Låga impedanser och vintageförstärkare

[Vinylcalle]

Att äldre förstärkare många gånger verkar vara dåliga på att driva svårare laster verkar tyvärr vara fakta. Åtminstone på pappret.

Min fundering är nu varför det är på detta sätt som exempel en förstärkare med en stor trafo på närmare 10 kg och kondningsbank på nära 70000 uF låter ju inte som en förstärkare som bör vekna redan neråt 4 ohm men enligt specifikationer i detta fall verkar så vara fallet.

Ja spekulationerna kan härmed börja.

MvH Carl

[Lason]

Jag kör min AKAI AA-R31L Receiver som ska ha 8 Ohms impedans med två högtalare som ligger på 4 Ohm... Inga problem what so ever... Förutom att det förmodligen är skadligt för hörseln om man drar på lite

Även farsan kör sin AKAI AM-2600 me dhögtalare på 4 Ohm... Samma sak där. Inga problem

Gamal Technicen i garaget råkade vi köra 0 Ohm i, och den överlevde det Men det lär varit ganska mycket tur

[Objektivisten]

Kondningarna i strömförsörjningen kan ha åldrats och tappat sin kapacitet?

[Ragnwald]

Alla transistorer jobbar inom sitt SOA=Safe Operating Area.
http://en.wikipedia.org/wiki/Safe_operating_area

Väljer konstruktören en trafo med maximalt hög railspänning för 8ohms last, blir det inte hällsosamt att koppla till 4ohms högtalare.

Alltså konstruktören får lov att kompromissa. Ska förstärkaren tåla 2ohms last, så får man se till att stoppa in en trafo som inte ger mer railspänning än vad SOA medger vid 2ohm.
Men det tråkiga blir då att uteffekten om vi kopplar 8ohms högtalare blir väldigt mycket lägre, än i exemplet ovan.

Det krävs riktigt stor trafo och onödigt många transistorer för att bygga en förstärkare som klarar alla laster utan några som helst problem, man får helt enkelt bygga den för att ge ohemult hög effekt vid 2ohm, för att i överhövudtaget ge någon effekt att tala om vid 8ohm.

Ex. 400w, 2ohm - 200w, 4ohm - 100w, 8ohm
Samma förstärkare med högre railspänning och utan 2ohms kapacitet, kunde då i stället ge:
350w, 4ohm - 200w, 8ohm

Det krävs alltså en mycket större, tyngre trafo med mycket högre strömkapacitet, men mycket lägre sekundärspänning, för att driva 2ohms last problemfritt.

På mitt gamla Nadsteg sitter en knapp på baksidan som ger möjlighet att växlaöver till en annan lindning på trafon som ger lägre spänning när 4ohms högtalare ska drivas. Rätt smart lösning faktiskt, för att få ut så mycket effekt som möjligt vid 8ohm, men ändå ge möjlighet att använda 4ohms högtalare. Kostnadseffektivt.

[RogerGustavsson]

Att äldre förstärkare många gånger verkar vara dåliga på att driva svårare laster verkar tyvärr vara fakta. Åtminstone på pappret.

Min fundering är nu varför det är på detta sätt som exempel en förstärkare med en stor trafo på närmare 10 kg och kondningsbank på nära 70000 uF låter ju inte som en förstärkare som bör vekna redan neråt 4 ohm men enligt specifikationer i detta fall verkar så vara fallet.

Det är ju inte direkt ekonomiskt att dimensionera för toklåga impedanser eller "worst case". Ett större tillgängligt spänningssving vid mera rimliga impedanser är billigare att stådkomma och oftast vad som "behövs". Om högtalaren ska kallas välkonstruerad bör man ha tänkt på att drivningen ska underlättas. Det ger mera välljud per satsad krona! Tokkonstruktioner som kräver svetsaggregat av Krell-typ verkar vanvettigt.

[Vinylcalle]

Ok. Men varför var det vanligare att använda sig av denna konstruktion förr?

Har nämligen en förstärkare på väg hem. En bjässe vid namn denon pma-970. 23 kg tung en trafo på 8-9kg samt kondningsbank på 66000 uF. Den ger 100 watt i 8 ohm i någon typ av fusk klass A . Men ska enligt specifikationer endast ge 80 watt kontinuerligt i 4 ohm vid 1 khz.

Verkar helt obegripligt för mig. Den verkar dock ha som nämnts i tråden en omkopplare beroende på högtalarnas impedans.

Någon som kan förklara hur detta är möjligt?

MvH Carl

[RogerGustavsson]

Ok. Men varför var det vanligare att använda sig av denna konstruktion förr?

Jag tror man var bättre på att hushålla med resurserna!

Har nämligen en förstärkare på väg hem. En bjässe vid namn denon pma-970. 23 kg tung en trafo på 8-9kg samt kondningsbank på 66000 uF. Den ger 100 watt i 8 ohm i någon typ av fusk klass A . Men ska enligt specifikationer endast ge 80 watt kontinuerligt i 4 ohm vid 1 khz.

Verkar helt obegripligt för mig. Den verkar dock ha som nämnts i tråden en omkopplare beroende på högtalarnas impedans.

Någon som kan förklara hur detta är möjligt?

Kan inte det rent tekniska men det har väl att göra med matningsspänningen? Ju lägre matningsspänning desto mera effektdubbling vid halvering av impedansen men lägre effekt vid högre impedanser. Ju högre matningsspänning desto mera effekt vid högre impedanser. De sistnämnda borde utnyttja de befintliga utgångstransistorna bättre.

Eftersom du har ett Quad-slutsteg. De är konstruerade enligt det sistnämnda konceptet med prioritering på spänningssving vid högre impedanser. Utgångstransistorerna kan/behöver då inte hantera några groteska strömmar eller höga effekter vid låga impedanser. Det begränsar slutstegets användbarhet till viss del men det blir en ekonomisk lösning som i många fall fungerar utmärkt.

[2-ch]

På en del apparater anges samma effekt vid både 8 och 4 ohms last.
Inte har väl alla en omkopplare för den interna spänningen heller.

Så jag ansluter mig till Vinylkalles undran, hur sjutton går det till!?

Förhållandet 100w, 8ohm - 200w, 4ohm - 400w, 2ohm är väl bara ett teoretiskt idealförhållande.
Inga rimliga förstärkare ligger väl med en fördubbling ned till 2 ohm.

[Ragnwald]

Här är en bild på det jag försökte förklara.


Lägre impedans kopplat till högtalarterminalerna gör att mer ström rusar genom transistorerna och de blir mycket varmare.

Om ex. en transistor är konstruerad att max klara 100w vid 25grader C, så innebär det att vi får använda ohms lag och titta på schemat ovan. SOA ser naturligtvis olika ut för olika trissor, men visar i princip samma beteende.

Jag har också sett det där med lika angiven effekt vid 8 och 4ohm. Troligtvis beror det på avsiktligt konstruerad strömbegränsning i nätdelen. Var det möjligen på germaniumtrissornas tid ?

[PeterAkemark]

Att äldre förstärkare många gånger verkar vara dåliga på att driva svårare laster verkar tyvärr vara fakta. Åtminstone på pappret.

Min fundering är nu varför det är på detta sätt som exempel en förstärkare med en stor trafo på närmare 10 kg och kondningsbank på nära 70000 uF låter ju inte som en förstärkare som bör vekna redan neråt 4 ohm men enligt specifikationer i detta fall verkar så vara fallet.

Ja spekulationerna kan härmed börja.

MvH Carl

Hej Carl,
Jag tror du ska studera hur SAE och senar G.A.S gjorde sina slutsteg. Din frågeställning var i det närmaste deras affärsié. SAE är idag eftertraktade slutsteg på andrahandsmarknaden.

http://www.wardsweb.org/audio/sae_history.html
http://www.jims-sae-site.com/

Edit:länkar

[Vinylcalle]

Ok. Har grunnat på det ni sagt men om vi då jämför det som gjorde att jag började fundera på det hela.

Mitt quad 405-2 slutsteg levererade 100 watt i 8 ohm och 140 i 4. Quad 405 väger 9 kg och har kondningsbankar på 2x10 000uF.

Min nya integrerade Denon PMA-970 har 2x 100 watt i 8 ohm och 2x80 W i 4 ohm. Det är en integrerad förstärkare så en viss vikt skillnad bör det ju vara men den väger runt 25 kg och bara transformatorn väger 8 kg (dvs nästan vad hela quad 405an väger). Kondningsbankar på 2 x 33 000 uF.

Är det så att man ifrån Denons håll har begränsat strömmen i den för att den inte ska bli allt för varm? Den går nämligen i denons klass A antagligen samma som blev "Optical Class A" på senare apparater.

Samtidigt har inte till exempel de slutsteg som den delar de mesta ifrån POA1500 och POA3000 ingen så dålig strömbegränsning. Fast de kanske går i vanlig klass B (ab). Inte heller efterföljande modell Denon PMA790 har dessa problem.

Hur som helst ska jag bjuda på någon bild när jag kan ordna då det trots allt är en underbart vacker och välljudande förstärkare, dessutom mycket sällsynt.

Låter bättre än quad kombon vilket väl åtminstonde pekar mot att strömmen inte är allt .

MvH Carl

[RogerGustavsson]

Fast Quad-slutsteget är ju heller inget "svetsagggregat" och har problem att leverera ström i mängd. Dock är 405-2 bättre än föregångaren 405. Att det sedan går att modifiera Quad-slutstegen är en annan femma. Personligen tycker jag om Quad:arnas behändiga storlek.

[jonaz81a]

Mitt adcom gfa 6000 är drygt 15 år gammalt, inte direkt vintage men nästan. Maxförbrukningen är 1440 VA vilket är ganska väl tilltaget för en uteffekt på 3x100w + 2x60w 8 ohm. Vid 4 ohm ger steget 3x150w + 2x100w. Jag har ingen aning om vad det levererar i 2 ohm men jag tvivlar på att det kroknar. Steget väger enbart 14.3 kg så inte behövs det ett kassaskåp för att driva låga laster.

[Vinylcalle]

Mitt adcom gfa 6000 är drygt 15 år gammalt, inte direkt vintage men nästan. Maxförbrukningen är 1440 VA vilket är ganska väl tilltaget för en uteffekt på 3x100w + 2x60w 8 ohm. Vid 4 ohm ger steget 3x150w + 2x100w. Jag har ingen aning om vad det levererar i 2 ohm men jag tvivlar på att det kroknar. Steget väger enbart 14.3 kg så inte behövs det ett kassaskåp för att driva låga laster.

Vad motsvarar 1440 VA i watt?

MvH

[Vinylcalle]

Fast Quad-slutsteget är ju heller inget "svetsagggregat" och har problem att leverera ström i mängd. Dock är 405-2 bättre än föregångaren 405. Att det sedan går att modifiera Quad-slutstegen är en annan femma. Personligen tycker jag om Quad:arnas behändiga storlek.

Nej det är det ju inte. Men trots allt bättre på att leverera ström än min nya denon.

Men ibland läser man att Quad 405 ska vara superstabilt och klara låga laster men det kanske inte stämmer.

MvH Carl

[Ragnwald]

Vad motsvarar 1440 VA i watt?

Bakpå förstärkare brukar det stå angivet typ, 230V 1000W.
Det innebär en absolut maximal effektförbrukning från elnätet och inget annat. Det är fler grejor i lådan som drar ström, värmeförluster.

Om det är angivet på transformatorn, vilket är vanligast, så innebär det att trafon är kapabel att leverera 1440watt.
Men det säger ingenting om vad förstärkaren kan leverera till 8ohm eller 4ohm eller 2ohm högtalare.

Det beror på vilken spänning sekundärlindningarna på trafon är lindade för. Vet vi det, så kan vi lätt räkna ut hur mycket ström trafon kan leverera vid just den spänningen. Ohms lag.
I nästa steg får vi ta en titt på vad det är för effekttrissor som sitter i förstärkaren och kolla speccarna. Hur mycket ström klarar trissorna vid just den spänningen som trafon efter likriktning levererar. Vid vilken temperatur etc.
Då får man klart för sig hur konstruktören tänkt.

Har konstruktören tänkt 2ohm, som tex Krell, så sitter det rejält mycket större kylflänsar och/eller fläktar, för att klara den enorma ökade värmeutvecklingen som ska avledas. Högre temperatur ger lägre effekt och till slut blir det för varmt och ingen effekt alls.

Så det är inte så svårt egentligen, att bara lyfta på locket och konstatera vad en apparat går för, vad man kan förvänta sig av den.

[Vinylcalle]

Vad motsvarar 1440 VA i watt?

Bakpå förstärkare brukar det stå angivet typ, 230V 1000W.
Det innebär en absolut maximal effektförbrukning från elnätet och inget annat. Det är fler grejor i lådan som drar ström, värmeförluster.

Om det är angivet på transformatorn, vilket är vanligast, så innebär det att trafon är kapabel att leverera 1440watt.
Men det säger ingenting om vad förstärkaren kan leverera till 8ohm eller 4ohm eller 2ohm högtalare.

Det beror på vilken spänning sekundärlindningarna på trafon är lindade för. Vet vi det, så kan vi lätt räkna ut hur mycket ström trafon kan leverera vid just den spänningen. Ohms lag.
I nästa steg får vi ta en titt på vad det är för effekttrissor som sitter i förstärkaren och kolla speccarna. Hur mycket ström klarar trissorna vid just den spänningen som trafon efter likriktning levererar. Vid vilken temperatur etc.
Då får man klart för sig hur konstruktören tänkt.

Har konstruktören tänkt 2ohm, som tex Krell, så sitter det rejält mycket större kylflänsar och/eller fläktar, för att klara den enorma ökade värmeutvecklingen som ska avledas. Högre temperatur ger lägre effekt och till slut blir det för varmt och ingen effekt alls.

Så det är inte så svårt egentligen, att bara lyfta på locket och konstatera vad en apparat går för, vad man kan förvänta sig av den.

Ok.
Nej det var inte jag som hade uppgiften 1440 VA. Men var bara intresserad av vad det motsvarade i watt.

Men antagligen är fallet så att den Denon PMA-970 jag har ganska hög tomgångsström och därför pga av värmeutveckligen (blir ganska rejält varm, inte som en Sugden klass A men varmare än den Luxman 550 jag kika på i helgen.) Har man prioriterat att den ska kunna ge bra ljud och effekt till högtalare med hyffsat hög impedans.

Den omkopplare som finns för impedans 8-16 ohm eller 4 ohm kommer den endast sänka effekten tro för att den inte ska överhetta?

MvH Carl

[jonaz81a]

1440 VA maxförbrukning är i detta fall synonymt med 1440 watt maxförbrukning.
Dvs den ström som transformatorn max förbrukar.
1 VA är inte alltid synonymt med 1 watt men när man pratar om en förstärkares transformators effektförbrukning bör det vara så.

Men det säger som sagt ingenting om vad transformatorn levererar ut, vare sig i volt, ampere eller watt annat än att det är god chans att det är mer i watt än en transformator märkt 500 VA. Om spänningen transformatorn ger på sekundärlindningen är hög kan förstärkaren ge massor av watt vid hög impedans tex 8 ohm men kan inte dubbla strömstyrkan vid halveringar av lasten särskilt många gånger med hänsyn till transformatorns styrka men om spänningen på sekundärlindningen är låg ger förstärkaren mindre effekt vid samma 8 ohm men kan dubbla strömstyrkan vid halveringar av laster bättre. Maxeffekten i watt förstärkaren kan leverera bör vara jämförbar i båda fallen men vid olika laster, förutsatt att allt annat i förstärkaren är lika.

Detta är väldigt förenklat,
I verkligheten finns det få om någon förstärkare som dubblar effekten vid en halvering av lasten för att ta ett exempel. Det finns också massa slutstegstransistorer som inte klarar av låg last även om det finns nog med ström för att ta ett annat.

Det är sen natt och jag är ganska full så om det skulle vara så att allt jag skrivit ovan är helt fel och det enbart är fyllan som så talar var inte rädda att rätta mig.

[Ragnwald]

Den omkopplare som finns för impedans 8-16 ohm eller 4 ohm kommer den endast sänka effekten tro för att den inte ska överhetta?

Känner inte till din förstärkare, men troligtvis är det samma funktion på den omkopplaren som på min Nad, den kopplar om till andra sekundärlindningar på trafon, med lägre spänning, för att trissorna ska överleva den högre strömmen vid 4ohm.
De förstärkarna är optimerade för 8ohm, ett sätt att spara produktionspengar. Stora trafos och stora kylflänsar och fler utgångstrissor, kostar pengar.

[RogerGustavsson]

Men ibland läser man att Quad 405 ska vara superstabilt och klara låga laster men det kanske inte stämmer.

Nja, det stämmer inte riktigt. Det är stabilt i kapacitiva laster som elektrostatiska högtalare. Låga impedanser är inte dess deras starka sida då strömbegränsningen sätter in. 405 i den ursprungliga vaersion klararde inte många watt vid 2 ohm! De är dock inte sämre än många rörslutsteg när det gäller att leverera ström. Det går att få även en Quad 405 att ge mera effekt vid lägre impedanser genom byte av utgångstransistorerna och borttagning av strömbegränsningen/höjning av strömbegränsningen. Dock kommer den statiska effekten (sinus) att begränsas av transformatorn. Den dynamiska effekten blir dock rätt rejäl även vid 4 Ohm.