¿Por qué se ha quemado el altavoz de mi tweeter?

Compré un tweeter potente (o eso creía) para experimentar con los ultrasonidos. El dispositivo es bastante pesado y tiene una potencia nominal de "350 vatios RMS/700 vatios pico": 2'' Titanium Super Tweeter PDBT78

Su impedancia nominal es de "4-8 ohmios" con una respuesta de frecuencia de "2-25 kHz".

Para acortar la larga historia, la cosa me quemó con una señal sinusoidal de 20 kHz a una potencia promedio (real) de 9,6 W. ¿Cómo es eso posible? Las especificaciones prometen 350 W "RMS" (creo que se refieren a potencia promedio), pero ¿se quema a menos de 10 W? Por favor revise mi configuración a continuación. Tal vez calculé el poder incorrectamente y llegué a una conclusión equivocada. Así es como medí el voltaje y la corriente:

Diagrama de medidas

El osciloscopio mostró formas de onda para el voltaje y la corriente y mostró sus valores RMS numéricos en la pantalla. Cuando el altavoz se quemó, el alcance mostró V R METRO S = 40 V y I R METRO S = 0.24 A . Por lo tanto, concluí que la potencia era inferior a 9,6 W. — No sé cuánto exactamente, porque no llegué a medir el cambio de fase (:

PAG = V R METRO S I R METRO S porque ⁡ ϕ

Gracias por su interés en resolver este rompecabezas.

PD : He recibido una respuesta del fabricante:

Probamos la potencia del tweeter usando la señal EIA-426-B, rango de frecuencia 3.5k-20kHZ, la potencia PDBT78 puede ser de 40W... no tiene problema para probar durante 8 horas... Los 350W RMS son datos en caja de regalo, no lo es datos verdaderos

Esto confirma las respuestas de la comunidad.

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
Con una configuración como esta, también puedes quemarte los oídos. El ultrasonido casi audible es tan malo para los oídos como un sonido audible con una potencia similar. Puede ser incluso peor porque los sonidos audibles fuertes no son agradables y le hacen planificar mejor sus próximos experimentos.

Respuestas (5)

Su descripción vinculada muestra que el tweeter está diseñado para usarse con un woofer para la reproducción de música. La descripción no cubre el uso del tweeter como un transductor ultrasónico especializado por sí solo. La clasificación de potencia indica que el tweeter está diseñado para usarse con un amplificador de audio de 350 W de promedio/700 W de pico que controla tanto el tweeter como el woofer. Para la música o el habla normales, el nivel promedio es de 10 dB por debajo del nivel máximo, lo que hace que el nivel máximo baje a 70 W, gran parte del cual alimenta al woofer. Para garantizar que la mayor parte de la potencia realmente vaya al woofer, la impedancia del tweeter es, como descubrió, mucho más alta que 8 Ω. La clasificación de 4-8 Ω en la especificación indica que el tweeter está diseñado para usarse con un woofer de 4-8 Ω, no que el tweeter en sí tenga una impedancia de 4-8 Ω.

La descripción de Pyle está escrita para que sea fácil de entender para alguien con un conocimiento técnico modesto que ensambla un sistema de audio para automóvil u otro sistema de altavoces. La descripción les dice que si tienen un amplificador de 350 W y un woofer de 4-8 Ω entonces este tweeter es adecuado para usar con ellos. No significa que pueda poner 350 W solo en el tweeter.

Resultó que ni siquiera puedes poner 10 W en el dispositivo. Creo que este es un caso obvio de publicidad falsa:. El fabricante o el vendedor nunca mencionan que el woofer debe estar conectado en la descripción del producto. Esto hace que el número de "potencia" esté muy mal definido. ¡Gracias por la explicación, sin embargo! <br/>¿Qué se puede utilizar como radiador estadounidense económico?
No esperaba 300 W, pero 10 fue decepcionante. Siento que la persona promedio que compra estos productos también está engañada. Mire la cantidad de publicaciones sobre altavoces defectuosos, bobinas de reemplazo, etc.
El primer párrafo de su descripción vinculada indica que este tweeter "completará el sistema actual de gabinete de woofer de su automóvil para una reproducción de sonido estéreo de rango completo". El anuncio menciona "coche" seis veces. Si bien lamento que haya quemado su tweeter, el anuncio parece completamente claro de que está hablando del uso del audio del automóvil y no del uso del transductor independiente. Si le pregunta a Pyle, espero que puedan brindarle datos técnicos sobre el uso independiente. No tiene sentido poner eso en un anuncio dirigido a los usuarios de audio para automóviles, ya que no significaría nada para ellos.
@SlowBot ¿Sigue siendo engañoso cuando los números son tan claramente ridículos? No hay forma de que incluso un estado estable de 40 W pueda introducirse en un dispositivo de este tipo sin que se enfríe completamente (ya sea con agua o con un gran disipador de calor y un ventilador). ¿Adónde iría todo ese poder? Piensa en una bombilla de 40 W y en lo rápido que se calienta esa cosa. La bobina del altavoz habría hecho lo mismo.
@GrahamNye Estoy bastante seguro de que anunciar un componente de esta manera le daría derecho a SlowBot a un reembolso en Australia, ya que no era adecuado para su propósito.
@ nick012000 no le daría derecho a reembolso en Polonia, ya que no lo estaba usando para el propósito para el que fue anunciado. Probablemente sea adecuado para el propósito anunciado de completar un sistema de audio para automóvil.
@SlowBot Poner 350 W continuamente a 20 kHz a través de un tweeter dentro de un automóvil lo dejaría clínicamente sordo en unos minutos (suponiendo que pueda soportar el nivel de dolor). Con la sensibilidad nominal, sería como estar cerca de un motor a reacción militar sin protección para los oídos. Como dice la respuesta, esto está destinado a usarse como parte de la potencia de audio total de 350W .
@SlowBot 10W es muy parejo. Para obtener la menor diferencia de sonido notable, necesita el doble de potencia. 10W o ​​40W no es mucha diferencia.
@ nick012000 No puedo encontrar un sitio web australiano de Pyle Audio. Sin embargo, amazon.com.au enumera tweeters de una variedad de marcas que parecen estar indicando clasificaciones de potencia del sistema en lugar de clasificaciones de componentes. Ninguno de ellos especifica que son calificaciones del sistema. Presumiblemente, Amazon.au está operando de acuerdo con la ley australiana. Supongo que el tweeter es adecuado para el uso de audio del automóvil que se muestra en el enlace Pyle Audio de OP.

Parece que el problema radica en que las clasificaciones de potencia de los componentes de los altavoces son la clasificación de potencia del sistema y no la del componente individual.

Por ejemplo, en la década de 1970, Philips especificaba las clasificaciones de los componentes de los altavoces individuales.

ingrese la descripción de la imagen aquí

En años posteriores, se pudo haber pensado que especificar la potencia del sistema facilitaría la selección de componentes individuales al configurar un sistema.

La declaración en las siguientes especificaciones lo confirma.

'Las potencias del sistema tabuladas a continuación son para sistemas completos de dos o tres vías que utilizan los altavoces enumerados; las redes cruzadas correspondientes y los volúmenes de gabinete recomendados se enumeran en las páginas 4 y 5.'

ingrese la descripción de la imagen aquí

Un par de altavoces, configurados por Philips hace años, tenían los siguientes componentes:

Woofer - AD8061W - 30W

Gama media - AD0210 - 20W

Tweeter - AD01610/T - 4W

Muestra que la potencia del tweeter es bastante baja en comparación con la potencia del sistema.

Una gran retrospectiva sobre cómo la vida cotidiana se hace "más fácil" animándonos a volvernos más tontos.
Gracias, SlowBot.

Me temo que eres otra víctima de Amazon. Observo que se ha vinculado a un anuncio de Amazon en lugar de a la hoja de datos del fabricante que explicaría cómo se clasifica el dispositivo y las condiciones de funcionamiento esperadas. Nuestro lema aquí es: "¿Sin hoja de datos? ¡No hay venta!".

Espero que un dispositivo similar de un fabricante de renombre pueda dar la calificación del amplificador en varios cientos de vatios, pero cuando se usa con una configuración de cruce de altavoces pasivos que puede filtrar una gran cantidad de energía.

" Las especificaciones prometen 350 W "RMS". "Esa suele ser una gran pista de que estamos lidiando con una mala publicidad. Las mediciones de potencia no usan RMS ya que el término "cuadrado" ya está integrado en la ecuación de potencia P = V 2 / R .

:Pensé que Pyle era una empresa de confianza. Les he escrito, pero hasta ahora ninguna respuesta. Pero para "exagerar" el máximo. poder por 30 veces? Es posible que la clasificación de potencia sea para una determinada frecuencia más baja en el rango.<p>¿Debería comprar su altavoz de "600 vatios" o sería una estupidez? ¿Qué crees que falló allí, un cable en la bobina?
@SlowBot Pueden tener buena reputación, pero aún necesitan operar en un mundo donde todos sus competidores anuncian cientos de vatios, por lo que no venderían nada si se mantuvieran en las clasificaciones físicamente correctas de como 4 W continuos.
Una corrección a tu último párrafo. "Potencia" ciertamente necesita que se especifique "RMS", porque no cubre inherentemente la parte de "raíz media", y su declaración para el cálculo de potencia solo es cierta para una resistencia que no es un altavoz. El "poder instantáneo" es una gran cosa. También en el mundo del audio, es importante tener claro qué es RMS (por lo tanto, potencia real) y qué es un número de marketing dudoso como PMPO. Ver RMS es en realidad el signo de un número que razonablemente puede esperar alcanzar. (O como ha encontrado el OP, un valor de referencia repetible).
Gracias, @Graham. ¿Puede proporcionar un ejemplo de cálculo de potencia RMS? No tengo problema con el concepto de potencia instantánea; sería V × I en cualquier instante.
@Transistor: por ejemplo, suponga que una resistencia de 10 ohmios está conectada a una red eléctrica de 110V. ¿Qué es la disipación de potencia? Debido a que 110 V es un voltaje RMS, podemos calcularlo fácilmente usando V 2 / R como 1210W. Potencia RMS significa potencia obtenida de un voltaje RMS o corriente RMS.
@Transistor El voltaje máximo de esos 110 V es de alrededor de 156 V, ¿verdad? Pero el voltaje oscila entre positivo y negativo: por lo tanto, el voltaje promedio es cero. No podemos usar ese voltaje promedio para calcular una potencia de cero; no tiene sentido, porque a la resistencia no le importa la polaridad; se disipa de cualquier manera. Así que lo que hacemos es elevar al cuadrado el voltaje. Esto nos da una onda sinusoidal desplazada al doble de la frecuencia: s i norte 2 ( X ) = 1 / 2 − 1 / 2 C o s ( 2 X ) . El promedio de esta onda sinusoidal al cuadrado ("cuadrado medio") es el término de desplazamiento constante 1 / 2 . La raíz de esto ("raíz cuadrática media") es 0,707.
@Transistor, el cuadrado final nos devuelve algo que está nuevamente en unidades de voltaje, que podemos usar para cálculos de potencia. Esos valores de potencia se denominan RMS, después del voltaje RMS.
@Kaz, gracias por el comentario. Soy ingeniero eléctrico desde hace muchas décadas, así que estoy familiarizado con la teoría. Mi punto es que no usamos el término potencia RMS. ¿Ha visto alguna vez una bombilla, una tostadora, un taladro eléctrico o una fuente de alimentación de computadora con una clasificación en "W RMS"? No, porque la potencia se mide y cotiza en vatios. Si necesitamos diferenciar entre la potencia promedio (vatios) y el máximo instantáneo, usaríamos el término "potencia máxima" o "potencia instantánea máxima" y las unidades siguen siendo vatios.
@Graham: Pero "RMS" no es la forma correcta de promediar la potencia. Simplemente quieres "poder medio". Para los circuitos lineales, existe una relación entre la potencia media (no RMS) y el voltaje RMS y la corriente RMS .
Estrictamente hablando, el término "potencia RMS" carece de significado físico. ¿Qué cantidad obtienes de multiplicar potencia por potencia? (Por supuesto, se puede calcular a partir de la potencia instantánea, para proporcionar la estadística RMS).
@Transistor En audio, la potencia RMS se usa bastante; no es inusual en absoluto. Esta es solo una jerga informal para dejar en claro que se está citando una cifra adecuada, y no "potencia máxima" o "potencia musical" o alguna otra tontería, por lo que un amplificador de 20 W se hace parecer a uno de 100 W o lo que sea. Los amplificadores no son tostadoras; son complicados Durante periodos cortos de tiempo, un amplificador puede producir mucho más que su potencia continua con una señal de referencia constante. Eso no es lo mismo que el poder instantáneo. RMS puede no ser la forma correcta de describir el poder honesto y continuo, pero se usa de esa manera.
@Kaz, gracias de nuevo. " Es posible que RMS no sea la forma correcta de describir el poder honesto y continuo, pero se usa de esa manera. " Correcto (y el uso es incorrecto).
Puede pensar en la FTC estadounidense para "Potencia RMS", deberían haber usado la frase "Potencia promedio" o algo por el estilo. Fue un intento en la década de 1970 para controlar las afirmaciones de poder de marketing de alta fidelidad, el problema es que entendieron la terminología muy mal. El problema es que está atascado, si lo lee como "potencia promedio a largo plazo", no estará demasiado lejos de la marca.
@SlowBot ":Pensé que Pyle era una empresa de confianza. Les escribí, pero hasta ahora no he recibido respuesta". Soy un tipo de audio, principalmente con material de nivel profesional. Pyle es una marca de consumo barata y piensa/opera de esa manera, a veces con orejas de rack de 19" pegadas después. Tienen su lugar, y las he usado antes, pero a menudo obtienes lo que pagas.
La "Potencia RMS" se calcula a partir del voltaje RMS. Es decir, alimenta una señal (típicamente 1 KHz) a un amplificador y conecta la salida del amplificador a una resistencia con resistencia conocida. Luego mide el voltaje que produce el amplificador a través de esa resistencia y calcula la potencia como P = E ^ 2 / R. Para una clasificación de potencia RMS, el voltaje que alimenta es el voltaje RMS.
@JerryCoffin: No, así es como se calcula la potencia media o media. Ese es mi punto. "Potencia RMS" es un término inventado que significa potencia continua (promedio/promedio) en un sistema de música. No debe usarse en ingeniería eléctrica. Estrictamente hablando, la lectura de potencia debe ser el promedio/la media del producto VI para tener en cuenta cualquier reactancia en la carga.
@Transistor: puede usarlo para medir un promedio a largo plazo o puede usarlo para medir una fracción de onda. No digo que sea un término que realmente tenga sentido, solo señalo cómo lo usan, y que su uso no está relacionado con nada parecido a una producción sostenida o continua en lugar de una producción a corto plazo.

Las clasificaciones de potencia para los equipos de audio a menudo son completamente falsas. Compruebe la cantidad de cobre en un motor de 350 W (y tenga en cuenta que un altavoz también es esencialmente un motor, solo que el movimiento es lineal en lugar de rotacional):

ingrese la descripción de la imagen aquí

No hay nada en la foto para comparar el tamaño, así que solo notaré que el diámetro es de aproximadamente 5" (13 cm).

Adivinar una clasificación de potencia a partir de una foto es similar a leer la palma de la mano, pero parece que su altavoz podría manejar un par de vatios, ciertamente no cientos. Supongo que los 2" en la descripción se refieren al tamaño del imán, por lo que el diámetro de la bobina probablemente sea inferior a 1".

PD. Trate de recuperar su dinero del vendedor. No hay nada deshonesto en afirmar que el altavoz estaba defectuoso, después de todo, no excedió sus calificaciones máximas, ¿verdad?

Puede ser una batalla cuesta arriba obtener un reembolso, ya que no estaba en el uso previsto por el fabricante. Pero ESTABA dentro de las clasificaciones ESTABLECIDAS. Así que eso podría ser una ventaja. Me pregunto qué pasaría si mucha gente hiciera eso. Efectivamente mencionó las especificaciones prediseñadas "fáciles de combinar" que son espectacularmente incorrectas por sí solas.
Y +1 para las especificaciones de audio accesibles para el consumidor que son casi inútiles. Pueden mostrarle las matemáticas y los métodos de prueba, y todo eso se alinea, pero todo está diseñado no para ser un indicador del uso real, sino para hacer un número mayor que puedan anunciar "verazmente".
@AaronD La batalla podría ser más fácil de lo que parece. Negarse a reembolsar un producto defectuoso expone al vendedor/fabricante a una demanda, y el uso de un altavoz de audio para la generación arbitraria de sonido (en lugar de reproducir música) entra en la categoría de "uso razonablemente previsible", a menos que el manual del producto enumere específicamente el uso del producto. casos (revise el cargador de su computadora portátil para ver un ejemplo de tal advertencia). A menos que la tienda esté inundada con reclamos de devolución de dinero, no se arriesgarían porque saben que la descripción de su producto no se mantendrá en la corte.
Pero ¿ESTÁ defectuoso? Está diseñado para un sistema total con especificaciones X, y para eso se anuncia. Si no se usa dentro de ese contexto, pueden afirmar que está fuera del uso previsto y, por lo tanto, "el usuario excedió la especificación". Para un ejemplo aún más bajo de integridad del vendedor, en realidad tuve un vendedor de eBay de alta reputación que discutió conmigo sobre sus cables de puente 8AWG (los medí) con aislamiento súper grueso en un paquete etiquetado como "4AWG" y vendido como tal. Llegó hasta el arbitraje de eBay, que me reembolsó de inmediato, a pesar de las múltiples protestas del vendedor para no llegar tan lejos.
@AaronD Si las instrucciones de uso indican que el tweeter "está diseñado para un sistema total con especificaciones X", entonces es culpa del usuario por no leerlo (deberían haberlo devuelto bajo la cláusula "producto no como se anuncia", pero sin romperlo primero). Si simplemente dice "350 vatios RMS/700 vatios pico", es razonable suponer que el dispositivo está diseñado para soportar tal potencia. O el vendedor lo recupera como defectuoso, o admite publicidad falsa.
@DmitryGrigoryev: Creo que incluso si se pudiera interpretar que el texto publicitario afirma que el tweeter en sí tiene una potencia nominal de 350 W, esto caería en la misma área que el comercial de Pepsi de hace años que decía que se podía obtener un avión de combate Harrier por N millones de Pepsi Points. Fueron demandados por eso, y el juez decidió que era obvio para cualquier persona razonable que el anuncio no estaba destinado a ser tomado en serio/literalmente, por lo que el hecho de que no lo entregaran no era publicidad engañosa .
Igual aquí. En uso normal, algo así como el 1% de la potencia total del sistema va al tweeter. Por lo tanto, en un uso normal, 350 vatios para el tweeter significaría que está alimentando algo así como 35 kilovatios al sistema en su conjunto. Una casa típica en los EE. UU. tiene un panel de interruptores de 100 a 150 amperios, lo que permite que toda la casa consuma un máximo de aproximadamente 18 kilovatios. Entonces, en términos generales, necesita toda la potencia de dos hogares para impulsar un altavoz que vaya con este mítico tweeter.
@JerryCoffin Sí, una persona con conocimientos entendería todo eso, pero una persona con conocimientos probablemente tampoco compraría este producto en particular. :-) Lo mismo ocurre con el comentario de Dmitry sobre devolver "no como se anuncia" sin romperlo primero. El conocimiento para reconocer eso también haría que la persona comprara otra cosa de todos modos.

Impedancia

Comenzaré abordando solo un punto (ciertamente bastante menor) planteado en la pregunta: el de la impedancia.

La impedancia de un altavoz no es un único número fijo. Por lo general, es una curva que se verá al menos vagamente así (dibujada a mano, así que no intente leer demasiado en los detalles):

ingrese la descripción de la imagen aquí

Ese pico alto y angosto está en la resonancia de aire libre del altavoz (f s ).

La impedancia nominal está entonces en el primer mínimo por encima de la resonancia de aire libre (más o menos donde he dibujado en la línea roja, una especie de línea vertical).

Sin embargo, por lo general, no manejará un tweeter en algo cercano a su frecuencia de resonancia de aire libre. Su resonancia de aire libre puede ser, digamos, un par de cientos de Hertz, pero el cruce de rango medio a tweeter puede ocurrir, digamos, a 3 KHz.

Como tal, no solo es razonable, sino totalmente esperado que para un tweeter, su impedancia en todo su rango normal de frecuencias operativas sea (a menudo sustancialmente) más alta que su impedancia nominal.

Fuerza

Volviendo a la situación de la energía, estoy de acuerdo con aquellos que han señalado que nunca se esperaría que un tweeter normal maneje una entrada de energía de decenas de vatios, sin mencionar cientos de vatios.

Sin embargo, agregaría que la cantidad de energía que se espera que maneje un tweeter rara vez es una función de los sonidos que realmente pretende reproducir. Más bien, se trata casi por completo de cuánto abuso espera el fabricante que se someta al tweeter. Cuando/si maneja un amplificador bipolar más allá de sus capacidades, se recortará. Esto normalmente dará como resultado un aumento drástico de la potencia a frecuencias más altas. Un amplificador FET o basado en válvulas también se recortará, y cuando lo hace, la potencia y las frecuencias más altas también aumentan, pero esto sucede mucho más... violentamente con un amplificador bipolar. Exceder sus capacidades de potencia incluso un poco puede aumentar mucho la distorsión armónica de un amplificador bipolar, mientras que con un amplificador de válvulas tiene un rango bastante amplio en el que puede aumentar la potencia de salida con un aumento gradual de la distorsión.

La reproducción de música normal requiere muy poca potencia a frecuencias más altas, por lo que la capacidad de manejo de potencia de un tweeter refleja principalmente la estimación del fabricante de la probabilidad de que su amplificador se sature (y/o cuánto saturación cree que tolerará).

Claro, no se espera que un producto tenga un buen desempeño en su potencia máxima, pero sí que lo resista.
@DmitryGrigoryev: Sí, pero la pregunta es si esa calificación es para el tweeter en sí o para un sistema completo en el que se usaría el tweeter. Para cualquiera que comience con una noción general de lo que está viendo, obviamente es lo último. La única parte abierta a la pregunta es si la publicidad que leyó realmente caracterizó mal la calificación, o simplemente leyó mal lo que había allí.
Supongo que solo el OP puede verificar lo que realmente está escrito en el manual / instrucciones / cualquier documento que hayan recibido con el altavoz. Si menciona lo que significa la clasificación de potencia, entonces seguro.
¿Por qué se ha quemado el altavoz de mi tweeter?
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