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[In Planung] Controllerwerte korrekt Berechnen Limiter

Allgemeine Diskussion zum Thema Veranstaltungstechnik

Moderatoren: mich0701, Moderation PA, Bereichsmod

Antworten

#1

Beitrag von -Stefan- »

Hey zusammen
Es geht wieder mal um da leidige Thema Limiter und Kompressor.
Ich möchte nur kurz wissen ob das so stimmt was ich mir zurecht gerechnet habe da ich einen neuen DSP habe.

Also als Beispiel würde ich ein EV ELX 112 Top an einer Behringer EP 4000 nehmen.
Als Controller der T.racks DSP 206.

Eingangsempfindlichkeit Amp von 1.22V +4dbu
Leistung 550W an 8 Ohm

Die ELX hat 250 W RMS und 1000 W Peak

Ich möchte den Kompresser für die RMS Limitierung nutzen und den Limiter als Peak.

Nun habe ich den Rechner von Jobst genutzt und bin bei RMS auf -17.42 dBfs und peak bei -11.4 dBfs gelandet.

Da ich aber dbu Einstellen muss nehme ich den Bezugspunkt vom DSP der +18 ist und subtrahiere das von den Errechneten werten

Also wäre die Einstellung bei RMS 0.58 dbu und bei Peak 6.6

Ist das so korrekt oder habe ich einen Denkfehler ?

Vielen dank und einen schönen Sonntag euch allen

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#2

Beitrag von Ralle14 »

Also wäre die Einstellung bei RMS 0.58 dbu und bei Peak 6.6

Ist das so korrekt oder habe ich einen Denkfehler ?
Das geht nicht, da deine Endstufe keine 1000W an 8Ohm liefern kann. Ich würde von den Werten noch mindestens 3dB abziehen und auf 100W RMS / 500W Peak limitieren, auch wenn ich 500W Peak bei solchen Lautsprechern schon für zu viel halte.

#3

Beitrag von the flix »

Hier gilt es auf die korrekte Verwendung des Begriffes "peak" aufzupassen, insbesondere bei Leistungsangaben.

Betrachten wir zunächst den Lautsprecher und seine Angaben. Auch wenn ich im Datenblatt keinen eindeutigen Hinweis dazu finden konnte, nehme ich an, dass die Belastbarkeit mit einem Rauschsignal mit 6 dB Crestfaktor ermittelt wurde, wie es üblich ist.
6 dB Crest bedeutet, dass der RMS-Wert der Spannung des Testsignals die Hälfte des Maximalwerts beträgt. Und Maximalwert oder peak heißt hier wirklich das größte Sample (wenn wir im digitalen denken), das auch nur einmal im Verlauf des Testsignals auftreten muss.

Ich beziehe mich hier bewusst auf die Spannung. Natürlich lässt sich daraus eine "Leistung" berechnen, was über P = U^2/R getan wird. Für die Dauerleistung ist das auch vollkommen in Ordnung, Pcont = Urms^2/R.
Spannend wird es bei der "Peak-Leistung". Gerechnet wird hier einfach Pmax = Umax^2/R. Damit ist Pmax = 4*Pcont, ein Verhältnis von 6 dB.

Diese Art der Leistungsberechnung ist leider nicht identisch zu der, die bei seriösen Leistungsangaben von Endstufen verwendet wird (vgl. z.B. Tests der Production Partner). Getestet wird mit identischen Rauschsignalen, die maximale Ausgangs-Leistung wird aber berechnet als Pmax = (Umax/sqrt(2))^2/R.
Die Motivation liegt darin, dass eine Leistungsdefinition anhand eines einmalig auftretenden Max-Wertes physikalisch wenig sinnvoll ist. Bei einem AC-Signal wird eine Leistung immer über ein Zeitintervall definiert. Bei einem Sinus ist die RMS-Spannung diejenige, die an einem Widerstand dieselbe Wärme (=Leistung) erzeugt, wie ein DC-Signal gleichen Wertes.
Die Wurzel 2 in der obigen Formel kommt nun genau aus dieser Überlegung. Die somit berechnete Leistung stellt quasi das Äquivalent zum RMS-Wert einer einzelnen Sinus-Schwingung dar.

Einfacher und deutlicher wird es, wenn wir uns von der Leistungsangabe lösen und nur in Spannungen denken.
Laut Datenblatt verträgt der Lautsprecher eine maximale Eingangsspannung von Upk = sqrt(1000 W + 8 Ohm) = 89.4 V pk.
Eine Endstufe, die diese maximale Ausgangsspannung zur Verfügung hat, wird seriöserweise aber mit P = ((89.4 V / sqrt(2))^2/ 8 Ohm) = 500 W angegeben.

Bei der Rechnerei dürfen wir auch die Eingangsgrößen nicht außer Acht lassen. Sobald ein Pegel in dBu angegeben wird, muss es sich um einen RMS-Wert handeln, denn die Bezugsgröße sind 0.775 V RMS.

Die Datenblattwerte deiner Endstufe sind leider nicht konsistent.
Die Eingangempfindlichkeit ist mit 1.23 V / 4 dBu angegeben, der Verstärkungsfaktor mit 50 / 34 dB.
Daraus ergibt sich eine Ausgangsspannung von:
Urms = 1.23 V * 50 = 61.5 V
Upk = Urms * sqrt(2) = 87.0 V

Aus der Spannung erhalten wir folgende Leistung:
P = Urms^2/8 = 473 W
Ppk = Upk^2/8 = 946 W

Die letzte Angabe halte ich wie schon ausgeführt für irreführend, sie dient nur zum Vergleich mit den Angaben des Lautsprechers. Die Leistung auf Basis der RMS-Werte liegt unterhalb der Datenblattangaben von 550 W. Das heißt, einer der 3 Werte (Eingangsempfindlichkeit, Gain, Ausgangsleistung) kann so nicht stimmen. Ich nehme an, die Ausgangsleistung ist bei einem Eingangspegel von etwas über 4 dBu ermittelt worden. Der angegebene Klirrfaktor von 1 % ist hoch, das ist im Grunde außerhalb des sinnvoll nutzbaren Bereichs.

Lange Rede, kurzer Sinn: Den Limiter auf die Eingangsempfindlichkeit der Endstufe (= 4 dBu) zu stellen, ergibt aus den vorliegenden Daten Sinn. Höher ist kontraproduktiv, da du dann eine Übersteuerung der Endstufe ermöglichst.

Der Kompressor zur RMS-Limitierung ist nun wiederum eine noch komplexere Angelegenheit. Hier spielen vor allem das Kompressionsverhältnis und die Attack-Zeit eine wichtige Rolle. Pauschal Parameter zu setzen halte ich hier für schwierig.
Grundsätzlich kannst du den Threshold 3 dB unterhalb des Limiters setzen (was dann ca. die 250 W wären) mit einer längeren Attackzeit, als die des Limiters. Ob das "sicher" ist, hängt in großem Maße vom Audio-Material ab und lässt sich aus der Ferne nur schwer abschätzen. Du kannst auch mit einem wesentlich niedrigeren Threshold starten und dann beobachten, ob im Betrieb eher der (Peak)Limiter oder der (RMS)Kompressor greift.
6 dB ist ein sehr niedriger Crestfaktor, gerade für den Frequenzbereich eines Topteils. Da muss das Audio-Material schon sehr stark komprimiert sein. Bei 12 dB etwa hättest du bei Vollaussteuerung deiner Endstufe eine Durchschnittsleistung von nur noch 62.5 W.
Für diesen Beitrag von the flix bedankte sich:

#4

Beitrag von -Stefan- »

Ralle14 hat geschrieben: 21. Feb 2021 14:16
Also wäre die Einstellung bei RMS 0.58 dbu und bei Peak 6.6

Ist das so korrekt oder habe ich einen Denkfehler ?
Das geht nicht, da deine Endstufe keine 1000W an 8Ohm liefern kann. Ich würde von den Werten noch mindestens 3dB abziehen und auf 100W RMS / 500W Peak limitieren, auch wenn ich 500W Peak bei solchen Lautsprechern schon für zu viel halte.

Vielen dank für deine Antwort. Wenn man logisch drüber nachdenkt ist das ja klar.
ich denke ich werde die werte mal probieren und dann die Anlage ans Limit treiben und probieren ob die ob alles arbeitet wie gewünscht.

#5

Beitrag von -Stefan- »

the flix hat geschrieben: 22. Feb 2021 13:01 Hier gilt es auf die korrekte Verwendung des Begriffes "peak" aufzupassen, insbesondere bei Leistungsangaben.

Betrachten wir zunächst den Lautsprecher und seine Angaben. Auch wenn ich im Datenblatt keinen eindeutigen Hinweis dazu finden konnte, nehme ich an, dass die Belastbarkeit mit einem Rauschsignal mit 6 dB Crestfaktor ermittelt wurde, wie es üblich ist.
6 dB Crest bedeutet, dass der RMS-Wert der Spannung des Testsignals die Hälfte des Maximalwerts beträgt. Und Maximalwert oder peak heißt hier wirklich das größte Sample (wenn wir im digitalen denken), das auch nur einmal im Verlauf des Testsignals auftreten muss.

Ich beziehe mich hier bewusst auf die Spannung. Natürlich lässt sich daraus eine "Leistung" berechnen, was über P = U^2/R getan wird. Für die Dauerleistung ist das auch vollkommen in Ordnung, Pcont = Urms^2/R.
Spannend wird es bei der "Peak-Leistung". Gerechnet wird hier einfach Pmax = Umax^2/R. Damit ist Pmax = 4*Pcont, ein Verhältnis von 6 dB.

Diese Art der Leistungsberechnung ist leider nicht identisch zu der, die bei seriösen Leistungsangaben von Endstufen verwendet wird (vgl. z.B. Tests der Production Partner). Getestet wird mit identischen Rauschsignalen, die maximale Ausgangs-Leistung wird aber berechnet als Pmax = (Umax/sqrt(2))^2/R.
Die Motivation liegt darin, dass eine Leistungsdefinition anhand eines einmalig auftretenden Max-Wertes physikalisch wenig sinnvoll ist. Bei einem AC-Signal wird eine Leistung immer über ein Zeitintervall definiert. Bei einem Sinus ist die RMS-Spannung diejenige, die an einem Widerstand dieselbe Wärme (=Leistung) erzeugt, wie ein DC-Signal gleichen Wertes.
Die Wurzel 2 in der obigen Formel kommt nun genau aus dieser Überlegung. Die somit berechnete Leistung stellt quasi das Äquivalent zum RMS-Wert einer einzelnen Sinus-Schwingung dar.

Einfacher und deutlicher wird es, wenn wir uns von der Leistungsangabe lösen und nur in Spannungen denken.
Laut Datenblatt verträgt der Lautsprecher eine maximale Eingangsspannung von Upk = sqrt(1000 W + 8 Ohm) = 89.4 V pk.
Eine Endstufe, die diese maximale Ausgangsspannung zur Verfügung hat, wird seriöserweise aber mit P = ((89.4 V / sqrt(2))^2/ 8 Ohm) = 500 W angegeben.

Bei der Rechnerei dürfen wir auch die Eingangsgrößen nicht außer Acht lassen. Sobald ein Pegel in dBu angegeben wird, muss es sich um einen RMS-Wert handeln, denn die Bezugsgröße sind 0.775 V RMS.

Die Datenblattwerte deiner Endstufe sind leider nicht konsistent.
Die Eingangempfindlichkeit ist mit 1.23 V / 4 dBu angegeben, der Verstärkungsfaktor mit 50 / 34 dB.
Daraus ergibt sich eine Ausgangsspannung von:
Urms = 1.23 V * 50 = 61.5 V
Upk = Urms * sqrt(2) = 87.0 V

Aus der Spannung erhalten wir folgende Leistung:
P = Urms^2/8 = 473 W
Ppk = Upk^2/8 = 946 W

Die letzte Angabe halte ich wie schon ausgeführt für irreführend, sie dient nur zum Vergleich mit den Angaben des Lautsprechers. Die Leistung auf Basis der RMS-Werte liegt unterhalb der Datenblattangaben von 550 W. Das heißt, einer der 3 Werte (Eingangsempfindlichkeit, Gain, Ausgangsleistung) kann so nicht stimmen. Ich nehme an, die Ausgangsleistung ist bei einem Eingangspegel von etwas über 4 dBu ermittelt worden. Der angegebene Klirrfaktor von 1 % ist hoch, das ist im Grunde außerhalb des sinnvoll nutzbaren Bereichs.

Lange Rede, kurzer Sinn: Den Limiter auf die Eingangsempfindlichkeit der Endstufe (= 4 dBu) zu stellen, ergibt aus den vorliegenden Daten Sinn. Höher ist kontraproduktiv, da du dann eine Übersteuerung der Endstufe ermöglichst.

Der Kompressor zur RMS-Limitierung ist nun wiederum eine noch komplexere Angelegenheit. Hier spielen vor allem das Kompressionsverhältnis und die Attack-Zeit eine wichtige Rolle. Pauschal Parameter zu setzen halte ich hier für schwierig.
Grundsätzlich kannst du den Threshold 3 dB unterhalb des Limiters setzen (was dann ca. die 250 W wären) mit einer längeren Attackzeit, als die des Limiters. Ob das "sicher" ist, hängt in großem Maße vom Audio-Material ab und lässt sich aus der Ferne nur schwer abschätzen. Du kannst auch mit einem wesentlich niedrigeren Threshold starten und dann beobachten, ob im Betrieb eher der (Peak)Limiter oder der (RMS)Kompressor greift.
6 dB ist ein sehr niedriger Crestfaktor, gerade für den Frequenzbereich eines Topteils. Da muss das Audio-Material schon sehr stark komprimiert sein. Bei 12 dB etwa hättest du bei Vollaussteuerung deiner Endstufe eine Durchschnittsleistung von nur noch 62.5 W.


Also als erstes mal ich bin echt baff von deinem ausführlichen Kommentar zu meiner Frage.
Ich selber bin gelernter Elektriker und muss sagen wenn ich es nicht wäre hätte ich keinen blassen schimmer was du da meinst :-)

Aber ich muss sagen wenn man es mit Zahlen betrachtet und drum rum rechnet ergibt das alles einen Sinn. Und auch über die Herstellerangaben habe ich noch nicht soo genau nachgerechnet aber das ganze sehe ich jetzt mit anderen Augen.

Vielen Dank für deine Ausführliche Antwort und ich würde Sagen Peak Limit wär dann somit klar und ums Probieren komm ich sowieso nicht drum Rum.


Nur mit einem Direkten Kompressor habe ich noch nicht viel zu tun gehabt.
Gibt es denn ein Paar gute Tipps wie man bestmöglich zum gewünschten ziel kommt

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