Hochtöner vor tiefen Frequenzen schützen

[firerain]

Hallo zusammen!

Die letzten Monate habe ich mir eine nette Anlage ins Auto gebaut. Da ich allerdigs von meiner Heimanlage ein bisschen verwöhnt bin war ich klanglich bisher nicht wirklich zufrieden damit.
Klar, Raumakustik im Auto is nicht so toll. Ebenso die Positionierung der Chassis. Die größten klanglichen Einbusen vermute ich allerdings aufgrund von Interferenzen zwischen den Treibern.

Aus diesem Grund habe ich schon seit geraumer Zeit vor die Anlage aktiv aufzutrennen. Da mir die auf dem Markt verfügbaren Lösungen heirfür nicht gefallen und obendrein noch
recht teuer sind habe ich mir einen PC ins Auto gebaut den ich über ein Touchscreen bediene und über eine Audigy2-Soundkarte mit kx-Treibern die aktive Auftrennung perfekt realisieren kann.

Bislang habe ich leider nur eine 4-Kanal Endstufe und somit nur den Subwoofer von dem Frontsystem aktiv getrennt. Das zweiwege-Frontsystem läuft derzeit noch über die passiven Weichen.
Jetzt kommt noch einen 2-Kanal Endstufe dazu, damit ich die passiven Weichen der Front auch noch ersetzen kann. Nach langer Vorgeschichte komme ich nun endlich zu meinem Frage:

Da ich den Softwarelösungen grundsätzlich nicht sonderlich vertraue, zumal wenn ich auch noch die Finger im Spiel habe^^, möchte ich die Hochtöner zusätzlich noch durch ein passives Bauteil vor
tiefen Frequenzen schützen. Ohne wirklich Ahnung zu haben würde ich intuitiv einen Kondensator in Reihe zum Hochtöner löten. Aber dadurch fange ich mir ja wieder eine Phasendrehung ein (?),
was ich eigentlich gerne vermeiden würde.

Trennfrequenz wird irgendwo zwischen 1500 und 1800Hz liegen.

Hat von euch jemand eine einfache Lösung hierzu?
Ist solch ein Schutz des Hochtöners überhaupt zwingend notwendig?

Vielen Dank für eure Lösungsvorschläge

Grüße, Daniel

[Amperlite]

Das Filter 1. Ordnung (bestehend aus einem Kondensator in Reihe) ist die einfachste Möglichkeit und schützt den HT zumindest vor Gleichspannung bei Defekt der Endstufe bzw. bei falscher Konfiguration der Filter. Letzteres kann bei einer Software-Lösung ja leicht mal passieren.

[firerain]

Das Filter 1. Ordnung (bestehend aus einem Kondensator in Reihe) ist die einfachste Möglichkeit und schützt den HT zumindest vor Gleichspannung bei Defekt der Endstufe bzw. bei falscher Konfiguration der Filter. Letzteres kann bei einer Software-Lösung ja leicht mal passieren.

Morgen Amperlite!

Genau das ist meine Sorge....

Wenn ich nun die einfachste Methode wählen würde und einen Kondensator in Reihe vor die
HT hänge der nichts mehr unter 1,2kHz duchlässt ich aber die Trennfequenz
softwaremäßig auf 1,6kHz lege, habe ich dann im normalen Arbeitsbereich (1,6 - 16kHz)
negative (hörbare?) Beeinflussungen des Frequenzgangs?

[onkel-tom]

Hi.

Stimme Amperlite zu. Softwarelösungen sind nicht immer sicher.

Würde in so einem Fall auch vorbeugen.

Vor Deiner eigentlichen Frage wollte ich noch was zu der Überlegung mit dem Filter 1. Ordnung schreiben.

Der Filter macht 6dB/pro Oktave.

Das heißt also in Deinem Fall, dass der Höchtöner auch noch ne ganze Ecke der Frequenzen unter 1,2kHz abbekommt, falls die Software mal versagt.

Stellt sich natürlich die Frage was der Hochtöner als Übertragungsbereich überhaupt kann und welche Pegel du fahren willst

Bin kein Profi auf dem Gebiet, aber ich denke das die gewählte Grenzfrequenz noch zu tief liegt um den Töner sinnvoll zu schützen.


Zur eigentlichen Frage:

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, hast Du ein "normales" 2-Wege System gekauft und willst die Weiche (falls man das bei so Lautsprechern so nennen kann ) rausnehmen und Hochtöner und Mittel-/Tieftöner seperat ansteuern, oder ?

Wenn die im 2-Wege System eingebauten Chassis den Frequenzbereich können, solltest Du keine hörbaren Beeinflusssungen haben.

(vorausgesetzt Deine Einstellungen der Software-Weiche sind richtig gewählt)

Grundsätzlich ist das ohne Klangverlust machbar, aber zum anpassen der Software-Weiche wären die Daten der Chassis des 2-Wege Systems schon erforderlich.

Sonst hilft nur ausprobieren und hoffen .

[firerain]

Da ich den Softwarelösungen grundsätzlich nicht sonderlich vertraue, zumal wenn ich auch noch die Finger im Spiel habe^^, möchte ich die Hochtöner zusätzlich noch durch ein passives Bauteil vor
tiefen Frequenzen schützen.

... bei Defekt der Endstufe bzw. bei falscher Konfiguration der Filter. Letzteres kann bei einer Software-Lösung ja leicht mal passieren.

Stimme Amperlite zu. Softwarelösungen sind nicht immer sicher.

Soweit sind wir uns ja schon mal einig

Der Filter macht 6dB/pro Oktave.

Das heißt also in Deinem Fall, dass der Höchtöner auch noch ne ganze Ecke der Frequenzen unter 1,2kHz abbekommt, falls die Software mal versagt.

Soweit klar, fraglich ist in der Tat, ob durch einen Filter 1.Ordnung der HT ausreichend geschützt ist.
Ich möchte halt mit dem "Schutzelement" möglichst weit weg von der Trennfequenz der aktiven Weiche sein um die Beeinflussung der Flankensteilheit so gering wie möglich zu halten

Stellt sich natürlich die Frage was der Hochtöner als Übertragungsbereich überhaupt kann und welche Pegel du fahren willst

Es handelt sich übrigens um eine ETON-Seidenkalotte, 28mm Schwingspule, Einsatzbereich 1,5kHz - 20kHz
Derzeit durch die dazugehörige Weiche bei 1800Hz getrennt, vermutlich mit 12dB/Oktave.
Pegelorgien brauche ich nicht, mir geht es primär um einen ordentlichen Klang.^^

Zur eigentlichen Frage:

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, hast Du ein "normales" 2-Wege System gekauft und willst die Weiche (falls man das bei so Lautsprechern so nennen kann ) rausnehmen und Hochtöner und Mittel-/Tieftöner seperat ansteuern, oder ?

Wenn die im 2-Wege System eingebauten Chassis den Frequenzbereich können, solltest Du keine hörbaren Beeinflusssungen haben.

(vorausgesetzt Deine Einstellungen der Software-Weiche sind richtig gewählt)

Grundsätzlich ist das ohne Klangverlust machbar, aber zum anpassen der Software-Weiche wären die Daten der Chassis des 2-Wege Systems schon erforderlich.

Sonst hilft nur ausprobieren und hoffen

Jepp, du hast mich komplett richtig verstanden
Um die Einstellung der Software mache ich mir absolut keine Sorgen. Das läuft dann schon.
Mir geht es primär um den zusätzlichen passiven Schutz der HT der natürlich effektiv sein soll, allerdings nicht die Vorteile, die ich durch die aktive Weiche erhalte, wieder versaut.
Das Problem ist halt, dass ich in E-Technik nicht mehr fit bin.

Viel Grüße, Daniel

[firerain]

Dass keiner 'ne Atwor hat, glaube ich nicht.
Hab ich mein Problem so unverständlich beschrieben oder beteht nur keine Lust zu antworten?

Grüße, Daniel

[ramses]

Ich glaube du wirst in jedem Fall den PC generierten Filter beeinflussen. Da führt kein Weg dran vorbei. Die werden sich wohl irgendwo "schneiden"
Allerdings wird das nicht im Hörbaren Bereich liegen. Beschwören möchte ich das aber nicht.

schönen Gruß

Hannes

[Thias]

Hallo Daniel,

nur mal zum weiterdenken:
eine Kalotte hat eine max. Leistung von vielleicht 5 W. Wenn du mehr Leistung reinpumpst, gleich in welchem Frequenzbereich, wird sie abrauchen. Bin mir aber nicht ganz sicher, wie die Impedanz bei niedrigen Frequenzen aussieht, denn die bestimmt die verbratene Leistung. Wenn du also nicht mehr als 5 W in deine Box reinschickst, wird wahrscheinlich nicht viel passieren im Fehlerfall.

Du musst also abwägen, welche Fehler auftreten können und ob du sie gleich bemerkst und abschalten kannst.

Ansonsten ist die Schutzschaltung mit C in Reihe auch sinnvoll:
Ein 6 dB-Filter mit der Scheitelfrequenz von 1 kHz hat bei 250 Hz -12 dB. Bei Leistung ist das, wenn ich mich recht erinnere, der Faktor 16. Wenn du also 100 W in die Box schickst, dürften bei der Kalotte bei 250 Hz noch 6 W ankommen bei linearer Impedanz. Das ist bei Musik schon seeeehr laut.
Wenn ich keinen Denkfehler habe, berechnet man den Leistungspegel mit 10lg P/Po.

Könnte also noch passen als Schutzschaltung .
Den Einfluss auf die PC-Weiche bei mit 1,8 kHz und min. 12 dB/Oktave halte ich für vernachlässigbar. Außerdem kannst du die in der Steilheit per DSP einstellen und anpassen, damit das akustische Summensignal wieder stimmt.

[g.vogt]

Man könnte ja zwei Absicherungen kombinieren:
- einen einfachen Hochpass, der schädlichen Hub vom HT sicher abwendet, ohne den Arbeitsbereich nennenswert zu beeinflussen
- einen passenden PTC als thermische Absicherung

[firerain]

Vielen Dank für eure Antworten!

Ansonsten ist die Schutzschaltung mit C in Reihe auch sinnvoll:
Ein 6 dB-Filter mit der Scheitelfrequenz von 1 kHz hat bei 250 Hz -12 dB. Bei Leistung ist das, wenn ich mich recht erinnere, der Faktor 16. Wenn du also 100 W in die Box schickst, dürften bei der Kalotte bei 250 Hz noch 6 W ankommen bei linearer Impedanz. Das ist bei Musik schon seeeehr laut.
Wenn ich keinen Denkfehler habe, berechnet man den Leistungspegel mit 10lg P/Po.

Könnte also noch passen als Schutzschaltung .
Den Einfluss auf die PC-Weiche bei mit 1,8 kHz und min. 12 dB/Oktave halte ich für vernachlässigbar. Außerdem kannst du die in der Steilheit per DSP einstellen und anpassen, damit das akustische Summensignal wieder stimmt.

Das hört sich doch schon sehr gut an. Vorallem das, dass ich die Überschneidung der Filter per DSP zumindest teilweise kompensieren kann; daran hab ich irgendwie garnicht gedacht.
Wie schaut es mit der Phase aus? Die wird ja vorallem im Bereich der Scheitelfrequenz verdreht. Bei einem Filter 1. Ordung dürfte das in diesen Frequenzbereichen nicht hörbar sein. Oder irre ich?

Grüße, Daniel