rendement en efficiency

[mbottens]

Ik ben in meerdere onderwerpen en forum´s (ook op het live audio board) vragen en antwoorden tegengekomen over rendement en efficiency. Mij zijn een paar dingen niet duidelijk (ik ben vast niet de enige) en naar mijn idee is dit toch wel erg belangrijk in de PA wereld dus vandaar dit onderwerp.

Bij de specs van drivers staat altijd het rendement en meestal de efficiency, is dit dan het rendement bij de gegeven efficiency?

Heeft iemand een duidelijk verhaal over efficiency want ik heb verschillende dingen gelezen over dat je luidspreker in een bepaalde kast een bepaalde efficiency heeft en dat dit ook het grote verschil is tussen een hoornkast en een front loaded kast?

Kunnen verschillende luidsprekers een verschillend effect hebben op de efficiency van de luidspreker kast?

Hoe verkrijg je een hoger efficiency bij je luidspreker ontwerp?

Hoe moet je rekenen aan rendement en efficiency? Gaat een luidspreker met een rendement van 100 dB in een bepaalde behuizing met een totale efficiency (kast en driver samen) van 10% net zo hard als een luidspreker met 97 dB in een bepaalde behuizing met een totale efficiency van 20%?

Kijkend naar de Lab Hoorn, daar wordt een driver met een super laag rendement gebruikt maar door de efficiency van de kast (hoorn) krijg je toch dat je het de beste subwoofer van het moment mag noemen als je naar de geluidsdruk bij 1 watt kijkt, hoe komt het dat die efficiency zo hoog is en is het niet mogelijk om een driver te maken met ongeveer dezelfde T/S parameters maar met een rendement van rond de 100 dB? Of was dit niet wenselijk? want dan had je echt een superwoofer waar je er maar 1 van hoeft neer te zetten voor 2000 man.

Als laatste vraag: Hoe wordt de efficiency bepaald en gemeten?

Ik weet het is een lang verhaal maar dan krijg je ook een hoop leerzame informatie in een onderwerp, maar als er mensen zijn die hier nog meer vragen over hebben dan kun je ze gerust er bij plaatsen want dan houden we het lekker compact op 1 plek.

En nee je hoeft niet op alle vragen een antwoord te geven in 1 keer

De groeten

[michiel]

Het rendement wordt vaak misbruikt door fabrikanten. De opgegeven waarden zijn haast nooit de gemiddelde waarden. Een bij sub drivers is dit rendement vaak ver buiten het werk gebied gemeten.

Efficientie geeft aan wat er aan wat de driver aan energie opvreet (of wat er over blijft natuurlijk). 100% zou betekenen dat alle energie die er in gaat, en in de vorm van geluid uit komt. Een speaker produceert helaas nog een boel warmte.
Je voelt het misschien al aan komen, een hogere efficientie betkent meer herrie, dus een hoger rendement. 10% en 100 dB, tegen over 20% en 97 dB zou dan niet mogelijk zijn.

De LAB horn is een verhaal appart in luidspreker wereld. Ze hebben een driver gemaakt voor een gegeven kast. En dat is precies verkeerd om volgens het boekje.
De parameters die van belang zijn bij deze specifieke horn hebben ze aangepast voor een optimale werking. De driver wekrt dus goed samen met de kast, wat een hoge efficientie opleverd.
Daarna\st is het gewoon een GROTE horn, wat betekent dat de effficientie hoog is.
Een zelfde driver met hoger rendement zal niet gaan. Ze zullen het rendement nog wel wat hoger kunnen krijgen door de warmte afvoer te verbeteren. Maar ik vond die driver nu al duur genoeg!
Het houdt ook een keer op met het rendement/efficientie. Er is een hele duidelijk grens te zien, aangezien men geen rendement van boven de 100% kan hebben (wat de theoretische max is). In de praktijk houdt het al vele malen eerder op.

citaat:Kunnen verschillende luidsprekers een verschillend effect hebben op de efficiency van de luidspreker kast?

Ja, anders zou elke driver dezelfde kast krijgen, en was de hele pret van het zelfbouwen.ontwerpen weg zijn.... Lijkt me geen strak plan dus.[8D]

Je kan ook rekenen aan deze dingen. Vermogen wat er in gaat kun je berekenen, maar ook wat r aan geluid uit komt. Er zijn formules te vinden om dit acoustisch vermogen te bepalen.
En aan dBtjes kun je ook rekenen.
Nu ben ik zelf geen ster in wiskunde, en ik doe het liever niet, ik kan je dus niet aan de formules helpen met een goede verklaring erbij.

[dokter dB]

hmmm de labhorn heeft een driver nodig met veel slag, dus dan gaat automatisch het rendement omlaag. Als je er een driver in zou stoppen met een hoger rendement zou hij aan de onderkant (subkant) buiten z'n lineaire slag raken.
Hoe groter het gedeelte van de spreekspoel dat in het magnetisch veld zit (gap) hoe hoger het BL produkt en rendement, maar hoe minder groor de lineaire slag (xmax).
lees dit eens door:

http://ldsg.snippets.org/motors.php3#MAGNETIC

efficiency van een luidspreker is in procenten, maximaal 2% tot 3%. de rest is warmte en mechanische verliiezen. zo triest is het ermee gesteld. Je kan wel een driver maken van bijv 95% efficiency maar dan word de magneet zo groot als een trafohuis.

Verder kun je rendement uit drukken in SPL: per 1W op een meter afstand. Vaak word bij 8ohm gewoon 2.83V genomen, wat ik oneerlijk vind omdat de momentane impedantie zomaar 6ohm kan zijn, waardoor en driver er beter uitziet qua efficiency maar dat helemaal niet is.
Er word zelden echt 1W genomen om te meten, dus de spanning continu aangepast aan de impedantie.
nogmaals kijk eens naar unibox, daar kan je heel veel wijzer van worden:

http://www.danbbs.dk/~ko/ubmodel.htm

[michiel]

Je ziet inderdaad dat het rendement met 1 watt word gemeten. Beter is om het in volts uit te drukken. 2.83 volt staat bij 8 ohm ongeveer gelijk aan 1 watt. Maar de luidspreker is niet overal 8 ohm zoals dokter dB al aangeeft.
Gelukkig zie je om die reden ook vaak dat er 2.83 volt wordt vermeld van plaats 1 watt. Ik ben zelf ook een vorstander om het voltage te geven van plaats het vermogen.

[mbottens]

Is het dan ook zo dat het RMS vermogen gegeven is bij die efficiency van 2 tot 3% en dat bij een hogere efficiency het toelaatbare RMS vermogen ook hoger wordt omdat er minder in warmte wordt omgezet.

En als je bij een kast met driver over efficiency praat, heb je het dan over de efficiency van de driver in die kast of over het geheel dus kast + driver?

[dokter dB]

citaat:Geplaatst door mbottens

Is het dan ook zo dat het RMS vermogen gegeven is bij die efficiency van 2 tot 3% en dat bij een hogere efficiency het toelaatbare RMS vermogen ook hoger wordt omdat er minder in warmte wordt omgezet.

nee of nauwelijks, want 98% of 97% van het rms vermogen in warmte omzetten is een miniem verschil. Slag daarentegen (en ook een beetje omgevingswarmte) heeft wel veel invloed. Een middriver maakt substantieel minder slag en kan dus minder warmte afvoeren. Het rendement van de middriver is wel weer hoger(hoger BL). moet je maar eens kijken bij verschillende drivers

citaat:Geplaatst door mbottens



En als je bij een kast met driver over efficiency praat, heb je het dan over de efficiency van de driver in die kast of over het geheel dus kast + driver?

kast+driver

[dokter dB]

verder heb je ook nog het fenomeen powercompressie, warme spoel = hogere impedantie = minder spreekspoelstroom = minder vermogen = minder geluidsruk.

Powercompressie word vaak als een statisch iets gezien, maar eigenlijk is dat een beetje scheef. Een spreekspoel kan heel nel opwarmen (en afkoelen) omdat de massa/substantie licht en dun is. Dus je bereikt soms al in tienden van seconden powercompressie.

Het kan dus zo zijn dat met een sinus de stap van 300WRMS naar 600WRMS geen tot nauwelijks extra druk/volume oplevert, gelukkig bestaat muziek uit pieken (en ook dalen).

[michiel]

De warmte kan een groot probleem zijn bij speakers. Tegenwoordig wordt er veel gedaan om de wamrte afvoer in de driver zo optimaal mogelijk te maken waardoor het geheel wat efficienter wordt.

Een truukje wat wel eens toe gepast wordt (heel zelden) is een buisje in de kast aanbrengen die de poolker boring in verbinding brengt met de buiten lucht. Vooral bij kleine gesloten kasten (achterkamer hoorn kasten) zou dit nut kunnen hebben.
De lucht in de achterkamer wordt gedurende de avond flink warm gestookt, daardoor kan de driver zijn warmte moeilijk kwijt.
Ik denk dat ik eens ga uitzoeken of het nut heeft de achterkamer ook te koelen. Toevallig werk ik op het moment voor school ook aan een koel project (). Dus ik kan dan mooi een leuk onderwerp als oefenstof pakken.

Maargeoed, zo dwaal ik wel een stukje van het onderwerp af...

[mbottens]

citaat:citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Geplaatst door mbottens

Is het dan ook zo dat het RMS vermogen gegeven is bij die efficiency van 2 tot 3% en dat bij een hogere efficiency het toelaatbare RMS vermogen ook hoger wordt omdat er minder in warmte wordt omgezet.

--------------------------------------------------------------------------------



nee of nauwelijks, want 98% of 97% van het rms vermogen in warmte omzetten is een miniem verschil. Slag daarentegen (en ook een beetje omgevingswarmte) heeft wel veel invloed. Een middriver maakt substantieel minder slag en kan dus minder warmte afvoeren. Het rendement van de middriver is wel weer hoger(hoger BL). moet je maar eens kijken bij verschillende drivers

Volgens mij begrijpen wij elkaar niet helemaal ik bedoelde niet het vershcil tussen 2 en 3%, maar tussen 2 a 3 % en bijvoorbeeld 30%. Ik heb hier namelijk op het lab forum dingen over gelezen in de trend van. Omdat de efficiency zo veel toe neemt wordt er minder in warmte omgezet en kan de luidspreker met een hoger RMS vermogen worden gebruikt. Ik vond dit zelf een beetje raar en kan het niet echt vatten, het spreekt een beetje tegen mijn gevoel in en daarom vroeg ik het jullie want ze hadden het daar bij hoornluidsprekers over een efficiency van tientallen watts

[dokter dB]

citaat:Geplaatst door mbottens

citaat:citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Geplaatst door mbottens

Is het dan ook zo dat het RMS vermogen gegeven is bij die efficiency van 2 tot 3% en dat bij een hogere efficiency het toelaatbare RMS vermogen ook hoger wordt omdat er minder in warmte wordt omgezet.

--------------------------------------------------------------------------------



nee of nauwelijks, want 98% of 97% van het rms vermogen in warmte omzetten is een miniem verschil. Slag daarentegen (en ook een beetje omgevingswarmte) heeft wel veel invloed. Een middriver maakt substantieel minder slag en kan dus minder warmte afvoeren. Het rendement van de middriver is wel weer hoger(hoger BL). moet je maar eens kijken bij verschillende drivers

Volgens mij begrijpen wij elkaar niet helemaal ik bedoelde niet het vershcil tussen 2 en 3%, maar tussen 2 a 3 % en bijvoorbeeld 30%. Ik heb hier namelijk op het lab forum dingen over gelezen in de trend van. Omdat de efficiency zo veel toe neemt wordt er minder in warmte omgezet en kan de luidspreker met een hoger RMS vermogen worden gebruikt. Ik vond dit zelf een beetje raar en kan het niet echt vatten, het spreekt een beetje tegen mijn gevoel in en daarom vroeg ik het jullie want ze hadden het daar bij hoornluidsprekers over een efficiency van tientallen watts

nee is ook onzin. het ervoor plaatsen van een hoorn wil niet zeggen dat er meer vermogen op de spreekspoel kan worden gezet, maar alleen dat de efficiency toeneemt. dus een groter gedeelte van het vermogen word omgezet in geluidsdruk

[Rademakers]

citaat:dus een groter gedeelte van het vermogen word omgezet in geluidsdruk

Misschien begrijp ik het verkeerd, maar als er meer vermogen wordt omgezet in geluidsdruk, wordt er dus minder vermogen omgezet in warmte. Hierdoor zou je dan het vermogen weer iets op kunnen voeren, zonder dat de Lab12 aan zijn thermische limiet komt, toch?

Mvg Johan

[mbottens]

Ik snap het denk ik wel, wat je doet is de luchtdruk van de speaker beter benutten i.p.v. weggooien in de ruimte (resultaat betere efficiency) en door een goed berekende kast kan de speaker beter bewegen waardoor je een grotere verplaatsing krijgt en niet zo zeer omdat er minder in warmte wordt omgezet maar omdat er minder wrijving is. Ik denk dat je het zo een beetje moet bekijken, de spoel van de driver blijft zijn lage rendement behouden dus er blijft evenveel warmte alleen de luchtverplaatsing wordt beter gecontroleerd.

Als ik het fout heb hoor ik het graag want we zijn hier om te leren maar dit is mijn filosofie.

En het lijkt me leuk als er nog mensen zijn die tips hebben om een kast te bouwen met een hoge efficiency. dus waar moet je op letten?

En misschien heeft er ook nog iemand ideeen over hoe je moet kiezen tussen een hogere Xmax of een hoger rendement bij het bouwen van een bas speaker? Van welke factoren hangt deze keuze af en waar liggen de gulle middenwegen want daar zul je toch op uitkomen. Wil je meer lucht verplaatsen of meer sound of krijg je juist meer rendement door een grotere Xmax en ga zo maar door???

[dokter dB]

citaat:Geplaatst door Rademakers

citaat:dus een groter gedeelte van het vermogen word omgezet in geluidsdruk

Misschien begrijp ik het verkeerd, maar als er meer vermogen wordt omgezet in geluidsdruk, wordt er dus minder vermogen omgezet in warmte. Hierdoor zou je dan het vermogen weer iets op kunnen voeren, zonder dat de Lab12 aan zijn thermische limiet komt, toch?

Mvg Johan

rademakers: vond je posts tot nu toe altijd wel goed onderbouwd, nou betrap ik je op een vlaag van verstandsverbijstering raadselmakers
hehe
maar zie de hoornwerking als een hefboomeffect... met dezelfde kracht de motor (driver) veranderd niet dus moet het de hoorn (hefboom) zijn. beetje zout voorbeeld maarja

[Rademakers]

citaat:rademakers: vond je posts tot nu toe altijd wel goed onderbouwd, nou betrap ik je op een vlaag van verstandsverbijstering

Ik vond het eigenlijk wel mooi gevonden .

Hoorns zijn niet echt mijn ding (br wel), ik vatte het verhaal inderdaad ietsjes anders op. Maar ik snap het nu wel [8D].

Cryptogram: De Dode zee is er niets bij [].

Mvg Johan