Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überschlagsrechnung Leistung eines Autoradios mit 4Ohm Lautsprecherimpedanz


von Paul H. (powl)


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Hi,

ich habe gerade versucht, nem Kumpel zu erklären, warum mit 
4Ohm-Lautsprechern an einem Autoradio nur so wenig Leistung möglich ist 
und dabei selber noch mal versucht, mir das vorzurechnen. Im Internet 
liest man als Richtwert 15-20Wrms. Ich komme aber auf etwas andere 
Werte.

Angenommen Vin=14,4V und Z=4Ohm, außerdem angenommen die Endstufe läuft 
im gebrückten Betrieb aber ist nicht ganz Rail-to-rail sondern kann bei 
akzeptablem THD von Vss+2V bis Vdd-2V aussteuern, dann bleiben noch 
10,4V oder sagen wir einfach 10V. Da wir die Endstufe gebrückt betreiben 
ist es ein differenzhub von 20V. Die Effektivspannug von 20V beträgt 
20V/sqrt(2) = 14,1V. Und P = U² / R = 14,1² / 4 = 50W. Das ist nun die 
theoretische Sinus-Leistung. Der rms-Wert dürfte noch etwas weiter 
darunterliegen.

50W sind jetzt aber immer noch wesentlich mehr als 15 oder 20W. Wo liegt 
der Fehler? Wo habe ich falsh gerechnet oder falsch geschätzt?

lg

von Sebastian P. (sebl)


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Der Effektivwert geht aus Us*41 , nicht Uss*1,41  hervor, deswegen bist 
du mit 10V Us bei 25W, was zumindest den allgemeinen Annahmen näher 
kommt.

von mhh (Gast)


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Der Spannungshub ist nicht der Effektivwert. Das ist Dein Fehler.

von Sebastian P. (sebl)


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Fehler ebenso in meiner schreibe, Effektivwert is natürlich Us/1,41, 
daraus is Ueff 7,1V und P=7,1² / 4 Ohm = ~12,5W

kopfkratz Hirn is schon im Feierabend

von Paul H. (powl)


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Ach stimmt.. da hab ich den Effektivwert aus Vspitze-spitze gerechnet. 
Also 10/sqrt(2) = 7,07V. P = 7,07²/4 = 12,5W

Kommt dem schon wesentlich näher. Dann waren meine Annahmen ja sogar 
etwas pessimistisch.

von Lothar S. (loeti)


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> Da wir die Endstufe gebrückt betreiben ist es ein differenzhub von 20V.

Denken is' Glücksache!
Wo bitte sollen bei 14,4V Versorgungsspannung ohne Spannungswandler denn 
bitte 20V herkommen?

Grüße Löti

von mhh (Gast)


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Lothar S. schrieb:
> Wo bitte sollen bei 14,4V Versorgungsspannung ohne Spannungswandler denn
> bitte 20V herkommen?

Na von dem Auto was davor fährt. Dafür gibt es doch die Starthilfekabel.

von Peter R. (pnu)


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Bei 0..10V ist Uss 10V. Us ist 5V. Us wird ja von Mitte (Nulllinie) bis 
höchst oder Niedrigstwert gemessen. Ueff ist dann ca. 3,5V und Psinus 
dann ca.3W.

Bei Brücke gibt es an den 4 Ohm etwa 12,5W.

von U. B. (Gast)


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Es gilt die Formel: P= Ub²/(8*RL)

Angenommen, die Endstufe kann (wg. Sättigung der Endtransistoren) einen 
Spannungshub von 0 - 12 V liefern =>

Ungebrückt:
P = (12V)²/(8*4 Ω)= 4,5 W

Gebrückt:
4-mal so viel, also 18 W

von Peter R. (pnu)


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Paul Hamacher schrieb im Beitrag #3787525:
> Hm.. stimmt. Denkfehler. Bei Nicht-Brückenbetrieb steht ja eh nur
> max
> die halbe Versorgungsspannung als Spannungshub zur verfügung. Dann
> stimmt die Rechnung aber wieder nicht.

Welche der bisher vorgeführten Rechnungen?

Für den einseitig an Masse liegenden Lautsprecher stimmen die ca. 3,5W 
recht gut, auch wenn die Kaufleute großzügig auf 14 V Hub gehen und dann 
auf Ueff =5V und   6,25 Watt kommen.

von Lothar S. (loeti)


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> Angenommen ... einen Spannungshub von 0 - 12 V liefern

Unverbesserlicher Optimist.

Die Brückenendstufen können bei 14,4V alle 15W Sinus (= Musik) und 25W 
Musik (= Krach) und nicht auch nur 1W mehr.

Grüße Löti

von Paul H. (powl)


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Doch kein Denkfehler. Der Lothar hatte mich kurz verunsichert. Im 
Nicht-Brückenbetrieb kann der Verstärker in meiner Rechnung 
10Vspitze-spitze. Im Brückenbetrieb liegen am Lautsprecher 
20Vspitze-spitze an. Passt doch.

von Lothar S. (loeti)


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> Im Brückenbetrieb liegen am Lautsprecher 20Vspitze-spitze an.

In Deinen Träumen.

Grüße Löti

von Paul H. (powl)


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Der Lothar macht das gerne, muss man dazu wissen.

von Schreiber (Gast)


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Paul Hamacher schrieb:
> 50W sind jetzt aber immer noch wesentlich mehr als 15 oder 20W. Wo liegt
> der Fehler? Wo habe ich falsh gerechnet oder falsch geschätzt?

Sie haben vergessen, dass in jeder besseren Autoradio-Endstufe ein 
Spannungswandler steckt.

Verstärker-ICs mit eingebauter Ladungspumpe gibts schon seit Ewigkeiten. 
Damit kommt man bei einer Betriebsspannung von 12V auf eine 
Ausgangsspannung von etwa 20V wodurch sich die Maximalleistung 
verdreifacht.

Die Luxusvariante sind dann richtige Spannungswandler 
(Step-Up-Schaltregler), die eine noch höhere Ausgangsspannung (und damit 
Leistung) ermöglichen.

von Paul H. (powl)


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Ja stimmt. Das dürfte aber nur auf Car-Hifi-Endstufen zutreffen. In 
normalen Autoradios die in einen DIN-Einbauschacht passen ist für sowas 
einfach kein Platz. Abgesehen von Thermischen Problemen die dann trotz 
Class-D und effizienter Schaltwandlertechnik dann doch irgendwann 
auftreten.

Du kannst du zu mir sagen ;-) Vor allem hier in der Community.

von Lothar S. (loeti)


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> Sie haben vergessen, dass in jeder besseren Autoradio-Endstufe ein
> Spannungswandler steckt.

Wo im Datenblatt des TDA2005 ist da bitte ein Spannungswandler?

Grüße Löti

von mhh (Gast)


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Paul Hamacher schrieb:
> Im
> Nicht-Brückenbetrieb kann der Verstärker in meiner Rechnung
> 10Vspitze-spitze.

Ja.

Paul Hamacher schrieb:
> Im Brückenbetrieb liegen am Lautsprecher
> 20Vspitze-spitze an. Passt doch.

Nein. Passt nicht

von Paul H. (powl)


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Erklärung?

von mhh (Gast)


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Im Nichtbrückenbetrieb liegt der Lautsprecher mit einer Seite auf UB/2. 
Der Verstärkerausgang bewegt sich um diesen Punkt drumrum. Also 5V hoch 
und 5V runter.

Im Brückenbetrieb liegen dann 10V maximal am Lautsprecher als 
Spitzenspannung an.

von mhh (Gast)


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mhh schrieb:
> Im Brückenbetrieb liegen dann 10V maximal am Lautsprecher als
> Spitzenspannung an.

Das sind die 10V, die Du weiter oben definiert hast.

von Paul H. (powl)


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Hört auf euch beide mhh zu nennen ihr Kaschper.

Brücke:
Vspitze = 10V
Vspitze-spitze = 20V

Nicht-Brücke:
Vspitze = 5V
Vspitze-spitze = 10V

Haben wir die allgemeine Verwirrung nun auf ein minimales Maß gesenkt?

von mhh (Gast)


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Paul Hamacher schrieb:
> Hört auf euch beide mhh zu nennen ihr Kaschper.

Danke für Deine Beleidigung, Du suchst Hilfe mangels Verständnis.

von Paul Baumann (Gast)


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Die Formel von Pasewalker um 18:49 ist richtig.

MfG Paul

von Pastor Braune (Gast)


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U. B. schrieb:
> Es gilt die Formel: P= Ub²/(8*RL)
>
> Angenommen, die Endstufe kann (wg. Sättigung der Endtransistoren) einen
> Spannungshub von 0 - 12 V liefern =>
>
> Ungebrückt:
> P = (12V)²/(8*4 Ω)= 4,5 W
>
> Gebrückt:
> 4-mal so viel, also 18 W

Wo kommt die 8 her in der Formel ?
Könnte mich bitte jemand aufklären

Danke

von Schimanski (Gast)


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vaudrittelquadratdurchlastwiderstand

von U. B. (Gast)


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>> Angenommen ... einen Spannungshub von 0 - 12 V liefern

> Unverbesserlicher Optimist.

> Die Brückenendstufen können bei 14,4V alle 15W Sinus (= Musik) und 25W
> Musik (= Krach) und nicht auch nur 1W mehr.

Irgendwann wurde mal gesagt, die "Musikleistung" sei die Leistung, die 
bei konstant gehaltener Leerlaufspanng und gegebenem Klirr maximal 
abgegeben wird.
Demnach wäre bei als KONSTANT gesetzten 14,4V Sinus- und Musikleistung 
identisch ...

> Wo kommt die 8 her in der Formel ?
> Könnte mich bitte jemand aufklären

Der Aussteuerbereich der Transistoren (also die Betriebsspannung 
abzüglich der Sättigungsspannungen der Endtransistoren) steht für das 
(seriöserweise als Bezug genommene) Sinussignal am Lautsprecher zur 
Verfügung.
Und dieser Aussteuerbereich ist der doppelte Spitzwenwert
(= 2√2*Effektivwert) dieses Sinussignals (im ungebrückten Fall).

Richtig in  P=U²/R  eingesetzt, kommt dann dieser Faktor "8" hinzu.

von Lothar S. (loeti)


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> Demnach wäre bei als KONSTANT gesetzten 14,4V Sinus- und Musikleistung
> identisch ...

Nach DIN!
Nur, seit wann sind ausländische Datenblätter und asiatische 
Produktbeschreibungen nach DIN?

Grüße Löti

von stefanus (Gast)


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Ein Fachverkäufer erklärte mir das mal so:

PMPO=Phantasie
Sinus=Mathematisch nachvollziehbare Leistung
Musikleistung: Sinus Leistung aller Lautsprecher Chassis addiert. 15 
Watt höhen + mitteltöner + Tieftöner ergibt insgesamt 45 Watt.

Das ist aber quatsch, denke ich.

von Paul H. (powl)


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Das hat der sich doch irgendwie zusammengereimt oder irgendwo 
aufgeschnappt.

Sinusleistung sollte eigentlich die Leistung sein, die der Verstärker 
bei einem dauersinus-Signal in der Lage ist, abzugeben. RMS-Leistung ist 
die mittlere Leistung, die er dauerhaft bei Anlegen eines Rosa Rauschens 
im bereich 20Hz-20kHz als Signal abgeben kann (Da die 
Amplitudenverteilung im Audio-Frequenzband am ehesten der eines Rosa 
Rauschens entspricht).

Wo ist da nun aber reich rechnerisch oder praktisch der Unterschied? Wie 
wird denn dieses Rosa Rauschen überhaupt bemessen? wie sieht denn die 
Leistungsverteilung auf dem Frequenzband bei 1Wrms überhaupt aus? Müsste 
sich Sinus-Leistung nicht in rms-Leistung umrechnen lassen?

von Paul H. (powl)


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Oh Pardon, die RMS-Leistung ist also höher als die Sinus-Leistung?

http://de.wikipedia.org/wiki/Musikleistung

von U. B. (Gast)


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>> Demnach wäre bei als KONSTANT gesetzten 14,4V Sinus- und Musikleistung
>> identisch ...

> Nach DIN!
> Nur, seit wann sind ausländische Datenblätter und asiatische
> Produktbeschreibungen nach DIN?

Mindestens so lange, wie man z.B. (gutbezahlten) "Gutachten", 
Meinungsumfragen, von Ministern geleisteten Amtseiden oder 
Regierungserklärungen glauben kann ;-)

von Malefiz (Gast)


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Die Sinusleistung sollte auch nochmal durch die Phasenverschiebung 
sinken.

von Icke ®. (49636b65)


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Paul Hamacher schrieb:
> Oh Pardon, die RMS-Leistung ist also höher als die Sinus-Leistung?

Bei aus Wechselspannung gespeisten Verstärkern schon, obwohl das 
trotzdem nur eine Schönrechnerei ist. Die Ursache liegt in den 
Lade-Elkos. Die Spannung über diesen sinkt logischerweise bei Sinus 
Dauerstrichbetrieb auf den Effektivwert der Wechselspannung ab. Im 
"Musik"betrieb sind aber mehr oder weniger große Pausen vorhanden, in 
denen weniger Strom aus dem Netzteil entnommen wird, sodaß sich die 
Spannung über den Ladeelkos weiter in Richtung Spitzenwert erhöhen kann. 
Beim nächsten Baßschlag steht dann kurzzeitig mehr Leistung zur 
Verfügung, als es dem Effektivwert entsprechen würde.
Bei einem gleichspannungsgespeisten Verstärker gibt es jedoch keinen 
Unterschied zwischen Effektiv- und Spitzenwert der Eingangsspannung, 
zumindest wenn nman den Innenwiderstand der Spannungsquelle 
vernachlässigt. Somit müßten Sinus- und RMS-Leistung bei einem Autoradio 
annähernd gleich sein.

von Paul H. (powl)


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Achtung, auf Verstärkern gibt es meist mehrere angaben

PMPO
Musik
Sinus
RMS


Die angabe der "Musik"-Leistung ist ja meist wesentlich höher, aus den 
von dir eben genannten Gründen. Aber das erklärt noch nicht warum Sinus- 
oder RMS-Leistung unterschiedlich sind.

Es sind ja beides Testsignale. Einmal ein Sinus-Signal (welcher 
Frequenz? 20hz? oder ist das sogar egal?) und einmal ein Rosa Rauschen 
von 20Hz-20kHz.

Ist der einzige Unterschied zwischen den beiden nicht, dass die Leistung 
beim Sinus nur auf eine einzige Frequenz und beim anderen mit (1/f)² 
über das Frequenzband verteilt ist? Die Verteilung der Belastung ist 
doch eigentlich erst mal wurscht so lange sie in der Summe hinterher 
gleich ist.

Wo ist der Fehler?

von J. T. (chaoskind)


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Beim Sinus sollte es 1kHz sein. Die Impedanz von Lautsprechern wird doch 
definiert als der Scheinwiderstand (hieß die "Summe" aus Blindwiderstand 
und reellem Widerstand so?) den ein Lautsprecher dem Strom/der Spannung 
bei 1kHz anbietet.

von Icke ®. (49636b65)


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Paul Hamacher schrieb:
> Die angabe der "Musik"-Leistung ist ja meist wesentlich höher, aus den
> von dir eben genannten Gründen. Aber das erklärt noch nicht warum Sinus-
> oder RMS-Leistung unterschiedlich sind.

Musikleistung == RMS

siehe auch:

http://de.wikipedia.org/wiki/Musikleistung

Paul Hamacher schrieb:
> Aber das erklärt noch nicht warum Sinus-
> oder RMS-Leistung unterschiedlich sind.

Doch, das tut es. Bei Sinusbetrieb erfolgt eine kontinuierliche 
Stromentnahme, sodaß die Spannung über den Ladeelkos nach kurzer Zeit 
auf den Effektivwert der Wechselspannung (abzüglich Verluste am 
Gleichrichter) absinkt und dort bleibt. Beim rosa Rauschen ist die 
Stromentnahme NICHT kontinuierlich, sondern durch die zufällige 
Verteilung der Frequenzen und deren Amplituden mehr oder weniger 
unterbrochen, sodaß die Elkos in den Zeitabschnitten, wo keine 
Vollaussteuerung erfolgt, Zeit haben, mehr Strom vom Netzteil zu 
beziehen, als sie an den Verstärker abgeben müssen. Dadurch kann die 
Spannung über den Effektivwert der Wechselspannung ansteigen. Je nach 
Größe der Ladeelkos steht für Passagen mit hoher Aussteuerung dann 
kurzzeitig mehr Leistung zur Verfügung, als dem Effektivwert entsprechen 
würde.
Das hat durchaus auch praktische Konsequenzen, da Verstärker mit großen 
Elkos mehr Reserven für basslastige Musikwiedergabe besitzen, auch wenn 
die Sinusleistung nicht höher ist.

von Paul H. (powl)


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Icke ®. schrieb:
> Paul Hamacher schrieb:
>> Die angabe der "Musik"-Leistung ist ja meist wesentlich höher, aus den
>> von dir eben genannten Gründen. Aber das erklärt noch nicht warum Sinus-
>> oder RMS-Leistung unterschiedlich sind.
>
> Musikleistung == RMS
>
> siehe auch:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Musikleistung

Ja, da habe ich gesehen. Da steht aber was anderes, schon im Kopf des 
Artikels.

> Die Musikleistung und insbesondere die verwandte Angabe der PMPO, auch
> P.M.P.O. für englisch Peak Music Power Output, werden durch wenig
> seriöse Messmethoden oder gar beliebige Berechnungsmethoden bestimmt, um
> in Datenblättern oder Kundendokumentationen möglichst hohe scheinbare
> Leistungswerte angeben zu können.

Ich denke es hapert hier grade an der Begrifflichkeit.
"Musikleistung" = Marketingbegriff, ähnlich PMPO, unseriös
Musikleistung im Sinne von Leistungsabgabe bei Musikähnlichem Signal = 
ähnlich der RMS-Leistung. Der Begriff Musikleistung findet aber 
eigentlich immer nur im Marketingkontext verwendung. Zumindest ist das 
meine Erfahrung.


> Paul Hamacher schrieb:
>> Aber das erklärt noch nicht warum Sinus-
>> oder RMS-Leistung unterschiedlich sind.
>
> Doch, das tut es. [...]

Ahaaa.. Also Augen auf beim Verstärkerkauf. Demnach ist bei Verstärkern 
doch eigentlich nur die Sinusleistung interessant. Im Bereich 
Drum'n'Bass und Dubstep gibts einige Tracks die mit einem konstanten 
lauten Basston hinterlegt sind. Das nützt mir ein Verstärker der dann 
bei sowas nach 2 Sekunden schlapp macht.

von Paul H. (powl)


Angehängte Dateien:

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Nächste Frage:

Wie funktioniert das mit der Impedanz eines Lautsprechers? Sind die 
Impedanzkurven der Realteil der Impedanz über die Frequenz aufgetragen? 
Die haben ja höhen und tiefen. Bedeutet das tatsächlich, dass ein 
Lautsprecher bei verschiedenen Frequenzen erheblich verschiedene 
Leistungsaufnahmen hat (bei ansonsten gleicher Spannungsamplitude)?

Wodurch kommt das? Sähe diese Kurve erheblich anders aus, wenn man die 
Membran bei der Messung der Impedanz vollständig blockieren würde? 
Verändern sich diese Kurven folglich je nach Einbausituation des 
Lautsprechers? Welchen Zusammenhang mit dem Frequenzgang eines 
Lautsprechers gibt es?

von Icke ®. (49636b65)


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Paul Hamacher schrieb:
> Ich denke es hapert hier grade an der Begrifflichkeit.

Stimmt. Auch der Wiki-Artikel läßt in dieser Beziehung viel 
Interpretationsspielraum. Ich habe unabhängig davon noch von früher im 
Kopf, daß Musikleistung und RMS zwei Begriffe für dieselbe Angabe sind. 
PMPO ist natürlich völliger Quatsch.

> Demnach ist bei Verstärkern
> doch eigentlich nur die Sinusleistung interessant.

Nicht ganz. Von zwei Verstärkern mit der gleichen Sinusleistung ist 
derjenige mit der höheren RMS der Bessere.

von foo (Gast)


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Paul Hamacher schrieb:
> Wodurch kommt das? Sähe diese Kurve erheblich anders aus, wenn man die
> Membran bei der Messung der Impedanz vollständig blockieren würde?

Die linke überhöhung kommt vom Masse-Feder-System des Antriebs, der 
Anstieg zu hohen Frequenzen ist durch die Schwingsuleninduktivität und 
die Eisenverluste in der Polplatte bestimmt.

Wenn du den Antrieb blockierst, fällt der Buckel am unteren Ende flach.

Paul Hamacher schrieb:
> Verändern sich diese Kurven folglich je nach Einbausituation des
> Lautsprechers?

Ja, bei Bassreflex bekommst du unten z.B. einen zweiten Buckel, der 
durch die Masse und Federsteife der Luft im BR-Rohr verursacht wird.

Paul Hamacher schrieb:
> Welchen Zusammenhang mit dem Frequenzgang eines
> Lautsprechers gibt es?

F-Gang wird durch Anlegen einer (Frequenzunahbänig) konstanten Spannung 
ermittelt, wenn du Eingriffe in den Antrieb machst, ändert sich auch der 
F-Gang.

von Gerhard (Gast)


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Paul Hamacher schrieb:
> Wodurch kommt das? Sähe diese Kurve erheblich anders aus, wenn man die
> Membran bei der Messung der Impedanz vollständig blockieren würde?

Ja, in der Impedanzkurve siehst du die große Bewegungsamplitude um die 
Resonanzfrequenz des Chassis rum als hohen Widerstand. Hier wird hohe 
Gegenspannung induziert und dadurch sinkt die eingespeißte Leistung. 
Diese Resonanz würdest du bei festgeklemmter Membrane nicht sehen.

Der Anstieg bei höheren Frequenzen ist vor allem auf die 
Schwingspulinduktivität zurück zu führen. Würde man auch bei 
festgeklemmter Membrane sehen.

Die Leistungsangaben beziehen sich immer auf die nominellen x Ohm 
DC-Widerstand. Im reellen Betrieb zieht der Lautsprecher bei den meisten 
Frequenzen weniger Leistung.

Gerhard

von Sni T. (sniti)


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Paul Hamacher schrieb:
> In
> normalen Autoradios die in einen DIN-Einbauschacht passen ist für sowas
> einfach kein Platz. Abgesehen von Thermischen Problemen die dann trotz
> Class-D und effizienter Schaltwandlertechnik dann doch irgendwann
> auftreten.

Woher diese Pauschalaussage? Üblicherweise gibt es entsprechende ICs 
fertig integriert mit Ladungspumpe (oder anderweitig aufgebautem 
Netzteil). So wenig Platz ist jetzt in dem DIN Schacht auch nicht.

Z.B. (erster Googletreffer): 
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/19232/PHILIPS/TDA1562.html

von Paul H. (powl)


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So.. weiter gehts. Was machen passive Frequenzweichen eigentlich wenn 
man da reale Lautsprecher dranhängt, die absolut keinen glatten 
Impedanzverlauf haben?

Die variierende Lastimpedanz müsste doch den Frequenzgang verbiegen. 
Oder? Vor allem in der Nähe des Impedanzmaximums.

von A-Freak (Gast)


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Die Impedanzkurve vom Lautsprecher hat einen erheblichen Einfluß auf die 
Funktion der Frequenzweiche.

Würdest du die Bauteile von der FW nach einem Lehrbuch für Filtertheorie 
berechnen käme ein ziemlich krummer Frequenzgang hinten heraus.

Es ist eine der hohen Künste des Lautsprecherbaus die Frequenzweiche so 
von den theoretisch richtigen Werten wegzubiegen bis das Gesamtsystem 
einen annähernd glatten Frequenzgang hat.

Wenn du das mal in einer Simulation ausprobieren willst dann empfehle 
ich Boxsim 
http://www.visaton.de/de/literatur/software/downloads/index.html

von Paul H. (powl)


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Und wie löst man das Problem in der Praxis? Saug- und Sperrkreise 
einbauen?
Wie liebevoll sind denn so typische Car-Hifi Frequenzweichen in der 
Praxis designed?

Hab nämlich das Gefühl, dass meine mobile Musikbox seit dem "downgrade" 
von vollaktiv auf passiv-Weiche nen schlechteren bzw. unausgewogeneren 
Klang hat (wollte mir den Ruhestrom für eine der Endstufen sparen)

von A-Freak (Gast)


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> Und wie löst man das Problem in der Praxis?
> Saug- und Sperrkreise einbauen?

Man pröbelt solange an den Werten von Spulen und Kondensatoren herum und 
fügt Widerstände hinzu bis sich der Frequenzgang ausreichend glättet. 
Manche Programme erledigen das auf Benutzerwunsch automatisch.

Typischerweise optimiert man die in Reihe zum LSP geschalteten Bauteile 
um den Übergang zwischen dne LSP einigermaßen glatt zu bekommen und die 
paralell geschalteten Bauteile um eine Oktave darunter und darüber zu 
optimieren.

Breitbandige, niederohmig überbrückte Sperrkreise benutzt man wenn ein 
LSP innerhalb von seinem Übertragungsbereich eine leichte Überhöhung hat 
und man dort ein paar dB reduzieren will.

Saugkreise paralell zum LSP benutzt man manchmal wenn ein LSP mit 
Metallmembran außerhalb seines Übertragungsbereiches eine Resonanz hat 
die so stark ist daß sie trotz der Dämpfung der Weiche noch störend 
hindurchkommt. Ist bei Metallmembranen oft nötig.

Manchmal benutzt man auch bedämpfte Saugkreise oder einfache 
RC-Reihenschaltungen paralell zu der gesamten Kiste um den 
Impedanzverlauf insgesamt zu glätten. Das ist für Röhrenverstärker 
sinnvoll bis notwendig, Transistorverstärker mit 0,0x Ohm 
Innenwiderstand brauchen es nicht.

> Wie liebevoll sind denn so typische Car-Hifi Frequenzweichen in der
Praxis designed?

Ich kenne nur die aus dem Wohnzimmer-HiFi.

Generell kann ich aber sagen daß eine passive Frequenzweiche niemals 
"einfach so" richtig passen kann. Sie muß gemeinsam mit oder wenigstens 
nach den LSP und deren Gehäusen entwickelt werden.

> Hab nämlich das Gefühl, dass meine mobile Musikbox seit dem "downgrade"
> von vollaktiv auf passiv-Weiche nen schlechteren bzw. unausgewogeneren
> Klang hat (wollte mir den Ruhestrom für eine der Endstufen sparen)

Würde mich nicht wundern wenn die jetzt 6 bis 10dB große Beulen im 
Frequenzgang hat.

von Brutus M. (backmagic)


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Das ist jetzt nach langer Google Suche das sinnvollste was ich finden 
konnte.

Entschuldigung wenn ich das hier ausgrabe.

Könnt Ihr auch Angaben machen was ein Verstärker im Autoradio für einen 
Dämpfungsfaktor haben kann.

Ich möchte ein Gefühl bekommen für die "Fähigkeiten" eines alten Radios 
mit
den über Jahren gebauten Verstärkern und z.B. neuen Radios wie dem 
Pioneer DEH-S720DAB oder dem  Sony DSX-GS80

Beide werden mit 10 Ampere angegeben.

Das Sony wirbt sogar damit man kann einen Subwoofer direkt am Radio 
anklemmen. Aber ohne Info zum Dämpfungsfaktor kann man das doch gar 
nicht einschätzen.

von Rainer W. (rawi)


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Brutus M. schrieb:
> Entschuldigung wenn ich das hier ausgrabe.

Eher nicht - die Leiche ist gut 10 Jahre alt und es geht um ein ganz 
anderes Thema.

> Könnt Ihr auch Angaben machen was ein Verstärker im Autoradio für einen
> Dämpfungsfaktor haben kann.

Warum machst du nicht einen eigenen Thread auf, wo DEIN Thema 
"Dämpfungsfaktor" auch im Titel auftaucht?

von H. H. (hhinz)


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Brutus M. schrieb:
> Könnt Ihr auch Angaben machen was ein Verstärker im Autoradio für einen
> Dämpfungsfaktor haben kann.

Nein, das kann niemand, denn der Dämpfungsfaktor wird durch mehr als nur 
den Verstärker bestimmt.

von Brutus M. (backmagic)


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Aber der Dämpfungsfaktor wird nur vom Verstärker bestimmt.
Der wird bei echten Verstärkern auch immer angegeben.

Und es geht mir ja genau um diese Verstärker in einem Autoradio.

von H. H. (hhinz)


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Offensichtlich ein Goldohr.

von Michael B. (laberkopp)


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Brutus M. schrieb:
> Könnt Ihr auch Angaben machen was ein Verstärker im Autoradio für einen
> Dämpfungsfaktor haben kann.
> Ich möchte ein Gefühl bekommen für die "Fähigkeiten" eines alten Radios
> mit
> den über Jahren gebauten Verstärkern und z.B. neuen Radios wie dem
> Pioneer DEH-S720DAB oder dem  Sony DSX-GS80
> Beide werden mit 10 Ampere angegeben.
> Das Sony wirbt sogar damit man kann einen Subwoofer direkt am Radio
> anklemmen. Aber ohne Info zum Dämpfungsfaktor kann man das doch gar
> nicht einschätzen.

Uff, Dämpfungsfaktor misst man nicht in A(mpere).

Die Dämpfung (einer noch schwingenden aber abzubremsenden) 
Lautsprechermembran ist bei Halbleiterverstärkern hoch und war ehemals 
bei Röhrenverstarkern gering.

Daher sollen an Röhrenverstärker die hart aufgehängten dafür stärker 
verzerrenden Lautsprecher der damaligen Zeit.

Wenn bei einem Ausgang für 4 Ohm Lautsprecher der Dämpfungsfaktor bei 
100 liegt, hat der Ausgang 0.04 Ohm, bei einer Belastung von 1A (z.B. 4V 
an 4 Ohm) lässt er also eine Spannungsabweichung von 0.04V zu.

ABER: zwischen der Strom induzierenden bewegten Lautsprechermembran und 
dem Verstärkerausgang liegt statistisch 1/4 Schwingspule, also 1 Ohm 
(real etwas weniger, meist so 0.75), eine passive Frequenzweiche (0.5 
Ohm hat die übliche Tieftönerspule) und das Lautsprecherkabel (5m hin 
und 5m zurück aus 1.5mm2 nochmal 0.11 Ohm) also 1.61 Ohm, so dass die 
0.04 Ohm des Verstärkerausgangs irrelevant sind, ob das nun 0.1 oder 
0.001 wären.

Etwas besser stehen aktive Frequenzweichen da und ein Verstärker pro 
Chassis, z.B. den Subwoofer mit eingebautem Verstärker als Aktivbox, da 
sind die Lautsprecherkabel kurz, keine passiven Bauteile im Weg und die 
Membrandämpfung wirkt etwas besser.

Aber gegen die schlechte Dämpfung der Schwingspule kann man nichts tun, 
macht man sie niederohmiger wird auch die induzierte Spannung geringer, 
der Effekt bleibt derselbe. Übertrieben niedrige 
Verstärkerausgangswiderstände für hohen Dämpfungsfaktor sind also 
witzlos.

Der Weg bleibt nur Vorverzerrung des Signals durch DSP, z.B. per 
Messmikrophon ermittelt, das deckt gleich die ganze Übertragungskette 
ab, nicht nur die mangelnde Dämpfung.

Auch alte Verstärker können ok sein, seit bipolare Versorgung keinen 
Ausgangselko (oder gar Ausgangstrafo) mehr erfordert ist die Frage eher 
ob der Amp einen SOA Schutz hat und kurzschluss- und 
Übertemperaturgeschützt ist. Auch high end ist da oft nachlässig.

Ob das Radio aber die gewünschte Leistung an den gewünschten 
Lautsprechern bringt, ist davon völlig unabhängig. Das hängt nur von 
Spannungswandlern ab  die aus 12V z.B. +/-35V machen könnten. In den 2m3 
des KFZ Innenraums 'fast wie ein Kopfhörer' tun es aber 2x 4W aus 12V an 
4 Ohm satt bis zum Hörschaden. Die allermeisten KFZ Verstärker sind 
massiv hochgelogen.
6000W Auna Silverhammer hat z.B. nur 6 x 22W IC drin. Und damit die 
Kundschaft auch mit 22W nicht taub wird, sind die meisten KFZ 
Lautsprecher auch noch gnadenlos uneffizient, also leise bei gegebener 
Leistung.

: Bearbeitet durch User
von Re (r42)


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Brutus M. schrieb:
> Aber der Dämpfungsfaktor wird nur vom Verstärker bestimmt.

IBTD.

Der Dämpfungsfaktor ist üblicherweise definiert als das Verhältnis der 
Lastimpedanz (Lautsprecher) zur Quellimpedanz (des Verstärkers) - beides 
normalerweise frequenzabhängig.

Ohne Lautsprecher oder Abschlusswiderstand ist der gar nicht einzeln 
(nur für den Verstärker selbst) angebbar.



Brutus M. schrieb:
> Beide werden mit 10 Ampere angegeben.

Sorry, welche Kenngröße ist hier genau gemeint (im Zusammenhang mit der 
Dämpfung)?



Brutus M. schrieb:
> Das Sony wirbt sogar damit man kann einen Subwoofer direkt am Radio
> anklemmen. Aber ohne Info zum Dämpfungsfaktor kann man das doch gar
> nicht einschätzen.

Doch, kann man.

Die Quellimpedanz von Verstärkern mit Gegenkopplung ist heutzutage 
üblicherweise so klein (<<0.1 Ohm), dass er für die 
Schwingungseigenschaften des Lautsprechers völlig unbedeutend ist.
Bei Röhrenverstärkern ohne Gegenkopplung war das noch anders.


Vielleich hilft das ja zum Verständnis:
| https://www.lautsprechershop.de/hifi/inter_ps_sub_daempfung.htm

HTH (re)

: Bearbeitet durch User
von Mark S. (voltwide)


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Die PMPO-Leistung  bestimmt man in dem man zur Sinus-Netto-Leistung die 
Mehrwertsteuer sämtlicher Länder auf dem Transitwege von China bis 
hierhier  drauf schlägt.

von H. H. (hhinz)


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Mark S. schrieb:
> Die PMPO-Leistung  bestimmt man

Mit einem Explosionskalorimeter.

von Nemopuk (nemopuk)


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PMPO ist die tatsächliche Leistung multipliziert mit dem Kaufpreis. So 
kann das gleiche Gerät mit doppelter Leistung angeboten werden, indem 
der Preis verdoppelt wird.

Ich habe im Wohnzimmer eine Stereoanlage mit 8 Ohm. Die Spannung an den 
Lautsprechern ist zu gering, um grüne LEDs flackern zu lassen. Also 
unter 2V, unter 500mW.

: Bearbeitet durch User
von Brutus M. (backmagic)


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Sorry, ich meinte beide Radios werden mit einer Stromaufnahme von 10 Amp 
angegeben.

von Armin X. (werweiswas)


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Brutus M. schrieb:
> ich meinte beide Radios werden mit einer Stromaufnahme von 10 Amp
> angegeben.

Oder sind die gar mit 10A abgesichert...

von J. T. (chaoskind)


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Nemopuk schrieb:
> PMPO

pre mortem power output :D

von Michael B. (laberkopp)


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Brutus M. schrieb:
> Sorry, ich meinte beide Radios werden mit einer Stromaufnahme von
> 10 Amp angegeben.

Na ja, das reicht fur eine Dauerleistung von 120W oder 2x60W, oder bei 
ClassAB eher 70W und 2x35W.

Aber die Musikleistung kann deutlich höher sein, für 10% der Zeit kann 
man wohl auch 1200W ziehen ohne dass die Sicherung durchbrennt.

Aber viel wahrscheinlicher wird Musik/PMPO Leistung einfach frei 
erfunden, TDA7375 4x4W geht bei Medion schon mal als '4x70 Watt PMPO' 
durch.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> TDA7375 4x4W geht bei Medion schon mal als '4x70 Watt PMPO'

Wenn man den TDA besonders schnell abfackelt, dann sind da noch einige 
Watt mehr drin.

von Michael B. (laberkopp)


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H. H. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> TDA7375 4x4W geht bei Medion schon mal als '4x70 Watt PMPO'
>
> Wenn man den TDA besonders schnell abfackelt, dann sind da noch einige
> Watt mehr drin.

Medion ist ja auch eine etablierte Firma, die einen Ruf unter den 
Aldi-Käufern zu verlieren hat. Deren Marketingfuzzi^WLügenabteilung 
multipliziert nur mit 17,

nicht wie Auna mit 45.

von Brutus M. (backmagic)


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Ich muss nochmal kurz die Fragestellung erläutern. Sonst reden wir an 
einander vorbei.

Ich wäre immer noch auf der Suche nach einen Fachartikel in dem die 
"Verstärker" in einem Autoradio genau erklärt wurden.

Warum mit den nur 12 Volt von Autobatterie mit Minus 12 Volt und Plus 12 
Volt also 24 Volt (Ja ist jetzt von mir stark vereinfacht) eben 
praktisch immer nur eine maximale RMS Leistung möglich ist. Dadurch 
resultiert die maximale Stromaufnahme von 10 Ampere. Zum einen durch die 
Technik, zum anderen durch eine Norm für die Stromversorgung für den DIN 
Stecker Norm ISO 10487.
Die limitierung der Leistung geht in den Debatten darüber immer etwas 
unter.

Und bei praktisch allen Markenradios stecken in der Regel die praktisch 
gleiche Technik drin.

Und im dem Artikel wird auch auf die Schwächen dieser Verstärkerlösung 
eingegangen. (ich wünschte ich würde den wieder finden)

Standardmässig sind  an so einem Radio Lautsprecher mit 13 oder 16 cm 
Tieftöner als Breitbänder mit leichten Papiermembranen und weichen 
Schaumstoffsicken und max ein Hochtöner der über einen Elko dazu 
beschaltet ist.

Für den Verstäker absolut unkritisch. Geht Super.

Wenn man nun schon anspruchsvollere kritischere Lautsprecher mit einer 
fordernden Weiche anklemmt, schwerere Membrane, dickere Pappe, 
Kunststoff oder gar Alumembran, vorgeschaltete Spulen paralle 
Kondensatoren, Hochtöner mit großem Kondansator und parallel noch eine 
weitere Spule, dazu evtl. sogar noch Spannungsteiler vor dem Hochtöner.

4 so Sets am Autoradio überfordert meiner Erfahrung nach jedes 
Autoradio.
Das geht dann einfach nicht mehr gut.

Was auch überhaupt nicht geht, und ich habe es versucht, ein Tieftöner 
am Autoradio, mit Spule 6 oder 12 db davor, z.b. mit 2x4 Ohm 
Doppelschwingspule ... das funktioniert am Auto Radio einfach nicht.

Pack ich das aber an eine kleine Endstufe, aber mit einer höheren 
Spannung über einen Ringkerntrafo, auch wenn diese nur wenig Leistung 
hat, z.B. eine kleine Audison LR435 mit nur 4x35 Watt RMS und einer 
höheren Spannungsversorgung mit einem hohen Dämpfungsfaktor von 120 geht 
halt mit anspruchsvolleren Lautsprecher ganz anderes um.

Bzw. auch andere kleine Verstärker mit wenig Leistung. Aber eben einer 
höheren Spannung durch einen Ringkerntrafo.

Und was mich nun eben interessieren würde, wie ist es aktuell mit den 
Autoradios mit digitalen Verstärkerteilen. Auch hier wird der Strom 
durch den DIN Stecker Norm ISO 10487 auf 10 Ampere limitiert.

Ich habe nun aktuell eben keine Werte zum Dämpfungsfaktor bei den beiden 
Typen von Autoradios.

Und ja, für kritische Lautsprecher ist der Dämpfungsfaktor wichtig.
Das ist wie mit guten Bremsen am Auto wenn dann einer sagt Wer bremst 
verliert. Ja nö. ist halt nicht so.

Drum meine Frage, hat mir jemand da noch weitere Infos dazu???

von H. H. (hhinz)


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Hopfen&Malz verloren.

von Nemopuk (nemopuk)


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Brutus M. schrieb:
> das funktioniert am Auto Radio einfach nicht.

Dann muss ich wohl vor 25 Jahren einen groben Fehler gemacht haben, denn 
mein  serienmäßig verbautes Radio im koreanischen Kleinwagen konnte 
sowohl den nachgerüsteten Doppelspulen-Subwoofer im Kofferraum, als auch 
die nachträglich angebrachten Hochtöner "einfach so" problemlos 
antreiben. Angeschlossen habe ich sie an die zuvor ungenutzten Rear 
Ausgänge. Kein Hexenwerk.

Leider konnte es nur Audio-CD abspielen, kein MP3.

Warum denkst du, es funktioniert "einfach" nicht. Hast du einen fachlich 
nachvollziehbaren Grund?

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Brutus M. schrieb:
> Warum mit den nur 12 Volt von Autobatterie mit Minus 12 Volt und Plus 12
> Volt also 24 Volt (Ja ist jetzt von mir stark vereinfacht) eben
> praktisch immer nur eine maximale RMS Leistung möglich ist. Dadurch
> resultiert die maximale Stromaufnahme von 10 Ampere. Zum einen durch die
> Technik, zum anderen durch eine Norm für die Stromversorgung für den DIN
> Stecker Norm ISO 10487.
> Die limitierung der Leistung geht in den Debatten darüber immer etwas
> unter.
> Und bei praktisch allen Markenradios stecken in der Regel die praktisch
> gleiche Technik drin.

Woher hast du den Stuss ?

Reimst du dir das selbst zusammen oder kommst du aus einem 
Querdenkerforum ?

12V sind erst mal nur 12V zwischen + und -, nicht 24V.

Mit Koppelkondensator bekommt man +/-6V Spitze an den Lautsprecher und 
bei geringen Verzerrungen maximal 4Vrms, macht 1A oder 4W pro 4 Ohm 
Lautsprecher.
Nutzt man 2 gegeneinander arbeitende Verstarkerausgänge als BTL, reicht 
es für +/-12V Spitze oder 8Vrms und 16W pro Kanal.
Offensichtlich gibt es also Autoradios unterschiedlicher Technik. Es 
gibt sogar ICs die beides können, TDA7375 4x4W oder 2x14W.

Mit ClassH Verstärkern, die Elkos als Ladungspumpe nutzen um die 
Ausgangsspannung anzuheben, könnte man einfach 16W und als BTL 64W 
erreichen (TDA1562).

Und dann gibt es Autoradios mit internen Spannungswandlern, die im 
Prinzip jede Leistung erreichen könnten, die beliebten 
Subwooferverstarker im Kofferraum nutzen das.
Also sehr unterschiedliche Schaltungen und natürlich viel mehr als 10A.

Wenn der Stecker nicht mehr zulässt, nimmt man eben eine andere 
Verbindung, z.B. Schraubklemme.

Brutus M. schrieb:
> 4 so Sets am Autoradio überfordert meiner Erfahrung nach jedes Autoradio

Du hast offenbar viel rumprobiert. Aber mangels Ahnung die völlig 
falschen Schlüsse daraus gezogen. Du bist zu 100% auf dem Holzweg.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Brutus M. schrieb:
> Ich wäre immer noch auf der Suche nach einen Fachartikel in dem die
> "Verstärker" in einem Autoradio genau erklärt wurden.
>
> Warum mit den nur 12 Volt von Autobatterie mit Minus 12 Volt und Plus 12
> Volt also 24 Volt (Ja ist jetzt von mir stark vereinfacht) eben
> praktisch immer nur eine maximale RMS Leistung möglich ist.

Dafür braucht man keinen F(l)achartikel.

Es sind nur 12V. Also 0V an einem Ende und 12V am anderen Ende. Mit 
einer einfachen Endstufe (mit Ausgangskondensator) berechnet sich die 
maximal erreichbare Leistung zu:

und das ist schon arg getrickst. Das ist nämlich unter der Annahme, daß 
an den Endstufentransistoren bei Vollaussteuerung 0V Restspannung 
erreicht werden. Real bleiben da ca. 1V hängen. Pro Seite! Aber wenn man 
ein bißchen Clipping erlaubt (Klirrfaktor ~10%) dann kommt das 
überschlagsmäßig hin.

Mit 12V und 4Ω kommt man so auf 4.5W. Wenn der Akku 14.4V hat 
(Ladeschlußspannung für Bleiakkus) dann kommt man immerhin auf 6.5W.

In Brückenschaltung, also zwei Endstufen die "gegeneinander" arbeiten 
und dem Lautsprecher zwischen den Ausgängen spart man nicht nur den 
großen Ausgangselko sondern kann die vierfache Leistung erreichen. In 
obiger Formel also die 8 durch eine 2 ersetzen. Das mit dem Getrickse 
ist natürlich genauso. Man kommt dann mit 4Ω auf 18W (12V) bzw. 26W 
(14.4V).

Real werden in Autoradios eigentlich immer Brückenschaltungen verbaut 
(außer in den ganz billigen).

von Gerd S. (oldfashioned)


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Michael B. schrieb:
> Mit Koppelkondensator bekommt man +/-6V Spitze an den Lautsprecher und
> bei geringen Verzerrungen maximal 4Vrms, macht 1A oder 4W pro 4 Ohm
> Lautsprecher.
> Nutzt man 2 gegeneinander arbeitende Verstarkerausgänge als BTL, reicht
> es für +/-12V Spitze oder 8Vrms und 16W pro Kanal.
> Offensichtlich gibt es also Autoradios unterschiedlicher Technik. Es
> gibt sogar ICs die beides können, TDA7375 4x4W oder 2x14W.

Ergänzend dazu könnte man die Begrifflichkeiten etwas stärker 
darstellen:
Vss = (Spitze plus bis Spitze minus) bei einer Sinusspannung
Vs  = Spitzenspannung (z.B. nach einer Gleichrichtung)
Veff= Effektivspannung

So kann auf 14,4V ca. 12Vss kommen, 6V Vs und 6v/1,41=4,2Veff
P (4Ohm)=4,5W
Brückenendstufe
bei 14,4V         ca. 24Vss        12V Vs und 12V/1,41=8,4Veff
P (4Ohm)=18W

: Bearbeitet durch User
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