leis­tungs­mes­sung re­loa­ded

Production Partner - - Test | Omnitronic Xda-2402 -

Mit die­sem Test­be­richt über die XDA-2402 ha­ben wir gleich­zei­tig auch die Darstel­lung der PRODUCTION Part­ner­mess­er­geb­nis­se der Leis­tungs­wer­te über­ar­bei­tet. In Zu­kunft wer­den die Er­geb­nis­se im­mer in je­weils ei­nem Dia­gramm zu­sam­men­ge­fasst für 2-, 4- oder 8-Ohm-las­ten dar­ge­stellt. Die 16-Ohm-mes­sun­gen fal­len bei den Stan­dard­mes­sun­gen weg, da hier ge­gen­über der 8-Ohm-mes­sung kaum wei­te­re Er­kennt­nis­se ge­won­nen wer­den und der 16-Ohm-be­trieb oh­ne­hin eher sel­ten vor­kommt. 2-Ohm-mes­sun­gen wer­den auch nur noch für die­je­ni­gen End­stu­fen ab­ge­bil­det, die ex­pli­zit auch für den 2-Ohm-be­treib aus­ge­legt sind. Für die XDA-2402 be­deu­tet das: Es gibt je ei­ne Gra­fik für den 4-Ohm- und den 8-Ohm-be­trieb. Zu Ver­bes­se­rung der Über­sicht fal­len auch die Mes­sun­gen für Crest­fak­to­ren von 6, 12 und 18 db weg. Ab­ge­bil­det wer­den in den neu­en Leis­tungs­dia­gram­men:

– Im­puls­leis­tung für ei­ne 1 ms dau­ern­de ein­zel­ne Pe­ri­ode ei­nes 1-khz-si­nus­si­gnals

– Si­nu­s­leis­tung bei ei­nem kon­stant an­lie­gen­den 1-khzSi­nus­si­gnal nach ei­ner Se­kun­de, nach zehn Se­kun­den und nach ei­ner Mi­nu­te

– Leis­tung bei ei­nem kon­stant an­lie­gen­den Rau­schen mit 12 db Crest­fak­tor nach zehn Se­kun­den, nach ei­ner Mi­nu­te und nach sechs Mi­nu­ten

– Leis­tung bei ei­nem kon­stant an­lie­gen­den Rau­schen mit 6 db Crest­fak­tor nach zehn Se­kun­den, nach ei­ner Mi­nu­te und nach sechs Mi­nu­ten

– Leis­tung nach EIAJ ge­mes­sen mit ei­nem ge­puls­ten 1-khzsi­nus­si­gnal von 8 ms Dau­er al­le 40 ms. Das Si­gnal hat ei­nen Crest­fak­tor von 10 db.

– Leis­tung nach CEA 2006 mit ei­nem 1-khz-si­nus­si­gnal, des­sen Pe­gel al­le 500 ms für 20 ms ei­nen Pe­gel­sprung von +20 db er­fährt. Das Si­gnal hat ei­nen Crest­fak­tor von 16 db.

Für die si­nus­för­mi­gen Mess­si­gna­le fällt die Aus­wer­tung re­la­tiv leicht. Man er­fasst den Ef­fek­tiv­wert und be­rech­net dar­aus die Leis­tung. Die Si­nus­wel­le soll­te da­bei noch nicht sicht­bar ver­zerrt sein. Für die Si­nus-burst-si­gna­le nach EIAJ oder CEA las­sen sich zwei Wer­te be­stim­men: Zum ei­nen der kurz­zei­ti­ge Ef­fek­tiv­wert wäh­rend der Dau­er des Bursts und der Ef­fek­tiv­wert über al­les in­klu­si­ve der Si­gnal­pau­sen. Das Ver­hält­nis der bei­den Wer­te be­trägt für das Eiaj-si­gnal 7 db und für das Cea-si­gnal 13 db. Der Crest­fak­tor, der das Ver­hält­nis des Spit­zen­wer­tes im Burst zum Ef­fek­tiv­wert über al­les be­schreibt, ist je­weils 3 db grö­ßer und be­trägt so­mit 10 db bzw. 16 db. Für die bei­den Burst-mess­me­tho­den wird in der Über­sicht je­weils der Leis­tungs­wert be­rech­net, aus dem kurz­zei­ti­gen Ef­fek­tiv­wert des Bursts und der aus dem über al­les Ef­fek­tiv­wert an­ge­ge­ben. Ei­ne wei­te­re, hier bis­lang noch nicht ge­nutz­te, aber auch manch­mal an­zu­tref­fen­de Burst-mess­me­tho­de ar­bei­tet mit 33 ms lan­gen 1-khz-bursts ge­folgt von 66 ms lan­gen Ru­he­pha­sen. Hier be­trägt der Crest­fak­tor 7,8 db. Wel­che Burst-mes­sun­gen nun bes­ser oder aus­sa­ge­kräf­ti­ger ist, lässt sich so pau­schal nicht sa­gen. Wich­tig ist es je­doch, bei ei­nem Ver­gleich nur die Mes­sun­gen ne­ben­ein­an­der zu stel­len, die auf der glei­chen Mess­me­tho­de ba­sie­ren.

Et­was an­ders ge­stal­tet sich die Mes­sung mit den Noi­seSi­gna­len mit 12 oder 6 db Crest­fak­tor. Der Ver­stär­ker wird mit die­sen Si­gna­len bis an sei­ne Clip-gren­ze aus­ge­steu­ert und dann dau­er­haft be­las­tet. Ge­mes­sen wer­den nach zehn

Se­kun­den, nach ei­ner Mi­nu­te und nach sechs Mi­nu­ten je­weils der Wert Spit­ze-spit­ze (Vpp) und der Ef­fek­tiv­wert (Vrms) des Si­gnals. Dar­aus wer­den ver­gleich­bar zur Burst-mes­sung je ein Leis­tungs­wert aus dem Ef­fek­tiv­wert der Span­nung und ei­ner aus dem Wert Spit­ze-spit­ze durch 2,82 be­rech­net. Die Wer­te sind so mit den Wer­ten der Burst-mes­sun­gen ver­gleich­bar.

Für die XDA-2402 wur­den die Mes­sun­gen an 4 Ohm (Abb. 9) und 8 Ohm (Abb. 10) durch­ge­führt. Kurz­zei­tig bringt es die End­stu­fe auf be­acht­li­che 2,5 kw pro Ka­nal. Mit ei­nem dau­er­haft an­ste­hen­den Si­nus sind es 1.250 W, die sich selbst nach ei­ner Mi­nu­te nur ge­ring­fü­gig auf 1.173 W re­du­zie­ren. Nach EIAJ oder CEA ge­mes­sen liegt die Burst-leis­tung bei 1.434 W pro Ka­nal. Mit 12 db und so­gar mit 6 db Crest­fak­tor Noi­se-si­gna­len lie­gen die ge­mes­se­nen Wer­te der Aus­gangs­span­nung bei ca. 270 Vpp und die dar­aus be­rech­ne­te Leis­tung als (Vpp/2,82)2/4ohm bei et­was über 2,2 kw. Mit den Noi­se-si­gna­len wur­de die­ser Wert für ei­ni­ge Mi­nu­ten sta­bil ge­hal­ten. Dann er­folg­te je­doch kurz vor dem En­de der Sechs-mi­nu­ten-mes­sun­gen ei­ne Ab­schal­tung auf­grund ther­mi­scher Über­last. So­bald die La­ge wie­der sta­bil war, schal­tet sich die End­stu­fe au­to­ma­tisch wie­der ein. Oh­ne Fra­ge sind die Leis­tungs­wer­te für ei­ne End­stu­fe die­ser Klas­se sehr hoch, ei­ne Mi­nu­te lang sta­bil die vol­le Leis­tung mit ei­nem Si­nus­si­gnal ab­zu­lie­fern ist eben­falls her­vor­ra­gend ge­nau­so wie die ho­hen Pea­k­re­ser­ven. Der ein­zi­ge Wer­muts­trop­fen ist die har­te Ab­schal­tung bei ther­mi­scher Über­last. Nach der De­vi­se „The show must go on“, wä­re ei­ne Li­mi­tie­rung die bes­se­re Lö­sung, um den Zu­stand der Über­las­tung si­cher ab­zu­fan­gen. Mit der 8-Ohm-last sind die Wer­te ähn­lich gut. Zu ei­ner Ab­schal­tung kam es hier nicht.

Wir­kungs­grad des Amps in % in Ab­hän­gig­keit von der ab­ge­ge­be­nen Leis­tung (x-ach­se). In blau die Kur­ve oh­ne Grund­last die ei­nen sehr gu­ten Wir­kungs­grad der End­stu­fen er­ken­nen lässt (Abb. 11) Über die Ver­zer­rungs­mes­sung der XDA-2402 lässt sich zu­sam­men­fas­send sa­gen, dass die Wer­te für Be­schal­lungs­auf­ga­ben durch­weg hin­rei­chend sind. Oh­ne Fra­ge gibt es Classd-end­stu­fen mit bes­se­ren Wer­ten, die dann aber meist auch deut­lich teu­rer sind.

Netz­be­las­tung

Die Netz­be­las­tung ist bei End­stu­fen ho­her Leis­tung ein wich­ti­ges The­ma. Drei Aspek­te spie­len da­bei ei­ne Rol­le: Zum ei­nen der Wir­kungs­grad, um mög­lichst viel Leis­tung für die Laut­spre­cher be­reit­zu­stel­len, oh­ne da­bei gro­ße Ver­lust­wär­me zu er­zeu­gen. Ein ho­her Wir­kungs­grad re­du­ziert den di­rek­ten Strom­ver­brauch aus dem Netz und spart in­di­rekt auch noch Strom, wenn ei­ne ex­ter­ne Küh­lung im Ein­satz ist, die dann we­ni­ger Ab­wär­me auf­neh­men muss. Abb. 11 zeigt mit zwei Kur­ven den Wir­kungs­grad der End­stu­fe. Die blaue Kur­ve setzt die Aus­gangs­leis­tung in Re­la­ti­on zur ins­ge­samt aus dem Strom­netz auf­ge­nom­men Wirk­leis­tung. Die Grund­last be­trägt 46 W, so dass sich bei klei­nen Aus­gangs­leis­tun­gen für den Wir­kungs­grad eher ge­rin­ge Wer­te er­ge­ben. Für die ro­te Kur­ve wird die Aus­gangs­leis­tung nur zu der zu­sätz­lich zur Grund­last auf­ge­nom­me­nen Leis­tung in Re­la­ti­on ge­setzt. Aus der ro­ten Kur­ve er­gibt sich für die XDA-2402 ein Wir­kungs­grad von 70 bis 80 %. Hin­zu kommt dann noch die Grund­last von 46 W.

Der zwei­te Punkt be­trifft den Netz­strom. Die­ser soll­te in sei­nem Ver­lauf mög­lichst der Span­nung fol­gen und die End­stu­fe sich so­mit ver­gleich­bar ei­nem re­el­len Wi­der­stand als Last für das Strom­netz ver­hal­ten: Die aus dem Strom­netz auf­ge­nom­me­ne Leis­tung ist zu un­ter­schei­den in Wirk­leis­tung (P), Blind­leis­tung (Q) und Schein­leis­tung (S). Die Schein­leis­tung ist da­bei die geo­me­tri­sche Sum­me aus Wirk- und Blind­leis­tung. So­bald Blind­leis­tung im Spiel ist, dann ist die Schein­leis­tung grö­ßer als die Wirk­leis­tung. Wie es die Na­men schon sa­gen, ist nur die Wirk­leis­tung re­le­vant, aber die Blind­leis­tung be­las­tet trotz­dem das Strom­netz und soll­te da­her ge­ring sein. Blind­leis­tung fließt zum Ver­brau­cher hin und kurz dar­auf wie­der zu­rück und er­zeugt so­mit im Ver­brau­cher kei­ne Wir­kung. Gro­ße Ma­schi­nen etc. ar­bei­ten da­her mit ei­ner Blind­leis­tungs­kom­pen­sa­ti­on, um die­sen An­teil mög­lichst zu re­du­zie­ren. Blind­leis­tung ent­steht im­mer dann, wenn Span­nung und Strom nicht mehr in Pha­se sind (Ver­schie­bungs-blind­leis­tung) oder in der Kur­ven­form von­ein­an­der ab­wei­chen. Im zu­letzt ge­nann­ten Fall ent­steht die so­ge­nann­te Ver­zer­rungs­blind­leis­tung. Der Leis­tungs­fak­tor (Po­wer Fac­tor) PF be­schreibt nun das Ver­hält­nis der Wirk­leis­tung P zur Schein­leis­tung S. Ist der Leis­tungs­fak­tor gleich oder na­he eins, dann sind die Ver­hält­nis­se op­ti­mal, die Blind­leis­tung ist ver­nach­läs­sig­bar ge­ring und das Ge­rät ver­hält sich aus Sicht des Strom­net­zes ide­al. Ist der Strom­ver­lauf da­ge­gen stark ver­zerrt, z. B. ge­pulst, dann hat der Strom ei­nen ho­hen Ober­wel­len­an­teil, der das Strom­netz mit Ver­zer­rungs­blind­leis­tung be­las­tet. Ge­rä­te, die von Na­tur aus ei­ne nicht si­nus­för­mi­ge Strom­auf­nah­me aus dem Netz ha­ben, ver­fü­gen da­her oft­mals über ei­ne Pfc­schal­tung (po­wer fac­tor cor­rec­tion), die den PF op­ti­miert und da­mit das Netz ent­las­tet. Ei­ne PFC gibt es in der XDA-2402

nicht. Abb. 12 zeigt da­zu den Span­nungs- und Strom­ver­lauf bei Voll­last mit 2,5 kw Aus­gangs­leis­tung. Der im­puls­ar­ti­ge Strom­fluss hat ei­nen ho­hen An­teil Ober­wel­len und der Po­wer­fac­tor er­reicht ei­nen Wert von 0,74.

Der drit­te re­le­van­te Eck­wert ist die schon er­wähn­te Grund­last oder Ru­he­leis­tung. Die­ser Wert ist im­mer dann wich­tig, wenn die Ge­rä­te dau­er­haft in Be­trieb sind, so wie es in vie­len Fes­t­in­stal­la­tio­nen der Fall ist. Mit 46 W liegt die XDA-2402 recht güns­tig. Es gibt je­doch kei­ne au­to­ma­ti­sche Stand­by- oder Sleep-funk­ti­on, die den Ver­brauch noch wei­ter sen­ken wür­de. Dies ist für ty­pi­sche An­wen­dun­gen in klei­nen Pa-sys­tem auch meist nicht so wich­tig, da sich die Be­triebs­dau­er in der Re­gel auf die ei­gent­li­che Ver­an­stal­tung be­schränkt.

Fa­zit

Für ei­nen UVP von 349 € zzgl. Mwst. gibt es bei Om­ni­tro­nic mit der XDA-2402 End­stu­fe viel Ver­stär­ker für klei­nes Geld. Wer we­der DSP, Ver­net­zung oder di­gi­ta­le Schnitt­stel­len be­nö­tigt, er­hält ei­ne sehr so­li­de ver­ar­bei­te­te, schlich­te zwei­ka­na­li­ge End­stu­fe mit be­acht­li­cher Leis­tung und Sta­bi­li­tät. Die Mess­wer­te lie­gen im Be­reich des­sen, was für die meis­ten An­wen­dungs­fäl­le völ­lig hin­rei­chend sein dürf­te. Al­le Schutz­schal­tun­gen und Li­mi­ter sind nicht nur vor­han­den, son­dern ar­bei­ten auch zu­ver­läs­sig. Für die Pra­xis wün­schens­wert wä­ren ein Staub­fil­ter für den Luft­ein­lass, ein Schal­ter für ein Gain von 32 db und ei­ne Schutz­schal­tung, die recht­zei­tig vor der Ab­schal­tung we­gen Über­hit­zung die Leis­tung re­du­ziert. Wei­te­re Punk­te auf der vir­tu­el­len Wun­sch­lis­te sind noch die Auf­he­bung der Pha­sen­in­ver­tie­rung vom Ein­gang zum Aus­gang und die Spea­kon­buch­sen über Kreuz zu be­schal­ten. Ne­ben der XDA2402 gibt es auch noch das klei­ne­re Mo­dell XDA-1002 mit 2 × 500 W Aus­gangs­leis­tung aus zwei ein­fach auf­ge­bau­ten und nicht ge­brück­ten End­stu­fen­ka­nä­len. Der net­to UVP für die XDA1002 be­trägt 229 €.

Burst-si­gna­le zur Leis­tungs­mes­sung nach EIAJ- (blau) und Cea­vor­ga­ben (rot) mit ei­nem Tast­ver­hält­nis von 8 zu 40 und 20 zu 500 ent­spre­chend ei­nem Crest­fak­tor von 10 oder 16 db (Abb. 8)

Leis­tungs­wer­te an 4 Ohm Ka­nä­le (Abb. 9) bei gleich­zei­ti­ger Be­las­tung al­ler

Leis­tungs­wer­te an 8 Ohm Ka­nä­le (Abb. 10) bei gleich­zei­ti­ger Be­las­tung al­ler

Ver­lauf von Netz­span­nung (rot), Netz­strom (blau) und der dar­aus be­rech­ne­ten Leis­tungs­auf­nah­me (grün) mit ei­nem Wert von 4.480 VA für die Schein­leis­tung. Der Wirk­leis­tungs­an­teil be­trägt 3.320 W, wo­mit sich ein Po­wer­fac­tor von 0,74 er­gibt (Abb. 12)

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