Passiver Stereo -> Mono Wandler

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Zatzen
Stammgast
#1 erstellt: 21. Okt 2008, 22:36
Hallo liebe Leute,

ich würde mir gerne eine *passive*
Schaltung basteln, die mir aus zwei
symmetrischen Signalen mit normalem
Studiopegel ein einzelnes symmetrisches
Signal macht, praktikabel einsetzbar z.B.
als Stereo-Mono-Wandler.
Ist das passiv überhaupt realisierbar?
Wenn ja, wie? Wahrscheinlich mit Übertragern...
Einfaches Zusammenlegen d.h. Kurzschliessen
zweier Signale führt ja nicht zum erwünschten
Ergebnis, oder doch?


*************************
Edit: Ich möchte das ganze gern schaltbar in eine
selbstgebaute, passive Switchbox integrieren,
daher kommen für mich Fertiglösungen nicht
Infrage die zudem auch sehr teuer sein können
(wie z.B. die Palmer Merge Box)
Die Switchbox wird aufgrund ihrer vielen
Routings, sowohl Line- als auch Lautsprecher-
Signale mit großen Terminals (ich hasse diese
Lüsterklemmenleisten...), recht groß (passt
dann aber praktischerweise genau unter ein
1202-VLZ PRO), deshalb will ich möglichst
alles in einem haben.


[Beitrag von Zatzen am 22. Okt 2008, 01:13 bearbeitet]
krachkiste
Stammgast
#2 erstellt: 28. Okt 2008, 00:16
Im Prinzip kann man immer zwei korrespondierende Signalleitungen über je einen Widerstand pro Leitung zusammenführen.

z.B.
Plussignal von Kanal A -> Widerstand -> Mono+ <- Widerstand <- Plussignal von Kanal B
Minussignal von Kanal A -> Widerstand -> Mono- <- Widerstand <- Minussignal von Kanal B

Die Massen sollte man rein theoretisch direkt zusammenschalten können, man muss aber wahrscheinlich aufpassen wo (stichwort Masseführung)

Der Wert der Widerstände hängt ab von den Ausgängen die zusammengelegt werden sollen und den Eingängen die gefüttert werden sollen.

Die Ausgänge dürfen durch die Widerstände nicht zu stark belastet werden (wäre bei deiner Kurzschlusshypothese der Fall), und die Eingänge müssen Hochohmig sein im Verhältnis zu der Ausgangsimpedanz, die dann durch den gewählten Widerstandswert bestimmt ist (Sie ist Widerstandswert / 2), damit die Pegeleinbußen im Rahmen bleiben

Wenn deine Studioausgänge z.B. für 600 Ohm Eingangsimpedanz der nächsten Stufe ausgelegt sind, wären 300 bis 600 Ohm für jeden der Widerstände wohl eine gute Hausnummer.

Angenommen du nämest nun 600 Ohm, dann hättest du eine Ausgangsimpedanz von R_a = 300 Ohm.
Die nächste Stufe sollte dann eine Eingangsimpedanz von mindestens R_e = R_a* 2.424 = 300*2.424 = 727.2 Ohm haben, damit der Pegel maximal nur um 3dB absinkt.

Ich hoffe du willst damit nur Lautsprechersignale mischen, aber keine Lautsprecher anschließen, die dann Leistung bringen sollen.
Zatzen
Stammgast
#3 erstellt: 28. Okt 2008, 04:32
Hallo! Vielen Dank für die kompetente Antwort!

Also, nein, ich will keine Lautsprecher anschliessen,
es soll ja auf Line Level (allerdings Studio, ergo
symmetrisch) sein. Ich habe ehrlich gesagt keine
Ahnung welche Impedanzen genau im Spiel sind, kann
aber sagen welche Geräte dranhängen:
Das symmetrische Signal kommt von einem Mackie 1202-VLZ
und soll dann in der Switch Box entweder direkt
weiter an 1. eine Endstufe, 2. eine andere
Endstufe oder Aktivmonitore oder 3. an einen Ghettoblaster o.ä. (asymmetrisch) gehen - alle Möglichkeiten gehen als XLR Steckerbuchsen raus und sollen beliebig bestückbar sein. Vor diesem Routing soll es dann eben diese schaltbare
Mono-Schaltung passieren, das Mono-Signal soll dabei
wiederum auf beide Kanäle durchgeschaltet werden (wie bei
einem Y-Kabel).
Ausgangsseitig kann man also gar nicht so genau sagen
welche Impedanzen vorliegen. Ohne diese Mono-Möglichkeit
wäre das ja aber auch gar kein Problem.
Allgemein hört man immer von Widerstandswerten von 4,7 kOhm.
Wäre das ein brauchbarer und sicherer Wert?
Ich habe mal nachgesehen, die Eingansimpedanz der
Endstufe liegt bei 22 kOhm für symmetrische Signale, 12 kOhm
unsymmetrisch.

Also wenn ich dich richtig verstanden habe dann dürfte es
dicke hinhauen, wobei ich möglicherweise besser Widerstände
um die 2 kOhm nehmen sollte, damit auch unsymmetrische
Ziele funktionieren (ich dopple das Mono Signal schliesslich)- fragt sich nur ob das vom Schutzfaktor her
reicht. Dass es mit Widerständen gemacht werden muss
hab ich mittlerweile begriffen - ich zerbrech mir nur
noch den Kopf darüber wie groß diese sein müssen...
Ausgangsimpedanzen von Mischpulten liegen offenbar
im Bereich von 50 Ohm.
krachkiste
Stammgast
#4 erstellt: 28. Okt 2008, 18:37
Ja, die Ausgangsimpedanz des Mixers ist nicht ganz so entscheident, sondern die Impedanz welche er treiben kann ohne bei max-pegel zu verzerren, weil die strombegrenzung greift.

Ich denke da wirst du etwas experimentieren müssen.
Probiers ruhig mal mit 2k2, 1k und 470R Widerständen (vielleicht mit 470 anfangen, wenns klippt 1k und wenn das z.B. nicht klippt vielleicht noch 680 oder 820 probieren, und so herantasten. unter 470R würde ich aber nicht gehen).

Die 470R Widerstände sollten 1W haben, die 1k Widerstände 0.5W etc...

Du musst nur sicherstellen, dass der Eingang, mit dem du das klippen überprüfst nicht selbst klippen kann.

Das schlimmste was passieren kann, ist dass es früher klippt von Ausgangsseite her oder dass der Pegel am nächsten Eingang mehr als um 3dB absinkt.

Teste das Klippen mit zwei identischen aber zueinander invertierten Signalen auf den Kanälen, die du zusammenmischst, um den worst case zu simulieren. Das ganze nat. bei max-Pegel.

Du solltest die Widerstände aber so niederohmig wie möglich (gerade kein klippen mit etwas sicherheitsabstand) wählen, dass es möglichst keine Probleme mit der nachfolgenden Kabelkapazität gibt, die dir in Extremfällen die Höhen kastrieren könnte bei langen Kabeln und hohen widerstandswerten (auch bei 2k eher unwahrscheinlich, wenns kein 100m Kabel ist, aber besser ist besser).
Zatzen
Stammgast
#5 erstellt: 28. Okt 2008, 23:27
okay, ich werd dann mal 2k2 nehmen, das ist schon
der unterste wert der für asymmetrische signale
allgemein empfohlen wird. die schaltkiste wird
verschraubt,von daher könnte ich später nochmal
was ändern.

vielen dank!
Zatzen
Stammgast
#6 erstellt: 01. Nov 2008, 03:47
Hi Nochmal!

Ich befürchte das hier liest keiner mehr -
dennoch ist es mir ein starkes Anliegen.

Nun,da ich geklärt habe, welche Schaltung und
Widerstandswerte ich verwende,tut sich ein neues
Problem auf:

Ich will das ganze als Option einbauen,
d.h. per Schalter soll es bypass-bar sein.

Ich führe also die Signale zusammen,
greife ein symmetrisches Monosignal ab,
und führe dieses wiederum beiden
Eingängen zu, da es sonst ja nur auf
einer Seite ist.
Problem: Sauber bypassen kann ich das
ganze meines bisherigen Verständnisses
nach nur,wenn ich einen 8-poligen
Schalter verwenden würde. Nur, so einen
gibt es nicht, zumindest nicht im
Sortiment eines normalen Elektronikhandels.
Geht es vielleicht doch mit nur 4 Polen?
*grübel*
rebel4life
Inventar
#7 erstellt: 01. Nov 2008, 11:57
Wie wäre es mit einem Relai? Da schaltest du einfach ein paar in reihe oder parallel, dann kannst du auch mehr Kontakte schalten, ein Drehschalter wäre auch noch eine Lösung, einen mit vielen Polen bekommst du aus so einem LPT Port Umschalter, da hast du sogar 25 Stück , die geschalten werden könnten.
krachkiste
Stammgast
#8 erstellt: 01. Nov 2008, 14:35
look at this.

So kannst du einen 4Pol-Umschalter pro Kanal-Paar nehmen.
Zwei der vier pole für die plusseite des symmetrischen signals und zwei für die minusseite. et voilà

PS: achte aber auf möglichst kurze und geschirmte Leitungen zum und vom schalter, und überhaupt von buchse zu buchse


[Beitrag von krachkiste am 01. Nov 2008, 14:39 bearbeitet]
Zatzen
Stammgast
#9 erstellt: 01. Nov 2008, 23:49
danke, krachkiste, sehr elegante lösung, du hast's echt drauf
dimjon
Neuling
#10 erstellt: 28. Okt 2012, 09:43
Hi,

die Diskussion ist ja nun schon eine Weile her, aber vielleicht liest es ja doch noch jemand. Ich möchte gerne zwei symmetrische Line-Signale mergen. Dabei hat mir dieser Thread schon sehr geholfen, aber mir ist die Rechnung der benötigten Widerstände noch nicht ganz klar.

Ist 2.424 eine Konstante?

Wisst Ihr, welche Widerstände in so einem Gerät wie der
[url=http://www.thomann.de/de/palmer_pan_05.htm]Palmer Mergebox[/url]
verbaut sind? Die sollten ja eigentlich auf der sicheren Seite sein.

In meinem Fall habe ich eine Ausgangsimpedanz von 600 Ohm und eine Eingangsimpedanz von 2.14 kOhm. Wie schaut hier die Rechnung aus?

Vielen Dank für Eure Hilfe.
Zatzen
Stammgast
#11 erstellt: 24. Feb 2013, 03:11
Hallo dimjon!

Ich lese das gerade

Ich bin damals gescheitert mit meiner Konstruktion,
Symmetrische Signal auf Mono zu legen, es hat einfach
nur gebrummt...

Aber ich habe in letzter Zeit bzw. letzten Jahren einiges
an Elektronik gelernt, vielleicht kommen wir gemeinsam
jetzt weiter!

Irgendwie bekomme ich hier keine Benachrichtigung
per email wenn jemand antwortet, obwohl ich das
so eingestellt habe. Wenn du mit mir in Kontakt
treten willst vielleicht am besten per email:

Ich bin bei Googlemail mit meinem usernamen hier!
ehemals_Mwf
Inventar
#12 erstellt: 24. Feb 2013, 23:52
Hi,
Zatzen (Beitrag #11) schrieb:
...Ich bin damals gescheitert mit meiner Konstruktion,
Symmetrische Signal auf Mono zu legen, es hat einfach
nur gebrummt...

Das sollte nicht sein.
Krachkistes Lösungsvorschläge sind IMHO korrekt, incl. seinem Bypass und seinem Worst-case-Test mit gegenphasigem Signal.

Bei der Wahl der Koppelwiderstände kommen folgende Randbedingungen ins Spiel:
Je größer desto stärker:
1. Höhenverlust bei langen Leistungen /großen Eingangskapazitäten
2. Brumm
3. Pegelverlust gegenüber Bypass (bestimmt durch Koppel-R zu Eingangs-R der folgenden Stufe)
4. Rauschen (spielt nur bei sehr kleinen Pegeln eine Rolle)

stattdessen werden optimal
1. Entkopplung -- das Verhältnis Koppel-R (x2) zu Ri der treibenden Stufen bestimmt, inwieweit die Monoschaltung auch das Quellsignal auf Mono zusammenführt = reduzierte Stereo-Übersprechdämpfung; spielt nur eine Rolle wenn sowohl Mono als auch Stereo-Signale gebraucht werden
2. Verzerrungsarmut bei hohen Pegeln (da zusätzlicher Strom durch die Koppel-Rs minimal)

Also die Widerstände so groß wie nötig, so klein wie möglich wählen,
grob etwa geometrisches Mittel zwischen Quell- und Eingangs-R, bei 200 Ohm und 20 kOhm also 2 kOhm.

Mit 2 V~ Signalspannung pro Halbseite (4 V~ total), und 2.2 kOhm Koppel-R ergeben sich Worst-case 0.9 mA Effektivstrom, den die Quelle für die Monoschaltung zusätzlich liefern können muß.
Das ist üblicherweise noch kein Problem, Profi-Line-Ausgangsstufen schaffen mind. +/- 10 bis 20 mA (peak).

----------------------------
Bei kleinen Widerstandswerten brauchen die Koppel-Rs für den Bypass evtl. nicht überbrückt zu werden, d.h. der Schalter kann wesentlich einfacher sein (nur noch die Mono-Verbindung herstellen - lösen).

Gruss,
Michael
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