Symetrischer Spannungsteiler XLR

Erstellt 20 Antworten21 Beiträge
Startbeitrag#1
Hallo allerseits,
Ich möchte meine Ausgangsspannung am Mischpult um 6db reduzieren. Alles Symetrische XLR Anschlüsse.
Mann findet im Internet (Sengpiel) etc. alle nötigen berechnungen. Auch habe ich hier im Forum noch ein paar Hinweise bekommen. Die abschließende Sicherheit fehlt mir allerdings.
Momentan sieht meine schaltung so aus.
1kOhm längs zu pin 2 (+)
1kOhm längs zu pin 3 (-)
2KOhm par. pin 2 u. 3
pin 1 ist schirm bzw. Masse
Frage 1. Ist das Prinzip richtig ?
Frage 2. Sollte ich die Wiederstandskombination anders wählen um den Ausgang am Mischpult nicht zu belasten ? die Endstufen haben ein Eingangswiderstand von 20 KOhm, das Mischpult eine Ausgangswiederstand von ca. 300 Ohm.
Ich habe zwar gelesen das man keine Leistungsanpassung in diesem Bereich vornimmt aber der par. Wiederstand bereitet mir etwas Kopfschmerzen.

Vielen Dank
Andreas
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Antwort#2
Richtig, aber die 6 dBu sind dann die Leerlaufspannung.
Aber der Ausgangswiderstand der Schaltung ist dann ca. 1,07 kOhm! Hast Du das bei Deiner Berechnung bedacht?

MfG
Rainer
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Antwort#3
Das ist ja mein Problem, wenn es heist das in der Tontechnik nur mit Spannungsanpassung gearbeitet wird, kann ich dann den Widerstand der Schaltung nicht vernachlässigen ? Ich persönlich würde mit 10K bzw 20K arbeiten wollen. Davon ist mir aber abgeraten wurden. Mit der Begründung das man das nicht macht. :)
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Antwort#4
Hallo Andreas,
warum bereitet dir der par. Widerstand etwas Kopfschmerzen?
Was ist damit. Zu groß? Zu klein?
Nur theoretisch, denn wenn du in den symmetrischen Eingang der Endstufe vor Pin 2 und Pin 3 je einen 10 kOhm Widerstand lötest, bekommst du auch 6 db Dämpfung bei der Endstufe. Dann ist der Parallelwiderstand eben der Eingangswiderstand der Endstufe. Ich würde das nicht so machen, aber wenn du keinen Parallelwiderstand magst, dann wäre das auch möglich.
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Antwort#5
Hallo Michi,
ich habe nichts gegen eine Parallelwiderstand. Aber die 2K wären mir zu klein. 20 K würde ich gut finden. Wie gesagt es geht mir um die Strombegrenzung am Mischpult. Mir fehlen da leider die Erfahrungen, bzw. die Grundlagen als Elektroniker. Aber die Lösung den Eingangswiderstand der Endstufe zu nutzen gefällt mir definitiv am besten.
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Antwort#6
Sicher geht es dir nicht um die "Strombegrenzung" am Mischpult.
Du möchtest am Eingang der Endstufe 6 dB weniger Spannung haben.
Darum denke dich von der Quelle Mischpult mit dem Innenwiderstand von 300 Ohm weg und hin zum Eingangswiderstand 20 Kilo-Ohm als Endstufen-Last.
Da hast du als weiteren Vorschlag. 20 Kilo-Ohm parallel zum Eingang der Endstufe und je 5 Kilo-Ohm als Vorwiderstand.
Das wird dir schmecken und baue das vor deine Endstufe, denn da gehört das gedanklich hin.
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Antwort#7
Um mein gedankliches Chaos mal darzustellen.
Ursprünglich habe ich den Tip bekommen die Längswiederstände 220 Ohm parallelwiderstan 440 Ohm. So weit so gut. Dann habe ich gelesen das der Eingangswiderstand der Endstufe 20 KOhm beträgt. Nach meinen Grundkenntnissen die sich bestenfalls im Ohmschen Gesetz zusammenfassen lassen, habe ich mir gedacht, wenn der eigentliche RL normalerweise 20 kOhm beträgt, belaste ich dann nicht den Verstärker am Mischpult zu sehr wenn ich mit einem RL von < 400 Ohm ankomme.
Deswegen also hier die Grundsätzliche Frage nach der allgemeine Dimensionierung solcher Spannungsteiler.
Also 20 K parallel und 5 k Vorwiderstand was dann unter berücksichtigung des RL der Endstufe die 6db ergibt.

Na dann, vielen Dank für die schnelle Antwort.
Andreas
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Antwort#8
Also 20 K parallel und 5 k Vorwiderstand was dann unter Berücksichtigung des RL der Endstufe die 6db ergibt.
Der Spannungsdämpfer gehört zum Endverstärker. Da bildet der 20 kOhm Eingangswiderstand mit dem 20 kOhm Parallelwiderstand einen Gesamtwiderstand von 10 kOhm. Ein 10 kOhm Widerstand in Serie davor gibt genau 6 dB Dämpfung. Da aber dein Endverstärker symmetrisch ist, wirst du je den halben Widerstand, also je 5 kOhm an Pin 2 und an Pin 3 löten.
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Antwort#9
Soweit begriffen (glaube ich)
Ich habe jetzt mal noch eine ähnliche Geschichte aus dem Jare 2003 ausgegraben (hier im Forum)
Da ging es um eine 20 bzw. 30 db Pad von Hermann. Was mir in den Ausführungen gefehlt hat war die Begründung warum man irgendeinen Wert für den Parallelwiderstand nimmt und dann die Längswiderstände anpasst. Dafür muß es doch eine Regel geben. ???
Wäre schön wenn mich da jemand aufklären könnte.
mfg
Andreas
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Antwort#10
...in diesem schönen Beispielfall sehr einfach zu erklären: Der Eingangswiderstand der Endstufe liegt mit den 5k + 10k + 5k = 20k wieder genau da, wo er vorher auch war...
Jens
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Antwort#11
Gib einen Quellwiderstand an. Gib einen Lastwiderstand an und ob es symmetrisch oder unsymmetrisch sein soll und um wieviel dB gedämpft werden soll.
Der Querwiderstand wird in gewissen Grenzen mit Erfahrung günstig ausgewählt und die anderen Widerstände müssen danach ausgerechnet werden.
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Antwort#12
Im Idealfall ja, aber was mache ich wenn es mal nicht passt. Bei aller Spannungsanpassung kann ich doch nicht immer von einer idealen spannungsquelle ausgehen, bzw. irritiert mich das diese relativ hochohmige konstelation 5/10/20 KOhm scheinbar keiner verwendet.
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Antwort#13
Mich irritiert, dass diese relativ hochohmige konstelation 5/10/20 kOhm scheinbar keiner verwendet.
Wenn du diese Spannungsteiler-Dämpfung "in" die Endstufe einbaust, dann ist der Eingang dort 6 dB unempfindlicher. Mit den 2 x 5 kOhm längs und 20 kOhm quer bleibt quasi der Lastwiderstand der Endstufe mit 20 kOhm erhalten. Das ist ganz normal und alles ist in Ordnung.
Als es dir um die Strombegrenzung des Mischpult ging, lagst du schief. Denn wenn du diesen Spannungsteiler dort am Mischpultausgang gebaut hättest, dann kannst du sagen, so etwas Hochohmiges macht doch da keiner. Das stimmt.
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Antwort#14
Hallo Andreas,
sicher ist dir klar, dass man nicht genau diese angegebenen Widerstandswerte nehmen muss.
Es genügt für 5 kOhm den Widerstand aus der E12-Reihe zu nehmen mit dem Normwert 5,1 kOhm grün-braun-rot
und für 20 kOhm nimmst du den Normwert 22 kOhm rot-rot-orange.



Farbcode für Widerstände
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Antwort#15
Hallo Jupp,
genau das ist es, die gewissen Grenzen und die Erfahrung die jeder wohl anders zu haben scheint. Also wie in meiner Frage 300 Ohm Ausgang und 20KOhm Eingang (Symetrisch).
Wo liegen denn da nun die praktischen Erfahrungen bzw. sinnvollen Grenzen.
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Antwort#16
Hallo Andreas,
da muss man in die Anpassungtechnik eintauchen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Eingangswiderstand
http://de.wikipedia.org/wiki/Ausgangswiderstand
http://de.wikipedia.org/wiki/D%C3%A4mpfungsfaktor
http://www.4manufactur.de/Module/Grundlagen_Elektrotechnik/Spannungsteiler/spannungsteiler.html
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0201111.htm
Was dir klar sein muss: Ein Kästchen mit einem Allzweck-Spannungsteiler von z.B. 10 dB kann es nicht geben. Immer wirken auf diesen Dämpfungswert der Quell- und der Lastwiderstand ein. Außerdem muss man mit einplanen, ob man niederohmig, mittelohmig oder hochohmig sein muss.
Wie du schon erkannt hast, spielt es eine Rolle ob der Spannungsteiler an der Quelle (am Ausgang) oder an der Last (am Eingang) sitzen soll.
Man muss wissen, ob da noch lange Leitungen angeschlossen werden.
Man muss wissen, ob es immer eine feste bestimmte Last gibt oder ob die Last sich durch Umschalten ändert.
Die Spannungsanpassung Ri < Ra sollte auch beachtet werden. Wobei etwa ein Wert von etwa 1 : 10 angestrebt wird.

In deinem Fall musste man aus deinen Angaben erst erkennen, dass der Eingang deines Endverstärkers nicht so viel Spannung bekommen soll.
Das ist etwas anderes, als das Dämpfen eines Mischpultausgangs, was dann leider den Wert des Innenwiderstands des Mischpult erhöht (verschlechtert) hätte. Es ist nicht alles machbar, denn die Physik "kocht mit normalem Wasser". Man muss häufig mit einem optimierten Kompromiss leben.
Man kann nicht von idealen theoretischen Werten ausgehen. Also Null Ohm der Quellwiderstand bei 100 kOhm als Lastwiderstand.
In der Studiotechnik sind 40 Ohm als Quellwiderstand und 10 kOhm bis 20 kOhm als Lastwiderstand von Geräten schon üblich. Je mehr es in die Halb-Studiotechnik bis in die Heimtechnik reingeht, um so höher wird der Quellwiderstand - mit all den Problemen.
Der in manchen Amateur-Audiokreisen so beliebte Quellwiderstand von 600 Ohm ist wahrlich schlecht, wenn es um das Anschließen von langen Leitungen geht.
Auch die Kosten sind wie immer nicht zu vernachlässigen. Sie müssen bei den Kompromissen auch bedacht werden. Die Hoffnung von vielen Anfängern, für wenig Geld ein gut designtes Großmembranmikrofon mit Super-Studioklang zu bekommen, wird immer enttäuscht werden.
Dein Wunsch Widerstandswerte für beliebte Dämpfungswerte genannt zu bekommen, kann nicht erfüllt werden. Sonst würde diese Tabelle schon im Internet stehen.
Wie immer im Leben - es kommt immer auf den speziellen Fall an.
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Antwort#17
Danke Jupp
Das hat jetzt geholfen (denke ich) :)
Ich versuche mal zusammen zu fassen:
Das also Ri (Spannungsteiler in meinem Fall) um einiges kleiner sein sollte als Ra (Endstufe) hat die Ursache das der Spannungsabfall mit Last bzw. ohne Last möglichst konstant bleiben soll. Wie du sagst 1:10. Okay
Zu klein macht auch keinen sinn weil der Strom über den parallelwiderstand zu groß wird.
Wenn ich jetzt mal sämtliche Kapazitäten und Induktivitäten und äußere Störquellen außer acht lasse, Ist es aber nach meinem verständnis doch egal ob ich den Spannungsteiler am Ausgang vom Mischpult oder am Eingang der Endstufe plaziere. (rein theoretisch, nur für meine Weltbild wichtig :) ) Richtig ?
Jetzt wäre mir nur noch eins wichtig. Wie berehcne ich den Ri des Spannungsteilers. in meinem fall also z.B. 2x 1Kohm längs und 2kOhm quer. Ich komme mit all meinen berechnungen auf keinen sinnvollen Wert. Rainer hatte in diesem Thread geschrieben der Ausgangswiderstand des o.g. Spannungsteilers wären ca. 1.07 kOhm.
Ich weis beim besten willen nicht wie ich das berechnen soll. :( Habe jetzt schon alte Bücher aus'm Keller geholt. Die gehen aber leider nicht über eine simple parallel bzw. Reihenschaltung hinaus.
Danke
Andreas
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Antwort#18
Hallo Andreas,

also ehrlich gesagt, ich wundere mich immer wieder, daß die einfachsten Dinge die längsten Diskussionsthreads nach sich ziehen.
Aus Deinen Ausführungen entnehme ich, daß Dir die grundlegendsten Zusammenhänge der Elektrotechnik nicht klar sind (ist nicht böse gemeint, sondern ich sehe es so).
Im Prinzip ist es zwar egal, ob der Spannungsteiler an der Quelle oder an der Senke sitzt. Bedenke aber bitte, daß das angeschlossene Kabel eine Eigenkapazität hat, die man grob mit 100 pF/m ansetzen kann. Wird dieses an einen Spannungsteiler angeschlossen, bildet es mit dem Innenwiderstand des Spannungsteilers einen Tiefpaß, dessen Grenzfrequenz umso niedriger liegt, je länger das Kabel ist (wegen der längenproportionalen Kapazität). Es wird zwar in der Regel so sein, daß die Grenzfrequenz außerhalb des Hörbereiches liegt, aber vom Prinzip her ist diese Schaltung ungünstig. Setze also den Spannungsteiler immer an den Eingang des nachfolgenden Gerätes und nicht an den Ausgang des Quellengerätes.
Grundsätzlich gibt es keine 100%-ig ideale Spannungsanpassung, genausowenig eine 100%-ig ideale Stromanpassung. Aber man darf getrost von Spannungsanpasssung sprechen, wenn der Innenwiderstand der Quelle klein ist gegenüber dem Eingangswiderstand der Senke (Last). Bei einem Faktor von 10 (den sollte man mindestens anstreben) kann man schon von Spannungsanpassung sprechen. Der Spannungsverlust gegenüber einem leerlaufenden Spannungsteiler beträgt dann weniger als 1 dB.
Ich würde an Deiner Stelle vor den Eingang der Endstufen zwei 1-kOhm-Widerstände setzen (je einen in die a- und b-Ader) und nach den Widerständen - also parallel zum Eingang - ein Trimmpotentiometer mit 22 kOhm. Damit kannst Du die Pegelverhältnisse dann genau einstellen. Im Extremfall hättest Du dann einen Einganswiderstand von (2 x 1 kOhm + [20 kOhm x 22 kOhm]/20 kOhm + 22 kOhm]) {habe momentan keinen Gehirnersatz - sprich Taschenrechner - zur Hand, daher bitte selbst ausrechnen!, und bitte dran denken bei obiger Formel, daß Punktrechnung vor Strichrechnung geht!).
Es macht doch dem Mischpult nichts aus, wenn der 300-Ohm-Ausgang statt 20 kOhm Last eine Last von ca. 10 kOhm oder gar weniger "sieht" - eine Last bis herunter auf 3 kOhm (Siehe oben 1:10-Regel) dürfte ihm nichts ausmachen, weder daß der Ausgang überlastet wird, noch daß dadurch der Klirrfaktor unzulässig ansteigt. Und je niedriger der Quellwiderstand ist der auf einen Eingang wirkt, desto günstiger sind doch die Rauschverhältnisse.
Man sollte also daher immer versuchen, den Quellwiderstand so klein wie möglich zu halten. Bei modernen Studiomischpulten oder solchen die den Anforderungen des IRT-Pflichtenheftes 3/5 entsprechen müssen, ist dieser kleiner als 40 Ohm.
Ich habe in meinem Equipment trafosymmetrische Ausgänge die teilweise bei einem Ri von 8 Ohm liegen.

MfG
Rainer
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Antwort#19
Hallo Rainer
Bin ich bestimmt nicht böse, höchstens über mich. Ist ja schließlich auch nicht mein Beruf bzw. meine Berufung. Die Neugier treibt mich aber dann doch immer zum selbstversuch. :)
Vielen Dank nochmals
Andreas
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Antwort#20
Wenn ich jetzt mal sämtliche Kapazitäten und Induktivitäten und äußere
Störquellen außer acht lasse, Ist es aber nach meinem Verständnis doch
egal ob ich den Spannungsteiler am Ausgang vom Mischpult oder am Eingang
der Endstufe plaziere. (rein theoretisch, nur für meine Weltbild wichtig :) ) Richtig?
Ich weiß beim besten Willen nicht, wie ich das berechnen soll.
Wenn du diesen Spannungsteiler der Enstufe zurechnest, dann ist der Spannungsteiler und die Endstufe als Last eine Einheit.
Wenn du diesen Spannungsteiler dem Mischpultausgang zurechnest, dann hat das den Nachteil, dass das Ri des Mischpultausgangs nach dem Spannungsteiler höher geworden ist. Wenn du dort eine lange Leitung anschließt, oder wie üblich den Abhörmonitor, den Korrelationsgradmesser, das Aufzeichnungsgerät und noch ein Aufzeichnungsgerät zur Sicherheit und dann kommt der Rundfunk und möchte sich an den Mischpultausgang hängen u.s.w. dann geht deine Ausgangsspannung hinter dem Spannungsteiler immer mehr in die Knie. Das ist nicht gut.

Hier hilft doch bestimmt der Spannungsteiler-Rechner No. 2 unten:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsteiler.htm
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