Lautstärke -> Stromverbrauch?

[Nicolas Tade]

Hallo,

ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Ich stelle mir das ungefähr so vor: Ich hatte mal eine uralte Kompaktanlage,
die mir beim auseinandernehmen offenbarte, das der Lautstärkeregler an ein
Potentiometer führte. Das hieße ja eigentlich, dass die Anlage immer laut
spielt, und die hörbare Lautstärke durch einen regelbaren Widerstand
gedämpft wird, also alles Lautere einfach im Widerstand in Wärme vernichtet
wird.
Wie sieht es nun aus mit einem modernen Verstärker? Immer noch
Potentiometer? Ich denke, der Lautstärkeregler beeinflusst hier die
Stromaufnahme der Transistoren im Verstärker, so dass eine geringere
Lautstärke in der Tat weniger Strom frisst, oder?

Vielen Dank für jede Erläuterung!
Nico

 

[MaWin]

"Nicolas Tade" <NGinterest@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:4413p0F1p795dU1@individual.net...

ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Ja.

Ich stelle mir das ungefähr so vor: Ich hatte mal eine uralte Kompaktanlage,
die mir beim auseinandernehmen offenbarte, das der Lautstärkeregler an ein
Potentiometer führte. Das hieße ja eigentlich, dass die Anlage immer laut
spielt, und die hörbare Lautstärke durch einen regelbaren Widerstand gedämpft
wird, also alles Lautere einfach im Widerstand in Wärme vernichtet wird.

Nein.

Immer gleich 'laut' ist nur das Eingangssignal (das vom CD-Player kommt
oder woauchimmerher). Das Potentiometer vernichtet nur den Anteil der
Leistung den man nicht haben will in Waerme aus dem Eingangssignal.
Erst danach wird fuer die Lautsprecher verstaerkt.
Diese Versaterkung passiert auch nicht 100% effizient, sondern (theoretisch)
66% gehen maximal in den Lautsprecher, der Rest verpufft im Verstaerker,
wegen der Realitaet eher 50% zum Lautspecher und 50% im Geraet, die
Leistungsaufnahme ist also doppelt so hoch wie die Leistungsabgabe
am Lautsprecher. Aber nur wenn sie voll aufgerissen ist. Zimmerlaufstaerke
braucht nur 0.05 Watt, da merkst du die zusaetzliche Leistung gar nicht
im Vergleich zur Ruhestromaufnahme des Verstaerkers (die so um 20 Watt
liegen wird).

Wie sieht es nun aus mit einem modernen Verstärker? Immer noch Potentiometer?
Ich denke, der Lautstärkeregler beeinflusst hier die Stromaufnahme der
Transistoren im Verstärker, so dass eine geringere Lautstärke in der Tat
weniger Strom frisst, oder?

So wurde es auch vor 100 Jahren schon gemacht.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Mario F. Duhanic]

On Sat, 28 Jan 2006, Nicolas Tade wrote:

ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Schau Dir mal die NF-Endstufen an und in welchen
Betriebsarten (A, AB, B) diese betrieben werden, d.h., wo der
Arbeitspunkt liegt.
Liegt der bspw. in A, so fließt "von sich aus" ein relativ
hoher Ruhestrom.
Auch interessant: Gegentakt-Endstufen, wie sie doch häufig zum
Einsatz kommen.

Ist der regelbar oder doch einstellbar?

Gruß,
Mario

 

[Harald Wilhelms]

Mario F. Duhanic schrieb:

On Sat, 28 Jan 2006, Nicolas Tade wrote:
ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Normalerweise ja. (Lässt sich bei einem Batterieradio auch leicht
per Amperemeter nachweisen)

Schau Dir mal die NF-Endstufen an und in welchen
Betriebsarten (A, AB, B) diese betrieben werden, d.h., wo der
Arbeitspunkt liegt.
Liegt der bspw. in A, so fließt "von sich aus" ein relativ
hoher Ruhestrom.

Bei sog. A-Verstärkern ist die Stromaufnahme normalerweise unabhängig
von der Lautstärke. Solche Verstärker werdeen heutzutage aber wohl
nur noch im High-End-Bereich verwendet, wo der Preis keine Rolle
spielt.

Auch interessant: Gegentakt-Endstufen, wie sie doch häufig zum
Einsatz kommen.

Die Frage ist nicht Eintakt oder Gegentakt, sondern A oder B-Betrieb...

[...]regelbaren Widerstand[...]

Ist der regelbar oder doch einstellbar?

Regel Nr. 1: Die meisten Regler sind Steller!
Gruss
Harald

 

[Ingolf Haeusler]

Harald Wilhelms wrote:

Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Hmm, ja - wie schon gesagt wurde, ist der Stromverbrauch bei den meisten
Verstaerkern (es werden im Konsumerbereich schaetzungsweise mindestens
80% im A/B Bertieb laufen) abhaengig von der Lautstaerke. Jedoch wird
sich der Stromverbrauch nicht linear mit der Lautstaerke erhoehen.
Vielleicht wird man bei einem Amperemeter sogar erst ab einer gewissen
ohrenbetaeubenden Lautstaerke einen geringen Anstieg feststellen
koennen. Das ist zum Teil auch vom Wirkungsgrad der Boxen abhaengig.
Mann kann bei richtigen Boxen mit einem 2Watt Verstaerker mehr Krach
erzeugen als mit einem Hundert Watt Boliden, der eine sehr
wirkungsgrad-arme Troete bedienen muss. Weiterhin besteht so ein
Verstaerker ja nicht nur aus einer die Lautsprecher treibende Einheit,
sondern auch aus vielen anderen Baugruppen, die mit der Lautstaerke nun
gar nicht korellieren duerften.

Also imho ist beim Lautstaerkesteller nicht wirklich Potential zur
Energieeinsparung vorhanden. Man erreicht garantiert mehr, wenn man die
Standby Funktionen der meisten Geraete enfach nicht nutzt und diese
schlichtweg vom Netz trennt, wenn sie nicht gebraucht werden.

Gruss, ingolf

--
***wer mir mailen moechte, sollte invalid.invalid entfernen
und durch MOC.nuS ersetzen, aber spiegelschriftlich***

 

[Jan Bruns]

"Nicolas Tade":

ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom als
bei geringer Lautstärke?

Normalerweise natürlich schon. Immerhin muss ja im Ruhezustand den
Lautsprechern keine Leistung zugeführt werden.

Meist wird wohl im Ruhezustand eine geringe Leerlaufleistung
(Ruhestrom*Spannung) benötigt.

Soll dann am Laustsprecher eine Spannung anliegen, dann wird
meist ein zusätzlicher Strom fliessen müssen.


Ich habe gerade folgendes dazu ausgerechnet (s.u.).

Gruss

Jan Bruns



Die am Lautsprecher anzulegende Spannung wächst exponentiell
mit der Lautstärke (wenn man diese in dB angibt), und der
Strom hängt linear von der Spannung ab, wächst also ebenfalls
exponentiell mit der Lautstärke.

Wird eine Endstufe mit einer Konstantspannungquelle betrieben,
dann hängt ihr Leistungsbedarf nur vom Stromfluss ab (Ruhestrom,
Lautsprecherstrom, sonstiges), nicht jedoch von der
Lautsprecherspannung. Der Wirkungsgrad der Endstufe steigt dann
mit der Ausgangsspannung (bestenfalls ist die Ausgangsspannung
gleich der Versorgungsspannung).


P_LS(pegel) = 10^((pegel-pegel_1)/10)

wobei "pegel" die gewünschte Lautstärke in dB ist, und
pegel_1 die Lautstärke, die der Lautsprecher bei einem Watt am
Bezugspunkt liefert.

Der Lautsprecherstrom ist dann

I_LS(pegel) = sqrt( P_LS(pegel)/Z_LS )
= 10^((pegel-pegel_1)/20) / sqrt(Z_LS)

wobei Z_LS die Lautsprecherimpedanz, also z.B. 8 Ohm ist.

Den Strombedarf der Endstufe könntre man z.B. so ansetzten:

I_ENDST(pegel) = k*I_LS(pegel) + I_ruh

wobei k im Bereich etwa 0 bis 1,5 liegen wird (meist ca. 1.1?).

der Leistungsbedarf der Endstufe ist natürlich

P_ENDST(pegel) = I_ENDST(pegel) * U_versorg

wobei man die versuchen kann, die Versorgungsspannung abzuschätzen,
z.B. mit U_versorg = 4V + sqrt(P_max_out * Z_max_out), wobei
P_max_out die Angabe der Maximalleistung des Versttärkers bezogen
auf eine Last Z_max_out ist. Also z.B.
U_versorg ~ 4V + sqrt(100W * 8Ohm) ~ 32V


P_ENDST(pegel) = I_ENDST(pegel) * U_versorg
= (k*I_LS(pegel) + I_ruh) * U_versorg
= (k*10^((pegel-pegel_1)/20) / sqrt(Z_LS) + I_ruh)
* U_versorg

______________


Mit der Schätzung U_Versorg=32V, der Annahme Z_LS=8 Ohm, I_ruh=100mA,
k=1.1, sowie pegel_1=85dB (bei 1W in 2m Entfernung) erhalte ich so
diese einfache Formel:

P_ENDST(pegel) ~ 12.5*10^((pegel-85dB)/20) + 3.2 [Watt]

Beim leisen hören werden demnach 3.2W vebraucht, laut dann
etwa 16W, und bei Spitzen z.B. 130W (105dB/2m bei 100W am LS).

 

[Martin]

Am Sat, 28 Jan 2006 12:44:46 +0100 schrieb Nicolas Tade
<NGinterest@gmx.net>:

Hallo,

ich habe mal eine (vielleicht etwas dumme) Frage:
Wenn man eine Stereoanlage laut aufdreht, verbraucht sie dann mehr Strom
als
bei geringer Lautstärke?

Im allgemeinen Ja. Mein Verstärker (2*100W) braucht zB. im Leerlauf oder
bei geringen Lautstärken ca. 60W, irgendwo bei 1/3 des lautstärkepotis bei
Lautstärken die deutlich über "Zimmerlautstärke" liegen, die man den
Nachbarn im Altbau aber noch nächtens zumuten kann (ich weis, das ist sehr
subjektiv) beginnt sich diese Leistungsaufnahme zu erhöhen. Kurzfristig
habe ich dann auch bis 150W Aufnahme am Leistungsmesser aufgedreht. Die
Lautstärke war dann aber in Richtung "etliche Freunde eingeladen und
ordentlich trinken", also knappe Diskolautstärke.

Ich stelle mir das ungefähr so vor: Ich hatte mal eine uralte
Kompaktanlage,
die mir beim auseinandernehmen offenbarte, das der Lautstärkeregler an
ein
Potentiometer führte. Das hieße ja eigentlich, dass die Anlage immer laut
spielt, und die hörbare Lautstärke durch einen regelbaren Widerstand
gedämpft wird, also alles Lautere einfach im Widerstand in Wärme
vernichtet
wird.
Wie sieht es nun aus mit einem modernen Verstärker? Immer noch
Potentiometer? Ich denke, der Lautstärkeregler beeinflusst hier die
Stromaufnahme der Transistoren im Verstärker, so dass eine geringere
Lautstärke in der Tat weniger Strom frisst, oder?

Das Poti sitzt vor der Endstufe, wenn die weniger Signal bekommt, dann

fließt auch weniger Strom durch die Transistoren. Man würde auch kein 100W
Potentiometer als Lautstärkesteller bezahlen wollen, das ist ein großer,
teurer Klotz.

--
Martin