Protezioner per tweeter casse ATTIVE Behringer

[MusicIsLife]

Ciao a tutti.

L'anno scorso i ragazzi dell'Oratorio che frequento hanno rotto entrambi i tweeter delle casse BEHRINGER B115MP3. Il tweeter originale ha codice 34T120H8 e part number H76-00000-42091.

Ho ordinato i due tweeter equivalenti sul sito "AudioVideoParts" acquistando il codice PAU-PADE34D. Dopo averli montati li ho testati e tutto OK; la risposta in frequenza all'ascolto è del tutto simile a quella che si otteneva con i tweeter originali.

 

Il problema si è ripresentato la settimana scorsa: uno dei due tweeter è stato nuovamente rotto.

Credo che il problema principale che causa la rottura di tali tweeter sia l'effetto Larsen dovuto ai microfoni che fanno fischiare continuamente (lasciate perdere i commenti, che mi sprecherei a mettergli il tweeter rotto da qualche parte). Ora io riordinerò il tweeter cambiandolo, ma il problema è che vorrei adottare un circuito, il più semplice possibile, (autocostruito) per fare in modo di limitare quei picchi dovuti all'effetto Larsen che causano la rottura del tweeter.

 

Il sistema è composto dalla seguente apparecchiatura: microfoni radio, con ricevitore, 2 ingressi RCA per musica che vanno in un mixer "passivo" Behringer. Le due uscite bilanciate del mixer vanno nell'ingresso bilanciato di ognuna delle due casse. Il mixer è dotato di clipping sui singoli canali ed anche le casse hanno il clipping.

 

Avete qualcosa in mente per aiutarmi?

[Domenico Maschio]

E' molto strano che si bruciano i tweeter . Si sono bruciati entrambi i canali ?

 In genere si bruciano se i filtri non funzionano bene ,cioè se entra della bassa frequenza ai tweeter, è quella che porta più corrente e li fanno bruciare . Un semplice effetto larsen non dovrebbe bruciare un tweeter , a meno che la potenza dell'ampli è molto alta rispetto alla sensibilità dei tweeter ,

ciao

[del_user_222633]

Concordo con Domenico. Trattandosi inoltre di casse attive è difficile che l'amplificatore integrato bruci i suoi stessi driver, perchè il tutto dovrebbe essere dimensionato correttamente. A questo punto, più che pensare a ulteriori protezioni da aggiungere, io controllerei che lo stadio finale non emetta picchi di correnti continue. Verificherei anche il filtro crossover che nel caso più semplice è un elettrolitico posto in serie al tweeter. Controllerei che non sia in corto o in perdita ed eventualmente lo sostituirei.

[gabri-z]

Sarei quasi dello stesso parere , ma non posso , non ci arrivo a capire 'sta frase :

 

Quote

 io controllerei che lo stadio finale non emetta picchi di correnti continue. 

 

 

In più credo che l'amplificatore , per motivi da scoprire , si trovi al limite della stabilità .

 Hai lo schema ?

[MusicIsLife]

Ri-ciao

Allora, la prima volta ENTRAMBI i tweeter si sono rotti e li ho sostituiti. Rotti nel senso che proprio meccanicamente si era rotta la membrana metallica che lega la parte centrale a quella che effettua il movimento dove è avvolta la bobina. Oltre alla rottura in pezzi di tale parte, la bobina era totalmente interrotta, sintomo che era arrivata una botta di corrente per qualche motivo che ha fracassato anche la membrana metallica oltre che rompere la bobina.

 

Ora ho la cassa a casa e devo ordinate il tweeter nuovo per sostituirlo.

[del_user_222633]

Controlla con un oscilloscopio che l'amplificatore non vada in clipping ossia che non ci sia corrente continua nel segnale audio, anche se in questo caso anche il woofer si sarebbe dovuto bruciare, ma è anche possibile che sia un sistema biamplificato (comune in queste realizzazioni) e che magari sia solo il finale dei tweeter ad andare in clipping. Verifica inoltre il crossover del tweeter: se è in corto anche la gamma medio-bassa dello spettro audio arriva al tweeter distruggendolo. Da come descrivi il danno comincierei da questa seconda ipotesi.

[MusicIsLife]

Mi sembra estremamente strano che in due casse distinte si rompano i tweeter per un motivo dovuto al crossover in corto circuito. Se così fosse dovrei essere doppiamente sfigato visto che entrambe le casse hanno avuto lo stesso problema. Infondo è anche vero che Murphy vede e provvede

 

Voi dunque escludereste sicuramente un problema di effetto Larsen dovuto al microfono che fischia nelle casse? C'è un LED che indica il clipping  sulla cassa, ma credo che sia un clip sull'ingresso e non sullo stadio finale.

[Vicus]

Secondo me non c'è nessun problema se non nel progetto e nella qualità dei trasduttori (originali o equivalenti sia chiaro). Far fischiare il driver può tranquillamente portare alla rottura del driver.

La cassa ha due amplificatori e il crossover è sul segnale non sulla potenza. 

[fisica]

io prima di inventare troppa acqua calda proverei a contattare il fabbricante. Un tweeter vada, due mi incazzerei, al terzo gli pianto un casino. Quindi, prova a cercare sui forum degli impiantisti discoteca e cose del genere se ci sono commenti sul tuo modello.

Poi senti la fabbrica o il suo distributore in italia.

Inutile fare supposizioni per poi scoprire che c'e' un problema di fondo da qualche parte. Per esempio le casse alti e bassi (che mi pare siano autoamplificate) hanno dentro i filtri o il filtraggio è a livello mixer? In altre parole, se per caso inverto i due canali, non è che mando i bassi sui tweeter? questo spiegherebbe la frantumazione, perchè di solito si fondono per sovratemperatura, ma non si distruggono!

[MusicIsLife]

Ma come sarebbe possibile mandare i bassi sul tweeter e viceversa? Dall'amplificatore interno alla cassa escono 4 fili, di cui una coppia vanno al woofer e un'altra coppia al tweeter. Per mettere i bassi sul tweeter e viceversa si dovrebbero fisicamente scambiare i fili (cosa impossibile visto che  le casse sono sigillate).

Sulla cassa c'è la regolazione di bassi e acuti, oltre al gain del singolo canale ma, ovviamente, è fatto in fase di pre-amplificazione tale regolazione.

 

[tesla88]

La cassa è bi-amplificata , ovvero avrà un amplificatore di una certa potenza per il woofer e un amplificatore di una certa potenza per il tweeter, a monte dei 2 amplificatori ci sarà un cross-over attivo. Quindi non esiste la possibilità che le frequenze basse vadano al tweeter e viceversa .

 

Quote

Controlla con un oscilloscopio che l'amplificatore non vada in clipping ossia che non ci sia corrente continua nel segnale audio,

Clipping <> DC Offset

Il clipping avviene quando uno stadio inizia a saturare / tosare le semionde, ben diverso dalla presenza di DC in uscita.

 

Per un driver (woofer / mid / tweeter che sia) sono entrambi fattori che portano alla distruzione, in genere per surriscaldamento della bobina mobile.

 

L'effetto Larsen / Feedback porta quasi sicuramente almeno uno stadio in Clip e siccome in genere è più facile che inneschi a frequenze elevate (> 3Khz) il condannato a morte è il tweeter...se pensate che un feedback non brucia i tweeter, non avete mai lavorato come fonici

 

Inutile affidarsi a filtri ecc in questi casi , in primis è bene avere un limiter / compressore in modo da stabilire che il segnale non può eccedere, inoltre se il sistema non è affidato a nessun tecnico (se ci fosse un tecnico , nel momento che parte il feedback dovrebbe essere in grado di smorzarlo prima che causi danni) sarebbe opportuno installare un anti-larsen / anti-feedback / feedback destroyer , vattelappesca .

 

Escluderei problemi di cross-over , sarebbe bene controllare però che  oltre al filtro attivo vi sia almeno un filtro passivo per il tweeter (ovvero un condensatore da qualche uF in serie al tweeter) , in genere c'è sempre anche solo per evitare che il "bump" danneggi il tweeter.

 

 

 

 

 

[del_user_222633]

Quote

Clipping <> DC Offset

Il clipping avviene quando uno stadio inizia a saturare / tosare le semionde, ben diverso dalla presenza di DC in uscita.

 

Molto simile invece. Essenzialmente si tratta proprio di un segnale dc.

 

Quote

La cassa è bi-amplificata , ovvero avrà un amplificatore di una certa potenza per il woofer e un amplificatore di una certa potenza per il tweeter,

 

Assolutamente falso. Gli amplificatori sono identici. Mai visto un sistema bi-amp con ampli di diversa potenza.

 

 

 

[tesla88]

Premesso, non ho voglia di stare a discutere, io ho le mie conoscenze , tu hai le tue... 

 

 

Per me quello sopra è un clipping... mentre un segnale DC all'oscilloscopio sarebbe ? una linea continua ! 

 

Quote

Assolutamente falso. Gli amplificatori sono identici. Mai visto un sistema bi-amp con ampli di diversa potenza.

 

Potrei dire che l'80% dei monitor / casse attive ha 2 finali completamente diversi, quello delle alte frequenze è sempre una frazione rispetto alle base, e in molti casi è un banale LM3886 o simili mentre quello delle basse è in genere a componenti discreti.

 

Es. http://elektrotanya.com/behringer_b215d_eurolive_sch.pdf/download.html

Schema della Behringer B215 ... i 2 stadi di amplificazione sono identici ? Come no... il Woofer è pilotato da uno stadio discreto alimentato a ben 80V duali , il tweeter da un TDA7293 alimentato da 40V duali...

 

Ma magari mi sbaglio io eh...

 

 

 

[Livio Orsini]

Quote

Per me quello sopra è un clipping...

 

Concordo. Da quando mi occupo professionalmente di elettronica, e sono più di 50 anni, con il termine "clipping" si è sempre inteso il fenomento di saturazione o "tosatura" dei picchi.

Che poi un offset di continua possa provocare un fenomeno di clipping asimmetrico è anche vero, ma questa è un'altra storia.

[gabri-z]

Non ci sono dubbi sulla definizione del" Clipping " , credo solo che qualcuno la interpreti male , come "" picchi di corrente continua "" ...

[del_user_222633]

Quote

Per me quello sopra è un clipping... mentre un segnale DC all'oscilloscopio sarebbe ? una linea continua ! 

Intendevo dire che per quel breve periodo il segnale è difatto dc ed è proprio quello che danneggia i driver. Lo so che un segnale dc è un'altra cosa (ma praticamente tutti i finali sono protetti da questa eventualità). Era solo per semplificare.

 

Quote

Potrei dire che l'80% dei monitor / casse attive ha 2 finali completamente diversi, quello delle alte frequenze è sempre una frazione rispetto alle base, e in molti casi è un banale LM3886 o simili mentre quello delle basse è in genere a componenti discreti.

Beh, hanno rovinato lo spirito del bi-amping, ovvero spendere il doppio per ascoltare allo stesso modo

Evidentemente non ti sbagli, lo schema parla chiaro ma il vero biamping si fa con finali identici sia per le alte frequenze che per le basse fraquenze. Certo lo spreco è assicurato, ma almeno la tradizione audiofila viene rispettata. Interessante comunque notare come in queste realizzazioni (che certamente di hifi non hanno nulla) abbiano trovato il modo di compensare la non linearità dell'udito con finali di diversa potenza (i suoni medio alti vengono percepiti come forti anche a bassa potenza) ma la dinamica in questo modo dovrebbe fare perlomeno schifo ed è comunque limitata dalla scelta del produttore delle casse anzichè da quella dell'artista. Dovrò ascoltare queste casse per verificare. Anzi forse è meglio di no.

[Vicus]

Viene usato un finale di diversa potenza perché il driver + tromba ha una sensibilità nettamente maggiore rispetto al woofer.

[del_user_222633]

Eh no, troppo facile! Usano due finali diversi per risparmiare, che è ben diverso. In questo modo possono scrivere "biamp" sulla scatola (che tanto va di moda) tagliando di moltissimo i costi. Certo il discorso della sensibilità del tweeter a tromba è corretto ma la dinamica dove la mettiamo? È già difficilissimo ottenere una buona dinamica nei sistemi normali (o con biamplificazione identica) figuriamoci con due finali di diversa potenza. Così è tutto  affidato al crossover attivo e alla taratura del produttore (e quindi ai suoi gusti personali).

[MusicIsLife]

Vorrei aggiornarvi sulla situazione. Ho smontato il tweeter ed ho misurato la sua impedenza con il multimetro ed ho ottenuto un bel circuito aperto come valore. Devo dire che questa volta la membrana di alluminio non si è rotta ma è perfettamente integra all'apparenza. Ho collegato un tweeter che avevo a casa all'uscita dell'amplificatore per le alte frequenze ed in effetti tutto funziona, indi per cui confermo che è proprio il tweeter andato (per l'ennesima volta.

Ho aperto l'amplificatore per verificare il circuito.

I finali sono due TDA7293 prodotti dalla ST (amplificatore in classe D). C'è tutta la parte del SMPS con i condensatori elettrolitici, il trasformatore con nucleo in ferrite dissipato ecc ecc. Per quanto riguarda la parte di potenza audio vedo sull'uscita delle basse frequenze almeno 2 induttori da 22uH l'uno, cilindrici, e 2 condensatori elettrolitici da 1000uF-50V oltre ad una spira con filo smaltato da diametro circa 1mm avvolta su un nucleo verde smeraldo dal diametro di circa 8mm. Nella parte che riguarda le alte frequenze ci sono dei condensatori più piccoli (sempre elettroliciti) ed il filo blu-nero che alimenta il tweeter passa in un toroide in ferrite facendo 2 giri prima di uscite dall'involucro metallico entro cui è contenuto l'amplificatore.

 

Ho misurato con il multimetro l'uscita dei tweeter mettendolo sulla scala della continuità e non ho alcun segnale in continua (misura fatta sia a vuoto che con il tweeter funzionante collegato.

 

Credo a questo punto che, come dice Tesla, l'unico modo sia mettere un limiter sul segnale di potenza che alimenta i tweeter in modo da clampare tale segnale in caso di sovratensioni dovute a vari problemi (ad es. l'effetto Larsen). Altri pareri?

[MusicIsLife]

Quote

Per quanto riguarda la parte di potenza audio vedo sull'uscita delle basse frequenze almeno 2 induttori da 22uH l'uno, cilindrici, e 2 condensatori elettrolitici da 1000uF-50V oltre ad una spira con filo smaltato da diametro circa 1mm avvolta su un nucleo verde smeraldo dal diametro di circa 8mm. Nella parte che riguarda le alte frequenze ci sono dei condensatori più piccoli (sempre elettrolitici) ed il filo blu-nero che alimenta il tweeter passa in un toroide in ferrite facendo 2 giri prima di uscite dall'involucro metallico entro cui è contenuto l'amplificatore.

 

In merito a quanto affermato ho guardato il datasheet del componente e credo che gli elettrolitici siano posti sulla tensione di alimentazione del TDA7293. I componenti citati sono comunque tutti posti nelle vicinanze dei due morsetti di uscita della sezione audio di bassi e acuti.

 

 

Riguardando meglio la sezione audio mi è venuto un ulteriore dubbio: non è che ci sono 2 TDA7293 collegati a ponte per alimentare lo stadio degli acuti? Perché fisicamente i due TDA7293 sono posti vicini; nell'angolo il basso a destra il primo TDA è messo a 3cm da uno spigolo dello chassis metallico che contiene l'amplificatore e l'altro TDA7293 è posto a 3cm dallo stesso spigolo sul lato corto dello chassis metallico. Tra i due TDA c'è il connettore che porta fuori i fili blu-nero che vanno al tweeter.

Sull'altro lato lungo dello chassis ci sono 4 componenti che non riesco a vedere in dettaglio poiché sono coperti da una lamella di alluminio con i quali sono avvitati in modo solidali allo chassis. Vicino a questi componenti ci sono anche due bei condensatori elettrolitici grossi.  Questo stadio è vicino alla parte con i 2 induttori da 22uH l'uno, ecc... A questo punto potrebbe essere che effettivamente quest'ultimo stadio riguardi la parte dei bassi.

[Vicus]

Mi sembra che sia stato detto tutto. Cambia diaframma, la cassa non ha altri problemi. Se vuoi che non si rompa falla lavorare ben al di sotto dei limiti e vedrai che non si romperà più. 

PS: è una cassa da prezzo e per questo va trattata. Proprio perché costa poco è fatta male e non la si può strapazzare più di tanto.

[MusicIsLife]

So di non avere grandi pretese per questa tipologia di casse ma volevo comunque capire se fosse possibile mettere un circuitino semplice per limitare i picchi che potrebbero danneggiare i tweeter.

Ma un TVS secondo voi sarebbe inutilizzabile (tipo SM8Sxx o similari)?

 

Ho già ordinato il tweeter e dovrebbe arrivare a breve.

[tesla88]

Dovresti fare qualche calcolo, oppure provando sul campo, ad inserire in serie al tweeter una lampada a incandescenza, è un trucchetto che ho visto su parecchie casse da palco anni 80 e anche su alcuni sistemi home (Bose in particolare). Addirittura è adottato sulle Yamaha Ns10 M per proteggere i tweeter nelle sale di registrazione.

 

L'idea è semplice, la lampada è in serie al tweeter e quindi attraversata dalla stessa corrente, se tale corrente rimane sotto un certo valore, il filamento rimane freddo e quindi ha una resistenza molto bassa, se la corrente aumenta considerabilmente, il filamento si riscalda e la sua resistenza aumenta. Essendo in serie al tweeter, il filamento forma sostanzialmente un partitore variabile, tanto più aumenta il segnale in uscita dall'amplificatore , tanto più il segnale verso il tweeter viene attenuato.
E' una sorta di compressore molto semplice e allo stesso tempo efficace.