu kommen: In dem Fall hängt nur eine Bass Membran drin, und wenn die mehr packt als der Verstärker, dann kann der Verstärker noch so clippen, das hört sich nur extrem Scheiße an, wenn der dann Töne im KHz Bereich produziert. Kaputt bekommst du ein reines Bass Chassis nur mit Überlast, nicht mit Clipping.
Insofern hat die Endstufe in dem Fall mehr Leistung gebracht als die Membran konnte, und das teilweise durch clipping, weil da ja die Endstufe deutlich mehr Leistung kann und weniger Verlustleistung an den Endstufentransistoren hat. (...bis der Trafo in der Endstufe raucht oder die Gleichrichterdioden durchschmoren, die vermutlich keine Temperatursicherung haben)

Wonach ich bei einer Endstufe für ein Bass Chassis schauen würde wäre
a) stabile Versorgung (Abblock Cs), das hattest du richtig angesprochen
b) hoher Dämpfungsfaktor. Bassmembranen haben ordentlich Schwung und wenn eine Endstufe weich klingt, hat sie vermutlich nicht genug Dämpfungsfaktor, um die Membran zu bremsen. Da können dynamisch auch mal nette negative Impedanzen des Chassis zusammenkommen. Dementsprechend auch eine Kurzschlusssicherung die zeitverzögert einsetzt und nicht billig realisiert ist wie bei manchen.
Ach ja, und wenn man schon Dämpfungsfaktoren vergleicht immer dran denken, dass der Wert mit der Frequenz abnimmt, >100 @ 1kHz kann, muss aber nicht besser sein als >200 @ 400 Hz. (Yamaha vs. Crown)

 

[Mr. True Track]

Gleichstrom findest du bei keiner Endstufe am Ausgang, dafür sorgt der Elko im Rückkopplungspfad.
Wenn eine Endstufe clippt, passieren 2 Sachen:
a) wenn die Rails (pos. und neg. Versorgung) nicht die gleiche Spannung haben, wird das Signal asymetrisch und es gibt einen kleinen <2V niederfrequenten Anteil. Niederfrequent und nicht Gleichstrom deshalb, weil der Elko in der Rückkopplung das wieder kompensiert. Sind vernachlässigbare Anteile im Bereich 1-20 Hz, die Gehen auf den bass und erzeugen am dem Gleichstromwiderstand des Bass Chassis von 3 Ohm vielleicht 1,5W.
b) je machdem wie die Kondensatoren in der Voersorgungsstabilisierung nachgeladen werden, schwankt die Versorgung evtl. mit 50 oder 100 Hz, es kann sein, dass du dann so einen Anteil am Ausgang hast (sprich einen beschissenen CMRR (=Fremdspannungsabstand) der Endstufe)
c) Der Signal fährt gegen die Rail, die Transistoren gehen in die Sättigung. Das hat 2 Folgen:
- Die Transistoren brauchen 50µs um da wieder raus zu kommen (Ladungsträger abbauen), das Signal bleibt also auch wenn das Eingangssignal schon wieder im Bereich ist, noch 50µs da kleben.
- Du verzerrst das Signal symetrisch, erzeugst klirren, was nichts als ungerade Obertöne sind. Bei einem 1 kHz Ton sind das 3 kHz, 5kHz, 7kHz ... bis in die 100 KHz und darüber. All der Obertonmist geht auf die Hochtöner, mit einer ordentlichen Portion Leistung im Ultraschallbereich! Da der Hochtöner nicht so groß dimensioniert ist wie das Bass Chassis, da es ja im Normalfall weniger Leistung von der Frequenzweiche abbekommt, geht der als erstes drauf.

Wie du siehst, ich kenn mich mit sowas aus. Und ich kann diesen ganzen Ggleichstrom' Mißt nicht nachvollziehen, ist definitiv Blödsinn! Man muss nur mal die Grundsätze der Nachrichtentechnik verstanden haben.

Um auf den konkreten Fall zurück zu kommen: In dem Fall hängt nur eine Bass Membran drin, und wenn die mehr packt als der Verstärker, dann kann der Verstärker noch so clippen, das hört sich nur extrem Scheiße an, wenn der dann Töne im KHz Bereich produziert. Kaputt bekommst du ein reines Bass Chassis nur mit Überlast, nicht mit Clipping.
Insofern hat die Endstufe in dem Fall mehr Leistung gebracht als die Membran konnte, und das teilweise durch clipping, weil da ja die Endstufe deutlich mehr Leistung kann und weniger Verlustleistung an den Endstufentransistoren hat. (...bis der Trafo in der Endstufe raucht oder die Gleichrichterdioden durchschmoren, die vermutlich keine Temperatursicherung haben)

Wonach ich bei einer Endstufe für ein Bass Chassis schauen würde wäre
a) stabile Versorgung (Abblock Cs), das hattest du richtig angesprochen
b) hoher Dämpfungsfaktor. Bassmembranen haben ordentlich Schwung und wenn eine Endstufe weich klingt, hat sie vermutlich nicht genug Dämpfungsfaktor, um die Membran zu bremsen. Da können dynamisch auch mal nette negative Impedanzen des Chassis zusammenkommen. Dementsprechend auch eine Kurzschlusssicherung die zeitverzögert einsetzt und nicht billig realisiert ist wie bei manchen.
Ach ja, und wenn man schon Dämpfungsfaktoren vergleicht immer dran denken, dass der Wert mit der Frequenz abnimmt, >100 @ 1kHz kann, muss aber nicht besser sein als >200 @ 400 Hz. (Yamaha vs. Crown)

Als erstes gilt es die „reale“ Leistung zu ermitteln.

2000 Watt für 550 €
Bei der beliebten 2 Ohm und nur an einem Kanal gemessen und das bei 1 Khz kommen zum Teil erstaunliche Daten zusammen, siehe Thomann Amp oder Conrad Electronic wo man für 350-550 € angebliche 2000 Watt bekommt.
Technisch wären das 2x 1000 Watt

Da die Stromversorgung meist bei solchen „billig Teilen“ zu schwach dimensioniert sind, kommt schon bei eine realen 2 Kanal Messung , nur noch 750 Watt raus, gehe ich dann auf 8 Ohm bleiben nur noch 250-300 Watt übrig. Messe ich dann statt mit 1Khz mit RMS und von 22Hz-22Khz und nur 0,1% sind es nur noch reale 2x 180 Watt übrig.

Clipping, wie schon richtig beschrieben ist viel schlimmer als gesagt.
Es klingt nicht nur scheiße und kratzig, oder zerstört nur den Hochtöner. Ein Basslautsprecher kann seine angegebene Leistung nur verkraften, wenn die Membrane frei und schnell bewegen kann. Kommt es zu Rechtecksignalen bleibt immer für ganz kurze Zeit die Membrane nach außen und danach nach innen angezogen. Dadurch ist eine ausreichende Belüftung nicht gewährleistet und ein EV Pro Line hat kann dann schon bei 200 Watt kaputt gehen.

Also in der „echten“ PA sind die Verstärker „immer“ vielfach überdimensioniert, z.B. 3600 Watt für zwei 18 er etc. nur so ist gewährleistet das weder der Lautsprecher noch die Endstufe nach Jahren oder bei Hitze kaputt gehen.

Hat der Basslautsprecher 800 Watt und man geht mit 1600 bis 2400 Watt dran, ist das nicht schlimm, weil man ja eh nicht voll aufdrehen muss um an die Leistung / Lautstärke zu kommen und die Schwingspule durch die hohe und extrem stabile Leistung und hohem Dämpfungsfaktor 400-1000 extrem stark schwingen kann und gut belüftet ist.

Im Endeffekt kann auf diese Art der Basslautsprecher sogar mehr als die 800 Watt ab.

12 bis 24 Transistoren pro Kanal und ca, 100Volt Betriebsspannung wird das richtige sein, sinnst würden die ganzen großen PA Firmen das nicht machen, oder?

 

[Carl]

...und es ist noch mal eine ganze Stufe komplexer als du es dir vorstellst, ich sehe auch in dem was zu geschrieben hast keinen Widerspruch zu dem was ich gesagt habe.
Zu deinen Transistoren:
Weniger ist oft mehr, bei so vielen Endstufentransistoren brauchst du mehr Ansteuerleistung, eine dickere Vorstufe und das macht die geschlossene Regelschleife langsamer, das widerum wirkt sich negativ auf den Klirrfaktor und die Dämpfungsfaktor aus. Viele Transistoren braucht man nur, um die Wärme weg zu bekommen.
Wenn man eine Aussage treffen will, muss man schon den Schaltplan eine Endstufe vor sich haben, alle Transistordatenblätter ausdrucken oder gleich die Schaltung durchmessen und ggf. durchsimulieren. Erst dann kann man wirklich sagen, ob eine Endstufe was taugt, aber wer macht das schon?

Und klar, ich kann immer eine Endstufe an die nächste 10kV Leitung hängen, und schnell in den ersten 100µs einen tollen Leistungswert messen bevor mir das Ding um die Ohren fliegt. Die Realität sieht vermutlich bei fast jedem Verstärker anders aus als das was auf dem Papier steht.
Und wenn du vergleichen willst, wieviel µF die Abblock Elkos in der Versorgung haben, vergleiche erst mal die Netzteiltopologie (eine, zwei Wicklungen, Schaltnetzteil etc.)

Klar gibt es Schrott aus China, ich hab einen bekannten im Einkauf einer Conrad Konkurrenz, der hat schon zwischen den Kühlkörpern einer schutzisolierten Stereo Endstufe einen 500W Halogenscheinwerfer betreiben können (und der war heller als normal!). Aber ich könnte dir auch eine Endstufe bauen, die besser ist als alles was man normal so kaufen kann. Aber wer zahlt das schon?

 

[Mr. True Track]

...und es ist noch mal eine ganze Stufe komplexer als du es dir vorstellst, ich sehe auch in dem was zu geschrieben hast keinen Widerspruch zu dem was ich gesagt habe.
Zu deinen Transistoren:
Weniger ist oft mehr, bei so vielen Endstufentransistoren brauchst du mehr Ansteuerleistung, eine dickere Vorstufe und das macht die geschlossene Regelschleife langsamer, das widerum wirkt sich negativ auf den Klirrfaktor und die Dämpfungsfaktor aus. Viele Transistoren braucht man nur, um die Wärme weg zu bekommen.
Wenn man eine Aussage treffen will, muss man schon den Schaltplan eine Endstufe vor sich haben, alle Transistordatenblätter ausdrucken oder gleich die Schaltung durchmessen und ggf. durchsimulieren. Erst dann kann man wirklich sagen, ob eine Endstufe was taugt, aber wer macht das schon?

Und klar, ich kann immer eine Endstufe an die nächste 10kV Leitung hängen, und schnell in den ersten 100µs einen tollen Leistungswert messen bevor mir das Ding um die Ohren fliegt. Die Realität sieht vermutlich bei fast jedem Verstärker anders aus als das was auf dem Papier steht.
Und wenn du vergleichen willst, wieviel µF die Abblock Elkos in der Versorgung haben, vergleiche erst mal die Netzteiltopologie (eine, zwei Wicklungen, Schaltnetzteil etc.)

Klar gibt es Schrott aus China, ich hab einen bekannten im Einkauf einer Conrad Konkurrenz, der hat schon zwischen den Kühlkörpern einer schutzisolierten Stereo Endstufe einen 500W Halogenscheinwerfer betreiben können (und der war heller als normal!). Aber ich könnte dir auch eine Endstufe bauen, die besser ist als alles was man normal so kaufen kann. Aber wer zahlt das schon?

Also hier ein 100 kg Gegenbeispiel:
Krell - The MRS driver board starts here. It gets 64 power regulating transistors and 216 output transistors before completion per channel-

Und sie gehört zu den schnellsten und verzerrungsärmsten Endstufen.

In jedem High End Mastering Studio findest du Endstufen von Krell, Bryston ... alle mit über 250 Watt an 8 Ohm RMS und Class A mit Spitze so um die 1KW pro Kanal. Und da werden garantiert keine 128 dB und mehr gefahren sonder beschauliche 86 dB und die Boxen können garantiert nicht 800 Watt vertragen, aber man nimmt diese "fetten" Endstufen, weil nur diese in der Lage sind, bei mittlere und höherer Lautstärke so extrem sauber, kontrolliert und hoch auflösend die Leistung abzugeben.

 

[Carl]

Du hast gerade einen Themawechsel gemacht und bist zu einer Class A Endstufe, die grundsäztzlich anders, nämlich ohne geschlossene Regelschleife, aufgebaut ist.
Diese Endstufen arbeiten komplett anders, haben einen Wirkungsgrad <10% und dann braucht du viel Kühlung, um die Leistung weg zu bekommen. (Sind sicher auch als Heizung zu empfehlen, wenn auch sehr teuer...).
http://sound.westhost.com/class-a.htm
Wenn, du von Krell sprichst, dann (hab gerade auf deren Homepagen nachgeschaut) schau dir ein Photo der Reference Serie an. Das ist vermutlich eine class-AB Endstufe mit geschlossener Regelschleife wie sie alle PA Verstärker haben.

Dass Class-A Verstärker deutlich besser sind halte ich nach heutigem Stand der Technik für ein Gerücht, noch vor 8 Jahren hätte ich zugestimmt.

 

[Mr. True Track]

Du hast gerade einen Themawechsel gemacht und bist zu einer Class A Endstufe, die grundsäztzlich anders, nämlich ohne geschlossene Regelschleife, aufgebaut ist.
Diese Endstufen arbeiten komplett anders, haben einen Wirkungsgrad <10% und dann braucht du viel Kühlung, um die Leistung weg zu bekommen. (Sind sicher auch als Heizung zu empfehlen, wenn auch sehr teuer...).
http://sound.westhost.com/class-a.htm
Wenn, du von Krell sprichst, dann (hab gerade auf deren Homepagen nachgeschaut) schau dir ein Photo der Reference Serie an. Das ist vermutlich eine class-AB Endstufe mit geschlossener Regelschleife wie sie alle PA Verstärker haben.

Dass Class-A Verstärker deutlich besser sind halte ich nach heutigem Stand der Technik für ein Gerücht, noch vor 8 Jahren hätte ich zugestimmt.

Bei unseren Mikrofon -Vorstufen haben wir "nur" Class A Technik mit 300 Volt Anodenspannung und echter Vollsymmetrie, ich finde dieses nicht schlecht,

Aber bei den Endstufen nehme ich auch A/B Endstufen, aber auch hier habe ich alle typen der Serie Ausprobiert:
Alle haben die gleiche Eingansstufe und sind identisch aufgebaut, nur das dann angefangen von 2 x 3 bis 2 x12 Endtransistoren pro Kanal ( also 6 und 6 Pro Ch.) und immer größeren Trafos und großer Siebung und Spannung gearbeitet wird.

Mit der größten komme ich am besten klar, für Mastering.
Staubtrocken, im wichtigen Audiobereich niedrigste Verzerrungen und blitzschnell.

Ich schreibe dir gleich mal eine PM, dann kannst du dir mal ansehen was wir so bauen.

 

[lemursh]

Nun reichts mit dem Ausflug in die Welt der Endstufentechnik.
Back to topic, please!

 

[Mr. True Track]

Nun reichts mit dem Ausflug in die Welt der Endstufentechnik.
Back to topic, please!

Habe ich mit dem letztem Satz getan:
Ich schreibe dir gleich mal eine PM, dann kannst du dir mal ansehen was wir so bauen.

 

[Dj_Napster]

Naja, und sonst ist es doch eigentlich ganz interessant, auch wenn ich grad nicht sehr viel verstehe..
Aber ich wollt mich zu euerm geschriebenem auch mal melden... also.. Das crown ganz was anderes ist, ist doch völlig klar, kosten auch 20 mal so viel.. zudemal sinddas die besten pa endstufen... und dass meine bässe durch sind, war einmal überlastung und die impusle, die nacht verhindert worden sind.. die thomann reicht mehr als genung aus und solange ich damit zufrieden bin, bleib ich dabei... Merke, oh, es geht net mehr, ich brauch mehr leistung, dann kann man immer nochmal darauf zurückgreifen..

 

[Mr. True Track]

Naja, und sonst ist es doch eigentlich ganz interessant, auch wenn ich grad nicht sehr viel verstehe..
Aber ich wollt mich zu euerm geschriebenem auch mal melden... also.. Das crown ganz was anderes ist, ist doch völlig klar, kosten auch 20 mal so viel.. zudemal sinddas die besten pa endstufen... und dass meine bässe durch sind, war einmal überlastung und die impusle, die nacht verhindert worden sind.. die thomann reicht mehr als genung aus und solange ich damit zufrieden bin, bleib ich dabei... Merke, oh, es geht net mehr, ich brauch mehr leistung, dann kann man immer nochmal darauf zurückgreifen..

 

[Dj_Napster]

hehe.. ich sehe, wir verstehen uns... xD

 

[EDE-WOLF]

naja warum die bässe nun wirklich abgeraucht sind ist schwer zu sagen, entweder totgeclippt, also falsche spektrale anteile abbekommen, oder evtl einen konstanten DC-offset?

ist schwer zu sagen, aber sollten wirklich die schwingspulen verkokelt sien, dann kann dies nur durch elektrische überbelastung, oder zu wenig kühlung (membranhub) entstanden sein

haste evtl n fullrangesignal auf die bässe geschickt?? (wobei die selbst das locker wegstecken sollten...)

aber turntabelknalle dürften wie gesagt eher auf die pappe als auf die spule gehn