Hilfe bei der Planung: Mobile, verteilte PA(-Systeme) im Akkubetrieb

[Herr_Mo]

Hallo Forum,

jetzt wird es mal wieder Zeit für ein eigenes Thema...

Geplant werden soll ein mobiles PA-System, dass als Fahrradanhänger transportiert werden kann und im Akkubetrieb möglichst lange durchhält. Soviel vorneweg zum Einsatzzweck.

Die Idee wurde von einem Freund an mich herangetragen, der im Bekanntenkreis diese Idee ersponnen hat. Er bringt theoretisches und praktisches Knowhow zu elektronischen Schaltungen mit und wird sich um alles kümmern, was mit "Strom" zu tun hat. Ein weiterer Freund hat Zugang zu einer Holz- und Metallwerkstatt und wird federführend bei der handwerklichen Umsetzung sein. Ich selbst habe schon einige LS-Bauvorschläge nachgebaut und auch ein recht potentes PA-System zusammengestellt und umgesetzt, außerdem habe ich eigenes Messequipment und bin in der Lage akustische wie auch elektrische Messungen zu erstellen - auch wenn ich grade etwas aus der Übung bin... Für alles was noch fehlt hoffe ich auf Unterstützung hier im Forum

Wir wollen also einen Fahrradanhänger bauen, der ein mobiles Mono-PA-System inkl. Amping und Stromversorgung beinhaltet. Da bei einem positiven Prototypentest mehrere dieser Systeme aufgebaut werden, werden sich diese Systeme zusammenschalten lassen und dann ein Stereo- bzw. Mehrpunktsystem bilden, mit dem kleinere Spontan-Open-Airs vernünftig beschallt werden können.

Zum Konzept haben wir bisher folgende Überlegungen angestellt:
- 3-Wege, um ein vernünftiges Bassfundament zu erreichen (ich denke 45Hz sind ein realistischer Zielwert)
- 12" (ggf auch 15") im Bass, da am Ende 100 - 120l Außenvolumen möglichst nicht überschritten werden sollten
- aktive Trennung zwischen Subwoofer und Top (inkl. Hochpass für den Sub), passiv zwischen Mid und High
- 12V, da hier die Auswahl an Autobatterien bzw. Bleigelakkus ausreichend ist
- Zweikanal-Amping je Mono-System ergibt sich aus der aktiven Trennung --> hier suchen wir nach einer möglichst effizienten Lösung, um ausreichend Laufzeit zu erzielen. Richtig geil wären 8h plus (sind Car-Hifi Endstufen geeignet? Gibt es da bessere Lösungen?)
- Tops auf hochständerflansch ist in Überlegung, die Vorteile sind bekannt (ebenso wie die Nachteile --> Standfestigkeit, Betriebssicherheit etc.)

Und das ganze sollte sich für max. 500€ pro Mono-System umsetzen lassen. Also inkl. Holz, fahrbaren Untersatz, Amping, Akkus... Nicht wahnsinnig viel, aber für ein Hobby- und Freizeitprojekt sollte sich doch was machen lassen!

Wir haben bislang folgend Bauvorschläge näher betrachtet:
Sub: Jobst-Audio JB-Sub115 mit günstiger Kenford Bestückung (wobei der schon fast zu groß ist)
12" Thomann-PA entweder in Jobstis JB-sub112h oder als BR
Top: Jobst-Audio JB-sat10
Schwarzes Schaf aus dem Hifi-Forum (User Spatz) mit 8" und 1"-Hörnchen

Das sind dann so zwischen 100-150€ für Chassis und Weichenteile. Wenn man jetzt für 100€ einen Car-Hifi Amp holt und für nochmal 100-120€ einen 50Ah-Akku - wie lange hält das System dann durch? Und taugen die Amps dann überhaupt was?
Wir reden vorwiegend von basslastiger Musik und ordentlich aufgedreht (technoides, Dub-Step, etc...)

so, nun wurde es doch wieder ein halber Roman. Kurz zusammen gefasst was aktuell unsere wichtigsten Fragen sind:
- Welche Laufzeit erreichen wir bei 50Ah Akku-Kapazität und wie holen wir hier das Maximum raus?
- Welche Verstärker eignen sich, gibt es neben Car-Hifi Amps noch andere 12V-Verstärker? Oder ist die Einschränkung auf 12V unsinnig?
- Welche Bausätze habe ich noch nicht auf dem Schirm, was könnten wir noch berücksichtigen?
- Ist das Konzept wie oben beschrieben denn überhaupt stimmig und realistisch? Wir sind grade alle sehr motiviert und würden am liebsten nächste Woche die Teile bestellen... Funktioniert das überhaupt alles so?

Jo, nun hoffe ich auf rege Beteiligung und Unterstützung der hier versammelten Expertenschar! Ich verspreche, mich mit laufender Berichterstattung, ausreichend Bildern und einer Einladung zum Testlauf zu revanchieren

Grüße

Herr_Mo

[waterburn]

Hallo Herr_Mo,

schau dir mal die Krüger&Matz Endstufen an. Das sind Class D Endstufen fürs Auto die recht günstig zu haben sind. Entweder die KM1002 oder wenn du mehr Leistung willst die KM1004, wobei du dann jeweils zwei Kanäle brückst.

Beim Rest musst du dann einfach schauen, welchen Bauvorschlag ihr verwendet. Die gut beleumdeten Vorschläge werden sich alle nicht soviel nehmen. Persönlich habe ich gute Erfahrung mit dem the box 15LB100-8W gemacht. Was der für 98 Euro leistet ist aller Ehren wert. In 110 Liter BR kann man den einsetzen.

Viele Grüße

waterburn

[Herr_Mo]

Vielen Dank für den Tipp! Die werden auf jeden Fall in die engere Auswahl genommen - Class D
Bei Car-Hifi ist man ja oft bei 4 oder gar 2 Ohm. Welche 12" oder 15" PA-Bässe gibt es in bezahlbar mit 4Ohm? Wie können wir die Leistung am besten nutzen?

Hat denn jemand Erfahrungswerte zur Laufzeit mit mobilen Systemen in dem Leistungsbereich?

Danke und Gruß

Herr_Mo

[tiefton]

Schau Dir mal die Krawallkiste vom Eismann an, die war beimletzten Battle sehr fein und er hat dafür auch eine Portable Lösung erdacht.

Dann fehlt nur noch der Bass....

[Sideshow]

Hey Mo,

Jaaa das sind die Projekte die Spaß machen. Stell das Bier kalt ich komm gleich zu euch in die Garage

Ein Problem ist der Akku. Wenn ein paar Meter entfernt auch noch etwas Bass vorhanden sein soll, und davon lebt Dubstep u Co. nunmal, finde ich sollte man dem gesamten System minimum 200 Watt gönnen. Der 50Ah-Akku ist dann in zweieinhalb Stunden entladen...

Der sparsame Umgang mit der Energie ist also Pflicht. Mit Schaltverstärkern kann man wohl das meiste sparen. Eine weitere Möglichkeit mit der Leistung sorgsam zu haushalten währe, den Schall dort hinzulenken wo man ihn braucht. Der JB-Sub hat zwar gute 94dB bei 50Hz, ist aber ein Monopol. Ein ausklappbares Transformer-Bassarray bzw. Zahnlückenarray (liegend) währe eine Option, nicht aber bei dem Budget... Ob ein Basshorn mit ~100 Liter die gewünschte Richtwirkung bringt? Ich glaube kaum.
Es gibt sicher viele Wege!
- Ich persönlich würde ein einziges sehr hohes modulares 2-Wege-Line-Array aus vielen billigen Treibern aufbauen. Dadurch ist zumindest ab Grundton aufwärts eine ordentliche Richtwirkung vorhanden, evtl. sogar ab Oberbass.
- Da meistens sowieso ein Laptop als Zuspieler verwendung findet, könnte man die Trennung und Freifeldentzerrung mit Software machen wie z.B. Equalizer APO. Das spart Geld für eine Aktivweiche (falls nicht in der Kfz-Endstufe) und passive Frequenzweichenbauteile. (Die Betriebssicherheit ist dann evtl. kritisch. Mehr Sorgen hätte ich aber wegen dem Akku.)

[Herr_Mo]

super, vielen Dank für die Tipps!
Krawallkiste: Ja die ist mir auch schon mal irgendwann untergekommen. Ich schau mir das heute Abend mal genauer an.

Energieeffizienz ist ganz weit oben auf der Anforderungsliste, das sehe ich auch so. Da aber im Bassbereich nicht so einfach und günstig eine Richtwirkung erreicht werden kann, werden wir wohl auf Wirkungsgrad setzen...
Die Idee mit dem LA im Mittel-Hochton gefällt mir gut! Das hatte ich noch gar nicht auf dem Schirm . Das wäre dann eine eigene Entwicklung, aber mit Forenhilfe bestimmt machbar. Einzig die Trennung würde hier zwingend aktiv erfolgen, da wir uns nicht auf einen Zuspieler festlegen können. Mal ist es das Handy, mal ein Laptop und wieder ein ander mal wird das ganze größer aufgezogen und die Plattenspieler kommen mit. Es muss per Klinke und per Cinch ansteuerbarsein, analogsignal und alles Weitere geschieht in der Kiste...

Thema Laufzeit: 200W Amp-Leistung heißt ja nicht, dass konstant 200W anliegen. Wie verhält sich das bei Musik? Wie viel Leistung wird durchschnittlich gezogen?

Grüße

Herr_Mo

[Sideshow]

Wie viel Leistung? Ganz schwer zu sagen, ist abhängig von den BPM, Lautstärke und den Frequenzanteilen.

Mhh ich hab da was verbrochen. Projektfindung im Alpha-Stadium. Hab noch nie ein richtiges Line-Array gebaut. Die Thematik ist auch ganz schön anspruchsvoll was man da in so manchen PA-Threads liest. Wurscht! Aus Freude an der Sache hätte ich da eine "Inspiration". Kritikwürdig versteht sich. Nix berechnet, keine TSP vorhanden. 28x28x37cm, knapp 1,5m bei 4 Modulen, ausbaubar..

Die Hochtöner OT-57-148 bekannt aus der Tricky 24 x 0,50€ = 12€

TMT hifilager.de/1-paar-175-mm-tiefmitteltoener-lpg-1015220/ 4 x 18€ = 72€

Ist n´Hunderter mit Versand für die Bestückung pro Turm.

Feuer frei

[newmir]

Ich schlag mal die WM-Partybox vor. Vielleicht weniger hoch und dafuer tiefer bauen. Ich denke dass bringt mehr Wirkungsgrad.

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/s...ead.php?t=8557

Bezueglich Strom sparen: Autoendstufen sind oft Stromfresser. Auch wenn sie digital sind vernichtet der Spannungswandler, der in vielen Autoentstufen enthalten ist immer noch viel Energie. Ich wuerde mir ein fertiges D-AMP Modul in der Bucht raussuchen aus China/HongKong mit 2x12Volt oder 1x24Volt. Da gibt es schon Entstufen mit ein bischen Leistung, aber Du kannst auf den Spannungswandler verzichten. Mit 4Ohm Chassis bekommst Du mehr Leistung aus der gleichen Versorgungsspannung. Notfalls mehr Leistung ueber mehr Kanaele.

Nur als Beispiel ...keine Erfahrungen mit diesem Modul oder Verkaeufer:
http://www.ebay.de/itm/100W-100W-TDA.../191192971177?

[waterburn]

Die Idee eine Strahlerzeile aufzubauen finde ich gut, allerdings sollte man nicht vergessen, dass der konstruktive Aufwand erheblich ist. Hinzu kommt, dass man die Chassis auch nicht einfach parallel schalten sollte. Für ein ordentliches Ergebnis muss man zumindest ein rudimentäres Beamsteering vorsehen. Zudem ist die Qualität der Tieftöner zumindest ungewiss, da keine TSP vorliegen.

Die China Module als Verstärker zu nehmen anstelle einer Autoendstufe um Spannungswandlerverluste einzusparen ist auch sinnvoll. Allerdings sollte man dann mit einer Versorgungsspannung von 24V planen. Besonders ein Verbindung mit einer DIY Strahlerzeile ergibt das Sinn, da man hier ja die Kanalanzahl leicht erhöhen kann.

Die Variante mit Class D Auto Endstufe und bewähren Bausätzen wäre die sicherere Lösung mit einem vorhersehbaren ordentlichen Ergebnis. Außerdem ist es relativ leicht zu realisieren. Ob der Bass Output der LPG Chassis mit einem 15 Zöller in BR mithalten kann ist auch noch abzuwarten.

Insgesamt muss man sich überlegen welches Risiko man eingehen möchte. Persönlich finde ich die Idee mit der Strahlerzeile zwar interessant, aber es besteht auch das Risiko das man m Ende mit viel teurem Schrott das steht.

Viele Grüße

waterburn

[oollii]

in den 70ern gab es eine menge hornpläne, wo man die hörner zusammenfalten konnte um sie leichter transportieren zu können.

such mal danach! ein faltbasshorn wird bestimmt super

ein la in dieser größenordnung ist mit günstigen chassis, wenn es laut spielen soll, mmn nicht zu realisieren, lasse mich aber gerne überraschen!

[Herr_Mo]

Hi,

schön, dass hier gleich so eine rege Diskussion losgetreten wurde. Genau so hatte ich mir das vorgestellt

Zu den Themen:
- Line Array: vom Prinzip tatsächlich interessant, kam ich noch gar nicht drauf. Ich habe aber Bedenken, dass wir den LA-Effekt im Bass nicht hinbekommen - und da würden wir ihn ja benötigen. Ich habe eigentlich wenig Angst, dass uns nach ein paar Metern oben rum die Puste ausgeht.
- Faltbasshorn: Das ist ebenfalls ne total spannende Geschichte! Ich kann allerdings nichts dazu finden - stelle ich mich zu blöd an bei der Suche? Prinzip ist verstanden, aber selbst eines zu entwickeln halte ich für zu aufwändig. Kennt da jemand Bauvorschläge?
- WM-Partybox von cspg6: Das Thema habe ich ebenfalls aufmerksam verfolgt. Der Monacor hat nochmal rund 3dB mehr Wirkungsgrad als der Thomann 12er --> sehr gut! Wie steht es denn um die Belastbarkeit und max SPL bestellt im Vergleich zum Thomann?
Ein 2-Wege-Konzept ist aber den 3-Wegen ja nicht überlegen, oder? Im Gegenteil: Um eine sinnvolle Trennung zu realisieren muss der HT tiefer spielen, was auf Kosten der Belastbarkeit geht. Bitte korrigiert, wenn ich das falsch sehe!
- Amp-Module vs. Car-Hifi: Unser "Stromer" ist bereits überzeugt, er sucht schon nach günstigen Modulen. Hat denn jemand Erfahrung mit diesen hier? Wie viel Leistung bringen die wohl bei 12V Versorgungsspannung?

Wenn es gute Chassis gibt, zu denen keine Bauvorschläge existieren ist auch eine Eigentwicklung möglich. Hier würden wir dann komplett aktiv fahren.
Kennt denn jemand wirkungsgradstarke Chassis für alle 3 Wege? Im Idealfall 4Ohm, um die Leistung der Amp-Module optimal auszuschöpfen.

Ohh, mir kribbelt es schon in den Fingern

Herr_Mo

[SonicSL]

Die von Dir genannten Amp-Module sind für eine Versorgungsspannung von 15 - 35 Volt ausgelegt. An 12 Volt wird da nix laufen...

[Herr_Mo]

gut ok, dann der hier

Wobei man bei der stärkeren Variante testen könnte, ob man den nicht auch bei 12V zum laufen bringt. Ich bin da nicht der Fachmann, das ist die Meinung meines Experten im Team.
Was ja auch ginge wären zwei Akkus um eine höhere Betriebsspannung zu erreichen, allerdings wird es dann gewichtsmäßig irgendwann ungemütlich bei Bleigelakkus...

[Azrael]

Vielen Dank für den Tipp! Die werden auf jeden Fall in die engere Auswahl genommen - Class D
Bei Car-Hifi ist man ja oft bei 4 oder gar 2 Ohm. Welche 12" oder 15" PA-Bässe gibt es in bezahlbar mit 4Ohm? Wie können wir die Leistung am besten nutzen?

Hat denn jemand Erfahrungswerte zur Laufzeit mit mobilen Systemen in dem Leistungsbereich?

Danke und Gruß

Herr_Mo

Weil diese Geräte oben erwähnt werden: Zumindest die Krüger & Matz KM 1004 ist mir als nicht 2 Ohm- und gebrückt nicht 4 Ohm-stabil angegeben worden. Ich vermute, dass das auch für die KM 1002 gilt.

Stört mich jetzt aber nicht. Ich habe eine KM1004 im Auto und bin sehr zufrieden damit.

Ich denke, sie wird auch für diesen Fall geeignet sein. Sie sind schließlich recht genügsam und solange man mit den Ohm's nicht übertreibt . . .

Ich wollt's nur mal gesagt haben.

Viele Grüße,
Michael

[newmir]

Hi,

Welcher Verstaerker ist eigentlich zweitrangig. Die erreichbare Ausgangsleistung duerfte ziemlich linear von der Betriebsspannung (und von der Impedanz der Lautsprecher) abhaengen. Wer Leistung will muss auch Spannung zu Verfuegung stellen und 12Volt reichen nunmal gerade so fuer 10-20 Watt Verstaerkerleistung. 24 Volt sollte es als LKW Batterie geben. Und bei gleicher Speicherfaehigkeit sollten die auch gleich gross sein ...(allerdings werden die wegen des typischen Anwendungsbereichs natuerlich groesser sein - aber nur so sehe ich, dass die eine Fete durchhalten). Eine 12 Volt Batterie muesste ja die doppelte AmpereStunden Kapazitaet haben fuer die gleiche Energiemenge im Vergleich zu einer 24Volt Batterie.

Zum Lautsprecher. Hier zaehlt Wirkungsgrad und nochmehr Wirkungsgrad. Und da nutzt es nix viele Chassis zu kombinieren. Das bringt Belastbarkeit, aber keinen Wirkungsgrad. Und der Wirkungsgrad steigt mit dem Membrandurchmesser. Deswegen halte ich nichts von dem Linearray. Selbst wenn man dann viele Kanaele nimmt, ist am Ende die Batterie zu schnell leer.

Herzlichst
Michael

[waterburn]

Und da nutzt es nix viele Chassis zu kombinieren. Das bringt Belastbarkeit, aber keinen Wirkungsgrad. Und der Wirkungsgrad steigt mit dem Membrandurchmesser. Deswegen halte ich nichts von dem Linearray.

Sorry, aber das ist Unsinn. Wenn man mehrere Chassis verwendet steigt der Strahlungswiderstand und damit der Wirkungsgrad. Richtig ist aber, dass bei gleicher Fläche ein Kreis einen etwas höheren Strahlungswiderstand hat als eine Linie. Dafür kann der Schall aber unter Umständen gezielter abgegeben werden, wenn der Line Array Effekt genutzt wird.

Im Bass gibt es diesen Effekt aber nicht, da das Array zu kurz ist. Das Problem bei der Verwendung eines klassischen PA Basses ist aber, das man da mit einem der vorgeschlagenen Module nicht genügend Leistung reinbekommt aufgrund der hohen Impedanz. Wenn tatsächlich China Module eingesetzt werden sollen muss die Spannungsversorgung dringend 24V betragen und es müssen mehrere 4Ohm Lasten genutzt werden. Eventuell gib es da was passendes im Car-Hifi Bereich, oder man könnte mehrere 8 Ohm Chassis nehmen, wobei jeweils zwei Chassis parallel geschaltet werden.

Viele Grüße

waterburn

[Azrael]

Wer Leistung will muss auch Spannung zu Verfuegung stellen und 12Volt reichen nunmal gerade so fuer 10-20 Watt Verstaerkerleistung. 24 Volt sollte es als LKW Batterie geben. Und bei gleicher Speicherfaehigkeit sollten die auch gleich gross sein ...(allerdings werden die wegen des typischen Anwendungsbereichs natuerlich groesser sein - aber nur so sehe ich, dass die eine Fete durchhalten). Eine 12 Volt Batterie muesste ja die doppelte AmpereStunden Kapazitaet haben fuer die gleiche Energiemenge im Vergleich zu einer 24Volt Batterie.

Ich bin elektronikmäßig jetzt nicht sooo die Leuchte, aber das leuchtet ( ) mir nicht ein. Meine KM 1004 wird in meinem Auto am 12 V Bordnetz betrieben, und sie leistet sicher nicht nur 10 bis 20 Watt.

Es scheint bei solchen Verstärkern vielmehr um die Stromlieferfähigkeit (also I, nicht U) der Batterie zu gehen. Deswegen müssen auch schon aus Sicherheitsgründen vergleichsweise sehr dicke Kabel zur Stromversorgung verwendet werden, bei mir sind's, wenn ich das richtig erinnere, Kabel mit einem Querschnitt von 20 cm².

Viele Grüße,
Michael

[Herr_Mo]

Moin,

es ist noch nicht final entschieden, welche Versorgungsspannung wir anlegen. Die Auswahl an 12V-Akkus ist groß, es gibt auch die auslaufsicheren Bleigelakkus in verschiedenen Ausführungen und Kapazitäten. 24V lassen sich ja ebenfalls durch zwei 12V-Akkus erreichen, allerdings wird es dann schnell schwer.

12V müssten natürlich mit entsprechend Kapazität versehen werden, bei 24V reicht die halbe Kapazität für die gleiche Laufzeit (zumindest Theoretisch).
Ist es denn so, dass die Verstärkermodule mehr Leistung bringen können, wenn eine höhere Spannung anliegt? Oder ist das (wie Azrael schreibt) rein von der Stromlieferfähigkeit abhängig (weil P=U*I)?

Ich denke zur Verstärkerfrage wird auch unser Elektoniker noch was zu sagen haben. Am Wochenende werde ich das mit ihm besprechen und dann hier wieder kommentieren.


Was ja aber bei allen Varianten bleibt, sind die Vorteile von 4Ohm Chassis. Bei meiner Suche nach 4Ohm-Bässen habe ich leider nicht sehr viel gefunden. Wo sucht man sowas am besten? Welche Hersteller haben das im Programm?

Danke und Gruß

Herr_Mo

[waterburn]

Hallo,

bei den Verstärkern kommt es einfach darauf an, ob sie intern ein Netzteil verbaut haben. In den Car-Hifi Endstufen ist ein Schaltnetzteil eingebaut, welches eine höhere Spannung bereitstellt, damit höhere Leistungen an die Lautsprecher abgegeben werden können.

Bei den vorgeschlagenen Modulen ist das nicht so. Diese benötigen eine höhere Versorgungsspannung um entsprechend Leistung abgeben zu können. Die versprochenen 100W erreichst du aber auch bei 24V und an 4 Ohm nur mit 10% THD realistischer sind da 70-80W pro Kanal. Deshalb würde ich dem Sub auch mindestens 2 Verstärkerkanäle spendieren eher mehr. Die China Module als Verstärker in Subwoofern für Beschallungsaufgaben zu verwenden ist meiner Meinung nach ein Spiel mit ungewissem Ausgang.

Gruß

waterburn

[Azrael]

Yep, das macht Sinn. Also besser zu Car-Hifi greifen?

Viele Grüße,
Michael