Elektrischen Frequenzgang am Endstufenausgang mit Soundkarte ermitteln

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audiohobbit
Inventar
#1 erstellt: 14. Sep 2017, 08:39
Moin,

I.d. R. messe ich nur akustische F.gänge mit einem Standard SPL-Meter mit verstärktem Line-Ausgang und einer No-Name USB-Soundkarte an Line IN.
Das SPL-Meter hatte ich mal kalibrieren lassen bei hifi-selbstbau.
Als Software benutze ich meist Praxis, falls das jemand noch kennt, reiner RTA, Messignal Rosa Rauschen. Reicht für meine Zwecke meist.

Nun müsste ich aber elektrische Frequenzgänge an Lautsprecherausgängen vermessen und bin mir nicht ganz sicher wie ich das mit meinen Mitteln anstelle.

Es geht um werksseitig verbaute DSP-Endstufen in Autos. Da möchte ich rauskriegen was für EQ- und Weicheneinstellungen da vorgenommen werden.
Nennimpedanz der anzuschließenenden Lautsprecher ist jeweils 2 Ohm.

Vom Line In der Soundkarte kenne ich die Eingangsimpedanz leider nicht. Und auch die max. Eingangsspannnung nicht. Ich müsste nochmal nachschauen ob ich ein Datenblatt habe glaub aber nicht.

Theoretisch messe ich ja nur ne Spannung, also müsste man LS-Ausgang auch direkt mit Line In verbinden können und halt aufpaassen dass die Ausgangsspannung sehr gering ist. Aber das wäre dann wohl recht hochohmig und evtl. liefert die Endstufe dann einen verfälschten F.gang.

Anngeblich soll auch eine der beiden Endstufen erkennen können was für eine Impedanz anliegt, bzw. ob kein LS angeschlossen ist und dann den Kanal abschalten.

Also brauche ich wohl einen 2-Ohm Lastwiderstand parallel an den LS-Ausgang und da dann parallel den Line-In?
Kay*
Inventar
#2 erstellt: 14. Sep 2017, 12:16

2-Ohm Lastwiderstand parallel an den LS-Ausgang

ja,
muss aber nicht exakt 2ohm sein


da dann parallel den Line-In

Aufpassen!
Bei Car-HiFi hat man gerne gebrückte Endstufen.

Bei einem Messaufbau würde ich galvanisch trennen,
ist weiss nicht, ob's die noch gibt: LTR-110 (Monacor).

Falls am Ls-Ausgang etwas DC anliegt,
den Trennübertrager über Kondensatoren anschliessen.

Sollte der Messaufbau Fehler haben,
so kann man diese als Korrekturkurve mitverarbeiten.
audiohobbit
Inventar
#3 erstellt: 14. Sep 2017, 12:45
Deinen Hinweis auf gebrückte Endstufen im Hinblick auf den parallel zum 2-Ohm-Widerstand anzuschliessenden Line In hab ich nich nicht verstanden.

Es sind werksseitige Systeme (Dynaudio, wobei die Endstufe von Alpine kommt) im Golf 7 und das von Helix hergestellte Plug and Play System für den Golf 7.
Die haben in der Regel wohl keine Schaltnetzteile daher werden 2 Ohm LS verwendet. Bei Dynaudio einmal Doppelschwingspule beim Sub, da hat die Endstufe 2 Kanäle a 2 Ohm und beim Helix sinds 2 Doppelschwingspulenwoofer, da hat die Endstufe 4 Kanäle a 2 Ohm für den Sub.
Ich weiss nicht ob da was gebrückt ist oder sein kann?
Kay*
Inventar
#4 erstellt: 15. Sep 2017, 11:41

Die haben in der Regel wohl keine Schaltnetzteile daher werden 2 Ohm LS verwendet

um die Leistung zuerhöhen wurde dann sehr wahrscheinlich eine gebrückte Endstufe (=symetrischer Ausgang)
verwendet, d.h. minus und plus liegen nicht auf Masse.
Der Anschluss GND von der Soundkarte an Endstufen "minus" würde einen Kurzschluss verursachen!
audiohobbit
Inventar
#5 erstellt: 15. Sep 2017, 12:11
Hm kannst du mir das bitte genauer erklären, ich steig da grad überhaupt nicht durch wieso das so sein soll.
Sprichst du von Gleichstrom? Hat da der Line In einen sehr geringen Widerstand? Denn im Wechselstrom sollten es gängigerweise 10 kOhm sein.


Davon ab: Die Leistungsangaben sind 40 oder 50W pro Kanal. An 2 Ohm und mit 14.4 V im Auto erreicht man das doch ohne brücken?

Es handelt sich aber möglicherweise um "Digital"endstufen, da bin ich mir aber nicht sicher.
Kay*
Inventar
#6 erstellt: 17. Sep 2017, 02:43

Davon ab: Die Leistungsangaben sind 40 oder 50W pro Kanal. An 2 Ohm und mit 14.4 V im Auto erreicht man das doch ohne brücken?

nein!
davon abgesehen, sind Leistungen von 40..50W/2ohm "geschönt", sprich Klirr über 10%
audiohobbit
Inventar
#7 erstellt: 17. Sep 2017, 10:27
Ok, aber wieso erzeug ich da nen Kurzschluss, ist mir nicht klar.

Wie soll ich dann messen? Nur mit dem Übertrager? Geben tuts den wohl noch.
Kay*
Inventar
#8 erstellt: 17. Sep 2017, 13:18

Wie soll ich dann messen?

Spannungsteiler war eh klar, dann

Messen
- gegen die Eingangsmasse,
abklären mit DMM, ob DC auf dem LS-Anschluss liegt, entsprechend mit Kondensator Messeingang abkoppeln

- mit symetrischem Messverstärker, leicht mit einem OPV aufzubauen

- mit Trennübertrager, wie oben beschrieben


Ok, aber wieso erzeug ich da nen Kurzschluss, ist mir nicht klar.

weil du mit der Masse der Soundkarte auf Masse musst,
diese aber ausgangseitig am AMP wahrscheinlich nicht vorhanden ist.


Was zeigt denn dein Ohm-Meter, wenn du LS +, bzw. LS - gegen Masse misst?
(natürlich nur messen, wenn der Amp nicht in Betrieb ist)


[Beitrag von Kay* am 17. Sep 2017, 13:26 bearbeitet]
audiohobbit
Inventar
#9 erstellt: 18. Sep 2017, 13:52
Ok, ich hab mich nochmal über gebrückte Verstärker informiert, nun weiß ich was du meinst.

Ich bin kein E-Techniker sondern Maschinenbauer, meine E-Technik-Kenntnisse sind sehr begrenzt, aber jemand ohne völlige Kenntnisse würde glaube ich gar nichts verstehen von dem was du schreibst, und ich brauche auch ein bisschen mehr Erklärungen, bitte.

Wieso brauch ich jetzt nen Operationsverstärker?
Davon hab ich keine Ahnung und sowas wollt ich auch nicht, dass muss doch auch so gehen?

Bezügl. galvanischer Entkopplung: Wenn per Laptop gemessen wird, der nur akkubetrieben ist, so bin ich doch auch entkoppelt und kann mir den Übertrager sparen?

Die Messung LS-Ausgang vs. Masse mach ich demnächst und geb dann Rückmeldung. Hab ne 12 V-Steckdose im Kofferraum, da müste der äußere Ring auf Masse liegen. Sonst ists nämlich nicht so einfach nen Massepunkt zu finden ohne irgendwas kaputt zu machen (auch an der Originalverkabelung will ich nix kaputtmachen und wenn der Stecker mit Stromversorgung steckt, komm ich nicht an dessen Masse).

Und jetzt sprichst du noch von nem Spannungsteiler, das sind ja für mich 2 Widerstände? Oder rechnest du hier den Innenwiderstand des Line-Eingangs mit ein?

Also sorry wenn ich mich für deine (eure? aber anscheinend interessiert das hier sonst keinen) Verhältnisse besonders doof anstelle aber wie oben geschrieben, nicht jede hat vertiefte Ahnung von E-Technik. Und an und für sich bin ich hier wohl im genau richtigen Unterforum, das aber anscheinend wenig frequentiert ist. Und ich bin ja beileibe kein Hifi-Forum-Newbie, komme mir aber gerade so vor.
Kay*
Inventar
#10 erstellt: 18. Sep 2017, 15:42

aber jemand ohne völlige Kenntnisse würde glaube ich gar nichts verstehen von dem was du schreibst

das ist immer ein Problem,
ich mache seit etwa 40 Jahren, meist professionell mit Elektronik rum,
also bleibt dir nix anderes als nachfragen


Sonst ists nämlich nicht so einfach nen Massepunkt zu finden ohne irgendwas kaputt zu machen (auch an der Originalverkabelung will ich nix kaputtmachen und wenn der Stecker mit Stromversorgung steckt, komm ich nicht an dessen Masse).

emtsprechend, was ich oben geschrieben habe,
ich will halt, dass nix kaputt geht,
und ein defekter Soundkarte-Eingang an deiner Tragetasche würde auch kein Spass machen.

Wie kommt das Messsignal in deinen Amp?
Kabel mit Signal und Schirm vom PC (Schirm = PC-Masse) ?


Und jetzt sprichst du noch von nem Spannungsteiler, das sind ja für mich 2 Widerstände?

ich glaube, ich mache besser mal 'ne Zeichnung

(
Für derartige Zwecke hatte ich mir mal eine Karte mit Übertragern gebaut,
da sind dann irgendwelche äusseren Einflüsse egal.
Gibt's die Monacor FGA-40 - Masse-Trennfilter noch?
Suche mal nach der Bedienunganleitung.
Geht's bei den Messungen nur um ein privates Interesse,
sprich alles muss so billig als möglich sein?
)


Und ich bin ja beileibe kein Hifi-Forum-Newbie, komme mir aber gerade so vor.

Hier geht's um Messtechnik
audiohobbit
Inventar
#11 erstellt: 18. Sep 2017, 16:11
Ich frage gern nach, hab aber jetzt schon das Gefühl dass ich nerve..

Mess-Signal: Wie anfangs schon angedeutet: Rosa Rauschen von CD. Messung per Real Time Analyzer (1/n Oktav). Keine Schleife notwendig.

Ich messe so auch Line-outs von beliebigen Geräten, das funktioniert. Nur in dem Fall habe ich keinen Line-Out sondern nur den Hochpegelausgang.

Der Hintergrund ist rein privat. Da muss ich etwas ausholen:
In ca. 6 Wochen krieg ich einen neuen Golf 7, der hat werksseitig ein Dynaudio-Soundsystem verbaut. Das konnte ich schon ausgiebig an einem Leihfahrzeug testen.
Der verbaute Subwoofer verdient den Namen eigentlich nicht. Es ist ein 13er(!) Chassis mit 2x2 =Ohm Doppelschwingspule in einem ~10 l Plastikgehäuse.
Leistungsabgabe der Endstufe 2x50W (bei welchem klirr auch immer, ist aber im Bassbereicht nicht so schlimm).
Ich möchte diesen Sub ersetzen aber mit der Originalendstufe antreiben. Also keine zusätzliche Endstufe für den Sub einsetzen.
Denn letzteres haben anscheinend schon andere versucht und das Hochpegelausgangssignal für den Sub aus der Dynaudio-Endstufe (eigtl. von Alpine) als Hochpegeleingang für eine extra Sub-Endstufe verwendet. Da wurde berichtet dass da kein Signal kam. Anscheinend erkennt die Orignal Endstufe ca. die angeschlossene Impedanz.
Ich mag mir aber auch den Aufwand mit zusätzlichen Stromkabeln etc. sparen. Theoretisch müsste es bei einem wirkungsgradstarken Chassis die 2x50W reichen. Entweder ein Chassis mit auch 2x2 Ohm oder zwei mit je 2 Ohm oder vier mit 4 Ohm.

Um das einigermaßen optimal zu berechnen messe ich zum einen den Druckkammereffekt den das Auto "verursacht" und zum anderen muss ich wissen ob und welche EQ-Settings für den Sub in der Endstufe fest eingestellt sind. Die Endstufe wird über Lichtleiter-MOST-Bus vom Radio versorgt und ich denke die EQ- und LZK-Settings passieren erst in der Endstufe daher bleibt mir nur das Hochpegelausgangssignal.

Zur Not muss ichs akustisch messen. Es ist ein geschlossenes Gehäuse, d.h. wenn ich im Nahfeld am Treiber messe mit der Auto-Endstufe und einmal an einem Verstärker mit linearem Ausgang und die F.gänge vergleiche müsste ich auch auf Filter- und EQ-Einstellungen schließen können.

Idealerweise würde ich dann noch gern die TSPs von dem 13er Dynaudio-Treiber messen, da muss ich mir jemanden suchen der das kann im Großraum München. Hat vor ein paar Jahren auch schon mal geklappt aber den Kontakt hab ich nicht mehr.

Optimal wäre natürlich wenn ich auch jemand im Großraum M finde der mir den F.gang am Sub-Out vermessen kann.


Im Moment habe ich noch einen "alten" Golf 7 mit einem Nachrüst-Plug-and-Play-System das von Audiotec Fischer hergestellt wird aber über VW vertrieben. Das hat ebenfalls nen Subwoofer und da wollt ich erstmal üben sozusagen.
Kay*
Inventar
#12 erstellt: 18. Sep 2017, 23:46

Ich frage gern nach, hab aber jetzt schon das Gefühl dass ich nerve..

ja gut, aber ich versuche es doch ...

So würde ich mir den einfachsten/günstigsten Fall - prinzipiell - vorstellen,
unter der Bedingung, dass ich das Messobjekt nicht selbst auf dem Tisch habe
MessungAnBridgedAmp
audiohobbit
Inventar
#13 erstellt: 19. Sep 2017, 12:22
Ist da jetzt ein Poti auch noch drin? Muss aber nicht sein oder?
Der Kondensator dient nur dazu evtl. Gleichspannung abzuhalten?

Wenn ich aus Versehen die Soundkarte schrotte macht das nix. Es ist eine billige externe USB-Soundkarte. Dem Rechner dürfte da ja nix passieren oder?

Und galvanisch entkoppelt bin ich durch den Laptop ja eh schon. Selbst wenn ich ihn an 220 V in meiner Garage anschließe. Nur wenn ich ihn per 12V-Netzteil vom Auto versorgen lasse hätte ich gleiche Masse mit dem Auto.

Meine Überlegungen soweit nachvollziehbar? Meiner Meinung nach kann ich mir den Trennübertrager sparen und auch den Kondensator. Wenn ich die Soundkarte schrotte machts nix. Nur der Verstärker sollte überleben.
Kay*
Inventar
#14 erstellt: 19. Sep 2017, 16:18

Ist da jetzt ein Poti auch noch drin? Muss aber nicht sein oder?

nein, kann auch ein Widerstand sein


Der Kondensator dient nur dazu evtl. Gleichspannung abzuhalten?

korrekt, weil Brücke, VCC/2 auf den LS-Ausgängen


Nur der Verstärker sollte überleben.

solange du keinen LS-Ausgang auf Masse legst, bzw. sonst kurzschliesst,
wird er überleben
audiohobbit
Inventar
#15 erstellt: 20. Sep 2017, 14:21
Ok. Erstmal danke für deine Geduld, muss die noch ein bisschen beanspruchen...

Zur DC-Messung am LS-Ausgang: Logischerweise bei Endstufe an aber ohne Signal? Ich bin mir nämlich nicht sicher ob mein einfaches Multimeter auch in DC-Stellung nicht fälschlicherweise was anzeigt wenn nur AC anliegt.

Theoretisch kann ich nen Kondensator ja auch einfach so vorsehen. Ich weiß bloß nicht wie der berechnet werden muss, ich muss ja spätestens ab 20 Hz linear messen können und der C berechnet sich ja in Abhängigkeit der Widerstände.

Ich hab das mal vereinfacht ohne C und ohne Poti mit Beispielzahlen, siehe Anhang. Stimmt meine Rechnung?
Ich brauch also nur einen Lastwiderstand, die anderen sehen kaum Leistung.

Ich hab nämlich noch nen Elektrobaukasten irgendwo im Keller (hoffe ich), der hilft schon mal beim Schaltungsaufbau und die Widerstände R2 und R3 müsste ich da auch rausnehmen können. Ein Poti hätt ich da sogar auch.
Kondensatoren auch, nur die Elkos kann ich nicht nehmen weil a) vermutlich vertrocknet und b) nicht bipolar. Keramikkondensatoren müssten aber noch gut sein oder?
Bei meinem Schaltbild wie groß müsste denn C dann sein damit ab 20 Hz linear gemessen werden kann?

Für 10 Hz Grenzfrequenz ca. 1.5 µF, kann das sein?

Unbenannt
Kay*
Inventar
#16 erstellt: 21. Sep 2017, 01:18
ich bin im Moment gesundheitlich erledigt, so was wie Hexenschuss

f= Kehrwert aus 2x pi x R x C

10k, 1µ5F --> f-3=10,6 Hz
audiohobbit
Inventar
#17 erstellt: 21. Sep 2017, 10:23
oh mein Beileid und gute Besserung.

ich gehe jetzt mal davon aus dass meine Rechnungen stimmen.
audiohobbit
Inventar
#18 erstellt: 21. Okt 2017, 18:13
Hat lange gedauert aber die ersten Messungen haben offenbar funktioniert.

Besten Dank für die Hilfe, insbesondere der Hinweis mit der gebrückten Endstufe, was wohl tatsächlich der Fall war denn es gab keine Verbindung von Fahrzeugmasse zu LS -.

Durch den akkubetriebenen Laptop bin ich aber galvanisch entkoppelt.
Kay*
Inventar
#19 erstellt: 21. Okt 2017, 23:36
Besten Dank für die Rückmeldung
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