Lichtorgel

Aussteuerungsautomatik / Automatische Verstärkungsregelung AVR

Eine Aussteuerungsautomatik (Automatische VerstärkungsRegelung AVR, auch Automatic Gain Control AGC) ist zwar entbehrlich und auch nicht bei jeder Art von Musik optimal, bei allen meinen Lichtorgeln hat sich eine AVR aber stets als sehr komfortabel erwiesen, wenn man nicht ständig an irgendwelchen Potis herumschwengeln will. Selbst große Lautstärke-Unterschiede zwischen den Musikstücken werden hervorragend ausgeglichen und wenn die einzelnen Empfindlichkeitseinsteller korrekt eingestellt sind, dann kann man das Gerät praktisch sich selbst überlassen.

Eine Aussteuerungsautomatik lässt sich sehr einfach z. B. mit dem integrierten Schaltkreis (IC) SSM2166 aufbauen, wobei die grundsätzliche Beschaltung des ICs den Applikationshinweisen der im Internet verfügbaren Datenblätter zu entnehmen ist.

Nebenstehende Schaltung wurde auf einen möglichst großen Dynamikbereich dimensioniert. Dieser beträgt nahezu 40dB (Faktor 100) und das bedeutet, dass Signale zwischen 10mV_eff und 1V_eff (Sinus) bzw. 28mV_SS und 2,8V_SS auf eine nahezu konstante Ausgangsspannung geregelt werden.

Die Höhe der Ausgangsspannung wird durch den Widerstand R14-1 bestimmt. Es ist sinnvoll, die Ausgangsspannung auf den Wert der Eingangsspannung bei Vollaussteuerung einzustellen, weil in diesem Fall sowohl bei eingeschalteter als auch bei ausgeschalteter AVR praktisch der selbe optische Eindruck entsteht.

Diese Einstellung sollte allerdings nicht mit einem sinusförmigen Signal 280mV_SS erfolgen, sondern mit einem Musiksignal von max. ca. 280mV_SS (Vollaussteuerung). Ein Musiksignal hat vergleichsweise mehr Spannungsspitzen bei einem kleineren Mittelwert. Da auf den Mittelwert geregelt wird, ist die Ausgangsspannung bei einem Musiksignal deutlich größer, als bei einem sinusförmigen Eingangssignal von 280mV_SS.
Eine passende Verstärkung ergibt sich mit einem Wert von 1kΩ. Wenn es einstellbar sein soll, dann kann R14‑1 durch ein 2kΩ-Trimmpotentiometer ersetzt werden.

Aussteuerungsautomatik

Da der SSM2166 nicht symmetrisch, sondern nur mit einer positiven Spannung versorgt wird, müssen Eingang und Ausgang kapazitiv abgetrennt werden (C7-1, C10-1).
Der Widerstand R12-1 und die Dioden D3-1, D4-1 dienen als Schutz vor zu hoher Eingangsspannung.

SSM2166 auf IC-Sockel

Leider konnte der SSM2166 nur als SMD-Bauteil beschafft werden und der Umgang mit solchen Bauteilen erfordert eine feine Lötkolbenspitze sowie etwas handwerkliches Geschick.

Wenn man keine Leiterplatte für SMD-Bauteile herstellen will, dann sollte man die Anschlusspinne zunächst mit dünnen Drähten versehen.

Wenn man das IC danach nicht direkt in eine Leiterplatte einsetzen will, dann kann man es auch auf einen Sockel löten und diesen wiederum in einen Sockel auf der Leiterplatte stecken. Das ist zwar alles nicht ideal, aber zumindest ist der Baustein im Falle eines Defektes dann einfacher auszutauschen.

Der Betrieb mit Aussteuerungsautomatik hat aber auch Nachteile:
Bei Musik mit überbetonten Frequenzbereichen - und oft sind das heutzutage übertrieben starke Bässe - wird hauptsächlich auf diese Bereiche geregelt und die restlichen Frequenzen werden entsprechend vernachlässigt. Eine Aussteuerungsautomatik wirkt also gewissermaßen als Filter für überbetonte Frequenzen.
Wenn man zudem die Dynamik in der Musik nicht gänzlich plattbügeln will, dann sollte die Mittelungszeit bzw. der Mittelungskondensator nicht allzu klein sein. Der mit maximal 47µF angegebene Wert für C9-1 hat sich hierbei als geeignet erwiesen.

Der beste optische Eindruck ergibt sich immer noch ohne AVR bei korrekt eingestellten Empfindlichkeitseinstellern und deshalb ist die Aussteuerungsautomatik wahlweise ein- oder ausschaltbar.

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