Leistungsübertragung bis zu 50 Meter. State of the Art?

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vin-jordan
Neuling

#1 erstellt: 26. Mai 2021, 11:45

Hallo zusammen,

ich plane derzeit ein Erweiterungs-Projekt in dem die elektrische Leistung eines innenliegenden Verstärkers an mehrere passive Außenlautsprecher möglichst verlustarm und störungssicher übertragen werden soll.
Die Übertragungslänge liegt bei 30 bis maximal 50 Meter.
Es handelt sich bei den Lautsprechern um 8 Ohm Lautsprecher mit einer Leistung von max. 150 Watt.
Es läuft Ambient Musik die bei Bedarf auch "etwas" lauter sein darf. Aber keine PA-Beschallung.

Das System wird erweitert und die Anzahl der Lautsprecher soll verdoppelt werden. Sie sollen an anderen Positionen aufgestellt werden, was ein erneutes kabellegen erfordert.
Die bestehenden Lautsprecher sind mit einem CAT-7 Kabel verbunden, bei dem jeweils die Hälfte der Adern entsprechend gebündelt wurde.
Ich schätze den Querschnitt einer einzelnen Ader auf max. 0,3 mm². Mal 4...also "nur" 1,2 mm² für eine Polarität. Das erscheint mir etwas gering bei dieser Entfernung.

Die Idee mit dem Cat-Kabel schmeckt mir nicht ganz (querschnittsbedingt), jedoch sind auch hier die Vorteile von elektromagnetischer Schirmung gegeben, denn die Leitungen laufen auch neben Stromleitungen her und es gibt keine Störungen durch Induktion. Das scheint gut zu funktionieren.

Aus dem Bauch heraus würde ich bei dieser Leitungslänge mindesten 6mm² legen, um die Verluste gering zu halten. Vielleicht auch 4mm².
Jedoch würde einfaches Lautsprecherkabel ohne Aluschirm und Metallgeflecht höchstwahrscheinlich sehr viele Störungen einfließen lassen. Oder gibt es da etwas spezielles?

Eine weitere Idee wäre Cat-Kabel mit möglichst großem Aderdurchmesser zu nehmen (AWG22 z.B.) und das direkt als Duplex zu legen, sodass jede Polarität seine eigenen 8 Adern hat, die gebündelt werden.
Laut AWG Tabelle liegen wir dann bei 0,32 mm² pro Ader. Mal 8 Adern = 2,56 mm² Gesamtquerschnitt pro Polarität.
Laut meinen Recherchen beginnt in der professionellen Tontechnik die Signalübertragungauch bei mindestens 2,5 mm². Sinnvoll?

Daher möchte ich euch fragen, welche Methode heutzutage State of the Art ist.

Wie kann man zuverlässig und störungssicher die Leistung für 8 Ohm Lautsprecher mit bis zu 150 Watt effizient und störungssicher bis zu 50 Meter übertragen?

Ich freue mich auf eure Meinungen.

Slatibartfass
Inventar

#2 erstellt: 26. Mai 2021, 13:16

Störeinstrahlungen spielen im Niedervoltbereich eine Rolle, also bei den geringen Spannungen, die z.B. dem Abspielgerät und dem Verstärker übertragen werden. Somit setzt man hier auch geschirmte Kabel ein. Im Leistungsbereich zwischen Verstärker und Lautsprecher haben Einstrahlungen im Allgemeinen keine Auswirkung, weshalb Du auch kaum abgeschirmte Lautsprecherkabel findest.

Bei 50m würde ich 2,5 bis 4mm² Kupfer Lautsprecherkabel verwenden. Ein möglicher geringer Leistungsverlust kann dabei durch geringfügiges Nachregeln des Lautstärkereglers am Verstärker ausgeglichen werden. Es handelt sich hierbei nicht um Raketenwissenschaft. Du must nur mit der resultierenden Impedanz beim zusammenschalten weiterer Lautsprecher aufpassen. Bei 2 parallel geschalteten Lautsprechern halbiert sich die Impedanz. Bei 8Ohm Lautsprechern ergibt sich somit 4Ohm. Die Impedanz sollte nicht unter der niedrigsten Impedanz liegen für die der Verstärker ausgelegt ist, ansonsten kann der erhöhte Stromfluss den Verstärker beschädigen.

Slati

fplgoe
Inventar

#3 erstellt: 26. Mai 2021, 21:06

vin-jordan (Beitrag #1) schrieb:

...Wie kann man zuverlässig und störungssicher die Leistung für 8 Ohm Lautsprecher mit bis zu 150 Watt effizient und störungssicher bis zu 50 Meter übertragen?...

Störungen können sich über eine so lange Leistung zwar gut einfangen lassen, nur stören sie nicht direkt über die Lautsprecher, sondern streuen auch rückwärts in die Verstärkerelektronik. Den Effekt kennst Du ja vielleicht von Zuhause, wenn Du mit einem Handy zu nahe an Radio oder Verstärker kommst und Du beim Verbindungsaufbau das Surren hörst. Das kommt nicht direkt per Einstrahlung aus den Boxen sondern streut in den Verstärker und wird dann natürlich auch wieder auf den Lautsprechern hörbar.

Das lässt sich aber so nicht wirklich verhindern, außer durch eine gute Abschirmung. Deshalb wird im PA-Bereich ja mit symmetrischen Leitungen und Aktivboxen gearbeitet. Zum Einen störungsfreier und zum Anderen gibt es dann keine Verluste durch lange Wege zwischen Verstärker und Boxen. Inwieweit Deine Idee mit dem geschirmten Cat5-Kabel taugt, wäre wohl auszuprobieren. Es gibt übrigens fast jeden Querschnitt und fast jede Aderanzahl auch geschirmt. Beispiel

LIYCY 4x2,5. Da hättest Du z.B. gleich zwei Kanäle in einer Leitung, je nachdem wie die Lautsprecher stehen und verteil werden müssen.

Zum Querschnitt und der Effektivität: Bei 2,5mm² Kupfer auf 50m (also realistisch 100m, denn Du hast ja Hin- und Rückleitung) hättest Du bereits 0,7 Ohm Leitungswiderstand. Da sind die Verluste zwar nicht mehr ganz unerheblich, aber kaum hörbar. Und wenn Du schon von 'etwas lauter' schreibst, brauchst Du ja auch nicht das letzte Watt auszureizen. Ob da nun 10 oder 12W am Lautsprecher ankommen, ist da völlig nebensächlich, denn ein doppelt so laut gehörter Pegel benötigt die zehnfache elektrische Leistung. Nur um Dir mal die Unwichtigkeit von ein paar Watt mehr oder weniger aufzuzeigen.

AusdemOff
Inventar

#4 erstellt: 26. Mai 2021, 21:38

Daher möchte ich euch fragen, welche Methode heutzutage State of the Art ist.

State-of-the-art im professionellen Bereich wäre erst gar keine Leistung zu übertragen.
Entweder arbeitet man mit Aktivlautsprechern oder mit kleinen Class D Verstärkern vor den Passiv-LS.
Die Übertragung der Audioinformation erfolgt dann mittels Dante Protokoll über UDP-Netzwerk (Ethernet)
Geh' einmal zu

www.thomann.de und gib in der Suchfunktion DANTE ein.
Dort werden dir dann entsprechende Encoder/Decoder für DANTE angeboten.

Slatibartfass
Inventar

#5 erstellt: 27. Mai 2021, 10:44

fplgoe (Beitrag #3) schrieb:

Das lässt sich aber so nicht wirklich verhindern, außer durch eine gute Abschirmung. Deshalb wird im PA-Bereich ja mit symmetrischen Leitungen und Aktivboxen gearbeitet.

Wo wir mit Aktivlautsprechern dann wieder im Niederspannungsbereich wären, wo eine Abschirmung durchaus Sinn macht. Insbesondere im Bühnenumfeld mit vielen Störstrahlung aussendenden elektronischen Komponenten. Den größten Effekt bringt hier aber die symmetrische Übertragung, durch die Störstrahlung durch die Phasenverschiebung kompensiert werden kann.

Slati

KuNiRider
Inventar

#6 erstellt: 01. Jun 2021, 09:14

Du schreibst leider nicht, wie viele Lautsprecher du betreiben willst und an wie vielen Verstärkerausgängen.

Grundsätzlich ist diese Verkabelung kein ernsthaftes Problem bei einer 1:1-Verbindung wenn du also z.B. einen 7.1 Receiver im 7ch-Stereo-modus benützt mit 7 Boxen. Das etwas dünne und lange Kabel sorgt nur für einen minimal weicheren Bass als die Boxen könnten und alles wird minimalst leiser.
--> wird eher nicht auffallen.

Für mehr Beschallung gibt es als nächstes die 100V-Technik. Die besteht entweder aus speziellen

Verstärkern die viele Spannung und weniger Strom können oder speziellen 'Trafos' und an den Boxen wieder

'Trafos' die es auf 8 Ohm runtersetzten. So kann man auch mehrere Boxen an einer Leitung betreiben und meist in 2...5 Stufen pro Box ihre Grundlautstärke über die Trafoabgriffe wählen.