Exotischer 2Band-EQ - Wer kennt sich damit aus?

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superstuka
Neuling
#1 erstellt: 30. Mrz 2012, 15:05
Tach!
Eins meiner ersten DIY-Projekte war ein kleiner Gitarrenverstärker. Die Vorstufe wird mit einer Hälfte eines Dual-OpAmp(TL072 ) realisiert und klingt eher mäßig. Hab deshalb den Amp später noch mit 'ner seidigen zweiten Fet(BF256C)-Eingangsstufe erweitert. Die andere Hälfte vom OpAmp wird für einen exotischen 2-Band-EQ benutzt den ich mal vor Jahren im Netz gefunden hab. Ich denke mal das es sich dabei um 'nen aktiven 2Band-Baxandall-EQ handelt. Die Schaltung dafür ist relativ einfach, klingt super und kommt mit wenig Bauteilen aus.
2-Band-EQ
Der Bass-Bereich (C6,P2,R5,R6,R7) ist auch kein Problem, aber leider kann ich nirgendwo die Formeln zur Frequenz- bzw. Bauteilberechnung für den Treble-Bereich finden. Die Positionen und Werte von C7,C8 und R9 sind mir unerklärlich. Hab hierhttp://gilmore2.chem.northwestern.edu/projects/equal_prj.htm zwar 'ne Seite gefunden, die schon ganz gut die Thematik erklärt, bzw. Alternativen bietet, aber trotzdem würde ich gerne das Prinzip von obigem EQ verstehen...

Ich danke schonmal Allen im voraus, die mich an Ihrem Wissen teilhaben lassen!
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 02. Apr 2012, 12:49
Der Bassteil ist prinzipiell richtig, der Hochtonteil ist falsch. Und die Bauteilwahl ist generell fragwürdig!
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Hier mal, wie sowas aufgebaut wird. Die Grundlage ist, dass der Ton am Invers-Eingang eingespeist wird und dass folglich das Ausgangssignal invertiert vorliegt, was uns aber erst mal nicht zu interessieren braucht. Es bedeutet einfach, dass das Ausgangssignal der Verstärkung entsprechend mit dem berechneten Pegel anliegt
.
Das erste Bild zeigt den OPV mit einem Längswiderstand von 1 und einem Gegenkopplungswiderstand von 5. Die Verstärkung wird demnach V = 5 sein.

Beim zweiten Bild habe ich jeweils einen Festwiderstand von 1 und ein Poti von 10 eingesetzt. Und je nach Potiposition (betrachten wir mal nur die Endstellungen) ergibt sich ein Verhältnis von 1 : 11 oder 11 : 1.
Ich könnte mit dieser Schaltung also die "Lautstärke" um den Faktor 11 erhöhen oder vermindern. "Lautstärke" habe ich in Anführungszeichen gesetzt, weil es nicht die gehörte Lautstärke ist, die um diesen Faktor verändert wird, sondern der gemessene Spannungspegel.

Vergleiche ich nun mit Deinem Schaltbild, so haben wir da Variationen von 14.7 : 4.7k. In meinem Vorschlag ist die Variation 20.83dB, in Deinem Fall gerade mal 9.9dB.

Jetzt zum dritten Bild: Da ist parallel zum Poti ein Kondensator gelegt. Dieser wird normalerweise so festgelegt, dass sich aus R und C eine Grenzfrequenz von etwa 250 bis 300Hz ergibt. Das bedeutet, dass an beiden Enden des Potis bei höheren Tönen als besagten 250Hz keine Änderung stattfindet, denn diese beiden Enden sind für die höheren Töne quasi kurzgeschlossen. Bei Tönen über 250Hz ändert sich am Pegle nahezu nichts, egal wie das Poti eingestellt ist. Bei tiefen Tönen aber wird einmal der Ausgangspegel um 20.83dB abgesenkt (es hat weniger Bässe) oder er wird um 20,83dB angehoben (mehr Bässe).
Zur Berechnung ist also einmal das Widerstandsverhältnis massgebend, wie stark die Anhebung oder Absenkung überhaupt möglich ist, andererseits wird die Grenzfrequenz so festgelegt, dass sich bei den mittleren und hohen Tönen (ab rund 1kHz) nichts mehr ändert.

In Deiner Schaltung ist nun beim Höhenregler ebenfalls ein C parallel zum Poti und damit ist eine Höhen-Beeinflussung fast ausgeschlossen. Diesesw C hat da NICHTS verloren!

Jetzt betrachten wir das etzte Bild. Hier ist zunächst das Poti total vom Eingang zum Ausgang gelegt. Wir möchten aber nach wie vor eine Variation behalten. Und darum gehen wir mal davon aus, dass sich an den Höhen nichts ändert, wenn wir am Bassregler drehen. Dies, weil der Bassregler ja für die Höhen überbrückt ist. Wir haben nur noch R1 als massgebenden Wert. Und wenn ich mir das nun mit dem zweiten Bild vergleiche, so kann ich doch über den Höhenregler und R2 mehr oder weniger Signal vom Eingang zuführen, was in der Funktion den Pegel anhebt oder ich kann das Signal vom Ausgang her zurück führen, was eine Gegenkopplung und damit eine Pegelabsenkung bewirkt. Wäre da kein C vorhanden, würden wir mit dem Höhenregler alle Frequenzen und damit die komplette Lautstärke verändern.
Nun haben wir aber das "grüne" C drin und das bildet zusammen mit R1 und R2 eine Grenzfrequenz, welche besagt, ab welcher Frequenz eine Beeinflussung möglich ist. Und damit der Höhenregler erst bei den Höhen wirkt und nicht schon bei den Mitten sollte diese Frequenz auf etwa 3 bis 5kHz festgelegt werden.

Die Berechnung rund um die Höhen geht also:
R2 zu R1 bestimmt, wie stark die Anhebung oder Absenkung überhaupt möglich ist. Und C im Verhältnis zu diesen R ergibt die Grenzfrequenz, ab welcher der Höhenregler wirken soll.

Natürlich haben die Widerstände eine gegenseitige Beeinflussung. Und auch beim Bassregler ist dessen Restwiderstand (bei z.B. 2/3 geöffnetem Regler) mitbestimmend. Würde man den einen Kondensator parallel zum Poti durch zwei einzelne Kondensatoren vom Schleifer zu den beiden Poti-Enden ersetzen, so hätten wir unabhängig von der Potistellung immer ein wirksames C, was in der vorliegenden Schaltung weniger definiert ausfällt. Berechenbar ist die Schaltung so wie anders, nur gibt es in dieser Bauweise mehr gegenseitige Beeinflussungen und damit "unbekannte".
superstuka
Neuling
#3 erstellt: 03. Apr 2012, 12:25
Erstmal Danke für deine Antwort.

In Deiner Schaltung ist nun beim Höhenregler ebenfalls ein C parallel zum Poti und damit ist eine Höhen-Beeinflussung fast ausgeschlossen. Diesesw C hat da NICHTS verloren!

Deshalb ja auch "Exotischer 2Band-EQ"!
Die Grundidee für den Übungs-Amp (incl. des EQ) stammt aus 'ner älteren Elektor-Ausgabe. Denke mal schon, das Die wissen/wussten was Sie tun. Durchforste grade meine Jahres-CD-Roms danach. Bis auf die Endstufe lief das Ding mit einer symetrischer 5V-Spannung. Hab damals ein Paar 27n-MKP-Kondensatoren und diverse Kondensator-Kombinationen (22n+4n7, 20n+6n8 und 25n+2n2) miteinander verglichen und getestet. Konnte da keinen wirklichen Unterschied raushören. Das Teil klang komischerweise immer etwas anders/besser als EQs die mit 0-8-15-Standartschaltungen, (Egal ob passiv oder mit Transistor,JFet oder OpAmp) realisiert wurden. Bei dem Elektor-Artikel war zwar ein Mini-Frequenz-Diagram für verschiedenen Poti-Einstellungen abgebildet, aber Formeln, aus denen man die ungewöhnlichen Bauteil-Werte und -Position ableiten könnte waren da nicht bei. Elektor-Untypisch, aber wahr...
paga58
Inventar
#4 erstellt: 03. Apr 2012, 17:26
Die Erklärung des Bass EQ ist sehr gut. Mit dem anderen hast Du Richi auf eine falsche Fährte gesetzt.
Das ist ein Bandpass/Bandsperre - geschätzt bei 1000 Hz - und kein Höhenregler.

Entsprechende Formeln kann man sich aus der Übertragungsfunktion herleiten, sowas tut sich aber kein vernünftiger Mensch freiwillig an: irgendwo im Netz finden sich immer schon fertige Formeln für 100te EQ Schaltungen.

Gruß

Achim
richi44
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 04. Apr 2012, 09:25
Da hast Du prinzipiell recht. Das "idiotische" daran ist, dass dieser Mittenregler erstens als Höhenregler bezeichnet ist, womit entweder das Schaltbild oder die Bezeichnung fehlerhaft ist, zweitens sind die Werte des Mittenreglers so, dass sie die selbe Grenzfrequenz zeigen wie der Bassregler. Dies ist dann denkbar, wenn man das Ding noch durch einen Höhen- und einen Präsenzregler erweitern würde. In der vorliegenden Kombination kann ich jedenfalls keinen sinnvollen Einsatz erkennen.
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