Messung zum Clipping (mit Hantusch85)
Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Clipping von Sinus und Musiksignalen:
1. Messaufbau 1:
- 12V-Netzteil
- Billigverstärker mit Billiglautsprechern
- Laptop mit CD-Laufwerk
gemessen wurde erstmal probeweise an einem Billigverstärker (man will ja nix kaputt machen), unter Zielstellung später an einem guten Verstärker zu messen und zu schauen, wie sich Clipping über das Freuquenzband und bei Musik verhält.
Als "wahrnehmbar" wurde das Anzeigeergebnis auf dem Oszilloskop definiert.
Als Referenzwert wurde die Anzeige des Volume-Zählers notiert
| Frequenz (Hz) |
nicht wahrnembar |
leicht wahrnehmbar |
deutlich wahrnehmbar |
| 50 |
32 |
34 |
35 |
| 63 |
30 |
32 |
34 |
| 100 |
29 |
30 |
32 |
| 125 |
32 |
34 |
35 |
| 200 |
29 |
30 |
32 |
| 315 |
27 |
29 |
30 |
| 500 |
29 |
30 |
32 |
| 800 |
29 |
31 |
32 |
| 3150 |
31 |
32 |
34 |
| 6300 |
29 |
30 |
32 |
| 12500 |
28 |
29 |
31 |
| 16000 |
29 |
31 |
32 |
| 1600 |
29 |
31 |
32 |
Clippingsignale: (Clipping nicht wie theoretisch angenommen waagerecht - Ursache wahrsch. schlechtes Netzteil, Billigendstufe bzw. Stomclipping)
Bild 1 Bild 2 Bild 3
2. Messaufbau 2:
- komplette Carhifi Anlage
Wieder wurde als Referenzwert die Anzeige des Volume-Zählers notiert
(wenige Messungen nur notiert, da sich dieser Verstärker genau so wie in der vorangegangenen Messung verhielt - Damit war das Prinzip schon klar.)
| Frequenz (Hz) |
nicht wahrnembar |
|
deutlich wahrnehmbar |
| 315 |
20 |
|
21 |
| 630 |
20 |
|
21 |
| 2000 |
21 |
|
22 |
Deutlich erkennbar war, dass Clipping plötzlich, also nur mit Verstellen einer Volume Stufe am Radio einsetzte. Grund dafür ist sicherlich auch dass ein normales Carhifi-Radio nicht "die" Feinjustierung besitzt.
Sinussignal:
Bild 4
Clippingsignal (hier wie aus dem Lehrbuch - Voll Aussteuerung der Transistoren)
Bild 5 Bild 6
3. Fazit:
Bei unserer Messung setzte Clipping nahezu bei gleicher Volumezahl ein. Das heißt: Verstärker clippen nahezu Frequenzunabhängig und damit logischerweise bei der gleichen Arbeitsspannung. Abweichungen sind hier sicher Messungenauigkeiten und Impedanzänderungen beim Lautsprecher.
Ob Billigverstärker oder Markenverstärker, da macht Clipping in Abhängigkeit von der Frequenz keinen Unterschied.
Messungen von Musiksignalen zeigten genau an der gleichen Spannungsgrenze wie das voherig festgestellte Sinusclipping kurze Clippingimpulse (da das Musiksignal schnell veränderlich ist).
Das heißt: Beim Ausmessen eines Verstärkers mithilfe eines Sinussignals kann man auf das Clippingsignal bei Musik schließen.
Begrenzt wird die Spannung am Lautsprecher durch die größtmögliche Arbeitsspannung der Transistoren. Ist diese bekannt, kann man auf Clipping des Verstärkers schließen und auf den Volumen-Zähler am Radio Rückschlüsse führen. Die hier betrachtete Anlage clippt bei Vol. 20.
Das Clipping war übrigends nicht nur technisch nachweisbar, sondern auch hörbar. Bei Sinussignalen sehr deutlich und bei Musiksignalen leicht. Um so mehr der Verstärker über die Clippinggrenze gedreht wird, um so deutlicher ist das Clipping sichtbar und hörbar.
(Siehe Bild 5+6)
Weiterhin haben wir auch feststellen können, dass die Clippinggrenze bei laufendem und ruhendem Motor unterschiedlich ist. Bei ruhendem Motor lag ein Spitzenwert von 26V am Lautsprecherausgang an und bei laufendem Motor ein Spitzenwert von 28V. Daraus kann man in etwa die Leistung der Endstufe überschlagen: 84W (26V) bzw. 98W (28V)
Laut Herstellerangaben (Audiotec Fischer) leistet die Endstufe an einem Kanal und 13,8V 85 W RMS. Dieser Wert wird jedoch schon bei ca. 12,4V erreicht und bei ca. 13,8V leistet die Endstufe hier sogar ca. 13W mehr als versprochen wird (!!!)
