Amp Gain richtig ermitteln

    Hey Leute
    Nachdem ich jetzt viel rumgelesen habe aber nirgends meine Frage/n beantwortet wurden, frage ich doch mal in die Runde.
    Bitte zerfleischt mit nicht direkt, ich bin noch ein ziemlicher rookie in dem Gebiet.

    Ich habe zu Hause ein paar Verstärker zu denen ich absolut keine Angaben finde (vermutlich Mustergeräte aus China) und möchte gerne den Amp Gain ermitteln.
    Ich weis, das der Amp Gain so errechnet wird: 20 · log (Spannungsverhältnis Ua / Ue)
    Bei meinem Celto Amp habe ich die Angabe noch dabei bei wieviel Ohm er die 34dB hat.
    Wie ermittle ich richtig den Amp Gain?
    Ich gebe ein definiertes Signal von z.B 1V in den Eingang des Verstärkers, dann schließe ich meinen 2/4/8Ohm Lautsprecher (Habe leider keinen Lastwiderstand) an und messe die Spannung an den Ausgangsklemmen, rechne das in dB um und fertig?
    oder brauche ich gar keine Last anschließen? Dachte mir das nur, weil ich es im Datenblatt von einem meiner Verstärker gelesen habe.
    Auch frage ich mich, mit welchem Signal ich das am besten messe. Gebe ich einen einfachen Sinus drauf? Falls ja, Messe ich bei allen mit der gleichen Hz? Oder messe ich den Verstärker der nur für die Subs zuständig ist mit 40-50Hz und den für die Kicks mit ca. 100Hz und so weiter?
    Oder nimmt man ein Rosa rauschen? Dann wird es aber auch schwer am Oszi das Clippen sauber zu sehen.

    Für mich scheint es aktuell am Sinnigsten die Verstärker die für den jeweiligen Weg (Sub, Kick, Mid, High) hergenommen werden mit endsprechender Frequenz und Sinus zu messen.
    Habe ich sonst noch etwas übersehen für die Messung?

    Wie ihr seht kreisen einige Fragezeichen um meinen Kopf herum, hoffe ich bekomme hier ein paar antworten. Würde ich auf jeden fall sehr freuen :)


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    der gain benennt ja den verstärkungswert zwischen signaleingang und -ausgang in dB.

    also ist dein ansatz schonmal korrekt.


    ob man das jetzt am belasteten amp oder am unbelasteten misst, kann dir ein ingenieur begründen. aus dem bauch heraus würde ich aber am belasteten amp messen, um die korrekten werte zu bekommen. so hab ich das jedenfalls auch gemacht.

    dabei muss der amp auch nicht voll ausgesteuert sein. wie der wert genau sein sollte, kann ich dir aber ebenfalls nicht sagen. ich habe das bei etwa 30V am ausgang gemessen, weil das alle meine verstärker locker können.


    und natürlich messe ich immer mit einem sinussignal, weil es damit klare spannungsmesswerte gibt. es geht ja nur um das verstärkungsverhältnis, da sollte die signalform egal sein.

    es ist sicherlich kein nachteil, das sinussignal im angedachten frequenzbereich zu messen. aber eigentlich sollte hier eine 1kHz messung zur ermittlung des gains ausreichend sein.


    für genauere infos dürfen unsere elektroningenieure hier ihre beiträge los werden.

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang

    Mal abgesehen von den zur Verfügung stehenden Messgeräte...wer ein Oszi besitzt und bedienen kann, hat schon gewonnen.

    Eine Signalquelle, die konstanten Sinus produziert braucht es auch noch - das kann heute jeder Computer oder Schmarrtfohn mit passendem Programm/App.

    Du kannst der Einfachheit halber auch für die reine Gain-Messung einen 50Hz nehmen - das kann das billigste Multimeter hinreichend genau messen, wo die im kHz-Bereich oft schon "die Segel streichen".

    Lieber mit Röhre geampt, als in Selbige geschaut!

    Zitat von Jürgen Klingel

    Du kannst der Einfachheit halber auch für die reine Gain-Messung einen 50Hz nehmen - das kann das billigste Multimeter hinreichend genau messen, wo die im kHz-Bereich oft schon "die Segel streichen".

    guter einwand!

    das stimmt tatsächlich, die preisgünstigen messgeräte sind in der regel nur bei 50Hz einigermaßen genau, bei höheren frequenzen stimmen die messwerte immer weniger.

    wenn man jetzt mal zugrundelegt, dass ein audioverstärker möglichst linear verstärken soll und man ohnehin nicht bei maximaler leistung misst, ist die genaue frequenz zweitrangig. man kann die gainwerte also durchaus auch bei 50Hz messen, wenn man kein hochwertigeres messgerät besitzt.

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang

    Was es das Equipment angeht bin ich ganz okay aufgestellt denke ich. Von Hameg Oszi , Fluke Multi, Uni-t Multi, Frequenzgenerator und Software zum erstellen meiner Signale.

    Mir ging es ehr um die Messgegebenheiten wie mit Last oder ohne, welches Signal ect.. aber da ist wora ja schon etwas drauf eingegangen.


    Hast du auch mal eine Vergleichsmessungen gemacht bei einer geringeren Ausgangsleistung am gleichen Amp und kannst was sagen ob der Faktor gleich bleibt?


    Danke schonmal für die schnellen Antworten :)

    Auf der Basis spiele ich morgen direkt mal rum

    Da du ja ausreichend Messtechnik hast, ist eine sinnvolle Messung möglich.

    Den Verstärkungsfaktor kannst du auch bei halber Leistung messen und das ohne Last. Das Ergebnis wird in dem Fall nur durch das Netzteil beeinflusst. Da sind wir auch schon bei dem Thema mit oder ohne Last.


    Bei fast allen Verstärkern, ausgenommen mit stabilisierten Netzteil, bricht die Versorgungsspannung unter Belastung etwas ein. Das ist schon deutlich zwischen 8 und 4 Ohm zu merken. Um einen Amp und dessen Leistung beurteilen zu können, ist ein Lastwiderstand sehr sinnvoll. Viele Amps haben ein gemeinsames Netzteil, da sind sogar zwei Lastwiderstände notwendig. Am Ausgang den Oszi anschließen und ein sauberes Signal kontrollieren. Ein vorhandener Limiter ausschalten oder er darf nicht aktiv werden.


    Das ist eine schnelle und einfache Beurteilung über das Leistungsvermögen des Amps. Wenn man das genauer machen will arbeitet man im Burst-Modus. Das ist dann dem Musiksignal ähnlicher.

    Eigentlich müssen sowohl Last als auch Aussteuerung egal sein, solange sich der Amp im linearen Bereich befindet. Jegliche Nichtlinearität würde sich nämlich als Verzerrung bemerkbar machen. Und die gibt es bei modernen Amps nicht in relevanter Größe.

    Das ist immer so eine Sache. Leider habe ich keinen Amp zur Hand um eine Messung zu machen, aber wir machen ein Beispiel:


    Eingangsspannung: 1,44 V

    Ausgangsspannung: 30 V (ohne Last)

    Verstärkung: 26,37 dB


    Jetzt hängen wir an den Ausgang eine 8 Ohm Last. Da sollten bei den 30 V 112,5 W heraus kommen. Das ist nicht der Fall, denn das Netzteil bricht etwas zusammen und wir haben nur noch 26 V (bei 4 Ohm wird es noch schlimmer). Das Ergebnis ist dann folgendes:


    Eingangsspannung: 1,44 V

    Ausgangsspannung: 26 V (8 Ohm Last)

    Verstärkung: 25,13 dB


    Damit ist der Unterschied zwischen Belastung und ohne Last zu sehen. Jetzt haben wir aber ein Sinus Dauersignal verwendet, was bei der Musik nur selten vorkommt. Liegen wir bei der Musik irgendwo dazwischen. Jetzt kann jeder selbst entscheiden welche Messung er nimmt.

    Marius93 Noch etwas zum Anschließen: Wenn Du Ein- und Ausgangssignal auf einem Mehrkanal-Oszi gleichzeitig darstellen möchtest, beachte bitte, dass die Signale nicht zwingend die gleiche Bezugsmasse haben! Man wird zwar ein Signal sehen, die Amplitude passt aber eventuell nicht...

    Eingangs-Masse (XLR Pin 1) und Ausgangs-Minus (z.B. SPEAKON Pin 1-) dürfen nicht verbunden werden - sonst gibts ggf. "Feuerwerk".

    Nutze zum Messen des Ausgangssignal zwingend ein netzunabhängiges, schutzisoliertes oder zumindest einen Trenntrafo fürs Oszi.

    Wenn Du dessen Masse (die meist mit PE verbunden ist) an den Ausgang einer Endstufe mit z.B. "H-Brücke" hängst, ist von Messfehlern bis Rauchzeichen alles drin 8|

    Lieber mit Röhre geampt, als in Selbige geschaut!

    Danke 1

    Du hast einen Denkfehler. Solange der Amp im lineare Bereich ist (und davon sollte man bei der Bestimmung der Verstärkung ausgehen), regelt die Gegenkopplung die Spannungsverstärkung (früher gab's mal ein paar Ansätze mit Stromgegenkopplung, aber bei professionellen Geräten kann man davon ausgehen, dass sie die Spannungsverstärkung regeln) auf einen konstanten Faktor, unabhängig von der Last. Auch das Frequenzverhalten des Multimeters ist relativ egal, wenn man Eingangsspannung und Ausgangsspannung (bei gleicher Frequenz) mit dem selben Gerät (und für die Exakten auch im gleichen Messbereich) misst. Dann ist es auch egal, ob das Gerät die Spannung als RMS, Peak, Spitze-Spitze oder Blutwurst misst, hauptsache, es macht es bei beiden Signalen. (By the way: Das ist ja das tolle an der Dual-XX Messung, dass durch den Vergleich Unlinearitäten etc., die auf beiden Messwegen auftreten sich kompensieren.

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    • Hilfreichste Antwort

    Moin,


    (sorry, ist inhaltlich doppelt, hat sich mit dem vorlaufenden Beitrag zeitlich überschnitten)


    irritierend die Aussagen dazu Messungen unbelastet, belastet mit 2/4/8 Ohm etc. machen zu müssen.


    Nahezu sämtliche Verstärker arbeiten mit Gegenkopplung, s.h. Ausgangsspannung wird mit Eingangsspannung via Regelkreis "verglichen" und so eine feste Spannungsverstärkung erzeugt. Je nachdem wie stark diese Gegenkopplung ausgeführt ist, hat der Verstärker einen mehr oder minder kleinen differentiellen Innenwiderstand, der sich umgekehrt im Dämpfungsfaktor niederschlägt.


    Einfach gerechnet würde bei einem Verstärker mit Dämpfungsfaktor 10 (bezogen auf 4Ohm Last) die Ausgangsspannung zwischen lastlos und mit 4Ohm-Last um 10% einbrechen. Bei Dämpfungsfaktor 100 um 1%. Die meisten Verstärker haben Dämpfungsfaktoren >50 bzw. deutlich größer.


    Halbwegs hohe Dämpfungsfaktoren sollen zum einen sicherstellen, dass die Ausgangsspannung unabhängig vom Impedanzgang bleibt und zum anderen grad bei Boxen mit niedrigem Q mehr Kontrolle/Wirkungsgrad verbleibt.


    Ferner müssen Multimeter, wenn es um die Messung der Verstärkungen/Gains geht, nicht unbedingt hoch frequenganggenau sein.


    Solang jeder Ampszug nur in sich hinsichtlich Gain gemessen werden soll, ist es egal, ob hier Frequenzgangabweichungen vorliegen. Es wird ja auf ein und derselben Frequenz mit gleichen Messgerätegainfehler gemessen (solang die Spannungsbereiche nicht selber unterschiedliche Fehler aufweisen). Fehlen z.B. 10dB bei 5kHz wird sowohl der Eingangspegel die dortigen Pegel 10dB zu niedrig wiedergeben, die gemessenen Ausgangspegel aber ebenso. Für den Gain hebt sich das in der Berechnung dann raus.


    Natürlich geht es in die Hose, wenn mit so einem schlechten Messgerät die einzelnen Ampwege (Mehrkanalaktivssystem) zueinander eingepegelt werden sollen.


    "Vernünftiges" Equipment ist somit immer von Vorteil. Wenn man aber weiß was man tut (z.B. mit einer definierten Quelle seine Messgeräte kalibriert hat) kann man auch mit einfacherem Equipment sauber arbeiten.


    Kurz noch nen Tipp zum Messen mit dem Skop an "unbekannter" Endstufe, Jürgen hat schon auf das Risiko bei Brückenendstufen hingewiesen. Die Skopmasse ist immer mit Schutzleiter verbunden, sobald eines der anderen Geräte Schutzleiterbezug hat (das ist im PA Bereich nahezu immer der Fall), kann es schnell knallen, sobald Masse am Ausgangsbereich zum Zuge kommt / kommen soll.


    Gainmessung mit z.B. Zweikanalskop:

    Dessen Massebezug ausschließlich eingangsseitig setzen. Ausgangsseitig nur mit Tastkopfspitze ohne Masseklemme Messung vornehmen. +Ausgang sollte in Phase mit Eingangssignal liegen, -Ausgang gegenphasig. Ist am -Ausgang kein Signal, so liegt kein Brückenamp/-betrieb vor.


    Gain im Brückenbetrieb ist dann die so gemessene Ausgangsspannung (am +Ausgang) zur so gemessenen Eingangsspannung (am +Eingang). Vorausgesetzt der Eingang wird symmetrisch angesteuert.


    Arbeitet die Endstufe nicht im Brückenbetrieb ist der Gainfaktor um Faktor 2 geringer, vorausgesetzt der Eingang wird symmetrisch angesteuert.


    Wie das bei nichtsymmetrischer Ansteuerung des Amp aussieht, darf vlt mal selber als kleiner Denksport nachvollzogen werden.


    Grüße

    Mattias

  • wora

    Hat einen Beitrag als hilfreichste Antwort ausgewählt.

    die antworten von TomyN und mattias bost ist wunderbar zielführend!

    vielen dank dafür!


    die gegenkopplung... natürlich. ;)

    ich habe meine messungen mit lastwiderstand gemacht, das war dann wohl ein bisschen unnötig. aber nachteile bringt es immerhin keine :)


    und vielen dank für den einfachen tipp, nur die tastkopfspitze zu benutzen um das groundproblem zu umgehen. da hätte man ja auch selber drauf kommen können :D

    wenn man bei gemäßigten verstärkungen misst, bei denen man sicher kein clipping erzeugt, kann man sich den oszi aber auch sparen. wenn er aber sowieso nur rumsteht, schadet es natürlich nicht, ihn zur messung zu benutzen.

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang