4 vs 8 ohm

[bigblue]

Jag skulle vilja ha hjälp av någon duktig på forumet som kan förklara vilka val (kompromisser) en högtalartillverkare gör när denne tar fram en högtalare med 4 resp 8 Ohm. Och vad vinner man genom att skapa en trög (86 dB) högtalare jämfört med en lättdriven (91 dB)?

Är det så generellt att billigare högtalare är 8 Ohm därför att elektroniken man tänker sig att kunderna har inte skulle klara av att driva en 4 Ohms högtalare?

[Engelholm Audio]

Jag skulle vilja ha hjälp av någon duktig på forumet som kan förklara vilka val (kompromisser) en högtalartillverkare gör när denne tar fram en högtalare med 4 resp 8 Ohm. Och vad vinner man genom att skapa en trög (86 dB) högtalare jämfört med en lättdriven (91 dB)?

Är det så generellt att billigare högtalare är 8 Ohm därför att elektroniken man tänker sig att kunderna har inte skulle klara av att driva en 4 Ohms högtalare?

Hejsan,

kunnig eller inte men jag svarar.

Det är rätt sunda frågor du ställer. Du gissar (vet?) att man troligen vinner nått på att göra nått annat lite sämre. Med högtalare är det som oftast precis så!

Först skall man vara väldigt medveten om att "känslighet" i praktiken inte är något exakt. Kollar man igenom Stereophiles mätningar så uppskattar J.A. oftast känsligheten till nått annat än vad tillverkaren själv uppger. Detta beror på flera faktorer, bland annat så mäter högtalare sällan spikrakt så frågan uppkommer vad man skall ange som känslighet? Högtsta? Lägsta? Medel? Medel över mellanregister?

Över till lite råteknik så ger lägre Re, alltså lägre impedans, högre känslighet. Lägre resistans, mer ström = mer kraft. Re, Sd (membranarea), Mms (rörlig massa) och BL (magnetstyrka) är 4 tongivande (!) parametrar för känslighet.

Så givet en liten stativhögtalare med små element (säg en 5 tummare) så önskar man högre känslighet. Två alternativ finns, lägre Re och lägre rörlig massa. Nackdelarna blir enkelt beskrivet tuffare last respektive sämre djupbaskapacitet (lägre Mms ger högre resonansfrekvsn Fs vilket betyder högre avstämning). Bl skall anpassas till en del annat, så att själva baslådeavstämningen blir bra. Men högre BL ger också högre känslighet - men mer påverkas.

Även filtret tillsammans med högtalarelement kan påverka den faktiska impedansen men kanske främst lokala dippar/variationer. Två högtalarelement som inte delas av vid samma frekvens, utan överlappar varandra, innebär parallellkopplade element vid överlappet, vilket betyder halverad impedans (inte 100% sant men poängen framgår nog på rätt sätt).

Det marknadsförings-politiska i om en högtalare skall vara lättdriven eller inte går bara att spekulera i.

[Engelholm Audio]

Finns det en stark ekonomiavdelningen på högtalartillverkarföretaget och man som tekniker gör misstaget att förklara att 4 ohms-last ger billigare spolare (men något dyrare kondingar) så kan detta såklart påverka.

[Engelholm Audio]

Standarden tillåter 20% fluktuation, så 8 ohm nominellt innebär 1.6 ohms variation vilket ger 6.4 ohm - vilket märkligt nog är vad väldigt många högtalarelement har som grundresistans. Fördelen att dra ner så långt som möjligt är såklart att känsligheten ökar.

Är man ute efter att (sub-) optimera drar man av några tiondelar till på Re från elementet, eftersom seriespolen i filtret till bas/mellan lägger på just några tiondelar. Totala lasten håller sig fortfarande inom normen men man har nog vunnit nån tiondels dB i känslighet!

[bigblue]

Tack Pär för att försöka förklara detta för en lekman som mig. Still confused but on a higher level

En annan fundering jag har är vilka beslut som ligger bakom en uppsättning som mina högtalare har, dvs 8 Ohm och 87 dB. Finns det några ljudmässiga fördelar att aktivt välja en trögare konstruktion?

Edited May 28, 2012 by bigblue

[new order]

Jag hoppas det är ok om jag ställer en fråga när vi har en högtalarkonstruktör på tråden s.a.s.

Var ligger svårigheten i att konstruera en högtalare som är lättdriven?Försakar man något om man strävar efter att få en högtalare med med hög känslighet och samtidigt vara en enkel last för förstärkaren.Jag är verkligen inte bevandrad i elektronik eller akustik,och har ofta undrat över varför så många erkänt bra högtalarkonstruktioner är så krävande.

Tilläggsfråga.Varför brukar stativhögtalare ha sämre verkningsgrad än motsvarande golvmodell?

Edited May 28, 2012 by new order

[SorenG]

Anledningen till att små stativhögtalare är så trögdrivna beror som regel på jakten på så låg nedre gränsfrekvens som möjligt i en så liten låda som möjligt, dvs liten membranyta och liten volym (ingen suverän kombination för bas...). Detta innebär antingen att membranen måste göras tunga (en tung rörlig massa har lägre resonansfrekvens än en lättare dito) och/eller minska motorstyrkan (magneten) med lägre effektivitet som följd i båda fallen. Detta är väldigt grovt förenklat då det är fler parametrar som styr.

Ett annat alternativ är att korrigera avrullningen i basen genom att i delningsfiltret ta ner effektiviteten. En enklare beskrivning av det senare förfaringssättet är att ta ett element med 90 dB i känslighet och en undre gränsfrekvens (-3 dB) i låda på 50 Hz. Sänker man i delningsfiltret känsligheten ovan gränsfrekvensen med 3 dB, dvs nu 87 dB i känslighet, så har man i realiteten gjort konstruktionen mer bredbandig, men mindre effektiv.

Personligen saknar jag stativhögtalare där man premierar dynamik och effektivitet istället för att tvinga ner de små liven så lågt i frekvens som möjligt. WLM och Zu Audio är ett par av de väldigt få undantagen som konstruerar "små" högtalare med lätta, stora membran drivna av starka magneter = hög känslighet och dynamik.

Lätta membran ger dock upphov till andra problem då de tex generellt har lägre egendämpning, lägre styvhet, etc. Men som med allt annat är livet fullt av kompromisser....

[Engelholm Audio]

Det finns en skiillnad i känslighet och lätt/svårdriven. Inte helt självklart kanske, men XX dB känslighet är i sig ingen garant för lättdriven. Det är en garant för att få ut XX dB på 1 meters avstånd om förstärkaren matar in 2.83 volt (vilket i 8 ohms fallet är 1 watt).

Svårdriven kanske kan kopplas till två grejer:

1) tekniska egenskaper så som låg impedans, kraftiga fasvridningar, etc

2) subjektiva, lyssningsmässiga egenskaper där ägaren uttrycker erfarenheter som att "ljudet började inte släppa riktigt förrän jag kopplade på XXX watt med *den* förstärkaren".

Tack Pär för att försöka förklara detta för en lekman som mig. Still confused but on a higher level

En annan fundering jag har är vilka beslut som ligger bakom en uppsättning som mina högtalare har, dvs 8 Ohm och 87 dB. Finns det några ljudmässiga fördelar att aktivt välja en trögare konstruktion?

Med en lägre känslighet kan du nå djupare i frekvens och även klara högre ljudtryck (alltså tillåta element som klarar större konutslag).

Jag hoppas det är ok om jag ställer en fråga när vi har en högtalarkonstruktör på tråden s.a.s.

Var ligger svårigheten i att konstruera en högtalare som är lättdriven?Försakar man något om man strävar efter att få en högtalare med med hög känslighet och samtidigt vara en enkel last för förstärkaren.Jag är verkligen inte bevandrad i elektronik eller akustik,och har ofta undrat över varför så många erkänt bra högtalarkonstruktioner är så krävande.

Tilläggsfråga.Varför brukar stativhögtalare ha sämre verkningsgrad än motsvarande golvmodell?

Det är ingen svårighet i sig och receptet lyder "stora högtalarelement i stor låda och gärna med små krav på djupaste basen (säg under 50 Hz)". Ett sätt att lura detta är som vi har gjort i Solo - flera mindre element (6.25 tum) i en smart parallell- och seriekoppling. Detta ger effekten av ett stort högtalarelement med avseende på känslighet, men behåller det lilla elementets goa spridningskaraktäristik.

SorenG har redan svarat dig - en stativare har generellt sett små element i liten låda och marknadsfolket kräver en djupbas som skall imponera.

Det är väl heller inte utan att vi har sett kultförklaring och mytomspinneri kring svåra, trilskandes högtalare? Medveten eller ej (från tillverkare) men jag tycker mig se fenomenet här och där.

Anledningen till att små stativhögtalare är så trögdrivna beror som regel på jakten på så låg nedre gränsfrekvens som möjligt i en så liten låda som möjligt, dvs liten membranyta och liten volym (ingen suverän kombination för bas...). Detta innebär antingen att membranen måste göras tunga (en tung rörlig massa har lägre resonansfrekvens än en lättare dito) och/eller minska motorstyrkan (magneten) med lägre effektivitet som följd i båda fallen. Detta är väldigt grovt förenklat då det är fler parametrar som styr.

Ett annat alternativ är att korrigera avrullningen i basen genom att i delningsfiltret ta ner effektiviteten. En enklare beskrivning av det senare förfaringssättet är att ta ett element med 90 dB i känslighet och en undre gränsfrekvens (-3 dB) i låda på 50 Hz. Sänker man i delningsfiltret känsligheten ovan gränsfrekvensen med 3 dB, dvs nu 87 dB i känslighet, så har man i realiteten gjort konstruktionen mer bredbandig, men mindre effektiv.

Personligen saknar jag stativhögtalare där man premierar dynamik och effektivitet istället för att tvinga ner de små liven så lågt i frekvens som möjligt. WLM och Zu Audio är ett par av de väldigt få undantagen som konstruerar "små" högtalare med lätta, stora membran drivna av starka magneter = hög känslighet och dynamik.

Lätta membran ger dock upphov till andra problem då de tex generellt har lägre egendämpning, lägre styvhet, etc. Men som med allt annat är livet fullt av kompromisser....

Jakten på lågbasprestanda ger ju dock bättre effekttålighet, om än något förenklat uttryckt.