Anfängerfrage Verstärkerleistung

[Lonzo]

Je leichter eine Masse wird desto leichter und schneller lässt sie sich mit abnehmendem Energiebedarf bewegen! Das ist Naturgesetz. Denke nur an die surrenden Mücken im Sommer! Aber wahrscheinlich wird demnächst noch behauptet, dass eine Mücke so viel fressen muss wie ein Adler. Nur um diesen surrenenden Ton zu erzeugen.

Lonzo

[Frank S]

Die sdchwingende Masse braucht keine Energie. Energie wird nur aufgebraucht von Dämpfung, also effektiver Schallabstrahlung und Eigendämpfung des Chassis.

[olli_werner]

jetzt will ich den gleichen mitteltöner aber von 250 bis 4000 herz laufen lassen brauch ich dann einen größeren verstärker für den lautsprecher um über den nun erweiterten frequenzbereich den gleichen Schallpegel von XYZdB zu erreichen?

Wird der übertragene Bereich größer steigt auch die Belastung des Chassis. Die Gesamtleistung hängt von der Bandbreite ab oder umgekeht gesagt er teilt sich auf die Wege auf. Zumindest wenn kein fehlkonstruierte Überlappung vorliegt. Es gilt der Energieerhaltungssatz und den kippt hier keiner um.

naja, aber der große motor blubbert immer bei 500 U/min vor sich hin, wärend der kleine über 10.000 U/min drehen muss

Es bleibt die Frage was nun überwiegt. Läßt sich energetisch schwer beurteilen. Bernhard hatte argumentiert die Leistung müsste quadratisch ansteigen. Warum fällt dann die Impedanz nicht auf min Re ab?


Meine Kritik an der mangelnden Aussagefähigkeit der Impedanz bleibt bestehen. Es bleibt ein Schwingungssystem erzwungen oder bedämpft, das liegt ohnehin nicht weit auseinander. Ein wirklicher Unterschied wäre die freie Schwingung aber davon ist der Lautsprecher weit entfernt. Er liegt ja selbst bei Reso gerade mal knapp über dem aperiodischen Grenzfall. Wie wenig die Impedanz aussagt zeigt ja auch schon der Anstieg zu hohen Frequenzen. Wenn ich mit der Impedanz argumentieren könnte, könnte man am Anstieg die kleinere Leistungsaufnahme sehen. Der Anstieg zeigt aber ja bekanntlich nur die Spuleninduktivität. Auswirkung auf die Wirkleistung gleich null (cos phi). Aussagekaft des Anstiegs auf die Leistung gleich null.

In meinen Augen bleibt als Ergebnis, das alleine schon die Unterschiede in der Kennempfindlichkeit diese Aussage mit der gleichen Leistung nicht rechtfertigen und die dreifache Leistung weil drei Zweige....

Am Ende hilft nur Messen und zwar die Wirkleistung weder Strom noch Spannung sagen alleine etwas aus. Wirkleistungsmessgerät mit hoher Bandbreite, wer hat das schon.
Grüße Olli

[Lonzo]

Resümee: All das hier Geschriebene lässt folgenden Versuch zu. Ich schalte den Tiefton und den Mittelton bei meiner Aktivbox, während der Abspielzeit einer CD mit unterschiedlichen Musikrichtungen, ab. Dabei messe ich den in der Zeit tatsächlich verbrauchten Strom (Kw/h) das geht mit 4 Stellen hinter dem Komma!
Das Gleiche mache ich dann mit abgestelltem Mittelton und Hochton. Mal sehen, welcher der beiden Probanden mehr Energie verbraucht hat.
Dieses Experiment wird dann wohl kaum noch zu kippen sein! Haben wir dann doch einen Wert ermittelt, der über einen Zeitraum von jeweils ca. 70 min. den Strombedarf von Hochton und Tiefton, im Musikbetrieb, belegt.

Lonzo

[BN]

Original geschrieben von Diablo
also sind wir mittlerweile wirklich dabei angekommen, dass eine hochtonkalotte genauso viel leistung frisst, wie ein dicker basslautsprecher (vorrausgesetzt, beide haben den selben wirkungsgrad)

Ja, aber nur die Spitzen-Leistung ist bei Hochtöner und Tieftöner gleich und auch nur dann, wenn die Wirkungsgrade gleich sind. Hinsichtlich der Durchschnitts-Leistung, also diejeige Leistung die der Lautsprecher über einen gewissen Zeitraum gemittelt aufnimmt, hat der Tieftöner natürlich die größere Leistungsaufnahme. Wenn Du aber in einen Laden gehst, um einen Verstärker für eine Aktivbox auszusuchen, dann muß dieser genügend Watt haben, um die Anforderungen hinsichtlich der Spitzen-Leistung zu erfüllen.

was ich aber immer noch nicht verstehe ist, wie die leistung mit der bandbreite zusammenhängt:

Was die Spitzenleistung angeht gibt es da auch keinen Zusammenhang. Die Spitzenleistung hängt primär davon ab, wie laut Du hören willst, also welchen maximalen Schalldruck Deine Anlage erzeugen soll und wie groß der Wirkungsgrad Deiner Chassis ist.

Die Bandbreite würde dann interessieren, wenn es um die Durchschnittsleistung geht. Aber wie schon erwähnt ist für die Auswahl einer Endstufe für eine Aktivbox die Durchschnittsleistung unwichtig. (Daß mir aber jetzt keiner mit der Statistik von Rauschsignalen kommt. Das ist wieder ein anderer Fall. Das oben gesagte ist für Musiksignale gedacht, die von einer digitalen Quelle kommen.)

angenommen, ein mitteltöner spielt von 500 bis 2000 herz,
hängt dazu an einem 100 watt verstärker, um einen gewissen schallpegel von XYZdB zu erreichen

jetzt will ich den gleichen mitteltöner aber von 250 bis 4000 herz laufen lassen
brauch ich dann einen größeren verstärker für den lautsprecher um über den nun erweiterten frequenzbereich den gleichen Schallpegel von XYZdB zu erreichen?

Nein.

Ich hoffe jetzt, alle Klarheiten beseitigt zu haben.

Grüße
Bernhard

[BN]

Original geschrieben von olli_werner
Bernhard hatte argumentiert die Leistung müsste quadratisch ansteigen.

Nein, das habe ich nie behauptet. Meine Aussage war, daß die Membranbeschleunigung bei konstanter Auslenkung mit dem Quadrat der Frequenz zunimmt.

[BN]

Original geschrieben von Lonzo
Resümee: All das hier Geschriebene lässt folgenden Versuch zu. Ich schalte den Tiefton und den Mittelton bei meiner Aktivbox, während der Abspielzeit einer CD mit unterschiedlichen Musikrichtungen, ab.

Das bringt gar nichts, Du mißt dabei die Durchschnittsleistung. Aber in diesem Thread geht es um die Spitzenleistung, die ein Hochtöner aufnimmt, nicht um die Durchschnittsleistung. Das wurde zwar nicht in jedem Beitrag explizit erwähnt aber es stand schon ungefähr 10 mal in diesem Thread, in Beiträgen verschiedener Autoren.

Um das nochmal ganz klar zu machen: mit Spitzenleistung ist diejenige Leistung gemeint, die der Hochtöner für einzelne Schwingungen des Musiksignals verbrät. Es sind oft nur Bruchteile von Millisekunden, bei denen diese Leistung auftritt.

Die Durchschnittsleistung bezieht sich auf einen größeren Zeitraum von einigen Minuten, in dem über die Leistung gemittelt wird.

[Susie Q]

Die sdchwingende Masse braucht keine Energie. Energie wird nur aufgebraucht von Dämpfung, also effektiver Schallabstrahlung und Eigendämpfung des Chassis.

- Aber bis sie denn mal schwingt, braucht sie schon Energie, oder ?

OK. Wenn eine 100g schwere Bassmembran denn auf der gleichen (Eigen-)Frequenz weiterschwingt ...

- Was passiert in praxi bei einer kontinuierlichen Massenbeschleunigung bei einem Frequenz- und Amplitudenwechsel ?

- Wie schaut’s aus ... mit dem energetischen Produkt Amplitude mal Masse mal Frequenz:
Bass = 1*10^-2m * 1*10^-1kg * 100Hz,
Hochtöner = 1*10^-4m * 1*10^-4kg * 1*10^4Hz,
Quotient = 1000 : 1 ... ?

(?!)

[Frank S]

Die Ursprungsfrage ist nicht von LS-Seite her zu erklären, sondern nur durch die Analyse der Musik. Dies geht per Digitalfilter am PC oder eben per Spitzenwertdetektor direkt am Chassis.

Daß die Beschleunigung bei konstantem Hub mit der Frequenz steigt (quadratisch)., ist un bestritten. Auch der dazu benötiste Strom steigt quadratisch. Jedoch ist die Annahme falsch, daß ein konstanter Hub benötigt wird.

[BN]

Original geschrieben von Frank_S
Jedoch ist die Annahme falsch, daß ein konstanter Hub benötigt wird.

Ganz richtig, aber das habe ich auch nie behauptet.

Grüße
Bernhard

[CheGuevara]

Original geschrieben von BN
Ja, aber nur die Spitzen-Leistung ist bei Hochtöner und Tieftöner gleich und auch nur dann, wenn die Wirkungsgrade gleich sind. Hinsichtlich der Durchschnitts-Leistung, also diejeige Leistung die der Lautsprecher über einen gewissen Zeitraum gemittelt aufnimmt, hat der Tieftöner natürlich die größere Leistungsaufnahme. Wenn Du aber in einen Laden gehst, um einen Verstärker für eine Aktivbox auszusuchen, dann muß dieser genügend Watt haben, um die Anforderungen hinsichtlich der Spitzen-Leistung zu erfüllen.

Genau!
Spitzenleistung ist das produkt aus U x I. das der Verstärker (jedes einzelnen zweiges) in der lage sein muss kurzzeitig liefern zu können.
durchschnittsleistung entspricht der verlustwärme, die der verstärker abzuführen hat. da transistoren und kühlkörper thermisch träge reagieren, können diese beim hochton für eine geringere thermische Leistung ausgelegt werden.

Che

[SvenT]

dann is aber eigentlich eine aktivbox mit mehreren verstärkern für mehrere kanäle materialverschwendung

wenn ich die endstufe für den hochton auf spitzenleistung auslegen muss, und die endstufe aber meistens nur in teillast läuft

bei einer normalen passiv-box muss der verstärker dann also die gleiche spitzenleistung bringen, wie in der aktiv-box, nur wird diese spitzenleistung öfter erreicht und der verstärker wird wärmer (bzw. das netzteil muss größer ausgelegt werden um den strom auch bei dauerlast zu decken)

[olli_werner]

verbraucht dann die aktive konstruktion mit den 3 amps auch die 3-fache leistung

Das ist die Aussage die ich bezweifelt habe und dabei bleibe ich.

@BN
"Bernhard hatte argumentiert die Leistung müsste quadratisch ansteigen."
Nein, das habe ich nie behauptet.

Stimmt das hatte ich falsch in Erinnerung.Entschuldige bitte.

@all

Leistung für kurze Augenblicke nur welche.
Sinus,Musik,Impulsspitzenleistung.
Gelten also für Baßendstufen und Hochtonendstufen jetzt unterschiedlichen Meßverfahren ???

Also für HT doch PMPO. Ich schmeiß die RB990 weg und kauf mir eine Autoendstufe min 500W PMPO. Zumindest für die Hochtöner.
Bleibt allenfalls die Frage ob eine 970 nicht genausoviel PMPO am Hochton bringt wie die 990 im Baß.
Hier wird mitterweile mit Leistung umgegangen wie in der Marketingabteilung bei Soundcraft.
Grüße Olli

[BN]

Hallo,

langsam kommen wir eventuell doch noch zu einem Konsens.

@Diablo

dann is aber eigentlich eine aktivbox mit mehreren verstärkern für mehrere kanäle materialverschwendung

In gewisser Weise schon. Nicht ganz umsonst sind die meisten Boxen Passivkonstruktion. Der Erbauer einer Aktivbox wird aber immer sagen, daß die Vorteile einer Aktivbox den Mehraufwand rechtfertigt Wo genau die Vorteile einer Aktivbox liegen, ist wieder ein eigenes Thema.

@olli_werner

Das ist die Aussage die ich bezweifelt habe und dabei bleibe ich.

Dabei kannst Du auch bleiben.

Gelten also für Baßendstufen und Hochtonendstufen jetzt unterschiedlichen Meßverfahren ???

Die Anforderungen an eine Baß- und Hochtonendstufe sind tatsächlich unterschiedlich: Baßendstufe: hohe Spitzenleistung + hohe Dauerleistung; Hochtonendstufe: hohe Spitzenleistung geringe Dauerleistung. Da es aber auf dem Markt keine expliziten Hochtonendstufen zu kaufen gibt, gibt es dafür auch keine besonderen Meßverfahren. Diejenigen, die ihre Endstufen fertig kaufen, müssen notgedrungen für den Hochtonkanal eine vollwertige Endstufe einsetzen.

Diejenigen, die ihre Verstärker für die Aktivbox selbst bauen oder aus Verstärker-Modulen zusammensetzen, kaufen für eine Aktivbox ein Netzteil und ein (großzügig dimensioniertes) Kühlblech wie für eine Monoendstufe und für jeden Kanal ein eigenes Verstärker-Modul. Die Verstärker-Module werden alle auf das gleiche Kühlblech geschraubt. Damit ist den Anforderungen nach genügender Spitzenleistung in jedem einzelnen Kanal und einer ausreichenden Gesamtleistung für alle Kanäle Genüge getan. Voraussetzung ist wieder, daß alle Lautsprecher einen ähnlichen Wirkungsgrad haben.

Also für HT doch PMPO. Ich schmeiß die RB990 weg und kauf mir eine Autoendstufe min 500W PMPO. Zumindest für die Hochtöner.

PMPO kannst Du als Leistungsangabe immer und jederzeit vergessen. Es gibt keinen sinnvollen Betriebszustand für einen Verstärker, wo PMPO-Watt-Angaben erreicht werden. Davon abgesehen wären manche Autoendstufen tatsächlich gut für Hochtönerbetrieb geeignet: hohe Spitzenleistung, geringe Dauerleistung.

Grüße
Bernhard

[Lonzo]

Bei einer Aktivbox darf die Endstufe sogar noch schwächer ausfallen, als bei ihrem passiven Kollegen! Da Hochtöner generell einen höheren Wirkungsgrad aufweisen, als die restliche Bestückung einer Box. Womit wir bei der Betriebsleistung wären. Muss ich bei einer passiven Box den Hochtöner von 90 dB auf z.B. 84 dB absenken, würde sich die Betriebsleistung der Box von 1 Watt auf 4 Watt für 90 dB erhöhen. Da ja die Differenz von 3 Watt in den Widerständen verbraten wird!
Warum erreicht denn der Hochtöner mit nur 1 Watt schon 90 dB? Und warum benötigt der Tieftöner aus dem obigen Beispiel die vierfache Verstärkerleistung? ... .
Demzufolge muss in einem Aktivsystem, die Bassendstufe mehr Leistung stämmen und nicht wie hier behauptet die Endstufe für den Hochtöner!

Lonzo