Berechnung von Limitern

  • Ich beweise jetzt mal Mut zu Lücke und frage mal:


    Gibts eine möglichst einfache Möglichkeit die Limits am Controller zu berechnen?


    Das sind so endlos viele Variablen. Wie macht Ihr das? Gibts da Vereinfachungen oder Listen?


    Ich mache das mittlerweile nach Gefühl. Ich denke das ist sicherer als wenn ich das ausrechne.

    no virtual - no line - no EQs

  • Ich mache es nach Berechnung ;) und ein wenig Gefuehl.


    Berechnen laest sich z.B. die Leistung die ein Amp ausgibt und wann er cliped. Laut Datenblatt.


    z.B. Werte einer RMX 2450
    Voltage Gain: 50x(34dB) in bridge mono 40dB
    Input Sensitivity, V RMS 1,23 V (+4,0dBu) @ 8Ohm


    (Am Rande: Verstaerkungsfaktor im Brueccken Modus ist in der Regel 6db groesser als im Stereo Betrieb)


    Da die Verstaerkung gleich bleibt (zumindest fuer eine Rechnung zu vernachlaessigen ist) kann ich daraus z.B. die Leistung ausrechnen die ein Amp bei x dBu Eingang am Ausgang ausgibt.


    8Ohm Stereo
    ~473 W = 4,0 dBu max
    ~376 W = 3,0 dBu
    ~298 W = 2,0 dBu
    ~173 W = 1,0 dBu


    4Ohm Bruecke (full gain)
    2400W -> 98 V -> 42dBu - 40dB = 2dBu
    1890W -> 87 V -> 41dBu - 40dB = 1dBu
    1480W -> 77 V -> 40dBu - 40dB = 0dBu
    1200W -> 69 V -> 39dBu - 40dB = -1dBu


    Formeln
    U -> dBu dBu = 20 x Log (volts1/0.775)
    dBu -> U U = 10^(dB/20) x 0,775
    P = U * I
    I = U/R
    P = U^2/R


    Ich verwende danach zwei verschiedene Ansaetze.


    Ist der Amp kleiner als das was die Boxen Vertragen dann Limite ich am Clip pubkt des Amps oder kurz darunter. Beispiel oben wuerde dann erstemal heisen bei 2dBu mit wenig Knee da ich ja moeglichst alles aus dem Amp rausholen moechte ohne vorher schon das Signal zu veraendern. Mehr geht dann halt nicht Pech ;)


    Ist der Amp groesser als das was die Boxen Vertragen dann Limitiere ich die Leistung, so das ich nicht allzuweit ueber die Leistungsgrenzen der Boxen kommen. Im Beispiel oben. Sagen wir 2 x 1018 Sub an einen RMX in Bruecke die haben dann 1200 W RMS und naja noch ne Menge Reserver fuer Peaks (pro Box 600W + 10db Crest)
    Limiter dann auf 0-1 db und mit etwas weicherem Knee denn wenn der Limiter einsetzt bin ich ja schon ueber der Leistung der Box.


    Soweit so gut. Es gibt die mit Sicherheit genug Kollegen die glauben das hoeren zu konennen was mit Sicherheit auch in Bestimmten bereichen zutrifft. (Auslenkung etc etc) Ich wage aber zu bezweifeln das man z.B. eine Termische Ueberlastung hoeren kann.


    Achja nochwas diese Werte beziehen sich dann auf AMP´s mit voll aufgedrehten Potis ... so gehen sie dann auch zum Kunden raus wenn wir nicht dabei sind.
    Wenn wir dabei sind nehme ich in der Regel am AMP 10-12 db zurueck und drehe (auch Limiter) am Controller wieder auf. Signal/Rauschabstand wird 12b besser was eine Menge ist, wie ich finde. Es Rausch weniger da die AMP Eingaenge quasi "unempfindlicher" sind bzw. mehr Gain brauchen fuer das geliche Ausgangs signal und die D/A Wandler im Controller werden besser Ausgestauert was noch wichtiger ist. Denn gerada da macht eine gute Aussteuerung von Eingaengen und Ausgaengen weniger Quantisierungs Fehler. Oder andersherum das Verhaelstniss zwischen Fehler und Signal ist besser wenn der Ausgang voll ausgesteuert wird.
    Denn der Wandlungsfehler ist eigentlich immer gleich gross zumindest bei linearen Wandlern. Es gibt da natuerlich auch welche die nicht linerare Wandlerkurven haben und die niedriegen Pegel hoeher ausloesen aber gut das fuehrt jetzt zu weit denke ich ;)


    So jetzt koennt Ihr mich zerfleischen.


    Gruss
    Holger




    P.S. Hier nochmal ein paar andere AMP wo ich mal gerechnet habe:


    ==================================================================
    QSC RMX 2450
    Voltage Gain: 50x(34dB) in bridge mono 40dB
    Input Sensitivity, V RMS 1,23 V (+4,0dBu) @ 8Ohm


    QSC 2450 4Ohm Bridge
    ~2400W = 2dBu max
    ~1890W = 1dBu
    ~1480W = 0dBu
    ~1200W = -1dBu


    QSC 2450 8Ohm Stereo
    ~473 W = 4,0 dBu max
    ~376 W = 3,0 dBu
    ~298 W = 2,0 dBu
    ~173 W = 1,0 dBu


    ===============================================
    QSC RMX 1850
    Voltage Gain: 46x (33 dB) in bridge mono 39dB
    Input Sensitivity, V RMS 1.16v (+3.5 dBu) @ 8Ohm


    QSC RMX 1850 4 Ohm Bridge
    1800W = 1,78 dBu


    QSC RMX 1850 16 Ohm Stereo
    180W = 3,8 dBu
    170W = 3,5 dBu
    160W = 3,29 dBu
    150W = 3,01 dBu


    QSC RMX 1850 4 Ohm Stereo
    600W = 3 dBu
    475W = 2 dBu
    377W = 1 dBu
    300W = 0 dBu
    = -1 dBu


    QSC RMX 1850 8 Ohm Stereo
    360W = 3,8 dBu
    237W = 3 dBu
    188W = 2 dBu
    149W = 1 dBu
    119W = 0 dBu
    72W = -1 dBu


    ===============================================
    QSC PLX 3402
    Voltage Gain: 40x (32 dB
    Input Sensitivity, V RMS 1.7v @ 4Ohm


    QSC PLX 3402 4 ohm Stereo
    1100W = 6,64 db

    Gruss


    Holger Steppke

  • Der Limiter sollte so eingestellt sein, dass er eine Überlast des Lautsprechers verhindert. Er muss also auf den für den Lautsprecher maximal verträglichen Spannungswert eingestellt werden. Dazu gehtst du wie folgt vor:



    1. Spannungsverstärkung (Voltage Gain) des Verstärkers ermitteln (siehe Datenblatt)


    z.B.: 32 dB (bzw. 40-fach)


    2. maximal zulässige Ausgangsspannung des Verstärkers für den entsprechenden Lautsprecher berechnen (Prms oder Ppeak des Lautsprechers!)


    U = SQR ( P * Z )


    z.B.: SQR ( 500 W * 8 Ohm ) = 63,2 V


    3. umrechnen in dBu


    x = 20 log ( U / 0,775 V )


    z.B.: 20 log ( 63,2 V / 0,775 V ) = 38,2 dBu


    4. Differenz aus der maximalen Ausgangsspannung in dBu und der Spannungsverstärkung in dB ist als Threshold des Limiters einzustellen


    z.B.: 38,2 dBu - 32 dB = 6,2 dBu


    http://www.pa-forum.de/paforum/viewtopic.php?t=19872&start=0

  • Würde es nicht einfach ausreichen mit einem Drehspulen Messgerät (Trägheit) den Wechselstromwert am Spekonausgang der Endstufe zu messen wenn man auf diese ein Rosa Rauschen mit 0dB Aussteuerung anlegt. So messe ich das zumindest recht Simpel ein und drehe dann noch 3 db Sicherheit weg.

    In meinem Lexikon fehlt das Wort unmöglich!


    ASR Computer & PA Technik
    André Ruhnau
    Rosenstr.6
    78598 Königsheim

  • bei vielen Controller kann man sich die rechnerei sparen , die Software rechnet das alleine aus :wink: Aber vorsicht man sollte die Daten der Stufen schon wissen , bzw das auch kontrollieren ! Ich sprech da aus erfahrung das die Schalter dann doch anders standen , bei Crown muss man erst das PID-Modul rausnehmen .

  • 1.) Nicht rechnen, sondern messen.


    2.) Nix rosa Rauschen, sondern 1kHz-Sinus (Rauschen hat hohen Crest-Faktor, und je höher der Crest-Faktor, desto größer der Fehler).


    3.) Messgerät mit entsprechenden Frequenzbereich, zu Not runter mit der Frequenz.


    4.) Ohne Lautsprecher, schon um die Nerven zu schonen.


    5.) 3 dB Sicherheit sind nicht wirklich verkehrt... 8) (Von den 3 dB Unterschied bleiben nach der PowerCompression vielleicht zwei übrig, und wer möchte diesen Unterschied hören? Dafür arbeitet die Sache deutlich sicherer).

    Bitte keine fachlichen Fragen per PM - Inhaber von dBmess

  • Du meinst messen des Verstaerkers bzw des verstaerkungsfaktors ?
    Da stimme ich zu das ist allemal besser als Rechnen. Nur Rechnen kann ich auch schonmal zu Hause machen um es dann im Lager mit Messen zu belegen.
    Agesehen davon weiss man dann auch was mann messen will und ob die Ergebniss im Erwarteten Bereich liegen. Ich bin ein Freund von erst denken dann handeln und dann nich ueberpruefen. Muss ich auf der FH haengen geblieben sein.



    Gruss
    Holger

    Gruss


    Holger Steppke


  • Werde mir Punkt zwei dann das nächste mal zu Herzen nehmen.

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    78598 Königsheim

  • Zitat von "CaptainChaos"

    Du meinst messen des Verstaerkers bzw des verstaerkungsfaktors ?


    Nein, Volle Pulle Sinus rein und Limiter so lange runter, bis die Spannung der zulässigen Spannung (-3dB) entspricht.


    Also Beispiel:


    Bass, 800W, 4 Ohm,


    3 dB runter sind 400 W


    U = SQRT(P * R) = 40 V


    Also Limiter so weit runter bis das Messgerät 40V anzeigt.

    Bitte keine fachlichen Fragen per PM - Inhaber von dBmess

  • Jetzt mal langsam! Also der Limiter im Ausgang eines Controllers ist in erster Linie zum Schutze des Lautsprechers gedacht und nicht um das Übersteuern der Amps zu verhindern. Letztere sollten ja schließlich über eigene Limiter verfügen - die Lautsprecher tun das ja bekanntlich nicht. :roll:


    Ergo muss ich den Limiter berechnen - zu Messen gibts da nichts. Es sei den, ich messe die Spannung, bei welcher mir der Lautsprecher um die Ohren fliegt ... :lol: Aber das hat ja in der Regel der Hersteller schon gemacht. Und mit diesem Wert muss ich rechenen.

  • Es gibt nur einen wahren Weg:


    Das Oszilloskop auf der Veranstaltung!


    Nur so kann man wirklich im praktischen Betrieb des PA die Ausgänge der Verstärker auf Clipansätze beurteilen, und dementsprechend versuchen (!) die Limiter daraufhin einzujustieren.
    Meine Bemerkung auf den "Versuch" fundiert auf der Tatsache, dass man kurze Peaks tolerieren muß, um überhaupt noch gescheiten Vollgaspegel hinzubekommen.


    Eine absolut vor Clip limitierte PA geht nur noch sehr mäßig, eine mit kurzzeitigem Overshoot betriebene PA hingegen spielt brauchbar!
    Ich habe das schon des öfteren getestet, sowohl Live als auch am Lastdummy im Lager.


    Die ganze Rechnerei funktioniert sicherlich auch irgendwie, aber entweder begrenzt das total früh, oder aber es begrenzt so spät, dass man keinen vernünftigen Schutz hat!
    Im übrigen sind alle Limiter ohnehin als "zu spät" Lösungen zu betrachten - einzig die IIR Controler mit ihrer längeren Latenzzeit gewährleisten einige Millisekunden "vor Clip" eine Begrenzung!
    Stefan

  • Ja, aber ich denke dem Ursprungsposter ging es nicht darum Verzerrungen zu minimieren sondern einfach seinen Lautsprecher zu schützen.


    Hey Stefan, du meinst denke ich FIR Controller? Die haben eine konstante (lange) Laufzeit. Der DSC28 zum Beispiel 10ms.

    Was sagt der Raver auf der Techno-Party, wenn sein Extasy aufhört zu wirken?


    "Was ist denn das für eine sch... Mucke hier?"

  • Zitat von "BigSound"


    Hey Stefan, du meinst denke ich FIR Controller? Die haben eine konstante (lange) Laufzeit. Der DSC28 zum Beispiel 10ms.


    Ahhh......klaro - hatte mich da in der Begriffsfindung vertan :wink:
    Stefan

  • Zitat


    Die ganze Rechnerei funktioniert sicherlich auch irgendwie, aber entweder begrenzt das total früh, oder aber es begrenzt so spät, dass man keinen vernünftigen Schutz hat!


    Daher braucht man ja auch streng genommen 2 verschiedene Limiter: Einen zum Schutz vor mechanischer Überlast, der Pegelspitzen limitiert und einen zum Schutz vor thermischer Überlast, der den Dauerpegel limitiert, kurzzeitige Peaks aber passieren lässt.


    Ein Kompromiss ist ein Limiter mit variabler Attack-Zeit, wobei als Schwellwert der Dauerpegel zu wählen ist und mit der Attack-Zeit wird das Ansprechen entsprechend angepasst, so dass eben kurzzeitige Pegelspitzen durchgelassen werden.
    Wenn man sich den zeitlichen Verlauf eines solchen Attacks anschaut, ähnelt das erfreulicherweise sehr der Charakteristik des verträglichen Pegels für einen Lautsprecher. Je kürzer ein Impuls, desto größer darf er sein.


    Einen zusätzlichen Schutz bietet hier z.B. noch der Overshoot-Limiter im Omnidrive. Beispielsweise lässt sich bei einem üblichen Verhältnis der Peak-Leistung zur Dauer-Leistung von 4:1 ein Overshoot von 6 dB einstellen, um einen recht sicheren Betrieb zu gewährleisten.


    :!: BTW: Die Ausgangs-Pegelanzeigen beim Omnidrive (und auch bei vielen anderen Controllern) beziehen sich immer auf den eingestellten Limiter-Schwellwert! So kann es evtl. passieren, dass der Schwellwert zu hoch eingestellt ist und es wird der Eindruck erweckt, der Ausgang hätte noch massig Headroom. Oder anders herum, der Ausgang fährt schon voll ins Clipping, nur weil der Schwellwert zu niedrig eingestellt ist.


    Zitat


    Hey Stefan, du meinst denke ich FIR Controller? Die haben eine konstante (lange) Laufzeit. Der DSC28 zum Beispiel 10ms.


    Die Latenz von FIR-Controllern ist sehr stark abhängig vom Setting! Wenn man bis in den Tieftonbereich die Phase linearisieren möchte ist man sehr schnell bei 30 ms und mehr. Nur wenn man den Kompromiss eingeht, die Phase nur bis in den Tief-Mittelton-Bereich zu glätten, kommt man auf Werte um die 10 ms.

  • Zitat von "Volker Holtmeyer"

    ... Es sei den, ich messe die Spannung, bei welcher mir der Lautsprecher um die Ohren fliegt ... :lol: Aber das hat ja in der Regel der Hersteller schon gemacht. Und mit diesem Wert muss ich rechenen.


    ... dann nimm noch einfach diesen Wert (und verwende einfach das - gehörschonendere - "lautsprecherlose" Verfahren vom ADMIN ...) !


    In einem weiteren Post (von Dir ...) kam die Sache mit Peak und RMS ... Mein Kommentar: Mann ... was für eine Materialschlacht ... ich denke mal, wenn man "in grünem Bereich" bleibt, reicht ggf. ja auch "nur" ein schnöder Peak- ... oder RMS-Limiter (denn: nicht alle Tontechs sind ultimative Boxenzerstörer) ...

  • ich erstelle mir gerade ein excel-sheet zum schnelleren berechnen der limiterwerte.
    aber ich hab da ein kleines verständnisproblem.


    ich berechne den gain einer endstufe.
    hier im beispiel meine LAB1200C.


    angaben des herstellers:
    Input
    "Sensitivity for full output into 4 ohms = 1.3 Vrms"
    Output
    "4Ohm four channels = 380 W (1kHz at Clip (1% THD))"


    daraus errechne ich über die ausgangsspannung (39V) einen gain von 34dB


    jetzt gibt der hersteller aber als gain nur 29 dB an.




    was soll ich denn jetzt machen???
    ich glaub, ich steh mir gerade selber im weg...

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang


  • 20 * LOG (39 / 1,3) ergibt etwa 29,54 ...


    Du hast vermutlich mit LN (d.h. Logarithmus mit Basis e=2,718...) und dann mit Faktor 10 gerechnet ... :wink:

  • ohh sorry...


    manchmal kommt nach dem schlaf die erleuchtung!


    ich hatte das schon richtig gerechnet, oder besser gesagt hab ich es dem excel richtig beigebracht.
    nur hatte ich in einer zelle in der formel "0,775" (V) eingetragen, anstelle des verweises auf die zelle in der "1,3" (V) steht!!!


    man sollte manchmal vielleicht doch etwas früher ins bett gehen...


    aber jetzt funktioniert´s.



    danke trotzdem, ohne diesen tipp wäre ich ja davon ausgegangen, das ich unfehlbar bin ;-).

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang