Fragen zur Bassabsenkung bzw. Hochpassfilter

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floorcable
Stammgast
#1 erstellt: 24. Dez 2006, 14:49
Hallo,

ich habe auf dieser Seite Bauanleitung E-Gitarre einen vorschlag gefunden, wie ich an meiner E-Gitarre den Bass etwas reduzieren kann.

Es handelt sich ... um ein Hochpaßfilter mit ... stufenlos einstellbarer Eckfrequenz, das tiefe Frequenzen je nach Eckfrequenz mehr oder minder stark dämpft.

Genau dass was ich brauche, aus Gründen die auf der Seite ausführlich erläutert werden.

Was ich nun nicht nachvollziehen kann ist das Schema des Filters, das folgendermassen aussieht:


Frage: Müsste der Filter (P2) nicht vor dem Kondensator geschaltet sein?
Und sollte der Schleifer des Potis das Signal nicht in Richtung Lautstärkeregler (P1) ausgeben statt in Richtung Masse?
Der Autor gibt auf der Seite auch Werte für Bauteile vor, unter anderem mit der Aussage

...Wichtig ist, daß das Lautstärkepotentiometer deutlich hochohmiger ist als P2...

Warum? Ich habe nur mehrere 500kOhm Potis da, was spricht dagegen gleichwertige einzusetzen?
Und was genau macht der Widerstand R in dieser Schaltung?
Wie sollte ich bei Verwendung von gleichwertigen Potis den Kondensator C dimensionieren?

Ich bitte um Nachsicht wenn meine Fragen von Unwissenheit strotzen, ich möchte aber an meiner Bastelgitarre nur Dinge optimieren, die ich auch genau nachvollziehen kann, also nicht blind Vorschläge nachbauen sondern Hintergründe verstehen lernen.

Grüße
Dirk
chefchenko
Stammgast
#2 erstellt: 24. Dez 2006, 15:39
Also du hast in dieser Schaltung ein RC-Glied. Der Filter besteht bei diesem aus einem Widerstand und einer Kapazität. Die Eckfrequenz lässt sich nun mit dem Potentiometer P2 einstellen. Der Widerstand R verhindert einen Kurzschluss nach Masse, da man das Poti ja bis 0 Ohm verstellen kann. P1 soll deswegen niederohmiger sein, da sonst der meiste Strom über P2 und R nach Masse fließt, und nicht mehr für das nächste Glied zur Verfügung steht (z.B. für Vorverstärker).

MFG chefchenko
floorcable
Stammgast
#3 erstellt: 24. Dez 2006, 19:01
nun ja, ich möchte doch aber den Pegel eines besimmten Frequenzbereiches absenken und nicht die Eckfrequenz verändern, die nach meinem Verständnis den Punkt beschreibt, an dem der Filter greift.


P1 soll deswegen niederohmiger sein, da sonst der meiste Strom über P2 und R nach Masse fließt, und nicht mehr für das nächste Glied zur Verfügung steht (z.B. für Vorverstärker).


hmm, auf der Seite mit der Bastelanleitung stehts halt genau umgekehrt, da soll P1 (Lautstärke) deutlich hochohmiger sein ???

Gibts vielleicht einen schaltungsvorschlag, der mich auf ganz andere Weise möglichst einfach ans ziel führt?

Gruss
Dirk
zucker
Inventar
#4 erstellt: 25. Dez 2006, 01:47
Hallo Dirk,

was Du da vor Dir siehst, ist ein Hochpass. Dieser Filter, hier ein einfacher passiver Filter mit 12dB, lässt bestimmte Freq. ab einer gewissen Freq. passieren.

Im Allgemeinen kannst Du nach der Formel

F = 1 / (C x R x 6.28)

vorgehen.

Angenommen C hätte 100n und der Gesamtwiderstand einen Wert von 50K, dann würden Freq. ab etwa 31Hz durchgelassen, darunter abgemindert. Der C "merkt" also demzufolge, daß eine Freq. einen "Gleichstrom" darstellt (obwohl sie das nicht ist) und blockt diesen Strom ab, bzw reduziert ihn und seine zugehörige Spannung.

Der Gesamtwiderstand ergibt sich aus P2 + R // P1
P1 bleibt für den aktiven Teil der Schaltung immer gleich, ändert nur für den nachfolgenden Teil den Spannungswert, indem sein Schleifer gestellt wird. Banal ausgedrückt - er steuert die Lautstärke für das Nachfolgende.

R ist ein Festwiderstand, bleibt also auch immer gleich.

P2 ist Dein Werkzeug. Mit seiner Veränderung verändert sich auch das Verhalten des Passes, wie, kannst Du Dir nach obiger Formel ausrechnen.

Anzumerken ist dabei, daß es sich hier um eine einfache passive Sache handelt, eventll. Verluste nicht ausgeglichen werden und der Phasengang nicht korrigiert wird. Das dürfte aber in Deinem Fall nicht relevant sein.

Wird P2 + R kleiner als P1, dann fließt zwar mehr Strom durch diesen Arm, ändert aber die Spannungshöhe für den Ausgang nicht. Natürlich sollte das Glied P2 + R nicht unter den Innenwiderstand der Quelle sinken, sonst gibt es einen Kurzschluß und dann fließt natürlich der gesamte Strom über P2 + R oder eben nix mehr, weil die Quelle versiegt.
Der Strom durch P1 sollte dennoch höher sein als durch P2 + R, zumindest nicht sehr weit unter dem durch P2 + R liegen, damit die nachfolgende Schaltung auch noch etwas Strom abbekommt, denn wo nix ist, kann man auch nix verstärken.
detegg
Inventar
#5 erstellt: 25. Dez 2006, 05:40

zucker schrieb:
Dieser Filter, hier ein einfacher passiver Filter mit 12dB

... es ist ein 6dB/oct RC-Filter.
... und Chefchenko meinte eigentlich das, was Henry dann richtig beschrieben hat.



Gruß
Detlef
zucker
Inventar
#6 erstellt: 25. Dez 2006, 17:15
Selbstverständlich, 6dB.

floorcable
Stammgast
#7 erstellt: 25. Dez 2006, 20:39
Vielsten Dank

Ich kann demn soweit folgen, dass der original-Vorschlag funktionieren sollte. Die Erklärung zumindest klingt logisch, ich kann mich aber nur schwer in die Zussammenhänge hineindenken. Ich probier hier nun schon ein Weilchen mit dem Taschenrechner, komm aber irgendwie nicht weiter.

Ich hab 2 Stück 500kOhm Potis zur Verfügung und möchte damit die Schaltung nachbauen. Wie genau müsste ich nun C und R dimensionieren?

Sollte der BassPoti seinen Regelweg nicht voll ausnutzen wäre das nicht weiter schlimm. Zumindest ist dies ein Problem was sich zu ergeben scheint wenn ich die Erklärungen richtig verstanden hab.

Grüße
Dirk


[Beitrag von floorcable am 25. Dez 2006, 20:40 bearbeitet]
zucker
Inventar
#8 erstellt: 25. Dez 2006, 23:14
Dirk,

mach langsam und denke an die 1. Bürgerpflicht - Ruhe bewahren im Kaufhaus.

Rechne mit den Grundeinheiten, alles andere wird unübersichtlich. 100nF sind dann eben mit 0.0000001 einzugeben.

Die Sache mit den R`s:

P2 + R = R Zweig 1
P1 = R Zweig 2

Beide Zweige liegen parallel, also muß sich Rgesamt gegenüber einem Arm verringern. Genaugenommen wird der Gesamtwiderstand immer unter dem Wert des kleinsten Widerstandszweiges liegen

1/Rges = (1/(P2 +R)) + (1/P1)

P2 = 500K
R = 100K
P1 = 500K
0.00166 + 0.002 = 0.00366
1/0.00366 = 273K

Diese 273K stehen nun als Gesamtwiderstand mit dem C (angenommene 100n) in Verbindung, wenn P2 mit seinem Schleifer am Knotenpunkt P2, R steht, denn nur dann hat P2 auch 500K.

Formel von oben:
F = 1/(R x C x 6.28)

273000 x 0.0000001 x 6.28 = 0.17144
1 / 0.17144 = 5.8Hz

Wird an P2 nun der Schleifer bewegt, sogar ganz nach oben gedreht, dann hat er keinen R mehr, er liegt also bei 0 Ohm. Wirksam ist nun nur noch der Festwiderstand R mit den angenommenen 100K.

Wie hoch ist nun die untere Grenzfreq. des Hochpasses?

Und wenn Du C ausrechnen willst, weil Du F weißt, dann tausche in der Formel einfach F und C.
floorcable
Stammgast
#9 erstellt: 26. Dez 2006, 14:11
Guten Morgen...

wo kann man Henry für den Erklärbär des Tages vorschlagen?!? Der Beitrag hat mir wirklich weitergeholfen. Vielen Dank

Ich hab mit der Formel nachvollzogen, in welchem Bereich der ursprüngliche Filter arbeitet (~49-229Hz) und hab mir für meine vorhandenen Bauteile folgendes überlegt:

P1 = 500k
R = 10k
C = 33nF
P2 = 500k ( 19,1Hz )
P2 = 0K ( 492,2Hz )

Damit hab ich rechnerisch einen guten Regelbereich abgedeckt, der im wesentlichen dem 2. Originalbauvorschlag entspricht (P1=500k, R=10k, P2=100k, C=33nF, 53-492Hz).
Mal schauen wie es klingt.

In die Berechnung geht P1 immer mit 500k ein, eine Veränderung des Schleifers hat nur Auswirkungen auf eine nachfolgende Schaltung, oder?

Gruss
Dirk
zucker
Inventar
#10 erstellt: 26. Dez 2006, 18:42

In die Berechnung geht P1 immer mit 500k ein, eine Veränderung des Schleifers hat nur Auswirkungen auf eine nachfolgende Schaltung, oder?


Korrekt.

Es bliebe nun einzig die Überlegung, ob der Strom bei 500K durch P1 noch groß genug ist, wenn der Zweig P2 + R nur noch 10K hat.

Mal angenommen es würde eine ~ Spannung von 0.707V eff aus der Quelle kommen, dann hätten wir in der Spitze + oder - 1V.
Durch den R mit 10K und dem dann auf 0R gedrehten P2 würde darüber ein Strom von 100µA fließen.
P1 mit seinen 500K würde aber nur noch 2µA abbekommen und das ist sehr wenig.

Wenn beide Potis 47K aufweisen und der Festwiderstand 2.5K, dann ergibt sich mit C = 150nF eine Stellfreq. von 44Hz bis 447Hz, wobei der Strom bei angenommenen 707mV~ eff im Fall von R = 2.5K, P2 = 0R durch P1 immer noch 21µA aufweist. Der Strom durch R würde zwar auf 400µA steigen, was aber die Quelle nicht belastet. Der Abnahmestom ist nun aber um das 10fache gegenüber den 2µA gestiegen, das kann entscheidend sein.

Darin ist übrigens der Sinn von aktiven Filtern zu erkennen. Sie würden die Spannungsversluste, demzufolge auch die Stromverluste ausgleichen.

Mach es aber erstmal so, wie Du es selber berechnet hast.
floorcable
Stammgast
#11 erstellt: 26. Dez 2006, 21:51

Darin ist übrigens der Sinn von aktiven Filtern zu erkennen. Sie würden die Spannungsversluste, demzufolge auch die Stromverluste ausgleichen.


Ganz so passiv ist die ganze Sache gar nicht. Der Filter würde zwischen Vorverstärker und Impendanzwandler (zw. Out1 und In2)dieser Schaltung verbaut:




Ich werds auf jeden Fall erst mal ausprobieren und kann mich ja mit meinen Beobachtungen wieder hier melden. Vielen Dank nochmal für die Hilfe und Erklärungen.

Grüsse
Dirk
floorcable
Stammgast
#12 erstellt: 28. Dez 2006, 19:17
Es funktioniert!

Die Bauteile sind bestellt und ich hab inzwischen mal in der Bastelkiste gekramt. 10K Widersrtand, und ein C ohne Kapazitätsangabe. Alles fix zusammengelötet, die Potis hab ich ja schon da. eine Saite eingespannt un probebetrieb: laut und deutlich zu hören. Die Bassreduzierung funktioniert ebenfalls. nur mien Pickupumschalter nicht mehr, werd dann also erstmal die kalte Lötstelle suchen. Das fertige Gitarrenprojekt wird danna uch nochmal mvorgestellt wenns jemand interessieren sollte.

Gruss
Dirk

PS: Weiss jemand was 2AA73J auf dem C zu bedeuten hat?
zucker
Inventar
#13 erstellt: 28. Dez 2006, 20:47
Klasse Dirk,

dann hau rein.
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