Nou er stond wel degelijk een stuk over wattage in de oude faq, maar deze is niet meer online. Maar we zijn aan het kijken hoe dit in de nieuwe faq is te verwerken.
Als iedereen die er nog niet helemaal in thuis is dit stuk eerst leest alvorens hierna te reageren.
Ik hoor de laatste tijd veel over RMS, wat houdt dat nou in?
Om de een of andere reden is de term RMS de laatste tijd in de aandacht gekomen, en de term wordt bijna zonder uitzondering fout gebruikt. Daarom is deze item in de FAQ gekomen, om duidelijk te maken wat RMS is, en ook vooral wat het niet is.
RMS betekent Root Mean Square, en het is een methode om de effectieve waarde van een sinus te bepalen. Dat is bijvoorbeeld in het volgende geval nuttig:
Stel, je hebt een wisselspanningsbron, aangesloten staan op een weerstand. De bron zet een spanning over de weerstand, waardoor er een stroom zal lopen en de weerstand zal als gevolg hiervan vermogen dissipieeren. De wisselspanningsbron staat ingesteld op een 20KHz sinus, en een meting met een oscilloscoop levert op dat er een spanning van 4Volt precies over de weerstand staat. Dat wil zeggen, een piekspanning van 4 Volt. De vraag is: wat is het vermogen dat door de weerstand gedissipieerd wordt (het is een 4 ohm weerstand)?
Daarvoor is de term RMS in het leven geroepen. Je kan hiermee de effectieve waarde van een sinus bepalen. De RMS waarde krijg je door de piekwaarde (niet de peak to peak-waarde) met een half wortel 2 te vermenigvuldigen (0.707). In dit geval was het gedissipieerde vermogen 2 Watt: P = Vrms^2 / R (zie ook Hoe zit dat nou met hoeveelheid Watt?).
Ok, tot zover wat RMS wel inhoudt. Nu naar de misverstanden. RMS wordt vaak in combinatie met de term vermogen gebruikt. Dit is technisch fout. Met RMS vermogen zou namelijk het produkt van de RMS stroom en de RMS spanning worden bedoeld. Helaas kan je dat alleen maar gebruiken om het vermogen te bepalen als die twee in fase zijn, en dat is niet het geval met een spoel. Maar goed, dat is nog het minste bezwaar.
Waar mensen namelijk echt de fout ingaan, is dat als ergens RMS vernoemed wordt, dat er automatisch vanuit gegaan wordt dat het wel goed zit. Alsof RMS een standaard zou zijn net zoals DIN. Ik kan het niet hard genoeg schreeuwen: RMS is alleen een manier om de effectieve waarde van een sinus te bepalen! Bij het melden van de power handling van een speaker wordt vaak voldaan met: "het rms vermogen is 50 Watt". Dat is echt een volledig inhoudsloze uitspraak. Zo weet je bijvoorbeeld niets over de tijdsduur waarover de speaker het vermogen heeft moeten verdragen. of de frequentie van het gebruikte signaal. Bij versterkers wordt het nog minder betekenisvol, omdat dan aan nog meer voorwaarden niet voldaan is (zoals de THD).
Ook suggereer je met het vermelden van RMS dat het bijzonder is dat je de effectieve waarde van de sinus gebruikt, terwijl dit de enige bruikbarde methode is! Maw, ook als er geen rms bijstaat, kan het nog gerust gebruikt zijn! Alleen rms vermogen vermelden is dus een empty statement! Ik hoop dan ook dat dit item wat tegengas heeft kunnen geven tegen dit modeverschijnsel. En nu maar hopen dat niemand die deze FAQ heeft gelezen nog iets durft te typen in de geest van: "maar wat is het RMS vermogen?".
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.
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.
Terug naar index
Dit topic is gesloten.
:strip_exif()/u/14699/initial.gif?f=community)
:strip_exif()/u/45756/doomhead-angry.gif?f=community)
/u/21498/minimoog.png?f=community)
/u/3244/satcp-60.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/u/100224/paladin-small.jpg?f=community)
/u/45193/voodooless_small.png?f=community)
/u/17901/glenfiddich.PNG?f=community)