Impedanzanpassung für Tonabnehmer

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vbElefant
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 03. Okt 2008, 16:13
Hi,
Ich habe vor, mir demnächst einen Piezo-Tonabnehmer für mein Cello anschaffen und möchte mit meiner Soundkarte damit Aufnahmen machen. Jedoch hab ich gelesen, dass die Dinger eine für Soundkarten zu hohe Impedanz haben und ein aktives Modell ist mir zu teuer. Weiterhin habe ich nun gelesen, dass man mit relativ niedrigem Aufwand mit einem Operaionsversärker oder Ähnlichem die Impedanz anpassen kann. Jedoch reichen meine Kenntnisse nicht soweit aus, um eine passende Schaltung zu konstruieren.
Wäre also echt super, wenn mir das jemand ein wenig erklären könnte was ich bei dem Zusammenlöten eines solchen Geräts beachten muss. Löterfahrung ist vorhanden.
Muss ich die exakte Impedanz des Tonabnehmermodells, für das ich mich entscheiden werde, wissen, oder sind die alle in etwa gleich? Wie ist das auf der Seite der Soundkarte?

Vielen Dank schonmal,
vbElefant
vbElefant
Ist häufiger hier
#2 erstellt: 05. Okt 2008, 13:07
Ich habe schon einige Schaltungen dazu gesehen, war mir aber nie ganz sicher, ob das das ist was ich brauche. Deswegen frag ich einfach mal direkt nach: Ist diese Schaltung das was ich brauche?

http://elektroink.de...ierender-verstarker/ gleich das Bild 1

Oder ist es praktischer wenn man für einen der Widerstände ein Poti einsetzt um die Verstärkung regeln zu können? Quasi dann Bild 2 mit einem Poti statt R2 oder R1?

Auf was muss ich bei der Wahl des OPV und ggf der Widerstände achten, damit ich möglichst gute Klangqualität erreiche? Kann ich das ganze über die 12V-Leitung eines PC-Netzteils speisen?

Grüße,
vbElefant
pelowski
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 06. Okt 2008, 12:03
Hallo,

die Imedanz eines Piezo-Tonabnehmers ist, wie Du schon richtig herausgefunden hast, sehr hoch. Der genaue Wert ist nebensächlich, wenn Du ihn an einen Verstärker/Impedanzwandler anschließt, der 1Mohm oder mehr Eingangswiderstand hat.
Die Schaltung Bild 1 ist geeignet. Allerdings mußt Du vom Eingang nach Masse noch einen Widerstand einfügen (1Mohm z.B.; der Wert ist nicht kritisch, kann auch etwas höher oder niedriger sein). Durch die Hochohmigkeit besteht allerdings an der Stelle Brummgefahr! Daher sollte die Leitung - wenn es mehr als einige cm sind, abgeschirmt sein (Abschirmung mit Masse verbinden!). Weiterhin solltest Du in den Ausgang einen Widerstand - Richtwert 100Ohm - einfügen, gegen Schwingneigung durch kapazitive Belastung des Ausgangs. Daß auch ein Koppelelko nötig ist, glaube ich nicht, ist sicher im Eingang der Soundkarte vorhanden. Dann noch vom positiven und negativen Anschluss des OPVs jeweils einen Kondensator von 100nF bis 10µF gegen Masse und das Ding wird gehen. Mit Strom versorgen kannst Du die Schaltung am einfachsten mit zwei 9V-Batterien. Als OPV nimmst Du am besten einen TL071. Der ist gut und billig. Daß Du an dieser Stelle eine Lautstärkeregelung benötigst, glaube ich nicht.

Grüße - Manfred.
vbElefant
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 07. Okt 2008, 19:48
So, ich hoffe ich habe das was du noch gesagt hast richtig verstanden - hier ein Bild der Schaltung wie ich sie mir nach deinem Beitrag vorstelle:

Nur würde ich noch ganz gern verstehen warum ich da noch Widerstände und Kondensatoren einbauen muss, man will sich ja weiterbilden um es das nächste Mal vielleicht allein zu schaffen :). Über den Widerstand am Ausgang konnte ich auf Wikipedia Informationen finden, soweit alles klar. Bei den Kondensatoren könnte ich mir vorstellen, dass die als Pufferung da sind, damit dem OPV bei kurzzeitigen Spannungsspitzen nicht der Saft ausgeht?
Jedoch mit dem Widerstand von Eingang nach Masse kann ich überhaupt nichts anfangen - wozu brauche ich den? Und wieso stellt der eine Brummgefahr dar? Und mit der Abschirmung meinst du das Zuleitungskabel des Tonabnehmers nehm ich an? Das dürfte in etwa 10 bis 20 cm lang sein, ob und wie geschirmt weiß ich nicht, hab das Ding ja noch nicht in Händen. Muss ich da evtl. noch Hand anlegen?

Grüße,
vbElefant
vbElefant
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 09. Okt 2008, 15:32
*Push*
Kann mir da echt niemand weiterhelfen? Nur mal sagen, ob ich die Angaben richtig interpretiert habe?
pelowski
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 09. Okt 2008, 16:13
Hallo,

Deine Schaltung ist fast richtig, Allerdings muß der 100Ohm-Widerstand in Reihe zum Ausgang geschaltet werden.
Er dient dazu, die Kabelkapazität und die des Soundkarteneingangs vom OPV zu entkoppeln. Sonst könnte Schwingen eintreten.
Die Cs an den Stromversorgungspins sollen die Impedanz der Versorgungsspannung niedrig halten, ansonsten besteht ebenfalls Schwinggefahr.
Der 1MOhm hält den Eingang gleichspannungsmäßig auf 0 - (Masse) Potential.
Der von mir empfohlene TL071 ist, wie schon gesagt, für Deine Anwendung sehr gut geeignet. Er hat auch für Batteriebetrieb den Vorteil, sehr wenig Strom zu ziehen.
Die Anschlüsse "NC", "offset" lässt Du frei.
Für tiefergehende Infos, einfach mal googeln.
Wenn es funktioniert, oder Probleme auftauchen, melde Dich wieder.

Grüße - Manfred


[Beitrag von pelowski am 09. Okt 2008, 16:15 bearbeitet]
vbElefant
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 09. Okt 2008, 20:21
Super, vielen Dank für deine Hilfe! Das mit dem 100-Ohm-Widerstand hatte ich auch so vor wie jetzt im Bild zu sehen, war ein kleiner Denkfehler beim Malen. Dass der Widerstand erst nach der Verbindung zum Minus-Eingang kommt ist aber richtig oder?
Und eine Frage zur Masse hätt ich noch: Die Masse ist immer die gleiche, d.h. Masse vom Tonabnehmer ist verbunden mit der Masse von der Soundkarte und außerdem mit dem Pluspol der Batterie, seh ich das richtig?

Zitat aus Wikipedia:

Bei Audio- und Analogschaltungen sind jedoch Signalmasse und alle anderen Massepotentiale in nur einem Punkt (Sternpunkt) miteinander verbunden, um Störspannungen zu vermeiden - nur dieser Punkt ist das eigentliche Bezugspotential, alle anderen Orte der Masse können aufgrund von Spannungsabfällen infolge von hohen Strömen entlang der Leiterzüge geringfügig andere Potentiale annehmen.

Ist das für mich relevant?

Grüße und nochmal vielen Dank,
vbElefant

/e Das nun hoffentlich korrekte Bild der Schaltung:


[Beitrag von vbElefant am 09. Okt 2008, 20:23 bearbeitet]
pelowski
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 10. Okt 2008, 01:27
Hallo,

die Schaltung ist so richtig.
Was die Maseproblematik betrifft, so ist das Wikipedia-Zitat zwar prinzipiell richtig, allerdings musst Du das in Deinem Fall nicht so streng sehen; es fließen ja nur sehr kleine Ströme. Die Masse der Soundkarte kannst Du ja ohnehin nur über das Kabel mit der Masse Deines Impedanzwandlers verbinden - ev. abgeschirmt, ist aber wegen des niedreohmigen Ausgangs des OPV nur bei großen Längen (so ca. ab 10m) - nötig.

... außerdem mit dem Pluspol der Batterie, seh ich das richtig?

Da bin ich mir jetzt nicht ganz sicher.

Du brauchst zwei Batterien. An Vcc- konnt der Minus-Anschluss der einen Batterie, der Plus-Anschluss dieser an Masse.
An Vcc+ kommt der Plus-Anschluss der anderen Batterie, der Minus-Anschluss dieser an Masse.

http://www.musikding...de424b5ae955a5ccf5bf Draufsicht !

Viel Erfolg und melde Dich ruhig wieder.

Grüße - Manfred
vbElefant
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 01. Nov 2008, 12:43
So, jetzt komme ich endlich dazu, über meinen Fortschritt zu berichten:
Ich habe die Schaltung zusammengelötet und dann auch an Tonabnehmer und Soundkarte angeschlossen, musste aber dann feststellen, dass der Pegel des Tonabnehmers zu gering ist und ich somit auf den Vorverstärker in meiner Soundkarte angewiesen bin - dies wollte ich jedoch nach Möglichkeit vermeiden, da diese Vorverstärker meiner Meinung nach nichts taugen. Jetzt müsste man doch meiner Meinung nach meine Schaltung durch zwei Widerstände so ergänzen können, dass eine Verstärkung stattfindet, ein Bild meiner Vorstellung:


Meine Verstärkung ist dann doch 1+(R1/R2), richtig?

Nun meine Fragen:
-Geht das überhaupt so wie ich es mir vorstelle?
-Welchen Verstärkungsfaktor muss ich wählen, um ungefähr den Effekt eines Mikrofonvorverstärkers in einer Soundkarte zu erreichen?
-In welcher Größenordnung soll ich die beiden Widerstände wählen? Eher sehr groß? Eher sehr klein? Mittelmaß?

Grüße,
vbElefant
Rattensack
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 01. Nov 2008, 13:12
Nimm für beide Widerstände 1k, aber schalte in Reihe zu R1 einen Trimmer mit 10k. Dann kannst du die Verstärkung zwischen +6dB und +20dB regeln.
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