Akkulaufzeit

Die Auslegung vom Akku ist ein vielgefragtes Thema, da man sich hier größtenteils auf Erfahrungswerte stützen muss. Hier soll alles was dazugehört erklärt werden.

Die Problematik

Die Akkulaufzeit hängt von der Kapazität des Akkus und dem Stromverbrauch des Verstärkers ab. Falls es noch andere Verbraucher wie LEDs, USB Ladegeräte, usw gibt, kommen die natürlich auch noch dazu.

Doch das wäre alles nicht so schlimm, schließlich kann man die Einzelströme einfach aufaddieren. Die Hauptproblematik liegt beim Verstärker. Denn im Audiobereich hat man es nie mit Durchschnittsströmen zu tun. Deshalb funktioniert die Formel Kapazität = Strom * Zeit nicht. Das Chassis bekommt wechselnde Leistungen, deshalb muss auch der Verstärker dem Akku wechselnde Leistungen entziehen. Da diese von sehr vielen unbekannten Faktoren abhängen (Wirkungsgrad, Musikrichtung, Lautstärke..) ist es nahezu unmöglich eine gute Formel zur Berechnung zu finden.

Kapazität ungleich Kapazität

Man muss zwischen verschiedenen Kapazitäten unterscheiden.

Bei einem 12V Bleiakkuakku findet man zb die Kapazität mit 1Ah angegeben. Dh ich kann dem Verstärker eine Stunde lang 1A entnehmen, dann ist er leer.

Einem 5V Akku mit 1Ah kann ich auch eine Stunde lang 1A entnehmen. Trotzdem hat der 5V Akku eine deutlich kleinere Kapazität.

Denn um Akkus mit verschiedenen Spannungen zu vergleichen, muss man mit der Kapazität in Wh rechnen. Der 5V Akku hat nur 5Wh, der 12V Akku hat 12Wh.

Leider ist hier oft Unklarheit denn beide Angaben sind die Kapazität.

Und dann gibt es noch die Kapazität von Kondensatoren mit der Einheit Farad [F].

Aber man kann alles ineinander umrechnen.

Laufzeit bei verschiedenen Impedanzen

Bei machen Chassis, wie zB dem Visaton FR10 gibt es eine 4Ohm und eine 8Ohm Version. Doch welche ist Stromsparender? Keine.

Beide brauchen (bei gleichem Wirkungsgrad) gleich viel Leistung, um auf die gleiche Lautstärke zu kommen. Da Verstärker aber bei 4Ohm meist ihre maximale Leistung liefern, ist die 4Ohm Version besser. Dann gehts lauter, aber der Akku wird auch schneller leer.

Laufzeit bei verschiedenen Chassis

Ein Beispiel:

Bei einer Lautsprecherbox stehen zwei Visaton Fr10-4 oder ein BG20 zur Auswahl. Die Akkulaufzeit soll zum einen bei gleicher, zum anderen bei jeweils maximaler Lautstärke verglichen werden. Zur Verfügung steht ein Stereo-Verstärker der 10W an 4Ohm und 5W an 8Ohm liefert.

Zu den FR10-4:

Die FR10 in der 4Ohm Version haben einen Wirkungsgrad von 86db. Da man zwei davon hat, erhöht sich der Wirkungsgrad um 3db. Dh nochmal im Klartext: Wenn man 1W Leistung insgesamt gibt, produzieren die Chassis einen Schalldruck von 89db.

Jedes Chassis bekommt 10W, dh zusammen 20W.

Lautstärke = Wirkungsgrad + 10db*Log(Wattzahl) = 89db +10db*log(20)

Also kommt man auf eine maximale Lautstärke von 102W.

Zu den BG20:

Der BG20 hat einen Wirkungsgrad von 92db und bekommt maximal 5W. Er liefert also nur 99db.

 

Der BG20 ist also 3db leiser, was einem gerade so warnehmbaren Lautstärkeunterschied entspricht. Bei jeweils voller Lautstärke wird der Akku mit den FR10-4 ca vier mal so schnell leer, da sie die vierfache Leistung brauchen.

 

Aber um richtig verlgeichen zu können, muss man von gleicher Lautstärke ausgehen. Ich gehe der Einfach heit halber davon aus, dass beide 92db liefern sollen, bei einer Rechnung mit einer anderen Lautstärke würde genau das gleiche rauskommen.

Der BG20 braucht für 92db 1W. Zwei FR10 brauchen 2W.

Bei gleicher Lautstärke wird der Akku also nur doppelt so schnell entladen.

 

 

Laufzeit bei verschiedenen Verstärkerspannungen

Manchmal muss man zu Verstärkern greifen, die nicht mit 12V sondern zb mit 24V laufen.

Verglichen werden sollen hier die 2x15W und die 2x50W Version von Sure Electronics. Der kleine läuft mit 12V der große mit 24V. Vom Wirkungsgrad und Ruhestrom sind die Verstärker ähnlich.

 

Wenn ich mit einem Chassis eine gewisse Lautstärke erreichen will, muss ich, egal an welchem Verstärker, immer die gleiche Leistung abgeben. Sagen wir beispielsweise einfach 1W.

An der 2x15W Version wird also 1W dem Chassis gegeben, was bedeutet, dass ca 1,2W dem Akku entnommen werden. An 12V sind das 0,1A.

 

An der 2x50W Version muss genauso 1,2W entnommen werden. Allerdings an 24V, was einen Strom von nur 0,05A bedeutet.

 

Da man es hier aber mit verschiednen Spannungen zu tun hat, sind die 1,2W die entscheidene Angabe --> Beide Verstärker sind brauchen gleichviel.

 

Um gleichwertige Akkus miteinander zu vergleichen, muss man hier zb einen 12V 1Ah und einen 24V 0,5Ah nehmen.