Dichtung und Wahrheit

Dichtung und Wahrheit

Um mich zum Thema Auto-HiFi zu informieren habe ich mich mal mit dem Studieren von Prospekten beschäftigt. Also ich muss sagen, was da an Aussagen seitens der Hersteller bezüglich Neuheiten und Innovationen getätigt wird, lässt einem, bzw. jedem elektrotechnisch Bewanderten, die Haare zu Berge stehen (wenn man noch welche/alle hätte )

Da werden einzelne Details aus den Komponenten herausgehoben und als das „Non plus Ultra“ hingestellt, ohne die diese Komponente gar nicht, oder nur schlecht funktionieren würde. Das dies schon seit Anbeginn der Zeiten auf dem Markt (bzw. in der Technik), wenn auch unter anderem Namen, eingesetzt wird, braucht dem zu übertölpelnden Kunden nicht mitgeteilt werden.
Oder es werden Details in die Komponenten eingebaut, die mit der Sache an sich überhaupt nichts zu tun haben. Aber der Markt verlangt wohl innenbeleuchtete, mit Plexiglas abgedeckte Endverstärker.... Und zahlt dafür auch noch ‘ne Stange Geld! Sinnvollerweise hätte man Leuchtdioden zwecks Arbeitspunktstabilisierung einsetzen können. Die rauschen dann wenigstens nicht so stark. Aber das war bei den Preisen dann wohl nicht mehr drin.
Oder man setzt Lautsprecherchassiskörbe ein, die jeden Panzerschrank von Neid erblassen lassen. Das die Türen oder Ablagen, in die sie dann eingesetzt werden, 1000 mal stärker als jeder Blechkorb schwingen, braucht ja niemandem interessieren. Soll es ja auch bloß nicht! Solche Chassiskörbe machen im Heim-HiFi-Bereich, Abteilung High-End, wo ohne Probleme Lautsprecherwandstärken von bis zu 10cm eingesetzt werden oder die Gehäuse aufwendig versteift werden, ja auch Sinn. Im Auto, wo alles schwingt und während der Fahrt auch noch 65...75dB (oder mehr) Hintergrundgeräusch überlagert ist, ist dies wohl absurd!


Ich werde jedenfalls meinem Sohn keine Märchenbücher mehr kaufen. Die gibt es kostenlos in jedem „Auto-Hifi“ Laden!


... Ich überlege, ob ich mir nicht die Einspritzanlageninnenbeleuchtung einbauen soll, hat bestimmt noch keiner. Und macht meinen Elch bestimmt schneller...

 

Wenn man die 40W Lautsprecher mit 200W beaufschlagt, ist man selber schuld (man muß ja nicht so laut aufdrehen!). Meistens kündigt sich die Überlastung aber durch stark ansteigende Verzerrungen an, da die Schwingspulen den Luftspalt verlassen. Der Membranhub ist dann nicht mehr linear zur angelegten Spannung, daher die Verzerrungen!

Der überdimensionierte Amp läßt aber immerhin einen verzerrungsfreien Strom durch die Lautsprecher fließen. Und die danken es einem, wenn man nach den kurzzeitigen Strapazen die Lautstärke wieder zurücknimmt und sie wieder Zeit haben, abzukühlen. Die Überlastung stecken sie besser weg, als wenn die Situation andersherum ist. Ein Klirrender 40W Amp himmelt da locker so manches 200W Lautsprechersystem, ohne das man es merkt! Ich habe da beruflich so manche Kombination gesehen, bei denen die kleinen Amps das doch mit über 200W angegebene Lautsprechersystem verdampfen hat lassen. Die Hochtöner sind nämlich nur sehr schwach belastbar, und für verzerrungsfreien, will heißen, linearen Betrieb ausgelegt. Und die bei Übersteuerung entstehenden Rechtecke heben den Klirrgrad auf bis zu 50% (=Rechteck)

 

Leistungsangaben bei Autoendstufen

Bei den Leistungsangaben von Autoendstufen werden zwei Ausgangsleistungsangaben gemacht: die Sinusausgangsleistung (RMS) und die maximale Ausgangsleistung.

Die maximale Ausgangsleistung wird nun häufig als kurzzeitige Spitzenausgangsleistung angesehen, ähnlich der Musikbelastbarkeit von Lautsprechern. Diese beiden Angaben sind aber leider nicht vergleichbar.

Der Lautsprecher ist deshalb kurzzeitig überlastbar, weil er im Allgemeinen durch die Musik, die ja mal lauter und mal leiser ist, Zeit hat sich abzukühlen. Die Sinusbelastbarkeit bezeichnet die Belastung mit einem Sinus Ton und einem konstantem Pegel. Hierbei wird die Schwingspule maximal Belastet.

Bei einem Verstärker gibt aber die Versorgungsspannung der Endtransistoren die maximale Ausgangsspannung und damit die max. Leistung vor. Wird das Einganssignal weiter erhöht, so fängt die Endstufe an, das Signal abzuschneiden. Somit steigt kontinuierlich der Klirrgrad. Die maximale Ausgangsleistung ist erreicht, wenn nur noch Rechtecke am Ausgang anliegen. Das stellt dann natürlich schon lange kein Musiksignal mehr dar. Die Endtransistoren dienen in diesem Betriebszustand nur noch als Schalter, die die Betriebsspannung zu den Lautsprechern durchschalten. Und diese bedanken sich, in dem sie dann schnellstens durchbrennen! Da das Verhältnis von RMS-Wert zum Spitzenwert den Faktor Wurzel 2 besitzt, und die Spannung quadratisch in die Leistung eingeht, ist das Verhältnis zwischen beiden Werten der Faktor zwei. Und genau dieser Wert ist in den Prospektangaben zu finden.

Als Leistungsangabe von Endstufen kann demzufolge nur der RMS-Wert herangezogen werden!

 

Hi,

hier noch ein Nachtrag zur Berechnung der Leistung von Endstufen.

Bei normalen/einfachen Endstufen liegt der Lautsprcher auf der halben Betriebsspannung, der Nulldurchgang also auf 6V. Das Potential wird dann durch einen Elko getrennt, die Gleichspannung wird ausgesiebt.
Ziehen wir für die Endstufentransistoren ein halbes Volt ab, dann bleiben 5,5V. Dies ist aber die Scheitelspannung. Also der höchste Punkt der Amplitude. Zur Sinus-Leistungsberechnung benötigt man aber den Effektivwert. Deshalb müssen die 5.5V noch durch Wurzel2 geteilt werden. Das ergibt dann eine Effektivspannung von 3.9V. An 4 Ohm kann dann eine Leistung von 3,8W abgegeben werden (P=U²/R). Die maximale Leistung, also 50% Klirr (entspricht Rechtecke am Ausgang) ist doppelt so hoch, also 7,6V (hier werden dann die 5.5V eingesetzt). Bei laufendem Motor erhöht sich die Spannung des Bordnetzes auf 14.4V. Dann ergeben sich 5,7W Sinusleistung und 11,4W Maximalleistung.



Bei den "50W" Radios wird der Lautsprecher für jede Halbwelle verpolt. So verdoppelt sich effektiv die Spannung. Daraus ergibt sich bei 12V eine Scheitelspannung von 11V (12V abzüglich 2x0,5V für die Endtransistoren), dies entspricht effektiv 7,8V. Das macht dann 7,8V²/4=15,13W Sinus oder maximal 30,3W. Mit laufendem Motor macht das 22,45W Sinus und 51,8Wmax.


Für mehr Leistung werden Schaltnetzteile eingesetzt. Hier kann dann die Versorgungsspannung der Endstufen "problemlos" erzeugt werden. So benötigt man z. B. für 100W +/- 30V, für 200W +/- 42V und für 300W +/- 52V. Grenzen setzen hier nur die Leistungsfähigkeit des Netzteils sowie die Spannungs/Strom-festigkeit der Endstufentransistoren.