S: Erklärung für Spannungsteiler

Hallo Christian,

Ist aber trotzdem falsch. Der Ausgangswiderstand von Audioverstärkern ist wesentlich kleiner als der minimale Lastwiderstand.

Siegfried

Ralf Kusmierz schrieb:

Also ist diese 20 eine fixe Größe und unabhängig von Eingangsleistung, Impedanzen...

Natürlich nicht was? Wenn du mir sagst, dass beim Fall R1'=R2 automatisch -6dB erzielt werden, das glaube ich dir sogar. Aber *ganz kleine* Teilwiderstände? Ich meine, die Widerstände haben doch den Sinn, dass der Lautsprecher nicht ungebremst mit der Eingangsleistung konfrontiert wird -> Tod des Speakers. Versteht mich denn keiner? :(

Das mache ich mit: R1 = (Pend * 10^(-X/40) * Rlaut) / (P(R1)-Rlaut)

R1: Widerstand 1 in Ohm Pend: Leistung der Endstufe in Watt RMS X: Senkung in -dB Rlaut: Impedanz der Lautsprecher in Ohm P(R1): Leistung von R1 in Watt

Wie kann ich sonst R1 errechnen, ohne die Leistung von R1 in Watt vorauszusetzen? Ich weiß es nicht!

s.o.

Ich habe von mehreren Leuten hier schon verschiedene Formeln gesehen und jede Formel für zu anderen Ergebnissen.

Nie im Leben.

LG, Christian

Hallo Christian,

Wäre der Widerstand des Lautsprechers unabhängig von der Frequenz konstant, würde ein einzelner Vorwiderstand vor dem Lautsprecher reichen. R1 wäre unendlich, R2 ergäbe sich aus dem erforderlichen Spannungsabfall, d.h. es gibt genau einen möglichen Wert für R2 für eine bestimmte Leistungsreduzierung eines Lautsprechers.

Diese hat aber zwei Nachteile:

- Frequenzabhängige Änderungen des Lautsprecherwiderstandes ändern auch stark die daran abfallende Spannung.

- der Gesamtwiderstand des Stromkreises steigt und damit sinkt die generatorische Dämpfung des Lautsprechers.

Deswegen liegt zusätzlich R1 parallel zum Lautsprecher und bestimmt mit ihm zusammen die untere Hälfte des Spannungsteilers. Je kleiner R1 wird, desto geringer ist der Einfluß der Änderung des Lautsprecherwiderstandes auf die dort anliegende Spannung. Außerdem wird für die Dämpfung die Parallelschaltung aus R1 und R2 wirksam, also besser.

Für die Dimensionierung von R1 und R2 gibt es jetzt unendlich viele Lösungen (ohne konstantes Verhältnis!), weswegen ein Widerstand willkürlich festgelegt werden muß - in diesem Fall würde man R1 so klein wie möglich wählen. Wie klein dies möglich ist ergibt sich aus dem max. Ausgangsstrom des Verstärkers, der über seinem minimalen Lastwiderstand bekannt ist.

Obiges sollte reichen, um diese Frage selbst beantworten zu können.

Siegfried

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Christian Grünwaldner schrieb:

Genau.

Haben sie, wird er nicht. P = U^2/R, schrieb ich das nicht?

Andersrum ist wichtiger.

U^2/Rlaut 10 Dimensionsfehler

Schrieb ich doch:

R1' = 1 / (1/R1 + 1/RL) R2/R1' = 10^(-v'[dB]/20) - 1 := r'

Du nimmst einfach *irgendein* R1. Daraus berechnest Du R1' und R2. Dein Verstärker bläst die Spannung U_A raus, der Teiler reduziert die auf

U1 = v * U_A = U_A / (1 + R2/R1') an R1 bzw. U2 = (1-v) * U_A = U_A / (1 + R1'/R2) an R2,

also nimmt R1 die Leistung

P(R1) = U1^2/R1 = U_A^2 / (1 + R2/R1')^2 / R1

auf, R2 analog, und die gehst Du einkaufen.

Und *welches* R1 (bzgl. des Widerstandswerts) nimmst Du nun konkret? Das hängt natürlich davon ab, welchen Lastwiderstand der Ausgang sehen soll. Ganz undumm ist vielleicht R1' + R2 = R_Laut, denn das wäre dann der kleinstmögliche Teilerwiderstand, den der Verstärker noch klaglos verkraften können sollte.

Dann löst Du also die Gleichung

R_Laut = R1' + R2 = (1+1/r')*R1' = (1+1/r')/(1/R1 + 1/R_Laut)

nach R1 auf und erhältst

R1 = R_Laut*[(1+1/r')-1] = R_Laut/r' = R_Laut/(10^(-v'[dB]/20) - 1)

ganz ohne Annahmen zu P, dann

s. o.

Das Spielchen heißt "Mathematikerverwirren" und wird von Ingenieuren recht gern gespielt.

Ich hätte den Namen nicht für so häufig gehalten. Also dann nicht "Bundesschule" - auch gut.

Gruß aus Bremen Ralf

Hallo Christian,

Nachfolgend die Zusammenfassung meiner Lösung, geprüft mit Excel und LTspice. Lass dich nicht verwirren von den Formeln der Anderen. Die meisten haben sich verrechnet. Ich muss zugeben, dass ich auch mehrfach rechnen musste, bis meine Ergebnisse einer Überprüfung mit Zahlen standhielten.

Gruß Helmut

Aufgabe passiver Abschwächer

---------------------------- R1, R2 so bestimmen, dass der Verstärker immer die leiche Last Z1=4Ohm "sieht"; unabhängig von der gewünschten Abschwächung.

Verstärker +>---R2---o---R1||RL------Z1---

Hallo, Ralf,

Du (me) meintest am 26.05.07:

Und der Umgang mit griechischen Namen misslingt auch gelegentlich. Die Welt ist schlecht.

Viele Gruesse! Helmut

Hallo, Christian,

Du (christian.gruenwaldner) meintest am 26.05.07:

Nein. In einer Reihenschaltung darf kein Abzweig, kein Knoten sein. In einer Reihenschaltung ist der Strom durch alle Bauteile gleich, da darf der Strom nicht verzweigen.

Lies mal bei "belasteter Spannungsteiler" nach.

Viele Gruesse! Helmut

Ohmsches Gesetz reicht, und ein bissl Verständnis dafür, was diese ominösen dB sind. Unter den Genannten hätte zumindest der Mechatroniker als Praktiker die Lösung binnen kürzester Zeit haben sollen...

Hallo liebe Mitleser,

Nachdem ich mir nochmals die dBs angeschaut habe, bin ich zu der Erkenntnis gekommen, dass die geforderte Abschwächung auf Leistung bezogen sein wird und nicht auf Spannung wie in meiner alten Berechnung. Deshalb müssen die dB-Werte meiner alten Rechnung halbiert werden.

.Gruß Helmut

Aufgabe passiver Abschwächer

---------------------------- R1, R2 so bestimmen, dass der Verstärker immer die leiche Last Z1=4Ohm "sieht"; unabhängig von der gewünschten Abschwächung.

Verstärker +>---R2---o---R1||RL------Z1---

Hallo, Helmut,

Du (helmutsennewald) meintest am 27.05.07:

Interessant!

Viele Gruesse! Helmut

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Helmut Sennewald schrieb:

Ohne mir die Rechnung überhaupt angesehen zu haben: Dieser Satz ist Unsinn. dB-Angaben beziehen sich *immer* auf die Leistung. (Deshalb ist die häufige Frage, wann man den Faktor 10 und wann den Faktor 20 verwendet, nur ein Zeichen für die fehlende Kenntnis des Fragestellers.)

Bzw. -10 dB entspricht 1/10 der Leistung. Und -3 dB entspricht der halben Leistung.

Anmerkung zum OP: Wer in aller Welt benutzt bei Lautsprecherleistungen auf der elektrischen Seite dB-Angaben? Man rechnet ganz normal mit Impedanzen, Leistungen, Spannungen und Strömen, d. h. es wird aus U = SQRT(P*R) die höchstzulässige Spannung für einen Lautsprecher mit gegebener Leistung P und Widerstand R berechnet (und daraus dann der Teilerfaktor bestimmt, wobei man sich fragt, warum in aller Welt man nicht einfach die Verstärkerausgangsleistung begrenzt, also ihn entsprechend weniger weit aussteuert oder die Versorgungsspannung der Endstufe reduziert).

Mit dBs können dann von mir aus die Akustiker rummachen, wobei das für den E-Techniker insofern problematisch ist, weil zwischen der el. Leistung und der daraus hergestellten Lärmintensität noch der lautsprecherabhängige Umwandlungswirkungsgrad liegt.

Gruß aus Bremen Ralf

"Helmut Hullen" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@helmut.hullen.de...

Hallo,

Wenn man von Abschwächung und dB spricht, dann gilt

D_dB=-10*lg(Pload/Pgen) [db]

Man kauft zum Beispiel einen 10dB Abschwächer, aber nie einen -10dB Abschwächer.

Gruss Helmut

Hallo, Helmut,

Du (helmutsennewald) meintest am 27.05.07:

Sorry - eigentlich sollte ich immer noch wissen, dass lg 1 = 0

Viele Gruesse! Helmut

Carsten Thumulla schrieb: [...]

Diese Aussage ist falsch. Wer setzt nur immer wieder diese M=E4r in die Welt, bei Leistungsverst=E4rkern m=FCsse man eine Leistungsanpassung vornehmen? Aus verschiedensten Gr=FCnden w=E4re das unsinnig.

ciao

Marcus

Hallo Hans-Bernhard,

Hans-Bernhard Br=F6ker schrieb: [...]

Definiere hier den Begriff "linear". Nach Deiner Erkl=E4rung w=E4re ein Spannungsteiler per se ein sinnloses Konstrukt.

ciao

Marcus

Hallo Ralf,

Ralf Kusmierz schrieb: [...]

N=F6, ein *Dezi*bel ist einfach 1/10 Bel. Genau wie ein Dezimeter =3D 1/1=

ciao

Marcus

Hallo, Marcus,

Du (mwoletz.info) meintest am 27.05.07:

Das ist einer der klitzekleinen Unterschiede zwischen Nachrichtentechnik und Energietechnik.

"Leistungsanpassung" bedeutet, dass am Innenwiderstand die gleiche Leistung umgesetzt wird wie am Lastwiderstand.

Kraftwerke werde i.a. nicht so betrieben ...

Viele Gruesse! Helmut

Hallo Ralf,

Ralf Kusmierz schrieb: [...]

Das Bel bzw. Neper ist doch einfach der logarithmierte Quotient zweier Werte. Das geht nat=FCrlich auch f=FCr andere Gr=F6=DFen.

ciao

Marcus

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Marcus Woletz schrieb:

Wieso "nö"?

Ei weiß ... und genau daher kommt die "10" in der Formel. (20 wird's dann wegen des Quadrats im Exponenten der Spannung.)

Gruß aus Bremen Ralf