[faq]Hoe zit dat nou met hoeveelheid Watt?
Om te beginnen is Watt de eenheid voor vermogen, en vermogen is energie per tijdseenheid. 1 Watt is 1 joule per 1 seconde. In de audio worden mbv transducers omzettingen gemaakt van "energievormen". Zo zet een microfoon akoustische energie om in elektrische energie, en een luidspreker elektrische weer in akoustische. Ook is er een hoop versterking nodig. Om aan te geven hoeveel energie per seconde wordt toegevoegd of omgezet, wordt de Watt gebruikt. Eigenlijk alleen maar voor twee compenten (bij andere componenten is de uitgangsspanning veelzeggender dan uitgangsvermnogen, door torenhoge impedanties en als gevolg daarvan lage vermogens), de versterker en de luidspreker. Een versterker (en dan bedoel ik de poweramp, of eindversterker in het Nederlands), versterkt het ingangssignaal vaak met zo'n factor 40 in spaning gemeten, dat is hetzelfde als dat de versterker ervoor zorgt dat het uiteindelijke signaal 40^2 = 1600 keer zo hoog wordt qua vermogen. Hij voegt dus energie toe aan het signaal. Die ontrekt hij uit het lichtnet, maar moet eerst door een trafo worden omgezet naar een DC spanning in de orde van 30V. Die trafo heeft een beperkte capaciteit, en daardoor heeft een versterker een maximaal vermogen dat ie kan leveren. Dit is afhankelijk van de impedantie die hij moet aandrijven. Dit wordt duidelijk als je naar de volgende formule kijkt:
P (vermogen in Watt) = V^2 (RMS spanning in Volt) / R (impedantie (=complexe weerstand) in Ohm).
Als de impedantie dus hoger wordt, wordt het vermogen wat de versterker moet leveren kleiner. Verder hebben versterkers de neiging om te vervormen als ze harder moeten werken, ze gaan dan harmonieen van het ingangssignaal als uitgang geven, de zogenaamde THD (total harmonic distortion). Transistor versterkers geven heel weinig vervorming over een breed vermogensspectrum, door de goede lineaire eigenschappen van transitoren (of evt FETs). Bij buizenversterkers loop de vervorming lineair op met het geleverde vermogen. Maar bij transistor versterkers kan je dus heel goed zien aan de vervorming of de versterker tegen z'n maximum begint aan te komen. Daarom moet bij zo'n spec altijd de vervorming gegeven worden.
Ook van belang is over welk frequentie gemeten wordt, bijv 1 KHz wat een hogere power spec op levert, of 20-20000Hz, wat veel nuttiger is om te weten. Ook moeten beide kanalen aangestuurd worden om een eerlijke waarde te krijgen, anders wordt de trafo gespaard. En als laatste de tijdsduur waarover het vermogen wordt geleverd. Twijfelachtige fabrikanten willen nog wel eens specs geven die dubieus zijn, en vaak verkregen door snel een condensator leeg te laten lopen. Zo ziet een goede spec er ongeveer uit:
60 Watt continu bij 4 Ohm, 20-20000Hz, 0.05% THD+N (both channels driven)
Voor speakers staat de hoeveelheid Watt voor de hoeveelheid energie per tijdseenheid die de speaker maximaal kan omzetten voordat hij kapot gaat, dit noem je de power handling. Dit wordt beperkt door maximale uitslag (spoel kan buiten magneetveld komen) en thermische effecten, maw hij kan te warm worden. Het is afhankelijk van het frequentie bereik van het ingangssignaal, alhoewel dit nooit wordt vermeld (afgezien bij sommige PA drivers, met name voor hoogfrequente drivers, waarbij soms een minimum ingangs frequentie wordt gegeven bij de power handling). Ook hier is de tijdsduur weer belangrijk. Een hele mooie standaard is AES, bedacht door de Audio Engineering Society, waarbij de speaker het vermogen 8 uur lang moet kunnen verdragen. Helaas wordt deze standaard alleen in de PA wereld gebruikt. In de HiFi wereld en zeker in de car audio, worden misleidende en suggestieve power handling specs gegeven, waarbij iedere fabikant iets anders verzint. Iets dat het meest zegt, is de continue vermogen (of eigenlijk power handling) van de speaker. Als het goed is, is dat getal begrenst door de thermische effecten.
Maar wat is nou de connectie tussen het aantal Watts en het volume. Luidsprekers zetten dus elektrische energie om in akoustische energie, maar zoals met alles in dit leven gaat dat niet 100% rendabel, verre van dat zelfs. Een gemiddelde HiFi luidspreker zet minder dan 1% om in akoustische energie, en er zijn zelfs luidsprekers die naar de promille gaan. Een hele rendabele hooghoorn van een PA speaker kan echter wel de 30% rendement halen. Deze spec wordt nooit gegeven bij HiFi speakers, maar wat wel wordt gegeven, is de het geluidsniveau in dBspl wat de speaker geeft als er 1 Watt wordt ingestopt en gemeten op 1 meter afstand (op de zogenaamde reference axis). Deze spec heet de gevoeligheid en zegt heel veel over het rendement. Zo geeft de gemiddelde HiFi luidspreker een spl van 90 (bij een watt op een meter), en een PA laaghoorn 107, en longthrow hooghoorn zelfs 118 dBspl. Nou, als je weet wat je luidspreker voor spl levert bij 1 Watt op een meter afstand, en je weet het vermogen dat je versterker levert, en het vermogen dat je speaker kan hebben, kan je berekenen wat voor een spl je thuis veilig kan halen (veilig voor je apparatuur, misschien niet voor je oren). Daarbij moet je gebruik maken van de dB schaal. De formule voor het rekenen met vermogens voor de dB schaal: aantal dB = 10 log P1/P2 Waarbij de log een 10log voorstelt, en P1 vermogen 1 is, en de ander kan je zelf wel raden. Dus in de situatie van een speaker met een gevoeligheid van 90dB, een 50 Watt versterker en een speaker met een power handling (continu) van 100 Watt, krijg je volgende berekening: je gaat uit van 1 Watt, waarbij je een spl hebt van 90 dBspl. Daarna ga je het omrekenen: aantal dB = 10 log 50/1 = 10 log 50 = 10 * 1.7 = 17 dB. Je haalt dus een max spl van 107 dB op je kamer, en 110 als je beide speakers gebruikt (reken maar na). Dit is in een akoustisch doodde kamer, oftwel buiten, dus zonder reflecties, die kunnen het nog behoorlijk verhogen.
Nog wat losse dingen:
een speaker kan nooit meer als output geven dan erin wordt gestopt (het is een zogenaamd passief element). Dus aan 800Watt speakers heb je weinig als je niet een versterker hebt die ook veel kan leveren.
al dit rekenen is op zich heel leuk en interessant. Maar als je een HiFi installatie gaat kopen, dan is het laatste waar je je zorgen over hoeft te maken wel het vermogen van de speaker of de versterker. Je kan best een 400 Watt versterker in combinatie met een 100 Watt speaker gebruiken, zo lang je er een beetje voorzichtig mee omgaat. Andersom kan ook natuurlijk.
speakers en versterkers zijn geen gloeilampen. Dus een versterker levert niet altijd 40 Watt als het een 40 Watt versterker is! En speaker kan je moeilijk als 100 Watt bestempelen, dit is namelijk sterk versimpeld.
over het algemeen levert je versterker bijzonder weinig vermogen. De schaal is exponentiëel, dus hij schiet keihard omhoog. 1 mWatt (10^-3 Watt) kan genoeg zijn om je uit je slaap te houden, terwijl je op een feestje ineens 50 Watt uit je versterker perst.
Terug naar index
Hoeveel Watt heb ik nodig?
Nou, als je het verhaal bij "hoe zit dat nou met Watt?" hebt gelezen, komt het er op neer dat het eigenlijk niet zo gek veel uitmaakt. Het is natuurlijk een beetje wat je wilt. Ben je van plan hosueparties na te bootsen, dan kan je beter een hele gevoelige speaker (plus sub) overwegen met een versterker die makkelijk een paar honderd Watt uitspuugt. Maar voor gewoon harde muziek is er eigenlijk bar weinig verschil in max spl tussen versterkers. Een 100 Watt versterker levert maar een winst van 3dB in max spl op vergeleken met een 50 Watt versterker. Het komt erop neer dat je eigenlijk met elke geluidsinstallatie wel genoeg geluid kan produceren om overlast te creëren (behalve dan hele slechte pc speakers). Dus 50 Watt versterking met speakers een gevoeligheid van 86 dB is goed. Alles wat onder de 86 dB zit, kan je beter wel compenseren door een iets grotere versterker, dus voor een 83 dB speaker 100Watt aan versterking. Dit is maar een leidraad, hiervan afwijken heeft geen ernstige gevolgen.
En mocht dat feestje dan komen, huur dan een PA set, die de gevoeligheid en versterkervermogen (en beveiliging!) heeft om de overburen ook mee te laten genieten.[/faq]
Het stond ook al vrij lang in de FAQ, dus waarom een topic openen? De FAQ zweeft constant bovenaan...
:strip_icc():strip_exif()/u/15049/DC2-icon-klein.jpg?f=community){kind=icon}
:strip_icc():strip_exif()/u/19676/TigerGOT.jpg?f=community)
/u/24970/tesla_avatar.JPG?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/28520/ron_swanson.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/2349/VU_icon.gif?f=community){kind=icon}
Volgens mij slaat dat echt nergens op. Als een amp genoeg vermogen kan leveren om een speaker tot zijn max te laten gaan zegt genoeg? Hoezo dan? De gevoeligheid zegt dan nog net zoveel, dat maakt namelijk het verschil tussen een hoog of laag maximaal geluidsniveau dat je kan bereiken.:strip_icc():strip_exif()/u/18616/avatar.jpg?f=community){kind=avatar}
:strip_icc():strip_exif()/u/16890/crop63d37bc5be4d0.jpg?f=community)
:strip_exif()/u/8422/waarschuwing.gif?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/23452/Gitaar.jpg?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/5248/merlinlogo.jpg?f=community)