Ùleis­tungs­mes­sung

Production Partner - - Test | L-acoustics La12x -

Die L-acoustics LA12X tritt mit dem An­spruch an, mehr Leis­tung als die LA8 zu lie­fern und auch gro­ße Sub­woo­fer wie den KS28 oder die Li­ne-ar­rays K1 und K2 mit je drei par­al­le­len Ein­hei­ten voll aus­las­ten zu kön­nen. So­bald man über End­stu­fen­leis­tun­gen dis­ku­tiert, kommt auch die Fra­ge nach der Art der Mes­sung auf. Wie zu Be­ginn be­reits er­läu­tert, wer­den mo­der­ne Hoch­leis­tungs­end­stu­fen eher durch die Netz­strom­ver­sor­gung li­mi­tiert als durch ei­ge­ne in­ter­ne Gren­zen. Es gibt da­her meh­re­re Fak­to­ren, die die ma­xi­ma­le Aus­gangs­leis­tung be­stim­men. Das be­ginnt mit der ma­xi­ma­len Aus­gangs­span­nung, die durch die Netz­teil­span­nung in der End­stu­fe und durch die höchst zu­läs­si­ge Span­nung für die Halb­lei­ter in der End­stu­fe de­fi­niert wird. Für die LA12X liegt die­ser Wert bei 157 Vpk. Eben­falls durch die Halb­lei­ter de­fi­niert ist der ma­xi­ma­le Aus­gangs­strom der LA12X von 52 Apk. Bei­de Wer­te sind im Da­ten­blatt auf­ge­führt und konn­ten bei un­se­ren Mes­sun­gen mit Burst­si­gna­len an 16 Ohm für die ma­xi­ma­le Span­nung und an 2 Ohm für den ma­xi­ma­len Strom gut nach­voll­zo­gen wer­den. Grund­sätz­lich gilt an die­ser Stel­le, dass an Las­ten von 8 oder 16 Ohm meist die ma­xi­ma­le Aus­gangs­span­nung das Li­mit ist und an 2 Ohm in der Re­gel der ma­xi­ma­le Aus­gangs­strom. Die­ser be­trägt an 2 Ohm bei glei­cher Span­nung das Acht­fa­che des Wer­tes ei­ner 16-Ohm-last. Die bei­den Ex­tre­me mit 2 oder 16 Ohm sind da­her un­güns­tig, wenn es um die op­ti­ma­le Aus­las­tung ei­ner End­stu­fe geht. Bei 2 Ohm kom­men noch die be­kann­ten Pro­ble­me mit ho­hen Ver­lus­ten auf den Ka­bel­stre­cken und an den Steck­ver­bin­dern hin­zu. Die LA12X er­reicht ihr Leis­tungs­ma­xi­mum sta­bil schon bei 2,7 Ohm und ist so­mit prä­des­ti­niert für ei­ne ty­pi­sche Li­ne-ar­ray-kon­fi­gu­ra­ti­on mit je­weils drei 8-Ohm­sys­te­men par­al­lel an ei­ner End­stu­fe.

Die nächste Fra­ge ist nun: Wel­che Span­nung und wel­chen Strom kann die End­stu­fe an be­stimm­ten Las­ten über wel­che Zeit­span­ne lie­fern? Für ty­pi­sche Mu­sik­si­gna­le mit ei­nem Crest­fak­tor von 12 db und mehr, d. h. ei­nem Ver­hält­nis von Spit­zen­wert zu Ef­fek­tiv­wert von vier und grö­ßer, ist an Las­ten von 4 Ohm oder grö­ßer fast im­mer die ma­xi­ma­le Aus­gangs­span­nung der li­mi­tie­ren­de Fak­tor. In Leis­tun­gen aus­ge­drückt be­deu­tet das, bei 1.000 W Spit­zen­leis­tung ha­ben wir ei­ne Rms-leis­tung – be­rech­net aus den Ef­fek­tiv­wer­ten von Strom und Span­nung – von ge­ra­de ein­mal 62,5 W. Hö­he­re Rms-leis­tun­gen wer­den dann durch die Span­nungs­li­mi­ter (Clip-li­mi­ter) ver­hin­dert oder das Si­gnal wird kom­pri­miert. Erst bei sehr nied­ri­gen Im­pe­dan­zen, meist un­ter 4 Ohm, er­folgt die Be­gren­zung schon frü­her durch den Stromli­mi­ter. Rech­net man die Wer­te für die LA12X nach, dann be­trägt bei 157 Vpk Aus­gangs­span­nung an 4 Ohm der Strom 39,3 Apk, was noch un­ter­halb des Ma­xi­mal­wer­tes liegt. Bei 2 Ohm Last wird da­ge­gen zu­erst das Stromli­mit von 52 Apk er­reicht und da­mit auch die Aus­gangs­span­nung auf dann 104 Vpk be­grenzt. Ir­gend­wo da­zwi­schen bei ca. 3 Ohm liegt der Wert für die ma­xi­ma­le Leis­tung, wo Strom- und Span­nungs­grenz­wer­te voll ge­nutzt wer­den.

Un­ter dem Aspekt ei­ner ho­hen Dy­na­mik für Si­gna­le mit gro­ßem Crest­fak­tor ist da­her die Spit­zen­leis­tung der al­les ent­schei­den­de Wert. Je nach Art des Mu­sik­ma­te­ri­als und

des be­trach­te­ten Fre­quenz­be­rei­ches kann es aber auch vor­kom­men, dass der Crest­fak­tor ei­nes Si­gnals kurz­fris­tig ge­ring wird. Ein län­ger an­ste­hen­der tie­fer Bass, z. B. bei elek­tro­ni­scher Mu­sik, kann für kur­ze Zeit­span­nen auch ech­te Si­nu­s­leis­tung von ei­ner End­stu­fe ein­for­dern. Re­le­vant ist dann die Zeit, über die die End­stu­fe in der La­ge ist, das Si­gnal mit vol­lem Pe­gel zu hal­ten. Un­ser Stan­dard­test prüft die­se Zeit­span­ne mit ei­nem Si­nus­ton an Las­ten von 2, 4, 8 und 16 Ohm. Ab­bil­dung 8 zeigt da­zu das Er­geb­nis der LA12X. An 16 Ohm bleibt er­war­tungs­ge­mäß der Pe­gel über die ge­sam­te Mess­dau­er kon­stant. An 8 Ohm wird nach ca. 15 s leicht her­un­ter­ge­re­gelt auf ca. 1 kw pro Ka­nal. Ähn­lich, nur mit kür­ze­ren Zeit­span­nen ver­hält es sich an 4 und an 2 Ohm. Bei der Mes­sung wa­ren im­mer al­le vier Ka­nä­le iden­tisch und gleich­zei­tig be­las­tet. Die Be­gren­zung auf ei­ne Grö­ßen­ord­nung von 4 kw in der Sum­me ge­schieht hier durch den Netz­stromli­mi­ter, der in Er­war­tung ei­nes C-au­to­ma­ten an ei­ner 16 A-pha­se mit­tel­fris­tig auch Strö­me von 25 A zu­lässt. Mehr je­doch nicht. Da­her ste­hen die deut­lich hö­he­ren Start­wer­te nur kurz­zei­tig zur Ver­fü­gung. An 4 Ohm be­deu­tet das für ca. 1,8 s und an 2 Ohm für 1,3 s. Manch ei­ne an­de­re End­stu­fen knickt hier be­reits deut­lich frü­her ein. Die LA12X könn­te so vier KS28 Sub­woo­fer für im­mer­hin 1,8 s mit 4 × 2,3 kw als Si­nus­si­gnal sta­bil ver­sor­gen. Al­le Wer­te für ein kon­stan­tes Si­nus­si­gnal bei 2, 4, 8 und 16 Ohm Be­las­tung nach 1 s, nach 10 s und nach 60 s fin­den sich im Dia­gramm aus Abb. 12. Im die­sem Zu­sam­men­hang soll­te auch ei­ne be­reits 2005 von John Mey­er vor­ge­schla­ge­ne Mess­me­tho­de für den „True Burst Po­wer“Leis­tungs­wert er­wähnt wer­den, wo be­wer­tet wird, wel­che Aus­gangs­leis­tung ei­ne End­stu­fe mit ei­nem Si­nus­si­gnal nach 500 ms Dau­er noch zu lie­fern in der La­ge ist.

Ne­ben der „har­ten“Mes­sung mit kon­stant an­lie­gen­den Si­nus­si­gna­len gibt es noch ei­ne Rei­he an­de­rer Mess­me­tho­den, die ei­nem rea­lis­ti­schen Crest­fak­tor mehr oder we­ni­ger Rech­nung tra­gen. Abb. 9 zeigt ei­ne nach Eiaj-vor­ga­ben de­fi­nier­te Mes­sung mit 8 ms lan­gen Si­nus­bursts, die sich al­le 40 ms wie­der­ho­len. Dar­aus re­sul­tiert ein Crest­fak­tor von 10 db. Ei­ne al­ter­na­ti­ve Burst-mes­sung fin­det sich in der CEA-2006-B Richt­li­nie mit 20 ms lan­gen Burst al­le 500 ms. Im Ge­gen­satz zur Eiaj-me­tho­de wird das Si­gnal hier zwi­schen den Bursts aber nicht kom­plett ab­ge­schal­tet, son­dern nur um 20 db re­du­ziert. Ei­ne sol­che Mes­sung für die LA12X zeigt Abb. 10. Am Si­gnal­ver­lauf zwi­schen den Bursts ist noch ein mi­ni­ma­les Re­lease-ver­hal­ten ei­nes Li­mi­ters zu er­ken­nen. Die mit der Eiaj-me­tho­de be­stimm­ten Leis­tungs­wer­te der LA12X fin­den sich ne­ben an­de­ren Burst-mes­sun­gen in Abb. 13. Der Leis­tungs­wert ei­ner sol­chen Mes­sung wird für den Zei­t­raum des Bursts von 8 ms oder 20 ms be­stimmt. Für ei­ne hin­rei­chen­de An­zahl von Pe­ri­oden bie­tet die­se Art der Mes­sung den Vor­teil, ne­ben der Leis­tung auch noch die har­mo­ni­schen Ver­zer­rungs­an­tei­le im Si­gnal be­wer­ten zu kön­nen.

Al­ter­na­tiv zu Si­nus­si­gna­len kann für die Leis­tungs­mes­sung ein Rausch­si­gnal mit de­fi­nier­tem Spek­trum und Crest­fak­tor ver­wen­det wer­den. Ei­ne di­rek­te Be­stim­mung der mög­li­chen Ver­zer­run­gen ist dann al­ler­dings nicht mög­lich. Be­wer­tet man wäh­rend der Mes­sung die Si­gnal­sta­tis­tik,

Aus­gangs­si­gnal für ein Burst­si­gnal mit ei­nem Tast­ver­hält­nis von 8 zu 32 ms (Crest­fak­tor 10 db) bei vol­ler Aus­steue­rung und ei­ner Last von 4 × 16, 8, 4, 2 Ohm (Abb. 9)

Aus­gangs­si­gnal für ei­nen 1 khz Si­nus bei vol­ler Aus­steue­rung und ei­ner Last von 4 × 16, 8, 4, 2 Ohm (Abb. 8)

Aus­gangs­si­gnal für ein Burst­si­gnal mit 20 db Pe­gel­sprung und ei­ner Län­ge von 20 ms im 500 ms Ab­stand bei vol­ler Aus­steue­rung und ei­ner Last von 4 × 16, 8, 4, 2 Ohm. Das Si­gnal hat ei­nen Crest­fak­tor von 16 db. (Abb. 10)

Aus­gangs­si­gnal für ein EIA426B Noi­se mit 12 db Crest­fak­tor bei vol­ler Aus­steue­rung und ei­ner Last von 4 × 16, 8, 4, 2 Ohm (Abb. 11)

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