Leistungsangaben bei den Chassis für Netzteildimensionierung interpretieren - wie?

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WhyLee
Stammgast
#1 erstellt: 10. Okt 2012, 15:14
Hallo Leute,

ich hab noch zwei feine Chassis rumliegen:
Visaton DSM 25 FFL Hochtöner 8 Ohm mit Leistungsangabe 80/140 Watt (ab 2000Hz, 12dB/Okt)
Visaton DSM 50 FFL Hochtöner 8 Ohm mit Leistungsangabe 120/180 Watt (ab 800Hz, 12dB/Okt)

Diese möchte ich zu einer 3-Wege Lösung mit folgendem Bass kombinieren:
Visaton GF 200 2x4Ohm mit Leistungsangabe 120/180 Watt

In der ersten Version möchte ich sie einfach mit einer passiven Weiche betreiben: Bass mit 8 Ohm geschaltet.

In der darauffolgenden Version möchte ich sie aktivieren - mit z.B. vier LM3886-Modulen.
Der Bass wird dann auf 2 Ohm geschaltet und mit zwei LM3886-Modulen parallel versorgt.
Mittel und Hochton mit jeweils einem LM2886-Modul versorgt.

Das GF200-Chassis müsste ich erst noch besorgen. Ich habe es genau aus zwei verschiedenen Gründen besorgt:
1. Ich kann es im 8-Ohm-Betrieb in der passiven Version der Box verbauen. Somit passt es von der Impedanz her gut zu Hoch- und Mitteltönern.
2. Ich kann bei Aktivierung mit 3 Endstufen den 2-Ohm-Betrieb fahren und kann dann eine kleinere Spannungsversorgung für das Netzteil verwenden, das alle Endstufen miteinander versorgen soll.
Für die Amps für Mittel und Hochton brauche ich ja nicht so große Spannungen, weil die Spannungen im Hochfrequenteren Bereich viel niedriger sind und ich damit nicht so viel Netzteilspannung an den Amps verbraten muß :-)

Jetzt aber ZUR FRAGE:
Da werden immer sehr interessante Wattangaben für die Chassis angegeben.
Ich glaube aber nicht, daß ein Hochtöner 80 Watt Sinus verkraften kann. Das würde meiner Meinung nach zum Wärmetod führen.
Auch beim Mitteltöner bin ich mir mit 120 Watt nicht sicher ob der das aushalten kann.
Beim Bass sind 120 Watt eher möglich weil der gut ventiliert, aber auch das scheint mir hoch.

Ist es nicht eher so, daß man hier eine Gesamtleistung der ganzen Box mit 120/180 Watt annehmen soll und diese Leistung dann aufteilt - Zum Beispiel so (einfach mal vom Gefühl her aufgeteilt):
70% / 20% / 10% für Bass / Mittel / Hochton

Irgendwie wäre das ja logisch, da man für die selbe Lautstärke bei 3kHz nur ein 100stel der Spannung braucht wie bei 30Hz.
(Lautstärke ist proportional zu Hub und Frequenz, sowei ich mich erinnere - bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege)

Irgendwie muß ich ja auf konkrete Zahlen kommen, um auf die Gleichspannungversorgung des Netzteils zu kommen. Wie soll ich da vorgehen?

Was ist nun wirklich die Maximalleistung der einzelnen Chassis?

Vielleicht so:
Angabe beim Bass mit Musikleistung 180Watt * Gewichtung von 70% ==> maximal 126Watt
==> (bei P = U*U/R) ==> ca. 15,9 Volt Sinus ==> 22,5 Volt Spitze

D.h. ich muß +-22,5 Volt Spitze-Spitze am Ausgang der Endstufe bringen können.
Mit ein paar Volt, die am Amp-Modul hängen bleiben brauche ich dann eine ca. +-25Volt Versorgung.

Dann noch den Ripple dazurechnen? Wie viel? Damit ich dann im Endeffekt auf die Spannung des Trafos komme.
Und wie viel VA soll der Trafo haben, wenn ich im Endeffekt 120Watt Sinus an der Box rausblassen will?
(Rechne ich da ca. einen Faktor 2 wegen der Wärme die an eine Class A/B-Endstufe hängen bleibt?)

Herzlichen Dank für euren Input.

Ich würde mich freuen generell etwas Feedback zu meinen Überlegungen mit diesem "konfigurierbaren" Tieftöner von euch zu hören.

Dimensionierung für Netzteile ist ja nicht neu bzw. findet man ausreichende im Netz - das ganze aber nur für passive Lautsprecherboxen, die mit einer Gesamt-Nenn-/Maximalleistung daher kommen. Für ein Aktiv-Konzept finde ich es etwas schwieriger, weil ich den Leistungsangaben der Chassis nicht vertraue.
P@Freak
Inventar
#2 erstellt: 10. Okt 2012, 16:27
Hallo,

Tip 1: Nix mit 2 Ohm machen ... Endstufen IC`s sind nicht soooo teuer und mann kann die 2te Spule dann zur not mit einem anderen Signal versorgen (Tiefbassentzerrung) oder halt Aktiv auch für 8 Ohm dimensionieren ...

Tip 2: ALLE Enstufen Identisch bauen damit im Bedarfsfall der MT + HT SAUBERE Impulsspitzen bekommen (können), darum geht es bei dem Thema und nicht um "Watt" ..., zudem wird dann auch nur EINE NT-Spannung für ALLE Endstufen pro Weg benötigt

Tip 3: Die Frage nach der Betriebsspannung (und somit der zu erbringenden mindest NT Leistung an X Ohm) erledigt sich wenn du in das Datenblatt der zu verwendenden Endstufen IC`s schaust ...

Grüz P@Freak
ukw
Inventar
#3 erstellt: 10. Okt 2012, 19:20
DEr Hochtöner würde imo bei 25 Watt Sinus (17,67 Watt RMS) abrauchen
Leistungsspektrum nach pink Noise Leistungsverteilung ermitteln.

Endstufen im Hochton ruhig überdimensionieren, da die Kontrolle über die Membrane (dynamischer Innenwiderstand) bei höheren Frequenzen für gewöhnlich stark abnimmt.
Googel nach Leistungsbandbreite oder slew rate
WhyLee
Stammgast
#4 erstellt: 10. Okt 2012, 19:26

Tip 1: Nix mit 2 Ohm machen ... Endstufen IC`s sind nicht soooo teuer und mann kann die 2te Spule dann zur not mit einem anderen Signal versorgen (Tiefbassentzerrung) oder halt Aktiv auch für 8 Ohm dimensionieren ...


Hmm.. verstehe ich nicht ganz. Der LM3886 ist von der Stromlieferfähigkeit und Spannung für 4-Ohm optimiert. D.h. an 4 Ohm Chassis liefern sie die ICs die meiste Leistung.
(Um dern 8 Ohm Betrieb optimal zu fahren braucht man 2 im Bridge-Modus)

D.h. ich hätte 2 x 4Ohm Wicklungen und 2 x LM3886. Optimal um die Leistung gut umsetzen zu können.
Da die maximalen Amplituden der Mitten und Hochtöner (auch Impulsspitzen) viel kleiner sind als die
maximale Bassamplitude macht es nichts wenn die Mittel/Hochton-Endstufen bei 8 Ohm nicht die selbe hohe Leistung abgeben können wie bei 4 Ohm Chassis.


Tip 2: ALLE Enstufen Identisch bauen damit im Bedarfsfall der MT + HT SAUBERE Impulsspitzen bekommen (können), darum geht es bei dem Thema und nicht um "Watt" ..., zudem wird dann auch nur EINE NT-Spannung für ALLE Endstufen pro Weg benötigt


Das hätte ich sowieso gemacht. Nur eben beim Bass zwei Module, weil ja auch 2 Spulen mit je 4 Ohm vorhanden sind.


Tip 3: Die Frage nach der Betriebsspannung (und somit der zu erbringenden mindest NT Leistung an X Ohm) erledigt sich wenn du in das Datenblatt der zu verwendenden Endstufen IC`s schaust ...


Also hier die Daten:
68 Watt Dauerdurschnittsleistung an 4 Ohm (135 Watt Spitzenleistung) mit +/-28Volt
Darum würde ich 2 Module für die zwei Spulen am Bass nehmen.
D.h. ich könnte 136 Watt Sinus liefern.
Damit würde ich mit zwei Modulen gut hin kommen.

Jetzt ist nur die Frage, welche Spitzenleistung wirklich am Bass anliegen darf, damit ich die Spannungsversorgung dimensionieren kann!?!?!

Um es mal konkret durchzurechen:
Bei 68 Watt pro Modul an 4 Ohm benötigt man +-28Volt Versorgung (=Optimum lt. Datenblatt).
Weniger der Dropout-Voltage des Moduls kommen beim Chassis max +-24Volt Spitze an.
Das sind 16,97 Volt Sinus. Was dann einer maximalen Leistung von 72 Watt pro Modul bedeuten würde.

D.h. ich würde mit zwei Modulen kurzzeitig 144 Watt an den Bass bringen.
Jetzt ist der Bass aber mit 180Watt Musikleistung angegeben.
D.h. die Endstufe ist nicht optimiert für diesen Fall.

Wenn ich die Endstufe mit +-30 Volt versorge, dann werde ich die Durschnittsleistung von 68 Watt pro Modul nicht mehr bekommen, weil ich sie thermisch überlasten würde - vielleicht übern Daumen 60 Watt. Das würde ja passen (2*60 Watt = 120 Watt Nennleistung des Basschassis)

Bei +-30 Volt würde ich maximal 18,4 Volt Sinus und damit 84,5 Watt Spitzenleistung pro Modul bekommen.
Also hätte ich dann 60Watt Nennleistung zu 169 Watt Spitzenleistung.
Damit hätte ich das Basschassis vermutlich gut ausgelastet - muß aber wirklich gut auf die Kühlung der ICs achten, weil ich andauernd 2 Volt mehr verbraten muß als bei optimaler Spannungsversorgung von +-28Volt.

Jetzt ist aber die Frage: Stimmt denn die Nennleistung und Maximalleistungsangabe für das Basschassis? Bei den Mittel und Hochtönern kann sie ja unmöglich stimmen!

Wer kann das beantworten wie viel Leistung das Basschassis wirklich verträgt damit ich mich entscheiden kann, ob ich +-30 Volt, +-28 Volt oder vielleicht noch ein klein weniger Spannung für die Versorgung verwenden soll?

Man beachte, je höher die Spannung desto mehr Leistung muß über den IC und den Kühlkörper verbraten werden, was einerseits nicht effizient ist und die Kühlung vergrößert und andererseits die durchschnittliche Leistung des ICs vermindert.

DANKE!
moby_dick
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 10. Okt 2012, 20:10
100 Watt/35 Volt verträgt ein GF 200 bei 8 Ohm laut Boxsim. Dann hast du 107 dB. Bei mir habe ich pro Al 200 (ist etwa gleich) 125 Watt aktiv und das reicht für Gehörschäden und den TT an die Grenze zu bringen.Wenn du bei 1000 Hz zu dem MT trennst, brauchst du nur noch etwa 20 Watt hierfür und 20 Watt maximal für den HT.

Die Kalotten vertragen eine Menge. Ich habe die Ke 25 als HT, die ist der DSM 25 FFL sehr ähnlich und die verträgt locker 40 Watt.
klirr 100 dB

Visaton testet die Kalotten in der "Folterkammer" bis zum Tod, das sind wohl die Wattangaben. In der Praxis werden die viel weniger belastet.

Reserven des Verstärkers schaden aber nie.


[Beitrag von moby_dick am 10. Okt 2012, 20:39 bearbeitet]
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