PikiP
ACOUS'TIPS #02 - Rendement versus Gevoeligheid
Hier hebben twee eenvoudige BR-luidsprekers met een nominale impedantie van 8 Ohm dezelfde frequentierespons. Een ambitieuze fabrikant zou een gevoeligheid van 98dB/W op 1 meter opgeven. Met respectievelijke impedanties van 5,3 Ohm en 6 Ohm verandert het rendement echter sterk, en afhankelijk van
Een gegeven dat altijd terug te vinden is op het technische fiche van een luidspreker is zijn GEVOELIGHEID, dat wil zeggen het geluidsniveau dat hij produceert, in decibel SPL op 1 meter, voor een nominaal vermogen van 1 elektrische Watt. Dit is een waarde waar iedereen naar verwijst, en die fabrikanten in de kijker zetten om de kwaliteit van hun producten te tonen. Hoe hoger de GEVOELIGHEID, hoe luider de luidspreker klinkt. Het is dus een belangrijk gegeven, maar het wordt heel vaak verkeerd begrepen en is vaak het onderwerp van kleine "trucjes"...
GEVOELIGHEID wordt vaak verward met RENDEMENT, terwijl het om twee heel verschillende begrippen gaat.
Luidsprekers hebben een belangrijk kenmerk dat men impedantie noemt, dat wil zeggen de elektrische weerstand die ze bieden aan een audiosignaal. Om het simpel te houden bestaan er twee impedantiecategorieën: 4 of 8 Ohm (soms 16, maar dat is zeldzamer). Een luidspreker heeft dus een "nominale" impedantie van 4 of 8 Ohm. De nominale impedantie dient onder andere om de ingangsspanning te bepalen die als referentie dient om de GEVOELIGHEID te meten. De formule is Pe = U² / Z, met Pe het elektrische vermogen, Z de impedantie en U de ingangsspanning.
Voor een luidspreker van 8 Ohm gebeurt de meting van de GEVOELIGHEID dus met een ingangsspanning van 2,83 Volt, want met de formule kom je inderdaad op 1 Watt uit - (2,83²)/8 = 1 W. Hetzelfde geldt voor een luidspreker van 4 Ohm, waar de ingangsspanning die gebruikt wordt om de GEVOELIGHEID te meten 2 Volt is.
Helaas heeft de grote meerderheid van de luidsprekers een lagere impedantie dan hun nominale impedantie. Volgens de norm kan de impedantie van een luidspreker met een nominale impedantie van 8 Ohm zakken tot 5,3 Ohm! Zo kunnen twee luidsprekers met een nominale impedantie van 8 Ohm hetzelfde geluidsniveau tonen, maar toch een heel verschillend stroomverbruik hebben.
De luidspreker die naar 5,3 Ohm zakt, zal 1,5 Watt dissiperen bij een ingangsspanning van 2,83 Volt - (2,83²)/5,3 = 1,5 W -, dat wil zeggen 50% meer dan het nominale vermogen. In dat geval wordt de gevoeligheidswaarde opgegeven voor 1,5 Watt verbruik en niet 1 Watt.
Een luidspreker met een nominale impedantie van 8 Ohm vertoont in werkelijkheid een impedantievariatie die loopt van 5,3 Ohm tot een honderdtal Ohm, afhankelijk van de frequentie van het audiosignaal. Stel je de enorme delta in energieverbruik voor over de frequentieband, maar ook van de ene luidspreker naar de andere die toch dezelfde gevoeligheid en dezelfde nominale impedantie toont.
Ten slotte is de gevoeligheid een puntwaarde die een weerspiegeling wil zijn van de frequentieresponscurve (FRF) bij 2,83 of 2 Volt. Dit laat dus ruimte voor interpretatie, want het is mogelijk om de gevoeligheid van een SUBWOOFER aan te kondigen als 100 dB/W, terwijl hij slechts 90 dB/W biedt bij 40 Hz en 110 dB/W bij 120 Hz... niet onjuist, maar niet fair play.
Hier ligt het hele verschil tussen NOMINAAL VERMOGEN en WERKELIJK VERMOGEN, en hier moet nu het begrip RENDEMENT in het spel komen!
Het RENDEMENT komt overeen met de verhouding tussen het akoestische vermogen dat de luidspreker genereert en het gedissipeerde (of verbruikte) elektrische vermogen, dus geen bedrog mogelijk.
η = Pakoestisch / Pelektrisch
De berekening is iets complexer, want het akoestische vermogen kan niet eenvoudig en rechtstreeks gemeten worden: er moeten wiskundige en fysische omwegen gebruikt worden, maar het is de moeite waard, want zo kan het elektrische verbruik van een luidspreker precies gekwantificeerd worden.
Het is dus het RENDEMENT dat wij bij PIKIP SOLAR SPEAKERS gebruiken om onze systemen te ontwerpen en te optimaliseren en de ongelooflijke autonomie mogelijk te maken die u kent!
Dankzij ons R&D-werk en onze wil om het verbruik en de vermogensbehoefte van geluidssystemen te verminderen, zijn wij al erg trots om luidsprekers aan te bieden die nu al 10 KEER MINDER ENERGIE verbruiken dan de marktstandaarden.
Concluderend moet men onthouden dat de GEVOELIGHEID van een luidspreker een belangrijk gegeven is, aangezien ze toelaat het geluidsniveau te kennen dat men kan bekomen voor een gegeven ingangsspanning, op voorwaarde dat de informatie niet vervalst is aangezien het om een enkele waarde gaat en niet om een curve. Toch geeft ze geen informatie over het vermogen en de energie die nodig zijn; daarvoor is het essentieel om het iets complexere begrip ELEKTROAKOESTISCH RENDEMENT te gebruiken.