XXL-Endstufe "Bass-Tier" bauen? - Thema anzeigen

Gemäß dem Vorschlag von tthorsten sammeln wir mal alle Ideen zu dem Thema hier und versuchen es dann umzusetzen

feuer frei...

muss nur bis 200hz klingen können also langen 400hz bandbreite

muss dampf ohne ende haben 10 kw an 4 ohm oder

2 HE so tief wie nen Audient EQ

gewicht so 5 kg müssten reichen.

zur not muss mann mit dem teil schweissen können.

das halt ich für unrealistisch. Entweder man macht einen erwachsenen Amp oder eine SMD-Schüssel ohne Elkos. zu letzterem hab ich definitiv keine Lust. Das die VCC entsprechend der Leistung ausgelegt sein muß hat das auch eine Auswirkung auf die Elkos.
Geh mal von von 5x die Elkos einer Crest aus .... ( volumen! )
4 HE dürfte da untere Kante sein. 2 Etagen nur fürs Netzteil

Gedanken dazu.
Das soll ja ein "Bass-Tier" sein, die Möglichkeiten und technischen Anforderungen eröffnen völlig neue Wege
Wegen dem niedrigen Frequenzgang kann man sorglos eisenkoppeln, Das Gerät käme auf ca 50kg Gewicht....
Ich könnte mir die Konstruktion so vorstellen: ( das geht wirklich NUR für Bass-Tiere... )
Vorne erstmal die Stromphasen mit je 2 Dioden gleichrichten, als Vin = 2x230V stern, der ganze Schaltkram reduziert sich auf Sekundärelektronik. Das hieße natürlich Netzverbindung zur Endstufe. Diese müßte sorgsam galvanisch getrennten eingang zur Vorstufe bekommen, damit wäre der Eingang potentialfrei. Und hinten einen Ausgangstrafo..... der ca 40-50 kg wiegt. Etwas derartiges , dein Stichwort war da schon genial, gibts fix und fertig, nämlich einen Schweißtrafo für 2 Phasen Input. Der bekäme eine fette PWM eingangseitig die den mit ca 10kW peak anfüttert bei 30kHz takt (der kleine Takt vermeidet weitgehend "Teslaeffekte", ist aber für Bass absolut ausreichend. Und der Trafo ist eine hohe Mauer dafür, d.h. das Ausgangssignal wäre wirklich hochgradig clean und ohne überlagerte Taktreste und Gleichspannungsanteile, also echtes Futter für die Boxen. Lustigerweise müßte für ca 100 Ampere gekabelt werden, also Stromschinentechnik Richtung LSP-Ausgang.
Die Vorstufe braucht ein gutes LR-Filter Hochpass 150Hz, Tiefpass 20Hz, das Signal muß dann per Optokoppler galvanisch getrennt und in die Stromstufen eingespeist werden, ein Übertrager wär ebenso gut dazu.
Sicherungsautomaten müßten gleich mit eingebaut werden ...
Die Mosfets am besten alle auf einen Kühlblock und den mit einer Flüssigkühlung versehen, das spart Platz und lange Kabelwege. Derartige Kühlsysteme sind aus der PC-Technik bekannt und preiswert zu haben, Eheim etc, zudem sehr leise.
Probleme mit Gatekapazitäten wegen Massenparallelschaltung vieler Mosfets kann man dabei ignorieren da der Frequenzgang ja eh nur "unten" stattfindet wo sowas keine Auswirkungen hat. Die eigentliche Leistung ergibt sich aus dem widerstand den der Schweißtrafo den Endstufen entgegensetzt, das dürfte genau im gewünschten Bereich liegen
Bin mir auch sehr sicher daß der zwischen 25 und 200 Hz schön gerade überträgt. Für den Trafo ist ebenfalls ein guter Ludtstrom vorzusehen, der bleibt bei dem Druck auch nicht ganz kalt.

Zusammenfassung.

Solch ein Gerät käme auf 4 HE und ca 50kg. ( MONO ) bei mindestens 10.000 Watt sinus 50Hz (auch bei 30 min dauerton.. )
Das "Netzteil" wäre, da es keine PWM und Trafos enthält, extrem unnachgiebig bei hoher Last, somit gibt es auch bei schlechtem Crestfaktor zuverlässig seine 10kW her. Allerdings dürften hier 2-3 kg Elkos nötig sein um das alles schön brummfrei zu sieben und genug Reserven für hohe peaks zu garantieren.
Das ausgangssignal wäre völlig frei von PWM-Müll und Gleichstromanteilen, also Futter erster Ordnung für Boxen.
Der ausgangswiderstand ist, weil Schweißtrafos eh viele Anzapfungen haben, ziemlich nach Wunsch festlegbar und auch im Betrieb einstellbar. Bei Transformatoren kann man mit 8 ohm denselben Druck erzeugen wie mit 4 oder 2, nur ne Frage der Spule. Die 8 wäre hier die bessere Wahl wegen dem geringeren Strom im Kabel bei höherer Spannung!
Protection sollte durch sicherung erfolgen, mit einem Zusatzteil daß ganz abschaltet wenn nur eine Stromphase rausfliegt.
Die Lautsprecher wären bei Durchbrennen der Endstufe vor Crash sicher weil der Trafo Gleichstrom nicht durchläßt, hohe Sicherheit für die kostbaren Boxen. Automatisches Abschalten bei Betrieb ohne Last ist Pflicht.

Nachteile:
Hohes Gewicht, je nach Trafo und Power bis über 50kg
4 HE, Gebläsekühler, leise
Drehstromanschluß zwingend erforderlich
Unfallgefahr bei Kurzschluß der Lautsprecherkabel, bei diesen Stromstärken schweißt und brennt es sofort.
Teure Lautsprecher-Kabel, etwa die Güte von Starterkabel Auto...
mit einem derartigen Amp kann man bei Gästen bleibende Hörschäden verursachen, Fenster zersplittern etc ...

Vorteile:
recht einfacher Aufbau der Stromversorgung trotz enormer Leistung
Lastverteilung auf Drehstrom.
Ra festlegbar.
Extrem sauberes Signal ohne Müll.
Gute Schnittband-Trafos fertig und preiswert erhältlich...
"echte 10kW", durch soft-clipping begrenzt, hierbei wird die Gesammtstromaufnahme gelesen, was die an peak serviert ist noch eine ganz andere Zahl, abhängig von den Elkos... die Temperatur vom Trafo wird beim ermitteln der tatsächlichen Ausgangshöchstleistung zu Rate gezogen, man gibt solange butter bis er auf 70 Grad wärmt ( Dauerton 50Hz )

Die Anzahl der nötigen Fets ergibt sich aus der auftretenden thermischen Verlustleistung bei mindestens doppelter sicherheit bezogen auf die Nennlast.

Einige Dinge:
Du verwechselst glaube ich Hoch- und Tiefpass. Zumindest würde die Endstufe sonst nichts zu verstärken haben....

Ein Schweißtrafo wäre glaube ich sehr ungünstig. Ein solcher hat üblicherweise einen Luftspalt, was ihn zwar kurzschlusssicher, aber auch ineffizient macht.

Zudem würde eine harte Netzteil-Auslegung zwar die Leistung auch bei geringem Crestfaktor sicherstellen, aber es sind häufigst die Endstufen mit hartem Netzteil, die als bassschwach empfunden werden. Klar, bei der Leistung könnte man nicht so recht sagen, ob die Endstufe nun kann oder nicht.... Außerdem sehe ich nicht den Nutzen, Sinustöne mit voller Leistung wiedergeben zu können. Heutige Amps sind da doch adequat ausgelegt, nämlich der Last entsprechend. Das sind numal Lautsprecher. Und auch der fetteste 18er verträgt keine 500W Sinus bei 50Hz auf Dauer. Sehr wohl aber Peaks mit 2000W, während die RMS-Leistung bei 300W liegt. Warum also die Endstufe für Leistungen auslegen, die die Last gar nicht verträgt (rein verhältnismäßig mein ich)?

ganz einfach,
es ergibt sich aus dem Verfahren, die Netzphase direkt zu verwenden. Das "Gummi" in normalen Netzteilen ist immer der Trafo, sei es ein Netztrafo oder auch ein Ferrittrafo in einem Schaltnetzteil. Da das hier entfällt ist das Netzteil zwangsläufig "hart".
Das was du meinst, das "bassgewaltig", ist an sich ein widerspruch. Eine Endstufe soll linear das wiedergeben was man ihr anfüttert, wenn das bassgewaltig werden soll muß man eben die 40 und 50 hochschieben im EQ .. Der Eindruck entsteht dadurch das Endstufen oft bis an ihre Grenze gefordert werden, und da spielen eben Geräte mit großen Kondensatoren ihre Trümpfe aus. -bei dem oben genannten Gerät wird diese Grenze garnicht erst erreicht, es wird vorher schon softclippen, im Namen der sicherung... wir reden von 10 kW.
Was diese Sache mit dem Luftspalt anbelangt,
quasi jeder Ausgangstrafo hat einen. Ich meine aber keinen Regeltrafo sondern einen Schnittbandkerntrafo, die sind für den vorgenannten Zweck geradezu Oberklasse. Desweiteren soll es ja nur um "Bass" gehen, in Bereichen bis 400 Hz fühlt sich jeder Trafo vor.

Zu den Filtern.
Das Gerät muß alle Frequenzen oberhalb ca 130 Hz bis 150 Hz abschneiden ( Linkwitz Riley Filter, Hochpass aktiv, 3. oder 4. Ordnung ),
und falls es mit einem Optokoppler reinkommt auch unterhalb von 20, bei Übertrager erledigt sich das von selbst. ( gleiches Filter, aber Tiefpass, 20 Hz , 3. oder 4. Ordnung aktiv )

Ein Hochpass lässt hohe Frequenzen durch, ein Tiefpass tiefe. Ein 150Hz Hochpass lässt alle Frequenzen überhalb 150Hz 'passieren'. Von daher würde ich sagen, du verwechselst das....
Zudem gibt es keine Linkwitz Reily Filter mit ungeraden Ordnungen. Ein LR-Filter wird durch zwei kaskadierte Butterworth-Filter gebildet. 2x Butterworth 1. Ordnung = LR 2. Ordnung. 2x BW 2. Ordnung = LR 4. Ordnung. Jeweils gleiche Grenzfrequenz für die BWs....
Weiterhin würde ich in der Endstufe keine Filter einbauen. Das soll der Controller erledigen. Einerseits bewirkt ein 24dB Hochpass bei 20Hz eine Gruppenlaufzeit um die 40ms, die sich noch weiter erhöhen, da man für übliche BR-Systeme nochmal einen höheren Hochpass setzen muss (z.B. 40Hz für übliche BR 18er), andererseits ändert der Tiefpass bei 150Hz die Flankensteilheit des Tiefpasses, der für den Betrieb der Subs nötig ist, wodurch die Übergangsfunktion zu den Tops bzw. Midbässe gestört wird (und er erhöht das Groupdelay weiter). Wer eine Endstufe in dieser Größenordnung braucht, wird sich wohl auch einen Digital-Controller kaufen....

Ich kenne Endstufen (in größeren Aktiv-Boxen), die ohne Trafo arbeiten, also direkt aus dem Netz (mit Gleichrichtung und Siebung natürlich) auf die Transen geht. Die sind aber allesamt schwächlich im Bassbereich. Damit meine ich nicht, dass sie Bass 'nur linear' wiedergeben, während andere ihn anheben, sondern, dass im Bassbereich gemessen an der Leistung recht wenig rüberkommt. Dabei geht es tatsächlich um die Grenzleistung.

Vielleicht kann der TBF hier nochmal etwas zu sagen. Unterstützung von WF wäre bei so einem Unterfangen auch nicht schlecht....

ja Jens du hast Recht ich hab das verwechelt.

OK.
wenn man auf den Tiefpass verzichten würde , würde es zur Pflicht einen solchen davor einzusetzen.
Den Hochpass kann man verzögerungsfrei aufbauen indem man einfach einen Übertragertrafo einsetzt, der ist von Natur her schon einer
Die Sache mit der "Bass-Schwäche:
Das ist ein Spiel der Begrenzer. Ich geh davon aus daß unser Bass-Tier bei 10kW Signal noch völig unbeeindruckt grinst. Die tatsächlich verfügbare Leistung in Peaks faßt man besser nicht in Zahlen... Somit erfolgt die Begrenzung ausschließlich im Namen der Lautsprecher bzw. des Stromverbrauchs. Da ist sicher was zu machen, man kann einen Clipper auch mit einer kleinen Trägheit ausstatten die Peaks noch passieren läßt, für den Zuhörer nimmt es damit zu. Letztendlich muß hier aber eingangsseitig die Lösung gefunden werden, der Power für den "Bass" ist komplett verfügbar... Das Gehör der Menschen spielt hier auch eine gewisse Rolle, ich bin fest davon überzeugt das man einen Bass der mit 10 kW in die Luft gehangen wird anders empfindet als einen der nur 2 hat, insofern kann hier "Bass-Schwäche" garnicht richtig zur Geltung kommen.
Bedenken hab ich im Bereich der Sicherheit, solch eine Maschine ist tatsächlich dazu in der Lage zu schweißen...
Hinzu kommt die Gefahr durch Fehler beim verkabeln, wenn da versehentlich nur eine box angeklemmt wurde würde der die Pappen durch die Gitter blasen ohne zu klippen. Der Umgang damit ist also nur für Profis" zulässig.

Gesammtwirtschaftlichkeit.

Man betritt bei 10 kW Bass den Bereich der Servolautsprecher.
Diese Systeme erzeugen den Bass mit schnellen Servomotoren und sind zu Leistungen fähig die mit Pappe nur sehr schwer erreichbar sind... Vor allem der gigantische verfügbare Hubraum ist sehr beeindruckend, sie koppeln das voll an die Luft.
tthorsten könntest du das mal abchecken mit den Kosten für die boxen ( 10-12kW Basshörner ) plus <1000 € für die Endstufe Bass-Tier plus 200 für XXL-Kabelage gegen ein Set Servos mit gleichem Druck ?

Manuela hat geschrieben:Gesammtwirtschaftlichkeit.

Unter diesem Gesichtspunkt braucht so ein Amp, genauso wie auch Servobässe kein Mensch !

Ihr habt doch nicht wirklich vor diesen Schmarn in die Tat umzusetzen oder ?

Wenn ein schon ein reiner Bassamp, dann in PWM und mit max 20Kg, mit 2-3HE und 10Kw Peakleistung !

Gibt aber schon fertig in Brasilien.....also währe so ein Projekt nur was für jemanden der:

a.) Viel Zeit hat
b.) Ganz viel Ahnung hat
c.) Viel überflüssiges Geld hat

Grüßle

Sven