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.