Passive "Weiche" im Kleinsignalweg?

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thomas_hb
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 10. Mrz 2009, 19:16

Hallo,
mal eine "dumme" Frage zu folgender Ausgangssituation:
Ich betreibe einen (Selbstbau)-Subwoofer (2x22cm Visaton-Chassis in BR) an einem AV-Receiver am Sub-Out. Da ich keinen Sub-Verstärker eingebaut habe, nutze ich derzeit einen "alten" Stereo-VV für den Subwoofer-Kanal. Über einen Y-Adapter gehe ich auf CD-In (Stereo) und dann je einen TT an Rechts und Links angeklemmt. Ich bin mit dieser Lösung eigentlich voll zufrieden, Phase und Übergang regelt ja der AVR, Lautstärke kann ich am VV einstellen, aktiv entzerren brauche ich nicht groß, da der Sub auch so tief genug geht, und Leistung ist jederzeit genug da. Bei der Trennfrequenz schwanke ich noch zwischen 60Hz und 80Hz.

Meine Frage ist nun, kann ich durch ein R-C-Glied nicht ein einfaches Filter in den Signalweg zwischen Sub-Ausgang und VV-Eingang schalten, um eine noch steilere Trennung (Tiefpass) des Subs zu erreichen?
Ich dachte das so: Vor der Aufspaltung des Signals auf beide Kanäle (Y-Adapter) lege ich einen Widerstand (z.B. 22k) in den Signalweg, und hinter diesen Widerstand einen Kondensator zwischen Signal und Masse. Das müßte doch eine Art 6dB-Filter ergeben, oder?

Da der VV einen Eingangswiderstand von 23,5kOhm hat (zweimal 47k parallel), "sieht" der Sub-Out bei ganz tiefen Frequenzen (Kondensator sperrt) 23,5k+22k=45,5k, ich habe also einen (ohmschen) Spannungsteiler und muss die Lautstärke etwas aufdrehen (ca. 6dB), kein Problem.
Bei hohen Frequenzen schließt der Kondensator kurz (Tiefpasseffekt), und der Sub-Out "sieht" 22kOhm, was ja auch kein Problem sein sollte.

Funktioniert das eurer Meinung nach? Oder handelt man sich dadurch irgendwelche Nachteile ein?? Ich kann halt keine erkennen, und wenn ich mit zwei Bauteilen für ein paar Cent eine steilere Trennung bekommen kann, wäre doch eine super Geschichte...
Wie müßte ich den Kondensator berechnen, damit ich z.B. bei 80Hz die Trennfrequenz bekomme? Die Formel für einen "Standard" Tiefpass 1.Ordnung funktioniert glaube nicht...

Vielen Dank, falls jemand was dazu sagen kann.

thomas_hb

Hannomag
Stammgast

#2 erstellt: 10. Mrz 2009, 20:23

guckst du

müsste alles drin stehen, was du brauchst.

mfg. Dirk

thomas_hb
Ist häufiger hier

#3 erstellt: 10. Mrz 2009, 23:10

Ja, das kenne ich. Aber bleibt denn die Formel 1:1 gültig, wenn ich an Ua einen Widerstand hänge in der gleichen Größenordnung wie der "R" in der Schaltung ganz oben?
Und der Frequenzgang identisch, nur "verschoben" wegen dem Spannungsteiler?
Ich konnte früher mal mit komplexen Zahlen rechnen, hab aber leider das meiste vergessen... Aber ohne geht es dann nicht mehr, außer man simuliert die Schaltung mit PSpice o.ä., hab ich aber auch nicht da....

Können technisch irgendwelche Nachteile entstehen, z.B. aufgrund von Phasendrehungen?

Gruß, Thomas

detegg
Inventar

#4 erstellt: 11. Mrz 2009, 14:34

thomas_hb schrieb:

..außer man simuliert die Schaltung mit PSpice o.ä.

... mach mal, dann wird vieles klarer

Nimm LTspice von Linear Technologies - gut und kostenlos.
Die folgende Schaltung wird z.B. als passiver "Bass-Booster" kommerziell vertrieben

Gruß
Detlef

thomas_hb
Ist häufiger hier

#5 erstellt: 11. Mrz 2009, 19:01

Ja, komme ich wohl nicht drum rum... Ist ja vielleicht auch ganz spannend und leerreich.
Die Schaltung im Anhang funktioniert grundsätzlich wohl ganz ähnlich.

Danke!

detegg
Inventar

#6 erstellt: 11. Mrz 2009, 20:00

thomas_hb schrieb:

Die Schaltung im Anhang funktioniert grundsätzlich wohl ganz ähnlich.

... jenau - soll ich Dir mal das *asc - file schicken? Kannst ja dann Bauteile rausnehmen/dimensionieren - bitte per PM/Mail melden.

Detlef

thomas_hb
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 11. Mrz 2009, 23:20

Vielen Dank für das Angebot, aber ich werde erstmal mit einem einfachen R/C-Glied anfangen. Mein Ziel ist ja ein steileres Tiefpass-Filter und kein Bass-Boost.
Viele Grüße und danke für die Anregung, echt nett!

Thomas

ehemals_Mwf
Inventar

#8 erstellt: 12. Mrz 2009, 00:21

Hi Thomas,
Deine Anfangsüberlegungen sind absolut zutreffend

thomas_hb schrieb:

...aber ich werde erstmal mit einem einfachen R/C-Glied anfangen. Mein Ziel ist ja ein steileres Tiefpass-Filter und kein Bass-Boost.

...Du wirst von beidem ein bischen bekommen, weil das R/C-Glied so saaaaaanft verläuft...
Deswegen ist auch die genaue Berechnung nicht so entscheidend. Das wird letztlich gehörmäßig entschieden

.

Deine angedachten 22k Ohm Quell-R würde ich noch auf 10k reduzieren (weniger Brumm-empfindlich, noch kein Strom-Prob für übliche OP-Ausgänge)
-- und direkt vor den Eingang setzen, d.h. kein langes Kabel dazwischen.

Dazu passt dann gut ein C mit 0.47µF (470 nF) für
... tiptiptip ...
-3dB knapp unter 50 Hz.

Gruss,
Michael

(*) MKT-Folienkondensator -- gute Quali, preisgünstig und leicht beschaffbar, noch kompakt...

[Beitrag von ehemals_Mwf am 12. Mrz 2009, 00:25 bearbeitet]

detegg
Inventar

#9 erstellt: 12. Mrz 2009, 01:20

Moin,

.. die Sache mit dem Bass-Boost war eher nicht so gemeint - wird aber so verkauft

Fakt ist - ein passives Filter schwächt das Signal abhängig vom komplexen Impedanzverlauf - verstärkt wird nichts.

Fakt ist auch, dass man Filter höherer Ordnung ("Steilheit") durch Hintereinanderschaltung von Filtern geringerer Ordnung erzeugt.
Neben resultierender Filtersteilheit und Grenzfrequenz (-3/6dB) sind für das zusammengesetzte Filter die Phase (Gruppenlaufzeit !) und das Überschwingen (Güte Q!) wichtig.
Leider beeinflussen sich nicht entkoppelte Filter gegenseitig.
Bei der Zusammenschaltung vom nicht entkoppelten unbekannten frequenzabhängigen Impedanzverlauf (Rin/Cin reichen nicht) einer Endstufe und einem "normalen" R/C-Tiefpass ist eine definierte Aussage über eben die o.g. Parameter nicht so einfach möglich.

Ohne Messtechnik ist eine Aussage über das Ergebnis müssig - es kann zu ungewollten heftigen Überhöhungen oder auch Absenkungen kommen.

... da hilft auch keine komplexe Mathetik!

Detlef

thomas_hb
Ist häufiger hier

#10 erstellt: 12. Mrz 2009, 18:53

Danke für die Bauteil-Werte (als Startpunkt) und die Hinweise! Ausprobieren ist wahrscheinlich das Beste, werde bei Gelegenheit dann mal eine Handvoll verschiedener C's kaufen gehen und etwas den Lötkolben schwingen

Sollte es unschöne "Nebeneffekte" geben, wird man es wohl auch hören, persönlich halte ich es aber bei einem dermaßen einfachen Filter für nicht so wahrscheinlich

Ich hatte die Hoffung, jemand hat schon mal probiert, weil es so einfach ist...

Ach ja, daß ein langes Kabel dahinter wohl schlecht ist, hatte ich auch schon gedacht, werde daher wohl den Verstärker aufschrauben und direkt an die Buchsen löten.

Gruß, Thomas

ehemals_Mwf
Inventar

#11 erstellt: 13. Mrz 2009, 02:12

Hallo Detlef,

detegg schrieb:

...Leider beeinflussen sich nicht entkoppelte Filter gegenseitig.
Bei der Zusammenschaltung vom nicht entkoppelten unbekannten frequenzabhängigen Impedanzverlauf (Rin/Cin reichen nicht) einer Endstufe und einem "normalen" R/C-Tiefpass ist eine definierte Aussage über eben die o.g. Parameter nicht so einfach möglich.

Hier dürften die Filter als entkoppelt gelten:
>=10k Ohm Eingangsimpedanz bei (geschätzt) wenigen hundert Ohm als Quelle (Sub-Out des AVR).
Als Eingangskapazität ist mit ein paar hundert pF zu rechnen, zusammen vielleicht 1 nF. Diese addieren sich zu den vorgeschlagenen 470 nF.

Mir ist bekannt, dass es Verstärker-Eingänge mit sehr komplexer Impedanz gibt (über die Gegenkopplung).
Aber eher nicht am CD-Eingang eines klassischen HiFi-Verstärkers.
Jedenfalls sollte das Thomas nicht von seinen Versuchen abhalten.
Den Pegelverlust durch das R/C-Filter kann er sicher über den Volume-Steller ausgleichen :).

@Thomas
Zum Probieren würd ich die Schaltung noch nicht in den Amp einbauen.
Und wenn es nicht störend brummt kann das ganze auch dauerhaft in einem Stecker eingebaut bleiben.

Gruß,
Michael
-- der auch mit solchen Schaltungen angefangen und sie bis in die frühen 80er Jahre in Betrieb hatte...

detegg
Inventar

#12 erstellt: 13. Mrz 2009, 02:21

Moin Michael,

normalerweise hätte ich auch gesagt: "... mach et, Atze!"

Aber TE Thomas hangelte sich an der komplexen Mathetik hoch - daher mein allg. Einwand, das Ganze sei sooo einfach dann doch nicht

Gruß
Detlef

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