Relais-Potentiometer

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PoWl
Stammgast
#1 erstellt: 16. Nov 2008, 11:54
Hi!

Da ich ja nun offensichtlich auch das berühmte Problem mit dem schlechten Gleichlauf des Lautstärke-Potentiometers habe möchte ich mir eine Eigenbau-Lösung überlegen.

Es gibt da den PGA2310. Das ist ein Lautstärke-regel IC. Geht von 0dB (eigentlich von 31,5dB aber ich möchte ja nicht verstärken) bis -95,5 dB in 0,5dB Schritten, das sind 191 Schritte. Leider finde ich das etwas zu wenig für die 270° Drehbereich des LS-Potis wodurch dann wohl ein blöder Stufeneffekt auftritt der das analoge Poti-Feeling zunichte macht.

Ich dachte da eher an sowas wie 512 bis 1024 Schritte. Das wollte ich mit einer Widerstands-Leiter und Relais (oder CMOS-Schaltern falls die das Signal nicht zu sehr negativ beeinflussen) erreichen. Hat jemand sowas schonmal gebaut oder gesehen?

Ich würde die gerne von vornherein logarithmisch aufbauen nur ich weiß leider nicht wie ich das so anstellen könnte.

lg PoWl
detegg
Inventar
#2 erstellt: 16. Nov 2008, 13:25
Moin,

grundsätzlich taugen nur "logarithmische" Poti´s zur Lautstärkeregelung. Die 0,5dB-Stufung eines PGA ist schon fast zu fein, auf jeden Fall aber fein genug. Ich regele mit 3x PGA in einem 3-wege Aktivkonzept.

Käufliche Stufenschalter arbeiten mit max. 48 Stufen á 1,5...2dB

Eine Relaislösung mit 4+8 Relais (32 Stufen á 2dB) hatte ich mal aufgebaut, funktioniert ebenfalls zufriedenstellend.

CMOS-Switches müssen immer Strom gespeist sein, taugen für analoge Signale eher weniger. Käufliche Analog-Schalter gibt es bei allen Herstellern.

Berechnungsformeln für Ladder- bzw. Spannungsteiler-Widerstände findest Du im Netz.

Gruß
Detlef
PoWl
Stammgast
#3 erstellt: 16. Nov 2008, 13:46
Danke für die Info, ich schau mal danach bei Google :-)

Vielleicht kann ich mir sowas auch selbst erschließen aber dazu müsste ich erstmal kappieren was es mit dem logarithmus-Kram auf sich hat.

Was ich weiß ist, dass unser Hörempfinden logarithmisch ist, d.h. es reagiert sehr empfindlich auf sehr kleine Lautstärken weshalb wir sehr energiearme Geräusche noch wahrnehmen können und reagiert dagegen weniger empfindlich bei größeren Lautstärken wodurch wir einen sehr sehr großen Lautstärkenbereich erfassen können. Das ist auch der Grund warum die Lautstärke, wenn man ein lineares Potentiometer nehmen würde zuerst sehr steil und danach schnell flacher ansteigen würde. Soweit richtig?

Nur verstehe ich nicht ganz wieso man dann "logarithmische" Potentiometer verwendet. Ist deren Kennlinie wirklich logarithmisch? Müsste man da nicht eher ein exponentielles verwenden, welches die logarithmische Empfindlichkeit des Ohres ausgleicht?

Dass 192 Stufen ausreichen bezweifle ich nicht, jedoch ist meine Anlage bei 1/4 der Stellung des Lautstärkereglers schon so laut, dass mir auch nur 1/4 der Stufen übrig bleiben. Das sind dann 48 Stufen. Besonders im sehr sehr Leisen bereich sind mir das dann etwas zu wenig, wie gesagt soll das stufenlose Feeling eines analogen Potis erhalten bleiben.

lg PoWl


[Beitrag von PoWl am 16. Nov 2008, 13:48 bearbeitet]
Bertl100
Inventar
#4 erstellt: 16. Nov 2008, 14:09
Hallo!


Soweit richtig?

Ja, soweit richtig!


Müsste man da nicht eher ein exponentielles verwenden, welches die logarithmische Empfindlichkeit des Ohres ausgleicht?

Dein Gedanke ist absolut richtig. Die Kennlinie von Lautstärke-Potis ist in der Tat exponentiell.
Exponentiell und logarithmisch sind mathematische gesehen ein Paar.
Vermutlich hat man den Begriff "logarithmisch" der Einfachheit halber gewählt.

Dieser Begriff für Poti-Kennlinien kursiert ohnehin eher im allgemeinen Sprachgebrauch. Die Poti-Hersteller nennen das eh anders. Die haben auch nicht nur 2 verschiedene, sondern deutlich mehr. Diese heißen dann z.b. 15A, oder 3B (bei Alps).
Oder bei Radiohm A, B, usw.:
http://www.radiohm.c...lication%20Notes.pdf

Gruß
Bernhard
detegg
Inventar
#5 erstellt: 16. Nov 2008, 14:13
Hi,

schau Dir die unterschiedlichen Kennlinien von Potis mal an - Du wirst verstehen

Dein Problem mit der "Überempfindlichkeit" des Lautstärkestellers löst man einfach mit einem vorgeschaltetem Spannungsteiler

Gruß
Detlef
PoWl
Stammgast
#6 erstellt: 16. Nov 2008, 14:14
Hmm.. ok..

Nunja, ich könnte mir ja theoretisch eine lineare Widerstands-leiter mit relais aufbauen, allerdings hochauflösend mit 10..12 und mehr relais und die Kurve die mir am besten gefällt in meinem Mikrocontroller einprogrammieren.

lg PoWl
detegg
Inventar
#7 erstellt: 16. Nov 2008, 14:19
Dein grundsätzliches Problem war der schlechte Gleichlauf von Standard-Lösungen-

Mit Ladder-Schaltungen hast Du reichlich Kontakte und Lötstellen und versch. R´s im Signalweg. Der geschaltete Spannungsteiler ist hier besser - bedeutet aber mehr Aufwand.

Ich hatte die Relais mit einem µC parallel angesteuert - ein Problem ist die knackfreie Umschaltung. Entweder mit Nulldurchgangsdetektor lösbar oder mit etwas Timing.

Gruß
Detlef
PoWl
Stammgast
#8 erstellt: 16. Nov 2008, 15:43
Als Widerstände würde ich präzisionswiderstände verwenden.

Was für einen THD haben denn CMOS-Schalter so in etwa, könnte man die als Relais-Ersatz verwenden?

Wichtig ist mir auch dass ich keinen Qualitätsverlust im Signal habe, ich genieße es gerade so schön dass jedes einzelne Lied auf meiner Anlage plötzlich, seit dem Denon verstärker, einfach nur toll klingt. Das möchte ich mir unter keinen Umständen wieder auch nur irgendwie kaputt machen.

Das mit den Relais müsste gehen. Ich hab hier auch eine Schaltung da werden nur Widerstände überbrückt. Wenn man es nun mit dem Timing so einrichtet dass die Relaiskontakte nicht gleichzeitig angesteuert werden sondern verzögert, so dass schließen und öffnen gleichzeitig erfolgt dann dürfte man es nicht mehr merken.

Eigentlich müsste es doch möglich sein mit einer hochauflösenden Widerstandsleiter eine Exponentielle Kurvenform nachzuahmen, oder?

lg PoWl
detegg
Inventar
#9 erstellt: 16. Nov 2008, 15:51
Bevor Du anfängst, Dir den Kopf zu zerbrechen - lies´ doch bitte z.B. dies hier speziell die Beiträge von scope ...

Gruß
Detlef
PoWl
Stammgast
#10 erstellt: 16. Nov 2008, 16:23
Ok,

ich hab mal drübergelesen, aber mehr als "4-fach Potentiometer" für verbesserten Gleichlauf ist noch nicht angekommen, wie darf man das alles verstehen?

Wie wird das überhaupt geregelt? Ist der Potentiometer einfach nur ein variabler Spannungsteiler der das Eingangssignal vor der Endstufe abschwächt oder wird damit der Verstärkungsfaktor der Endstufe geregelt? Denn wenn ich den Lautstärkeregler ohne Eingangssignal ganz weit aufdrehe wird das Rauschen im Lautsprecher lauter.

lg PoWl


[Beitrag von PoWl am 16. Nov 2008, 16:24 bearbeitet]
PoWl
Stammgast
#11 erstellt: 16. Nov 2008, 16:45
Sagtmal, wie wäre es wenn ich das ganze über zwei logarithmische ALPS Mono-Potentiometer löse und die Achsen über ein Gummiband (mit Riemenscheibe) oder ähnliches verbinde? Dann könnte ich den Gleichlauf manuell einstellen, so genau bis er perfekt passt. Den Getriebemotor kann ich an das Gummiband dranmachen. Oder gibts da auch noch ungenauigkeiten im Kennlinienverlauf?
detegg
Inventar
#12 erstellt: 16. Nov 2008, 17:02
Vergiss´ das Gummiband

In obigem Link sind die Aussagen zu Reproduzierbarkeit, Toleranzen, Kanalabweichungen, Störabständen, Hörbarkeit etc. interessant.
Wenn Dir das jetzt alles nichts sagt, solltest Du ein DIY-Projekt ad acta legen und die Empfindlichkeit Deines vorhandenen LS-Reglers mit einem Spannungsteiler herabsetzen.

edit: grundsätzlich sollte zur Erhöhung des Rauschabstandes mit erlaubt hohem, gleichmäßigem Pegel gefahren werden. Die LS-Regelung erfolgt möglichst zum Ende der Kette - damit wird das Rauschen der Vorstufen zusätzlich abgeschwächt.


Gruß
Detlef


[Beitrag von detegg am 16. Nov 2008, 17:05 bearbeitet]
Kay*
Inventar
#13 erstellt: 16. Nov 2008, 17:21
PoWl
Stammgast
#14 erstellt: 17. Nov 2008, 02:43
Was ihr damit sagen möchtet ist also, dass ich das ganze durch ein lineares Stereo-Poti mit parallelgeschalteten Widerständen austauschen soll?

Und wie wird das nun geregelt? Wird das Eingangssignal geregelt oder der Verstärkungsfaktor? Oder ist das von Verstärker zu Verstärker unterschiedlich?

Wieso soll ich die Methode mit den zwei Log-Potis und der Verbindung per Riemen vergessen? Lohnt nicht? Gibts bessere Konzepte?

Ach tut mir leid, hab den Thread nun mehrfach durchgelesen, bis auf dass -scope- davon soviel sagt wie, man solle solche kleinen Fehler nicht verdramatisieren und dass es auch bei Highendteilen Abweichungen gibt, habe ich leider nicht viel entdeckt, was mir wirklich weiterhilft, oder ich bin einfach blind.

Ach ja, für einen Spannungsteiler vor dem Eingang, welche Widerstandswerte soll ich da nehmen? 2x10K oder eher 2x47K? oder sogar 2x100K?

lg PoWl


[Beitrag von PoWl am 17. Nov 2008, 03:30 bearbeitet]
tede
Inventar
#15 erstellt: 17. Nov 2008, 11:01
Hallo,

Die beschriebenen Probleme kommen von der hohen Eingangsempfindlichkeit der meisten Verstärker. Oft sind die Endstufen schon bei 1/2 Einstellung der Lautstärkeeinstellung übersteuert.

Abhilfe schafft eine Pegelanpassung der Geräte
Z.B. CD-Player 2V Ausgangsspannung, Verstärker 200mV Empfindlichkeit: Spannungsteiler 5:1 bis 10:1 einbauen.

Hintergrund ist vermutlich Marketingsache: Die Verstärker sollen eine größere Leistung vortäuschen, da bei geringer Lautstärkeeinstellung eine hohe Lautstärke erreicht wird.

(gleiches wird auch bei Autos mit dem Gaspedal gemacht)

Ich habe selbst mal über eine Relaislösung nachgedacht, aber wieder verworfen und für eine PGA-Lösung entschieden.
Beim hoch und runterdrehen der Lautstärke sind die 0,5db Stufen nicht hörbar und werden als kontinuierliche Änderung wahrgenommen.



Grüße
Thomas


[Beitrag von tede am 17. Nov 2008, 11:10 bearbeitet]
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