watt/högtalare

[verdad]

Hur mycket, låt oss säga 100 watt från en förstärkare som skickas till en högtalare blir ljud respektive värme i procent?

Kan jag förresten ställa frågan så, finns det någon beräkningsgrund för detta?

[paa]

Det torde bli 100 procent minus verkningsgraden, som kan tänkas ligga mellan ca en och tio procent. Så ca 90-99 Watt.

[AndersP]

Fast man blåser väl aldrig på 100 W kontinuerligt?

[Perfector]

Hur mycket, låt oss säga 100 watt från en förstärkare som skickas till en högtalare blir ljud respektive värme i procent?

Kan jag förresten ställa frågan så, finns det någon beräkningsgrund för detta?

Normal verkningsgrad ligger på Ca: 0.2%
Det betyder att 0.2 % blir musik och resten 99.8% försvinner som värme.
En Hornhögtalare med tex dubble coral flat 8 kan ge upp till 2% i verkningsgrad och då räcker en effektklen förstärkare väl.

[Svante]

Det torde bli 100 procent minus verkningsgraden, som kan tänkas ligga mellan ca en och tio procent. Så ca 90-99 Watt.

Verkningsgraden kan beräknas från känsligheten på ett ungefär om man antar att högtalaren är resistiv och 8 ohm:

Känsligheten anger ljudintensitetsnivån i halvrymd på 1 m avstånd när man matar in 1 W

Ytan på en halvsfär med radie 1 m är S=2*pi*r^2=2*pi=6,28 m2

Effekten som träffar halvsfären är alltså intensiteten gånger ytan P=S*I, intensiteten är I=Iref*10^(Li/10).

Vid tex 90 dB @ 1W, 1m känslighet blir

I=1e-12*10^(90/10)=1 mW/m2.

P=I*S=1e-3*6,28=6,28 mW

Med en ineffekt på 1 W blir verkningsgraden då 0,628 %.

I verkligheten är inte högtalarens impedans vare sig konstant eller resistiv, och är det noga så får man räkna ut vad det blir för varje frekvens med den impedans som gäller där.

Slutordet blir ändå att nästan all effekt som man matar in i högtalaren blir värme inuti högtalaren.

[IngOehman]

Det torde bli 100 procent minus verkningsgraden, som kan tänkas ligga mellan ca en och tio procent. Så ca 90-99 Watt.

Verkningsgraden kan beräknas från känsligheten på ett ungefär om man antar att högtalaren är resistiv och 8 ohm:

Känsligheten anger ljudintensitetsnivån i halvrymd på 1 m avstånd när man matar in 1 W

Njae, känsligheten anger ljudtrycket (ger samma siffror) på 1 m avstånd helt utan hänsyn till tillgänglig rymdvinkel, när man matar in t ex 1 nominell (inte en verklig) watt, men vanligare är faktiskt att man utgår ifrån en mera entydig spänning; 2,83 volt (vilket motsvarar 1 W i just 8 ohm).

Ytan på en halvsfär med radie 1 m är S=2*pi*r^2=2*pi=6,28 m2

Effekten som träffar halvsfären är alltså intensiteten gånger ytan P=S*I, intensiteten är I=Iref*10^(Li/10).

Vid tex 90 dB @ 1W, 1m känslighet blir

I=1e-12*10^(90/10)=1 mW/m2.

P=I*S=1e-3*6,28=6,28 mW

Med en ineffekt på 1 W blir verkningsgraden då 0,628 %.

I verkligheten är inte högtalarens impedans vare sig konstant eller resistiv, och är det noga så får man räkna ut vad det blir för varje frekvens med den impedans som gäller där.

Slutordet blir ändå att nästan all effekt som man matar in i högtalaren blir värme inuti högtalaren.

Jomenvisst.

Å andra sidan är medelkänsligheten för köpbara hifi-högtalare sisådär 87 dB @ 2,83 volt, 1 meter, enligt den statistik som Stereophile har.
Det ger snarare 0,3% verkningsgrad.

Å tredje sidan är de flesta högtalares impedans nuförtiden lägre än 8 ohm, åtskilliga går ned till under eller i närheten av 3 ohm, så det kanske är rimligast att kalla den för 4-ohmshögtalare.
Det ger snarare 0,15% verkningsgrad.

Å fjärde sidan är praktiskt taget inga högtalare varken halvklotsstrålande eller klotstrålande (annat än i det lägsta basområdet) och talar man verkningsgrad så talar man om all utstrålad effekt, som i förhållande till känsligheten i nollgradersriktningen alltså blir lägre ju större riktverkan högtalarna har.
Det ger snarare under 0,15% verkningsgrad för många högtalare.


Vh, eiö

[Nattlorden]

Supraledande talspoletråd vore kanske något när någon väl hittat ett lämpligt material för normaltemperatur.

[ChristianAndersson]

Hur mycket effektivare är det att lyssna via hörlurar än högtalare-i-ett-rum?

OT

https://www.ted.com/talks/michael_pritchard_invents_a_water_filter

[PerStromgren]

Hur mycket effektivare är det att lyssna via hörlurar än högtalare-i-ett-rum?

En faktor hundra, kanske? 1 W räcker väldigt långt i ett par vanliga hörlurar, medan högtalarlyssning lätt kan kräva 100.

[Perfector]

Hur mycket effektivare är det att lyssna via hörlurar än högtalare-i-ett-rum?

En faktor hundra, kanske? 1 W räcker väldigt långt i ett par vanliga hörlurar, medan högtalarlyssning lätt kan kräva 100.

Inte många lurar som klarar en Watt.
Snarare mW
Har för mig att man räknas känslighet per mW i en lur?

[IngOehman]

Hur mycket effektivare är det att lyssna via hörlurar än högtalare-i-ett-rum?

OT

https://www.ted.com/talks/michael_pritchard_invents_a_water_filter

Det är lite svårt att jämföra eftersom frågan inte är alldeles entydig.

Det ljudtryck man refererar till när man talar om högtalarkänslighet är ju inte det man hör, utan på grund av rum, möblering och avstånd så når en olika stor del av det ljudtryck som högtalarna alstrat fram till lyssnarens öron.

Olika rum är olika, men om en högtalare på en meters avstånd låter 87 dB av 1W så låter två någonstans mellan 90 och 93 dB (beroende på i vilken grad ljuden från L och R korrelerar), och borta där man sitter och lyssnar kan 10 dB eller så ha försvunnit så säg att det som når fram är säg 82 dB för 1 W per kanal.

Vill vi uppnå samma ljudtryck vid hörlurslyssning så är det alltså den ineffekt som ger 82 dB vid öronen som är frågan - och att svara på det är nästan omöjligt eftersom känsligheten varierar så kolossalt för hörlurar.

Det rör sig för det mesta om 80-125 dB för en mW, men det finns elektrostathörlurar som är svåra att definiera som funktion av ineffekt eftersom de är nästan helst kapacitiva som last, men de kan kräva effektförstärkare avsedda för högtalare för att man skall kunna spela tillräckligt. Och använder man en KlassA-förstärkare så går det då åt lika mycket effekt som vid högtalarlyssning.

Extremfallet åt andra håller är att lurarna ger 125 dB matade vid 1 mW, vilket betyder att 82 dB (43 dB mindre) får av 20 000 gånger mindre effekt. Alltså en tjugondels mikrowatt. 0,000 000 05 W per lurhalva, så högtalarna behöver 20 miljoner gånger mera effekt.

Så även om man inte inkluderar den variation i känslighet som finns mellan olika högtalare så landar vi på att variationen har ett spann om 20 miljoner gånger.

Som ett exempel i mängden kan nämnas att Sennheisser HD600 har en känslighet om 97 dB för 1 mW. Och impedansen är väl 300 ohm. Det betyder att 2,83 volt blir 26,7 mW, vilket ger 111 dB. Alltså 29 dB mer än en normalkänslig högtalare för samma inspänning.


Vh, iö

[darkg]

(Mkt off topic: hur rullar en typisk lur av med fallande frekvens när den inte sitter på huvudet? Jag antar att basåtergivningen är helt beroende av rummet som blir mellan driver och öra. Men tanken på någon slags linjekälleliknande högtalare med hörlurselement är spännande.)

[ante_77]

Om man mäter hörluren på 1m avstånd så tappar man väl en hel del

[Conan]

Blir ju en hel del höftande också när man står en hel meter ifrån och mäter den...

[ChristianAndersson]

Fascinerande vad mycket mindre förluster det blir, tack för redovisad överslagsuträkning.

Följdaktligen väldigt låg ström i lurar när de ska skapa någon enstaka dB ljud.

Är kristall element ännu effektivare i lurar?

Approximate, the effect
(eller finns det ord för anti-proximity?)

En fråga som varit uppe innan om bästa system som tar vid där hörlurarna slutar, bas, sub eller shaker?

[darkg]

Om man mäter hörluren på 1m avstånd så tappar man väl en hel del

Ja, det är i och för sig rätt lätt att höra hur hopplöst det antagligen är. Jag har nästan som en reflex att försöka ersätta kvalitet med kvantitet. Lyckas aldrig.

Blir ju en hel del höftande också när man står en hel meter ifrån och mäter den...

Hur tänker du?

[darkg]

Fascinerande vad mycket mindre förluster det blir, tack för redovisad överslagsuträkning.

Följdaktligen väldigt låg ström i lurar när de ska skapa någon enstaka dB ljud.

Är kristall element ännu effektivare i lurar?

Approximate, the effect
(eller finns det ord för anti-proximity?)

En motsats till proximal är distal, men det avser väl avstånd från någon sorts centrumlinje eller liknande. Proximat kan också ha motsatsen ultimat, som inte heller känns användbart. Närhet-nearness, som proximitet-proximity betyder i det här fallet, har den oeleganta motsatsen avlägsenhet-remoteness.

Nåt på fjärr- kanske?

[IngOehman]

Fascinerande vad mycket mindre förluster det blir, tack för redovisad överslagsuträkning.

Om det är den text som jag skrev som åsyftas så vill jag påpeka att jag tar fram exempel på lurar med extremt stora skillnader mellan, och där de minst effektiva lösningar är på samma nivå som högtalarlyssning.

Men en viktig sak är också att klargöra att skillnaden i verkningsgrad mellan högtalare och hörlurar som regel inte är stor, det stora skillnaden i effektåtgång i normalfallet, beror ju på att man med lurar spelar i så fantastiskt "små rum", ett runt varje öra. Därför går det åt väldigt mycket mindre effekt.


Vh, iö

[paa]

Fascinerande vad mycket mindre förluster det blir, tack för redovisad överslagsuträkning.

Det blir ju en sammanblandning av verkningsgrader och förluster beroende på vad det är man ska driva. Är det ett ljudtryck i luften eller är det ett ljudtryck i hörselgången? Hela kroppen deltar ju i mottagandet av låga frekvenser, och huvudets och öronens rörelser skapar en grund för hur ljudet i rummet uppfattas, och det saknas vid hörlurslyssning, och då kan man tala om massiv förlust av information.

[verdad]

Tack så mycket för de svar ni gett.
Jag blir en del klokare igen
Faktiskt har lärt mig mycket.
Tack alla.