S: ErklĂ€rung fĂŒr Spannungsteiler



Da hĂ€ltst Du (in der Praxis) aber falsch. (HiFi-)Lautsprecher sind in der Regel so dimensioniert, dass sie den "normalen" Frequenzmix von Musik wie spezifiziert aushalten. Anders gesagt: Eine 3-Wege-Box, die 60W Sinus @1kHz aushĂ€lt, wird diese 60 W nicht zwangslĂ€ufig (= so gut wie nie) auch bei z.B. 10 kHz aushalten. Anders sieht's bei PA-Boxen aus. Die können die volle Leistung ĂŒber den ganzen Bereich. Naja, fast. Oder zumindest wesentlich besser als diese HiFi-Zigarrenschachteln. Drum sind sie ja auch so vergleichsweise massiv, bei gleicher Nennleistung.
Ansgar
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Hallo Ansgar,
Ansgar Strickerschmidt schrieb: [...]

Das ist so nicht korrekt. PA-Chassis im Hochleistungsbereich haben Belastbarkeiten von 500W-800W. Hochtöner derselben "Liga" haben RMS-Belastbarkeiten von ca. 100W. Und nein, normalerweise werden keine fünf Hochtöner mit einem Bass kombiniert. Dann fällt Dir nämlich das Ohr ab. Denn normalerweise werden auch über PA-Boxen Musik- oder sprachähnliche Signale wiedergegeben (außer bei Rückkopplungen vielleicht). Kein Mensch knallt 500W Sinus bei 10kHz auf einen Hochtöner mit einem Wirkungsgrad von 120dB/W.

Schän relativiert. So kann man das stehe lassen ;-)

ACK. Schon die Basschassis mit einer RMS-Belastbarkeit von 500W bei einem Wirkungsgrad von 100dB-105dB benötigen entsprechende Magnete, große Schwingspulen, die auch die entstehende Wärme abführen können, große stabile (meist Druckguss-)Körbe etc. pp.
Das kostet und wiegt. Häufig sind auch heute noch Boxen im obersten Leistungsbereich als Basshörner ausgeführt. Das ergibt nochmal bis zu 10dB Wirkungsgrad. Was das für die Leistung bedeutet, wurde ja an anderer Stelle des Threads bereits ausgiebig diskutiert ;-)

[...]
ciao
Marcus
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Christian GrĂŒnwaldner schrieb:

Ist das eine PrĂŒfungsfrage von irgendeiner ahnungslosen Institution oder soll das Kunstwerk irgendwann tatsĂ€chlich realisiert werden?
Butzo
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Moin,
Klaus Butzmann schrub:

Sachte. Sowas wird alle Nase lang realisiert, ist quasi der Normalfall. Na gut, ParallelwiderstÀnde nicht so, aber ReihenwiderstÀnde sehr wohl. Wie willst du sonst bei einem Mehrwegesystem unterschiedliche Wirkungsgrade der verschiedenen Lautsprecher ausgleichen?
CU Rollo
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(Roland Damm) 27.05.07 in /de/sci/ing/elektrotechnik:

Mit 100V-Technik?
Ansonsten: I.d.R. mit "L-Gliedern", damit die Membrane nicht zu sehr ins schwabbeln kommt und man die passive Frequenzweiche sinnvoll berechenen kann.
Rainer
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Hallo Roland,
Roland Damm schrieb: [...]

ACK!
Nur zur Erklärung für die anderen: Selbstverständlich wird in Frequenzweichen seit Jahrzehnten eine Wirkungsgradanpassung über Vorwiderstände durchgeführt. Das ist natürlich nicht ideal, da sich das Impulsverhalten durch die schlechtere Dämpfung ändert. Aber die Welt ist halt nicht immer ideal, und deshalb wurden in hochwertigeren Anlagen schon immer aktive Frequenzweichen eingesetzt. Und nein, heutiger 200,- EUR-Schrott ist _nicht_ hochwertig, auch wenn sich irgendwann mal zehn Lautsprecher anschließen lassen sollten ;-)

ciao
Marcus
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Marcus Woletz schrieb:

Wobei noch zu zeigen wÀre, dass die DÀmpfung bei 0 Ohm Quellenimpedanz wirklich am besten ist.
--
mfg Rolf Bombach

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X-No-Archive: Yes
begin quoting, Rolf_Bombach schrieb:

Die optimale (=maximale) DĂ€mpfung hĂ€tte man natĂŒrlich bei maximalem Leistungsentzug, was sich sinnvollerweise mit einer aktiven Quelle realisieren ließe, die eine große, der vom Lautsprecher selbst erzeugten Klemmenspannung entgegengesetzte Spannung erzeugt.
Mal als Gleichstrombeispiel: Wie kann man einen geladenen Kondensator mit einem Reihenwiderstand am schnellsten entladen? NatĂŒrlich nicht durch Kurzschließen, sondern, indem man eine hohe entgegengesetzte Spannung anlegt, die den Entladestrom beliebig vergrĂ¶ĂŸert. Also, wenn er z. B. auf 10 V aufgeladen ist, dann legt man -100 V oder so etwas so lange an, bis der Kondensator gerade leer ist.
In der Praxis aber vermutlich irrelevant ...
Gruß aus Bremen Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron AtmosphĂ€re Autor bißchen Ellipse Emission
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"Marcus Woletz" schrieb:
[...]

Diese Wirkung haben /Widerstaende/ aber nur dann wenn die Resonanz des LS im Uebertragungsbereich der Frequenzweiche liegt, also bei FullRange oder TT, nicht dagegen bei passiv getrennten MT/HT.
Rudi Fischer
--
...and may good music always be with you.


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Hallo Christian,

WĂ€re der Widerstand des Lautsprechers unabhĂ€ngig von der Frequenz konstant, wĂŒrde ein einzelner Vorwiderstand vor dem Lautsprecher reichen. R1 wĂ€re unendlich, R2 ergĂ€be sich aus dem erforderlichen Spannungsabfall, d.h. es gibt genau einen möglichen Wert fĂŒr R2 fĂŒr eine bestimmte Leistungsreduzierung eines Lautsprechers.
Diese hat aber zwei Nachteile: - FrequenzabhĂ€ngige Änderungen des Lautsprecherwiderstandes Ă€ndern auch stark die daran abfallende Spannung. - der Gesamtwiderstand des Stromkreises steigt und damit sinkt die generatorische DĂ€mpfung des Lautsprechers.
Deswegen liegt zusĂ€tzlich R1 parallel zum Lautsprecher und bestimmt mit ihm zusammen die untere HĂ€lfte des Spannungsteilers. Je kleiner R1 wird, desto geringer ist der Einfluß der Änderung des Lautsprecherwiderstandes auf die dort anliegende Spannung. Außerdem wird fĂŒr die DĂ€mpfung die Parallelschaltung aus R1 und R2 wirksam, also besser.
FĂŒr die Dimensionierung von R1 und R2 gibt es jetzt unendlich viele Lösungen (ohne konstantes VerhĂ€ltnis!), weswegen ein Widerstand willkĂŒrlich festgelegt werden muß - in diesem Fall wĂŒrde man R1 so klein wie möglich wĂ€hlen. Wie klein dies möglich ist ergibt sich aus dem max. Ausgangsstrom des VerstĂ€rkers, der ĂŒber seinem minimalen Lastwiderstand bekannt ist.

Obiges sollte reichen, um diese Frage selbst beantworten zu können.
Siegfried
--
http://www.schmidt.ath.cx

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Ohmsches Gesetz reicht, und ein bissl VerstĂ€ndnis dafĂŒr, was diese ominösen dB sind. Unter den Genannten hĂ€tte zumindest der Mechatroniker als Praktiker die Lösung binnen kĂŒrzester Zeit haben sollen...
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Durch die unzĂ€hligen Antworten und AnsĂ€tze hatte ich zwar die ganze Nacht Kopfschmerzen (und 20 vollgekritzelte Seiten mit Variablen), aber da ich schließlich doch zu einem brauchbaren Ergebnis kommen konnte sage ich ein ganz herzliches DANKE an alle, die sich daran beteiligt haben. Schlussendlich ist daraus ein netter Kurzaufsatz geworden, den ich einer bekannten Physikprofessorin demnĂ€chst unterschieben werde - zum QuĂ€len ihrer Studenten. ^_^ Außerdem habe ich mir ein Exceldokument angefertigt, in welches man nur die vorgegebenen Werte eintragen muss und sofort erfĂ€hrt, welche Werte die Komponenten haben mĂŒssen. So ist es wirklich einfach.
Vielen Dank!
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(Christian GrĂŒnwaldner) 26.05.07 in /de/sci/ing/elektrotechnik:

Was soll der Murks?
Du verÀnderst mit dem ausgangs-seitigen Spannungsteiler den Klang des Lautsprechern.

Klar. Schaue nach "Ersatzschaltbild" "ideal Strom resp. Spannungsquelle" "L-Glied" in beliebigen Grundlagenbuch f. Elektrotechnik. Aber auch mit Formel ist das Murks.

DafĂŒr gint es sog. "L-" oder "T-"-Regler" (Eigentlich "L-Steller" aber das begreifen die Taiwaner nie)

Man will den Ausgangswiderstand so gering wie möglich halten. Man will den Eingangswiderstand konstant auf einem Wert halten. Man will ResonanzĂŒberhöhungen dĂ€mpfen.
Wenn man einfach 4 Ohm in Reihe schalten wĂŒrde, wĂ€re die Leistung auch halbiert und man hĂ€tte einen Widerstand gespart. Allerdings wĂŒrde der VerstĂ€rker 8 Ohm sehen und nicht mehr seine volle Leistung bringen können. Auch neigen Lautsprecher dazu, je nach Frequenz einen höheren Widerstand zu haben, so das das mir der Spannungsteilung nicht mehr klappt.
Hier liegen die 3,3 Ohm und 1,5 Ohm ersatzschaltbildmĂ€ssig parallel, so das der Murks nur noch einen Innenwiderstand von 1,03125 Ohm hat. Der VerstĂ€rker "sieht" 3,3Ohm in Reihe zum 1,5Ohm denen 4Ohm vom LS Parallell liegen, also 1,091 Ohm, was zusammen 4,391 Ohm ergibt,also fĂŒr den VerstĂ€rker (fast) normal ausschaut.
allerdings: Das Teil hat deutlich ĂŒber 3dB dĂ€mpfung!

"L-Glied" is your friend.
Rainer
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Rainer Zocholl schrieb:

Warum?
Man braucht ja auch nur noch die HÀlfte, unnötig, die andere vorsÀtzlich einfach zu verheizen.

Das ist was anderes. In jeder Hinsicht hÀrteste Lösung wÀre ein Trafo :-)
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mfg Rolf Bombach

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(Rolf_Bombach) 28.05.07 in /de/sci/ing/elektrotechnik:

Hier ist es "eigentlich" wurst, aber: Weil VerstĂ€rker einen begrenzten Spannungshub haben. An 8 Ohm mĂŒssten sie mehr Spannung liefern können als an 4 Ohm um die Nennleistung abgeben zu können. Evtl. reichen die Reserven im Spannungshub nicht...
Bei einem L-Glied vor eine Lautsprecher will man das, damit die passive Frequenzweiche die korrekte Impedanz sieht.
Das ganze ist natĂŒrlich ziemlicher Murks.

Wir haben keine Leistungsanpassung! ;-)
Tja, und leider clippt der VerstÀrker dann u.U. weil sein Spannungshub nicht ausreicht...
Es ist sicherlich nicht damit getan, nur das DĂ€mfungsglied zu betrachten.

Naja, aber deutlich teurer, denn gute NF-Trafos sind nicht billig:
"FrĂŒher(tm)" hatten wir 100V Technik mit der es kein Problem war einen 1 Watt Lautsprecher parallel zu einem 10W zu schalten, ohne das der 1W wegdampfte.
Rainer
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Rainer Zocholl schrieb:

Aber die Ausgangsspannung war ja gegeben, und bei dieser gegebenen Ausgangsspannung lautete die Aufgabe, die Leistung im Lautsprecher zu verringern.

Eben. Darauf wollte ich hinaus. Es wurde hier öfter zwischen Lautsprecher (ganze Kiste) und Chassis verwechselt.

FrĂŒher hatte man sich das gegönnt. Auch hatte man immer einen 1:1 Trafo rumliegen fĂŒr alles Mögliche, von 4/8 Umformung bis Mittenbildung.

Jupp.
--
mfg Rolf Bombach

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