Limiter berechnen

  • Hallo,

    ich möchte gerne meinen Limiter für meine DXC2496 Ultradrive pro einstellen.

    Ich habe das zum großen teil mit dem Limiter berechnen schon alles verstanden ich weiß nur nicht was 20*log bedeutet.


    Möchte gerne 2xMHB-4818 mit RCFLF18G401 an zwei jeweils einem Fp10000q Ausgang betreiben und 4xEV-Eleminator mit Eminence KappaLF15a an zwei Ausgängen betreiben (weiter geschlauft)


    Danke im Vorraus ^^

  • hell&dunkel

    Hat das Thema freigeschaltet.
  • 20*log bedeutet.

    Faktor 20 mal logarithmus funktion zur basis 10, in diesem Fall ist es das Verhältnis.

    Faktor 20 wenn es um das Spannungsverhältnis geht. -> 20 log (U1/U2)

    Faktor 10 wenn es um ein Leistungsverhältnis geht. 10 log (P1/P2)


    Decibels are defined as ten times the log of a power ratio or twenty times the log of Voltage Ratio.

    Decibel (dB) Calculator

    Laut heisst nicht immer gleich gut und toll und wer schreit ist meist im Unrecht.

  • Das "Limiter berechnen" würde ich etwas mit Vorsicht genießen.

    Zum einen sollte verhindert werden, dass bei Peaks der Lautsprecher sein X-max überschreitet, und das ist je nach Gehäusekonstruktion/ -Abstimmung beim selben Chassis bei völlig unterschiedlichen Leistungen der Fall.

    Zum anderen sollte die auf lange Zeit dem Chassis zugeführte Dauerleistung, die zur Erwärmung der Schwingspule führt nicht so hoch sein, dass der Kleber....

    Diese wirklich über lange Zeiträume verträgliche thermische Leistung ist wesentlich geringer, als man meinen möchte. (rein thermische Dauerleistung bei 4" Schwingspulen irgendwo um die 150 Watt, bei 3" Schwingspulen nur noch gute 100 Watt)

    Unabhängig vom Lautsprecher sollte natürlich die Endstufe auch nicht clippen, d.h. keine Gleichstromanteile an den Ausgängen ausgeben, was ich am ehesten mit verschiedenen Musiksignalen und einem Oszilloskop über dem Lastwiderstand mal testen würde.

    Vertragen die Lautsprecher weniger Peakleistung (vgl. oben) als die Endstufe clippingfrei liefern kann, ist der geringere Wert natürlich maßgebend.

    Exzessives betriebenes Limiting verdichtet das Programmmaterial zusätzlich und grillt die Lausprecher dann erst recht.

    Der erwähnte DXC2496 Ultradrive ist übrigens bekannt für seine nicht unbedingt "schön" eingreifenden Limiter.

    Viele Grüße,
    Fux

  • Zitat

    20 log (U1/U2)

    hat dafür vielleicht jemand die werte für die fp10000er, kann es im Moment leider nicht ausmessen da meine Tulun nicht bei mir zuhause steht


    Fux was soll ich den dann deine meiner nach machen um die Treiber zu schützen?

    Zitat


    Der erwähnte DXC2496 Ultradrive ist übrigens bekannt für seine nicht unbedingt "schön" eingreifenden Limiter.

    Wer die aber trotzdem benutzten müssen da ich nicht vorhatte eine andere Frequenzweiche zu kaufen


    Zitat

    ...und nach welchen Parametern stellt man Attack, Release und Threshold ein?

    würde mich auch noch interessieren

  • HSK

    Ich gehe jetzt mal davon aus, dass die Ampleistung so einigermaßen zu den Lautsprechern passt.

    Also nicht gerade eine Control One am 10kW Amp.

    Ich sag jetzt mal z.B. ein 2-Wege Top in 8 Ohm mit 12"er und 3" Schwingspule + 1" Treibermit 1,75 Zoll Schwingspule irgendwo bei vielleich 1,5 kHz getrennt. Da wird die Box vielleicht angeben sein mit 300W Dauerbelasbarkeit, 600W Musikbelastbarkeit und 1200W Impulsbelasbarkeit.

    Wenn da jetzt eine Endstufe dranhängt, die z.B. 650W an 8 Ohm macht, dann würde ich eine schnelle Limitierung so einstellen, dass bei kurzen Impulsen die Clip LED gerade nicht aufleuchtet.

    Diese Limitierung muß schnell erfolgen, da es sonst eben doch zum Clipping kommt.

    Der Knackpunkt in einem Topteil bezüglich Clipping ist immer der Hochtöner, weil durch die beim Clipping entstehenden vielen Oberschwingungen sich der spektrale Anteil des Signals ganz massiv zu den Höhen hin verschiebt und so der Hochtöner gegrillt wird.

    (Falls Du der LED-Anzeige mißtraust, schließe an den (belasteten) Ausgang der Endstufe ein Oszilloskop mit an und schaue darauf, dass die Signalspitzen noch nicht "abgeschnitten" werden, also kein Clipping auftritt.

    Hängt die selbe Box jetzt an einem "Überamp" der an 8 Ohm vielleicht 2500W macht, dann sollte man sich Gedanken machen, ob man einen zweiten Limiter/Begrenzer, der die durchschnittliche Leistung (eigentlich Spannung) über einen längeren Zeitraum betrachtet, so einstellt, dass er die Leistung reduziert wenn die über einen längeren Zeitraum aufintegrierte Leistung die Dauerbelastbarkeit der Box überschreitet.

    Wenn man aber im Betrieb ständig in diesen Leistungsbereichen unterwegs ist, sollte man sich eher um seine Anlagendimensionierung Gedanken machen, weil dann hat man wohl für die Aufgabe zu wenig Material hingestellt.


    Beim Bass/Subwoofer ist von der Peakbelastbarkeit eigentlich das ausschlaggebende Kriterium, dass die Schwingspule sich nicht zu weit aus dem Luftspalt herausbewegt (also das X-Max überschritten wird) oder gar die Spule an der hinteren Polplatte aufschlägt.

    Das wird bei einer Bassreflexbox nicht auf der Tuningfrequenz passieren, denn da wird durch das Helmholzprinnzip ja die Membran maximal bedämpft, aber ein Stückchen höher im Freuenzbereich, wo diese Bedämpfung durch die Bassreflexabstimmungnicht mehr wirkt, aber die Frequenz noch nicht so hoch ist, dass die Membranbewegungen eh schon kleiner ausfallen. Das kann bei einer auf 40Hz getunten Box z.B. bei 65 Hz der Fall sein, dass da die Membran zuerst an ihr Auslenkungslimit kommt.

    Hat man das Gehäuse mit Lautsprecher entsprechend simuliert (ich mache das z.B. mit AJ-Horn) dann sieht man schön bei welcher Leistung und bei welcher Freuqnez das Chassis sein Auslenkungslimit erreicht. Den Limiter am Controller würde ich dann so einstellen, dass maximal diese Leistung an der Endstufe bei meiner angeschlossenen Last rauskommt. (Kann man ja mit entsprechend ausrechnen)

    Bei sehr gut abgestimmten, entsprechend leistungsfähigen Bässen und dem Einsatz von halbwegs "normalen" Endstufen (zumindest stimme ich die Konstruktion so ab) ist da aber eher die Endstufe vor dem Lautsprecher am Ende.


    Bei vielen eher "kostenoptimierten" Bassreflexlautsprechern, die vielleicht mit 800W Belastbarkeit angegeben sind, wird im beschriebenen Frequenzereich, ein Stückchen oberhalb der Tuningfrequenz, das X-Max schon bei z.B. 250W überschritten. So kann man seine Lautsprecher auch hubmäßig malträtieren, obwohl sie thermisch noch Leistung vertragen würden.


    Bietet der Controller die Möglichkeit der pegelabhängigen "Frequenzgangverbiegung" kann man natürlich den Frequenzbereich, wo das Chassis am meisten Hub macht und somit zuerst in den X-max gerät, mit zunehmendem Pegel absenken, so daß die Geschichte dann insgesamt noch lauter kann bevor irgendetwas ansteht. Dabei ändert sich dann aber der Klangeindruck, da in diesem Bereich halt die Bässe im Vergleich zu darunter und darüber entsprechend leiser wiedergegeben werden.

    (aber evtl. immer noch besser als "kaputt")


    Wenn eine eigentlich "zu kleine" Bassendstufe ab und an mal kurz mit der Clip LED blinkt und somit ein ganz klein wenig clippt, ist das für einen Bass weit weniger schlimm als für einen Mittelhochtontreiber und damit m.E. eher "akzeptabel".

    Aber wenn da ständig was clippt, hat man einfach schlicht und ergreifend zu wenig Holz für den Zweck hingestellt. (vgl. oben)


    Soundmäßig ist eine eingreifende Begrenzung im Controller (Limiting) je nach Gerät mehr oder weniger hörbar. Die Behringer Controller gehöhren da eher zu der Kategorie "deutlicher hörbar".

    Wirklich förderlich für den Sound ist das aber nie.


    Diese ganzen Begrenzungsfunktionen sind für mich aber eher der "Sicherheitsgurt" im Controller, also der Notnagel, um die Anlage vor gewalttätiger Zerstörung zu schützen und nicht im normalen Betrieb am Arbeiten. Abgesehen davon, dass es nicht gerade dem guten Sound zuträglich ist, altern und verschleißen sämtliche Lautsprecher auch deutlich schneller, wenn ich sie ständig im Grenzbereich (also hart an der "Kotzgrenze") betreibe. Es sollte also schon für die Beschallungsanforderung so viel Material hingestellt werden, dass während des Betriebs nicht dauernd irgendwelche Limiter und Clip LEDs herumblinken.


    "on the long run" sind dann für die selbe Veranstaltungsgröße z.B. 8 Subwoofer, die munter vor sich hinspielen und so 10 Jahre ohne mucken ihren Dienst verrichten, die billigere und stressfreiere Variante gegenüber 4 ständig am Limit geprügelten Subwoofern der gleichen Bauart, die ich dann alle Jahre (wennnicht öfter) reconen muß.

    Viele Grüße,
    Fux

    5 Mal editiert, zuletzt von Fux ()

  • Fux: Wie finde ich die heraus, wann der Xmax (gegebenenfalls frequenzabhängig) überschritten wird - z.B. für die von mir verwendeten PL Audio B18 (bestückt mit Faital 18HP1030)? Ich kenne leider weder das Nettovolumen noch die Abstimmungsfrequenz (vielleicht weiß hier ja jemand mehr dazu?), Wäre Win lsd auch ein geeignetes Programm, um das - bei bekannten Voraussetzungen - einigermaßen zutreffend zu simulieren?

  • ...sollte verhindert werden, dass bei Peaks der Lautsprecher sein X-max überschreitet, und das ist je nach Gehäusekonstruktion/ -Abstimmung beim selben Chassis bei völlig unterschiedlichen Leistungen der Fall.

    Zum anderen sollte die auf lange Zeit dem Chassis zugeführte Dauerleistung, die zur Erwärmung der Schwingspule führt nicht so hoch sein, dass der Kleber....

    Diese wirklich über lange Zeiträume verträgliche thermische Leistung ist wesentlich geringer, als man meinen möchte. (rein thermische Dauerleistung bei 4" Schwingspulen



    Deshalb haben gute Controlleramps 3 verschiedene Limiter...

    Never stop a running System

  • Fux: Wie finde ich die heraus, wann der Xmax (gegebenenfalls frequenzabhängig) überschritten wird - z.B. für die von mir verwendeten PL Audio B18 (bestückt mit Faital 18HP1030)? Ich kenne leider weder das Nettovolumen noch die Abstimmungsfrequenz (vielleicht weiß hier ja jemand mehr dazu?), Wäre Win lsd auch ein geeignetes Programm, um das - bei bekannten Voraussetzungen - einigermaßen zutreffend zu simulieren?

    Du schraubst das Gitter der Box ab, gibst mit einem Funktionsgenerator (gibt's online) einen Sinuston drauf und drehst mit einer Hand an der Membran und der anderen Hand am Rechner die Frequenz nach unten und oben, bis du mit der ersten Hand bei einer Frequenz praktisch gar keine Membranbewegung mehr spürst. Das ist die Tuningfrequenz.

    Diese Frequenz liest Du dann von deinem Onlinefunktionsgenerator ab und gibs't die mir mitsamt dem Nettovolumen deiner Bassreflexbox.

    Die TSP des Faital finde ich ja im Netz. Dann simulier ich Dir das durch und stelle das Ergebnis vor.

    Da siehst Du dann ganz genau bei welcher Frequennz Du zuerst das X-max erreichst, wieviel Leistung dafür nötig ist und wie laut das dann dabei spielt.

    (Wahlweise für Bodenaustellung, Boden-Wandaufstellung, Eckaufstellung oder auch Vollraum (für Bässe meist irrelevant,außer wenn die Bässe geflogen werden sollen)


    Für die Simuliererei trinkst Du dann ein Bier auf mich und dann passt das wieder. ;)

    Viele Grüße,
    Fux

  • Fux Danke für die Antwort aber die Nötige Erfahrung und das Wissen dazu habe ich leider nicht.


    deswegen werde ich jetzt trotzdem auf die Limiter zurückgreifen und habe heute das Limitertool von Jobst Audio gefunden.


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    die Eingangs-Empfindlichkeit habe ich mir noch über das Tool unten errechnet.

    Weiß jemand die Eingangs- und Ausgangsspannung der FP10000?


    weil wenn ich jetzt auf ausrechnen klicke sieht es so aus und dabei werden ja auch ein paar Werte verändert bzw. kommen die -23.59dbs hin?


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  • Das Nettovolumen dürfte irgendwo zwischen 120 und 130 Liter liegen, ich habe daher mal 126L angenommen.

    Leider weiß ich die Tuiningfrequenz nicht, aber da ich denke dass die Konstruktion eher auf Nutzbass konzipiert ist, habe ich mal eine Simulation gestartet und bin dabei nutzbassorientierter Auslegung auf eine Tuningfrequenz von etwa 42Hz gekommen. (E-Seite des 4-Saiters, macht ja irgendwie Sinn... ;)

    Ich habe die Box mit oben genannten Annahmen dann mal typischerweise am Boden stehend simuliert.



    Der -6dB Punkt ist etwa bei 38 Hz, was ja mit dem Datenblatt der Box korrelieren könnte, wenn sich die 38Hz dort auch auf den -6dB Punkt beziehen.

    Auf der Tuningfrequenz und über 100 Hz bekommst Du das Chassis nicht aus dem X-max ohne es thermisch zu überlasten, was ja schon mal prima ist. Den größten Hub macht die Membran bei etwa 63Hz. Aber auch da kommt das Chassis erst bei 1600W an das X-max.

    Das sieht ja mal schon nach einer ordentlich auf Pegel im Nutzbassbereich abgestimmten Konstruktion aus.


    Zum Vergleich habe ich die Simulation nochmal durchgeführt, nur diesmal als Maximalbelastbarkeit des Chassis anstatt 2400W nur 1600W eingegeben.



    Schön siehst Du, dass sich jetzt die Maximalpegelkurve von der Form her nicht von der Kurve bei einem Watt unterscheidet. (nur halt nach im Pegel nach oben verschoben)

    Und in der P-max Darstellung ist der "Einbruch" um die 1600W verschwunden, das heißt im gesammten Übertragungsbereich überschreitest Du bei 1600W nirgends das X-max.

    Wenn Du also eine Endstufe mit bis zu 1600W an 8 Ohm, oder bei zwei dieser Boxen pro Kanal bis zu 3200W an 4 Ohm einsetzt ist auslenkungsmäßig alles im grünen Bereich, solange am Amp nicht die Clip LEDs aufleuchten.

    Den größten Pegel kann die Box zwischen etwa 60 und 90Hz abliefern, was ja bei "normalem" Programmaterial auch recht sinnvoll ist.


    Auf der Resonanzfrequenz könnte man theoretisch den Pegel noch schmalbandig anheben, damit die Box ziemlich linear bis etwa 50Hz runter bleibt. Dafür bräuchte man dann aber noch mehr Verstärkerleistung als die genannten 1600W, oder man gibt sich halt mit etwas weniger Maximallautstärke zufrieden und hebt auch bei weniger zur Verfügung stehender Ampleistung auf der Resonanzfrequenz etwas an.

    (vgl. Graphen im ersten Anhang)


    Ich hoffe, ich habe jetzt nicht komplette Verwirrung geschaffen. :)

  • Fux: Besten Dank für die Simulation und deine gut nachvollziehbaren Erläuterungen.


    Mir ist aufgefallen, dass PL-Audio bei seinem Preset für den B18 einen +3dB Boost bei 50Hz (Q=4) nutzt. Ohne dass ich die Resonanzfrequenz bestimmt hätte, könnte das auf eine entsprechende Abstimmfrequenz hindeuten? So verstehe ich deinen Hinweis auf eine schmalbandige Anhebung als Möglichkeit in diesem Bereich.


    Hab das mal in Win ISD simuliert und komme dann auf etwas weniger Tiefgang (-6dB bei ca. 44Hz), aber der durch Xmax begrenzte "Einbruch" bei ca. 65 Hz ist nun etwas geringer. Laut Win ISD soll die Box noch ca. 2.100W an dieser Stelle vertragen - also kaum weniger als die angegebenen 2.400W Peak.

  • Danke Hanseat,

    dass der Hersteller bei 50Hz boostet ist natürlich der entscheidene Hinweis auf die Tuningfrequenz!

    Hier gleich nochmal die neue Simulation:

    schwarz = Tuning auf 42Hz

    rot = Tuning auf 50Hz



    Damit bekommt man natürlich nochmals mehr Output im Nutzbassbereich. Wenn Du in das Pmax Diagramm schaust (unten rechts, rote Linie), dann siehst Du dass bei 43/44 Hz auch auf alle Fälle diese 2100W gehen, bevor das X-max überschritten wird.

    Durch den 3dB Boost des Herstellerpresets sieht dann der Frequenzgang auch bei Teillast nicht so aus, wie ganz rechts oben in rot "SPL" sondern eher so mit einem zu tieferen Frequenzen ausgedehnten, breiteren Buckel, ähnlich wie im Diagramm "SPLmax" in der Mitte. (rot)

    Also alles richtig & nachvollziehbar, es ist eben nur Physik und keineswegs eine Geheimwissenschaft.

    Viele Grüße,
    Fux

  • Möchte man natürlich echte Sublows in 18" bauen, die unter wirklich fullrangefähige Topteile drunterkommen, die selber schon mit vollem Pegel bis 60 Hz runter spielen, dann würde man unter der Prämisse Verlust von Wirkungsgrad und einem größeren Gehäuse ein anders parametrisiertes Chassis einsetzen und das tiefer tunen.

    Im Lastenheft für die PL Audio B18 dürfte aber eher gestanden haben, dass alles Ton und Licht komplett noch im Sprinter Platz haben und die Bässe ordentlich Druck auf der Veranstaltung machen sollen.

    (und nicht unbedingt kinomässiges Grollen des Vulkanausbruchs bei 30Hz)

    Viele Grüße,
    Fux