Hohe Impulsleistung

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countD
Stammgast
#1 erstellt: 04. Nov 2014, 21:13
Hallo liebe Hifi Community,
mich beschäftigen seit einiger Zeit folgende Fragen, die die Impuls- bzw. Dynamikleistung betreffen:

1) Man sieht ab und an Verstärker mit z.B. gerade mal 40 Watt RMS/Kanal und bspw. 3 mal soviel Impulsleistung. Wäre es nicht besser hier die Normalleistung etwas großzügiger zu bemessen um nicht Gefahr zu laufen, häufig "ausserhalb der Spezifikation" zu laufen. Was ich damit meine ist, dass wenn kurzzeitig mal mehr als 40 Watt benötigt werden (heftiger Bass) theoretisch auch erheblich mehr Klirr entstehen muss oder irre ich mich hier? und...

2) ...steigt dann auch nicht der Klirr überproportional, je mehr Impulsleistung abgerufen wird?

3) Mir ist klar, dass das auf ein relativ potentes Netzteil schliessen lässt und eigentlich per se auch nicht verkehrt sein kann (Laststabilität). Allerdings denke ich mir: wieso auf der einen Seite so viel klotzen nur um an der anderen Ecke letztlich zu kleckern. Ruft man über längere Zeit bei obigem Beispielsverstärker um die 40 Watt ab (sicherlich brutal laut) läuft das Ding nicht irgendwann mal heiss, während ein Verstärker mit bspw. doppelt soviel Leistung RMS hier "gelassen" bleibt (gute Kühlung natürlich vorausgesetzt)?

Als Hifi-Laie hoffe ich um Aufklärung bzw. Korrektur. Was spricht für ein solches Konzept?

Viele Grüße


[Beitrag von countD am 04. Nov 2014, 21:32 bearbeitet]
countD
Stammgast
#2 erstellt: 11. Nov 2014, 16:18
Beim Anfangspost hat sich ein versehentlicher Fehler bei mir eingeschlichen. Es sollte Nominalleistung heissen und nicht Normalleistung.
KuNiRider
Inventar
#3 erstellt: 11. Nov 2014, 16:38
Um sowas zu korrigieren ist oben der Button "bearbeiten"

1) Ja - aber dann wäre es ja ein größerer Verstärker
2) Ja klar!
3) Nein, da hast du denke ich was falsch verstanden. Die Impulsleistung lebt aus der Energie in den Siebelkos, wenn man als den Impuls beliebig kurz macht und vorher Ruhe angesagt war, damit die Elkos auch voll sind - ist diese Impulsleistung hoch und zwar grob (Leerlaufnetzteilspannung - 1,5V)² : Lautsprecherlastimpedanz
Ein härteres / kräftigeres Netzteil würde die Nennleistung verbessern, kostet aber mehr und überhitzt die Endstufenelektronik.

Anhaltspunkt für echte Leistung eines Verstärkers ist die maximale Leistungsaufnahme die immer angegeben werden muss. Steht da z. Bsp. 290W und es ist ein AVR mit 7 Endstufen, dann sind halt nur 40W pro Kanal (bei geichzeitiger Ausnutzung aller Kanäle) drin. Da steht dann aber vermutlich Stereo 120W RMS drauf
countD
Stammgast
#4 erstellt: 11. Nov 2014, 17:32
Danke schonmal für die Antwort.



1) Ja - aber dann wäre es ja ein größerer Verstärker

Das ist auch wieder wahr. Allerdings sieht man wesentlich stärkere (RMS) Verstärker die kaum mehr oder sogar weniger Impulsleistung bereitstellen können (als der Beispielsverstärker). Spricht das dann für eine vergleichsweise geringe Elko-Kapazität?

Viele Grüße
KuNiRider
Inventar
#5 erstellt: 12. Nov 2014, 10:43
Nein, sondern für ein gut ausgelegtes (=hartes) Netzteil. Wenn das Netzteil nicht in der Spannung unter Volllast einbricht, dann ist die RMS dicht an der Impulsleistung. Bestes Beispiel sind die meisten Class D Verstärker mit Schaltnetzteil, wo es fast keine Unterschied gibt.
Negativbeispiel sind Pioneer AVR die mit 290W maximaler Stromaufnahme (da ist ja der Verbrauch für Vorstufen, Wandler, Beleuchtung, Wärmeverluste, ... mit drin!) eine Gesamt-Ausgangsleistung von 560W versprechen! Dass wäre besser als ein Perpetum Mobile denn wenn man da 50Hz draufgibt und die Ausgänge auf einen Trafo gibt, versorgt er sich selber und gibt noch 270W Leistung ab!
Btw: Nicht benützte Verstärkerzüge von AVR brauchen nur wenig Strom - daher ist es durchaus sinnvoll einen 7.1-AVR zu kaufen, wenn man nur 5.1 nützen will! Man kauft sich quasi Netzteilreserve für die genützten Stufen
countD
Stammgast
#6 erstellt: 12. Nov 2014, 12:17
Ah, ok. Hab's jetzt einigermaßen kapiert.
Danke nochmal für die Infos.

Viele Grüße
scauter2008
Inventar
#7 erstellt: 17. Nov 2014, 03:19
Ausschlaggebend ist die RMS oder Sinusleitung.
PMPO Musikleitung Maximalleistung sind für Werbezwecke.

Die Leitung wird durch die Spannung bestimmt
Mit dem Widerstand vom Lautsprecher ergibt sich ein Strom, und somit dann die Leitung.

Hat der Trafo im Verstärker bei Voller Belastung eine Betriebsspannung von z.b 25VDC ergibt das 78W Sinus an 4Ohm (Verlustspannung nicht ein berechnet)
Die Lehraluspannung vom Trafo ist im Lehrlauf höher, da der Trafo durch seinen vielen Windungen einen Innenwiderstand hat.
Unter Last bricht die Spannung etwas ein.

Die Elkos im Verstärker haben keinen großen Innenwiderstand und können die volle Spannung abgeben.
Leider Können die Sehr wenig Energie speichern.
1F = 1A 1 Sekunde lang, dann ist er leer.
In einen Verstärker sind aber meistens nur 10.000µF verbaut.
10mA 1 Sekunde
100mA 100ms
1A 10ms
10A 1ms.

Für die 3 Fach Leitung
210W bracht der Trafo 40VDC

Bei einen 50Hz Bass dauert eine Halbperiode 10ms
Der Strom beträgt bei 210W/4Ohm 5A eff
Der Elko entlädt sich dann um ~2V Us (Trafonullpunkt)
(müsste man mal genau nachrechnen)

Das klingt jetzt toll, aber wenn viel Sinus drüber läuft (GOA HIPHOP usw) dann muss der Trafo die Endstufe und die Elkos versorgen.
Durch den Innenwiderstand des Trafos wird die Spannung dann an den 25V bleiben.
schraddeler
Inventar
#8 erstellt: 01. Dez 2014, 10:26
Es gibt auch Verstärker die durch Schaltungstechnische Kniffe auf extreme Impulsleistungen konzipiert wurden http://www.hifi-stud...n_AA-1150/AA1150.htm .
Wenn ich mich recht erinnere ist dort ein zweites Netzteil mit zwar kleinem Trafo aber großen Elkos eingebaut, das bei Impulsspitzen die Versorgung der Endstufen mit sehr hoher Spannung (über 100V) ermöglichte. Ich hab so eine

gruß schraddeler
countD
Stammgast
#9 erstellt: 01. Dez 2014, 15:59
Danke auch für die weiteren Beiträge.

@schraddeler:
Genau solche Verstärker meinte ich. Es gibt auch welche von anderen Herstellern.
Eines haben diese Amps gemein. Es sind beileibe keine "Leichtgewichte" und auch ansonsten eher höherpreisig, weswegen ich sie weit entfernt von irgendwelchen "PMPO- Monstern" sehe. Aus diesem Grund auch meine Eingangsfrage. Irgendwas haben sich die Hersteller ja dabei gedacht.
Leider fehlt mir der Sachverstand, um so etwas beurteilen zu können. Zumindest habe ich jetzt dank Eurer Antworten insb. von KuNiRider etwas dazugelernt.

Viele Grüße

Edit: Vorhin übersehen: In dem von schraddeler verlinkten Artikel gibt es eine aufschlussreiche Erklärung inkl. Vor- und Nachteile dieses "Dynamic Power on Demand"-Systems.


[Beitrag von countD am 01. Dez 2014, 16:10 bearbeitet]
audiophilanthrop
Inventar
#10 erstellt: 17. Dez 2014, 21:41
Grundsätzlich ist eine deutlich höhere Impulsleistung schon gar nicht so verkehrt - typisches Musikmaterial hat dann meist doch einen Crest-Faktor von mindestens 6-10 dB (das wäre leistungsmäßig ein Faktor von 4-10).

Man muß sich halt bewußt machen, daß es dafür Overengineering bei der Verstärkerelektronik und bei den Siebkondensatoren bedarf, und das steht für gewöhnlich weder bei der Konsumekeltronik noch im PA-Bereich sonderlich hoch im Kurs. Teilweise sind bei AVRs die Betriebsspannungen eh schon so hoch, daß einem die Endtransistoren um die Ohren fliegen, wenn man den Ausgang nur schief anguckt. Und ein auf Impulsleistung bei 4-8 Ohm dimensionierter Netztrafo knickt halt bei niederohmigen Lasten wie 2 Ohm schon ein.

Class G bzw. gar H ist in dem Zusammenhang schon eine deutliche Erleichterung. Eine Verstärkerschaltung, die an +/-100 V schon besser nicht mehr mit allzu niederohmigen Lasten betrieben wird, kann an +/- 50 V unbegrenzt kurzschlußfest sein. Das macht gerade bei Bipolar-Endtransistoren sehr viel aus, weil die mit dem 2. Durchbruch zu kämpfen haben (siehe SOA-Kurven im Datenblatt). Und da Kurzschlüsse ja typisch beim Verkabeln entstehen, stehen die Chancen auf Entdeckung bei noch moderaten Lautstärken gut. Nachdem eine reduzierte Betriebsspannung natürlich auch Ruhestromaufnahme und Eigenerwärmung entsprechend verringert und man doch gerne gewisse Ruheströme in der Endstufe hätte, sind Class-G/H-Konzepte gerade bei Verstärkern mit mehreren 100 W Usus. Im übrigen sinkt so auch die zusätzliche Verlustleistung bei moderaten Leistungen ganz erheblich. Und die verringerte Eigenerwärmung wirkt sich positiv auf das Thema 2. Durchbruch aus.

Die teils vergleichsweise kleinen Siebkondensatoren von PA-Verstärkern haben was damit zu tun, daß die oft keine gar so große Leistungsbandbreite benötigen (Lautsprecher, die bei >= 100 dB SPL Kennschalldruck bis unter 40 Hz (-3 dB) spielen, sind ziemliche Trümmer); teils entsprechen sie auch bedingt durch das Schaltungskonzept einer deutlich größeren Kapazität (2x/4x) bei geringerer Spannung, was die Sache auch wieder relativiert.

Wer nicht bei Bedarf größere Betriebsspannungen auffahren kann, muß als Verstärkerentwickler wenigstens auf ein gutmütiges Clippingverhalten achten. Da gibt es nämlich durchaus Unterschiede. Manche Konzepte produzieren da häßlichen Hochfrequenzmüll (noch mehr als ohnehin schon), der Hochtönern gefährlich werden kann. Und wenn die Leistungsbandbreite untenrum zu klein ist, sprich Siebelkos zu mickrig, dann saufen Baßimpulse schon vor der normalen Clipping-Grenze regelrecht ab. Für 4 Ohm bis 20 Hz runter braucht man schon so ungefähr 2x 8200 µF, wenn ich das richtig im Hinterkopf habe.


[Beitrag von audiophilanthrop am 17. Dez 2014, 21:50 bearbeitet]
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