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Audio Leistungswuerfel
#1
Ich denke Ihr habt alle schon mal diesen Würfel (Quader je nach Leistung) in der Zeitschrift gesehen.

Theoretisch ist das ja auch alles relativ logisch und klar.
Im Idealfall sollte dies eine ebene Fläche sein.
Dass die Ausgangsspannung bei fallender Impedanz dann abfällt ist ja noch durch den Innenwiderstand des Netzteils sowie durch den Innenwiderstand der Endstufe erklaerbar.
Bei den Messungen werden aber Phasenverschiebungen von +- 60 Grad zu der fallenden Impedanz erzeugt, und hier brechen viele Verstärker extrem ein.
Z.T. ist dies auch nicht mehr Spiegelbildlich.

Ich habe mir hier schon viele Gedanken gemacht an was dies liegen könnte aber keine vernueftige Lösung gefunden. Theoretisch muesste dies ja die GK zum Teil kompensieren.
Oder wird dies durch diese erst ausgelöst, indem sie in diesem Fall eine zu hohe Ausgangsspannung zurück meldet.
Dass dies durch das Netzteil ausgeloest wird kann ich mir nicht so recht vorstellen, zumindest nicht so extrem.

1. Ideen?
2. Hat jemand Messungen mit Phasenverschiebungen an Lautsprechern gemacht? Ich haette grob behauptet bei ca. +- 45 Grad (Grenzfrequenz) spielt sich nichts mehr ab.
3. Wie verhalten sich hier eigentlich D-Amps (Ausgangsfilter)?
 
#2
Zitat:Original geschrieben von Drolfy
Ich denke Ihr habt alle schon mal diesen Würfel (Quader je nach Leistung) in der Zeitschrift gesehen.
Ich habe keine Ahnung, was du meinst Rolleyes
Ein Hoch auf die Pulsweitenmodulation!
 
#3
Er meint den grafisch dargestellten Würfel den die Zeitschrift Audio in den Achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts verwendet hat um die Leistungsfähigkeit von Verstärkern zu beurteilen .
Dazu hatte die Redaktion ( bzw. das Labor ) der Zeitschrift eine schaltbare Kondensator/Widerstandsbatterie erstellt um alle Leistungen des getesteten Verstärkes bei verschiedenen Widerstands und Phasenlagen zu erstellen .
Die Ideale Darstellung war ein perspektivisch dargestellter Würfel .
Ich kamm bei Gelegenheit mal so ein Dibg einstellen ... wenn ich mal Zeit dafür finden würde:-( . Die älteren ( u.a. die damaligen Audio-Leser ) kennen das ...
Grüße 807
 
#4
Hi,

oft zeigen Verstärker mit Schutzschaltungen/Strombegrenzungen eine stark verformte Form des Würfels. Ebenso Amps mit knapp oder unterdimensionierten Netzteilen, Strompfaden und Transistorausstattung, die mit den großen Blindstromanteilen nicht zurecht kommen.
Darstellungen des Impedanzganges eines LS über der Frequenz mit Amplitude und Phase findest Du in Massen im Netz. Typischerweise treten die grössten Phasenwinkel im Bassbereich um die Resonanzfrequenz, bzw. die Abstimmfrequenz bei Bassreflex (typischer Doppelhöcker)auf. Dabei bleibt das Gros unter +-45°, selten werden +-60° erreicht. Solche Boxen gelten schon als schwierig.

jauu
Calvin




 
#5
Das Einbrechen der Leistung geht üblicherweise auf die Strombegrenzungen zurück. Eine Strombegrenzung, welche nur auf einen bestimmten Maximalstrom ausgelegt ist, schützt die Ausgangstransistoren nicht in jedem Fall von zu hoher Verlustleistung. Einzige Ausnahme: Klasse-d Verstärker. Deshalb setzt man häufig Schutzschaltungen ein, welche bei kleinerer Ausgangsspannung bei einem kleineren Strom ansprechen und bei höherer Ausgangsspannung auch bei einem höheren Strom (suche unter "SOA protection"). Wenn nun aber Strom und Spannung nicht in Phase sind, erwischen wir diese Schutzschaltungen suzusagen "auf dem falschen Fuss".


http://www.audiograph.se/Downloads/Power...mplete.pdf

Gruss

Charles
 
#6
Der Link von phase_accurate ist richtig gut.

Vor allem mit den genauen Messwerten.
Ich hätte nicht geglaubt dass hier die Strombegrenzung so massiv eingreift.
Richtig überrascht war ich über den einseitigen Einbruch als der Verstärker im induktiven Bereich anfing zu ozilieren.
Dies ist mir bei diversen Würfeln von Röhrenendstufen schon aufgefallen, ich konnte es mir aber nicht so recht erklären, woher das kommt.

Allerdings habe ich jetzt das nächste Verständnisproblem, Röhrenverstärker haben keine Strombegrenzung ist hier der Trafo die Ursache für die Verformungen. Ich werde das Ganze in Zukunft etwas genauer beobachten.
Interessant ist auch dass bei phasenabweichungen etwas mehr Leistung entsteht gut sichtbar an 8 Ohm.
 
#7
Also die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der komplexen Last.

Dazu werden an den Amp-Ausgang induktive, reale und kapazitive Lasten geschaltet und dann die Ausgangsspannung beobachtet. Als Eingangsspannung dient 1kHz.

Hab ich das vollständig begriffen? misstrau
 
#8
Ja !
 
#9
Ok... dann bin ich überzeugt, dass wir diese Messmaschine auch mit Spice simulieren und die Ergebnisse genauso darstellen könnten.

Also praktisch ein Spice-Messgerät, was den eingebundenen zu testenden Amp mehrmals durchrechnet und dann das 3D-Diagramm darstellt.

Frage: wollen wir das denn überhaupt? misstrau Lohnt sich die Sache nicht nur erst dann, wenn man Amps miteinander vergleicht? Mir scheint das kein absolutes Messgerät zu sein, sondern eben nur ein relatives.
 
#10
Ich finde nicht, dass ein Verstärker mit einem 8-Ohm-Ausgang an 1 Ohm arbeiten können muss. Bisher bin ich davon ausgegangen, dass der DC-Widerstand des Lautsprechers nicht unterschritten werden kann, auch nicht mit komplexen Lasten.
 
#11
*Zustimm*

Wir hatten darüber ja schon diskutiert.

Es gibt aber auch Endstufen, die mit verschiedenen Lasten betrieben werden dürfen. Da wäre dann die 3D-Darstellung recht hübsch.
 
#12
Ich bin da auch auf Kahlos Linie. Es hat imho noch nie jemand schlüssig begründen können, dass ein realer Laustsprecher an irgendeiner Stelle des Audio-FrequenzBandes (und nicht nur bei 1kHz!) eine Impedanz zeigt die kleiner ist als der DC-Spulenwiderstand.

Unabhängig davon kann ich die realen Probleme von Strombegrenzer-Schaltungen im Zusammenspiel mit komplexer Last aus der Praxis heraus bestätigen.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#13
... auch wenn ich das schon 99-mal bemerkt habe, der DC-Spulenwiderstand wird niemals unterschritten, aber die Gesamtspannung kann bis zu 3 mal größer werden.
Hier ein Beispiel mit Faktor 2, beim GHP.
(Leider nicht direkt verlinkbar Rolleyes )

Das Bassreflexgehäuse

Informationen zur Tieftonabstimmung

Subwooferabstimmung mit Serienkondensator auch GHP-Methode genannt (geschlossen mit Hochpass)

http://www.lautsprechershop.de/index_theorie_de.htm
Bei Dicky Hoppenstedt konnte das Geschlecht auch nicht so einfach bestimmt werden.



 
#14
Ich denke, dass das mit der erhöhten Spannung über den DC-Spulenwiderstand klar ist. Letztlich ist ein Lautsprecher auch nur ein Schwungrad. Udn wenn das Schwungrad halt noch in die eine Richtung läuft, der Antrieb aber schon wieder in die andere Richtung zieht, dann fließt da einiges an Strom.
 
#15
Ich kann leider nicht das auf der Seite finden, was Du meinst.
Sicher kann man mit einem Vorschaltkondensator in gewissen Frequenzbereichen die Spannung an den Lautsprecherklemmen erhöhen.
Damit ist aber noch nicht bewiesen, dass mehr Strom fließt als allein durch den DC-Wicklungswiderstand.
Dazu ein einfaches Gedankenexperiment: Der Lautsprecher wird angenommen als Reihenschaltung aus L und R. Wenn wir den nun speisen mit einem Sinussignal von der Frequenz f = R/(2*pi*L) haben wir eine Impedanz um 1,4R.
Nun schalte ich einen Kondensator in Serie, den ich auf Resonanz mit L abstimme. Und schließe R kurz. Der resultierende Serienschwingkreis hat nun auf der Einspeiseseite eine sehr niedrige Impedanz, zieht also unverhältnismässig viel Strom aus dem Tongenerator.
Gleichzeitig stellt sich am Verbindungspunkt Kondensator-Spule eine beträchtliche Spannungsüberhöhung ein ("Aufwärtstransformation").
So verhalten sich Serienkreise nun einmal.
Aber wenn der Serienwiderstand wieder drin ist, ist der Stromfluss
definitiv begrenzt durch denselben, das können auch die reaktiven Bauteile nicht aushebeln. Genau um diesen Punkt haben wir schon 99 mal
aneinander vorbei debattiert. misstrau
Du kannst mich nur dadurch vom Gegenteil überzeugen, indem Du ein Ersatzschaltbild zeigst, das in der Simulation mehr Strom zieht als der einfache Widerstand.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#16
... hier ->
http://www.lautsprechershop.de/hifi/aka_tief_c.htm
    Don't worry about getting older.  You're still gonna do dump stuff...only slower
 
#17
Sehr schöne Darstellung, und vermutlich 100% korrekt.
Genau das was ich schon gesagt habe: Ja,es gibt eine Aufwärtstransformation der LautsprecherSPANNUNG
Nein, die Impedanz ist auch mit Vorschaltkondensator an keiner Stelle niedriger als der DC-Wert, mit einem Minimum gemessen bei 10Hz
Oder watt?
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#18
Zitat:Unabhängig davon kann ich die realen Probleme von Strombegrenzer-Schaltungen im Zusammenspiel mit komplexer Last aus der Praxis heraus bestätigen.
Während der Musikwiedergabe oder rein messtechnisch mit Messsignalen.
Sollte dies während der Musikwiedergabe gewesen sein, dürfte dies vermutlich einer der gravierensten Gründe für Klangunterschiede zwischen den Verstärkern sein.

Zitat:Ich finde nicht, dass ein Verstärker mit einem 8-Ohm-Ausgang an 1 Ohm arbeiten können muss.
Ja ich denke das ist nur bei Boliden möglich, Audio misst ja auch nur bis 2 Ohm was meiner Meinung nach realistischer ist.

Verständnisprobleme habe ich aber noch mit der Strombegrenzung:
Z.B: Strom bei 45 Grad liegt bei 0.7 gegenüber von 0 Grad, sollte also erst später ansprechen, oder liege ich da daneben.
 
#19
Die Impedanz mit Vorschaltkondensator bleibt 8 Ohm. Trotzdem kann sich selbstverständlich - trotz gleicher Speisespannung - eine Stromerhöhung ergeben:

[Bild: 1_speaker_spike1.png]

In rot der Wirkwiderstandsstrom. Darunter der komplexe Strom bei komplexerer Last.

Es fließt also ein Strom, als wenn der Lautsprecher nur über einen Widerstand von 3 Ohm verfügt.
 
#20
Zitat:Original geschrieben von Drolfy
Verständnisprobleme habe ich aber noch mit der Strombegrenzung:
Z.B: Strom bei 45 Grad liegt bei 0.7 gegenüber von 0 Grad, sollte also erst später ansprechen, oder liege ich da daneben.

Übliche Stromsicherungen sehen aber den Betrag des Stromes, also 1.4 bei 45°.