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Ohm und Leistung ?

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nussberg
Neuling
#1 erstellt: 06. Apr 2014, 21:33
Bitte nicht gleich beschimpfen: Möchte 2mal2 BW 685 an einen Verstärker anschließen.
Die Lautsprecher haben eine Impedanz von 8 Ohm (Minimum 4 Ohm) und empfehlen eine Verstärkerleistung von 25 bis 100 Watt.
Prinzipiell darf ich doch vier LS anschließen, aber an welchen Verstärker? Brauche ich dafür 2,4,8 oder 16 Ohm und wie viel Watt sind dann sinnvoll? Oder rede ich da Unsinn?

Dank und Gruß
cr
Moderator
#2 erstellt: 06. Apr 2014, 22:13

Die Lautsprecher haben eine Impedanz von 8 Ohm (Minimum 4 Ohm)


Und das heißt genau? 4-8 Ohm? Wenn ja, haben sie 4 und ein Minimum von mglw. 3,2 Ohm.

Falls du 2 Paare im selben Zimmer betreiben willst, das vergiss am besten, denn das wird nichts.


[Beitrag von cr am 06. Apr 2014, 22:17 bearbeitet]
_ES_
Administrator
#3 erstellt: 06. Apr 2014, 22:20
Hi,


Oder rede ich da Unsinn?


Nicht doch....

Vereinfacht ausgedrückt:

Wenn Du 2 Paare von diesen LS gleichzeitig laufen lassen willst, sollte ein Verstärker am Start sein, der ausdrücklich 4 Ohm im A+B (also Boxen-Paar A und B) Betrieb "erlaubt".
Die Leistung ist von der Lautstärke abhängig, die Du im Schnitt zu hören gedenkst.
100W an 4 Ohm z.B. reichen völligst aus, imho.
cr
Moderator
#4 erstellt: 06. Apr 2014, 22:35
Zalerion
Inventar
#5 erstellt: 06. Apr 2014, 22:35
Watt sind so gut wie irrelevant, außer man steht auf dauerhafte Hörschäden oder hat wirklich große Räume zu beschallen.

Verstärker möglichst nicht zu niedrig belasten, wenn es doch sein muss, überprüfen, ob es eine Schutzschaltung gibt und möglichst nicht zu hohe Pegel fahren.
WEnn der Amp etwas potenter ist (wobei wie gesagt, die Leistung relativ unwichtig ist), kann man auch in Reihe schalten (wobei man das wohl besser nur mit gleichen Lautsprechern machen soll), dann ist Impedanz gar kein Problem mehr und der Amp nimmt zumindest keinen Schaden....


In diesem Fall würde ich aber auch mal sagen, dass ein 2Ohm stabiler Amp angebracht wäre


Übrigens: Mit 100W bekommt man selbst sehr Wirkungsgradschwache Lautsprecher (80dB/W/m) zu hause auf einem Meter auf den Pegel, der offiziell nicht überschritten werden darf bei Veranstaltungen, an allen Orten, die von Zuschauern erreichbar sind!
Radiowaves
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 06. Apr 2014, 22:42
Das Thema ist wirklich nicht ganz trivial, wird nur oft gerne trivial dargestellt und ist dann nicht vollständig.

Die Impedanz eines Lautsprechers ist eine erweiterte Betrachtung des Begriffes "elektrischer Widerstand" für Wechselstrom. Im Unterschied zu einem rein "ohmschen Widerstand", wie wir ihn aus der Gleichstromtechnik kennen, gibt es bei Wechselstrom einige Fiesheiten. Da kann ein elektrisches Bauteil z.B. Strom und Spannung gegeneinander verschieben. Ein idealer Kondensator beispielsweise hat einen unendlich hohen Gleichstromwiderstand - da fließt kein Strom durch, der Kondensator blockt auch bei anliegender Spannung. Legt man Wechselstrom an einen Kondensator an, scheint ein Strom zu fließen - aber der Strom ist dann am größten, wenn die Wechselspannung am Kondensator gerade 0 ist und dann am kleinsten, wenn der Betrag der Wechselspannung am Kondensator den maximalen Wert erreicht. Strom und Spannung sind gegeneinander verschoben, ihre Maximal treten nicht mehr zeitgleich auf. Das gleiche passiert bei Spulen (Induktivitäten). Auch da sind Strom und Spannung bei Wechselstrom gegeneinander verschoben. Da eilt aber nicht der Strom der Spannung voraus, sondern die Spannung dem Strom.

Zu einer Impedanzangabe gehören deshalb mehr Werte als nur der Widerstand in Ohm. Da gehört auch noch die Größe der Verschiebung zwischen Strom und Spannung dazu und auch die Frequenz, bei der das gemessen wurde.

Lautsprecher haben Spulen für den Membranantrieb - also Induktivitäten. Sie haben Spulen in der Frequenzweiche, um die Höhen vom Tieftöner fernzuhalten - nochmal Induktivitäten. Und sie haben Kondensatoren in der Frequenzweiche, um die Bässe vom Hochtöner fernzuhalten - das sind Kapazitäten. Die Zusammenschaltung der Lautsprecherchassis mit der Frequenzweiche führt zu einem (im wahrsten Sinne des Wortes) komplexen Impedanzverlauf.

Für Deinen BW 865 hat die STEREO mal den Realteil der Impedanz in Ohm als Funktion der Frequenz aufgetragen: klick (blaue Kurve).

Du siehst: das ist kein konstanter Wert, sondern je nach Frequenz, bei der das mit Sinuston gemessen wurde, extrem unterschiedlich. Das Minimum liegt knapp unter 4 Ohm bei 15 - 20 kHz. Das Maximum liegt bei etwa 60 Ohm (!). Du belastest also je nach Musik unterschiedlich, je nachdem, ob in der Musik viele Anteile drin sind, die in den Frequenzbereich mit eher hoher oder eher niedriger Impedanz fallen. Insgesamt ergibt sich also ein nahezu chaotisches Verhalten bei Betrieb mit Musik statt mit Testtönen (und davon gehe ich aus).

Interessant ist die Frage, in welchem Frequenzbereich die Impedanz wie groß ist wegen der unterschiedlichen spektralen Leistungsverteilung in Musik. Die Höhen haben deutlich weniger Leistungsanteil als die Tiefen. Was da bei 15 - 20 kHz passiert, ist leistungsmäßig recht moderat und die niedrige Impedanz dort absolut unkritisch. Im Tieftonbereich, wo die meiste Leistung verbraten wird, liegt die Impedanz bei 5-6 Ohm. Das ist abgesehen von den obersten Höhen eine waschechte 6-Ohm-Box, für keinen Verstärker eine harte Nuss.

Wenn Du davon 2 paar parallel (gleichzeitig) betreibst, halbiert sich die Impedanz. Das Minimum im Tieftonbereich liegt dann um 2,5 - 3 Ohm, in den obersten Höhen bei knapp unter 2 Ohm. Was passiert dabei mit der Leistung? Sie verdoppelt sich: stelle Dir beide Lautsprecherpaare an getrennten Verstärkern vor, mit dem gleichen Signal angesteuert. Das ist dann zweimal die Einzelleistung. Dabei fließt der doppelte Strom (je Lautsprecher einmal der Stromwert) und die Spannung ist für beide Lautsprecher gleich. Doppelter Strom mal gleiche Spannung ist doppelte Leistung.

Was bedeutet das für die Verwendbarkeit von Verstärkern?

Ein 2-Ohm-fester Verstärker (also einer, der bei 2 Ohm stabil und bestimmungsgemäß betrieben werden darf,) dürfte keinerlei Probleme haben mit den dabei auftretenden doppelten Stromstärken - bis zur bei 2 Ohm angegebenen Maximalleistung.

Ein für 4 Ohm freigegebener Verstärker muß bei der gleichen Lautstärkeeinstellung bei 2 Boxenpaaren natürlich plötzlich den doppelten Strom pumpen können, also die doppelte Leistung abgeben. Wenn er dazu kräftemäßig nicht in der Lage ist, sollte seine Überlastsicherung ansprechen, oder er fängt an zu verzerren (was für die Hochtöner gefährlich wird). Das dürfte kaum bei moderater Zimmerlautstärke passieren, aber bei Partylautstärke kann der Verstärker überfordert werden. Leise gehen die 4 Lautsprecher vermutlich bei einem guten, stabilen 4-Ohm-Verstärker, aber sehr laut wirds enge.

Beispiel: ein 4-Ohm-Verstärker mit angegebenen (und erreichten) 100 Watt Sinus-Dauerleistung legt bei Vollast eine Spannung von Quadratwurzel aus (100 W * 4 Ohm) = 20 Volt an die Klemmen. Ein einzelner 4-Ohm-Lautsprecher (der wirklich 4 Ohm bei der Testfrequenz hat) läßt dann einen Strom von 20 Volt / 4 Ohm = 5 Ampere fließen. Probe: 5 Ampere * 20 Volt = 100 Watt. Passt. 5 Ampere ist also der maximal vorgesehene Strom, den dieser Verstärker liefern kann. Bei 4 Ohm entspricht das 100 Watt Maximalleistung.

Zwei parallel geschaltete 4-Ohm-Lautsprecher haben zusammen nur noch 2 Ohm. Der Verstärker liefert bei gleicher Einstellung immer noch 20 Volt an seinen Klemmen bzw. er soll es und er versucht es. Da der Widerstand nur noch halb so groß ist (parallelgeschaltete Boxen), verdoppelt sich der Strom: 20 Volt / 2 Ohm = 10 Ampere. 10 Ampere * 20 Volt = 200 Watt -> doppelte Leistung. Wenn das zuviel für den Verstärker ist (und das wird es sein), kommt die Überstromsicherung und schaltet die Ausgänge kurzzeitig ab oder das Gerät verbrennt (Transistoren überhitzt, bestimmte Widerstände in der Schaltung überhitzt) oder das Gerät bricht spannungsmäßig ein (wenn das Netzteil zu schwach ist für die doppelte Leistung) und fängt an zu verzerren (Clipping), was die Hochtöner grillen kann.

Hätte man auf den konstruktiv maximal vorgesehenen Strom von 5 Ampere begrenzt, wäre das nicht passiert. Bei 5 Ampere und 2 Ohm liegt die Spannung bei 10 Volt. Man hätte also nur "halb so weit" aufdrehen dürfen (also 6 dB weniger Pegel) und weder Strom noch Leistungsabforderung wären über dem Limit gewesen. Es hätte dann auch mit parallelgeschalteten Boxen alles gutgehen müssen.


Also:

Deine BW 685 ist impedanzmäßig eher unkritisch und gutmütig. Es gibt Boxen, die haben Impedanzminima um 3 Ohm oder weniger im Tieftonbereich, wo viel mehr Leistung abgefordert wird. Ein Parallelbetrieb zweier Paare BW 685 ist formal also unkritischer als bei schwierigeren Boxen.

Wenn man die Maximalleistung und Maximalstromfähigkeit des Verstärkers nicht überschreitet, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, daß alles gutgeht. Dezente Zimmerlautstärke sollte kein Problem sein, Partylautstärke könnte zum Problem werden.

Ein Verstärker, der für 4 Ohm aufwärts freigegeben ist (faktisch alles aus dem hochwertigeren Stereo-Bereich) ist dabei eher unproblematisch als einer, der nur für 6 Ohm aufwärts freigegeben ist. Einen Verstärker, der 2-Ohm-stabil ist (fette Highend-Boliden), juckt das gar nicht.

Mit beiden Paaren parallel nur jeweils die halbe Leistung abfordern - insgesamt also die Gesamtleistung. Dann bleibst Du in den Limits des Verstärkers.


Allgemein: Leistungsfähigkeit (in Watt) kann beim Verstärker nie zu hoch sein. Kritisch wird es, wenn die Leistungsfähigkeit des Verstärkers zu niedrig ist. Da bekommt man die Lautsprecher viel eher kaputt.

Sehr leistungsfähiger Verstärker an einem Lautsprecher, der nicht viel Leistung braucht / verträgt: es wird schon bei geringer Leistung laut und dann sehr laut. Irgendwann ist der Grenzschalldruck des Lautsprechers erreicht - bei noch recht geringer Leistung. Der Verstärker hat damit keine Mühe und liefert ein sauberes Signal. Würde man weiter aufdrehen, ginge der Lautsprecher irgendwann kaputt (Spulen durchgebrannt, Spulenkörper schlägt hinten am Magnetpol an und deformiert sich, Membran reißt aus der Aufhängung, Litzen der Spulenverkabelung reißen aus den Membranen, ...). Da hat am aber schon brutal hohen Schalldruck und sollte wissen, daß es genug ist.

Sehr leistungsschwacher Verstärker an einem Lautsprecher, auf dem eine hohe Belastbarkeit draufsteht: oft heißt das, daß der Lautsprecher für einen bestimmten Schalldruck schon recht viel Leistung braucht. Es wird bei geringer Leistung nicht laut und man dreht weiter auf. Es wird lauter, aber immer noch nicht voll laut. Man erreicht den Grenzschalldruck des Lautsprechers nicht - aber der Verstärker ist schon bei seiner Maximalleistung. Mehr kann er nicht. Dreht man weiter auf, clippt der Verstärker und liefert ein verzerrtes Signal. Das ist ein hohes Risiko für den Hochtöner, der kann dann kaputtgehen (durchbrennen), ohne daß der Lautsprecher überhaupt seinen maximalen Schalldruck erreicht hat.
cr
Moderator
#7 erstellt: 06. Apr 2014, 22:42
Spitzen von 100 Watt kann man leicht erreichen, OHNE dass das mit Gehörschäden endet. Man muss zwischen mittlerer Leistung und den Spitzen unterscheiden, das Verhältnis ist grob 1:10, und es hängt davon ab, in welchem Frequenzbefreich die Leistung auftritt.
Prinzipiell würde ich aber einen 100W Versärker für ausreichend halten, zumal ich davon ausgehe, dass diese kleinen Lautsprecher sowieso ab spätestens 50Watt nicht mehr erträglich klingen werden.
nussberg
Neuling
#8 erstellt: 05. Mai 2014, 18:59
beschallung heimbeschallung heim

Die Antworten waren alle großartig, dennoch weiß ich nicht, was ich tun soll.es geht um die beschallung dieses wohnzimmers. er ist nicht groß (7 mal 6 ~ 40m²) und hat an der frontseite eine sehr gute dreifachverglasung. der fernseher würde in der mitte der glasfront stehen, aber wo gebe ich welche boxen hin???

ich dachte zuerst an vier kleine b&w (oder sonst was!) in den oberen ecken des raumes. aber lautsprecher, die knapp sieben meter voneinander entfernt sind, klingen auch wieder komsísch, oder nicht?

Für jede Idee bin ich dankbar!


[Beitrag von nussberg am 06. Mai 2014, 07:16 bearbeitet]
_ES_
Administrator
#9 erstellt: 05. Mai 2014, 21:05
Hi,

Ich glaube, das ist eher eine Frage für den Akustik-Bereich hier im Forum.


Zalerion
Inventar
#10 erstellt: 06. Mai 2014, 08:18
Würde ich vllt auch eher als akustisches Problem sehen.

Grundsätzlich sind Ecken eher mies, an der Wand dickt der Bass auf durch Ecke noch mehr und die Lautsprecher haben ja auch horizontal eine gewisse Breite in der Sie abstrahlen. Ich würde sie eher im Bereich 1/3 - 1/4 zur nächsten wand versuchen.

Unterwegs laden die Bilder nicht (meinemich erinnern zu können, das hier weiche bei waren) schau ich mit später noch an.
Allgemeinen: möglichst wenige schallharte Flächen (wie die erwähnten Fenster), wenn nicht anders möglich dann moglichst nicht direkt dorthin schallen, erstreflexionem verhindern (geht an Fenstern hervorragend mit Etwas dickeren Vorgängen)
Joe_M.
Stammgast
#11 erstellt: 06. Mai 2014, 12:07

Radiowaves (Beitrag #6) schrieb:
Beispiel: ein 4-Ohm-Verstärker mit angegebenen (und erreichten) 100 Watt Sinus-Dauerleistung legt bei Vollast eine Spannung von Quadratwurzel aus (100 W * 4 Ohm) = 20 Volt an die Klemmen. Ein einzelner 4-Ohm-Lautsprecher (der wirklich 4 Ohm bei der Testfrequenz hat) läßt dann einen Strom von 20 Volt / 4 Ohm = 5 Ampere fließen. Probe: 5 Ampere * 20 Volt = 100 Watt. Passt. 5 Ampere ist also der maximal vorgesehene Strom, den dieser Verstärker liefern kann. Bei 4 Ohm entspricht das 100 Watt Maximalleistung.


Stimmt diese Rechnung so immer?

Weil das passt so nicht zu den Angaben meines Verstärkers:
80 Watt an 8 Ohm
110 Watt an 4 Ohm
150 Watt an 2 Ohm
maximale Stromlieferfähigkeit 15 Ampere

Oder gibt es da in der Praxis Abweichungen zur Theorie? Das würde dann zumindest die Angaben erklären... Ansonsten müssten es bei 4 Ohm doch 160 Watt und bei 2 Ohm gar 320 Watt sein. Und selbst dann komm ich nur auf 5 Ampere und nicht 15.

Das einzige, was Sinn machen würde, wäre, dass durch das Netzteil irgendwie begrenzt wird. Die maximale Leistungsaufnahme ist mit 250 Watt angeben (pro Kanal, sind kleine Monoendstufen).
kinodehemm
Inventar
#12 erstellt: 06. Mai 2014, 12:42
Moin

man kann diese Rechnungen in der Praxis nicht 1:1 umsetzen...

Wie du schon sagtest, sind die meisten NT in Punkto Stromlieferfähigkeit unter dem möglichen rechnerischen Maximum eingebremst, 4 ohm zu 8Ohm sollte allerdings tatsächlich etwa Faktor 2 sein, ansonsten deutet das schon auf ein recht spoarsam gehaltenes NT hin..

2Ohm, 1Ohm- das ist meist PA oder Car-Hifi, der 'normale' WoZi-Amp steigt da idR aus..

Aber 100W 8ohm und 180Watt 4Ohm wären zB völlig OK und liessen nicht auf 'schund' schliessen.
Die maximale Stromlieferfähigkeit wird im ms-Bereich gemessen und ist diesbezüglich nicht wirklich aussagekräftig.
Radiowaves
Hat sich gelöscht
#13 erstellt: 06. Mai 2014, 17:04
Natürlich gibt es keinen idealen lienaren Anstieg der Leistung mit abnehmendem Widerstand. Wir hätten dann ja an null Ohm plötzlich unendliche Leistung. Der Zuwachs wird also immer geringer und irgendwann geht gar nix mehr.

Sowas wie 70 W an 8 Ohm, 100 Watt an 4 Ohm und nicht viel mehr als 100 W an 2 Ohm dürfte für einen mittelschwerden 500-DM-Verstärker durchaus normal gewesen sein. Ansonsten mal die Tests der Highend-Boliden (Monoblöcke) anschauen, d akommen mitunter schon 150 Watt an 8 Ohm, 300 Watt an 4 Ohm und vielleicht 550 Watt an 2 Ohm raus. Das mag dann aber auch niemand bezahlen wollen.
Joe_M.
Stammgast
#14 erstellt: 06. Mai 2014, 17:44
Danke euch beiden.

High End ist mein Verstärker sicherlich nicht... Aber gegenüber meinem alten Verstärker hat der neue den Bass deutlich besser im Griff, bei fast gleicher Ausgangsleistung. Bei leisen bis moderaten Lautstärken tun sich die Verstärker auch nichts. Aber bei höheren Pegeln ist der Unterschied schon recht groß. Fairerweise sollte ich aber wohl erwähnen, dass der alte ein Vollverstärker war, der für 700 über den Ladentisch gegangen ist und der neue eine reine Endstufe, für die ich dann aber auch schon gut das Doppelte hinlegen musste. Hab ich aber nicht bereut. Seitdem höre ich wieder viel öfter Musik.
cr
Moderator
#15 erstellt: 06. Mai 2014, 17:53
Die Formel ist korrekt, geht aber schlicht und einfach deshalb nicht auf, weil bei steigender Belastung die Spannung des Netzteils sinkt (zuerst die Spannung der Elkos, diese ist Trafospannung x Wurzel 2 und kann bis auf die Trafospannung* sinken; im Extremfall auch noch die Trafospannung selbst, aber nicht lange, denn dann brennt die Geschichte durch).

*) sagen wir besser die ungeglättete Gleichspannung, da sind die negativen Sinusteile nach oben geklappt.


[Beitrag von cr am 06. Mai 2014, 17:55 bearbeitet]
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