Ist die reale Leistung am Verstärker messbar?

[Heiko Otten]

Hallo Zusammen,

auch wenn ich mich jetzt vielleicht als megablond oute.... - egal! Kann man die tasächliche Leistung eines Verstärkers via Messgerät am Ausgang messen oder nur schätzen bzw. wie viele Verkäufer dies tun darüber zu phantasieren...!
Mich interessiert die reale Ausgangsleistung meiner Amp´s in Watt! Wie stelle ich das an um ein wirkliches Ergebnis zu erhalten - ganz einfach Leistung ...

Würde mich darüber freuen, wenn mir jemand konstruktiv weiterhelfen könnte - und sich nicht nur an den Kopf greift ....

 

[eBill]

Man kann die Sinusdauerleistung messen. Dazu braucht man ohmsche Ersatzlasten, ein Oszilloskop und ein taugliches Digitalmultimeter. Letzteres muß Effektivwerte auch im Audiobereich genau messen, nicht nur bei Netzfrequenz. Diese ohmschen Ersatzwiderstände sollten der Nennimpedanz des Verstärkers entsprechen und sollten die angegebene Verstärkernennleistung aushalten. Bei Stereoverstärkern sind beide Kanäle mit Ersatzlasten zu versehen! Solche "fetten" Drahtwiderstände kosten richtig viel Geld! Durch kombinierte Reihen- und Parallelschaltung kann man auch auf die erforderlichen Werte kommen.

Der Verstärker wird mit einem Sinussignal (400Hz oder 1000Hz) beaufschlagt, der Oszilloskop dient zur Sichtbarmachung der Clippinggrenze. Anhand der bei Clippingeinsatz gemessene Wechselspannung kann man die Verstärkerleistung berechnen. Alternativ kann man auch mit dem Oszilloskop die Wechselspannung messen.

So habe ich es schon praktiziert und die Verstärkerleistung entsprach den Angaben - im speziellen Fall integrierte Endstufenschaltkreise (wobei es durchaus erkennbare Streuungen gab).


eBill

 

[Heiko Otten]

hallo eBill, danke für Deine Antwort, nur leider habe ich kein Oszilloskop - nur ein Digitalmultimeter, hatte mir die ganze "Aktion" einfacher vorgestellt ...

 

[EDE-WOLF]

mit nem multimeter gehts im grunde auch...
man braucht einen dicken widerstand, einen Funktionsgenerator (eben sinus) und misst die Spannung über dem widerstand und macht den handelsüblichen: P=U²/R

ob diese art der messung irgendetwas über die "reale Welt" aussagt wage ich zu bezweifeln.

Wenn mans sauber machen möchte nimmt man ein "statistisch sinnvolles" Signal (rosa rauschen bürgerte sich ein) und misst die Spannung über dem widerstand, integriert über |U|^2 und dividiert durch die zeitspanne:

P_mittel = 1/RT integral 0 bis T |U(t)|² dt

wobei man T hinreichend groß (vielleich 5-6 sekunden?) wählen sollte...

 

[.Jens]

mit nem multimeter gehts im grunde auch...
man braucht einen dicken widerstand, einen Funktionsgenerator (eben sinus) und misst die Spannung über dem widerstand und macht den handelsüblichen: P=U²/R

Soweit die Theorie... In der Praxis kommt so meist Murks heraus (wie eBill schon erwähnte), weil die allermeisten Wald-und Wiesenmultimeter im "AC"-Modus für Netzfrequenz, evtl. bis 150...200Hz gedacht sind und auch nur in diesem Bereich richtige Werte anzeigen. Für 1kHz - die "typische" Nennfrequenz bei so einer Messung - sind die meistens nicht spezifiziert. Bei Labor-Tischmultimetern oder der gehobenen Kategorie Hand-Multimeter (so ab 200€ aufwärts) kann man sinnvolle Messungen im Audiobereich erwarten - sonst eher nicht...

Da aber schon die Lastwiderstände ein echter Kostenfaktor sind, wird es meist günstiger sein, diese Messung jemanden machen zu lassen, der sowohl die "Kenne" als auch das Equipment dafür hat.

Die Frage wäre eher: wozu will man sich den Aufwand antun? Bei seriösen Herstellern aus dem PA-Bereich und auch meistens bei Hifi sind die Angaben auch verlässlich. Zumindest wenn eine Sinus-, Musik- oder RMS-Leistung angegeben ist - meist findet sich dann im Datenblatt auch ein Hinweis auf die Messmethode oder eine einschlägige Norm. Wenn das der Fall ist, kann man den Angaben eigentlich auch trauen.

Bei Spielzeug, wo auf Böxchen von Coladosen-Format "1000 Watt P.M.P.O." draufsteht, lohnt sich umgekehrt auch IMHO der Aufwand für eine Messung nicht - da weiß man eigentlich schon beim Anblick der Verpackung, dass das Phantasiewerte sind.

Heiko, bei welchem Gerät hast du denn konkrete Zweifel?

 

[Jens Droessler]

Ein Oszi wäre dabei schon wichtig, sonst siehst du nicht, ob die Limiter korrekt greifen und nicht viel zu viel Clip zulässt. Wenn man das nicht überwachen kann, kann die angezeigte Leistung bzw. Spannung auch eine gute Ecke höher liegen als reell nutzbar ist. Ohne dicke Widerstände nimmt man eben die passenden Boxen dazu, steckt sich Petersilie in die Ohren und warnt die Nachbarn. Sinusleitsung ist zwar ein guter Grundwert, sagt aber nichts darüber aus, was mit Musik machbar ist. Ein hoher Sinuswert wäre nur für den Bassbereich von größerer Bedeutung. Für Mitten und vor allem Hochton ist nur eine möglichst hohe Spannung von Nöten, das könnte man auch ohne Widerstände messen. Aber ein Oszi ist immer von Vorteil.

 

[Thhherapy]

Ich hätt jetzt eigentlich auch gedacht, ohne Oszi geht das gar nicht. Wie soll man denn sonnst wissen wann die Maximalleistung der Endstufe erreicht ist, das sieht man ja nur über das clippen des Sinussignals?

Was ich mich aber gerade frage, macht es nicht auch einen Unterschied ob man einen Lautsprecher oder Leistungswiderstände angeschlossen hat? Ein Lautsprecher hat bei 1KHz ja eine ganz andere Impedanz.

 

[.Jens]

Streng genommen schon, wobei der Frequenzgang der Impedanz ja auch von der konkreten Box abhängt...

Wenn man aber die Hersteller-Angaben überprüfen will, sind wahrscheinlich Widerstande nicht verkehrt. Denn ich kenne zwar die passende Norm gerade nicht, aber ich gehe davon aus, dass da eine definierte Impedanz zum Messen benutzt wird und nicht irgendeine Referenzbox...

 

[Heiko Otten]

Vielen Dank für die vielen Hinweise und Anregungen, leider muss ich den Gedanken erstmal begraben, denn so versiert in Elektrotechnik bin ich leider nicht. Hatte mir das einfacher vorgestellt, so in etwa wie den wiederstand einer PA-Box messen.
@ Jens - habe nicht direkt Probleme mit der Endstufe, die ist ein no Name mit ausgewiesenen 400 Watt an 4 Ohm, nun habe ich diese an Boxen mit je 100 Watt / 8 Ohm. Was ja eigentlich ausgewogen sein sollte..., leider habe ich immer das Gefühl im Ohr das irgendwas zu klein dimensioniert ist, und die Leistung weg bricht, bzw. der Klang fürn A... ist. Deshalb wollte ich den Verstärker mal ausmessen ob tatsächlich die angegebene Leistung vorhanden ist.

 

[eBill]

... Endstufe, die ist ein no Name mit ausgewiesenen 400 Watt an 4 Ohm ...

Wenn man ein Foto von den Innereien und eine Info zum Gewicht des Verstärkers hätte, könnte man Pi mal Daumen ableiten, ob die Angaben real sind. Größe Trafo und Kühlkörper sind u. a. eine Orientierung.

Ein Verstärker kann aber auch andere Probleme als nur eventuell geschönte Leistungsangaben haben.


eBill

 

[.Jens]

Reden wir hier von Hifi oder PA? 100W für PA oder Proberaum sind nicht viel. Und wenn die Boxen womöglich noch die grusligen LDP102 sein sollten, dann hätte ich eine Idee, was da zu klein dimensioniert ist...

 

[Heiko Otten]

so, habe jetzt mal Bilder von den 2 Teilen, habe Verstärker und Boxen bei einer Lagerauflösung mit vielen anderen Dingen gefunden. Für meine Gigs benutze ich eine herkömmliche 3 Wege Anlage von EV. Habe gedacht den Verstärker und die Boxen so für kleine Verleihungen an Vereine und Gruppen fertig zu machen...

 

[eBill]

Diesen Tattoo "PA"-Verstärker kannst Du in die Tonne kloppen - das ist Elektroniksondermüll! Der Verstärker hat vielleicht 2x 25W oder so. Was will man mehr erwarten, wenn das Teil 3,5kg wiegt. Ein solider HiFi-Verstärker mit echten 2x 70W wiegt 10 bis 12kg!

Zu den DAP-Lautsprecherboxen kann ich nichts sagen, DAP ist nach meiner Wahrnehmung auch keine superrenomierte Firma. Das scheinen filzbezogene Dinger mit Kunststoffecken zu sein - viel kann man da nicht erwarten.

Auf jeden Fall ist der Verstärker der Schwachpunkt - da etwas messen zu wollen, ist reine Zeitverschwendung!


eBill

 

[Carl]

Das Ding hat offiziell 2x200W (4 Ohm?) Musikleistung, also höchstens 2x100W RMS an 4 Ohm. An 8 Ohm also vielleicht noch 60W Sinus und wenn das so ein Schrott ist wie ich glaube eher weniger...

Pass auf, denn wenn die Leistung zu irgendwas reicht dann Höchtöner frittieren...

 

[Jens Droessler]

Zweimal 60W an 8 Ohm trau ich dem Ding schon zu. Popeltrafo plus IC-Endstufe reicht für sowas. Und mit so wenig Leistung kriegt man höchsten ganz billige Hochtöner kaputt. Wobei in diesen Boxen auch nur ganz billige Hochtöner drin sind. Brauchbare Hochtöner bekommt man in einer Direktstrahlerbox nicht durch zu wenig Leistung kaputt. Das ist ein Mythos.

 

[.Jens]

Zweimal 60W an 8 Ohm trau ich dem Ding schon zu. Popeltrafo plus IC-Endstufe reicht für sowas. Und mit so wenig Leistung kriegt man höchsten ganz billige Hochtöner kaputt. Wobei in diesen Boxen auch nur ganz billige Hochtöner drin sind. Brauchbare Hochtöner bekommt man in einer Direktstrahlerbox nicht durch zu wenig Leistung kaputt. Das ist ein Mythos.

Durch zuwenig Leistung alleine sicher nicht, durch das dann aber fast zwangsläufig entstehende Clipping der Endstufe schon. Wobei natürlich eine ganz massiv unterdimensionierte Endstufe auch im Rechteckbetrieb wahrscheinlich irgendwann nicht mehr genug Dampf hat um guten Hochtönern zu schaden. Aber die Daps wirst du mit 60W Rechteck und etwas darin enthaltenem DC schon knacken können...

 

[Jens Droessler]

Auch mit 100% Clipping bekommt man einen vernünftig dimensionierten Hochtöner in einer Direktstrahlerbox nicht kaputt. Dazu müsste die Endstufe schon mehr Leistung haben als die Box verträgt. Zudem hat eine übliche Endstufe auch einen Cliplimiter.
Auch die immer wieder herangezogenen DC-Anteile sind ein Mythos. Rechteckspannung bedeutet nicht DC, die Polarität wechselt schließlich ständig. Wenn man sehr kurz fenstern würde, könnte man es zeitweilig für DC halten, aber das hat keinerlei Wirkung auf Hochtöner. Da liegt schließlich ein Kondensator in Reihe. Für große Pappen spielt es auch keine Rolle, da sie dem signal nicht ohne Überschwinger Folgen können. Gefährdet sind im Prinzip also nur billige Hochtöner und kleine Pappen, die "schnell" genug sind, dem zu folgen.

 

[.Jens]

Das ist wieder so ein Thema, über das man lange philosophieren könnte. Fakt ist jedenfalls, dass a) gerade die kleinen, billigen Endstufen, von denen hier die Rede ist, eben oft keinen (vernünftigen) Cliplimiter haben und b) die Hochtöner von Fullrangeboxen eben nicht die Nennbelastbarkeit der gesamten Box, sondern eher so 10...20% davon besitzen.
Wenn dann niederfrequente Signale clippen und der 20W-Hochtöner einer 100W-Box mit 50W Signal oberhalb der Trennfrequenz versorgt wird, dann raucht's halt schonmal.
Dass man bei Material von der Sorte Fohhn, Meyersound etc. auch mit falscher (zu kleiner) Dimensionierung nicht viel Schaden anrichtet, ist aber richtig.
Die Theorie, dass Clipping die HT nicht killt, wird in der Praxis regelmäßig widerlegt. Wenn plötzlich in den Höhen Ruhe herrscht, hat sich das meist vorher hörbar durch fieses Zerren angekündigt - und bei allen Fällen dieser Art, die ich miterleben "durfte", war die Endstufe eher zu klein als zu groß dimensionert. Das ist kein Mythos, sondern durchaus aus der (PA) Praxis entnommen.

Deine Ausführungen sind grundsätzlich richtig, gehen aber IMHO von falschen Voraussetzungen aus, z.b. Belastbarkeit der HT im Vergleich zur Nennleistung. Da du von "Direktstrahlern" sprichst, vermute ich, dass deine Argumentation eher aus der Hifi-Ecke stammt? Für den Sektor stimmt nämlich, was du sagst.

 

[eBill]

Das Teil hat nicht mal 2x 60W! Wo sollen die herkommen bei 3,5kg Gesamtgewicht? Weder Trafo noch Kühlkörper noch Siebelkos ausreichend dimensioniert (und schwer) können da verbaut sein. Im HiFi-Forum wurden solche Billigleichtgewichte schon ausgemessen - daher auch meine Aussage 2x 25W.

eBill

 

[Carl]

Auch mit 100% Clipping bekommt man einen vernünftig dimensionierten Hochtöner in einer Direktstrahlerbox nicht kaputt. Dazu müsste die Endstufe schon mehr Leistung haben als die Box verträgt. Zudem hat eine übliche Endstufe auch einen Cliplimiter.

Da habe ich anderes erlebt:
Kanalzug des CD-Players im Dauerclip -> Bei deutlich unter Max. Lautstärke gingen die Überlastsicherungen von zwei EV Sx-300 an.
DEQ2496 clippt am Eingang vom Pult -> Zwei 'JBSystems' Boxen an einer 'JB Systems' Endstufe bringen bei deutlich unter Vollgas keine Höhen mehr (frittiert), Ein paar ZX-1 an passend dimensionierten Endstufen mit Clip-Limiter und steilem TP bei 18 kHz gehen trotzdem in den HT Schutz...

Man schafft es. Vor allem, wenn vor der eigentlichen Endstufe etwas clippt, denn so ein OpAmp kann auch ein paar recht ekelhafte Einschwinger produzieren, wenn er aus dem clipping wieder zurück kommt. Das kann reichen, um die Last zu sehr auf den HT zu schieben.

Auch die immer wieder herangezogenen DC-Anteile sind ein Mythos. Rechteckspannung bedeutet nicht DC, die Polarität wechselt schließlich ständig.

Volle Zustimmung. Warum ausgerechnet .Jens der DC eingefallen ist wundert mich, der müsste das eigentlich besser wissen