Geluidsterkte speakers

Hallo allemaal, hoe werkt een versterker en het vermogen ervan en het geluid wat vrijkomt bij een bepaalde frequentie!

Dus stel ik heb een versterker die 16 watt RMS geeft en een luidspreker die 100hertz met 90db afspeeld bij 1 watt. Kan ik er dan vanuit gaan dat als ik het volle 16 watt van de versterker gebruik ik dan 100 hertz met een geluidssterkte van 102db of werkt dat anders.

Want al zou je dan 2 tonen tegelijk hebben van 16 watt dan zou je dus 32watt krijgen wat dan dus niet kan dus dan zou je zeggen dat je eerder 2x 8 watt krijgt???

Hoe werkt dat precies, alvast bedankt

Bij elke verdubbeling van het vermogen komt er 3 dB bij. Dus in jouw voorbeeld is 16 Watt 16x zo veel als 1 Watt. Er komt dus 4 (verdubbelingen) maal 3 dB bij, maakt inderdaad 102 dB.

Bij 2 tonen die elk 16 Watt in de speaker geven, krijg je 32 Watt, en dus 105 dB. Jouw 16 Watt versterker gaat dan dus clippen of in beveiliging.

edit: tiebvoudjes

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Hoe werkt dat dan. Stel een versterker geeft 100 watt RMS en een speaker geeft 40 tot 20000hertz in 90db bij 1 watt. Stel dat ik dan een toon heb van 40 hertz word die dan ook met 100 watt weergegeven.

Zo ja dat zou dan betekenen dat als ik 3 middentonen heb van 3×100 watt dat het bij elkaar 400 watt is. Wat de speaker niet aankan en de versterker niet kan geven.

Ik bedoel je hoort vaak een basstoon, een stem en instrumenten te gelijk.

DIT IS PUUR UIT NIEUWSGIERIGHEID ?

Op 9 februari 2017 22:38:37 schreef Fuzzbass:
Bij elke verdubbeling van het vermogen komt er 3 dB bij. Dus in jouw voorbeeld is 16 Watt 16x zo veel als 1 Watt. Er komt dus 4 (verdubbelingen) maal 3 dB bij, maakt inderdaad 102 dB.

Bij 2 tonen die elk 16 Watt in de speaker geven, krijg je 32 Watt, en dus 105 dB. Jouw 16 Watt versterker gaat dan dus clippen of in beveiliging.

edit: tiebvoudjes

Komt dat toevallig dan bijna nooit voor dat tonen tegelijk afspelen?

Muziek is natuurlijk een en al verschillende tonen. Maar meer dan dat een versterker kan leveren aan vermogen komt er gewoon niet uit. Ga je over die grens heen dan gaat de versterker clippen (het signaal vervormt) hetgeen desastreus kan zijn voor de aangesloten speakers.
Overigens is het ook zo dat speakers maar een bepaalde geluidsdruk onvervormd kunnen weergeven. Harder gaat gewoon niet. Ga je over die grens heen zal dat tot schade aan de speaker leiden.

Groeten, Ron.

Het maakt nogal verschil of je een toongenerator aansluit op de versterker, of dat je muziek weergeeft.
Stel een toon van 100 Hz, die kun je zo uitsturen dat de versterker 16 watt afgeeft aan de belasting. Dat gaat ook met een toon van 1000Hz.
Zet je beide tonen gelijktijdig aan, dan tellen de signalen bij elkaar op. Soms doven ze elkaar uit, maar op het moment dat de signalen in fase zijn, tellen ze bij elkaar op. De versterker loopt dan vast en geeft een blokgolf af. Het afgegeven vermogen is dan even gelijkstroom en dat is funest voor de versterker en de aangesloten luidspreker. Je moet het ingangssignaal dus verminderen, zodat in de toppen de versterker weer juist 16 watt afgeeft.
Bij muziek is de verdeling van lage en hoge tonen normaal helemaal anders. Dat verklaart ook dat in een luidsprekerbox van 10 watt bijv, de basluidspreker een veel groter vermogen heeft dan een tweeter. Ook hier telt het optel principe. De versterker geeft in principe niet meer dan 16 watt, verdeeld over de luidsprekers, waarbij de lage tonen luidspreker het meest voor zijn kiezen krijgt. Er komt dus nooit 32 watt uit de luidspreker.

Op 10 februari 2017 10:55:10 schreef royvdgriend:
[...]

Komt dat toevallig dan bijna nooit voor dat tonen tegelijk afspelen?

Je moet het signaal naar je luidsprekers niet zijn als allemaal losse sinussen die naar de box worden gestuurd.

Het signaal is een gesuperponeerd signaal van het hele frequentie bereik.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Superpositie_(natuurkunde)

Deze Rane Note 128 is ook heel leerzaam!

http://www.adx.co.nz/techinfo/audio/note128.pdf

Op 9 februari 2017 22:38:37 schreef Fuzzbass:
Bij 2 tonen die elk 16 Watt in de speaker geven, krijg je 32 Watt, en dus 105 dB. Jouw 16 Watt versterker gaat dan dus clippen of in beveiliging.

Bij twee tonen van ieder gemiddeld 16 W zou je inderdaad gemiddeld 32 W nodig hebben, maar dat is niet alles: het benodigde piekvermogen om de twee tonen onvervormd weer te geven is 64 W. De maximale spanning wordt immers het dubbele.
De versterker zal dus nog veel eerder clippen (= aan zijn maximum zitten) dan je denkt.

Het is vaak handiger gewoon naar het bestaande signaal te kijken. Sinussen komen in het echt nooit voor.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

En weer steekt een hardnekkig misverstand de kop op.

Clippen is niet slecht voor de luidsprekers, en het is al helemaal geen DC.

De golfvorm maakt voor een luidspreker niets uit. Als een luidspreker kapot gaat, heeft hij te veel (vermogen of beweging) voor z'n kiezen gekregen. Punt. De versterker stond te hard, en leverde dus meer dan de speaker aan kon, of hij nu clipte of niet.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Op 10 februari 2017 11:34:31 schreef buzzy:
Het maak nogal verschil of je een toongenerator aansluit op de versterker, of dat je muziek weergeeft.
Stel een toon van 100 Hz, die kun je zo uitsturen dat de versterker 16 watt afgeeft aan de belasting. Dat gaat ook met een toon van 1000Hz.
Zet je beide tonen gelijktijdig aan, dan tellen de signalen bij elkaar op. Soms doven ze elkaar uit, maar op het moment dat de signalen in fase zijn, tellen ze bij elkaar op. De versterker loopt dan vast en geeft een blokgolf af. Het afgegeven vermogen is dan even gelijkstroom en dat is funest voor de versterker en de aangesloten luidspreker. Je moet het ingangssignaal dus verminderen, zodat in de toppen de versterker weer juist 16 watt afgeeft.
Bij muziek is de verdeling van lage en hoge tonen normaal helemaal anders. Dat verklaart ook dat in een luidsprekerbox van 10 watt bijv, de basluidspreker een veel groter vermogen heeft dan een tweeter. Ook hier telt het optel principe. De versterker geeft in principe niet meer dan 16 watt, verdeeld over de luidsprekers, waarbij de lage tonen luidspreker het meest voor zijn kiezen krijgt. Er komt dus nooit 32 watt uit de luidspreker.

Dit bedoelde ik. Ik snap het al een stuk beter nu. Bedankt

Op 10 februari 2017 11:38:14 schreef nijhuisr:
[...]

Je moet het signaal naar je luidsprekers niet zijn als allemaal losse sinussen die naar de box worden gestuurd.

Het signaal is een gesuperponeerd signaal van het hele frequentie bereik.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Superpositie_(natuurkunde)

Deze Rane Note 128 is ook heel leerzaam!

http://www.adx.co.nz/techinfo/audio/note128.pdf

Ik zal het vanmiddag even lezen, bedankt?

Overigens is het zo dat normale muziek over de volle bandbreedte een aanzienlijke crestfactor heeft, de verhouding tussen gemiddeld- en piek niveau.
Als je dus je versterker gebruikt voor weergave van dit soort signalen en je wilt hem niet oversturen dan zul je altijd maar een relatief klein deel van het beschikbare uitgangsvermogen gebruiken. Hierbovenop komt nog het feit dat een luidspreker helemaal geen ohmse last vormt.

Dit is een reden dat er naast maximaal gemiddeld vermogen vele andere opgaven van het uitgangsvermogen van versterkers bestaan, die je imo niet geheel af kunt doen als "marketing en andere onzin".

Voor professioneel gebruik en ontwikkeling van serieuze audio, waar totale kosten (afschijvingen, risico's, transport etc.) vs effect (omvang publiek, gelegenheid, gewenste kwaliteit, akoestiek etc.) van belang en ook bekend (moeten) zijn is hier behoorlijk veel over geschreven. Zie bijvoorbeeld de publicaties van de AES. Tevens zijn er vaak goede specificaties en rekenmodellen van apparatuur en componenten verkrijgbaar. En dan gaat het nog wel eens mis :+

Voor thuis en hobby zijn er in het algemeen simpelweg veel te veel onbekenden om betekenisvolle uitspraken te doen die verder gaan dan de bekende algemeen geldende wetmatigheden in het lineaire gebied.
"Welke harder zal gaan en beter zal klinken" is wat mij betreft vaak niet te beantwoorden anders dan door het zelf te ervaren en een eigen mening te vormen.

Neem een snaarinstrument, de zes snaren van een gitaar worden niet tegelijk aangeslagen. Dus daar heb je al 6 "sinussen" van:

82,4 Hz - A: 110 Hz - D: 146,8 Hz - G: 196 Hz - B: 246,92 Hz - E: 329,6 Hz

De microfoon die je erbij hangt heeft maar 1 membraam, je oor trouwens ook.

Dat membraam gaat trillen en gaat via een heel onregelmatig patroon heen en weer. Dit geeft een heel 'rommelig' signaal en bij afspelen gaat de speaker ook weer heel 'rommelig' heen en weer. Als je microfoon en speaker enigzins bij de 'kwaliteit' van je trommelvlies komen dan hoor je dus hetzelfde als wanneer je zelf bij de gitaar stond te luisteren.

De kracht die er nodig is om de speaker heen en weer te bewegen bepaalt het vermogen dat er op dat moment geleverd wordt. Door fysieke constructie en elektrische eigenschappen van filter en spoel heeft elke vorm van signaal weer een andere vermogensoverdracht. Het zwaarste is over het algemeen de laagste frequenties omdat je daar een soort luchtpomp creeert van de speaker. Een tweetertje op 5kHz neem veel minder energie op en creeert doorgaans best veel dB.

Op 10 februari 2017 11:55:35 schreef Fuzzbass:
En weer steekt een hardnekkig misverstand de kop op.

Clippen is niet slecht voor de luidsprekers, en het is al helemaal geen DC.

De golfvorm maakt voor een luidspreker niets uit. Als een luidspreker kapot gaat, heeft hij te veel (vermogen of beweging) voor z'n kiezen gekregen. Punt. De versterker stond te hard, en leverde dus meer dan de speaker aan kon, of hij nu clipte of niet.

Een 10 watt versterker kan een 50 watt luidspreket gewoon vernielen. Doordat een versterker clipt, stroomt er gedurende het vastlopen DC door de spoel, waardoor hij flink opwarmt. Meet het "vermogen"van een clippende versterker maar eens.
(Voorbeeld: stel dat een versterker 20 volt tt afgeeft. De RMS waarde is dan ca 6 volt. Het afgegeven vermogen aan een weerstand van 4 Ohm is dan ca 9 watt. Een blokgolf van dezelfde amplitude staat gelijk aan DC van 10 volt. In de spoel van 4 Ohm wordt dan 25 watt verstookt en de spoel krijgt niet de kans om af te koelen. Bijkomend is, dat de luidspreker in dit geval niet meer weerstand vertegenwoordigd dan de gelijkstroomweerstand, die zou wel eens onder 3 Ohm kunnen liggen. Het vermogen in de spoel wordt dan al bijna 35 watt. Daardoor zal hij dus verbranden.)
De golfvorm is heel belangrijk. Een clippend signaal bevat harde overgangen, transients die de luidsprekerconus door de traagheid niet kan volgen. De conus zal daardoor scheuren.
Elke geluidsman zal je adviseren om clippen te voorkomen.

Niet alles gelezen, dus misschien dubbel. Wat je kunt doen om te zien wat er gebeurt is dit: Je tekent op een A4tje een sinus met lage freq en eentje eronder met hogere. Dan teken je daaronder de optelling van beide. Neem een aantal punten over die hoge freq sinus, dan heb je wel een beeld. Teken de amplitudes op schaal om te kunnen vergelijken.
Die optelling is wat de versterker aan z'n in en uitgang heeft staan.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

@buzzy: dus een sinus van 50 Hz is AC, en een blokgolf van 50 Hz is DC? De konus klapt nog steeds 100 keer per seconde heen en weer. Da's geen stilstand. Ook niet een beetje. Want een blokgolf wordt nooit zuiver weergegeven. De konus staat dus niet eens die 10 ms helemaal stil.

Dat een 10 Watt versterker een 50 Watt speaker kan slopen is overdreven, maar een clippende versterker geeft wel meer vermogen af dan wanneer hij niet clipt, dus daar brandt de speaker van door. Met name de tweeter, want een versterker die heel hard staat, clipt vooral de lage tonen, en beschermt daardoor juist de woofer door het signaal te comprimeren. De tweeter, die meestal maar 5 Watt kan hebben in een 50 Watt systeem, krijgt dus veel meer vermogen, omdat de versterker te hard staat.

Hier wat leesvoer: Can I underpower my speakers? Will clipping hurt them?

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Een blokgolf van 50Hz is te vergelijken met een DC signaal.Het maakt voor een weerstand nl niet uit in welke richting de stroom loopt. Zolang de top vlak is is het gewoon DC, zij het voor een korte periode.
Een versterker die veel te hard staat produceert blokgolven en die zijn gewoon funest voor de luidsprekers.
In de pro audio wereld worden versterkers vaak met een groter vermogen gekozen als dat van de luidsprekers. Overbelasting door een zuiver signaal doet de luidsprekers niet vernielen. Een gewoon muzieksignaal heeft een vermogensinhoud van gemiddeld 1/8.
Het is niet ongebruikelijk dat het zgn "program" vermogen van een luidspreker een factor twee groter is dan de RMS (continuous)waarde.

Ik heb nogal wat versterkers en luidsprekers gerepareerd van beginnende diskjockey's.
Na een ruig feestje waren de versterkers er klaar mee, maar ook de luidsprekers. De tweeters geroosterd en de conussen van de lagetonen luidsprekers volledig uitgescheurd

[Bericht gewijzigd door buzzy op 10 februari 2017 22:31:52 (35%)]

Op 10 februari 2017 21:16:29 schreef Fuzzbass:
De tweeter, die meestal maar 5 Watt kan hebben in een 50 Watt systeem, krijgt dus veel meer vermogen, omdat de versterker te hard staat.

Dit is volgens mij dicht bij de essentie van dat clipping verhaal. Als de versterker gaat clippen, heb je ineens veel meer vermogen in de hoge frequenties. Die scherpe hoeken zijn hoge frequenties die de woofer niet ziet, maar de tweeter wel. En die kan geen 100W aan in een home-hifi systeem (meestal).

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

@buzzy: dat verzin je ter plekke, om je eerdere aanname goed te praten. Lees dat artikel van Fitzmaurice.

@flipflop: nee, het is niet het clippen dat voor zo veel extra hoge frequenties zorgt, dat is maar een deel, en dat is ook al lang aangetoond door metingen. Mede omdat het clippen maar een deel van de tijd voorkomt (alleen de baspieken), maar de versterker staat wel 100% van de tijd te hard.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Hoe verklaar je dat dan? Als ik een sinus van 100Hz heb, heb ik alleen 100Hz totdat ik bij het clip-punt kom. Bij clippen krijg ik meer hoge frequenties, of niet soms? Op dat moment krijgt de tweeter vermogen en daarvoor niet.
Ja, en uiteraard komt dat omdat de verterker te hard staat ja, nogal wiedes.

"We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them" - Albert Einstein

Vriendelijke zucht. Lees nu alsjullieblieft dat artikel.. :+

Op 10 februari 2017 22:22:51 schreef buzzy:
Een blokgolf van 50Hz is te vergelijken met een DC signaal.Het maakt voor een weerstand nl niet uit in welke richting de stroom loopt. Zolang de top vlak is is het gewoon DC, zij het voor een korte periode.
Een versterker die veel te hard staat produceert blokgolven en die zijn gewoon funest voor de luidsprekers.
In de pro audio wereld worden versterkers vaak met een groter vermogen gekozen als dat van de luidsprekers. Overbelasting door een zuiver signaal doet de luidsprekers niet vernielen.

dat is een leuke.
dus stel, ik neem mijn generator, ik selecteer 2000hz sinus en ik draai de versterker open tot het maximum van de VU meter. de versterker produceert 100W.
nu selecteer ik blokgolf op mijn generator en ik laat de versterker alweer 100W produceren. ik zie gewoonweg GEEN probleem om dat weer te geven, en een 100W speaker moet dat gewoon aankunnen.
volgens u verhaal kunnen speakers dus enkel hun max vermogen halen op sinussen en niks anders
en jij beweert nu dus ook dat een 100W blokgolf speakers gaat vernielen die 100W aankunnen, en een 150W sinus die speakers niet gaat vernielen.
wat wel een probleem is: die blokgolf kan je maken met een heleboel sinussen (fourier analyse);
een 100W blokgolf van 50hz heeft een grondsinus van 50hz, maar ook een heleboel hogeren sinussen. en net die hogere sinussen aan hoog vermogen slopen de tweeter.
ook een versterker vind het niet leuk om te clippen, die blaast zijn eindtrappen op, dan komt er DC op de speaker en verbrand de speaker. de verbrande speakers zijn een GEVOLG van een gesneuvelde versterker.
http://www.brains-minds-media.org/archive/289/dippArticle-18.png
je moet nu het volgende zien: stel dat ik muziek afspeel waar een 50hz sinus bass in zit, en een 100hz middentoon, en een 150hz middentoon en een 200hz middentoon....dan speelt dat perfect af. en nogthans speel je een blokgolf. alleen zal je 3weg speaker het opsplitsen en de lage sinussen naar je woofer sturen, de middenfrequenties naar de middenspeaker, en de hoge tonen naar je tweeter. en er gaat niks kapot. als uwe woofer die blokgolf ziet, dan heb je slechte speakers zonder deftige filter.

mij hebben ze ook die raad gegeven om lichtere speakers te hangen op een zwaardere versterker. 60W speaker op een 100W eindversterker. die speakers zijn binnen de 5min kapot gesprongen.
in mijn auto had ik destijds een 5W autoversterkertje en daar hing een 150W subwoofer aan. versterker zwaar aan het clippen en NOOOOIT schade gehad.

DE REDEN dat ze in die auto audiowereld een zwaardere versterker aan lichtere speakers hangen is het volgende:
een overstuurde versterker hoor je NIET direct (= clippen) en dan ga je de versterker slopen omdat de eindtrappen het te warm krijgen).
een overstuurde speaker hoor je kraken, je zal vanzelf het volume dicht draaien.
dus met een zware versterker op lichte speakers, moet je idioot zijn om met krakende speakers toch aan hetzelfde volume voort te spelen.
net omdat geluidskwaliteit niet belangrijk is, maar maximaal kabaal, slopen die zoveel onderdelen

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Een blokgolf van een redelijke frequentie zal geen probleem zijn.
Maar als je de frequentie maar laag genoeg maakt gaat het goed fout.

Maar het probleem met clipping is dat er gedurende enige tijd een niet veranderende spanning aangeboden wordt (dus heeft hetzelfde effect als DC) dit zal vaak maar kort zijn maar toch is dit genoeg om speakers te slopen. Omdat gedurende deze korte tijd de speaker geen 4 of 8 ohm impedantie belasting vormt voor de versterker maar in principe een ohmse belasting wordt die veel lager is dan die 4 of 8 ohm. Hierdoor zal de versterker van bv 100 watt ineens proberen 1000 watt of meer te leveren en dit kan hij ook omdat de tijd zeer kort is en er genoeg energie in de buffer elco's zit.

dus een speaker die 4ohm meet, zal op DC een ohmse belasting vormen die minder is dan 4ohm... hoe doe je dat?
verder heeft een versterker ook een minimum frequentie dat hij moet leveren.
als ik een sinus van 100hz laat clippen en ik krijg een blokgolf, is dit nog altijd 100Hz.

de maximale tijd dat je een 'niet veranderende' spanning krijgt is dus 5milliseconde.

als we nu eens dit plaatje nemen,
http://www.screenlightandgrip.com/images/generators/Inverter_Wave_Comp.jpeg
dan is die blauwe lijn dus DC voor u, en schadelijk voor de speaker omdat er een tijd een niet veranderende spanning is, terwijl die zwarte sinus dat niet is?
of je nu die zwarte, die rode of die blauwe spanning aanlegt aan een speaker, hij zal met geen van de 3 kapot gaan of meer warmtevermogen verstoken in de spoel.
wat de tweeter te verwerken krijgt bij die blauwe lijn, dat is pas andere koek

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Op 11 februari 2017 17:52:23 schreef fcapri:
dus een speaker die 4ohm meet, zal op DC een ohmse belasting vormen die minder is dan 4ohm... hoe doe je dat?
verder heeft een versterker ook een minimum frequentie dat hij moet leveren.
als ik een sinus van 100hz laat clippen en ik krijg een blokgolf, is dit nog altijd 100Hz.

de maximale tijd dat je een 'niet veranderende' spanning krijgt is dus 5milliseconde.

als we nu eens dit plaatje nemen,
[afbeelding]
dan is die blauwe lijn dus DC voor u, en schadelijk voor de speaker omdat er een tijd een niet veranderende spanning is, terwijl die zwarte sinus dat niet is?
of je nu die zwarte, die rode of die blauwe spanning aanlegt aan een speaker, hij zal met geen van de 3 kapot gaan of meer warmtevermogen verstoken in de spoel.
wat de tweeter te verwerken krijgt bij die blauwe lijn, dat is pas andere koek

Met de grafiek toon je maar weer eens aan dat je er geen bal van begrijpt. De blauwe blokgolf krijgt bij clip dezelfde amplitude als de sinus. De lengte van de blokgolftop benadert bij forse clip 10msec. Vergelijk de oppervvlakte daarvan eens met die van de sinus en je ziet dat er veel meer vermogen geleverd wordt.
Omdat het voor een weerstand niet uitmaakt hoe de stroom loopt, wordt er evenveel vermogen geleverd als bij een DC spanning van dezelfde topwaarde. Voor de luidspreker komt daar nog bij, dat de conus de snelle wisseling gewoon niet kan volgen en dus simpelweg van de spreekspoel scheurt. Het is niet voor niets dat een gitaarluidspreker veel steviger gebouwd is als een normale PA luidspreker.
Ik zou zeggen nodig eens een gitarist uit met zijn 100 watt kabinet en sluit daar eens zo'n slap opgehangen PA speaker op aan. Laat hem vervolgens ala Jimi Hendrix zijn gang gaan. Succes verzekerd.
Enne, meet voor de aardigheid eens de weerstand van een 4 Ohm luidspreker met een gewone universeelmeter. Da's erg leerzaam voor jou.

Vergelijk het met een auto die gesleept wordt. Trek je normaal op, dan gaat alles goed. Rij je vol gas weg, dan zal op het moment dat de kabel strak komt beslist het een en ander afbreken......
Ik wil niemand van zijn geloof afbrengen, hoogstens wat inzicht verschaffen, dus ik laat het hier maar bij