Recycling Box

[Dexan]

Was ich leider mit dem USB Mikrofon nicht habe ist eine saubere Timing-Referenz, um den Delay HT / TT sauber zu ermitteln 

Doch, das geht über einen Umweg. Miss die Impulsantwort der gesamten Box, da kann man den zeitlichen Versatz recht gut erkennen. Bei mehr als zwei Wegen misst man jeweils 2 Treiber und dann einen der letzten Messung mit einem 'neuen'.

[Azrael]

Du könntest dir auch mit einer akustischen Timing-Referenz behelfen, das geht auch mit einem USB-Mikrofon. Das war unter anderem auch hier, hier und hier mal Thema. Als Hilfslautsprecher zur Wiedergabe des Timing-Signals sollte es auch ein alter Hochtöner aus der Grabbelkiste tun, denn das Signal ist nur ein 700 ms langer Sweep von 5 bis 20 kHz.

[JBLSE]

Ist der Time-Delay eines USB Mikrofons kombiniert mit REW denn konstant oder die Varianz deutlich unter 0.1 ms?
Das würde mich positiv überraschen.

[Dexan]

Ist der Time-Delay eines USB Mikrofons kombiniert mit REW denn konstant oder die Varianz deutlich unter 0.1 ms?
Das würde mich positiv überraschen.

Weder noch. *) Das ist aber irrelevant, da sich die Zeit zwischen den Impulsantworten nicht verändert, egal ob der Startpunkt sich verändert. Du kannst die Messung vorne selbst abschneiden, die Software den Delay ausrechnen (keine Ahnung ob RWE das kann), den Versatz markieren, die Länge wird dann angezeigt, wenn REW das nicht kann, nimm z. B. Audacity etc) oder den Versatz anhand dem Unterschied auf der X-Skala selber ausrechnen. 


*) Es gibt Rechner die das können, die meisten aber nicht oder nicht zuverlässig.

[JBLSE]

Vielen Dank für die Tipps. 
Die akustische Timing Referenz hat bei mir nicht zu schlüssigen Resultaten geführt. Inzwischen weiss ich auch warum:
Ich arbeite mit dem miniDSP Flex, direkt über USB am PC angeschlossen.
Ich habe jeweils die nicht gemessene Box als Timing Referenz verwendet. Nun realisiere ich, dass ich nicht darauf geachtet habe, dass auf dem Kanal für die Timing Referenz immer die gleichen Filtereinstellungen der mini DSP wirken.
Das werde ich bei Gelegenheit nachholen.
Gruss Daniel

[phase_accurate]

Ich lasse als timing Referenz oft den Hochtöner der zu messenden Box mitlaufen. Aber um 10 bis 20 dB gedämpft und viel höher angekoppelt als in der schlussendlichen Weichenkonstellation.

Gruss

Charles

[JBLSE]

In Also Leute
Die Treiber, das Gehäuse und auch die Aktivweiche sind inzwischen schon länger in Betrieb. Was noch fehlt ist die Aufarbeitung der alten Endstufen.


  endstufe-alt.pdf (Größe: 739,53 KB / Downloads: 7)

Das Schema zeigt eine klassische, robuste FET Endstufe. Ein sehr feiner Stromspiegel bildet die Eingansstufe, die symetrische Signale verarbeiten kann. Die eigentliche Spannunsverstärkung erfolgt in der zweiten Stufe, die dann auch die FET ansteuert. Diese sorgen nur noch für die Stromverstärkung.

   

Es existiert nur ein Poti zur Einstellung des Ruhestroms. Sonstige Abgleichmöglichkeiten sind nicht vorgesehen. Damit trotzdem alles sauber läuft, werden selektierte Transistoren verwendet. Ein Indiz dafür sind auch die Handschriftlichen Nummern auf den Hitachi FETs.

Das zeugt zwar vom hohen Qualitätsverständnis, hat aber den Nachteil, dass defekte Transistoren nicht einfach ersetzt werden können. Abgesehen davon wird das FET Pärchen SJ50 SK135 nicht mehr produziert und NOS Exemplare sind teuer. Und da man zwecks Selektion gleich mehrere braucht, ist eine Reparatur eigentlich wenig sinnvoll.

Erstaunlich sind die Schutzeinrichtungen: Ein Thermostat schaltet bei etwa 90 Grad direkt die 230 V Stromversorgung aus, ein zweiter Thermostat schaltet einen Ventilator ein, wenns warm wird. Beide Sitzen sehr nahe bei den FETs.
   

Auch eine Einschaltverzögerung gibts und die originale weiche verfügt über Limitter. 

Das wars den auch schon. 

In den nächsten Beiträgen zeige ich, was ich nun an den Endstufen anpasse.

Gruss Daniel

[JBLSE]

Hallo zusammen

Etwa 30 cm von der Box entfernt hört man ein Grundrauschen und das typische Netzbrummen. Und zwar komplett unabhängig davon ob die miniDSP Flex angeschlossen ist oder nicht.

Anteilmässig kommen das Rauschen vor allem vom Hochtöner, der Tieftöner bleibt ruhige. Man hört allerdings den Trafo durch die Membrane brummen.

Also rann ans Werk. Die gebrückten TT-Endstufen habe ich Ausgebaut und nur die HT Endstufe am HT angeschlossen. Der HT an ein Horn gekoppelt. Den Verstärkereingang symetrisch mit 200 Ohm Widerständen abgeschlossen. Mit diesem Mess-Setup versuche ich verschiedene Massnahmen zur Reduktion von Rauschen und brummen verifizieren.

   

Stromlos sieht das Grundrauschen mit dem  REW Spektrumanalyser so aus
   

Mit Strom siehts so aus:
   

Als ich dann den HT auch mechanisch vom Tisch entkoppelt habe
   

[JBLSE]

50, 100 und 200 Hertz : Da muss besser „gesiebt“ werden, die Peaks mit vielfachen von 50 Hz zwischen 700 und etwa 1700 Hz, da scheinen Oberwellen des Gleichrichters im Verstärkersignal eingekoppelt zu sein.

Der Rauschteppich zwischen 800 und 4000 Hz ist gut hörbar. Die starken Schwankungen in diesem Bereich kann ich mir noch nicht so recht erklären, das könnten auch Resonanzerscheinungen im Zusammenhang mit der Messeinrichtung (Abgedecktes Horn) sein.

[JBLSE]

So sieht das aus, wenn ich anstelle von 100uF 470 uF Siebung für die Differenz- und Spannungsverstärkerstufe einsetze und zu den 10‘000 uF Netzteilsiebung 13‘000 uF dazuschalte:
   

Die 50 Hz Oberwellen über 400 Hz bleiben hartnäckig

[jensenmann]

Die Störungen ab 200Hz könnten vom Brückengleichrichter kommen. Hat der Snubber Kondensatoren? Wenn nicht wäre es ein Versuch wert die nachzurüsten. Größenordnung 10nF/250V MKP parallel zu jeder Diode des Gleichrichters.
Edit, ich sehe gerade das hast du weiter oben eh schon geschrieben....

[JBLSE]

Nun habe ich Trafo, Gleichrichter und Siebkondensatoren von der Basis-Aluplatte entfernt und separat aufgebaut. Offensichtlich hat der Gleichrichter Störungen eingestreut. Ein Grossteil der Störungen ist nun verschwunden:

   

Ich habe noch weitere Versuche gemacht mit grösseren Kapazitäten usw. aber damit gabs keine wesenliche Besserung mehr. Grössere Siebkapazitäten haben dazu geführt, dass Oberwellem um 400 Hz und höher wieder angestiegen sind.

Der nächste Schritt zur Rauschminderung ist nun die Reduktion des Verstärkungsfaktors: Die ist mit rund 27 unnötig hoch: Sehr hoher Wirkungsgrad und ein maximaler Ausgangspegel der Flex von 4 V lassen zu, die Verstärkung auf etwa 10 schrupfen zu lassen. Damit wird das Eingangsrauschen nicht auch noch verstärkt und sollte sich direkt in einem tiefern Grundrauschen äussern. Die Flex trägt mit seinen 120 dB Rauschabstand kaum etwas zum Rauschen bei.

Eine erste Reduktion auf etwa 16 habe ich gemacht um zu schauen, ob die Wirkung tatsächlich eintritt:

   

Und siehe da, etwa 4 dB reduzierten Rauschpegel.  Für eine weitere Reduktion muss ich mir jetzt noch die ganzen Stabilitätskriterien anschauen.

Gruss und guten Wochenstart

Daniel

[JBLSE]

Lange ist es her seit dem letzten Eintrag.

Ich will die Verstärkung des HT-Zweigs reduzieren um das Rauschen nochmals zu senken. Ich will nicht einfach einen Spannungsteiler vor dem Horntreiber einbauen sondern den Verstärkungsfaktor der Endstufe von original 29 auf etwa 5 runterbringen. Das hat 3 Gründe:

1. Das miniDSP Flex liefert symetrisch maxilal 4 Veff. Das ist offensichtlich mehr als das originale aktive Filter der KS Audio CAP2.
2. Die Lautstärke Einstellung auf meinen DSP geht kaum über -20 dB hinaus. bei -20dB bin ich schon weit über der Zimmerlautstärke.
3. Das Grundrauschen der Endstufe sollte sich mit dieser Massnahme auch um etwa einen Faktor 5-6 Reduzieren bzw. 10-15 dB sinken. Es ist vor allem das Eigenrauschen der Eingangsstufe, das so weniger stark verstärkt wird.

Mit einem Eingangssignal von maximal 4 V, der Verstärkung von 5 komme ich am Ausgang des Verstärkers auf 20 V. An 8 Ohm gibt das 50 Watt. Der Verstärker kommt da nie in den Anschlag. Und mit dem Hörnchen ist diese Limitierung der Leistung bezüglich Dynamik und Lautstärke sowieso kein Problem.

Dumm ist nur, dass Eingriffe in die Gegenkopplung zu Instabilitäten führen, speziell wenn der Verstärkungsfaktor reduziert und damit die Gegenkopplung verstärkt wird. Deshalb habe ich das Ganze mal mit LTspice durchsimuliert. Meine letzten Erfahrungen mit Spice-Simulationen sind 35 Jahre her. Deshalb hats etwas gedauert, bis ich da wieder brauchbare Resultate generieren konnten.

Hier der aktuelle Stand dieser Schaltung


  KS_HT_Schema.pdf (Größe: 174,09 KB / Downloads: 2)      


Ich habe R5 von 27kOhm auf 4.32 k reduziert und C5 von 27pF auf 220pF erhöht. > Das stellt die Verstärkung unter Berücksichtigung der Aus-und Eingangsimpedanzen auf den Faktor 5.
Die lokale Gegekopplung des Eingangsfdifferenz-Stufe sowie der Spannungsverstärkerstufe wurden auch angepasst, so dass die Leerlaufverstärkung nun wieder auf dem Niveau der originalen Schaltung liegt.

Beim Differenzverstärker habe ich R32/33 von 33 auf 100 Ohm erhöht. 

Die Spannungsverstärkerstufe wurde so modifiziert: 
R13,14 und 15 wurden von 68 Ohm auf 150 Ohm erhöht, R17 von 680 auf 1500 Ohm.

Das Ganze auf der oberen Seite natürlich auch.

ergänzend habe ich C8/9 noch von 47uF auf 1uF reduziert: Der Verstärker muss erst ab 200-300 Hz sauber laufen, da er nur den Hochtöner antreibt.

Mit dem LTSpice Modell habe ich das simuliert: (Wenn die Endung von TXT auf ASC angepasst wird, kann direkt im LTSpice simuliert werden.


  KS_HT.TXT (Größe: 17,51 KB / Downloads: 0)

Ich habe nun ein Anliegen: 

Hat da jemand Lust und Zeit, diese Modifikationen zu verifizieren und zu prüfen, ob der Verstärker wirklich noch stabil ist? Nyquist-Diagramm habe ich geprüft, Slew-rate Themen etc. sind auch simuliert, alles scheint i.O. Aber bevor ich zum Lötkolben greife wäre ich für einen kritischen "Check" sehr dankbar.

Gruss & Dank 
Daniel