Filterbranthet/ effektålighet

[Dantax]

Jag har ett par mellanregisterelement som är på 4 Ohm.
I databladet anges att de tål 25W utan filter, och 100W med en seriekopplad kondensator (1:a ordningens filter) på 22uF. Detta ger efter vad jag förstår en delningsfrekvens på 1808 Hz.

Men, jag vill dela lägre, så jag undrar nu:
Om jag delar med 2:a ordningen istället, hur lågt ner kan jag dela med samma effektålighet som om jag hade 1:a ordningen (dvs 100W)?

Varför blir effektåligheten lägre desto lägre ner i frekvens elementet jobbar? Har det med de mekaniska egenskaperna att göra?
Hmm

[Nwalmaer]

Det är nog mekaniskt, ja.
Vad är det för mellanregister? Låter nästan som domar med dom siffror du uppger.

[norman]

Varför blir effektåligheten lägre desto lägre ner i frekvens elementet jobbar? Har det med de mekaniska egenskaperna att göra?
Hmm

Om man anger effekten som den effekt den färdiga högtalaren skall tåla (d.v.s. totala medeleffekten från en rimlig musiksignal, den är ju fördelad med mer medeleffekt i basen och mindre upp i diskanten) så tål systemet mindre effekt om mellanregistret tar större frekvensområde (=kommer få mer effekt från musiksignalen). Alltså: ju större frekvensområde mellanregistret arbetar i desto större del av hela musiksignalens effekt får det.
Sen tillkommer förståss begränsningar i slaglängd m.m. vilket ger sig tillkänna lägre ner i frekvens där behovet av större slaglängd ökar.

[Dantax]

Jo, det är domar!

[Svante]

Ja, effekttålighet är inte trivialt. Ändå vill många ha en enda siffra på den. Det här var uppe alldeles nyligen, men vi tar väl det igen då:

Effekttålighaten hos ett element begränsas framför allt av två saker; värmeutveckling i talspolen och konamplitud. Konamplituden är störst vid låga frekvenser (givet en viss ljudstyrka). Det gör att ett element som tål mycket effekt i mellanregistret tål betydligt mindre i basen. Det kanske inte går sönder, men det låter apa. Ytterligare mer komplicerat blir det av att den elektriska impedansen varierar med frekvensen, så om det verkligen är effekttålighet man menar så... Jaja.

För ett mellanregisterelement tror jag (men är inte säker på att) konamplituden spelar mindre roll. Det gör det hela lite enklare och effekttåligheten blir likartad för de flesta frekvenser. Men så ska man sätta elementet i ett system och här kommer svaret på din egentliga fråga tror jag, man vill ju ge systemet en märkeffekt och om då mellanregistret får en stor del av den totala effekten, blir ju systemets märkeffekt lägre (det gäller ju de andra registren också, så det gäller att hitta balans här). Alltså, om du delar mellanregistret lägre (mot basen) så tar det en större del av systemets totala effekt och då sjunker tåligheten.

[Jocke]

Lysande som vanligt, Svante! Men, vad har du egentligen emot apor?

/Jocke

[Svante]

...

Men, vad har du egentligen emot apor?

Jag tror att den som känner mig drar på munnen när han läser det där.

[Dantax]

Jo, allt det här är ju sant och bra, men frågan kvarstår: Om man har en angivelse som i detta fall, att elementet tål 100W (Igentligen att systemet klarar 100W, jag vet), om det delas vid 1800Hz, första ordningen, kan man då (lite schablonmässigt) räkna ut att det skulle tåla samma effekt ned till 1200Hz (tex) om man delade med andra ordningen istället för med första?

Alltså, hur långt ned i delningsfrekvens kan jag gå med bibehållen effekttålighet om jag väljer 2:a ordningens filter istället för 1:a?

[Nwalmaer]

Länka till specifikationer på elementet så vet man lättare om det är termiskt eller mekaniskt som limiterar.

På en höft så skulle jag säga att för 1200 Hz behöver du kanske 3:e ordningens för samma effekttålighet. Men om det behöver tåla så mycket är en annan fråga.

[Jocke]

Om du är medveten om hur det förhåller sig - någotsånär i alla fall - sä är väl knappast den elektriska effekttåligheten något större problem. Det var bra länge sedan jag hörde talas om att någon "brände" sina element. Ska man ha disko kan man inte bygga med "leksaker"!

Däremot - som Svante var inne på - så ökar ju konutslagen med sjunkande frekvens - 12dB/oktav vill jag minnas. Om du då tex delar med 6dB/oktav kommer konutslagen likväl att öka under delningen. med 12 dB-filter kommer konutslagen att vara konstanta. Så förslaget på 18dB med c:a en oktav lägre delning borde klara av att hålla konrörelserna på ung samma nivå som 6dB med den högre delningen.

Ta med de förslag du fått i beräkningen och se till att ha marginalerna på din sida så går det säkert bra!

/J

[Svante]

Alltså, ska man räkna ut det där, och vill matemagisera sig riktigt, då ska man leta upp spektrum för signalen som används vid effekttålighetstestet*, köra den igenom delningsfiltret du vill använda, och se hur mycket effekt den signalen har. Eller egentligen vilket RMS-spänningsvärde den har. Om man jämför RMS-värdena före och efter filtret så får man en faktor vars kvadrat man ska multiplicera elementets effekttålighet med. Om effekten på det som kommer ur filtret är precis det som elementet tål, så är ju det som går in i det maximal systemeffekt.

Ovanstående är lite rörigt map spänning resp effekt, men jag tror du förstår.

*Är det inte nån IEC-norm man brukar använda? Hmm.

[phon]

Hmmm... det verkar ju vara en väldigt enkel metod, att bara byta ordningstalet på filtret för att ändra effekttåligheten. Man behöver inte ta hänsyn till nåt annat då, fasgång, spridning, samverkan med nästa element och sånt elände?

Likströmsmusik, kan det va nåt?

[RogerGustavsson]

Jag har ett par mellanregisterelement som är på 4 Ohm.
I databladet anges att de tål 25W utan filter, och 100W med en seriekopplad kondensator (1:a ordningens filter) på 22uF. Detta ger efter vad jag förstår en delningsfrekvens på 1808 Hz.

Den delningsfrekvensen är väl teoeretiskt beräknad där impedansen är helt resistiv? Ett verkligt element med en impedanstopp vid resosnansfrekvensen brukar ändra på avskärningen en hel del?

[Jocke]

Svante: Vi vet ju faktiskt inte hur tillverkaren har mätt! Alltså behöver vi ett gäng element att "köra sönder" för att kunna fastställa effekttåligheten!

phon: Filter har vi ju diskuterat i ett oändligt antal trådar. Självklart finns ett stort antal andra egenskaper att ta hänsyn till, men här handlade det väl ändå om effekttåligheten?

För att vi ska kunna begrunda lite mer handfasta tips behövs mer info om vilka element som ska ta hand om bas resp diskant för jag antar att vi diskuterar en mellanregisterhögtalare, eller?

/J

[phon]

.......... men här handlade det väl ändå om effekttåligheten?

/J

... du har förstås rätt!

Kände bara att om man suboptimerar för just effekttålighet vid 1800 hz så kanske det är det enda man har kvar av välljud sedan. Bara så det inte glöms bort att alla parametrar måste hållas i luften samtidigt. Förlåt.

[Jocke]

.......... men här handlade det väl ändå om effekttåligheten?

/J

... du har förstås rätt!

Kände bara att om man suboptimerar för just effekttålighet vid 1800 hz så kanske det är det enda man har kvar av välljud sedan. Bara så det inte glöms bort att alla parametrar måste hållas i luften samtidigt. Förlåt.

Jag håller fullständigt med dig! Effekttålighet är för mig den kanske minst intressanta egenskapen! Om man ska bygga "partylådor" får man välja rejäla prylar som håller eller skräp som man kan undvara om det går sönder!

Vad gäller valet av delningsfrekvens för välljud skulle jag nog försöka undvika att placera den inom talområdet 300-3000 om det är möjligt men det är ju också en annan historia!

/Jocke

[Svante]

Svante: Vi vet ju faktiskt inte hur tillverkaren har mätt! Alltså behöver vi ett gäng element att "köra sönder" för att kunna fastställa effekttåligheten!

Hmm, sa du inte 25W utan filter? Vad det är för sorts watt bör tillverkaren kunna tala om utan att du ska behöva köra sönder element själv.

[Jocke]

Ahlright!

Låt oss ge oss på tillverkaren!

/J

[Dantax]

Ack ack. Fortfarande inget egentligt svar på min fråga... Jag tycker normalt inte heller att effekttåligheten är den viktigaste egenskapen, men eftersom basarna (10") tål 100W, och jag tycker om att kunna spela högt när jag känner för det på viss musik, vill jag ogärna dimensionera filtret så att mellanregistret börjar dista vid lite högre volym!

Det verkar som de flesta Audiofiler tycker om att finlyssna på stativhögtalare med 6.5" basar som börjar låta illa vid 95 dB...
Jag tycker däremot om att kunna ösa på lite ibland UTAN att det skall låta illa!
Tillverkaren heter Isophon, för övrigt, och jag tror att effektangivelsen på 25W är DIN, alltså "Riktiga" Watt.

Vad jag var ute efter var om det fanns någon slags känd relation mellan filtrets ordningstal och effekttåligheten hos det därtill inkopplade högtalarelementet. Efter att ha läst svaren i denna tråd, förefaller det inte vara så.

fs för elementet anges till 600 Hz, och jag trodde att man genom att dela brantare, kunde säga UNGEFÄR hur mycket man då kunde gå ner i delningsfrekvens med bibehållen effekttålighet. Nu förstår jag att detta inte låter sig göras utan noggrann analys med avancerad mätutrustning... Med andra ord, jag får göra en kvalificerad gissning, och provlyssna!

[Dantax]

Var lite trött...
Efter att ha läst igenom inläggen igen, kan jag se att Jocke har svarat på min fråga på sätt och vis. Alltså att om man förutsätter att problemet är mekaniskt och inte elektriskt, så kan man genom att ta hänsyn till den med sjunkande frekvens ökande konamplituden ungefär förutsäga hur stor skillnaden blir med olika ordningstal på filtret. Skall grunna på detta

[Jocke]

Det finns "vägningskurvor" (kan det heta så) som anger hur effekten i musiken fördelar sig över frekvenserna. Har nog en gammal sådan i någon pärm, från RCF 1975 eller något. Om man går in vid tex 300Hz ser man att 50% av effekten ligger över och 50% under. Om tex 5% av effekten ligger över 5kHz kan en diskant som klarar 5Watt ren effekt klara 5/5% (eg 5/0,05)=100Watt i system.

Tror att vi har vänner på faktiskt.se som är väl bevandrade i det här, har själv ingen djupare kunskap mer än en italiensk rapport som är 30 år gammal. Antagligen har CD:ns genomslag inneburit att det blir större effekt i basen.

Glad att kunna vara till någon hjälp!

/Jocke

[DrBoar]

Det finns många olika sätt att mäta och utvärdera effekttålighet. Om vi börjar med värmen. Långvarig värme: Beror på hur mycket värme talspole med omgivning (lim och bobbin "rullen den är lindad på ") tål och hur mycket värme som drivern kan leda bort. Puls effekt: Korta pulser värmer mest bara själva talspolen, ju mer koppar desto mer tål den. Vilken sketen 8" bas som helst tål 1000W som några 1 kHz pulser under 1/100 sekund medans nästan alla diskant element med sin tunna tråd bränns av.

Sedan har vi mekanisk belastning. Ett 6db filter ger i praktiken mycket lite skydd mot mekanisk belastning. Ett 18 eller 24 dB filter ger ett mycket bättre skydd. En sluten kammare av lämplig volym hjälper också till genom att ge ett 12db fall under resonansfrekvensen