cos phi od. mehr Schein als Sein

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mazdaro
Inventar
#1 erstellt: 11. Mrz 2010, 13:42
Hallo allerseits,

da man sich nicht immer so sicher ist, ob man mit seinem Anliegen in der richtigen Rubrik ist bzw. gleich einmal mehrere rubriküberschreitende Fragen zusammenkommen, stelle ich jetzt diesen Sammeltopf mitsamt den Fragen, die mich schon seit Längerem beschäftigen, hier herein.
Somit braucht man für die "vielleicht dümmste Frage" keinen eigenen Thread mehr zu eröffnen.

Mit meiner ersten Frage wäre ich in der Rubrik "Dumme Fragen" sicherlich gut aufgehoben.

Also los geht's:

1.) Was geschieht eigentlich mit dem Frequenzanteil eines Verstärkers, der aufgrund einer Passivweiche nicht am Lautsprecher ankommt?
Meiner Auffassung zufolge gibt es da prinzipiell zwei Möglichkeiten: a) Weiche 1. Ordnung: Eingangssignal ist zwar vorhanden, aber kann im Ausgangskreis nicht fließen.
b) Weiche 2. Ordnung und höher: "Gemäßigter Kurzschluss"

Wird also bei Passivweichen (höherer Ordnung) Strom "vergeudet", in Wärme umgewandelt oder wie?


Und schon sind wir bei meiner zweiten Frage:

Wie sieht es im Vergleich dazu mit Aktivweichen aus?

Dazu fällt mir auch noch das Thema "Biamping und Clipping" ein: Manche sind der Meinung, dass passives Biamping die Clipping-Gefahr verringern würde. Dem steht IMHO entgegen, dass ja die M/HT-Endstufe immer noch mit dem gesamten Freqenzgemisch angesteuert, also immer noch mit dem ganzen Bass-Ballast gefüttert wird, und somit genauso schnell ins Clipping geraten müsste, wie es ohne Biamping der Fall wäre.
Was meint Ihr dazu?

Frage Nr. 3:

Was bringt eurer Meinung nach ein ansonsten baugleiches Chassis mit höherem Wirkungsgrad? Nur Stromersparnis oder auch verbessertes Impulsverhalten. Zumindest was die Dämpfung anbelangt, müsste diese IMHO besser sein, weil ja beim Nachschwingen eine höhere "Gegenspannung" induziert wird... Oder liege ich da falsch.

Vielen Dank für Eure Beiträge!

edin71
Inventar
#2 erstellt: 12. Mrz 2010, 15:04
Hallo @mazdaro
dir fehlt ein bischen Grundwissen, aber die Fragen sind nicht dumm.


mazdaro schrieb:
Hallo allerseits,

1.) Was geschieht eigentlich mit dem Frequenzanteil eines Verstärkers, der aufgrund einer Passivweiche nicht am Lautsprecher ankommt?

Meiner Auffassung zufolge gibt es da prinzipiell zwei Möglichkeiten:
a) Weiche 1. Ordnung: Eingangssignal ist zwar vorhanden, aber kann im Ausgangskreis nicht fließen.


Das was Du mit "Frequenzanteil" bzw. "Eingangssignal" meinst besteht im Allgemeinen aus Strom und Spannung.
(Anmerkung: Gemeinsam ergeben sie Leistung, bzw. Energie wenn man es auf die Zeit bezieht, und nur Energie/Leistung ist das was wirklich zählt an einem Lautsprecher)

Am Eingang der Frequenzweiche steht die komplette Spannung (komplett = was überträgt werden soll + was NICHT überträgt werden soll).
Für den Verstärker stellt die Frequenzweiche einen großen Widerstand dar, für die Frequenzen die nicht übertragen werden sollen. Daher fließt auch kein (oder besser gesagt wenig) Strom für diesen Frequenzbereich.
Zurück zu Dein Frage: Die Leistung muss gar nicht abgegegebn werden bzw. sie entsteht gar nicht für die Anteil die nicht übertragen werden sollen


mazdaro schrieb:

b) Weiche 2. Ordnung und höher: "Gemäßigter Kurzschluss"
Wird also bei Passivweichen (höherer Ordnung) Strom "vergeudet", in Wärme umgewandelt oder wie?


Das stimmt, der kleine Anteil des Stromes der durch das 1. Glied der Weiche (z.B. Spule im Tiefpass) durchkommt, wird "kurzgeschlossen" durch das 2. Glied (ein Kondesator im Teifpass). Wird also irgendwo im Wärme umgewandelt, spätestens im Verstärker.

Pasivweichen egal ob 1. 2. 3. oder n. Grades vergeuden IMMER Energie. Höherer Grad = mehr Vergeudung = größere Belastung des Verstärkers aber geringere Belastung des Lautsprechers


mazdaro schrieb:

Wie sieht es im Vergleich dazu mit Aktivweichen aus?


Aktivweichen arbeiten in der Vorstufe wo Signal hauptsächlich über Spannungen und mit vernachlässigbar wenig Strom arbeitet. WO wenig Strom fließt wird auch wenig Leistung vergeudet. Daher sind die Möglichkeiten für die Anpassung da viel größer (im Endeffekt billiger).

Pasivweichen arbeiten mit Spannung UND Strom, also mit Leistung.


mazdaro schrieb:

Dazu fällt mir auch noch das Thema "Biamping und Clipping" ein: Manche sind der Meinung, dass passives Biamping die Clipping-Gefahr verringern würde. Dem steht IMHO entgegen, dass ja die M/HT-Endstufe immer noch mit dem gesamten Freqenzgemisch angesteuert, also immer noch mit dem ganzen Bass-Ballast gefüttert wird, und somit genauso schnell ins Clipping geraten müsste, wie es ohne Biamping der Fall wäre.
Was meint Ihr dazu?

Genauso wie im Punkt 1 : Wenn kein Strom fließt, wird die Endstufe nicht belastet. Die "Manchen" haben also Recht: Es ist nicht nur Verdoppelung der Leistung die Clipping verringert, sonder auch dass es auf 2 Wege verteilt wird die sich gegenseitig nicht beeinflußen. Wie große Rolle das praktisch spielt steht auf einem anderen Blatt.


mazdaro schrieb:

Frage Nr. 3:
Was bringt eurer Meinung nach ein ansonsten baugleiches Chassis mit höherem Wirkungsgrad? Nur Stromersparnis

Stromersparnis auf jeden Falle, bzw. Mehr Lärm bei selben Strom


mazdaro schrieb:

oder auch verbessertes Impulsverhalten. Zumindest was die Dämpfung anbelangt, müsste diese IMHO besser sein, weil ja beim Nachschwingen eine höhere "Gegenspannung" induziert wird... Oder liege ich da falsch.


Das kann ich nicht beantworten.


[Beitrag von edin71 am 12. Mrz 2010, 15:09 bearbeitet]
mazdaro
Inventar
#3 erstellt: 12. Mrz 2010, 16:55
Hallo edin,

vielen Dank für Deine Antwort. Zu Strom, Spannung und Leistung fällt mir gleich noch etwas ein: Bekanntlich gibt es Boxen, die so manchem Verstärker das Leben schwer machen. Das soll u. a. mit dem cosinus mist phi zusammenhängen, also Phasendrehung beim Wechselstrom. Weißt Du - od. sonst jemand - wie das genau läuft?

mazdaro
Inventar
#4 erstellt: 14. Mrz 2010, 20:26
Hallo,

ich versuch's hier noch 1 x

folgender Link bietet eine sehr anschauliche Darstellung des "cos phi":

www.elektrotechnik-f...ung-wechselstrom.php

Was bedeutet das nun in der HiFi-Praxis (Amp/LS)?

P = U.I.cos phi

Demnach gibt's bei einer Phasendrehung von 90 Grad (cos phi = 0) auch keine Wirkleistung. Es fließt aber Strom. Nur hören tut man nichts - oder wie?

Bekanntlich sind es neben Impedanzlöchern Phasendrehungen, die einem Verstärker das Leben (hin und wieder auch das Überleben ) schwer machen. Deshalb geht es bei kritischen Boxen mehr um eine ausreichende Stromliferfähigkeit bzw. Lasstabilität des Amps als um Leistung.

Also nochmals zusammengefasst: sehe ich das richtig, dass im besagten Fall zwar eine Menge Strom fließt, aber im Endeffekt nicht viel an Wirkleistung verbraucht wird?

Und die Bewegung der LS-Membran wird von E-Werk gesponsert?

Mir scheint, ich mag keine Scheinkräfte!

mazdaro
Inventar
#5 erstellt: 17. Mrz 2010, 14:16
Gebe mir 'mal selbst 'ne Antwort :

Scheint wohl so zu sein: Wenn cos phi gegen 90 Grad geht und noch dazu ein kritisches Impedanzminimum vorhanden ist, kann das dazu führen, dass die Endstufe gegrillt wird.

Unter beiden Gegebenheiten fließen hohe Ströme, während bei ersterer absurderweise fast nur Blindleistung verbraten wird, die deshalb nicht bezahlt werden muss, weil sie - wie der Name schon vermuten lässt - keine Bewegung der Lautsprechermembran verursacht.

Und was eine Passivweiche zweiter und höherer Ordnung anbelangt, fließt in den Parallelgliedern - egal ob Spule oder Kondensator - auch nur "Blindstrom", da es hierbei zu einer Phasendrehung von exakt 90 Grad kommt. Dasselbe scheint auch bei einem ans Netz angeschlossenen Netzgerät zu sein, ohne dass an der Sekundärwicklung ein Verbraucher angeschlossen ist. Und die Wärme, die dabei entsteht, bezahlt dann wohl das E-Werk?

errat.: 90 Grad stimmt nicht: ist ja noch 'ne L od. C davor!!

Bei einer Weiche erster Ordnung, sind's mit Sicherheit nie genau 90 Grad, da ja auch noch die Spule des Lautsprechers hinzugerechnet werden muss. Wenn es 90 Grad wären, so dürfte man auch hier nichts hören.

Nachtrag zum Clipping:

Bekanntlich gerät ein Verstärker dann ins Clipping, wenn das EINGANGSSIGNAL so groß wird, dass es nicht mehr auf der Arbeitsgerade der Transistoren "Platz findet". Und das ist immer dann der Fall, wenn v.a. ein hoher Bassanteil (große Amplitude) vorhanden ist und das Eingangssignal mit dem Lautstärkeregler zu sehr vergrößert wird. Das ist der Grund, wieso ich denke, dass Biamping ohne Aktivweiche diesbezüglich nicht viel bringt...

Sollte ich im einen oder anderen Punkt unrecht haben, dann verbessert mich bitte!images/smilies/insane.gif



[Beitrag von mazdaro am 17. Mrz 2010, 15:45 bearbeitet]
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