Moc zestawu głośnikowego

[MRXXX]

Cześć,

załóżmy, że mamy takie głośniki. Jak na podstawie takiego zestawu powiedzieć jaka jest maksymalna moc którą możemy podać na taki zestaw. Co musimy posiadać i wiedzieć, aby napisać na kolumnie moc czynna 60W.
Wysokotonowy - D2608-913000
Niskotonowy - 15W/4531G00

 

[KRASUL]

Producent określił w kartach katalogowych w sposób jednoznaczny warunki określenia mocy znamionowej tych głośników (wg normy IEC 17.1):

D2608-913000 - głośnik wytrzyma sto godzin odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 80 W przy założeniu, że będzie on podłączony do wzmacniacza za pośrednictwem filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu o współczynniku dobroci Butterwortha i częstotliwości podziału wynoszącej 4 kHz.



15W/4531G00 - głośnik wytrzyma sto godzin odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 60 W bez filtra dolnoprzepustowego.



Aby dowiedzieć się, o ile można obniżyć częstotliwość podziału (i przy jakim nachyleniu filtra) aby zestaw głośnikowy był rzeczywiście sześćdziesięciowatowy, należy zbudować stanowisko laboratoryjne zgodnie z wytycznymi normy IEC 17.1 i przeprowadzić badania niszczące lub napisać do producenta maila z takim zapytaniem.

 

[MRXXX]

Czyli w takim przypadku można powiedzieć na podstawie dokumentacji, że cały zestaw czyli kolumna to 60W przy odpowiednim zaprojektowaniu filtrów?
Znalazłem jeszcze taki wysokotonowy i on ma podane 3 moce. Wiem, że producenci różnie to podają tak też jest u Pana w książce napisane, ale zastanawia mnie ta kwestia jeszcze. Są podane 3 moce. Chodzi o głośnik TW030WA11. Częstotliwość podziału to 2,5kHz i ciągła moc podana na głośnik to 55W przy filtrze 12dB/oct czyli drugiego rzędu. Jeszcze dopytam jak chodzi o filtr to te 12dB/oct elektrycznie czy akustycznie? Jeżeli impedancja będzie mała w punkcie podziału no to te 18dB/oct da się uzyskać jakby byłą np 50ohm to pewnie już tyle dB się nie uzyska i wtedy pojawiłby się problem?
Ja bym do tego głośnika zrobił 3 rzędu 18dB/oct + tłumik efektywności punkt podziału 2,5kHz.

 

[KRASUL]

Tutaj akurat obowiązuje norma IEC 268-5:

Moc dla krótkiego obciążenia - głośnik wytrzyma sześćdziesiąt cykli odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 500 W w trybie: jedna sekunda odtwarzania sygnału na jedną minutę przerwy przy całkowitym czasie trwania testu wynoszącym jedną godzinę przy założeniu, że będzie on podłączony do wzmacniacza za pośrednictwem filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu o współczynniku dobroci Butterwortha i częstotliwości podziału wynoszącej 2,5 kHz.

Moc dla długiego obciążenia - głośnik wytrzyma dziesięć cykli odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 200 W w trybie: jedna minuta odtwarzania sygnału na dwie minuty przerwy przy całkowitym czasie trwania testu wynoszącym dwadzieścia osiem minut przy założeniu, że będzie on podłączony do wzmacniacza za pośrednictwem filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu o współczynniku dobroci Butterwortha i częstotliwości podziału wynoszącej 2,5 kHz.

Moc nominalna - głośnik wytrzyma sto godzin odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 55 W przy założeniu, że będzie on podłączony do wzmacniacza za pośrednictwem filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu o współczynniku dobroci Butterwortha i częstotliwości podziału wynoszącej 2,5 kHz.

Najprawdopodobniej chodzi tutaj o filtr pasywny wyliczony ze wzorów bez optymalizacji wartości jego elementów składowych i bez układów kompensacyjnych, umieszczony pomiędzy wzmacniaczem a głośnikiem ale spotkałem się też ze źródłem, które mówi o filtrze Sallen-Key ze wzmacniaczem operacyjnym lub zaimplementowanym w pamięci procesora sygnałowego DSP, umieszczonym pomiędzy źródłem sygnału a wzmacniaczem. Musi Pan to dokładnie sprawdzić w normie w rozdziale opisującym warunki pomiaru.

 

[MRXXX]

Moc nominalna - głośnik wytrzyma sto godzin odtwarzania szerokopasmowego szumu o wartości RMS równej 55 W przy założeniu, że będzie on podłączony do wzmacniacza za pośrednictwem filtra górnoprzepustowego drugiego rzędu o współczynniku dobroci Butterwortha i częstotliwości podziału wynoszącej 2,5 kHz.

To jakiś specjalny rodzaj szumu zgodny z normą? Zapewne zbliżony do szumu różowego?
55W - 100h i po tych 100h się uszkodzi czy nadal zachowuje swoje parametry?

Chciałbym na podstawie takiego datasheet i badań producenta ustalić +- maksymalną moc jaką można podać na głośniki w kolumnie. Dolnym ograniczeniem będzie zawsze głośnik dynamiczny który ma najmniejszą moc.
Dla tego głośnika 55W bezpiecznie podałbym 45W albo 50W i jeżeli głośnik niskotonowy ma moc 60W to cała kolumna ma 50W przy zachowaniu odpowiednich filtrów. Czy takie podejście jest dobre?
Czasami o to niektórzy pytają, ale najważniejsze są moim zdaniem same parametry głośnika dynamicznego m.in parametry TS, wykres wodospadowy itd.

Najprawdopodobniej chodzi tutaj o filtr pasywny wyliczony ze wzorów bez optymalizacji

Jasne więc zwykła charakterystyka filtru a nie akustyczna charakterystyka SPL

 

[KRASUL]

1) Najprawdopodobniej chodzi o szum różowy szerokopasmowy.

2) Tyle musi wytrzymać bez trwałego uszkodzenia. Teraz stosuje się drut nawojowy w podwójnej emalii, karkasy z kaptonu i kleje odporne na wysoką temperaturę.

Swoją drogą, wie Pan jaka jest gęstość prądu w uzwojeniu takiego głośnika wysokotonowego podczas pracy z pełnym wysterowaniem?

Załóżmy, że głośnik jest ośmioomowy (R = 8 omów), moc ZA filtrem: P = 2,5 W, średnica uzwojenia bez emalii: D = fi 0,09 mm.

Z prawa Ohma: U = I * R

Z prawa Joule'a-Lenza: = P = U * I

Po wstawieniu: P = (I^2)*R ---> I = pierwiastek(P/R) = 0,56 A

Przekrój miedzi: A = (PI*D^2)/4 = 0,006 mm^2

Czyli na przekrój równy 0,006 mm^2 przypada prąd o natężeniu 0,56 A.

Z proporcji:

0,006 mm^2 ---> 0,56 A
1,000 mm^2 ---> X

X = 93,33 A/mm^2 (sic!)

Gdzie, dla porównania, w transformatorze sieciowym przyjmuje się gęstość prądu wynoszącą 2,5 A/mm^2.

3) Moc nominalna zestawu głośnikowego przy zastosowaniu oryginalnego filtra wyniesie 55 W (filtr drugiego rzędu, częstotliwość podziału = 2,5 kHz, współczynnik dobroci Butterwortha), natomiast w przypadku głośnika wysokotonowego D2608-913000 (filtr drugiego rzędu, częstotliwość podziału = 4,0 kHz, współczynnik dobroci Butterwortha) będzie to 60 W, ponieważ moc będzie ograniczona możliwościami głośnika niskotonowego 15W/4531G00. Należy też pamiętać, że 55 W (lub 80W w przypadku głośnika wysokotonowego D2608-913000) to jest moc PRZED filtrem. Moc ZA filtrem nie będzie większa niż kilka watów.