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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Verstärker messen



hoschibill
04.02.2015, 10:15
Hi zusammen :)
Inspiriert durch DIESEN (http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?t=10178) Thread ist in mir die Frage entstanden, wie man Verstärker mit Hobbymitteln (ARTA???) messen kann. So müssten sich z.B. Unterschiede der verschiedenen Stromversorgungen nachweisen lassen.

LG
Olli

naumi
04.02.2015, 11:02
Hallo Olli,

auf jeden Fall brauchst du extrem belastbare Leistungswiderstände in 2, 4, 8 und 16 Ohm. Und Spannungsteiler um die Ausgangsspannung in Soundkarten ungefährliche Werte zu teilen.
So könnten theoretisch Leistungsfrequenzgang und Klirr gemessen werden.
Dämpfungsfaktor lässt sich errechnen.
Das ist jetzt schon länger her bei mir, aber ich habe mit Tongenerator, Oszi und Röhrenvoltmeter hantiert.
Die Lastwiderstände sollten noch im Keller liegen, wenn du sie brauchst, bitte melden. Als Leihgabe könnte ich sie zusenden.

Gabrie
04.02.2015, 11:02
Hi Olli,
ein kleines 2-Kanal-Oszi(4MHz.), gibt es auch für den PC, ist kein
Hobbymittel?? :o
Herzlichen Gruß Gabriel

bg20
04.02.2015, 11:12
meinst du sowas http://www.ebay.de/itm/Hantek-6022BE-PC-Based-USB-Digital-Storage-Oscilloscope-20MHz-48MSa-s-DE-Lager-/380717871677
muss man nur mit umgehen können ,und das ist wohl das größte problem

juschmidt
04.02.2015, 11:17
Hi,

das interessiert mich auch sehr, nur meine ich, dass man Verstärker nicht mit ohmschen Widerständen messen sollte.
Eine Lautsprecherbox hat einen frequenzabhängigen Widerstand und den sollte man, wenn schon, simulieren.
Also 4,8 oder 16 Ohm Hochlastwiderstand reicht nicht.

Ich hab z. B. die Ausgangsfilter meines SA-98 in Verdacht, nicht mit der Impedanz meiner Lautsprecher klarzukommen und experimentiere mit Impedanzlinearisierung wie bei Röhrenverstärkern.....

VG, JUS

Mauby
04.02.2015, 11:53
Jop Interessiert mich auch ... Zumindest soviel ich Zeit habe neben den Prüfungen

Gedachte habe ich daran, dass es wie bei der Impedanzmessung mit der ARTA Box geht, nur mit ARTA und anstatt vor und hinter dem Referenzwiderstand zu messen ( Linker Kanal das auszuwertende Singal, Rechts die Referenz ) will ich am Chinch Eingang abgreifen ( Rechter Kanal ) und dann über einen veränderlichen Spannungsteiler am Ausgang ( Linker Kanal ).

Den Spannungsteiler will ich von 0-30dB Dämpfung einstellen können, damit ich Verstärker mit 100Veff Ausgang messen kann, aber auch ( und das ist mein eigentliches Ziel ) Aktive Filter....

Die Teile liegen alle schon im Zimmer (+Platine aus China fertigen lassen ) für eine "geänderte" ARTA Box... Ich hoffe es klappt wie ich es mir gedacht habe...

BTW: http://www.ebay.de/itm/100W-Watt-12-Ohm-Aluminum-Housing-Wirewound-Resistor-/190838005396?pt=UK_BOI_Electrical_Components_Suppl ies_ET&hash=item2c6ed4de94

3 Stück Parallel würde ich auf nen schönen Alukühler schrauben für Leistungstests...

Edit: Leider bräuchte ich aber dazu eine bessere Soundkarte außer das Tascam USB Interface... da liegt der SNR um die 90dB ... Also relativ sinnlos damit den SNR von Verstärkern oder Filtern um 100dB oder größer zu bestimmen...

Diese hatte ich mir ausgesucht. http://www.amazon.de/Essence-interne-Fidelity-Soundkarte-Headphone/dp/B001P9O894/ref=pd_sxp_f_pt

Edit2: Oszilloskope sind meiner Meinung nach nicht dafür geeignet. Sie sind dahingehend konzipiert schnell zu sein und Zeitdifferenzen zu messen. Ihre Auflösung von 8bit ist nicht so toll für Spannungsunterschiede zu messen. Das macht eine Soundkarte mit 24Bit / 192kHz Abtastung um einiges besser...

pcmurx
04.02.2015, 12:58
Moin Olli,

ich habe ein gutes Philips Oszilloskop im Keller stehen.....falls du mal eins brauchen solltest für eine Messung.

LG, Stefan

3eepoint
04.02.2015, 13:06
Hi Olli,

erstmal toll das du den Schritt zum messen gehen willst, kann und werde ich soweit ich kann unterstützen !

Zum Material. Man muss nicht unbedingt Widerstände kaufen, Heizwiderstände aus Waschmaschienen und ähnlichem lassen sich super in 19" unterbringen und stecken auch mal 2kW weg, man kann die auch zurecht sägen um auf z.B 2 Ohm zu kommen.

Das wäre lastwiderstandsmäßig zur Beurteilung von den Standartwerten und aufnahme z.B der Bandbreite ausreichend.

Eine Schutzschaltung z.B über eine Zenerdiode getriggert sollte sich auch intigrieren lassen. U_out größer z.B 15V Zener leitet und lässt nen schütz abfallen ect.

@al

Messen an reaktiven Lasten ist ein Spiel mit de Feuer. Wenn man es übertreibt riskiert man den Versterkertod durch Oszillazion die auch gerne mal im 12MHz landen können, bei guten endstufen auch mal mehr.

Das messen mit der PC Soundkarte wird hier auch schon schwer. Meine XonarD2 kommt bis ca. 90kHz mit 118dB SNR , der SNR passt, aber die 90kHz sind fast schon zu wenig. Da braucht es Studiokarten und die kosten schonmal 300 Tacken.

Moderne digitaloszis mit USB schnittstelle sind dazu besser geeignet. Vorallem dann , wenn es um Stördämpfung ect. geht, eine FFT das mittel der wahl ist was viele Oszis heutzutage können.

Ich werd mal nachfragen was man da gut nehmen könnte.

Bandbreitenmäßig solten 20MHZ schon drin sein.

Ich meld mich wenn ich mehr weis.

Mfg 3ee

bg20
04.02.2015, 13:21
interessieren tut es mich auch ,aber nach dem ich eine abhandlung im nachbar forum gelesen habe
hat es mich doch abgeschreckt ,einfach anschließen und messen ist wohl nicht so einfach ,leider

SNT
04.02.2015, 14:09
Hallo Olli,

dergleichen hab ich schon mit ARTA und der ARTA Messbox gemacht, allerdings zur Klirrfaktormessung in einem Vorverstärker.

Bis Ende der Woche muß ich ohnehin mehrere Messungen mit ARTA an meinem Endverstärker machen, allerdings am Ausgang des Verstärkers. (Ansonsten mehme ich lieber ein Oszi.) Anschliessend kann ich Euch noch eine praktischere Beschreibung zukommen lassen.

Für Messungen am Verstärkerausgang muß das Lautsprechersignal über einen Spannunsgteiler an den Eingang der Audiokarte angelegt werden. Da mein AMP in etwa 40Vpp schafft und meine Audiokarte nur bis maximal 2Vpp (=0dB) zurechtkommt muß ich also das Lautsprechersignal um den Faktor 20 herunterteilen. Eine Vollaussterung an meinem Verstärker müsste dann in ARTA auch 0dB anzeigen.

Ich melde mich Ende der Woche hier nochmal dann hab ichs ausprobiert. Unten Im Anhang findet Ihr die Kompletbeschaltung einer ÁRTA AllinOne Lösung mit der Option zum Vorverstärkerdurchmessen (allerdings ohne den Spannungsteiler am Ausgang des Verstärkers). Da könnt Ihr sehen, wie man einen Endverstärker oder anschliesst. Ausprobiert hab ichs mal mit STEP an einem passiven LRC-Netzwerk. Ihr benötigt also keine ARTA Messbox wenn Ihr den Schalter SW3 nicht verwendet und den Ausgang der Audiokarte direkt in den CD Eingang der Endstufe steckt.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=685&pictureid=20776

Mauby
04.02.2015, 14:10
Messen an reaktiven Lasten ist ein Spiel mit de Feuer. Wenn man es übertreibt riskiert man den Versterkertod durch Oszillazion die auch gerne mal im 12MHz landen können, bei guten endstufen auch mal mehr.

Das messen mit der PC Soundkarte wird hier auch schon schwer. Meine XonarD2 kommt bis ca. 90kHz mit 118dB SNR , der SNR passt, aber die 90kHz sind fast schon zu wenig. Da braucht es Studiokarten und die kosten schonmal 300 Tacken.


Da kann ich nicht ganz folgen... Warum benötigt man eine höhere Bandbreite als 90kHz , oder 192kHz ( Wie ich sie mir holen will )...?

Weil Oszilloskope arbeiten nur mit 8 Bit. Sagen wir ich arbeite mit +/- 1V Peak bei meinen Aktiven Filtern. Also eine Dynamik von insgesamt 2V . Bei einer Quantisierung mit 256 Werten könnte ich mit einem Oszilloskop nur Rauschen/Störungen 2V/256 = 8mV erfassen. Dies entspräche nen SNR von gerade mal 10*log(2/256) = 21dB... Bei ner Soundkarte mit 24Bit Auflösung geht es zumindest auf die 70dB zu...


EDIT: Wie machen denn das überhaupt die Verstärkerhersteller? McIntosh, T+A, Marantz, und so weiter... Oder auch die Soundkartenhersteller? Wie bestimmen die die Messwerte ihrer Produkte?

Oh... ich merke gerade, dass ne Soundkarte auch nicht so toll ist... Oder rechne ich gerade falsch ? :confused:

Grüße,
Martin

3eepoint
04.02.2015, 14:32
Wenn dir ne Endstufe anfängt zu schwingen tut sie das meist im MHz bereich, das erfasst du mit ner Soundkarte nicht mehr.

SNR und Auflösung sind 2 verschiedene Dinge.

Angenommen ich hab ein Signal mit -120dB und mein Messystem hat "nur" -118dB, dann kann ich das Signal nicht mehr vom Rauschen unterscheiden. Hat das Signal jedoch -110dB kann ich es noch auflösen und zwar in 256 Schritte, je nachdem welchen Spanungsbereich ich am Oszi einstelle (m/u/nV)

mr.os
04.02.2015, 14:49
SNR und Auflösung sind zwei verschiedene Dinge, das stimmt. Aber es ist definitiv immer so (wenn man Dinge wie Dithering weg lässt und das muss man hier), dass Auflösung > SNR gilt.
Ein Oszi ist gut dafür, um zu schauen, ob was oszilliert. Allerdings kann man damit keine Audio-Messungen machen da die Auflösung und damit das SNR nicht ausreicht.

Ich habe im letzten Jahr meine "eigenen" Class-D Module entwickelt und musste dabei das Ausgangsfilter optimierten. Dazu habe ich mir eine kleines Matlab-Script gebastelt, was eine umschaltbare resistive Impedanz (ich konnte dann bei 2, 3, 4, 6, 8 und glaube 10 Ohm messen), die Spannungsversorgung und ein Keithley 2015 (Signalgenerator, Klirrfaktor-Messgerät, Multimeter) angesteuert hat. Zum Schluss hat das ganze ein paar hübsche Grafiken ausgespuckt (Klirrfaktor über Frequenz bei verschiedenen Lasten, Frequenzgang bei verschiedenen Leistungen, Verstärkung bei verschiedenen Lasten, ...) hat. Bei Interesse kann ich gerne ein paar Diagramme und Bilder des Aufbaus einstellen.
(Das ganze System will ich auch noch vorstellen, nur läuft es noch nicht, da die LS noch nicht fertig sind [wird aber morgen :) ])

Mit Arta lässt sich das ganze auch messen. Jedoch muss man beachten, dass einige Verstärker (vor allem Class-D Module) keinen massebezogenen Ausgang haben und man somit nicht so einfach das ganze an eine Soundkarte anschließen kann. Einen Spannungsteiler und eine Last braucht man sowieso. Mit verschiedenen resitiven Lasten kann man einfach die Lastabhängigkeit des Verstärkers untersuchen.

hoschibill
04.02.2015, 15:01
Hi Leute :)
Das find' ja mal so richtig großartig, dass dieses Thema so viel Anklang findet. Da lohnt es sich doch, das weiter zu spinnen. Vielleicht schaffen wir's bis zur Verstärkermessbox mit Nachbauplan? Das wär' doch mal was.

LG
Olli

Sepp
04.02.2015, 15:25
Mit Arta lässt sich das ganze auch messen. Jedoch muss man beachten, dass einige Verstärker (vor allem Class-D Module) keinen massebezogenen Ausgang haben und man somit nicht so einfach das ganze an eine Soundkarte anschließen kann.

Hallo,

da sehe ich auch das größte Risiko.
Die meisten Soundkarten haben wohl massebezogene Eingänge,
je nach PC Konfiguration zieht sich das dann bis zum Netzstecker durch.
Bei einer Verpolung, oder bei der Messung einer gebrückten Endstufe hat man schnell einen Kurzschluss der Endstufenausgänge nach Masse :eek:
Grundsätzlich funktioniert das Messen einer Endstufe schon, wie immer muss man wissen was man macht ;)

VG Dirk

hoschibill
04.02.2015, 17:35
Hi zusammen :)

Zum Material. Man muss nicht unbedingt Widerstände kaufen, Heizwiderstände aus Waschmaschienen und ähnlichem lassen sich super in 19" unterbringen und stecken auch mal 2kW weg, man kann die auch zurecht sägen um auf z.B 2 Ohm zu kommen.
Toll, es kommen schon wieder tolle Ideen auf den Tisch. Mal was besorgen und messen, was die standardmäßig für 'nen Widerstand haben.

LG
Olli

Bizarre
04.02.2015, 18:20
Hi zusammen :)

Toll, es kommen schon wieder tolle Ideen auf den Tisch. Mal was besorgen und messen, was die standardmäßig für 'nen Widerstand haben.

LG
Olli

Nun ja, 220V/2200W zieht 10A an 22 Ohm...

Bloß, wie man die passend zurecht :built: soll :confused:

Mauby
04.02.2015, 19:59
SNR und Auflösung sind 2 verschiedene Dinge.

Mh! Stimmt... Was ich eher meinte ist die Dynamik ( Messbereich ).

Wenn mein Mess-Signal +/-1V Peak besäße, dann könnte ich mit 8 Bit nur Störungen sehen, welche -21dB schwächer sind. Ob die Störungen ( und damit der SNR ) nun -40dB schwächer sind würde ich gar nicht sehen. Ich meine zur Bestimmung des SNR erzeugt das Programm ( ARTA evtl ) doch ein Nutzsignal welches als Referenz ( 0dB ) dient, oder nicht ?

zu den Widerständen aus den Waschmaschinen: Sind die nicht auf 2kW ausgelegt, wenn Wasser sie umfließt? Wollt ihr sie dann in Wasser tauchen ?

Hier jedenfalls die Schaltung die ich mir momentan zusammenbastel :
https://farm9.staticflickr.com/8613/16443026841_95bd830ed6_s.jpg
Groß: https://farm9.staticflickr.com/8613/16443026841_d0ec421db6_o.gif


Grüße,
Martin

Tommy
04.02.2015, 20:16
Passt glaube ich dazu:
http://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Rauschanzeiger/Rauschanzeige.htm

Bizarre
05.02.2015, 17:53
zu den Widerständen aus den Waschmaschinen: Sind die nicht auf 2kW ausgelegt, wenn Wasser sie umfließt? Wollt ihr sie dann in Wasser tauchen ?
Grüße,
Martin

Vor ein paar Jahren in Baluchistan brauchten wir einen regelbaren Lastwiderstand. Da half nur improvisieren :
Ein Eimer mit Konz. Kochsalzlösung, ein Stück Dachlatte mit 2 Gewindestangen , et voila :)

hoschibill
05.02.2015, 18:23
Moinsen :)

zu den Widerständen aus den Waschmaschinen: Sind die nicht auf 2kW ausgelegt, wenn Wasser sie umfließt? Wollt ihr sie dann in Wasser tauchen ?
Bei einer Kurzzeitmessung dürfte das kein Problem sein. Aber wenn's doch mal länger dauert..... wie wäre denn 'n Heizelement aus einem Backofen? Vielleicht auch mehrere davon?

LG
Olli

juschmidt
05.02.2015, 18:56
Vor ein paar Jahren in Baluchistan brauchten wir einen regelbaren Lastwiderstand. Da half nur improvisieren :
Ein Eimer mit Konz. Kochsalzlösung, ein Stück Dachlatte mit 2 Gewindestangen , et voila :)

Auch 'ne Methode, seine Nudeln zu kochen :D

VG, JUS

3eepoint
05.02.2015, 19:35
So, hab mal n bischen was in Erfahrung gebracht, also:

Oszi:
-Beurteilen der Schwingneigung des Amps sowie alles was mit Rechteckmessungen zu tun hat. Wie schon angemerkt wegen der 8bit für fft z.B eher weniger zu gebrauchen.

Soundkarte:
-Signalerzeigung und alles was mit FFT im Audiobereich zu tun hat.

Software:
-Im Prinzip ARTA für die Messungen. Wenn sachen wie Rechteck oder so mim Oszi gemacht werden sollen kann man Signale entweder über Spice oder z.B Audacity erzeugen.

Zu den Heizstäben:

Ich hab erfahren das es gut sein kann das das Heizdrähte in Keramik sein können. Müsste man also mal gucken ob man die zerstückeln kann. Sonst hilft halt nur das parallel schalten.

Soweit erstmal.

Mfg 3ee