Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tutorial für Lautsprecher und Verstärker


von Albert (Gast)


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Ich wollte mal fragen, ob es irgendwo eine Einführung in Lautsprecher 
und Verstärker gibt.

Ich möchte gerne zum Schluß in der Lage sein, einen passenden Verstärker 
auszusuchen um damit einen 8 Ohm Lautsprecher mit 4-5W max mit dem 
Ausgang aus einem DAC zu speisen.
Einen passenden DAC und einen (wahrscheinlich passenden) Lautsprecher 
(Chassis) habe ich, fehlt hoffentlich nur noch das Wissen für den Teil 
dazwischen :D

Kann mir irgendwer dabei weiterhelfen? Habe selber schon gesucht, aber 
nichts passendes gefunden.

von Achim M. (minifloat)


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Albert schrieb:
> 8 Ohm Lautsprecher mit 4-5W max

û = √(P*R) = √(5W*8Ω) = 6,32V

Ich werfe mal spontan zwei TDA2003 in den Raum, die liegen hier gerade 
in der Bastelkiste. Soll vermutlich Stereo sein??
mfg mf

von Albert (Gast)


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Vielen Dank für eine Antwort zu dieser späten Zeit ;-)

Wie gesagt bin ich vor allem auf der Suche nach einer Einführung, um 
alles selber zu verstehen. Den Zusammenhang oben verstehe ich schon, 
aber trotzdem bleiben bei mir noch viele Fragen.

Z.B. Ich habe einen 8 Ohm Lautsprecher. Will ich den mit 5W betreiben, 
so müssen irendwie die 6,325V und die zugehörigen 0,792A an den 
Lautsprecher. Und weiter? Ich habe die Datenblätter vieler Verstärker 
durch, kann diese aber anscheinend noch nicht richtig lesen (darum ein 
Tutorial) und habe deshalb noch keinen passenden gefunden. Der TDA2003 
z.B. passt doch gar nicht, oder? Der schafft bei 4 Ohm gerade mal 6W und 
bei 8 Ohm nehme ich mal 2,5-3W an.

Außerdem weiß ich gar nicht, wann ein Verstärker zum DAC passt. Da 
stehen werte wie:

Dynamic Range (DAC unmuted, A-weighted)
S/N Ratio (full scale signal)
Interchannel Isolation (Cross Talk), 600Ω + GBUF
Interchannel Isolation (Cross Talk), 30Ω + GBUF
Interchannel Gain Mismatch
Full Scale Output Voltage (Peak-to-peak)
Analog Output Load Resistance
Analog Output Load Capacitance

Aber jetzt herauszufinden, welcher Verstärker in Verbindung mit dem 
DAC-Ausgang mir einen 8Ohm Lautsprecher mit max 5W betreiben kann.

von Albert (Gast)


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Entschuldigt, aber irgendwie habe ich den letzten Satz abgewürgt...
Wie gesagt würde ich mich jetzt gerne in die Lage versetzen, einen 
Verstärker zu finden, welcher zwischen DAC und Lautsprecher passt.

Über einen passenden Verstärker würde ich mich natürlich auch freuen, 
aber ich will vor allem verstehen, wie alles zusammenhängt und wie ich 
einen passenden Verstärker finden kann.

von Achim M. (minifloat)


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Albert schrieb:
> Der TDA2003
> z.B. passt doch gar nicht, oder? Der schafft bei 4 Ohm gerade mal 6W und
> bei 8 Ohm nehme ich mal 2,5-3W an.

Der TDA2003 kann 4Ω ab, also lass zwei gegeneinander Arbeiten. Einer an 
den - und einer an den + des Lautsprechers, wobei einer der TDA2003 dann 
ein negatives Signal benötigt.

Du könntest auch einen Niederohmigen Lautsprecher benutzen.

Eine weitere Möglichkeit, weil du sowieso ein PWM-Signal da hast, wäre 
eine nicht rückgekoppelte Digitalendstufe. Die kommt im Extremfall mit 
zwei Dioden, zwei MOSFETs und einer Spule aus.

mfg mf

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn du der englischen Sprache mächtig bist, ist westhost eine gute 
Anlaufstelle für alles mit Audio:
http://sound.westhost.com/

Deutschsprachig kann das Elektronikkompendium mit recht guten 
Einführungen aufwarten:
http://www.elektronik-kompendium.de/
Und schliesslich hat sogar das HiFi Forum eine Bastel- und 
Grundlagenecke:
http://www.hifi-forum.de/viewcat-21.html

Übrigens hat der o.a. TDA2003 auch grössere Geschwister, die ohne 
Klimmzüge 2 * 6 Watt machen können,z.B. der TDA2004 oder TDA2005.

von Albert (Gast)


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Hallo und vielen Dank für die Antworten!

Leider bin ich nicht wirklich weiter. Ich habe den größten Teil von 
sound.westhost.com durch und weiß einiges mehr über Verstärker & co.

Mein Problem ist leider noch immer, dass ich nicht weiß, was ich machen 
muss, um den hier -> 
http://www.vlsi.fi/fileadmin/datasheets/vlsi/vs1053.pdf <- mit einem 8 
Ohm Lautsprecher bei 4 oder 5 W zu betreiben (der LS kann 5W, 
Max.-Leistung 8W. Ich möchte 4-5 W als absolutes Maximum ansetzen).

Was übersehe ich? Was in dem Datenblatt sagt mir, was da für ein Signal 
herauskommt, damit ich einen passenden Verstärker aussuchen kann?

von LoFi (Gast)


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> Was in dem Datenblatt sagt mir, was da für ein Signal
> herauskommt, damit ich einen passenden Verstärker aussuchen kann?

Full Scale Output Voltage

von Albert (Gast)


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Hmmm, das hatte ich vorher auch schon entdeckt, aber weitergeholfen hat 
es mir nicht.

Soll es bedeuten, dass ich nun einen Verstärker benötige, der mir die 
1,85 V vom IC auf 6,325 V verstärkt und dabei 0,79 A abgibt (=5W an 8 
Ohm)?

Wie suche ich einen passenden Verstärker aus, bzw. wie kommt man auf die 
oben genannten und an welchen Werten erkennt man nun, dass der 
Verstärker zu der "Full Scale Output Voltage" passt?

Braucht man nur einen Verstärker, der ein Voltage Gain von 3,42 hat 
(1,85V -> 6,325V)?

Es tut mir leid, dass ich wohl wahrscheinlich saudumme Fragen stelle, 
aber leider hat es bei mir noch nicht wirklich 'klick' gemacht. Wenn mir 
also einer helfen könnte, würde ich mich sehr freuen.

von Max W. (max96)


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Die meisten Audioverstärker werden bei 750mV voll ausgesteuert. Du 
brauchst jetzt also nurnoch irgendein IC raussuchen und dein DAC Signal 
mit vorgeschaltetem Poti zur Lautstärkeregelung und eventuell 
Spannungsteiler zur begrenzung der 1,85V auf 750mV einzuspeisen.

von Albert (Gast)


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Ich brauche eure Hilfe....

ich bin immer noch nicht weiter bei der Wahl / beim Finden eines 
passenden Verstärkers und werde langsam bekloppt >:|

Ich möchte gerne zwei ICs (für Radio und mp3) an einen Lautsprecher mit 
ca. 5W anschließen.

Der Lautsprecher soll dabei ein 5cm Breitbandlautsprecher von Visaton 
werden (FRS 5 X 8 Ohm), bzw, genauer zwei Stück davon, da Stereo 
ausgegeben werden soll.

Ich finde nun leider keinen passenden Verstärker. Mein Wunsch wäre, 
keine extra Spannung für den Verstärker zu benötigen und somit 5V zu 
verwenden. Dabei wären (an 8Ohm) natürlich nur 3,125W möglich, aber in 
Ordnung. In diese Richung habe ich gar nichts gefunden.

Ansonsten wären 9V oder 12V noch in Ordnung, dafür aber mit ca. 5W. Die 
Verstärker, die ich jedoch gefunden habe, brauchen 14,4V (Car-Amp), 
liefern zu wenig Leitung bei geringer Spannung oder haben bei passender 
Leistung zu hohe THD (nur 0,1% bis max 0,5% sind doch noch in Ordnung, 
oder?).

Nun dachte ich einen passenden Verstärker gefunden zu haben: TFA9810T 
(http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TFA9810.pdf).

Wenn man das Datenblatt anschaut ist der super: bei nur 9V ca. 4W an 
8Ohm bei 0.5% THD (Datenblatt Seite 19 Fig. 26). Nur: den kann ich wohl 
nicht bekommen. Leider nur bei Digikey gefunden; kostet zwar nur 0,98$, 
dafür mindestabnahme von 1.000 Stück :(


Habe ich etwas mit den Verstärkern falsch verstanden, dass ich solche 
Probleme beim finden eines passenden Amps habe, habe ich zu exotische 
Vorstellungen oder hat jemand einen Tipp, wie ich einen passenden 
Verstärker finde?

von Rainer Ernst (Gast)


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Albert schrieb:
> Nun dachte ich einen passenden Verstärker gefunden zu haben: TFA9810T

Warum willst du den nehmen, wenn du noch lernen willst?
Fang doch lieber mit etwas leichterem an z.B. TDA2004
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/25037/STMICROELECTRONICS/TDA2004.html
Der hat keine 5W an 8 Ohm, aber reicht schon für guten Klang.

von HildeK (Gast)


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Du kannst halt die Physik nicht überlisten.
Bei 12V Versorgung für einen Endverstärker würde idealerweise ein Sinus 
mit maximal 12V peak-peak ausgegeben werden können.
12Vpp sind 6V Spitzenwert oder 4.2Veff. Das sind an 8Ω dann 4.5W.
Deshalb tust du dich auch so schwer, was passendes zu finden.

Real kommen natürlich keine 12Vpp aus dem Verstärker. Entsprechend musst 
du runterrechnen. Gibt dann vielleicht noch 3W an 8Ω.
Oder eine Bridgeamplifier nehmen oder die Versorgungsspannung erhöhen 
oder einen 4Ω-Lautsprecher nehmen.

von Knalltüte (Gast)


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moin

versuch es mal damit :
http://www.ebmule.de/showthread.php?tid=1894

mfg

von Albert (Gast)


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Warum ich den TFA9810T nehmen wollen würde? Damit ich meinem Ziel etwas 
näher komme.

Ich glaube, ich habe mich übernommen, als ich mir vorgenommen habe, 
einen kleinen 'Wecker' zum Geburtstag zu bauen. Ich habe zuvor noch nie 
Lautsprecher oder Verstärker aufgebaut... und nun habe ich den 
Schlamasse :D

Nun ja, der Wecker soll halt auch ein wenig "wumms" haben, also mal auf 
einer Party etwas Hintergrundmusik laufen lassen o.Ä.

Von dem was ich gelesen habe, sind 60dB etwa Zimmerlautstärke. 80dB-90dB 
sind dann wohl für so einen Wecker ganz passend (von dem was ich gelesen 
habe).

Der Lautsprecher hat 86db/W/m, also wären 4W (=92dB auf 1 m) an dem 
Lautsprecher als Maximallautstärke ganz passend.

Nun suche ich einen Verstärker, der dieses bei nicht zu hoher Spannung 
liefert (5V, 9V oder 12V), und dabei nicht besonders verzerrt (THD <= 
0,5%). Vielleicht muss ich ja für so eine Leistung 14,4V oder gar noch 
höhere Spannungen verwenden (z.B. 25V).

Wenn es nicht anders geht, dann würde ich auch eine höhere Spannung 
nehmen. Ich brauche einfach eine Lösung um die Anlage für meine Frau 
bauen zu können ;-)

Liebe Grüße
Albert

von Albert (Gast)


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Hupps, da habe ich wohl zu lange für das Schreiben gebraucht.

Vielen Dank für die Antworten!

@HildeK: So hatte ich das bis jetzt noch nicht betrachtet 
(/verstanden?). Macht die schwierige Suche dann aber wesentlich 
verständlicher! :D

Ich lese mir mal den Link-Tipp von Knalltüte durch. Vielleicht bringt 
mich das ja weiter.

Hilfe ist aber auch weiterhin noch willkommen...

von Max W. (max96)


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Wieso baust du nicht einen einfachen Stepup auf? dann einen 
Brückenverstärker dran und du hast
locker deine 5W.

von Albert (Gast)


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Ich glaube nun, ich nehme jetzt einfach ein 15V (15W von Reichelt) 
Steckernetzteil und den TDA2004. Bei 15V liefert der ca. 7W an 4 Ohm bei 
10% THD.

Liege ich richtig, wenn ich denke, dass die Konstellation ausrechend 
ist, um etwa 4W bei 8 Ohm mit max 0.5% THD bekomme, wenn ich das 
Audiosignal vom IC mit einem passenden Poti einstelle?

von Max W. (max96)


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Ja das müsste hinkommen. Vielleicht findest du ja im Datenblatt ein 
Diagramm dazu. Warum verwendest du überhaupt 8Ohm Lautsprecher, wenn du 
nur 5V zur Verfügung hast?

von Milchbube (Gast)


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5W stereo fuer einen Wecker? Wow. Mein Wecker laeuft monate ab einer 
kleinen Furzbatterie, und ich hoer ihn gut.

von Spitzbube (Gast)


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Lass das. Mein Wecker laeuft 10 Tage ab Batterie, dafuer kann er auch 
noch telephonieren.

von Albert (Gast)


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Der Lautsprecher soll 8 Ohm haben, da der Lautsprecher so 2dB mehr hat 
als die 4W-Variante. Also bei gleicher Leistungsaufnahme fast doppelter 
Schalldruckpegel.

Außerdem scheint der Lautsprecher einfach gut zu passen. Ein 
Breitbandlautsprecher mit 120Hz-20.000Hz, bei 4W bis zu 92dB 
(ausreichend für kleine Parties).

Ich würde zwar liebend gerne 5V nehmen, aber das bringt mich auch nicht 
weiter. Ich könnte dann theoretisch doppelt so viel Leistung bekommen. 
Allerdings brauche ich auch die doppelte Leistung, um mit dem 4Ohm 
Lautsprecher auf den Schalldruckpegel des 8 Ohm Lautsprechers zu kommen. 
Dann doch lieber gleiche Lautstärke, aber nur halb so viel 
Leistungsaufnahme ;)

Da meine Ansätze mit 5V leider nicht klappen, kommen nun halt die 15V 
dran und ein Spannungsregler auf 5V (und noch einer auf 3.3V).


@Milchbube: Wie gesagt soll der Wecker auch auf kleinen Parties laufen 
können. Wie laut ist denn dein Wecker?

@Spitzbube: Hört sich interessant an! Wie genau sieht denn dein Projekt 
aus?

von ... (Gast)


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Albert schrieb:
> Hört sich interessant an! Wie genau sieht denn dein Projekt
> aus?

Ich denke das Wunderteil nennt sich Handy.

von Michael_ (Gast)


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Albert schrieb:
> Ich würde zwar liebend gerne 5V nehmen, aber das bringt mich auch nicht
> weiter. Ich könnte dann theoretisch doppelt so viel Leistung bekommen.
> Allerdings brauche ich auch die doppelte Leistung, um mit dem 4Ohm
> Lautsprecher auf den Schalldruckpegel des 8 Ohm Lautsprechers zu kommen.
> Dann doch lieber gleiche Lautstärke, aber nur halb so viel
> Leistungsaufnahme ;)
Das verstehe ich nicht! Sortiere das nochmal.

von HildeK (Gast)


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Albert schrieb:
> Der Lautsprecher soll 8 Ohm haben, da der Lautsprecher so 2dB mehr hat
> als die 4W-Variante. Also bei gleicher Leistungsaufnahme fast doppelter
> Schalldruckpegel.

2dB mehr Schalldruck ist praktisch die Hörschwelle für den Unterschied. 
Du wirst es (fast) nicht merken.

Wenn du aber bei gegebenem Verstärker durch die Wahl eins 
4Ω-Lautsprechers anstatt eines 8Ω-Typen 3dB mehr Leistung abnehmen 
kannst, verstehe ich deine Argumentation erst recht nicht.

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