Condensatoren in serie, or antiparallel?

[Sassiness]

Het mag inmiddels algemeen bekend zijn dat ik gruwel bij de gedachte van het gebruik van (elektrolytische) condensatoren in de signaalweg, niettemin zijn condensatoren, (ook elektrolytische) in luidspreker wisselfilters simpelweg niet te vermijden. En vooral wanneer de waardes ettelijke 100-en uF bedragen grijp je dan al gauw naar een elektroliet, omdat bijvoorbeeld een 100uF MKP niet alleen een flinke deuk slaat in je zelfbouwbudget, maar ook gezien het formaat meestal niet echt praktisch is.

Nu ben ik al een paar dagen aan het stoeien met het wisselfilter voor de Nobudget monitor (ja, ik weet het, ik zou het simpel houden) en daar gebruik ik een HP BR (high pass, bassreflex) constructie om uit zo'n klein kastje (netto 6 liter) toch wat laag vandaan te toveren. De HP condensator is maar liefst 470uF, een waarde die je in MKT of MKP natuurlijk niet eens door de midwooferopening kunt proppen, ik ben dus verplicht uit te wijken naar elektrolieten. Nu kun je daar wel een nette MKP overheen zetten, maar da's vaak een oplossing in de categorie vlag op een modderschuit in mijn optiek. En hoe je het ook wendt of keert, die condensator zit wel in serie met de midwoofer (!).

Kortom, waarom niet hetgene wat ik geleerd heb bij eindversterkers hier ook in de praktijk brengen? Waar doelt hij nu weer op vraag je je wellicht af? Ik zal het daarom even toelichten. In veel eindversterkers zit er een condensator in de terugkoppellus, zodoende kan de versterking voor DC nooit meer dan 1 bedragen, wat natuurlijk voordelen heeft als de versterker verder DC is gekoppeld of een hoge DC offset (bias current) heeft. Nu gruwel ik bij die gedachte en lopen de rillingen over m'n rug, echter d'r zijn methodes om dit toch wat dragelijker te maken. Zo kan je met een anti-parallel configuratie e.e.a. verbeteren en da's nu exact wat ik hier ook ga toepassen.

Uit de diverse literatuur* blijkt namelijk dat een anti-parallel configuratie voordelen biedt en de vervorming beduidend lager is dan met een enkele elco, of een bipolaire (feitelijk twee elco's in serie). Onderstaand plaatje verduidelijkt waar ik op aanstuur, (1) is de standaard bipolaire elco, (2) is de anti-parallel configuratie.

Condensatoren

condensatoren.png (6.73 KiB) 2063 keer bekeken

Waarom dezelfde insteek niet gebruiken bij wisselfilters? Dan gaat er namelijk opeens een wereld van mogelijkheden open, geen vage gladde of ruwe folie condensatoren die eruit zien als NOS uit de jaren '50. Nee, we kunnen nu gaan winkelen op zoek naar een nette elektrolytische condensator met een lage ESR en prima specificaties. En het grote voordeel is ook nog eens dat de spoeling hier niet dun is, nee, d'r zijn legio condensatoren waar we uit kunnen kiezen. Goed, je voelt hem al aankomen, ik ga daar toch eens mee aan de knutsel. Zo zijn de BC Components BC136 condensatoren prima kandidaten, zo ook de Panasonic ECA (for audio). Alleen moeten we voor de werkspanning wel minimaal 50 of 63V kiezen. Een nette MKP erover kan dan eventueel de prestaties nog wat verbeteren (wel minimaal 5% van de waarde, anders is het effect te klein).

Goed, binnenkort meer in het Nobudget topic, maar ik vond het interessant genoeg voor een eigen topic.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Gecertificeerd zwart-tussen-instrumenten handelaar

* http://www.prodigy-pro.com/diy/index.php?topic=36210
* http://waltjung.org/PDFs/Picking_Capacitors_1.pdf
* http://www.sg-acoustics.ch/analogue_aud ... mments.pdf
* Elektor artikel audio condensatoren

[jeroen_d]

Het is een leuk idee, maar volgens mij kun je net zo goed een gewone bipolair gebruiken. Wat veel interessanter is, meet de condensator goed door zodat je het frequentie-afhankelijke gedrag kent. DAT is namelijk bepalend voor de klank van de elco, niet de vervorming. Als het frequentie-afhankelijk gedrag bekend is, kun je daarmee rekening houden in je filter en een evenzo goede klank bereiken als met een MKT of MKP.

[Sassiness]

Het is een leuk idee, maar volgens mij kun je net zo goed een gewone bipolair gebruiken. Wat veel interessanter is, meet de condensator goed door zodat je het frequentie-afhankelijke gedrag kent. DAT is namelijk bepalend voor de klank van de elco, niet de vervorming. Als het frequentie-afhankelijk gedrag bekend is, kun je daarmee rekening houden in je filter en een evenzo goede klank bereiken als met een MKT of MKP.

Daar heb je een punt, maar het voordeel van deze benadering is natuurlijk wel dat je niet meer vastzit aan de inmiddels wel erg bejaard ogende bipolaire condensatoren van de diverse fabrikanten. Anno 2011 zijn er elektrolytische condensatoren te krijgen die factoren beter presteren, ook wat frequentie-afhankelijk gedrag betreft. Overigens zorgt een niet lineaire transfert (= frequentie-afhankelijk gedrag) automatisch voor vervorming.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Volleerd verhuisdozenuitpakker

[richard]

Slaan de condensatoren niet door als je ze antiparallel schakeld? Het maximale reverse voltage is toch vrij laag bij zo'n BC 136.

Twee condensatoren in serie zou je ook kunnen biasen met een hoogohmige weerstand en batterij in serie naar de massa.
http://www.audiokarma.org/forums/showth ... p?t=319570

[k.p.]

Als het een probleem wat Richard aangeeft daadwerkelijk een probleem is, is het dan niet mogelijk om er een diode tussen te plaatsen? Ik ben niet thuis in wat er praktisch mogelijk is met diodes. Ik weet alleen dat ze maar 1 kant op stroom doorlaten.

[richard]

Diodes hebben ook in de doorlaatrichting een drempelspanning voor ze gaan geleiden, dat geeft vervorming van het signaal rond de nuldoorgang.

[Sassiness]

Slaan de condensatoren niet door als je ze antiparallel schakeld? Het maximale reverse voltage is toch vrij laag bij zo'n BC 136.

Twee condensatoren in serie zou je ook kunnen biasen met een hoogohmige weerstand en batterij in serie naar de massa.
http://www.audiokarma.org/forums/showth ... p?t=319570

Nee, we hebben het over luidspreker wisselfilters, da's allemaal AC en geen DC, dus over gelijkspanning maak ik mij geen zorgen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Volleerd verhuisdozenuitpakker

[richard]

Ik heb het niet over gelijkspanning.
Bij AC heb je toch een aantal malen per seconde een reverse voltage? Hoe vaak is afhankelijk van de frequentie.

[Sassiness]

Ik heb het niet over gelijkspanning.
Bij AC heb je toch een aantal malen per seconde een reverse voltage? Hoe vaak is afhankelijk van de frequentie.

Oh zo, de praktijk zal moeten uitwijzen of dat een probleem is. Bij eindversterkers met een anti-parallel elco in de tegenkoppellus heeft dit geen nadelige gevolgen, alleen is daar het AC signaalnivo natuurlijk kleiner.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Volleerd verhuisdozenuitpakker

[markbakk]

Ik vermoed ook dat het antiparallel schakelen bij de redelijk hoge spanningen in luidsprekers je gaat opbreken. Maar waarom kies je dan niet (toch) voor de klassieke bipolaire opbouw door twee (moderne en goede) elco's in serie te zetten?

Overigens vind ik dat we, als we over 'van die oude' elektrolieten praten en we een beetje in de sfeer willen blijven, het over elko's moeten hebben.

[Koen K]

Kollektief kommuniceren over kondensatoren dus.

[audiomanics]

Dat antiparallel schakelen van C's noemden ze bij Blackgate ook wel Super-E-Cap configuratie.. Ze hebben er ook een blaartrekkend verhaal bij...

Kees

[ray5150]

Dat zou dus dit verhaal moeten zijn:
http://www.acoustic-dimension.com/black ... chEcap.htm

[audiomanics]

Yep!

[threshold]

Volgens mij kun je best een Q4 MKP van 68uF over 4x100uF electrolyten zetten, die Q4 kost maar 14 Euro. Dat doen onze oosterburen ook. Zelf heb ik alles MKP, maar ik heb dan ook een hele goede midwoofer eraan hangen. Kwaliteitsverschil met/zonder C (550 uF) in het midden (tot 1200 Hz) is me niet opgevallen, terwijl dit wel zo was tussen verschillende typen spoelen in serie. Het hele condensator gedoe wordt m.i. zwaar overschat, in ieder geval voor middentoners en in vergelijking met het effect van de spoel.
Is trouwens de kast niet wat te klein?
Het grappige is, dat het laag strakker wordt terwijl je van 4de naar 5de orde gaat.
Veel succes! Erg leuk dat je 5de orde BR uitprobeert, en zonder Scan Speak

[richard]

Dat zou dus dit verhaal moeten zijn:
http://www.acoustic-dimension.com/black ... chEcap.htm

Maar die dingen hebben een hoge reverse voltage. Volgens tabel 4 de helft van de nominale spanning tot geheel niet gepolariseerd voor de AC, N, NX en NH typen.