Met verbazing en glimlachen heb ik dit topic gelezen. Zoveel getallen en veronderstellingen, aanhalingen uit ambitieuze datasheets. Hoge spanningen (127Vpp) en hoge stromen (75A). Geen wonder dat je armdikke luidsprekerkabels moet gebruiken!!
De realiteit van de huiskameraudio is toch wel even anders. Nou kan ik dat wel beweren (en dan sluit ik mijn aan in de rij met sprekers), maar ik kan het natuurlijk ook onderbouwen met metingen. En plaatjes (daar zijn we gek op
). Daar gaat tie dan:
Ik heb een eenvoudige luidspreker genomen (Nota 550) en op mijn Integra DTR-70.3 aangesloten. Goed voor iets van 250W/4Ohm kanaal of zo. Vervolgens heb ik er een toongenerator op aangesloten en de spanning en de stroom gemeten.
Uitgangspunt was 1000 Hz, 90 dB-C op 1m. Voor een huiskamer hard genoeg.
En dan begint het meten:
| Freq - HZ | | stroom - mAac | | spanning - Vrms | | spanning - Vpp | |
30 | 61 | 0,58 | |
40 | 213 | 1,13 | |
51 | 282 | 2,1 | |
60 | 195 | 3,14 | |
71 | 651 | 8,48 | 24,2 |
80 | 735 | 6,31 | |
90 | 516 | 3,40 | |
102 | 623 | 3,26 | 9,3 |
147 | 634 | 2,54 | 7,4 |
195 | 890 | 3,88 | 11,1 |
230 | 1041 | 4,43 | 12,6 |
306 | 922 | 4,05 | 11,6 |
498 | 556 | 2,50 | 7,2 |
996 | 516 | 2,45 | |
1990 | 412 | 3,77 | 10,7 |
3114 | 350 | 3,99 | 11,3 |
5077 | 580 | 3,72 | 10,6 |
10147 | 702 | 4,43 | 12,6 |
15248 | 744 | 5,48 | 15,7 |
20279 | 414 | 3,46 | 10,0 |
Wat maken we hieruit op?
1- bij huiskamerniveau (referentie 90 dB) vallen de spanning en de stroomsterkte wel erg mee.
2- de gemeten waarden laten zien dat spanning en stroomsterkte afhankelijk is van de frequentie en de karakteristiek van de luidspreker. Zowel de drivers, filter, kastbouw èn de plaatsing in de ruimte hebben invloed op de spanning/stroom.
Nu kun je zeggen, ja maar ik speel veel harder. Veel succes!
Bij echt grote systemen in grote ruimten met luidsprekers met een laag rendement is natuurlijk meer vermogen nodig. Laten we niet vergeten dat in een klasse A/AB versterker de meeste energie wordt omgezet in warmte! En een klein deel is voor de luidsprekers.
De bedoeling van dit experiment is om te laten zien dat de wet van Ohm niet voldoende is om even snel te rekenen. Verder zeggen de gegevens in datasheets van versterkers meer over het opgenomen vermogen dan over het afgegeven vermogen. En dat laatste, daar gaat het om.
En dan na de saaie tekst wat sfeerbeelden, want je wilt natuurlijk wel zeker weten dat ik de getallen niet heb verzonnen
Meetopstelling:
Gebruikte meters:
De nanoscoop is goed bruikbaar voor audio. De Fluke is natuurlijk voor de zekerheid en meet de stroomsterkte. Bij hoge frequenties ( > 10kHz ) wordt de nauwkeurigheid minder, maar nog steeds bruikbaar voor dit experiment. De zwarte DMM is een eenvoudige en meet de spanning. Is niet echt rms en bij hogere frequenties gaat het fout. De scoop meet echter wel de juiste spanning (rms en pp).
Controle:
Voor het meten eens kijken of de nanoscoop hetzelfde meet als de Fluke. Referentie ca. 1000 Hz.
Frequentie is 'spot on'. Generator stond op 1024 Hz.
En de spanning (Vrms):
En bij 10 kHZ:
En de spanning (Vrms):
Hier zie je dat de eenvoudige DMM bij 20 kHz niet veel meer meet. Tevens een 'les' dat je altijd de limitaties van je meetinstrumenten moet kennen. De meter toont niet altijd de werkelijkheid.
Nu kunnen we gaan meten (zie tabel).
Eentje ter illustratie (uit de eerste run)
En natuurlijk de karakteristiek van de Nota550:
En nu ga ik eten!
ron
