Hur skall en förstärkare dimensioneras?

[IngOehman]

...med avseende på förmågan att driva högtalarimpedanser?

Såhär skrev Almen och Svante i en annan tråd. Har de en poäng?

Men om man antar en de facto-standard för högtalare på 4-8 ohm, är det då dumt att

a) bygga högtalare (eller högtalarsystem) som ligger utanför detta intervall?

b) bygga förstärkare som klarar att driva högtalare som ligger utanför detta intervall?

Bara det faktum att någon idiot konstruerat en maffig förstärkare som klarar laster på 2 ohm kanske får högtalartillverkare att börja gå nedåt i impedans?

Ja, jag tycker nog att det är dumt att kontruera förstärkare som är avsedda att klara att spela i 1-2 ohms impedans. Det är bättre att lägga resureserna på högre effekt i högtalare som följer de factostandarden "inte under 3,2 ohm". Eller det är väl tom en DIN-standard som säger det. Om det dessutom får högtalartillverkare att börja konstruera lågimpediva högtalare så är man inne på en väg mot inkompatibilitet.

[roggaro]

så klarar ett klass -D steg att driva basen som inget annat och undrar gör ju jag som är helt tagen av min lilla amp

[Lazyworm]

Fast om det är 3,2ohm och elak last så är man ju nere så förstärkaren ser 2ohms-fallet. eller ska specningen vara med t.ex en viss maximal induktans vid en minimal impedans?

Sen så beror det på om förstärkaren ska kunna bryggas (då kanske det är i det läget den ska kunna hantera 3ohm) vilket ger 1,5ohm i Stereoläget?

Jag tycker det spelar roll hur mycket förstärkaren svingar också.
Svingar den t.ex 230VDC i 8ohm så är det inte så himla farligt ifall den sackar och "bara" svingar 180V vid 2ohms last, det blir ändå en
fyrverkeripjäs av de flesta högtalare med den impedansen

[IngOehman]

Min uppfattning är att det kanske vore vettigt om man från förstärkarkonstruktörshåll kunde anta att alla högtalare var dimensionerade med en nominell impedans på 4 ohm eller mera, och kanske en minimumimpedans om 3 ohm eller mer.

Men...

Då det kan finnas fall då man kan vilja kunna driva två eller flera parallellkopplade högtalare verkar det dumt att säga att ingen förstärkare skall dimensioneras med större strömförmåga än vad 3 ohm kräver.

Det kan även finnas fall då man vill kunna bryggkoppla förstärkare, och då kommer högtalaren att lasta respektive halva med hälften av sin lägsta impedans, statiskt. Alltså 1,5 ohm.

Skall man driva stora bassystem så kan det till och med handla om att man vill kunna driva 2, 3 eller till och med 4 parallellkopplade basar per kanal.

Och om det handlar om stora system så handlar det ofta även om stora effekter, och då kommer det nya faktorer in i ekvationen - nämligen att båda kondensatorer och transistorer (de senare nämnda kanske framförallt) har gränser för hur mycket spänning de kan hantera utan att gå sönder. Därför blir det ofta så att den bästa lösningen för att nå än högre uteffekter är att gå ned i impedans.

- - -

Dessutom finns det fall där högtalare på grund av sina reaktiva egenskaper med vissa vågformer, avkräver förstärkaren en ström med ett RMS-medelvärde på U/Z-min eller mer, men en (ny) vågform som gör att maxströmmen kan bli större än så. Tre gånger större än inte ens svårt att provocera fram om man får leka fritt med vågformerna på "musiksignalen".


Sammanfattningsvis: Min uppfattning är att förstärkarkonstruktören bör få bedöma hur han eller hon skall dimensionera förstärkaren alldeles själv, utan att någon skall komma med pekpinnar och säga att det är dumt att dimensionera för en impedans under 3 ohm.

Och iden att det är en fara med sådana förstärkare, eftersom den kommer att leda till att högtalarkonstruktörer gör högtalare lågohmiga, är nog inte genomtänkt. De finns förvisso några exempel på extremt lågohmiga högtalare som sett dagens ljus, men de har nästan undantagslöst gjort på sådana vis TROTS att ingen eller väldigt få förstärkare har kunnat driva dem. Det kan vara på grund av teknologin som användts (som inte lånar sig till valfritt valda impedanser utan att man då måste kompromissa allvarligt) eller det kan bero på något annat.


Vh, iö

[IngOehman]

Kan nämna ett specialfall därutöver.

Det handlar förvisso om ett avsiktligt brott mot rådande standard för impedanser, och sådan får man ju göra, speciellt när det som i detta fall gäller ett integrerat system (det är bestämt från början vilka högtalare som skall kopplas till den specifika förstärkare, eller tvärtom).

Nämligen det bilstereosystem som Bose lanserade för en massa år sedan, med superlåg impedans, för att slippa ifrån Switchomvandlarna i förstärkarna. De matades direkt från bilbatteriet helt enkelt. På så vis fick de upp mycket större förstärkareffekter än då sisådär 20 W som var den ungefärliga gränsen för vad som gick att nå med normallågohmiga högtalare (4 ohm) och bryggade förstärkare.

Enda egentliga nackdelarna med Bose-systemet var att det var inkompatibelt med andra system (förstärkare/högtalare), och att man fick lov att dra rejält grova högtalarkablar.


Vh, iö

[roggaro]

Häpp! satt just å tänkte på batteridrift.. men dimensionera gärna så propparna ryker i lägenheten

[IngOehman]

Vad jag kan tycka är, ja vad skall vi kalla det... Sorgligt? ...är när en vettigt dimensionerad högtalare paras ihop med en väldigt dyr förstärkare, som är dyr på grund av att den optimerats för impedanser nedåt 0,5 ohm.

Det sorgliga är om det inte används, och att de pengar det kostat då ju kunde ha lagts på att göra en bättre förstärkare istället.

Särskilt sorgligt är det när effekten inte räcker till av just det skälet - alltså när den som konstruerat förstärkaren har optimerat fel egenskap - ökat strömförmågan utan att det funnits något vettigt skäl.

- - -

Det finns faktiskt (jag skriver faktiskt, trots att jag tror många vet att det är så) tillverkare som gör förstärkare med möjlighet att biffa på nätdelen. En extra låda som man kopplar ihop med förstärkaren.

Ofta är det svårt att få vettig information från dem som säljer sådana, om när det är vettigt att biffa på nätdelen på det viset.

Men kan förstås argumentera att det är förnuftigt att erbjuda just en biffigare nätdel, eftersom det är så mycket enklare att öka strömförmågan lite, än att öka på förmågan att svinga spänning, och det har man ju i så fall rätt i.

Men problemet är att det ändå är fel åtgärd när det är spänningen som inte räcker till.


Vh, iö

[Ragnwald]

Intressant ställningstagande. Optimering borde kunna preciseras i reklamen.

[IngOehman]

Ja - att tillbiffad nätdel är aktuellt framförallt om man har riktigt lågimpediva högtalare.

Om man däremot har högtalare med för låg känslighet i förhållande till förstärkareffekt och högspelningsbehovet, så är det ju rimligare att erbjuda kunden en större förstärkare, i åttaohmseffekt räknat alltså. Inte fysiskt format eller vikt eller pris eller något sådant.


Vh, iö

[Ragnwald]

Häpp! satt just å tänkte på batteridrift..

Saxofonisten "the Bird", insåg redan då vid tiden, batteriets betydelse för helheten.

[Alexi]

Jag vill gärna kunna parallellkoppla 3st 8ohms basar.

[music4ever]

Jag vill gärna kunna parallellkoppla 3st 8ohms basar.

AMP34?

[Laila]

Jag vill gärna kunna parallellkoppla 3st 8ohms basar.

Varför skaffar du dig inte 3st 16-Ohm:s-basar i sånna fall . . . typ

[IngOehman]

Utan att vilja svara för Alexi så tror jag det är rätt så svårt att hitta bassystem som behöver eller kräver 2,5 kilowatt tillförd effekt (det vill säga åttaohmseffekt, alltså den spänningen) sisådär.

Och dessutom är ju AMP-34 ett prima exempel på en förstärkare som är konstruerad för att kunna leverera enorma effekter i normala impedanser. INTE en förstärkare som levererar dåligt med effekt men som kan nära nog driva en järnspik. Missförstå mig inte, den är tillräckligt överdimensionerad för att klara även högtalare som är lite lågohmigare än normalt.

Så - de som vill driva många parallellkopplade basar behöver nog snarare en förstärkare som har en åttaohmseffekt om 200 - 500 W (beroende på hur stort bassystemet är) men som kan leverera extra mycket ström. Fast egentligen kan jag tycka att tre parallellkopplade par 8-ohmshögtalare är en last som det är rimligt att anta att rätt så många förstärkare klarar att driva. Men samtidigt säger mig erfarenheten att det är inte helt självklart att alla klarar det... NackaNicke har säker saker att säga om detta.

- - -

Med det sagt vill jag avsluta med att nämna att val av KlassAB-förstärkare är på sätt och vis en konstart, och väljer man en som är onödigt stor så kommer man att få dålig verkningsgrad.

Inte för att större förstärkare har sämre principiell verkningsgrad, utan för att alla KlassAB-förstärkare (ja, typ alla andra också) har sämre verkningsgrad ju svagare man spelar på dem i förhållande till deras maxeffekt.

En förstärkare som har fyra gånger högre uteffekt får i storleksordningen halva verkningsgraden vid en given låg effektnivå.

Därför är en förstärkare som ger fem gånger mera effekt än applikationen kräver ett dåligt val. Och i bassammanhang är det rätt lätt att definiera gränsen för vad man behöver. Det är ju en rätt så lätt beräkningsbar fråga.

För toppar är det svårare att säga något bestämt, och därför också rimligare att dimensionera för mycket stora transienteffekter, för man vet aldrig när man kommer att behöva det.


Vh, iö

[Alexi]

Nya AMP-27 tror jag isf. Är en bättre lämpad kandidat för mina basar.

Bra sammanfattat IÖ håller med dig helt!

[Svante]

Ja, alltså... Det är kanske lite annorlunda med "stora" slutsteg (klassen 3-500W) eftersom de är dyra och eftersom man ofta vill driva flera basar. Det finns alltså ett reelt behov av att driva lågohmiga laster. Eller högohmiga, man kan ju koppla högtalarna i serie också. Det skulle gå lika bra med ett slutsteg som kan leverera 1 kW i 2 ohm som ett som ger 1 kW i 8 ohm. Eller kanske 2*500W i 4 ohm om man vill driva 2 st 4-ohmsbasar.

Men ett slutsteg avsett att driva fronthögtalare i tex en hembioförstärkare behöver knappast kunna driva två högtalare i parallell. Min kommentar syftar nog snarast att det har gått mode i att kunna driva lågohmiga laster, att det liksom skulle ge mer kraft i återgivningen. Det viktiga är ju knappast hur de beter sig i lågohmiga laster, utan hur de beter sig i en normal last.

[music4ever]

Tänkte fel där, tack för förklaringen Ingvar.

[IngOehman]

Svante! Jag håller med om en del av det du skriver, även om jag kanske inte tycker det är lika lätt som du att avgöra vad som behövs. Jag vill heller inte förenkla en förstärkare till att kunna driva si eller så låg impedans. Det är mera komplicerat än så. Man måste skilja på:

1. Att "klara" utan att gå sönder,

2. Att "klara" utan att förlora för mycket klippspänning,

3. Att "klara" utan att låta illa,

4. Att "klara" länge, med kontinuerlig signal, och att klara av kortare utbrott.


Och en sak till - om du tittar på en impedanskurva för en basreflexhögtalare, tittar noga på pucklarna i basregistret, kontemplerar dem noga, även hur toleranserna hos alla deras ingående delar kan tänkas påverka impedanskurvan...

Tycker du även efteråt att det känns som en bra ide att seriekoppla högtalarna?

Missförstå mig inte. Det finns fall, t ex när det gäller väl dämpade slutna lådor av hög kvalitet, där det går utmärkt att seriekoppla. Men rent generellt tycker jag det är vettigare att varna för att göra det.

- - -

Vill även nämna att det med normal teknologi (rund eller sexkantig talspoletråd, och ett jämnt antal lager, alltså 2, 4, 6...) inte är alldeles enkelt att dimensionera om ett element för att ge det en annan impedans - således att det i övrigt får samma egenskaper. Med flattråd och enlagerstalspoler så går det dock.

Men annars finner man att ett element på 4 ohm med ändrade talspoleegenskaper sålunda att det blir på 8 eller 16 ohm istället, får ganska annorlunda egenskaper.

Genom att ändra antalet lager i talspolen så kan man dock göra vissa impedanser så de får likartat beteende som vissa andra impedanser. Exempelvis kan man utgå ifrån en 4 ohmig tvålagerstalspole och göra en talspole på 64 ohm och fyra lager, som beter sig praktiskt taget likadant.


Vh, iö

[Komorok]

Jag önskar att det tillverkades en förstärkare som fixade typ 250W RMS och transienter i 10kW-trakterna.

[Kronkan]

Och jag önskar mig en förstärkare som i mitt tvåvägssytem klarar att spela med god kropp, fint 3D, utan vasshet, magiskt mellanregister, bra behandling av röster m m och ner till 20 Hz på den nivå jag lyssnar på. Misstänker att den nedre gränsen blir en effekt omkring 20 w. Men inte provat ännu. Därmed inte lyssnat eller mätt heller.

[Harryup]

Min erfarenhet av "folk" utanför faktiskt är att man snarare lyssnar på apparaterna än sätter upp mål för vad man skall köpa rent tekniskt och man har inte klart för sig vad en apparat skall kunna driva i framtiden. Så man vill ha en så bra apparat som möjligt som klarar av att driva "allt normalt" som man kan tänkas vilja använda och att den framför allt skall låta bra. Extrema ljudtryck i lågfrekvens området är nog inte så vanligt bland t.ex. lyssnare av jazz och klassiskt. Mera ett hembiokrav och vissa sorter av elektronisk musik.
Få använder fler en ett baselement/sub per kanal normalt sätt.
Däremot så är det ju bra att det finns apparater som klarar kraven ifrån väldigt speciella installationer också.

/Harryup

[Svante]

Man måste skilja på:

1. Att "klara" utan att gå sönder,

2. Att "klara" utan att förlora för mycket klippspänning,

3. Att "klara" utan att låta illa,

4. Att "klara" länge, med kontinuerlig signal, och att klara av kortare utbrott.

Javisst. Därav mitt att det är viktigare hur förstärkaren beter sig vid normal last än hur den beter sig i en extremt lågohmig last. Jag tror att många tänker att om den "klarar" lågohmig last så beter den sig bättre i en högohmig last än en som inte "klarar" en lågohmig last. Jag tycker då att det är bättre att mäta/lyssna hur den beter sig under normala driftsförhållanden (eller kanske LITE svåra förhållanden om man inte vet vilken lasten ska bli).

Och en sak till - om du tittar på en impedanskurva för en basreflexhögtalare, tittar noga på pucklarna i basregistret, kontemplerar dem noga, även hur toleranserna hos alla deras ingående delar kan tänkas påverka impedanskurvan...

Tycker du även efteråt att det känns som en bra ide att seriekoppla högtalarna?

Hmm, ja. Jag gissar att du menar att det kan bli en förflyttning av resonanstopparna och att en förhållandevis liten toleransskillnad kan ge ett större fel i fördelningen av spänning mellan de två elementen. Det gör dock inte hemskt mycket eftersom summan av spänning till de två elementen är konstant, vilket gör att summan av det som kommer ur högtalarna blir konstant (bortsett från högtalarnas tonkurva). Enda problemet är att maxnivån blir en gnutta lägre, eftersom den ena högtalaren kommer att leverera lite mer ljud än den andra.

[Objektivisten]

Jag gillar underdimensionerade förstärkare, som får kämpa och är på gränsen att ge upp. Det blir mer levande då. En bra liknelse är att jämföra en gammal WW-Bubbla med en Porsche Carrera; körglädjen, upplevelsen och livsglädjen är alltid större i Bubblan men tittar man på specen vinner dock Carreran.

[sky_eye]

Nu har du fel igen.

[jeff_belowski]

Beträffande sina preferenser?

[hifikg]

Jag gillar underdimensionerade förstärkare, som får kämpa och är på gränsen att ge upp. Det blir mer levande då. En bra liknelse är att jämföra en gammal WW-Bubbla med en Porsche Carrera; körglädjen, upplevelsen och livsglädjen är alltid större i Bubblan men tittar man på specen vinner dock Carreran.

*asg* nu tog du i va?

[Kraniet]

jag har ingen riktig aning om när slutsteg klipper. Jag har ju kikat på mitt nad nån gång där den där soft klipp lampan tänds, men jag hör då ingen skillnad i ljudet..

men jag tycker det är en intressant frågeställning, precis i linje med hur jag resonerar annars. Varför ska man köpa nåt som klarar nåt annat än det man behöver.
Om jag förstått det rätt så är det mer värt att ha ett slutsteg som kan svinga stor spänning hellre än massvis med ström?

[Morello]

Jag önskar att det tillverkades en förstärkare som fixade typ 250W RMS och transienter i 10kW-trakterna.

Jag tror man skulle få problem med myndigheterna pga. den höga och direkt livsfarliga spänningen.

[Komorok]

Jag önskar att det tillverkades en förstärkare som fixade typ 250W RMS och transienter i 10kW-trakterna.

Jag tror man skulle få problem med myndigheterna pga. den höga och direkt livsfarliga spänningen.

Lämna det problemet till mig så får du knåpa ihop slutsteget. Övriga specar är som du kan förvänta dig. Finns inga trissor som fixar det va?

[Morello]

Mja, marknaden torde vara obefintligt för sådana excesser.

Jag är mer sugen på att konstruera en rörförstärkare för gillestugan.


Ja, ni läste rätt! RÖR!!