Gainberechnung an einer Endstufe (net ganz einfach)

    Ich habe da grade ein größeres Problem bei der Berechnung eines Verstärkers:
    Geht um eine Amptec A 2.0


    http://www.amptec.de/test/Alle…tec%20D/amps%20frame.html


    dieser amp hat angeblich eine Eingansempfindlichkeit von 1 Volt und ein constant gain von 33 db.
    nun folgende berechnungen:


    33 db umrechnen in verstärkung:
    10^(33/20)=Verstärkungsfaktor.


    sind 44,7
    gut.


    sprich bei 1 volt am eingang des amps haben wir 44,7 volt am ausgang.
    nun rechnen wir uns mal die ausgangsleistungen bei 4,8 und 2 ohm aus:


    P=U^2/R
    8 Ohm : P= 249 Watt
    4 Ohm : P= 500 Watt
    2 Ohm : P= 1000 Watt
    Vergleich mitm Datenblatt: passt natürlich nicht.



    => entweder stimmt der Constant gain nicht oder die Eingangsempfindlichkeitsangabe stimmt nicht.
    Habe auch mal anders herrum gerechnet:
    um von 1 volt auf die im datenblatt angegeben leistungen zu kommen bräuchte ich nen gain von:
    37 db bei 8 ohm
    36 db bei 4 ohm
    34,6 db bei 2 ohm


    oder nochmal anders gerechnet wenn der constant gain von 33 db stimmen würde bräuchte ich folgende spannungen am eingang für vollaussteuerung:
    1,6 volt bei 8 Ohm
    1,41 volt bei 4 Ohm
    1,2 volt bei 2 Ohm


    so und nun bin ich ratlos.
    Konkret wollte ich eigentlich nur mal fix ausrechnen wieviel spannung ich an den eingang des amps klemmen muss um bei 4 Ohm brücke die volle Leistung abzurufen bzw den Limiter auszulösen.


    Habe etechnik studiert und bin mir auch relativ sicher, dass die berechnungen so stimmen.
    Irgendwas passt da vorne und hinten nicht. Irgendwie muss man doch rechnerisch an die Spannung kommen können. Leider gibt es auch keine weiterführenden Infos im Datenblatt der Amptec.


    Irgendwer nen tipp? vieleicht steh ich grade auch derbe auf dem schlauch :)

    Vieleicht hängts damit zusammen ob Symmetrisch oder Asymmetrisch angefahren wird...

    ceterum censeo functionum unum esse utendum
    Im übrigen bin ich der Meinung, dass Funktion One verwendet werden muss.

    Die Angabe der Eingangsempfindlichkeit von 1V und des Verstärkungsfaktors von 33dB gilt laut Datenblatt für alle Amps der Serie. Müßten dann nicht auch alle die gleichen Leistungdaten haben?

    Zitat von "cn"

    Die Angabe der Eingangsempfindlichkeit von 1V und des Verstärkungsfaktors von 33dB gilt laut Datenblatt für alle Amps der Serie. Müßten dann nicht auch alle die gleichen Leistungdaten haben?


    so ist es.
    Im Übrigen sind diese Daten eh nicht pauschal anwendbar da das Gerät ja an niedrigeren Lastwiderständen nicht proportional höhere Leistung liefert, insofern verschiebt sich durch die Belastung, 8, 4 oder 2 Ohm, schon der Gain. Die Angabe davon käm also nur zum Sinn wenn man den Lastwiderstand mit angibt, wie zB 33dB@4Ohm 8)

    die Feuerzeuge der Gäste sind kleine Sterne die am Himmel unseres Alltags weiterleuchten.

    Jopp. najo da hilft wohl nur nachmessen.
    werde mir mal paar signale auf cd toasten und nen osca schnappen und dann mal sehen.
    aber bis ende februar wird des aber nix. anlage bis dahin vermietet...

    Der Voltage Gain ist also nicht konstant? was hat der mit der Leistung zu tun?


    Greets,
    N-Dee

    There are only 10 types of people in the world: Those who understand binary, and those who don't

    Man möge mich ggf. korrigieren, aber nach meinem Wissensstand beschreibt der Voltage Gain die Spannungsverstärkung der Vorstufe, welcher üblicherweise konstant ist (daher Constant Gain). Dass die Endstufe nicht unbegrenzt Strom liefern kann und man daher lastabhängig unterschiedlich viel Leistung hinten rausbekommt, hat damit ja mal nicht viel zu tun. Denn der Voltage Gain ist ja zur Limiterberechnung interessant. Da Limiter üblicherweise _vor_ Vollaustreuerung greifen bzw. die Leistungsabgabe begrenzen sollen, will man diesen sinnvollerweise _niedriger_ ansetzen, als die Endstufe Leistung (bzw. Spannung) abgeben könnte. Hier sollte die Strombegrenzung also ohnehin nicht greifen. Umgekehrt kann man von der Leistungsangabe einer Endstufe an einer gegebenen Last nicht zwingend auf den Constant Gain schließen -> hier liegt der Grund des Missverständnisses, oder?


    So zumindest mein Kenntnisstand als Nichtelektroniker.


    Greets,
    N-Dee

    There are only 10 types of people in the world: Those who understand binary, and those who don't

    @ Volker
    der strom geht eigentlich bei allen amps kräftig in die Knie.
    Die Endstufe ist in der realität gut 2 Ohm fähig, auch wenn sie nicht sonderlich gut "mitskaliert". Im Bassbereich gibts erlich gesagt nichts was besser geht.


    nochmal folgende überlegungen:
    ich gehe jetzt mal davon aus, dass die 1 Volt Eingangsempfindlichkeit stimmen. (sind bei PSE und Fat audio auch angegeben).
    und ich gehe jetzt einfach mal von nem konstanten gain aus.
    würde bei 1 volt und 33 db gain 44,7 Volt ergeben.
    das könnte zur 0.7 passen.


    ich komme langsam zur überlegung, dass man das so ohne weiteres nicht rechnen kann. Bei 2 Ohm dürfte bei den Amps die Strombegrenzung gut greifen, was aber nur möglich ist, wenn entweder: Die spannung an den Endstufentransistoren begrenzt wird (da steckt eh ne PWM drinn, die zur Spannungsanpassung benutzt wird) (dann wärs aber kein konstanter gain mehr) oder der Eingangsspannungsteiler verändert wird (Eingangsempfindlichkeitsänderung). dann wäre der gain konstant, aber die eingangsempfindlichkeit würde sich bei Betrieb am Leistungslimit der Stufe ständig ändern.


    Ich hatte folgendes vor. Bis jetzt habe ich die Limiter im Controller Pi mal daumen eingestellt.
    Das Maximum der Amps mit möglichst Ampsforderndem Musikmaterial bestimmt und danach von den 2,9kw an 4 Ohm Bridge den entsprechenden Betrag abgezogen und mir das ganze in dB umgerechnet. funktioniert auch seit jahren problemlos. aber ich wollte es nun mal genau wissen.


    Nunja ich werds nun einfach ausmessen.
    Folgende Testsignale:
    50 Hz sinus
    signal mit 6 db Crest
    signal mit sagen wir mal 10 db Crest.
    Dann 4 Kanal Oszi:
    auf kanal 1 den Eingang, auf kanal 2 den ausgang vom amp und an kanal 3 kommt nen Messwandler mit dem ich den Strom noch aufnehme. Dann 4 Ohm Lastwiderstand und los gehts. alles andere ist einfach nur rätselraten.
    danach die spannung am eingang so lange steigern, bis strom und spannung und damit die leistung maximal wird. das sollte dann auch irgendwo der bereich sein in dem die amp eigenen limiter eingreifen.

    in der tat habe ich auch schon beobachtet, das die gain-werte eigentlich nie zu empfindlichkeit und angegebener ausgangsleistung passen.
    auch bei den LAB amps passt das rechnerisch irgendwie nicht.
    seither berechne ich mir die limiterwerte in einem eigens erstellten excel file über
    -leistung der angeschlossenen speaker
    -impedanz
    -leistung des amps bei angegebener impedanz
    -eingangsempfindlichkeit des amps


    natürlich wäre messen die beste methode. aber wer hat schon zeit für sowas? :D

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang

    Warum eigentlich diese lange Debatte.


    Soland der Amp nicht belastet wird sollte der angegebene Gain einigermaßen stimmen.


    Das ist aber nicht der Weg zum Ziel. Korrekt wäre, Lastwiderstand an den Amp hängen und die gewünschte max. Ueff einstellen und Limiter setzen.

    Sorry Jungs,
    aber GAIN und Limiter haben erstmal gar nix miteinander zu tun.
    Das ist z.B. auch auf der Webseite von ASID / Hoellstern schön erklärt.
    http://www.asid-audio.de/040_d…Strom-Limiter-01-2007.pdf
    Da wird dann ganz schnell klar, welche impedanzabhängige Limiterfummelei es bei den sogenannten "2 Ohm-tauglichen" AMPs gibt, bzw, wie es schlichtweg unmöglich ist, eine korrekte Limitereinstellung für alle Impedanzen zu nutzen.
    Wenn man jetzt noch den dynamischen Widerstand von Boxen (besonders Bassreflex-Subwoofer) bedenkt, dann wird es richtig blöd: z.B. 8 Ohm Sub mit 6 Ohm an der Tuningfrequenz bis 80 oder mehr Ohm unter- und oberhalb.
    4 Subs parallel und schon hat man freuenzabhängig innerhalb von 2 Oktaven zwischen 1,5 Ohm und 20 Ohm.
    Das ergibt dann unter entsprechender Belastung eine Powercompression größer 3 dB und zwar genau da, wo die Bassbox Strom braucht und Bass liefern soll.
    Damit wird auch klar, warum bei solchen Amps prinzipbedingt an 2 Ohm kein Druck mehr rauskommen kann.
    Wenn der AMP nicht wirklich stromfähig ist, stimmen die Limiterwerte hinten und vorne nicht, denn jede Ausgangsstromlimitierung bedeutet impedanzabhängiger Verstärkungsfaktor = frequenzabhängige Kompression.
    Kleiner Nebeneffekt: bei den Impedanzmaxima liefert der Amp seine volle Spannung, da hier wenig Strom fließt und die Stromlimitierung nicht anspricht -> maximaler Hub für das Chassis genau da, wo die mechanische Bedämpfung des Chassis am geringsten ist.
    Wozu das dann schlussendlich führt, dürfte jedem klar sein...

    Zitat von "N-Dee"

    Man möge mich ggf. korrigieren, aber nach meinem Wissensstand beschreibt der Voltage Gain die Spannungsverstärkung der Vorstufe, welcher üblicherweise konstant ist (daher Constant Gain). Dass die Endstufe nicht unbegrenzt Strom liefern kann und man daher lastabhängig unterschiedlich viel Leistung hinten rausbekommt, hat damit ja mal nicht viel zu tun.


    Doch die Endstufe hat ja einen Innenwiderstand - folglich fällt doch logischerweise mit sinkender Impendanz anteilig(!!!) eine immer größere Spannung am Amp ab. oder denke ich grad unsinn? Zwar steigt logischerweise die Ausgangsleistung mit fallenem Zges - nur halt wird der Spannungsabfall halt auch größer(aber hey wofür sind lüfter denn da 8) )

    Für eventuell enthaltene Ironie übernimmt der Verfasser dieses Beitrags keine Haftung

    Zitat von "E10"

    Sorry Jungs,
    aber GAIN und Limiter haben erstmal gar nix miteinander zu tun.


    Moment, das ist ja so nicht richtig. Die Spannungsverstärkung (engl. Voltagegain) ist zunächstmal DER Parameter, um den sich bei der Limiterberechnung alles dreht.
    (Im PDF von ASID wir das auch nicht widerlegt, sondern vielmehr stillschweigend vorausgesetzt.)


    Natürlich gilt der berechnete Schwellwert nur, wenn der Amp auch den entsprechenden Strom liefert. Hatte ich ja schon gesagt.

    Ich würde mal sagen
    - es geht ums Impedanzminimum - danach wird die zulässige Spannung 'geschätzt' und der Limiter entsprechend eingestellt. Es hilft ja nix wenn die Box bei 64 Hz eine Impedanzspitze von 45 Ohm hat und demnach die RMS-Leistung von 400W erst bei 134 Vrms bekommen würde. Denn das Impedanzminimum von 5,9 Ohm bei 43 Hz begrenzt die zulässige Spannung auf 48,6 Vrms (ob man nun nach RMS-, Programm- oder Peak-Belastbarkeit limitiert ist wieder ein anderes Thema).
    - Der Innenwiderstand von Endstufen sollte bei dreistelligen Dämpfungsfaktoren hinreichend belanglos sein. Abgesehen davon: Das Kabel zwischen Amp und Box hat sicherlich mehr Widerstand!


    Greets,
    N-Dee

    There are only 10 types of people in the world: Those who understand binary, and those who don't

    Zitat von "E10"

    Kleiner Nebeneffekt: bei den Impedanzmaxima liefert der Amp seine volle Spannung, da hier wenig Strom fließt und die Stromlimitierung nicht anspricht -> maximaler Hub für das Chassis genau da, wo die mechanische Bedämpfung des Chassis am geringsten ist.
    Wozu das dann schlussendlich führt, dürfte jedem klar sein...


    Ach ja? Dann gehst Du davon aus, dass der Amp beim Impedanzminimum mit der Spannung runtergeht (einbricht)???


    Leider ist aber im Lautsprecher die Auslenkung proportional zum Spulenstrom, und somit im Impedanzminimum am größten....

    also ideal betrachtet handelt es sich bei einem verstärker-lautsprecher-system um eine spannungsanpassung.
    das bedeutet das der lautsprecher der signalspannung folgt und sich den dafür erforderlichen strom aus dem amp zieht..


    wenn nun bei einer bestimmten frequenz die box eine geringere impedanz (impedanz=wechselspannungswiderstand) aufweist, dann muss hier für die selbe membranbewegung einfach mehr strom fliessen. das bedeutet die leistung bei dieser frequenz muss höher sein als in anderen bereichen mit höherer impedanz .


    somit ist also das setzen von limiterwerten rein nach berechnungsformeln immer ein bisschen wachsweich.
    wenn man boxen mit großen impedanzabweichungen (nach unten) hat, kann der amp trotzdem überfordert werden obwohl die erforderliche eingangsspannung für z.b den impedanzwert 4Ohm noch gar nicht erreicht ist. dies ist vor allem bei bassclustern im 2-Ohm betrieb ein großes thema! aber dafür hat der amp ja in der regel noch einen clip-limiter.


    am besten ist es also wenn man controller mit sense-leitung benutzt oder die limiter mit knowhow und mit einem messststem einstellt.

    mit kollegialen Grüßen
    Wolfgang