Cliplimiter .. vermeiden 100% Clipping?

Also allein schon da du eien Limiter selber baust müsstest du doch wissen, dass er ab dem eingestellten Pegel das Signal vollständig "limmitet". Das sollte ein Limiter zumindestens...

MfG Johannes Pradler

Das kannst du nur, wenn dein Signal nicht schon Clippt bevor es in den Limiter kommt, d.h. du kannst dein Signal schon im Mischpult zum Clippen bringen und dann hilft kein Limiter der Welt mehr.

ist denn mischpultclip [imho verzerrung] wirklich das gleiche wie endstufenclip ?
das thema gab's irgenwie schon mal:
""warum ist eine verzerrte gitarre kein clipping...""
oder ähnlich
leuchtet mir irgendwie nicht ein...
mfg
ocb

Jo, das hab ich mal in Zusammenhang mit Verzerrer an der BG gefragt.
Mir gehts eigentlich immer noch nicht auf, dass eine Übersteuerung in einer Tretmine nicht so schlimm sein soll, wie ein paar rote Lämpchen am Pult.

MfG

ERICH

Signalverzerrung hat doch mit Clippen garnichts zu tun, das verzerren was auf den Speakern bei einem Clipping zu hören ist, ist das leiden eines Speakers, und es ist recht egal wo ich das Signal Clippe, die Hochtöner werden es mir immer danken. Ein verzerren bei der Gitarre ist doch meines wissens ganz anderst aufgebaut und erzeugt kein Clipping.

Clip in der Endstufe bedeutet das die Endstufe mehr Leistung liefern soll als ihr zur Verfügung steht, dabei wird das SIganl zwar auch verzehrt, aber in erster Linie durch irgendwelchen Signalmüll die LS zerstört.

Das Verzerren eines Gitarrenverstärkers wird absichtlich in der Vorverstärkerstufe (Verzerrerstufe) des GitarrenAMP erzeugt. Dort werden also die Signale nur verzerrt, zwar nach dem prinzipiell gleichen Prinzip wie bei der Endstufe (Übersteuerung des AMP), aber eben nicht in der "End"-stufe sondern in der Vorstufe. Das Signal was bei der Endstufe dann ankommt ist zwar auch verzerrt aber nicht übersteuert.

Ich hoffe ich konnte das einigermaßen verständlich erklären.

MfG Johannes Pradler

Kracky

Als Moderator solltest du eigentlich schon wissen, dass Clippen Verzerrungen sind. Wenn ein Verstärker (sei es nun ein OPV, eine Vorstufe oder Endstufe) clippt, dann wird dad Signal abgeschnitten. Wenn man da eine Fourier Analyse macht bekommt man mit zunehmdem Clipping immer mehr Oberwellen. Ist doch klar, je mehr es klippt umso mehr nähert sich das Musiksignal einem Rechtecksignal. Der Hochfrequente Anteil wird immer mehr.

Das was man am Lautsprecher hört ist nicht der leidende Lautsprecher, sondern ein katastrophales Signal das mehr einem Rechteck als einem Musiksignal entspricht. Schließ mal einen 600W Lautsprecher an eine 100W Endstufe und lass es Clippen, klingt genau gleich wie mit 600W Endstufe.

Clipping ist, wenn man Transistoren, FETs, Operationsverstärker oder sonst was über den Sättigungsbereich hinaus ansteuert.
Sagen wir mal, unser Verstärker hat einen Verstärkungsfaktor von 10 und ihm stehen 10 Volt zur Verfügung. Jetzt geb ich ihm 1 Volt am Eingang. Multipliziert mit 10, sind das 10V am Ausgang. Jetzt sind wir bereits im Sättigungsbereich. Erhöhen wir nämlich die Eingangsspannung auf 1,1 Volt sollten am Ausgang 11V (1,1V x 10) anliegen. Kann aber garnicht, da dem Versärker nur 10V zur Verfügung stehen. Wenn wir jetzt Extreme-Clipping betreiben und z.B. 5V am Eingang anlegen, ähnelt das Ausgangssignal immer mehr einem Rechteck Signal.
Sowas kann überall passieren, wo Verstärker zum Einsatz kommen, ob Endstufe oder Mischpult.

Zur Ausgangsfrage: IMHO ist es mit einem Limiter doch ähnlich. Er begrenzt das Signal doch auch nur Spannungsabhängig. Da kann doch am Ausgang auch ein Rechteck entstehen, wenn ich ihn am Eingang stark über dem eingestellten Grenzwert ansteuere?!?!

regards

Zitat

Zur Ausgangsfrage: IMHO ist es mit einem Limiter doch ähnlich. Er begrenzt das Signal doch auch nur Spannungsabhängig. Da kann doch am Ausgang auch ein Rechteck entstehen, wenn ich ihn am Eingang stark über dem eingestellten Grenzwert ansteuere?!?!

Der (ideale) Limiter begrenzt nicht das Signal selber, sondern dessen Hüllkurve, d.h. ist aus dem Eingangssignal ersichtlich, dass nach passieren des Limiters und dem "normalen" Verstärkungsfaktor des Limiters der eingestellte Maximalwert am AUSGANG erreicht würde, so reduziert der Limiter die Verstärkung.

Das Signal wird nicht einfach abgeschnitten, wodurch aus einem Sinus ein Rechteck werden würde (Clipping !), sondern aus einem Sinus am Eingang wird eben ein (kleinerer) Sinus am Ausgang.

Daraus sieht mann auch, dass es keine bessere Quelle für Clipping (im Sinne von Oberwellen, nicht im Sinne von Max-Leistung) gibt als einen schlechten Limiter : reagiert er nämlich zu schnell, dann ist die zu steil abfallende Flanke des Verstärkungsgrades gerade ein wunderbarer Rechteckgenerator....

Reagiert der Limiter aber zu langsam, so setzt die Schutzwirkung eventuell erst dann ein, wenn es der Schwingspule zu heiß geworden ist...

Ein guter Limiter ist einer, der den Verstärkungsgrad mit einer maximalen Steilheit herunter und herauffährt, die keine zusätzlichen Oberwellen generiert (Trapezfunktion). Ein besserer Limiter ist einer, bei dem auch alle höheren Ableitungen der Verstärkungsfunktion stetig sind (d.h. "abgerundete" Ecke bei der Trapezfunktion oder noch besser: eine logistische Kurve). Ein noch besserer Limiter merkt sich die Vergangenheit (..ach ne, schon wieder dieser burst, da regel ich doch erst garnicht wiederso schnelle hoch...).

So, und wenn erst die Digitaldatenverarbeitung so schnell ist, dass das Ganze frei programmierbar über Schnittstelle bei 8 Kanälen in eine HE verpackt vorliegt, dann wird es schwer, die Lautsprecher noch zu verheizen.

Zwei Gedanken zur Weiterentwicklung noch:
a) Signalanalyse des Eingangssignales auf Verzerrungen und zumindest Anzeige derselben (na ja, bei mancher "Musik" wird das Ding dann wohl immer ansprechen, muß halt lernfähig sein....... aber ist ja vieleich garnicht so schlimm wenn bestimmte "Tonkonstrukte" unterdrückt werden )
b) Messung der Verzerrungen in der Leitung zum Lautsprecher, sowie Messung der Schwingspulentemperatur über Phasenlage, Strom und Spannung am LS --> das wäre dann die ultimate Schutzschaltung.

Gruß SRAM

(mann wird doch wohl noch träumen dürfen, oder ... :wink: )

Zitat von "Brain"

Kracky

Als Moderator solltest du eigentlich schon wissen, dass Clippen Verzerrungen sind. Wenn ein Verstärker (sei es nun ein OPV, eine Vorstufe oder Endstufe) clippt, dann wird dad Signal abgeschnitten. Wenn man da eine Fourier Analyse macht bekommt man mit zunehmdem Clipping immer mehr Oberwellen. Ist doch klar, je mehr es klippt umso mehr nähert sich das Musiksignal einem Rechtecksignal. Der Hochfrequente Anteil wird immer mehr.

Und ein Rechtecksignal ist automatisch eine Verzerrung? Du muß wissen ich bin zwar Moderator aber kein Elektroniker.

Zitat

Das was man am Lautsprecher hört ist nicht der leidende Lautsprecher, sondern ein katastrophales Signal das mehr einem Rechteck als einem Musiksignal entspricht. Schließ mal einen 600W Lautsprecher an eine 100W Endstufe und lass es Clippen, klingt genau gleich wie mit 600W Endstufe.

Aha, also leidet der Lautsprecher nicht sondern geht nur kaputt und was ich da höre ist kein dröhnendes winseln des Lautsprechers der grade stirbt sondern nur das Signal das dieses auslöst, richtig?

Hallo Kracky,

Zitat

Aha, also leidet der Lautsprecher nicht sondern geht nur kaputt und was ich da höre ist kein dröhnendes winseln des Lautsprechers der grade stirbt sondern nur das Signal das dieses auslöst, richtig?

Kommt drauf an was jetzt als Lautsprecher gemeint ist:

- z.B. Dreiwege-Box mit passiver Weiche und 600 Watt "Nennbelastbarkeit" an dem bewußten 100 Watt Verstärker; Hochtöner ein Ringradiator

--> den kann der clippende 100 Watt-Verstärker locker rösten
---> Du hast recht

- z.B. Einzelchassis mit 600 Watt Belastbarkeit (na ja, kann wohl nur ein Tieftöner sein) an bewußtem 100 Watt-Verstärker

--> da das Chassis 100 Watt thermisch verträgt kann der Verstärker noch so jaulen, er wird das Chassis nicht kaputt bekommen.
---> Brain hat recht

( zum Glück gibt es keine musikalischen Lautprecher :wink: , sonst würden die nicht nur bei Überlast (thermisch oder mechanisch) den Dienst aufkündigen, sondern auch bei so manchem Interpreten oder DJ --> wär nicht schad drum )

Gruß SRAM

Clipping ist aber auch ein Problem für "hocheffiziente" LS jeder Art beim Aktiv-Betrieb. Ein HT mit gut 25% Effizienz setzt im Normalfall "nur" 75% der Leistung in Wärme und andere "Abfallenergien" um. Bei Clipping im Extremfall setzt der LS fast die gesammte Energie in Wärme um, da beim Abschneiden der Welle zeitweise Gleichspannung entsteht, die einerseits in diesem Moment keine Bewegung verursacht (---> alle Energie = Wärme) und andererseits den induktiven Anteil der Impedanz minder könnte, was zu noch mehr Wärme-Leistung führt. Natürlich werden daraus keine 100% Wärme, da an den Flanken des Rechtecks noch Bewegung "erzeugt" wird.

Beim Passiv-Betrieb kommt noch hinzu, dass der Anteil der Leistung die von der Passiv-Weiche auf den Hochtöner gelassen wird, überproportional ansteigt, da wie vorher schon von jemandem gesagt wurde, Oberwellen erzeugt werden. Je mehr es clippt, desto mehr wird das Signal rechteckig, desto mehr Oberwellen sind enthalten.

Aus diesen Gründen sind 10% Klirr durch Clipping im aktiv getrennten Bassbereich NICHTS, während sowas bei einer passiven Fullrange-Box schon zum Problem für den HT werden könnte. (Wobei sehr effiziente HTs aber eine starke Absenkung auf der Passiv-Weiche erhalten und somit eh nur sehr wenig Leistung bei diesen ankommt....)

Zitat

Bei Clipping im Extremfall setzt der LS fast die gesammte Energie in Wärme um, da beim Abschneiden der Welle zeitweise Gleichspannung entsteht, die einerseits in diesem Moment keine Bewegung verursacht (---> alle Energie = Wärme) und andererseits den induktiven Anteil der Impedanz minder könnte, was zu noch mehr Wärme-Leistung führt.

Nur richtig, wenn der LS dem Signal verzögerungsfrei folgen kann. Das geht aber auch beim Hochtöner nur bei relativ tiefen Frequenzen.

Aber wenns soweit kommt ist eh zu spät --> deshalb auch bei Aktivbetrieb immer besser Schutzkondensator vor den Hochtöner und DAVOR Impedanzkorrekturglied, damit der Amp auch bei tiefen Frequenzen noch Last sieht (an dem Zementsarg kann er sich dann austoben )

Gruß SRAM

Theoretisch betrachtet ist es so, dass mit steigender Effizienz (auf "echten" Output bezogen") auch die "Signalverfolgung" besser wird.... daher die Beschränkung auf "hocheffiziente" Systeme..... in wie fern sich diese Theorie praktisch stimmt, habe ich noch nicht überprüfen können. Das ist auch relativ schwer zu machen, wenn einem kein teures Labor uns genügend "Testobjekte" zur Verfügung stehen.... aber meinen Beobachtungen zu Folge haut das hin. Andere Meinungen?

Weiterhin trifft es natürlich nur bei RELATIV (zum LS) tiefen Frequenzen im größeren Maßstab zu. Aber damit es überhaupt nicht mehr zutrifft, müsste der LS dem Signal min. eine Halbwelle hinterherhängen. Während das bei Resonanzstellen, ob künstlich (---> BR) oder natürlich ist dabei egal, noch passieren kann, sollte das im Normalfall nicht so sein.

Beim Hochtöner ist es dann wirklich schon zu spät, zumindest, wenn man vernünftig ampt. Ich ampe HTs mit der Peakleistung...... wenns DA clippt, ist der Hochtöner eh schon abgefackelt..... Wer allerdings "aus Sicherheitsgründen" nur mit Dauerleistung des HTs ampt, dem kann der Tod durch Clipping auf die beschriebene Art Ärger bereiten. "Wieso ist das kaputt? Der Amp hatte doch nur 60W......"

Zitat von "Jens Droessler"

Clipping ist aber auch ein Problem für "hocheffiziente" LS jeder Art beim Aktiv-Betrieb. Ein HT mit gut 25% Effizienz setzt im Normalfall "nur" 75% der Leistung in Wärme und andere "Abfallenergien" um. Bei Clipping im Extremfall setzt der LS fast die gesammte Energie in Wärme um, da beim Abschneiden der Welle zeitweise Gleichspannung entsteht

Achtung, nur weil die Kurve einen moment gerade läuft ist es keine Gleichspannung. Nur wenn der Mittelwert ungleich 0 ist, ist es Gleichspannung. Oder willst du etwa behaupten ein Rechteck sei Gleichspannung? Wie gesagt, wenn man ein Signal mittels Fourier auflöst und das a0=0 dann haben wir keine Gleichspannung. Rechne mal nach. Zeichnest dir einen Sinus auf und schneidest die spitzen ab. Du wirst sehen, dass da kein Gleichspannungsanteil ist.

Zitat von "Jens Droessler"

Beim Passiv-Betrieb kommt noch hinzu, dass der Anteil der Leistung die von der Passiv-Weiche auf den Hochtöner gelassen wird, überproportional ansteigt, da wie vorher schon von jemandem gesagt wurde, Oberwellen erzeugt werden. Je mehr es clippt, desto mehr wird das Signal rechteckig, desto mehr Oberwellen sind enthalten.

Eben schau, somit beweist du selbst meine Aussagen. Wenn wirklich gleichspannung aus dem Verstärker kommt ist das dem Hochtöner (fast) egal weil ein HP Gleichspannung sperrt. Nur die Startflanke läßt er passieren.

@ Brain: Das ist eine Gegebenheit, wo die Fourier-Theorie von der Praxis abweicht. Die Jungs, die sich mit additiver Resynthese beschäftigt haben, können dir dazu mehr sagen.....
Betrachte ich nur das Stück zwischen Ende der aufsteigenden Flanke und Anfang der absteigenden Flanke bei Clipping, also die entstehende "Ebene", habe ich da in diesem Moment Gleichspannung. Würde der damit angesteuerte LS dem Signal 100% folgen können, würde er stehenbleiben, bzw. zurück auf den Nullpunkt sinken. Keine induktive Wirkung in diesem Moment. Volle Leistung wird in Wärme umgesetzt. Der LS folgt aber dem Signal nicht 100%ig, sondern hängt etwas nach, und deshalb wird in diesem Zeitraum auch nicht wirklich 100% Wärme erzeugt.

Für die Passiv-Weiche hast du recht. Der Gleichspannungsanteil in diesem Moment wird geblockt.

Die hochfrequenten Anteile der Rechteck-Spannung oder des Clippings stecken in der Flanke bzw. deren nach Fourier "unnatürlichen" Abriss.