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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Energiebedarf Musiklautsprecher


Autor: Mike Litoris (Gast)
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Hi!

Ich möchte gerne einen transportablen Lautsprecher bauen, dieser soll 
mit einem Akku mit Energie versorgt werden.

Als Lautsprecher habe ich zwei JBL Control one. Als Verstärker was auf 
Basis eines TDA7492. Angepeilte Spieldauer: 10h.

Jetzt bin ich mir nicht sicher, wie ich die Energiemenge der Akkus 
korrekt dimensioniere: Ich bin mir bewusst, dass das absolut von der 
Lautstärke abhängig ist und die Zusammenhänge alle Logarithmisch sind.
Auch wird der Energieverbrauch stark von der gespielten Musik abhängen, 
oder? Gesang läuft länger als Pop läuft länger als Drumm n Bass?


Kann ich die Boxen an meinen Verstärker anschließen, und dann bis zum 
gewünschten Pegel aufdrehen und dann die Verstärkung in dB am Verstärker 
ablesen und dann auf die Leistung zurückrechnen? Hab irgendwie das 
Gefühl, dass das nix wird.

Wie würdet ihr vorgehen? Ans Labornetzteil und dann den Strom anschauen? 
Kann man das mit dem Multimeter vernünftig messen?


Grüße und Danke für den Input!

Autor: michael_ (Gast)
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Wo ist das Problem?
Du nimmst ein durchschnittliches Musikstück und stellst deine 
Wunschlautstärke ein.
Strom messen, den Rest kannst du dann selber.

Autor: Old P. (old-papa)
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Watt is mit Watt?
10 Stunden mit halbwegs hörbarem Wumm-Bumm für (z.B.) eine Strandfete 
braucht schon einen ordentlichen Klopper von Batterie.  (Bollerwagen 
könnte nützlich sein)
Wie schon geschrieben wurde: Alles zusammenstöpseln, Mucke an und die 
Stromaufnahme am Akku messen. Besser wäre ein Wattmeter, dass auch 
summiert (Modellbau), dann brauchst Du nur noch die Finger zum rechnen.

Old-Papa

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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wenn Du Dir z.B. mit Audacity einen 1kHz-Ton
in eine Musikdatei bringst, kannst Du auch "gleichmässig" messen ;)

Autor: Martin S. (sirnails)
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Wir haben uns früher mal eine 10.000GW Base Machine gebaut.

PKW-Endstufe mit 2x100W, dazu teils fette Boxen vom PA Verleih, laufzeit 
mit nem 36Ah Akku gut 4-5h auf Vollgas. Wir haben damit Baggerseepartys 
geschmissen.

Autor: Jupp (Gast)
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Bevor du misst bau irgendwo einen 100Hz Hochpass ein, nahezu alles 
darunter wandelt die JBL nur in Wärme, nicht in Schall. Spart eine Menge 
Energie ;)

Autor: Mike Litoris (Gast)
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Martin S. schrieb:
> 36Ah Akku

Bei welcher Spannung? 12V?

Das wären 432Wh, ich plane ca. 150 oder 220Wh. Upgrade auf 280Wh wäre 
auch kein Problem, wenn es denn nötig ist. Erhöht halt das Gewicht...

● J-A V. schrieb:
> wenn Du Dir z.B. mit Audacity einen 1kHz-Ton in eine Musikdatei
> bringst, kannst Du auch "gleichmässig" messen ;)

Klingt gut! Aber ist ein 1khz Ton auch repräsentativ? Glaube da kann man 
die Lautstärke eher schlecht einschätzen?

michael_ schrieb:
> Wo ist das Problem?
> Du nimmst ein durchschnittliches Musikstück und stellst deine
> Wunschlautstärke ein.
> Strom messen, den Rest kannst du dann selber.

Ok, so hatte ich mir das eh angeschaut. Dicker Elko sollte helfen, die 
Stromspitzen für eine bessere Messung mit dem Multimeter zu glätten?


Grüße!

Autor: Jupp (Gast)
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> ● J-A V. schrieb:
>> wenn Du Dir z.B. mit Audacity einen 1kHz-Ton in eine Musikdatei
>> bringst, kannst Du auch "gleichmässig" messen ;)
>
> Klingt gut! Aber ist ein 1khz Ton auch repräsentativ? Glaube da kann man
> die Lautstärke eher schlecht einschätzen?

Ein konstanter Ton, egal bei welcher Frequenz, ist (in diesem Kontext) 
Unfug. Nimm rosa Rauschen zum Messen.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Mike Litoris schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> 36Ah Akku
>
> Bei welcher Spannung? 12V?

Ja.

> Das wären 432Wh, ich plane ca. 150 oder 220Wh. Upgrade auf 280Wh wäre
> auch kein Problem, wenn es denn nötig ist. Erhöht halt das Gewicht...

Nicht ganz. Zellenspannungen unter 9,6V sind nicht nutzbar, weil da die 
untere Ladeschlussspannung von Bleisammlern ist. Endstufen schalten dann 
ab.

Real wird also mindestgens 1/3 Fehlen, also eher 300Wh. Weit darunter 
würde ich nicht gehen, weil man dann schon mit zunehmender Entladung den 
brutalen Anstieg des Klirrfaktors gehört hat.

Eine Klasse D Endstufe ist ohnehin unerlässlich für so ein Projekt. Mit 
B, oder gar A-Endstufen würde ich da gar nicht mehr anfangen.

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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Ja aus solchen Tönen kann man sich mit solchen Programmen
selbst eine Test-CD zusammenstellen.

maximale Dynamik einstellen und dann als WAV
in CD-Qualität 44.1kHz stereo abspeichern.

gekauft wirst bisweilen ein halbes Vermögen los.

ein leicht modifizierter tragbarer CD-Player wird zum Rauschgenerator,
wenn man eine audio-CD abspielt, und mit überbrücktem Klappen-Kontakt
(zusätzlichen Schalter einfügen) z.B. eine CD-ROM einlegt.

Bei überbrücktem Tür-Kontakt erkennt das Ding nicht,
dass es stoppen soll und spielt dann alles ab,
was es an Datenoberflächen findet.

Nein, komm mir jetzt nicht mit dem Laser-Gefährlich-Blah.

Autor: Old P. (old-papa)
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Martin S. schrieb:
> Wir haben uns früher mal eine 10.000GW Base Machine gebaut.
>
> PKW-Endstufe mit 2x100W, dazu teils fette Boxen vom PA Verleih, laufzeit
> mit nem 36Ah Akku gut 4-5h auf Vollgas. Wir haben damit Baggerseepartys
> geschmissen.

Oha, das ist ja kurz vorm Perpetuum-Mobile. 10.000 Gigawatt aus einem 
rund 400 Wh-Akku. Respekt! Geb zu, heimlich hattet ihr mehrere 
Megawattkraftwerke im Verbund benutzt.

Old-Papa
PS. Wenn zwei 100W-Böxlein 10.000GW benötigen, sind die kaputt

PPS: Oder soll GW "geträumt-Watt" bedeuten?

: Bearbeitet durch User
Autor: Martin S. (sirnails)
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Noch nie Lord of the weed gesehen? :-) Gabba-Gandalf war unser Vorbild 
damals.

Autor: Mike Litoris (Gast)
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Martin S. schrieb:
> Nicht ganz. Zellenspannungen unter 9,6V sind nicht nutzbar, weil da die
> untere Ladeschlussspannung von Bleisammlern ist. Endstufen schalten dann
> ab.

Ok, die 210Wh von meinem Akku sind von ~30V bis ~20V gemessen, passt 
also für den TDA perfekt! Akku ist übrigens auf Lithium-Basis, also 
schön leicht :)

Martin S. schrieb:
> Real wird also mindestgens 1/3 Fehlen, also eher 300Wh. Weit darunter
> würde ich nicht gehen, weil man dann schon mit zunehmender Entladung den
> brutalen Anstieg des Klirrfaktors gehört hat.

Sollte mit der oben genannten Spannung noch gut passen!

● J-A V. schrieb:
> Ja aus solchen Tönen kann man sich mit solchen Programmen
> selbst eine Test-CD zusammenstellen.

Gut, das ist vielleicht etwas overkill... Ich probiers mal mit normaler 
Musik!

Grüße!

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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Mike Litoris schrieb:
> overkill

nö.
Sondern definierte, immer gleiche reproduzierbare Werte erzeugende 
Signale

Autor: Ich (Gast)
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Jupp schrieb:
> Nimm rosa Rauschen zum Messen.
Das ist ebenso unrealistisch, der Crest-Faktor vom Rauschen 
unterscheidet sich zu sehr von normaler Musik! Damit werden die Akkus zu 
schwer (oder haben, positiv betrachtet, mehr Reserve).

Musik (gleiches Stück in Dauerschleife) sollte sinnvolle Ergebnisse 
bringen. Tiefe Frequenzen brauchen die meiste Energie, also was 
basslastiges nehmen.

Autor: Old P. (old-papa)
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Martin S. schrieb:
> Noch nie Lord of the weed gesehen? :-)

Nö...

> Gabba-Gandalf war unser Vorbild damals.

Aha.... Und der liefert Gigawatt?

Old-Papa

Autor: Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)
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Möglichst große, ungedämpfte Boxen haben den besten Wirkungsgrad. Der 
ist aus heutiger Sicht oftmals erstaunlich.

Ich habe in früher Jugend mal eine Schuldisco mit nur einem 
Kassettenrecorder (ca. 2 x 5 Watt) und zwei ca. 1 Kubikmeter Passivboxen 
"gerettet".

Grund war, dass der zugehörige Verstärker verliehen war und nicht 
rechtzeitig zurückgegeben wurde ...

: Bearbeitet durch User
Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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Ich schrieb:
> Musik (gleiches Stück in Dauerschleife) sollte sinnvolle Ergebnisse
> bringen. Tiefe Frequenzen brauchen die meiste Energie, also was
> basslastiges nehmen.

ich frag mich grad, mit welchen Signalen professionell gemessen wird.
Mikrofon- und Lautsrecher-Hersteller, was nehmen die da,
um ihre Datenblätter aussagekräftig zu machen?

Autor: J. T. (chaoskind)
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Martin S. schrieb:
> Noch nie Lord of the weed gesehen? :-) Gabba-Gandalf war unser Vorbild
> damals

Gabba-Gandalf hatte aber nur ne zehntausend-watt-bäsmäschien ;-)

Autor: Erwin D. (Gast)
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J. T. schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> Noch nie Lord of the weed gesehen? :-) Gabba-Gandalf war unser Vorbild
>> damals
>
> Gabba-Gandalf hatte aber nur ne zehntausend-watt-bäsmäschien ;-)

Die Hälfte kommt eher hin :-)

Autor: Jupp (Gast)
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Ich schrieb:
> Jupp schrieb:
>> Nimm rosa Rauschen zum Messen.
> Das ist ebenso unrealistisch, der Crest-Faktor vom Rauschen
> unterscheidet sich zu sehr von normaler Musik!

Soweit die Theorie. Für "Krach mit Party-Klirrfaktor" jedoch bewährt.

> Musik (gleiches Stück in Dauerschleife) sollte sinnvolle Ergebnisse
> bringen. Tiefe Frequenzen brauchen die meiste Energie, also was
> basslastiges nehmen.

Das ist bei den vorgesehenen Lautsprechern völliger Unsinn. Aus den JBL 
Control one kommt kein Bass, man würde damit nur sinnlos Wärme erzeugen.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Mike Litoris schrieb:
> Martin S. schrieb:
>> Nicht ganz. Zellenspannungen unter 9,6V sind nicht nutzbar, weil da die
>> untere Ladeschlussspannung von Bleisammlern ist. Endstufen schalten dann
>> ab.
>
> Ok, die 210Wh von meinem Akku sind von ~30V bis ~20V gemessen, passt
> also für den TDA perfekt! Akku ist übrigens auf Lithium-Basis, also
> schön leicht :)

Habe jetzt mal ins Datenblatt geschaut. Ist ja eh eine Klasse D 
Endstufe.

Welche Impedanz sollen die Lautsprecher mal haben? Vergiss nicht, dass 
Du bei 8 Ohm und 20V nurnoch 20W herausbekommst (1% Klirrfaktor) oder 
25W (10% Klirrfaktor).

Bei 4 Ohm sind es 23/40 Watt.

Außerdem darfst Du den TDA nur bis 26V betreiben. Die Reserve von 30 - 
26V ist schon signifikant weniger.

Ich würde auch darüber nachdenken, einen Subwoofer mit einem zweiten TDA 
im Brückenbetrieb zu treiben.

> Martin S. schrieb:
>> Real wird also mindestgens 1/3 Fehlen, also eher 300Wh. Weit darunter
>> würde ich nicht gehen, weil man dann schon mit zunehmender Entladung den
>> brutalen Anstieg des Klirrfaktors gehört hat.
>
> Sollte mit der oben genannten Spannung noch gut passen!

Nö passt nicht, weil 30V darst Du gar nicht anlegen. Und unter 20V tut 
das Ding auch noch. D-Endstufen haben nicht das Problem des massiv 
steigenden Klirrfaktors bei sinkender Spannung.

> ● J-A V. schrieb:
>> Ja aus solchen Tönen kann man sich mit solchen Programmen
>> selbst eine Test-CD zusammenstellen.
>
> Gut, das ist vielleicht etwas overkill... Ich probiers mal mit normaler
> Musik!

Ich würde mich da auch nicht verkünzeln. Real braucht so ein Teil viel 
weniger Strom, als man immer denkt.

Autor: Martin S. (sirnails)
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Nachtrag: Wir haben mit einer Autobatterie und 2x350W Boxen so laut 
aufgedreht, dass man sich schon richtig anschreiben musste, und 
irgendwann die Polizei kam, weil sich über 5km weit entfernt wohnende 
Anwohner beschwert hatten.

Und selbst da hilt die Anlage noch 4-5h durch.

Insgesamt würde ich einfach testweise mal einen Satz Batterien dran 
hängen, bevor man große Akkupacks kauft, und aus einem Akku die 
Kapazität rausmessen. Dann hat man seine Vergleichsgröße.

Autor: Schreiber (Gast)
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Mike Litoris schrieb:
> Ich möchte gerne einen transportablen Lautsprecher bauen, dieser soll
> mit einem Akku mit Energie versorgt werden.
>
> Als Lautsprecher habe ich zwei JBL Control one. Als Verstärker was auf
> Basis eines TDA7492. Angepeilte Spieldauer: 10h.

Für kräftige Zimmerlautstärke oder Tanzmusik (ohne "fetten 
Hip-Hop-Bass") kann man mit etwa 1-2W pro Lautsprecher rechnen.
Davon abgesehen dürfte der Verstärker überdimensioniert und udem nicht 
sehr eigenbaufreundlich sein, passende Verstärkermodule gibts aber 
billig in China.

Der Gesamtstromverbrauch (2 Lautsprecher + Kleinkram + Verlustwärme) 
dürfte dann bei etwa 5W liegen. Mit 10 Mignon-Akkus kommt man somit auf 
4-5 stunden Beschallung.
Alternativ ein kleiner 10Ah Bleiakku (die sollte man maximal zu 50% 
entladen, sonst gehen sie zu schnell kaputt) für den ganzen Tag.

Für fetten Hip-Hop-Bass verwendet man keinen Akku, sondern besser gleich 
ein Notstromaggregat!

Autor: Jürgen S. (engineer) Benutzerseite
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● J-A V. schrieb:
> gekauft wirst bisweilen ein halbes Vermögen los.
Nicht unbeding - es gibt auf unterschiedlichen Tontechnikseiten 
zahlreiche Test-WAVs mit Rauschen, Standardtönen und Pegeln zum 
download.

Zur Frage allgemein ist zu sagen, dass jeder Lautsprecher 
unterschiedlichen Energiebedarf hat, jenachdem wie effektiv er ist und 
wie er verbaut ist - bzw was an Schallenergie vom Gehäuse aufgenommen, 
vernichtet und abgestrahlt wird. Das betriffft vor allem die Bässe.

Zu der konkreten Idee als solchen kann ich nur sagen, Finger weg. Der 
elende Lärm überall nimmt langsam überhand und dort wo kein Strom ist, 
muss man nicht unbedingt Musik hinschleppen. Wer das unbedingt braucht, 
nimmt Kopfhörer.

Autor: Peter D. (peda)
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Jupp schrieb:
> Bevor du misst bau irgendwo einen 100Hz Hochpass ein, nahezu alles
> darunter wandelt die JBL nur in Wärme, nicht in Schall. Spart eine Menge
> Energie ;)

So isses.
Subbässe brauchen nur Faulpelze, die nicht selber tanzen wollen.

Autor: Philipp S. (sandl)
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Vielleicht kann ein Erfahrungswert von einem ähnlichen Aufbau auch etwas 
dazu beitragen. Mein Setup:
- Tripath TA2024 digitale Endstufe
- Vorverstärker (LMxxxx?) um die Endstufe auch mit Handy voll 
auszusteuern
- 2x 4 Ohm LS aus dem Car-Hifi-Bereich (angeblich mit 91 dB/W)
- Modellbau LiPo-Akku, 3s, ~12 V, 2200 mAh

Die Kiste läuft bei voller Lautstärke ungefähr 5 Stunden. Die 
Entladeschlussspannung ist 3,3V, also ca. 2000 mAh bzw. 24 Wh entnommene 
Energie.
Deine 210 Wh für 10 Stunden sind in meinen Augen also 
höchstwahrscheinlich ausreichend.

Autor: ● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite
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Jürgen S. schrieb:
> ● J-A V. schrieb:
>> gekauft wirst bisweilen ein halbes Vermögen los.

> Nicht unbedingt (...)

ähm, ich schrieb gekauft ...

;)

Autor: Homo Habilis (Gast)
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Fakt bleibt, daß man für sowas erstmal Akku/s mit Spannung/en innerhalb 
der empfohlenen Betriebswerte (also Recommended Operating Conditions, 
und nicht Maximum Ratings) verwendet.

Noch besser aber ist es, die maximale Abgabeleistung weiter durch 
Verringerung der Betriebsspannung zu verringern - vor allem, wenn man eh 
nur einen Teil der mit dem IC möglichen Leistung verwenden will, aber 
anderweitig auch...

Dabei gewinnt man mehrfach.

Bei AB-Endstufen käme noch dazu, daß man weniger überschüssigen 
Spannungsabfall (und damit hohe/höhere Verlustleistung) in den 
Transistoren verheizen müßte - aber auch bei Klasse D hat eine 
Betriebsspannung höher als nötig keien Vorteil: Durch die längeren 
Totzeiten steigen die Verzerrungen.

Des weiteren hat ein Akku mit niedrigerer Spannung bei gleicher Größe 
mehr Ah. Zusammen mit der niedrigeren Leistung kommt dabei entweder weit 
mehr Betriebszeit bei gleicher Akkugröße, oder ein weit kleinerer Akku 
bei gleicher Betriebszeit heraus.

Du mußt Dich aber endlich auf mehr als nur die 10h festlegen, auf eine 
passende Akkuspannung und Technologie, dann könnte man mit einer 
Schätzung der nötigen Ah aufwarten.

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