Fragen zum Audioverstärker

Gast #5947241
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Hallo,

ich als Informatikstudent (und mit geringer Elektrotechnik Erfahrung :) 
) wollte einen Audioverstärker nachbauen. Nach einwenig durchschauen, 
bin ich auf den TDA7294 gestoßen. Laut Datenblatt liefert der bei einem 
Lastwiderstand von 4Ohm, einer Versorgungsspannung von +-27V 70 Watt. 
Ich habe mir berechnet, dass dabei ein Strom von ca. 4.1A erzeugt wird 
(I = Wurzel(P/R)).

Meine Frage wäre jetzt liege ich mit der Berechnung richtig? Meine 
zweite Frage wäre, ob sich der Strom durch die Versorgungsspannnung 
regulieren lässt?

Es tut mir Leid, falls es sich hierbei um lächerliche Fragen handelt.

LG,
Johannes
Gast #5947253
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Johannes H. schrieb:
> ein Strom von ca. 4.1A erzeugt wird
Naja, "Strom erzeugt" ist ist eine sehr unglückliche Formulierung. 
Lautsprecher werden nicht Strom-, sondern stattdessen 
Spannungsgesteuert.

Besser Formuliert sieht deine Aussage dann so aus: Die Endstufe erzeugt 
eine effektive Ausgangsspannung von 16,4V. An 4 Ohm Last fliesst dann 
ein effektiver Strom von 4,1A. (I=U/R)
https://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Johannes H. schrieb:
> Meine
> zweite Frage wäre, ob sich der Strom durch die Versorgungsspannnung
> regulieren lässt?
Nope, nicht wirklich durch die Versorgungsspannung der Endstufe. Was du 
möglicherweise wollen wirst: den Eingangspegel, aka die Eingangsspannung 
der Endstufe passend einstellen.


Zu welchem Zweck, also wieso/weshalb/warum möchtest du denn den "Strom 
regulieren"?
Gast #5947280
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Johannes H. schrieb:
> ob sich der Strom durch die Versorgungsspannnung
> regulieren lässt?

Hm, in gewisser Weise ja.

Wenn Du bei einem Amp die Versorgungsspannung reduzierst, sinkt
die erzielbaren Ausgangsleistung und der Wert des Stromes ab.

(P = U²/R; I = U/R)

2 Cent schrieb:
> Johannes H. schrieb:
>> ein Strom von ca. 4.1A erzeugt wird
> Naja, "Strom erzeugt" ist ist eine sehr unglückliche Formulierung.
> Lautsprecher werden nicht Strom-, sondern stattdessen
> Spannungsgesteuert.

Werden sie, aber wichtig ist hier, daß Strom fließt
(er wird durch die Spannung "erzwungen" (s.o.: I = U/R),
doch nicht "erzeugt" - einfach der falsche Begriff).

Imho war das was Du hattest sagen wollen/sollen? :)
Gast #5947285
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klt schrieb:
> die erzielbaren Ausgangsleistung

maximal erzielbare

(leiser eingestellt ist es natürlich nicht so -
dann ist der Strom bei gleicher Leistungsabgabe
auch gleich, aber der Amp, der dabei mit weniger
Spoannung versorgt wird, muß weniger "verheizen")
Gast #5947289
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Al3ko -. schrieb:
> 2 Cent schrieb:
>> Lautsprecher werden nicht Strom-, sondern stattdessen
>> Spannungsgesteuert
>
> Weißt du zufällig, wieso sie Spannungsgesteuert und nicht Stromgesteuert
> sind?
Kontrolle über die Bewegung der Lautsprechermembran(en), genannt 
"Dämpfung". Bei Stromansteuerung würden Die Membranen (unbehindert durch 
die Endstufe) ihre Resonanzen austoben können.
Gast #5947299
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Johannes H. schrieb:
> lächerliche Fragen

Die gibt es nicht.

Vermutlich willst Du noch viel mehr fragen

(Beispiel:
>>Kann ich einen 60W Verst. auch mit einem
Netzteil versorgen, das nur halbe Spannung
ausgibt, wie seine "Nennversorgung für 60W",
und darf die NT-Leistung dann 1/4 sein?<<
Antwort:
>>Ja.<<)
Gast #5947389
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1:1 schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung

Tja, wer die obige Erwähnung von Spannungssteuerung

(gesteuerte Spannungsquelle mit Innenwiderstand einige
Größenordnungen unterhalb R_Last, "Spannungsanpassung")

nicht registriert oder versteht, glaubt natürlich, die
ganzen falschen Ratschläge korrigieren zu müssen.


Nur ist das grundfalsch - derjenige sollte schweigen.


(Oder war das halt wieder mal ein Versuch, zu trollen?)
Gast #5947393
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Thomas O. schrieb:
> ist es nicht besser anstatt den Eingangspegel herabzusetzen, die
> Verstärkung runter zu drehen? Zu mindestens vom Leerlaufrauschen bei
> hoher Verstärkung.

Bei Vorverstärkern macht man das auch gelegentlich. Dafür verwendet man 
die selteneren neg.log Potis in der Gegenkopplung.

Bei den hohen Pegeln in einer Endstufe lohnt sich das aber nicht mehr.
Gast #5947417
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Johannes H. schrieb:
> Meine Frage wäre jetzt liege ich mit der Berechnung richtig?

Kommt drauf an, was du wissen willst. Du rechnest den rms Strom aus, der 
sich auf beide Versorgungsspannungen aufteilt (also 2 x 27V/2.1A).

Man könnte auch den Spitzenstrom ausrechnen wollen (6A).

> Meine
> zweite Frage wäre, ob sich der Strom durch die Versorgungsspannnung
> regulieren lässt

Geringere Versorgungsspannung heisst, die Leistungsgrenze ab der das 
Audiosignal stark verzerrt (weil die Spitzen fehlen, gekappt werden) 
liegt niedriger, z.B. bei 50W oder gar 30W, dafür werden auch die 
Verluste im Chip geringer, statt 50W z.B. 30W, was sich viel besser bei 
der Kühlung des Chips macht.

Das Problem bei Class-AB Verstärkerchip ist aber die Versorgungsspannung 
aus einem Trafonetzteil: die Netzspannung schwankt um +/-10%, im 
Leerlauf bringt so ein Trafo 10% mehr und die Siebelkos sieben nur auf 
-20% Ripple, was zusammen 1:1.5 ausmacht, der Chip hält immerhin 50V 
aus.

Siehe:

www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30
Gast #5948251
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klt (Gast) schrieb:
> Wenn Du bei einem Amp die Versorgungsspannung reduzierst, sinkt
> die erzielbaren Ausgangsleistung und der Wert des Stromes ab.

> (P = U²/R; I = U/R)

Richtig ist die Formel:
P = (Ub-Urest)²/(8R)

Ub=    Betriebsspannung, und zwar genau der minimale Wert
       (wg. Welligkeit durch die Ladekondensatoren)

Urest= Summe der Sättigungsspannungen der Endstufentransisoren

Also z.B.: P= (54V-5V)²/(8*4Ω) = 75 W
#5948328
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Wenn der im Freien betrieben werden soll, sind 70 W ok.
In einem Raum fliegen Dir die Ohren ab.
Zimmerlautstärke (überall hörbar) liegt bei 50 MILLI-Watt!
8 W genügen völlig, das ist voll aufgedreht für das Wohnzimmer schon zu 
laut.
Das vereinfacht den Bau und das Netzteil.

Gruß - Werner

P.S.: Angeber brauchen 1000 W im Auto. Die Ohrenärzte freuen sich...
#5948346
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Werner H. (werner45) schrieb:

>Wenn der im Freien betrieben werden soll, sind 70 W ok.
>In einem Raum fliegen Dir die Ohren ab.
>Zimmerlautstärke (überall hörbar) liegt bei 50 MILLI-Watt!
>8 W genügen völlig, das ist voll aufgedreht für das Wohnzimmer schon zu
>laut.

Kommt drauf an, was der individuelle Individualist für einen Bedarf hat.
Daß die Leute immer anderen vorschreiben müssen, was denen reichen muß 
...
Gast #5948347
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Jens G. schrieb:
> Kommt drauf an, was der individuelle Individualist für einen Bedarf hat.
> Daß die Leute immer anderen vorschreiben müssen, was denen reichen muß
> ...

8W reichen im Zimmer immer.

Die Frage ist bloss, was auf den p.m.p.o. Boxen und p.m.p.o. Verstärkern 
dabei drauf steht, 80  800 oder 8000 W.

So kann es sein, dass eine mit 1200 W bedruckte Heimkinoanlage nicht 
ausreicht.
Gast #5948437
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Jens G. schrieb:
> Kommt drauf an, was der individuelle Individualist für einen Bedarf hat.
> Daß die Leute immer anderen vorschreiben müssen, was denen reichen muß

Genau so schlimm: Die ganzen Variablen werden nicht beachtet,
es wird auf einen Wert bei bestimmten Bedingungen verwiesen.

MaWin schrieb:
> 8W reichen im Zimmer immer.

50mW = mehr als optimistisch, auch 8W müssen nicht "reichen".

> Die Frage ist bloss, was auf den p.m.p.o. Boxen und p.m.p.o. Verstärkern
> dabei drauf steht, 80  800 oder 8000 W.

Bei meinen günstigen Dual LS (ca. 50x40x80cm) "40W (60W)", iirc.

> So kann es sein, dass eine mit 1200 W bedruckte Heimkinoanlage nicht
> ausreicht.

Heimkino (Subwoofer, evtl. "richtig Tiefgang") = wieder anders.
(Tiefe Frequenzen verlangen Fläche + Auslenkung, und dazu Power.)
Gast #5948441
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so viel schrieb:
>> So kann es sein, dass eine mit 1200 W bedruckte Heimkinoanlage nicht
>> ausreicht.
>
> Heimkino (Subwoofer, evtl. "richtig Tiefgang") = wieder anders.
> (Tiefe Frequenzen verlangen Fläche + Auslenkung, und dazu Power.)

Könnte bedeuten, daß besonders ambitionierten Heimkino-DIYlern die
1200W nicht mal als richtige Abgabeleistung reichen könnten. In dem
Bereich werden eher mal 16 Kfz-Woofer in relativ kleines Volumen
in alle Raumecken gepackt, statt z.B. ein, zwei 60cm PA Bässe in
adäquate Gefriertruhen zu stecken (was weniger Leistung bräuchte).
#5948474
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Werner H. (werner45) schrieb:

>Ich glaube, Ihr habt euch alle schon das Gehör demoliert...
>50 mW reichen wirklich für Zimmerlautstärke - ausprobieren (ca. 0,45
>Veff an 4 Ohm).
>Wenns nicht reicht, Termin beim Akustiker vereinbaren - oder die Box hat
>einen sauschlechten Wirkungsgrad.

Ja, aber nicht bei kraftvollem 30Hz Bass (oder so).
Diese 50mW sind eine Weisheit von vor 50 Jahren ...
Ich glaube, Du bist nur AM-Kofferradio-Qualität gewöhnt, und betrachtest 
das als toll ...
Gast #5948522
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Dieter schrieb:
> Wirkungsgrad ist alles.

Fast alles. Ein Equalizer könnte z.B. auch manche Frequenz 10-fach 
dämpfen oder anheben um den schlechten Wirkungsgrad/Frequenzgang 
auszubügeln oder z.B. Bässe anzuheben.  Das heißt natürlich auch, daß 
die Endstufe und die Lautsprecher das verkraften sollten ohne Verzerrung 
oder Rauch. Dafür sind Leistungsreserven durchaus nützlich und obige 
50mW etwas wenig. https://de.wikipedia.org/wiki/Equalizer
Gast #5948558
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Werner H. schrieb:
> Ich glaube, Ihr habt euch alle schon das Gehör demoliert...
> 50 mW reichen wirklich für Zimmerlautstärke - ausprobieren (ca. 0,45
> Veff an 4 Ohm).
> Wenns nicht reicht, Termin beim Akustiker vereinbaren - oder die Box hat
> einen sauschlechten Wirkungsgrad.

Ja, ja, tiefe Überzeugung. Aber so sieht es wirklich aus:

so viel schrieb:
> daß besonders ambitionierten Heimkino-DIYlern die
> 1200W nicht mal als richtige Abgabeleistung reichen könnten. In dem
> Bereich werden eher mal 16 Kfz-Woofer in relativ kleines Volumen
> in alle Raumecken gepackt, statt z.B. ein, zwei 60cm PA Bässe in
> adäquate Gefriertruhen zu stecken

Und nein, die sind nicht alle schwer(st)hörig, möchten jedoch daheim
-so möglich- den gesamten (Hör-)Frequenzbereich wiedergeben können.

Wenn Dir nicht klar ist, daß (und inwiefern, und inwieweit) das von
Deinem "Test" abweicht, dann tut es mir leid - aber es ist der Fall.

(Und das weiß ich sicher, obwohl mir Dein Setup dabei nicht zur
Gänze bekannt ist - obwohl ich einen effizienten Breitbänder und
Wiedergabe eines begrenzten Frequenzbereiches sowie direkte Nähe
zum LS/recht kleinen Raum, fehlende Störkulisse... vermute.

Probier doch Du mal aus, ob Du bei ganz anderen Umständen und
Vorgaben noch in diesem Micro-Leistungs-Bereich landest, bitte.)
Gast #5948610
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Woww vielen vielen Dank für die zahlreichen Antworten das hilft schon 
mal weiter :) Ich versuche mal die Schaltung im Datenblatt nachzubauen, 
um so ein Gefühl für die Thematik zu bekommen. Trotzdem nochmals vielen 
Dank.

LG,
Johannes H.
Gast #5948621
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MaWin schrieb:
>8W reichen im Zimmer immer.

Sehe ich auch so, früher die alten Röhrenradios
hatten typisch so 3W.

 Werner H. schrieb:
>Ich glaube, Ihr habt euch alle schon das Gehör demoliert...
>50 mW reichen wirklich für Zimmerlautstärke - ausprobieren (ca. 0,45
>Veff an 4 Ohm).

Hatten kleine Taschenradios und Kofferradios, etwa 50mW bis 200mW,
um Sprache und Nachrichten zu hören reicht es, aber für Musik ist
daß etwas mager. Für den Bass braucht mann auch einigermaßen
Gehäusevolumen, wieder zum Beispiel alte Röhrenradios, wegen
der Größe nannte man daß damals auch Tonmöbel.
Und die Leistungsangaben der Lautsprecher waren damals noch
ehrlich, heute oft totaler Unsinn.
#5948750
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Moin,

Johannes H. schrieb:
> Ich versuche mal die Schaltung im Datenblatt nachzubauen,
> um so ein Gefühl für die Thematik zu bekommen.

OK, dazu noch mein Senf:
Mach das, aber wenn du das machst, dann halte dich EXAKT an die 
vorgegebenen Platinenlayouts. Jede noch so kleine Aenderung, die du 
daran machst, "weils schoener aussieht" oder du die Bauteile irgendwie 
anders plazieren willst, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit ziemlich 
schief gehen (Das Ding wird schwingen, brummen, rauschen...).

Les' im Datenblatt die Seite 10 (Application Information / High 
Efficiency) genau durch, insbesondere zwischen den Zeilen.

Gruss
WK
#5948756
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Dergute W. schrieb:
> aber wenn du das machst, dann halte dich EXAKT an die
> vorgegebenen Platinenlayouts.

Der 7294 ist da ganz unproblematisch. Ich habe die in meiner Sturm- und 
Drangzeit Säckeweise mit unterschiedlichsten Layouts (wobei keins sich 
sklavisch am die Vorlage gehalten hat) verbaut, ohne das irgendwelche 
Probleme auftauchten.

An ein paar Regeln muss man sich selbstverständlich halten, aber das 
betrifft jede Elektronik.
Gast #5948908
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Achim B. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> 1. Logarithmische Lautstaerke Potis verwenden.
>> Grund siehe
>> Beitrag "Re: Fragen zum Audioverstärker"
>
> Du meinst also, dass man mit einem log-Poti lautere Lautstärken
> stellen kann als mit einem lin-Poti?

Ist das ein Witz? Ich frag' nur mal, weil ich nicht sicher bin...
#5949166
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Achim B. schrieb:
> Der 7294 ist da ganz unproblematisch. Ich habe die in meiner Sturm- und
> Drangzeit Säckeweise mit unterschiedlichsten Layouts (wobei keins sich
> sklavisch am die Vorlage gehalten hat) verbaut, ohne das irgendwelche
> Probleme auftauchten.

Ja, das mag schon sein, dass du das gemacht hast, ohne Probleme dabei 
zu sehen.
Wenn man aber mal auf die Schnelle guckt, was hier schon so 
aufgeschlagen ist - und das ist sicher keine vollstaendige Auflistung - 
dann kann man vielleicht nachvollziehen, wieso ich bei meiner Meinung 
bleibe: Halte dich genau an das Layout im Datenblatt.

Beitrag "Multilayer routen. Ein paar Fragen"
Beitrag "DIY 5.1 Verstärker"
Beitrag "TDA7294V Audio Endstufe Schaltplan und Layout"
Beitrag "TDA7293 Verstärker"

Gruss
WK
#5949413
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@ Achim B. (bobdylan)

> Du meinst also, dass man mit einem log-Poti lautere Lautstärken
> stellen kann als mit einem lin-Poti?

>so viel schrieb:
>> Ist das ein Witz?

>Nö, kein Witz. Meine Frage an Dieter ist, welcher Zusammenhang zwischen
>der Benutzung eines log-Potis und seiner Begründung dafür

>Dieter schrieb:
>> Um etwas doppelt so laut zu empfinden, wird die zehnfache Leistung
>> benoetigt.

>besteht.

Wo siehst Du in seinen Aussagen, daß er mit einem log. Poti lauterer 
Lautstärken einstellen kann als mit einem lin Poti?

Ein Log. Lautstärkerpoti wird immer sehr gern genommen, weil es sehr 
sanft von Null an aufgesteuert werden kann. Bei einem linearen Poti 
würde die Lautstärker gleich zu Beginn vergleichsweise schnell pro 
Drehwinkel laut werden, und weiter oben dann nicht mehr (bei 10% 
Aufsteuerung hätte man scho 50% Lautheitsempfinden, und erst bei 100% 
dann eben 100%).
Man versucht eben die log. Abhängigkeit des Lautheitsempfindens vom 
Schalldruck etwas auszubügeln.
Gast #5949456
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Danke Rainer und Jens!

Logharitmisches Poti wegen des logharitmischen Lautstärkeempfindens. 
Kennlinie ist so gestalltet, dass die die Spannung beim Hochdrehen des 
Potis so überproportional steigt, dass dies die Ausgangsleistung am 
Verstärker exponential (d.h. stärker als U² (quadratisch) steigt.
Es gibt da viele die meinen, dass ein Verstärker mit halber Leistung nur 
so Laut wäre wie ein Verstärker dessen Poti nur halb aufgedreht wurde.

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