Projekt 18580/01

Steigerung der Energieeffizienz bei HiFi Verstärkeranlagen insbesondere für zukünftige Multimediasysteme

Projektträger

T + A elektroakustik GmbH & Co. KG
Planckstr. 11
32052 Herford
Telefon: 05221/767637

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Es wird eine deutliche Reduzierung der Betriebsverlustleistung und des Materialeinsatzes bei hochwertigen HiFi-Anlagen, insbesondere bei mehrkanaligen Surroundanlagen und -verstärkern angestrebt. Die Reduzierung der Verlustleistung soll erzielt werden durch ein gesteuertes Netzteil, dessen Ausgangsspannung dem tatsächlichen momentanen Leistungsbedarf entsprechend eingestellt wird. Um bei schnellen Signalpegelspitzen die benötigte Leistung hinreichend schnell zur Verfügung zu stellen, soll ein Netzteil mit schnellem Ansprechverhalten und zusätzlich vorausschauende Verfahren der Signalanalyse und Signalextrapolation entwickelt werden. Die Verringerung der Verlustleistung soll dabei ohne eine Minderung der Klangqualität erreicht werden.
Darüber hinaus soll untersucht werden, inwieweit die Reduzierung der Verlustleistung auch zu Einsparungen beim Materialeinsatz, z. B. im Bereich der Gehäuse, Kühleinrichtungen etc., genutzt werden kann.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZunächst soll ein für hochwertige HiFi-Verstärker taugliches Netzteil mit hohem Wirkungsgrad und einer möglichst schnell steuerbaren, symmetrischen Ausgangsspannung entwickelt werden. Parallel dazu sollen Verfahren entwickelt werden, die mit Hilfe digitaler Signalanalyse und Extrapolation eine hinreichend frühe Erkennung von Signalspitzen zulassen, um die Ausgangsspannung des Netzteiles früh genug dem Bedarf anpassen zu können, ohne dass es zu sogenanntem Clipping oder anderen Formen der Sig-nalverzerrung kommt.
Ein weiterer Schritt der Entwicklung wird eine Anpassung und Optimierung des Verstärkersystems an die gesteuerte und damit schwankende Betriebsspannung sein.Als letzter Schritt soll die HiFi-Anlage als Gesamtsystem der verringerten Verlustleistung angepasst werden. Insbesondere sollen Materialeinsparungen bei Gehäusen, Netzteilen und Kühleinrichtungen erreicht werden.


Ergebnisse und Diskussion

Durch die im Rahmen des Projektes entwickelten Techniken im Bereich Endstufen, Netzteil, Signalanalyse und Steuerung von HiFi- und Audio/Video-Anlagen lässt sich die Energieeffizienz solcher Systeme erheblich verbessern. Dies konnte anhand des A/V Systems T + A K6 nachgewiesen werden. Die bei diesem System erreichte Energieeinsparung gegenüber Standardsystemen beträgt im Normalbetrieb bei Zimmerlautstärke ca. 100 Watt und damit etwa 60..70%.
Der Einsatz der Technik verursacht Mehrkosten durch erhöhten Aufwand in den Bereichen Netzteil und Steuerung der Geräte. Durch die verbesserte Energieeffizienz können andererseits Kosten insbesondere beim Kühlsystem und dem Gehäuse eingespart werden. Durch die mögliche Verkleinerung der Geräte können auch bei Materialeinsatz, Transport und späterer Entsorgung Kosten gesenkt werden. Insgesamt wird sich durch Anwendung der beschriebenen Technik ein hochwertiges A/V System nicht wesentlich verteuern. In vielen Fällen dürfte sogar eine vollkommen kostenneutrale Umsetzung des Konzeptes möglich sein.
Das K6 A/V System wurde inzwischen von vielen Fachzeitschriften getestet und konnte bei allen Tests hervorragende Klangbewertungen erzielen. Bei praktisch allen Testzeitschriften wurde das Gerät in die absolute Spitzenklasse eingestuft. Dies belegt, dass die neue Technik nicht mit klanglichen Nachteilen verbunden ist.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die im Rahmen des Projektes entwickelte Technik wurde auf verschiedenen Messen, u. a. der Internationalen Funkausstellung Berlin 2001, der High End Messe Frankfurt, der London HiFi Show und der Consumer Electronics Show, Las Vegas, ausgestellt und durch die Fachpresse im In- und Ausland publiziert. Ein TV Bericht über das Projekt und die dadurch möglichen Energieeinsparungen wird in Kürze in der Reihe Technik und Trends auf N-TV gesendet werden.


Fazit

Die angestrebte Energieeinsparung beim Betrieb von HiFi- und Audio/Video-Systemen wurde in vollem Umfang erreicht. Die neu entwickelte Technik wird von uns inzwischen in mehreren Modellreihen eingesetzt und hat sich erfolgreich auf dem deutschen und internationalen Markt etabliert.