Clipping?

Nun, wie du vermutlich weisst, ist das Musiksignal ein Sunisförmiges Signal. Angenommen die Endstufe wird mit +/- 25 Volt versorgt, kann das Musiksignal bis dahin Verstärkt werden. Man hat dann also 50 Vpp (Volt peak-peak) oder 25Vp (Volt peak) was einer RMS Spannung von 17.68 V entspricht.

Wenn nun der Verstärker ein noch höheres Eingangssignal erhält, würde das ausgangssignal noch höher, wenn es nicht durch die Versorgung begrenzt würde.

Aus dem schönen Sinussignal wird also nach und nach ein Sinus mit abgeschnittenem Peak. Das nennt man Clipping.

Auf dem angehängten Bild kann man den Sinus (blau) erkennen der eigentlich sein müsste. Durch die Spannungsversorgung (rot) wird nun aber der gelbe Teil des Sinus abgeschnitten. Das übriggebleibene Signal sehr schädlich für die Lautsprecher, da es keine fliessende Bewegung ist und der Bereich, der abgeschnitten wurde entspricht einer reinen Gleichspannung.

Grüessli Oli

Aber was passiert dann genau in den Lautsprechern? Es geht ja die Schwingspule kaputt, oder? Wie kann man sich das besser vorstellen?

danke für die Antwort!

mfg

civicator

Clipping ist halt das was Oler gut beschrieben hat. Ueber die Auswirkungen und das Warum wurde hier im Forum schon des Oefteren diskutiert , aber einig sind wir uns nicht geworden (wenn auch meist etwas klueger ;))

Clipping ist auf jeden Fall schaedlich fuer Hochtoener. Da durch das Clipping hohe Frequenzen entstehen und der Hochtonanteil mit steigendem Clipping zunimmt.

Der Hochtoener bekommt zuviel Leistung und die Schwingspule brennt durch.

 

Viele Leute sind ueberzeugt, dass Clipping auch fuer Subs schaedlich ist.

Das kann durchaus sein, da da auch Haendler darunter sind, die viele Ruecklaefer von Kunden haben, die nicht mit dem Lautstaerkeregler umgehen koennen. Allerdings habe ich noch keinen guten Grund gehoert warum Clipping fuer Subs schaedlicher ist, als die gleiche ungeclippte Leistung.

 

@Oler

Die Spannung gibt die Beschleunigung der Membran vor, nicht die Auslenkung. Weswegen auch bei 90-Grad-Knicks im Signal die Membran keine ploetzlichen Bewegungen macht.

Clipping ist auch keine Gleichspannung. Im Gegenteil, es werden hoehere Frequenzanteile generiert. Ist ein wenig Contraintuitiv, aber wenn man das Signal in seine Frequenzanteile zerlegt sieht man das.

Zitat:

Original geschrieben von Dazydee

Die Spannung gibt die Beschleunigung der Membran vor, nicht die Auslenkung. Weswegen auch bei 90-Grad-Knicks im Signal die Membran keine ploetzlichen Bewegungen macht.

Richtig, aber das hast auch du in meinen Text hineininterpretiert. Das habe ich nämlich nicht geschrieben ;)

Zitat:

Original geschrieben von Dazydee

Clipping ist auch keine Gleichspannung. Im Gegenteil, es werden hoehere Frequenzanteile generiert. Ist ein wenig Contraintuitiv, aber wenn man das Signal in seine Frequenzanteile zerlegt sieht man das.

Richtig, aber ich dachte mir, es muss nicht zu 100% technisch richtig sein, sondern gut verständlich.

Hat aber anscheinend nicht wirklich funktioniert! :D

Grüessli Oli

PS, sieh dir doch bitte noch das Bild im Anhang an. Das hast du gemeint nicht wahr? :D

Hallo,

also soweit ich das jetzt hier verstanden habe soll das clippen durch ein zu hohen eingangssignal kommen.Also müsste jeder verstärker auf der welt clippen(ohne lautsprecher).Soweit ich weiss entseht das clippen nur wenn ein lautsprecher mehr leistung anfordert wie ein verstärker geben kann(zu schwaches netzteil u.s.w.).Und da der bass bekanntlich am meissten saugen wird ...wird der auch durch das clippen früher oder später zerstört.Es gibt aber auch besondere fälle wo zuerst die hochtöner den geist aufgeben.

 

Falls das falsch sein sollte,werde ich aufjedenfall dieses thema weiter mitlesen.Da mich sowas auch sehr interessiert.

m.f.g.

@ gonzo011

Nein, nicht ganz.

He höher die Leistung eines Verstärkers ist, desto höher ist seine interen Spannung (Speisung des Verstärkerteils).

Diese Spannung kann man grob (überschlagsmässig) ausrechnen. So:

Code:
U = Wurzel aus {2 * (Leistung @ mind. Impedanz) * (mind. Impedanz)}


Also meine Hifonics mit 170W @ 2Ohm hat also ca. 26.1V Speisespannung. Da sie Symetrisch aufgebaut ist, hat sie +/- 26.1V Speisung.

Wenn nun das Eingangssignal so gross wird, dass das Ausgangssignal über die Speisung kommen würde, beginnt das Clipping.

Das kann verhindert werden, indem der Gain-Regler der Endstufe an die Eingangsspannung angepasst wird.

Grüessli Oli

@ Oler

- Du hattest halt was von keiner flieszender Bewegung beim Clipping geschrieben. Wenn damit keine ploetzlichen Bewegungen gemeint sind, was dann? (oder meinst du woertlich, dass das Signal keine flieszende Bewegung ist?)

- Jup, genau sowas wie im Anhang meinte ich.

 

@ gonzo011

Oler sagte es schon, aber sage es nochmal direkt.

Ein Lautsprecher fordert keine Leistung, sondern der Verstaerker drueckt sie ihm auf.

Wie sollte auch ein Lautsprecher wissen, wie er sich bewegen soll? Der Verstaerker bekommt das Signal vom Radio und verstaerkt die Spannung. Der Lautsprecher wird nun von dem Strom, den diese Spannung erzeugt, in Bewegung gesetzt.

Deswegen kann kein Lautsprecher mehr fordern, sondern mehr oder weniger vertragen.

Halten wir einfach fest dass das Phänomen Clipping für jemanden der nach der Entstehung fragt meistens nicht zu verstehen ist (auch nach mehrfachen Erklärungsversuchen), weil den Fragenden eben meistens das nötige Hintergrundwissen fehlt.

Ich will hier auch niemanden beleidigen, ist quasi bloss ein Erfahrungswert.

sers,

hustbaer

@Dazydee,

Zitat:

Oler sagte es schon, aber sage es nochmal direkt.

Ein Lautsprecher fordert keine Leistung, sondern der Verstaerker drueckt sie ihm auf.

Wie sollte auch ein Lautsprecher wissen, wie er sich bewegen soll? Der Verstaerker bekommt das Signal vom Radio und Verstaerkt die Spannung. Der Lautsprecher wird nun von dem Strom, den diese Spannung erzeugt, in Bewegung gesetzt.

Deswegen kann kein Lautsprecher mehr fordern, sondern mehr oder weniger vertragen. Zitat ende:

Gilt dies auch für home hifi???

Weil ich bis vor kurzen noch ein paar infinity kappa 8,2i hatte und mir dafür extra eine endstufe(harman kardon citation 22)kaufen musste.Mein normaler verstärker fing ziemlich schnell an zu clippen mit den kappas....die citation nicht.Hatte auch an den selben verstärker infinity sm155 drann und die kann ich bis fast vollanschlag aufdrehen ohne irgendwelche verzerrten geräuche.

Deswegen eigendlich die fragen von mir....im hififorum wird auch immerwieder gesagt das clippen auch durch lautsprecher endsteht(wegen der ohmzahl).

@hustbaer,

ich habe nicht das nötige hintergrundwissen...trotzdem verstehe ich was Dazydee schreibt.Ich möchte nur wissen ob dies auch wirklich zutrifft.Man lernt immerhin nie aus.

m.f.g.

Kann man eigentlich an der Endstufe irgendwie messen ob sie schon im Clippingbereich ist?

Muss doch irgedein Messgerät geben dafür oder?

Ich habe eine Home-Hifeendstufe, welche auf zwei Kanälen bei überlast clipping anzeigt.

(LED fängt an zu läuchten im takt der Musik)

mfg

civicator

@ gonzo011

Das gilt auch fuer zu Hause.

Ich bin mir da nicht sicher, aber ich rate mal, dass das mit den Kappa etwas aehnliches sein wird wie das Clipping, so wie wir es hier beschrieben haben. Naemlich, dass der Verstaerker mit den Kappa in seine Strombegrenzeung laueft. Es clippt sozusagen der Strom. Also Clipping hintenrum...

Von den Kappa habe ich schon gehoert, dass der Widerstand von denen nicht ganz unkritisch sein soll und nicht alle Verstaerker mit denen klarkommen.

Je niedriger der Widerstand eines Lautsprechers ist, desto mehr Strom muss der Versterker bei einer bestimmten Spannung liefern. Deswegen haben Verstaerker auch immer einen minimalen Anschlusswiderstand angegeben, den der Lautsprecher nicht unterschreiten sollte.

Deswegen braucht man fuer Lautsprecher mit niedriegem Widerstand Verstaerker die viel Strom liefern koennen.

 

@ Civicator

Mit einen Oszilloskop koennte man das messen.

@Civicator:

Klar kann man das messen :-)

z.B.:

Du hängst von der positiven Versorgungsspannung der Endstufe 2 LEDs mit z.B. je ~1,5V Durchlassspannung über einen Widerstand (je nach LED und Spannung zu dimensionieren) auf Masse - so dass du "+" -> LED -> LED -(*)-> Widerstand -> Masse hast. Am Punkt "(*)" hast du dann ca. 3V weniger als die Versorgungsspannung ist. Dann hängst du von dem Punkt eine weitere LED auf den Ausgang (wieder mit nem Vorwiderstand, diesmal einem der auf ~1V ausgelegt ist), und zwar so dass die nur leitet wenn die Ausgangsspannung höher ist als die Spannung bei "(*)" - also bereits 3V oder weniger unter der Versorgungsspannung - d.h. ca. 2,3V vor "Ende Fahnenstange" (2,3V deswegen weil ein normaler Transistorverstärker max. Versorgungsspannung - 0,7V ausgeben kann, bzw. -1,4V bei Darlington Ausgängen - in dem Fall sollte man evtl. 3 LEDs nehmen). Leuchten wird die LED allerdings erst wenn sie ~1,5V Spannung hat, also bei ca. 0,8V vor "Ende Fahnenstange" - oder auch auf deutsch ganz kurz bevor die Endstufe endgültig zu clippen anfängt. Und das unabhängig davon ob die Stufe clippt weil das Ausgangssignal zu gross wird oder weil die Versorgungsspannung zusammenbricht :-)

-> Clipping LED.

Dasselbe machst du dann noch für die negative Spannungsseite (halt alle LEDs verkehrt herum einbauen), und fertig.

Die "anzeige LEDs" müssen natürlich im Sperrbetrieb mindestens die doppelte Betriebsspannung der Endstufe aushalten (also bei +/- 30V brauchst du LEDs die 60V im Sperrbetrieb aushalten). Falls sowas nicht aufzutreiben ist kann man ne LED und ne normale Diode in Serie schalten, bloss braucht man evtl. mehr als die ~3V Offset - also vielleicht zu den 2 LEDs in Serie nochmal ne normale Diode dazu - dann sollte das auch wieder hinkommen.

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Da die LEDs zwischen Versorgungsspannung und Masse wurscht sind und die LED zwischen Ausgangsspannung und "(*)" nur im Clipping oder kurz davor leitend wird sollte das alles auch klanglich neutral sein.

sers,

hustbaer

Kompliment, perfektes Wissen!

Ich schau mal ob ich mir sowas mal zusammenbau.

So könnte man seine Anlage ja auf die maximale Lautstärke einpegeln, ohne dass irgendwas auf dauer kaputt geht. genial!

mfg

civicator

dein problem mit der kappa kann auch kommen, wenn du z.b. eine endstufe hast, die nicht für 8 ohm geeignet ist, da kommt dann auch ein sch***** klang raus!

mfg