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Clipping und Hochtöner-Zerstörung (wieso eigentlich?)

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cr
Moderator
#1 erstellt: 05. Apr 2013, 15:22
Beim Clipping wird ein in der Regel tieffrequentes Signal zunehmend durch die Spannungsbegrenzung des Verstärkers zu einem Rechteck (oder besser Trapez). Das Spektrum zeigt die (2n+1)-fachen der Grundfrequenz, als 3x, 5x, 7x, bei 200 Hz zB 600 und 1000 und 1400 Hz usw., die aber in ihrer Spannung stark abfallen (U2n+1 = Uo/(2n+1)?) .
Wieso jetzt beim Hochtöner viel Leistung ankommen soll, erschließt sich mir nicht, außer man hat eine 2-Weg-Box und die vielleicht noch mit unsinniger pseudoaudiophiler 6dB-Weiche?
Ich sehe bei 12-dB-2-Wegboxen (Trennung meist deutlich über 1 kHz) vor allem den Tieftöner betroffen (dem es aber in der Regel nichts macht, wenn der Verstärker nicht stärker ist als die zulässige Leistungsaufnahme der Box) und bei 3-Wege-Boxen den Mitteltöner, der aber mehr verträgt als der Hochtöner (bei einer 100W-Box schon an die 20 Watt, Hochtöner oft nur 10W).

Kann wer das Phänomen aufklären?

edit: Mußte natürlich 2n+1 heißen, wenn man 3,5,7,9... will


[Beitrag von cr am 05. Apr 2013, 18:36 bearbeitet]
detegg
Administrator
#2 erstellt: 05. Apr 2013, 18:11
Hi,

vlt hilft das hier, oder auch das hier - ansonsten fragen

;-) Detlef


[Beitrag von detegg am 05. Apr 2013, 18:15 bearbeitet]
cr
Moderator
#3 erstellt: 05. Apr 2013, 18:35
Hilft nicht.
Ich gehe schon davon aus, dass es ein relativ tieffrequentes Signal ist, was in der Regel zum Clipping führt und dann liegen alle wesentlichen U2n+1 sicher nicht im Hochtonbereich einer 3-Wegebox mit 12 dB Steilheit.
Für eine 2-Wegebox mit 6dB kann das schon zutreffen, was ich in den obigen Links auf mich selbst gesagt habe

Angenommen, wie haben ein Bassgewummere bei 150 Hz, das klippt, dann ist die Leistung bei 450 Hz (U3 = Uo/3) schon nur mehr 1/9 und bei 750 Hz nur mehr 1/25. Bei einem 100W-Verstärker lägen somit über 80 Watt bei 150 Hz, 11 Watt bei 450 Hz und 4 W bei 750 Hz und 2 W bei 1050 Hz......

Die von mir genannten Werte stimmen auch ganz gut mit der Tabelle hier überein: http://www.st-andrew.../clipping/page1.html

Wie man einen 3-Weger HT mit 6 kHz Trennfrequenz und 12 dB somit killt, scheint schon eher schwierig zu sein. Man könnte höchstens argumentieren, dass der HT schon sowieso stark belastet wird und mit dem Clipping wirds dann zuviel. Wie man mit einem geklippten Bassgewummere dagegen den HT killen kann, bleibt eher unerklärbar.


[Beitrag von cr am 05. Apr 2013, 18:55 bearbeitet]
detegg
Administrator
#4 erstellt: 05. Apr 2013, 19:26
Hi cr,

wenn Du einen reinen tieffrequenten Sinus als "Clippingquelle" annimmst, stimmt Deine Betrachtung. Dann greift nämlich die von Dir erwähnte Fourierreihenentwicklung mit diskreter Spektralleistung.
Musik im allg. wird besser durch rosa Rauschen definiert, also ein Signal mit pro Oktave (Frequenzverdopplung) um 3dB sinkender Leistungsverteilung. Dann sieht die Rechnung ganz anders aus. Hier muss die Fouriertransformation mit theoretisch unendlicher Auflösung und summierter Spektralleistung verwendet werden.

Ist nicht so einfach zu verstehen - funktioniert in realitas aber leider sehr gut!

Detlef


[Beitrag von detegg am 05. Apr 2013, 19:27 bearbeitet]
cr
Moderator
#5 erstellt: 05. Apr 2013, 19:47
Und welche Betrachtungsweise wäre nun anzuwenden, wenn es sich zB um harte Techno-Bässe handelt, aber sonst noch fast nichts. Ein realistischer Fall, weil etliche Musikstücke so beginnen (frage ich mich auch konkret, weil mir so ein Stück erst eben untergekommen ist, die ersten 12 Sekunden nur diese wuchtigen Schläge...)
cr
Moderator
#6 erstellt: 05. Apr 2013, 20:10
Eigentlich wäre ja sowas die Lösung aller Probleme: http://www.monacor.de/index.php?id=128&L=0&artikelid=2209
Man stellt es so ein, dass es unterbricht, ehe der Verstärker seine maximale Leistung erreicht, also für einen 100W-Verstärker bei 80 Wattt oder so. Damit wäre Clipping durch Überlastung kein Thema mehr.
Angeblich wird vorher der Klang nicht beeinflußt (kann ich immer noch nicht wirklich glauben).
Ich habe mir sogar vor langer Zeit sowas mal von QED gekauft, noch sophistizierter, indem sogar das Spektrum analysiert wird, womit man dann einen HT auch vor einer gezielten Sinus-Attacke schützen könnte. Obs gewirkt hätte, weiß ich nicht, es hat nie angesprochen.

Der Selbstbauer könnte das Monacor Modul zudem vor jedem Chassis einbauen. Ob sich das lohnen würde?
Mit 25 euro ja ein Schnäppchen.


[Beitrag von cr am 05. Apr 2013, 20:11 bearbeitet]
detegg
Administrator
#7 erstellt: 05. Apr 2013, 20:37

harte Techno-Bässe

... sind auch nur ein unspezifiziertes Musiksignal mit reichlich Obertönen.

Zum Thema, lese mal bei Pico/Theo rein - so ab 2/3 des Beitrages.

Im PA-Bereich/Aktivtechnik gibt es eigentlich immer die s.g. Limiter, die die Chassis schützen.

;-) Detlef
Der_Tom
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 05. Apr 2013, 20:51
Ich habe mit "La Folia" etliche Hochtöner meiner damaligen Heco Superior 800 gekillt,( mit einem Yamaha AX 700) da kommt mal ein fieses Signal, schicht im Schacht
Es war immer ( 3 mal) der Hochtöner, den Bass und den Mitteltöner hat es nie gejuckt.

Ich habe La Folia auch mit andren LS und Amp´s gehört, jedoch nie mehr einen Hochtöner geschrottet, lag wohl an der Konstellation der beiden.


Gruß Tom
P.W.K._Fan
Hat sich gelöscht
#9 erstellt: 05. Apr 2013, 21:43
Ich bin der Meinung das Clipping nicht nur dem ht schadet. Auch die Tieftöner sind in gefahr wenn der Verstärker ins clipping gerät und basslastige Musik abgespielt wird.
Ich habe es schon selbst mehrmals mit verschiedenen Chassis und Verstärkern getestet, und man konnte recht gut beobachten, wie der Membranhub des daran angeschlossenen Chassis rapide anstieg sobald die Signalspitzen abgeschnitten wurden.
Wenn man es arg genug übertreibt, und das Chassis mechanisch diese tortour übersteht, ist es auch möglich die schwingspule thermisch zu zerstören, ohne das man die Nennbelastbarkeit überschreitet.
Ich erkläre mir das so, das die Schwingspule den linearen Bereich des Magnetfeldes verlässt, und bis zum mechanischen limit ausgelenkt wird. Dadurch dass das Chassis nicht weiter auslenken kann als es die Sicke bzw die Zentrierspinne zulässt, aber dennoch strom durch die Spule geschickt wird, erwärmt sich diese.
Vergleichbar mit einem Motor. Nimmt man einen Motor, und hält ihn fest sodass er sich nicht drehen kann, wird dieser durchbrennen.
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