Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kleinen Lautsprecher ansteuern


von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Ich habe hier eine kleine Steuerung mit ATMega328 (wobei das egal ist) 
und einen kleinen Lautsprecher.
Ich möchte dem Lautsprecherchen irgendwie "Trööt" entlocken.
Geht das einfach so mit einem Rechtecksignal von z.B. 500Hz?
Der Lautsprecher hat etwa 50mm Durchmesser und ich wollte das mit einem 
BC546 schalten, eine 1N4148 als Freilaufdiode am Transistor, das Ganze 
an 5V.
Kann das so funktionieren?

Gruß,
Norbert

von michael_ (Gast)


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Ja, aber was hat er für eine Impetanz?
Bei 4Ohm wird er brüllen wie ein böses Tier.

32Ohm sind leiser.
Oder mit Vorwiderstand.

von Teo D. (teoderix)


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Norbert S. schrieb:
> Kann das so funktionieren?

Klingt sicher grässlich, aber Ja.
Als Buzzer tut's das aber allemal.

Wenn man die 500Hz mittels PWM noch weiter unterteilt, wird das 
Ausgangssignal Analoger (Drossel zur Glättung kann die 
Lautsprecherspule, nebst Membran, herhalten) und sicher angenehmer fürs 
Ohr!?

von Norbert S. (norberts)


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Mion,

Tja, keine Ahnung welche Impedanz der hat, sonst hätte ich das 
geschrieben.
Wenn Vorwiderstand, wo sollte ich da anfangen zu probieren?
Eigentlich muss nur der BC546 das überleben. Laut darf bzw. soll es 
sein.
100mA an 5V wären dann 50 Ohm. Bei DC und das ist es ja nicht.
Ich probiere das jetzt einfach mal.

Gruß,
Norbert

von Norbert S. (norberts)


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Teo D. schrieb:
> Norbert S. schrieb:
>> Kann das so funktionieren?
>
> Klingt sicher grässlich, aber Ja.
> Als Buzzer tut's das aber allemal.
>

Moin,

Das darf oder soll sogar grässlich klingen.
Buzzer trifft die Anwendung (Warnsignal) ganz gut.

Gebt mir ein paar Minuten, dann trötet oder raucht es hier.

Gruß,
Norbert

von Teo D. (teoderix)


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Norbert S. schrieb:
> Gebt mir ein paar Minuten, dann trötet oder raucht es hier.

Da sich die Membran mit freiem Rückfall behelfen muss, könne eine 
antiseriell zur Freilaufdiode geschaltete Zenerdiode das ganze 
Effektiver machen. Weniger Bremswirkung auf die Membran.

von michael_ (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Tja, keine Ahnung welche Impedanz der hat, sonst hätte ich das
> geschrieben.

Messe den Widerstand. Der ist ähnlich.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Eine Freilaufdiode und eine Z-Diode für die Induktivität der 
Lautsprecherschwingspule???

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

ich habe jetzt wie beschrieben 500Hz Rechteck befeuert und das trötet 
wie angemessen und wie gewünscht. Weder Transistor noch Freilaufdiode 
werden warm
Das mit der Zener habe ich auch nicht verstanden...

Gruß,
Norbert

von Teo D. (teoderix)


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Jürgen S. schrieb:
> Eine Freilaufdiode und eine Z-Diode für die Induktivität der
> Lautsprecherschwingspule???

Ja!?

von michael_ (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Das mit der Zener habe ich auch nicht verstanden...

Brauchst du auch nicht.
Bei einem 50V Transi und 5V ist das kein Problem.
Selbst bei 12V geht das noch.

von Teo D. (teoderix)


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von Teo D. (teoderix)


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michael_ schrieb:
> Brauchst du auch nicht.
> Bei einem 50V Transi und 5V ist das kein Problem.
> Selbst bei 12V geht das noch.

Die Zener soll nicht schützen, sondern das zurückfallen der Membran 
beschleunigen.

von michael_ (Gast)


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Bei so einem Piepser?
Was hört man da anders?

von Teo D. (teoderix)


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michael_ schrieb:
> Was hört man da anders?

Kommt ganz auf den Lautsprecher an, in welcher Stellung/Position sich 
die Membran einschwingt, bei betrieb mit Pulsierender-Gleichspannung.
Weil eben ja ne 0815 Dimensionierung reicht, kann man ja mal zum 
Hörtest, ne Zener mit ranhalten.
Man könnte natürlich noch mit dem Puls/Pause Verhältnis spielen...
Man könnte noch....
Man...
...
Man könnte mit einem China MP3-Modul, Sound von ner Speicherkarte 
abspielen.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Das mit der Zener habe ich immer noch nicht verstanden ;-)
Wenn, dann doch eher eine Schottky parallel zum Lautsprecher, oder?

Also, 500Hz Rechteck an einen BC546 mit 5V macht schön Mööööp.
Mehr sollte es nicht tun aber es tut (tuuutet) und mehr war nicht 
gefordert.

Danke für die Beiträge.

Gruß,
Norbert

von Zefixwiedernix (Gast)


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Bei genannter Ansteuerung eines Kleinleistungs-LS mit einem unipolaren 
Rechteck wäre nur noch die Festlegung auf 50% Tastgrad und ein 
(ausreichend hochkapazitiver) serieller AC-Koppelkondensator vonnöten - 
schon läge über dem Speaker eine symmetrische Rechteckform. (*)

Ich schätze mal, der Ton würde sicherlich etwas weniger "trötend", aber 
vermutlich ein Stück lauter - da der LS symmetrische Signale schlicht 
"lieber mag" (blöd gesagt, aber treffend).

Was ist wichtiger - laut oder tröööt? :) Wäre mir einen Test wert. Der 
Aufwand, einen ELKO dazuzulöten, ist ja minimal.

Mögliche Ergänzungen durch eine Gegentaktstufe aus 
(Ultra-)Logic-Level-FETs (für höhere Betriebsspannung (bis hin zu <= 
VgsMAX) dann vom Ausgang zu den Gates ebenfalls "AC-gekoppelt"), für 
höhere "Buzzer-Leistung", erwähne ich mal nur am Rande.

((*) Hier kann auch ein gepolter ELKO verwendet werden, es muß lediglich 
dessen Minuspol mit GND oder dessen Pluspol mit dem Ausgang verbunden 
werden. Beides geht natürlich nicht - der Speaker ist ja auch noch 
da...)

von Zefixwiedernix (Gast)


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Ach so - Du hast ja einen kleinen Transistor in Verwendung. Ohne weitere 
Beschaltung (mindestens externer Pullup etc.) kann man die Idee mit dem 
AC-gekoppelten Speaker gar nicht durchführen. Denn ein einzelner 
Bipolartransistor im Schaltbetrieb kann Strom nur entweder "sourcen" 
oder "sinken" - und nicht beides.

Wenn Du - wie Du sagtest - mit dem Output zufrieden bist, und bleibst 
(auch übermorgen bzw. unter anderen Bedingungen noch laut und trötend 
genug), dann kannst Du meinen obigen Beitrag auch getrost vergessen. 
Solltest Du aber an höherer Lautstärke Interesse haben, natürlich nicht.

von dolf (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Kann das so funktionieren?

statt einzeltransistor werkelt hier ein uln2003 als treiber.
drei darlington transis parallel und den 8ohm 0,5w pc quäklautsprecher 
über 47ohm/1w an +12v.
das ist echt laut
die freilaufdiode und den basiswiderstand bringt der uln ja mit.
der rest vom uln treibt 12v relais und led´s.

von Norbert S. (norberts)


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dolf schrieb:

> statt einzeltransistor werkelt hier ein uln2003 als treiber.
> drei darlington transis parallel und den 8ohm 0,5w pc quäklautsprecher
> über 47ohm/1w an +12v.
> das ist echt laut
> die freilaufdiode und den basiswiderstand bringt der uln ja mit.
> der rest vom uln treibt 12v relais und led´s.

Moin,

Das wird mal so abgeheftet. Wobei 3 Transistoren parallel wohl 
übertrieben sind.

Zefixwiedernix schrieb:
> Wenn Du - wie Du sagtest - mit dem Output zufrieden bist, und bleibst
> (auch übermorgen bzw. unter anderen Bedingungen noch laut und trötend
> genug), dann kannst Du meinen obigen Beitrag auch getrost vergessen.
> Solltest Du aber an höherer Lautstärke Interesse haben, natürlich nicht.

Guter Punkt. Was im Zimmer laut erscheint muss es draussen nicht sein.
Als Push-Pull würde ich dann ev. einen IR2118 nehmen (weil er rumliegt). 
Nur leider habe ich momentan keine 12V in dem Teil der Schaltung (im 
Aufbau des Modells).
Mal sehen (und hören).

Gruß,
Norbert

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Teo D. schrieb:
> Jürgen S. schrieb:
>> Eine Freilaufdiode und eine Z-Diode für die Induktivität der
>> Lautsprecherschwingspule???
>
> Ja!?

Aus Gründen der Betriebssicherheit braucht es das wohl eher nicht und 
aus Gründen der Membranbeschleunigung auch nicht, weil der Gewinn im 
Anstiegsverhalten weit jenseits der darstellbaren Frequenzen liegen 
dürfte.
Da werden nur Frequenzen draufgegeben, die die Membran und das Gehör 
belasten und Leistung kosten. Ich würde das eher aufs hörbare Band 
begrenzen, um die Leistung zu konzentrieren, wenn es um Lautstärke geht.

Norbert S. schrieb:
> Ich möchte dem Lautsprecherchen irgendwie "Trööt" entlocken.
> Geht das einfach so mit einem Rechtecksignal von z.B. 500Hz?

500 Hz ist eher "piep". Richtig "tröt" geht nur zerhackten oder 
dissonanten Tönen:

Beitrag "Re: Zweiklang Ton erzeugen - direkte Ausgabe per PWM"

von Norbert S. (norberts)


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Jürgen S. schrieb:
> 500 Hz ist eher "piep". Richtig "tröt" geht nur zerhackten oder
> dissonanten Tönen:

Moin,

Naja, eher "Huuup", was auch ok ist.
"Tröööt" per zerhacken zu erzeugen wäre aber mal einen Versuch wert.
Die Möglichkeiten sind aber leider etwas begrenzt, da ich das neben div. 
anderen Dingen schon per Software-PWM erzeuge.
Ev. klingt das deswegen schon nicht so schlecht, weil ich da durch 
asynchrone Ints (mit 40-50Hz) schon einen ordentlichen Jitter drin habe 
;-)

Gruß,
Norbert

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Tja, totale Moppelkotze. Funktioniert aber ist so erstmal nutzlos.
Kurz zur Erklärung: Das ist ein einfaches Modellboot und dient zur 
Rettung ausgefallener Boote.
Akku alle, Rennboot gekentert und sowas. Die soll das Schiff dann ans 
Ufer schieben.
Eine orange Randaleleuchte signalisiert den Einsatz schon aber mit 4 
20mA-LEDs als Lauflicht ist das bei Sonne nicht so prall.
Um den Spieltrieb der erwachsenen Männer besser zu befriedigen, soll da 
nun auch getrötet werden (können).

Der Lautsprecher sitzt unter/in dem Aufbau und da alles aus Sperrholz 
ist hatte ich gehofft, daß der Resonanzkörper das noch verstärkt.
Arschfassen, das hört keine Sau mehr.
Ich habe alle möglichen Tonhöhen versucht.
Das Ergebnis war erschütternd, enttäuschend und erbärmlich.

So geht es also nicht. Ich brauche wohl 12V und Push-Pull.
Oder ich baue doch noch einen kleinen Brüllwürfel vom Chinamann ein. Das 
wäre sowieso witziger.

Gruß,
Norbert

von Harald W. (wilhelms)


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Jürgen S. schrieb:

> Eine Freilaufdiode und eine Z-Diode für die Induktivität der
> Lautsprecherschwingspule???

Ich habe schon eine Menge NF-Verstärker-Schaltungen gesehen.
Aber noch nie eine mit Freilaufdiode. Da hat wohl einer den
Freilauf nicht verstanden. Das einzige, was eine solche Diode
bewirken würde, wäre eine Massive Klangverschlechterung.

von Teo D. (teoderix)


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Norbert S. schrieb:
> daß der Resonanzkörper das noch verstärkt.

Ist der wenigstens irgend wo eingebaut, bzw. der Akustischer Kurzschluss 
unterbrochen?
https://de.wikipedia.org/wiki/Akustischer_Kurzschluss

Mach aus deinem Rettungsboot ne Box!

von Harald W. (wilhelms)


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Norbert S. schrieb:

> Tja, keine Ahnung welche Impedanz der hat, sonst hätte ich das
> geschrieben.

Durch Messen zum Wissen. Ein Ohmmeter reicht.

von Teo D. (teoderix)


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Harald W. schrieb:
> Ich habe schon eine Menge NF-Verstärker-Schaltungen gesehen.

Aber nich hier im Thread! :)

von Harald W. (wilhelms)


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Norbert S. schrieb:

> Um den Spieltrieb der erwachsenen Männer besser zu befriedigen, soll da
> nun auch getrötet werden (können).

Genau, man muss ja die von Deck gefallenen Preiser-Figuren warnen!

von Egberto (Gast)


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Um mal eine konkrete Schaltung zu liefern....
Beitrag "Klingel mit 100 Melodien - last minute Weihnachtsgeschenk"

von Harald W. (wilhelms)


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Norbert S. schrieb:

> Ich brauche wohl 12V und Push-Pull.

Einen einfachen Nf-Verstärker findest Du hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_p.htm
Noch einfacher wäre aber vermutlich ein NF-Verstärker-IC.

von Norbert S. (norberts)


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Teo D. schrieb:
> Ist der wenigstens irgend wo eingebaut, bzw. der Akustischer Kurzschluss
> unterbrochen?
> https://de.wikipedia.org/wiki/Akustischer_Kurzschluss

Moin,

Au weia, erwischt. Das ist sicher ein Teil des Problems.
Der Lautsprecher ist mit etwa 5mm Abstand frei unter dem Deck montiert.
Viel schlechter geht es wohl kaum.

Harald W. schrieb:
> Durch Messen zum Wissen. Ein Ohmmeter reicht.

Impedanz ist nicht DC-Widerstand. Dachte ich.
Komischerweise messe ich aber ca. 8 Ohm, was ja realistisch wäre.
Vermutlich lerne ich gleich viel dazu, wenn mir das mal einer erklärt.

Jeder hat nun wohl gemerkt, daß Audio nicht meine Welt ist.
Der Lautsprecher soll ja auch nur Krach machen, von Klangqualität war 
nie die Rede.
An der jetzigen Lösung herumzufrickeln halte ich aber für sinnlos. Dafür 
ist das einfach viel zu weit weg vom Ziel.

Rauchmelder! Das isses! Ätzender Ton und schweinelaut, kostet nix im 
Baumarkt!
Hat jemand sowas schonmal geschlachtet? Ist da ein Pieper drin der nur 
mit Spannung versorgt wird oder muss der mit der richtigen Frequenz 
beschickt werden?
Jaaa, mit Trööööt hat das auch nix mehr zu tun. Aber laut isses ;-)

Gruß,
Norbert

von michael_ (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Hat jemand sowas schonmal geschlachtet? Ist da ein Pieper drin der nur
> mit Spannung versorgt wird oder muss der mit der richtigen Frequenz
> beschickt werden?

Es gibt Piezo, wo die Schaltung gleich drin ist.

https://www.reichelt.de/Signalakustik/SUMMER-12V-HL/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=14557&GROUPID=6560&artnr=SUMMER+12V+HL&SEARCH=piezo

Das könnte so einer sein. So richtig schlau werde ich aus den 
Bezeichnungen bei Reichelt nicht.

von Teo D. (teoderix)


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michael_ schrieb:
> Das könnte so einer sein. So richtig schlau werde ich aus den
> Bezeichnungen bei Reichelt nicht.

Dabal gugen! -> "Tone Single/Puls"

Aber bei Piezo ist die richtige Aufhängung (Resonanz) wichtiger als die 
Ansteuerung, damit's laut wird...

von der schreckliche Sven (Gast)


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So ist das gemeint mit der Zenerdiode.
Die Zenerspannung sollte ca. der Betriebsspannung entsprechen.
Mehr Wechselspannung kriegst Du mit 12V und NF-Verstärker auch kaum an 
den Lautsprecher.

Aber der BC547 ist zu schwach für den Job.
Ein Logiklevel-Mosfet für ein paar Ampere Strom wäre ideal.
Als Diode eine 1N4001. Z-Diode mind. 1W-Typ.

Wenn es nur ums tröten geht, ist mehr Aufwand nicht nötig. Aber auch die 
einfachsten Schaltungen kosten ein bißchen Kopzerbrechen.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Ups, falsches Symbol eingezeichnet.
So, jetzt passt`s.

von J. S. (engineer) Benutzerseite



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Harald W. schrieb:
> Ich habe schon eine Menge NF-Verstärker-Schaltungen gesehen.
> Aber noch nie eine mit Freilaufdiode. Da hat wohl einer den
> Freilauf nicht verstanden. Das einzige, was eine solche Diode
> bewirken würde, wäre eine Massive Klangverschlechterung.

Ich glaube, dass der Vorschlag genau das bezwecken sollte, wegen 
"Tröte". Ich bezweifelte nur, dass es auch wirksam ist. Daher der 
Einwurf mit den Mehrfachtönen. Man switched einfach die 
Tonhöheninformation des PW-Modulators, das klingt dann richtig trötig. 
:-)

Viel macht auch der Lautsprecher selber:

Wir hatten hier die Tage ein Thema rund um Dreiklang-Gong.
Beitrag "Re: VHDL Grundlagen Tonerzeugung"

Ich habe mal ein Beispiel angehängt, was so eine kleine Abspielbox aus 
einem echten Dreiklang aus perfekten Dreiecken macht. Erst hört man die 
elektrischen Signale aus der Wavegenerator und danach eine Aufnahme, 
wobei das Mikro (Studiomikro von MBHO) kaum was verzerrt. Oben kann man 
die Knicke noch bestens erkennen, unten sind Verzerrungen und 
Schwingungen drin. Es gibt aber inzwischen Methoden, das zu verbessern, 
indem man den Lautsprecher passend vorverzerrt ansteuert. Dazu muss man 
allerdings seine Ü-Kennlinie im Detail kennen.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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der schreckliche Sven schrieb:
> Ups, falsches Symbol eingezeichnet.
> So, jetzt passt`s.

Was genau soll denn die Z-diode jetzt bewirken? Sie behindert doch nur 
den Freilauf und sorgt dafür dass der Strom eine Spannung von etwa 1V, 
statt 0,4 induzieren muss, um weiterfließen zu können. Das gibt etwas 
mehr Verzerrung, ok, aber richtig hart wird es doch, wenn es 
rechteckiger bleibt, weil der Luftdruck, die Membran gegen Leerlauf 
zurückfedern lässt. Sobald dort nämlich Strom fließt, wird Energie 
entzogen und damit die Membran gebremst, sie wird also weicher und 
runder gemacht.

von C123 (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ich habe schon eine Menge NF-Verstärker-Schaltungen gesehen.
> Aber noch nie eine mit Freilaufdiode.

Guckst du in Datenblatt von hier immer wieder gern empfohlenen 
HF-Oszillator/NF-Amp IC-Saurier:
www.st.com/resource/en/datasheet/cd00000128.pdf
Guckst du D1,D2.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Das dürfte aber eher eine Schutzbeschaltung sein, weil wenn da Strom 
fließt, dann nur, wenn der Ausgang ihn nicht aufnimmt, weil der Aus dem 
range der +/- 0,7 Volt gegenüber dem Lautsprecher rausläuft, den die 
Dioden definieren, was nur passiert, wenn der Ausgang den Lautsprecher 
nicht mehr führt. Das passiert, wenn die Membran hängt und die Gegen-EMK 
nicht kommt und der Strom zu gross wird oder wenn die Spannung 
zusammenbricht, während der Lautsprecher noch aktiv ist, respektive das 
Signal vorne per Defekt weggeht und eine hohe du/dt erzeugt wird, die 
die Endstufe killen könnte, was aber nur bei Endstufen mit richtig Power 
passieren kann.

Zum Klang oder freien Schwingen tragen die Dioden nicht bei.

von C123 (Gast)


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Jürgen S. schrieb:
> Das dürfte aber eher eine Schutzbeschaltung sein, weil wenn da Strom
> fließt, dann nur, wenn der Ausgang ihn nicht aufnimmt, weil der Aus dem
> range der +/- 0,7 Volt gegenüber dem Lautsprecher rausläuft, den die
> Dioden definieren, was nur passiert, wenn der Ausgang den Lautsprecher
> nicht mehr führt.

Ja und, was will uns das jetzt sagen? Genau das ist das Wesen einer 
Freilaufdiode. Selbige führt normalerweise keinen Strom, sondern nur 
dann, wenn durch Gegen-EMK oder sonstige Effekte die Last (Relais, 
Motor, Lautsprecher) etwas zurück speist das der Quelle missfallen 
könnte.

Jürgen S. schrieb:
> vorne per Defekt weggeht und eine hohe du/dt erzeugt wird, die
> die Endstufe killen könnte, was aber nur bei Endstufen mit richtig Power
> passieren kann.

Das passiert bei Ansteuerung mit Rechteck permanent und die Dioden sind 
erforderlich weil der 2030 eben nicht "richtig Power" hat, sondern 
insbesondere spannungsmäßig schon im Normalbetrieb permanent hat an der 
Grenze zur Selbstzerstörung arbeitet und nur durch SOA-Schutz, 
Strombegrenzung, Freilaufdioden und sonstige Gülle am Leben gehalten 
wird. Entsprechend klingts.

von Teo D. (teoderix)


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Jürgen S. schrieb:
> Ich glaube, dass der Vorschlag genau das bezwecken sollte, wegen
> "Tröte". Ich bezweifelte nur, dass es auch wirksam ist.

Ich traue da meinen Ohren.
Hab exakt diese Schaltung vor ein paar Wochen verlötet. Mit Zener 
Piept's  (2,4kHz) einfach lauter und etwas anders.

der schreckliche Sven schrieb:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/343598/Freilauf_-_und_Zenerdiode.png

von Harald W. (wilhelms)


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C123 schrieb:

>> Ich habe schon eine Menge NF-Verstärker-Schaltungen gesehen.
>> Aber noch nie eine mit Freilaufdiode.
>
> Guckst du in Datenblatt von hier immer wieder gern empfohlenen
> Guckst du D1,D2.

Nicht jede Diode, die irgendwo verbaut ist, ist eine Freilaufdiode...
:-(

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