effekt i olika impedanser

[Kraniet]

Jag har funderat nu ett tag på vad som är skillnaden mellan att ta ut en effekt i 8ohm och motsvarande i 4ohm.

Om man tänker sig ett fall där man har två högtalarelement med en viss känslighet, säg 90db/1W (i 8 resp 4ohm), så kommer en viss mängd effekt ge ett visst ljudtryck.
Om man då kopplar ena elementet till vänster kanal och det andra till höger kanal i en stärkare och 8ohmselementet drar 10W(8ohm) så kommer 4ohmselementet dra 20W(4ohm).
Då P=UxI och U=IxR så ger det att det kommer matas ut roten av PxR volt, dvs 8,94 och då 1,12A
Till 4ohmselementet blir det 8,94V och 2,24V.

Då kan man se att 8ohmselementet är mer effektivt. Men;

I vilket av dessa fall drivs elementet med mer kraft?

Går det att fråga så? Att det gör är ju klart men är det en väsentlig fråga?

Min fundering är alltså om ett 4ohmselement styrs av mer eller mindre kraft. Dvs får det ena elementet mer kraft och mer kontroll på rörelsen. Eller är de båda jämbördiga i upplevt ljud (de producerar ju samma ljudtryck)?

[Fackamato]

Det är väl strömmen i talspolen kombinerat med magnetfluxet som bestämmer styrkan i motorn på elementet. Så mer ström = mer motorstyrka? Å andra sidan alstras mer värme.

[niklas]

Ingvar o Naqref hade en (stundtals) intressant diskussion om detta i någon av trådarna om Mupps.

[Naqref]

I vilket av dessa fall drivs elementet med mer kraft?

Om man förutsätter att den rörliga massan och den effektiva konarean är identiskt mellan elementen så är kraften som påverkar denna massa identiskt i de båda fallen.
Det är konaccelerationen som åstadkommer ljudtryck och den bestäms av den välkända ekvationen F=m*a. Då ljudtrycket är detsamma så måste följdaktligen accelerationen vara identisk och massan är densamma så då är kraften F även den samma i de båda fallen.

Hur stor kraften blir bestäms av följande välkända ekvation:
F=Bil

F=kraft [N]
B=flödestäthet vid talspoletråden [T]
i=strömmen genom talspolen [A] (litet i då man vanligen använder sig av växelström)
l=längden på talspoletråden i magnetgapet (d v s den del av talspoletråden som finns utanför gapet ska inte räknas in) [m]

Strömmen kan skrivas om som i=u/Re vilket ger;

F=Bl*u/Re

u är spänningen som läggs över hela talspolen. Re är hela talspolens resistans.

Man har alltså en del saker att pilla på för att man ska kunna få samma kraft hos ett element med högre impedans trots att verkningsgraden är identisk.

[Almen]

Om man tänker sig ett fall där man har två högtalarelement med en viss känslighet, säg 90db/1W (i 8 resp 4ohm), så kommer en viss mängd effekt ge ett visst ljudtryck.

Det verkar som att fler tillverkare specar effektiviteten i /V i stället för /W, och det tycker jag förenklar betydligt. /2.83 V/m är då samma som /W/m för 8 ohm.

[Kraniet]

men den totala mängden effekt som dras är olika i de olika fallen. i 4ohms fallet används dubbla effekten. Det betyder att talspolen i 4ohmselementet blir varmare, eller?
Så i så lång utsträckning man kan bör man alltså välja högre ohm? Men varför inte högre än 8 då? Ett element på 16ohm drar då mindre ström och blir mindre varm.
Det känns ju lite bakvänt då högre motstånd just är mer motstånd.

Sen detta med ampere, spelar det ingen roll? I uträkningarna byter man ut ampere mot volt. Men i alla fall är det väl både ampere och volt med i bilden. Varför lägger H/K och Krell så stor tonvikt vid strömstarka stärkare? Det borde ju vara spänningsstarka stärkare som är viktigt?

Men det är rätt tänkt att det dras mer effekt i 4ohmsfallet ovan? Watt är väl watt oavsett i vilken last. 20w är mer än 10w. 4ohmselementet är alltså hälften så effektivt som 8ohmselementet.

Hur är det om man blandar in förstärkaren i bilden? En stärkare har väl enklare att leverera effekt i högre ohmtal. Så bör vara bättre att hålla hög ohm på högtalaren?

[bomellberg]

Jag har en liknande fråga, som anspelar på Kraniets.

Mitt Behringer A500 kan bryggas men då ska impedansen inte understiga 8 ohm helst. Mina basar är SLS10 med en minsta impedans om 6,3 ohm.

Steget lämnar 130W per kanal i stereo och 500W bryggat, allt 8 ohm.

Alternativ 1: Kör steget i stereo och driv en bas per kanal. Impedans minst 6,3 ohm.

Alternativ 2: Kör steget bryggat, med basarna seriekopplade. Impedans minst 12,6 ohm.

Vad är bäst?

Mvh,

/Bosse

[Kraniet]

För mig upplever jag att det blev bättre att köra bryggkopplat och seriellt än att köra en kanal till varsin bas. dock är mitt steg på 100/400W(bryggat). Jag upplever att det finns mer kraft till basarna kopplat så. Men räknar man på det borde det vara samma sak..

[slockna]

om jag har en förstärkare som påstås ge 75W genom 8 ohm, hur många volt är det ?

[Fackamato]

om jag har en förstärkare som påstås ge 75W genom 8 ohm, hur många volt är det ?

24.4949

Om du inte orkar lära dig reglerna: http://www.the12volt.com/ohm/page2.asp

[bomellberg]

Kod: Markera allt

P=U^2/R

U=sqrt(P * R)

I ditt fall: U=sqrt(75 * 8) ~ 24.5V.

[slockna]

tack. då verkar jag behöva en starkare stärkare.

[markusA]

För att göra det lite mer spännande kan jag flika in att det är olika spelregler för rör och transistorförstärkare.

[bomellberg]

För att göra det lite mer spännande kan jag flika in att det är olika spelregler för rör och transistorförstärkare.

Ja, det vet ju alla att en rörwatt är mer än en transistorwatt.

[rikkitikkitavi]

transistorwatt-nadwatt-linnwatt-rörwatt-Naomi Watt(s)
styrkan ökar i stigande ordning?

eller?

[Svante]

Mja, kanske kan formeln för ett högtalarelements verkningsgrad (eta) hjälpa?

eta=rho0/(2*pi*c) * (BL)²/Re * Sd²/Mms²

rho0=1,2 kg/m³
c=345 m/s
B=Magnetiskt flödestäthet i gapet
L=Talspoletrådens längd i gapet
Re=Talspoletrådens resistans
Sd=ekvivalent kolvarea
Mms=svängande massa

För ett visst givet element får spolen ha en viss fysisk storlek, platsen i gapet är förutbestämd. Det gör att Mms blir lika för olika impedanser. Även Sd är lika. B bestäms av magnaetsystemet, och kvar är alltså L och Re.

Om man vill öka Re till det fyrdubbla (tex från 4 till 16 ohm) kan man göra det genom att göra tråden dubbelt så lång. Då kommer den dock att ta dubbelt så stor plats, så man får lov att minska trådens tvärsnittsarea till hälften. Då blir resistansen 4 ggr så stor.

Längden L blir dubbelt så stor och Re blir 4 ggr så stor. Verkningsgradsformeln ger då ett konstant eta. Verkningsgraden blir alltså oberoende av elementets impedans.

Vill man gå från 4 till 8 ohm får man i stället använda faktorn sqrt(2), men resultatet blir detsamma.

Känsligheten blir också densamma om den uttrycks i dB @ 1m, 1 W. Det är dock ovanligt att man verkligen menar med 1 W ineffekt, man brukar i stället mena att spänningen till högtalaren är 2,83 V (vilket motsvarar 1W i 8 ohm).

Uttrycks känsligheten i stället som dB @ 1m, 2,83 V så blir känsligheten större för ett lågohmigt element, men det beror bara på att ett lågohmigt drar mer effekt från förstärkaren vid 2,83 V.

[Svante]

För att göra det lite mer spännande kan jag flika in att det är olika spelregler för rör och transistorförstärkare.

Berätta gärna mer om vad du menar.

[Nattlorden]

Jag har en liknande fråga, som anspelar på Kraniets.

Mitt Behringer A500 kan bryggas men då ska impedansen inte understiga 8 ohm helst. Mina basar är SLS10 med en minsta impedans om 6,3 ohm.

Steget lämnar 130W per kanal i stereo och 500W bryggat, allt 8 ohm.

Alternativ 1: Kör steget i stereo och driv en bas per kanal. Impedans minst 6,3 ohm.

Alternativ 2: Kör steget bryggat, med basarna seriekopplade. Impedans minst 12,6 ohm.

Vad är bäst?

Hur mycket effekt tål de innan de brinner upp?

[markusA]

De flesta sätter likhetstecken vid dB @ 1w och 2.83V.
När det gäller transistorförstärkare så händer inget konstigt, de är spänningsförstärkare och effekten dubblas när lastimpedansen halveras.

För rörförstärkare som är strömförstärkare så har man motsatt proportionalitet, dvs effekten halveras när lastimpedansen halveras.
Däremot fördubblas effkten när lastimpedansen fördubblas.

En rörförstärkare tycker alltså om högohmiga högtalare medans en transistorförstärkare tycker om lite mer lågohmiga, inom rimliga gränser naturligtvis.

Alltså beror det på vilket förstärkeri du har vilken impedans som är den optimala för högtalaren.

[Svante]

För rörförstärkare som är strömförstärkare så har man motsatt proportionalitet, dvs effekten halveras när lastimpedansen halveras.
Däremot fördubblas effkten när lastimpedansen fördubblas.

En rörförstärkare tycker alltså om högohmiga högtalare medans en transistorförstärkare tycker om lite mer lågohmiga, inom rimliga gränser naturligtvis.

Aha, du menar så. Fast jag menar att det du säger är en överförenkling, åtminstone för motkopplade rörförstärkare med utgångstrafo. Dels gör motkopplingen att den beter sig som en spänningsgenerator. Iofs gäller det bara småsignal och här pratar vi ju maxeffekter. Har man en nätdel med hög utimpedans så drar det åt det håll du säger. Men om den har en utgångstrafo med olika tappar för olika högtalarimpedanser, så spelar högtalarimpedansen ingen roll bara det finns ett transformatoruttag som passar.

Alltså beror det på vilket förstärkeri du har vilken impedans som är den optimala för högtalaren.

Där är vi överens, och det gäller även transistorförstärkare. De är ju olika de också. Alla förstärkare har sin optimala last.

[Jax]

För rörförstärkare som är strömförstärkare så har man motsatt proportionalitet, dvs effekten halveras när lastimpedansen halveras.
Däremot fördubblas effkten när lastimpedansen fördubblas.

En rörförstärkare tycker alltså om högohmiga högtalare medans en transistorförstärkare tycker om lite mer lågohmiga, inom rimliga gränser naturligtvis.

Det var en rejält grov förenkling

Dubblar man impedansen kommer rören att klippa långt innan man når dubbla uteffekten. I praktiken får man till och med ut lägre effekt om man höjer impedansen.

Bättre då att linda om utgångstransformatorn. Det är inget problem att få ut full effekt i en impedans på 0,1 ohm, bara omsättningen i transformatorn är rätt så att rören ser den impedans de vill jobba mot.

Pratar vi OTL-förstärkare är det en annan sak däremot.

[markusA]

Ni har så rätt, jag hade snöat in på OTL stärkare och tänkte mig inte för riktigt.