Projekt für eine Klassenarbeit

[motoredel]

Hallo zusammen,

Bin ein Visatonsforum-Neuling und über ein Schulprojekt hierhin gelangt.
Ich arbeite mit Bezirkschülern (7.-9. Kl.) im Werkunterricht an einer Privatschule.
Momentan plane ich den Unterricht fürs neue Schuljahr und möchte mit meinen Klassen portable mini-Boxen für deren MP3-Player, etc. bauen. Ich besitze gewisse Grundkenntnisse im Boxenbau, nur hapert es mit dem Detailwissen ganz gewaltig.

Mein Projekt basiert auf dem Breitbandchassis SC 5.9 8 Ohm - Visaton 8006.
Bevor ich nun voller Tatendrang plane und säge, habe ich ein paar konkrete Fragen:

1. Ist dieses Chassis für mein Projekt geeignet, wenn ich keine Aktivboxen bauen will?
2. Würde ein Paar solcher (passiver) Boxen an einem i-Pod od. ähn. 'laut' genug laufen, um einen Schüler nicht zu enttäuschen?
3. Sind - wenn das Augenmerk auf Spass am Gestalten, nicht auf optimale Akkustik gerichtet ist - MDF und Plexiglas geeignete Gehäusematerialien für geschlossene Boxen, die mit diesem Chassis bestückt sind?
4. Gibt es Visaton Chassis zu einem vergelichbaren Preis, die die an sie gestellten Alleskönneransprüche, d.h: passiv verbaut werden können, einen respektablen Pegel bei Ansteuerung mittels i-Pod erreichen und in einer geschlossenen Gehäusekonstruktion untergebracht werden können, besser erfüllen?

Vielen Dank mal schon im voraus, für die Beantwortung meines Fragenkatalogs!

Ed

[harry_m]

Welche Leistung hat denn der iPod Ausgang? Ich dachte, er hätte nur einen Kopfhörerausgang. Der dürfte nicht mehr, als 0,5W haben. Das ist wenig auch für eine ganz kleine Box.

Ich würde darüber nachdenken, den bei Visaton erhältlichen (kleinst)Verstärker AMP 2.2(LN) fest einzuplanen.

MDF ist gut geeignet. Genau wie Plexiglas. Nur bin ich mir nicht sicher, ob die handwerkliche Fähigkeiten der Schüler dafür ausreichend sind.

Als Alternative unbedingt FRS 8 8 OHM Art. No. 2004 ansehen.

[Quaschdl]

Ich glaub nicht, dass aus dem Kopfhörerausgang mehr als 10mW kommen. Hab selber schon einige Experimente mit portablen, passiven Boxen hinter mir. 2 FRS8 können am Kopfhörerausgang etwa Küchenradiohintergrundbeschallungslautstärke erreichen. Irgendwann muss mans einfach aktivieren. Wird aber dann gleich wieder teuer.
Kann auch sein, dass die Kiddies dann enttäuscht sind, weil die gekauften Miniböxlies ihrer Kumpels lauter können (Durch welchen Frequenzgang/Klang das erkauft wird, steht auf einem anderen Blatt).

[Jann]

Und wenn die kleinen Boxen der Kumpelz lauter können ist doch egal, wenn man die Schüler vor Beginn des Bauprojektes richtig sensibilisiert, dann ist doch alles perfekt!!!

Man kann gut in die Materie einsteigen und den Jungs (und Mädels) erstmal erklären, worauf es beim Boxenbau ankommt, wie es bei gekauften Sachen funktioniert und als Abschluß kann man dann Lautsprecher bauen, die etwas lauter als normal können......Und einfach mal mit Visaton sprechen, was die von solch einem Schulprojekt halten und was machbar wäre, wenn zum Beispiel 10 AMP2.2 abgenommen werden. Ruhig mal fragen, mehr als eine Absage hinsichtlich dessen kann nicht kommen.....

Ich würde aber auch den FRS8 empfehlen. Der brauch zwar 1Liter Volumen, ist dafür aber wirklich klasse!!!

Jann

[jhohm]

Hallo,

evtl ist ja dieser Thread aus dem Nachbarforum etwas für Dich :-)

Gruß Jörn

[Frankynstone]

Hallo Ed.

Mit dem iPod wird das passiv sowieso nix, wenn man die Lautstärkebegrenzung (Schutz für die Ohren) drin lässt. Man kann diese Funktion aber deaktivieren, vielleicht findet sich dazu was im Internet. Mit einem alten Walkman und einem Druckkammerlautsprecher hab ich in der Schule enorme Lautstärke erreicht :-)

Ich meine, dass die Schüler einer 7. bis 9. Klasse in der Lage sein sollten, eine kleine Transistorschaltung zu löten, wir haben das damals in Form einer kleinen Alarmanlage gemacht. Ein kleines Holzhaus mit Fenstern aus Plexiglas mit Holzramen. Reißzwecken und Blechstreifen als Fensterkontakte, im Fußboden des Hauses die Schaltung auf Reißzwecken gelötet.

Die iPod-Boxen sollten also einen kleinen Verstärker auf Reißzwecken bekommen, das geht mit drei Transistoren und ein paar passiven Bauelementen und sollte von jedem zu schaffen sein. Dass da richtig Power rauskommt, dürfte die Schüler motivieren. Eine Flachbatterie mit 4,5V und ein Lautsprecher mit 4 Ohm sind die geeignete Kombination.

Gehäuse so bauen, dass der Breitbänder die maximale Bassüberhöhung hat (Bassreflex!), damit ein voller Klang entsteht. So spart man sie die Absenkung der Mitten. Die Verwendung eines runden Breitbänders ermöglicht es, die Aussparung mit Lochkreissäge vorzunehmen. Ein ovales Loch erfordert mehr Kunstfertigkeit (Trennbohren, Umgang mit Rund- oder Halbrundfeile).

Im ET-Portal wurde mal nach einem Verstärker gefragt, der aus USB die maximale Leistung kitzelt, da kommen 5V raus. Die Schaltung, die ich jetzt zeige, ist für Schüler zu kompliziert, es geht definitiv einfacher, aber hier trotzdem die Luxusversion:

Bemerkung: ich lasse das Bild drin, damit der Sinn der folgenden Diskussion erkennbar bleibt, diese Schaltung ist so nicht nachbaubar, sie wird wahlweise viel Strom ziehen oder unnötig stark verzerren, je nach Wahl des Wertes des Emitterwiderstandes vom Differenzverstärker!


Schaltung ist nicht vollständig dargestellt: Ausgangskondensator 1000µF 6,3V Elko, Eingangsspannungsteiler (halbe Betriebsspannung an Basis von T3) und Eingangskondensator (4,7µF 6,3V Elko) fehlen. Und nochmal der Hinweis, bitte nicht nachbauen, Schaltung funktioniert wahrscheinlich, frisst aber unverhältnismäßig viel Strom.

Wenn Interesse und Bedarf besteht, suche ich eine einfachere Schaltung, es geht tatsächlich mit drei Transistoren.

Grüße.

Frank.

[UweG]

Vom Wirkungsgrad her würde ich den FRS8M interessant finden. Der geht auch vernünftig Bassreflex.

[MFB]

sehr interessant Frank!
Was fließen da denn für Ruheströme?
So auf den ersten Blick sehe ich das nicht.
Gruß
Jürgen

[MFB]

hmm, mit dem Ding komme ich so nicht klar. Komme auf 10mA Kollektorstrom bei T3,T4. Da dieser Strom durch die Basen von T1,T2 fließt, werden diese voll aufgesteuert und schließen die Betriebsspannung kurz.

Gruß
Jürgen

[Frankynstone]

Nee, das haut nicht so ganz hin, die Endtransen haben geringe Stromverstärkung, der Ruhestrom ist sicherlich hoch, aber nicht dramatisch. Ich hab die Simulationsdatei allerdings nicht hier. Funktionsprinzip ist einfach: Differenzverstärker, ein Ausgang auf T1 und der andere Ausgang über Stromspiegel auf T2, sicherlich auf die jeweils verwendeten Transistoren anzupassen, indem man den Ruhestrom der Endtransistoren mittels R5 einstellt!

Die Schaltung ist keineswegs perfekt, sondern war eine schnelle Idee möglichst viel Leistung aus geringster Spannung zu kitzeln, geplant war eine Brückenschaltung aus zwei derartigen Stufen. Die Endtransistoren in Emitterschaltung lassen sich ohne Bootstrap voll aussteuern. Der Klirrfaktor nimmt wegen der Asymmetrie der Schaltung mit steigender Frequenz zu.

[Primitive Schaltung entfernt, klang beschissen, deswegen soll die nicht diskutiert werden.]

Was auf jeden Fall funktioniert und nachbausicher ist, [Bild entfernt, in meinem nächsten Beitrag eine schnell durchgerechnete Schaltung, die so schon funzen könnte]
Die Bauelementewerte feile ich bei Bedarf aus oder schreibe sie aus einem Bauvorschlag von irgendwo ab und simuliere mal schnell in Tina durch, ob das funktionieren kann.

[MFB]

Wenn das so beabsichtigt ist, ist das in Ordnung.
Der Ruhestrom wird aber bei 800mA liegen. Für ein einfaches Netzteil oder eine Batterie ist das schon knackig.

[Fred'l]

Die Schaltung ist einfach nur Blödsinn.

Gruß, Fred'l

[Frankynstone]

Ich nehme gleich mal die Bilder von den Schaltungen wieder raus, ich sollte meine spontanen Ideen lieber für mich behalten

Die letzte ist allerdings keine solche, sondern wurde sogar in einer Zeitschrift abgedruckt, ich überschlage mal grob die Widerstände, da ich den Scan nicht mehr finde und so sieht das aus:



Bitte erst simulieren, ist nur überschlägig berechnet, mit den 27R stellt man gerade so einsetzenden Ruhestrom in den Endtransen ein, mit den 6,8kR und den 4,7kR die Spannung zwischen den Endtransen gleichmäßig aufteilen und der 1kR stellt die Verstärkung ein (ohne ihn keine Gegenkopplung --> Verzerrungen unvermeidlich). Die Diode kann fast beliebig gewählt werden, z. B. 1N4148 (die ist überall für alles drin). Die 2,2µF entkoppeln den Eingang gleichstrommäßig, der 1000µF ist gleichzeitig der Auskoppelelko für den Lautsprecher und Bootstrapkondensator, man spart so einen Kondensator und einen Widerstand, der Lautsprecher wird mit 17mA Gleichstrom belastet, das macht den meisten nichts aus.

Änderungsvorschläge: Lautsprecher über 1000µF gegen Masse, dafür die 100R in zweimal 47R aufteilen und 220µF Bootstrapkondensator wählen. Die 27R durch 100R Einstellwiderstand und bei jedem Exemplar so weit aufdrehen, dass hörbare Verzerrungen verschwinden (Stromaufnahme überwachen!) und mit Lack gegen Verstellen sichern. Lautstärkepoti davor (10kR linear --> Logarithmierung durch Belastung mit 1kR).

[Jann]

Ich bin ja mehr ein E-Technik-Noob.....mehr als die Theorie im Studium und Frequenzweichenaufbau is nich drin.........aber verstehe ich das richtig, dass diese vorgeschlagenen Schaltungen vollständige Verstärker für kleine Lautsprecher am PC sein können?!

Jann

[Frankynstone]

Richtig, die Kugelschreiberskizze stellt einen vollständigen "Leistungsverstärker" dar, der ca. ein halbes Watt abgibt. Der Lautsprecher ist Teil der Schaltung, deshalb kommt sie nur für Aktivboxen in Frage. Der Eingang ist niederohmig, ein Line-Out ist als Quelle weniger geeignet, jeder Kopfhörerausgang geht.

Wenn man noch einen weiteren Transistor davorschaltet, verbessern sich die Eigenschaften erheblich, der folgende Verstärker ist erprobt und klingt ganz hervorragend:
http://et.netaction.de/et/bilder/org/1161.png
P1: 10K Log.Poti, R1,R2: 33K 1/4W, R3: 33R, R4: 15K, R5,R6: 1K, R8: siehe Bild, R9, 100R 1/2W Trimmer, C1,C2: 10µF Elko, C3: 100µF Elko, C4: 470µF Elko, C5: 47pF Keramikkondensator, C6: 220nF Polyesterkondensator, C7 und Ausgangselko siehe Bild, C8: 1000µF Elko, D1: 1N4148, Q1: BC560C rauscharmer pnp-Transistor, Q2: BC337 npn-Transistor, Q3: TIP31A npn-Leistungstransistor, Q4: TIP32A pnp-Leistungstransistor. Specs der Originalschaltung (abgebildet ist meine Version, die zumindest abweichende Klirrwerte haben wird, da Bootstrap geändert): 1.5 Watt RMS @ 8 Ohm, 2.5 Watt @ 4 Ohm, 3.5 Watt @ 2 Ohm (1KHz sinewave), Empfindlichkeit: 100mV Eingangsspannung für 1.5W Ausgangsleistung @ 8 Ohm, Frequency response: 30Hz to 20KHz -1dB, Gesamtklirrfaktor @ 1KHz & 10KHz: < 0.2% @ 8 Ohm 1W, < 0.3% @ 4 Ohm 2W, < 0.5% @ 2 Ohm 2W. Angaben von RED Circuits (die Internetseite ist wieder aufgetaucht nach langer Zeit, einfach mal googlen)