Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Koppelkondensator für Audiosignal


von Clans (Gast)


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Hallo Forengemeinde,

mich würde interessieren, welche Erfahrung ihr mit Koppelkondensatoren 
im Audiobereich gemacht habt.
Ich will/muss einen Audioeingang (und evtl. Ausgang)  meines Codec 
entkoppeln mit optimal 22µF, aber Minimum 10µF.

Es ist ersten schon mal schwer überhaupt einen Kondensator bei Reichelt 
und Co. zu finden. Farnell hat da noch die meiste Auswahl.

Es gibt ja drei Möglichkeiten:
1) Folienkondensator: Teuer und v.a. nimmt viel Platz auf der Platine 
ein, was noch teurer wird.
2) Bipolar-Elko: Etwas kleiner als ein Folienkondensator, verträgt aber 
meines Wissens nicht zu hohen Gleichstrom (Phantomspeisung wär da wohl 
schlecht)
3) Keramik-/Vielschicht-Kondensator: Kleine Bauform (1206-Package und 
kleiner) und kostet ein paar Cent. Allerdings qualitativ nicht gut 
geeignet.

Ist das soweit korrekt?
Was nehmt ihr so her?
Mein Favorit wär natürlich ein Vielschicht-Kondensator (müssen nämlich 
6-12 von diesen Kondensatoren auf die Platine), allerdings soll die 
Qualität noch in Ordnung sein.

von Anja (Gast)


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Clans schrieb:
> Ist das soweit korrekt?

Der audiophile nimmt ausschließlich Teflonkondensatoren:

http://www.v-cap.com/tftf-capacitors.php

Alles andere ist immer ein schlechter Kompromiss.
Allerdings bei 10uF brauchst Du schon 3 Stück parallel.

Gruß Anja

von Anja (Gast)


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Clans schrieb:
> allerdings soll die
> Qualität noch in Ordnung sein.

Nee im Ernst: mit Keramikkondensatoren wird das nix. Zumindest bei der 
Kapazität.

Ich würde 2 Stück WIMA MKS2 mit 4,7 oder 6,8uF parallel nehmen:
http://www.reichelt.de/Wima-MKS-2/MKS-2-6-8-/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3153&ARTICLE=31926&SHOW=0&START=0&OFFSET=500&;

Gruß Anja

von Olaf (Gast)


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> Der audiophile nimmt ausschließlich Teflonkondensatoren:
> http://www.v-cap.com/tftf-capacitors.php

Wow! Die muss man schon alleine wegen der bunten Anschlussdraehte 
verwenden!

> Ich würde 2 Stück WIMA MKS2 mit 4,7 oder 6,8uF parallel nehmen:

Ich habe fuer eine aehnliche Anwendung (Kopfhoererverstaerker) 330uF 
Elko und 470nF Folie parallel geschaltet. Ist das Prinzip Hoffnung. Der 
Folienkondensator liefert Qualitaet und der Elko Kapazitaet. :-)

In der Praxis funktioniert es jetzt seit 4Jahren ohne Probleme bei gutem 
Klang.

Olaf

von Anja (Gast)


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Olaf schrieb:
> 330uF Elko und 470nF Folie parallel geschaltet.

Bei 330uF hat man eh keine echte Auswahl mehr.
Allerdings ist die nachfolgende Schaltung dann meist so niederohmig daß 
das Rauschen des Elektrolyts keine Rolle mehr spielt.

Gruß Anja

von Ralph B. (rberres)


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Der beste Kondensator ist, wenn man die Schaltung so konstruiert, das 
man keinen mehr braucht.  Also DC oder ÜbertragerKopplung.

Ralph Berres

von MaWin (Gast)


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> Mein Favorit wär natürlich ein Vielschicht-Kondensator

Absolut falsch.

 http://stephan.win31.de/capdist.htm (Übersicht Kondensatoren in 
Audioanwendungen)
 http://waltjung.org/PDFs/Picking_Capacitors_1.pdf
 http://waltjung.org/PDFs/Picking_Capacitors_2.pdf

> entkoppeln mit optimal 22µF

Wohl auch eher falsch.

Der Kondensator bestimmt die untere Grenzfrequenz. Auch wenn die meisten 
"Brüllwürfel" Lautsprecher heute nicht mal 65 Hz wiedergeben können (die 
zeit der guten Mitteklasse-Boxen scheint vorbei), nimmt man in 
Erinnerungen an die Qualität alter Zeiten 20Hz, und hinter dem 
Kondensator liegt ein Widerstand nach Masse, bei Audioeingängen meist so 
22k bis 47k.

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-RCglied.htm

Macht ungefähr 0.33uF.

Weil blöderweise bei den meisten Schaltungen auch am Ausgang ein 
Kondensator ist, sind zwei in Riehe, die effektive Kapazität also halb 
so hoch, also nimmt man 0.68uF oder gleich 1uF. Und damit ist auch gut.

Man sieht schon das Problem der Kondensatoren am Ausgang: Man weiss gar 
nicht wie gross sie sind, und sie sind überflüssig weil doppelt 
gemoppelt (am Eingang ist IMMER einer, definier ich jetzt mal so), die 
Ausgangsgleichspannung ist heute so klein daß sie nie stören würde. Ich 
lasse Ausgangskondensatoren weg, baue sie manchmal sogar aus.

Damit würden 0.33uF reichen, bei 47k sogar 0.18uF.

Ein grösserer Kondensator hat viele Nachteile:

Erstens ist er baulich grösser, fängt sich also (Koppelkapazität nach 
aussen) auch mehr Störungen ein.
Zweitens verlängert er die Zeit die der Verstärker zum Ausgleich von 
Gleichspannungen braucht, der berühmte Einschaltplopp.
Drittens wählt man bei hoher Kapazität oft geringere Spannung, aber 63V 
sollte so ein Trennkondensator schon haben.
Und viertens sind grosse Kondensatoren natürlich teuer.

Daß es niemals Keramik-Vielschicht sein darf, und möglichst kein Elko, 
sondern nur Folie, möglichst Polypropylen (oder alte Styroflex), hast du 
hoffentlich aus obigen Links entnommen.

von Clans (Gast)


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Danke euch für die Hilfe.
1µF ist zu wenig, da liegt die Grenzfrequenz oberhalb 60Hz.
Ich hab jetzt die Wima-Kondensatoren verwendet. 6,8µF mit der 
Möglichkeit einen zweiten davon parallel zu schalten. Allerdings sollte 
einer wahrscheinlich reichen, da die Grenzfrequenz bei 10Hz ca. liegt.

von Kai K. (klaas)


Angehängte Dateien:

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>1) Folienkondensator: Teuer und v.a. nimmt viel Platz auf der Platine
>ein, was noch teurer wird.

Sinnvoll bis ein paar µF, also mit höherohmigen Eingängen. Oder wenn man 
mit einem niederohmigeren Eingang eine definierte Baßdämpfung erzielen 
will. Aber dann muß der Kondensator besonders hochwertig sein.

>2) Bipolar-Elko: Etwas kleiner als ein Folienkondensator, verträgt aber
>meines Wissens nicht zu hohen Gleichstrom (Phantomspeisung wär da wohl
>schlecht)

Auch hochwertige Mischpulte verwenden Elkos zur Signalkopplung. Die 
müssen nicht einmal bipolar sein, wenn die Zeitkonstante aus Elko und 
Eingangswiderstand ausreichend groß ist. Elkos sind für diesen Zweck der 
absolute Standard.

>3) Keramik-/Vielschicht-Kondensator: Kleine Bauform (1206-Package und
>kleiner) und kostet ein paar Cent. Allerdings qualitativ nicht gut
>geeignet.

Bis auf NP0 in Audioschaltungen nicht zu empfehlen.

>Ich habe fuer eine aehnliche Anwendung (Kopfhoererverstaerker) 330uF
>Elko und 470nF Folie parallel geschaltet. Ist das Prinzip Hoffnung. Der
>Folienkondensator liefert Qualitaet und der Elko Kapazitaet. :-)

Das mit dem Parallelschalten eines Foliencaps ist doch überflüssig. Was 
soll das bringen? Gerade im 10...100kHz Bereich hat der Elko doch sein 
Impedanzminimum. Oder will man Signale >10MHz übertragen?? Nur weil das 
Walt Jung irgendwann mal in einem seiner Guruaufsätze gemacht hat, wird 
das von vielen Audiophilen bis heute kopiert. Nimmt man die falschen 
Caps dafür, kann man sich sogar ein sattes Resonanzmaximum erzeugen, 
dort, wo die beiden Caps ihre Parallelresonanz haben. Kopfschüttel...

>Der audiophile nimmt ausschließlich Teflonkondensatoren:

Die wollen nicht möglichst guten Klang, sondern möglichst viel Geld in 
ihr Projekt verbunkern, um damit anzugeben: "Schaut mal her, was für 
idiotisch teure Caps ich mir leisten kann. Und gleich soviele davon." 
Hören tut man den Unterschied bei den üblichen 1% Gehörverzerrungen ganz 
sicher nicht. Aber Audiophile wollen ja verarscht werden...

von Rappel (Gast)


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http://www.v-cap.com/tftf-capacitors.php

Voodoocap würde auch gut passen.

Den würde ich ja gern mal aufknacken und schauen was wirklich drin ist.
Bestimmt ein normaler bipolarer Elko, nur in ein HighEnd Gehäuse 
eingegossen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Clans schrieb:
> 1µF ist zu wenig, da liegt die Grenzfrequenz oberhalb 60Hz.
Wie hast du das berechnet?
Und warum ist deine Schaltung so niederohmig?
Grenzfrequenz bedeutet übrigens nicht, dass darunter nichts mehr 
durchkommt...

von Kai K. (klaas)


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>Voodoocap würde auch gut passen.

Tja, die einen kaufen sich eine erschwingliche Anlage um Spaß zu haben 
und ein paar wenige Irre versenken ihr ganzes Geld in superteuren 
High-End-Kram um letztlich nur Fehler herauszuhören. Solche Leute 
sollten vielleicht besser eine Tanztherapie anfangen oder eine 
Familienaufstellung machen...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kai Klaas schrieb:
> eine Tanztherapie anfangen
Und was braucht man dafür?
Anständige Musik!
Also muss doch erst wieder an der Anlage gebastelt werden...  ;-)

von Martin H. (martinhaag)


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>3) Keramik-/Vielschicht-Kondensator: Kleine Bauform (1206-Package und
>kleiner) und kostet ein paar Cent. Allerdings qualitativ nicht gut
>geeignet.

>Bis auf NP0 in Audioschaltungen nicht zu empfehlen.


Texas Instruments verwendet im Signalbereich auch munter Kerkos im 
Signalweg zB beim Kopfhöhrerverstärker TPA2029D1:

http://www.ti.com/lit/ug/slou333/slou333.pdf
2 x 1uF Kerko Typ: ECJ-1VB1A105K

Ich glaube die wissen was sie machen..?!? Habe ich was nicht verstanden, 
oder was stimmt den nun ?
Grüsse  Martin

von U. B. (Gast)


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Koppelkondensatoren im Audio-Bereich:

Ideal sind Plattenkondensatoren mit Reinraum-Luft als Dielektrikum.

Für grössere Kapazitätswerte muss man Leidener Flaschen nehmen, 
selbstgeleert reicht für niedrigere Ansprüche aus.
Mittels Bio-Naturkautschuk-Kleber sorgt man dafür, dass die handgewalzte 
Alu-Folie nicht verrutschen kann.     ;-)

von Helmut L. (helmi1)


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Martin Haag schrieb:
> Ich glaube die wissen was sie machen..?!?

Nicht immer.

Ganz vorne steht.  THD+N = 10% bei 3W
Naja dann kann man alles an Schrott da rein bauen.

von Kai K. (klaas)


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>Ich glaube die wissen was sie machen..?!? Habe ich was nicht verstanden,
>oder was stimmt den nun ?

Wenn du das Datenblatt des Teils durchliest, wird ersichtlich, daß das 
Ding für Handys entwickelt wurde. Da ist die Klangqualität zweitrangig. 
Wichtiger sind Platzverbrauch und Wirkungsgrad. Deshalb winzige Kerkos 
im Signalweg.

In einer guten Audioschaltung haben solche Kerkos im Signalweg freilich 
nichts zu verloren.

von gerri (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Das mit dem Parallelschalten eines Foliencaps ist doch überflüssig. Was
> soll das bringen? Gerade im 10...100kHz Bereich hat der Elko doch sein
> Impedanzminimum. Oder will man Signale >10MHz übertragen??

Normale elkos können die höheren NF-Anteile anscheinend nicht mehr so 
sauber übertragen, dashalb nehme ich immer entweder direkt einen großen 
Folien-C (MKT) oder einen kleinen Folien-C parallel zu einem Elko.

Den Effekt kann man am Oscar sehen, wenn man beispielsweise ein 
Dreiecksignal überträgt.


Ein Elko sollte im gesamten Spannungsbereich vorgespannt sein!

von Tipgeber (Gast)


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An einem Koppelkondensator soll ja normal gar keine (Wechsel)spannung 
anliegen, und alles was annähernd Null ist kann auch nicht verzerren. 
Von daher sehe ich das mit den keramischen (X7R) nicht so eng. Sollte 
natürlich Gleichspannungsmäßig nicht bis an die Grenze gehen. Ich denke, 
was man nicht weiss wird man auch nicht hören.

von MaWin (Gast)


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> An einem Koppelkondensator soll ja normal gar keine (Wechsel)spannung
> anliegen

Tut sie aber. An der unteren -3dB Grenzfrequenz beispielsweise schon die 
Hälfte des Signalpegels.
Und ÜBER diese Spannung am Kondensator sind dann noch die 
höherfrequenten Töne, beeinflusst von Veränderungen der Kapazität auf 
Grund der Vorspannung des tiefen Tons.

von Ingo (Gast)


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Also ich koppel in meinen Radios immer die NF über 22uF und 47k 
(0,15mHz) und danach geht's in die eigentliche Signalaufbereitung. Ich 
verwende 1206 X7R, ich finde es klingt gut.

von Tipgeber (Gast)


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Wir reden ja von Koppelkondensatoren und nicht von Filtern. Wenn man die 
Grenzfrequenz tief genug legt spielt sich dort Nichts ab, und Null 
moduliert mit Null ergibt auch wieder Null.

von Kai K. (klaas)


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>Den Effekt kann man am Oscar sehen, wenn man beispielsweise ein
>Dreiecksignal überträgt.

Zeig mir mal eine digitale Musikkonserve, die ein Dreieck wiedergibt. 
Nein, Dreiecksignale beinhalten auch Frequenzen weit weit jenseits des 
hörbaren Bereichs. Diese allerhöchsten Frequenzen muß ein Cap nicht 
übertragen können.

>Ein Elko sollte im gesamten Spannungsbereich vorgespannt sein!

Nein, das ist nicht nötig.

>Von daher sehe ich das mit den keramischen (X7R) nicht so eng.

Naja, kommt auf deine Ansprüche an. Meßbar sind die Verzerrungen sehr 
wohl:

http://de.scribd.com/doc/2610442/Capacitor-Sound

von Mirco (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> ein paar wenige Irre versenken ihr ganzes Geld in superteuren
> High-End-Kram um letztlich nur Fehler herauszuhören.

Was ist denn an den paar Kondis "teuer"? Im Vergleich zu anderen 
Komponenten am Koppelkondensator sparen ist wie Einsparungen bei 
Autoreifen.

MaWin, Danke für den Beitrag.

von Helmut L. (helmi1)


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Kai Klaas schrieb:
> Zeig mir mal eine digitale Musikkonserve, die ein Dreieck wiedergibt.

Bei kastrierter Musik genannt MP3 bestimmt nicht :=)

von Kai K. (klaas)


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>Was ist denn an den paar Kondis "teuer"?

Als Audiophiler willst du ja nicht nur diese Caps, sondern natürlich 
auch die Lautsprecherkabel, die aus dem gleichen Material sind, wie die 
Schnürsenkel mit denen sich die Apolloastronauten ihre Stiefel 
zugebunden haben. Außerdem die pygmäenmusikgestestenen und 
handgefrickelten Tantal-Widerstände, die ein 32jähriges Burn-in bei 
81,2°C hinter sich haben. Dann die vergoldeten Stecker aus original 
aztekischen Honiggold. Und und und. Das geht dann schon ins Geld...

von Tipgeber (Gast)


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Mirco schrieb:
> Was ist denn an den paar Kondis "teuer"?

So preisgüstig sind die Keramikkondensatoren nicht. Das Problem ist 
eher, dass man bei SMD kaum eine andere Wahl hat

von Fralla (Gast)


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>http://www.v-cap.com/tftf-capacitors.php
Kann mir jemand erklären, warum diese Kondesatoren 600V gerated sind? 
Lesitungsteil eines Röhrenamp? Um nichlinearitäten durch 
spannungsabhängige Kapazität zu verhindern? Ist da 600V nicht "etwas" 
übertrieben?
Welche Parameter sind besser als, bei zb einem gewöhnlichen 470n/630V 
MKP(oder anderen PP) den es für <1€ gibt?

Ich habe eherlich gesagt keine Ahnung welche Parameter im höheren Audio 
Bereich bei einem Koppelkondestor zählen, vl kann jemand die Relevanten 
Key-Parameter aufzählen.


>Hear and feel true low frequency extension without any loss of control.
>18 AWG solid copper leads and epoxy end-fill have been carefully selected >for 
the best musicality and detail.


MFG Fralla

von Anja (Gast)


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Fralla schrieb:
> Ich habe eherlich gesagt keine Ahnung welche Parameter im höheren Audio
> Bereich bei einem Koppelkondestor zählen,

Teflon-Kondensatoren haben geringe Leckströme und eine geringe 
dieelektrische Absorption.

http://portal.national.com/rap/Application/0,1570,28,00.html

Gruß Anja

von gerri (Gast)


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kerkos von etwa 22n bis 100n werden hin und wieder bewußt im signalweg 
von gitarrenverstärkern eingesetzt, um das signal zusätzlich zu 
verfremden.

von Ralph B. (rberres)


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Anja schrieb:
> Teflon-Kondensatoren haben geringe Leckströme und eine geringe
>
> dieelektrische Absorption.
>
>
>
> http://portal.national.com/rap/Application/0,1570,28,00.html
>
>
>
> Gruß Anja

Ob das ganze im Hifibereich nicht in eine Glaubensache ausartet, wie so 
vieles?

Ralph Berres

von Clans (Gast)


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@Lothar: Ich hab den Eingang nicht berechnet sondern einfachheitshalber 
simuliert und mir den Frequenzgang angeschaut (etwas Ahnung hab ich 
schon was ich mache ^^ ). Dahinter ist ein OP der die Spannung 
invertiert und halbiert. Allerdings hast du recht, ich hab die 
Widerstände am OP von 3,9k auf 10k erhöht und nun bin ich auf unter 20Hz 
Grenzfrequenz gekommen bei 1µF. Allerdings weiß ich nicht ob man in der 
Praxis unendlich hoch gehen kann mit der Beschaltung eines OP.

Und alles was ans audiophile grenzt ist für mich uninteressant. Es soll 
mindestens qualitativ so hochwertig sein, dass es als PA-Equipment oder 
im Home-Bereich eingesetzt werden kann und nicht im Tonstudio usw.

von Harald W. (wilhelms)


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Martin Haag schrieb:

> Texas Instruments verwendet im Signalbereich auch munter Kerkos im
> Signalweg zB beim Kopfhöhrerverstärker TPA2029D1:
>
> http://www.ti.com/lit/ug/slou333/slou333.pdf
> 2 x 1uF Kerko Typ: ECJ-1VB1A105K
> Ich glaube die wissen was sie machen..?!?

Natürlich wissen sie, was sie machen. Sie produzieren möglichst
billige Schaltungen für eine Generation, die durch Verwendung
von MP3 und ähnlichen Geräten sowieso  kein ausgeprägtes Gehör
für guten Klang mehr hat. :-)
Gruss
Harald

von Ulrich (Gast)


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Beim invertierenden Verstärker kann man die Widerstände nicht zu sehr 
vergrößern. Damit erhöht man das Rauschen. Der 10 K Widerstand raucht 
schon ähnlich viel wie ein nicht so guter OP. Mit einer Verstärkung <1 
am Eingang scheint aber das Rauschen nicht so wichtig zu sein. Mit einem 
nicht invertierenden Verstärker darf der Widerstand (dann gegen GND) 
dagegen einiges größer sein - zusätzliches Rauschen gibt es da nur an 
unteren Frequenzgrenze, und da hat man in der Regel ohnehin einiges an 
1/f Rauschen bzw. eine geringe Empfindlichkeit des Gehörs.

Die Verzerrungen durch den Kondensator (ELKO oder gar X7R Keramik) ist 
auch nicht so dramatisch. Nur für die ganz niedrigen Frequenzen ist 
überhaupt einen nennenswerte Wechselspannung am Kondensator und die 
Kapazität überhaupt wichtig. Bei den wirklich interessanten Frequenzen 
sind die Spannungen sehr klein und entsprechend Verzerrungen minimal. 
Einen Vielschichtkondensator sollte man aber wegen der Mikrophonie über 
den Piezoeffekt trotzdem besser nicht nehmen.

Abweichungen in Form von Dielektrischer Absorption sind weitgehend ohne 
Einfluss: der Kondensator ist weiter linear, nur halt mit einer 
minimalen Phasenverschiebung bzw. Dämpfung. Auf ein paar mdB oder Grad 
Phase an der unteren Grenzfrequenz kommt es da wirklich nicht an - da 
hätten ein paar Prozente Abweichung in der Kapazität einen größeren 
Einfluss. Interessanter ist da schon ESR/ESL des Kondensators im HF 
Filter, damit man nicht gleich jedes Handy hört.

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