Audiovermogen meten met de Audio Power LED (APL).

[mtb]

Alvorens een nieuwe versterker te gaan bouwen (of kopen) is het van belang hoeveel vermogen je eigenlijk gebruikt voor je luidsprekers.
Dit valt in de praktijk, als je geen disco of live-band hebt, reuze mee (of tegen).
Velen denken dat ze tientallen Watts nodig hebben voor een behoorlijk geluid in hun (huis)kamer, maar dit komt zelden boven de 1 Watt.
Dit verklaart ook dat veel mensen dolgelukkig zijn met hun (klasse-A/buizen) versterkertje van maar een paar Watt.
Om dit eenvoudig te kunnen meten, heb ik enkele jaren geleden al een Audio Power LED (APL) ontworpen, die ook in de Elektor Halfgeleidergids van 2009 heeft gestaan.
Ik gebruik de APL al jaren in verschillende uitvoeringen en heb inmiddels een simpel printje ontworpen, zodat iedere handige hobbyist het ook kan bouwen:

De APL is ook makkelijk op een gaatjesprint te bouwen:

De LED is aan de onderkant gemonteerd, zodat ie makkelijk in het front van een box/paneel geplaatst kan worden.
Voor de duo-LED is de 3mm bestelnr. 187496-89 of de 5mm bestelnr. 185000-89 van Conrad geschikt, die typical 70 mcd levert bij 20 mA, en maximaal 100 mA piek kan hebben.
In onderstaande tabel staan de kleuren van de LED afhankelijk van de spanning over de luidspreker en omgerekend met V²/R het vermogen:

APL3-kleur.PNG (6.56 KiB) 4040 keer bekeken

Bij 9 Vrms wordt de 100mA piekgrens door de rode LED bereikt, R3 en R4 dissiperen dan 1/4 W en ook de transistor kan dit nog hebben.
In de praktijk zal dit niet continu voorkomen, dit is natuurlijk eenvoudig te controleren door deze schakeling toe te passen: als de LED vaak lang rood oplicht, bijv. bij zwaar PA-gebruik in de disco of met een live-band, dient men een Audio-vermogensmeter met een hoger vermogensbereik zoals de K4307 van Velleman te gebruiken.
Twee APL's ingebouwd in een versterker:

Het linkerkanaal levert ca. 1/2 Watt en het rechter 5 Watt (lijkt oranje op de foto, maar is toch echt rood), de middelste LED is een oranje Power-On-LED.
Voor inbouw in een box/paneel: zie de populaire SimPole.

Bij continuele belasting, bijvoorbeeld bij metingen met een weerstandsbelasting i.p.v. luidspreker, moet je het vermogen van R3 in de gaten houden!
Als vuistregel kan je P=V²/R3 of R3=V²/P en V=√(P*R3) gebruiken, waarin V de maximale wisselspanning en P het maximale vermogen is.
Met een 100Ω weerstand van 1/4W kan je tot 5V en met een van 1/2W tot 7V.
Wil je tot 9V, dat is 20W in 4Ω of 10W in 8Ω en het maximum voor de andere onderdelen, dan wordt R3 dus 330Ω@1/4W of 180Ω@1/2W.
Voor het juiste kleurverloop moet je voor R4 dezelfde waarde als R3 nemen.

[Henkjan]

hé, dat is leuk!

[ray5150]

Gaat dit Henkjan's eerste soldeerprojectje worden?

[Arno]

Gaat dit Henkjan's eerste soldeerprojectje worden?

Zou je denken. Ziet er toch nog best wel ingewikkeld uit

[ray5150]

Gaat dit Henkjan's eerste soldeerprojectje worden?

Zou je denken. Ziet er toch nog best wel ingewikkeld uit

Ja, hoor eens, je moet toch ergens beginnen?...

(alhoewel er mensen zijn die met de combinatie batterij,weerstand en LED hopeloos de mist in gaan... )

Handig schakelingetje trouwens, MTB. die ga ik binnenkort nog wel eens maken. leuk dat je het hier plaatst.
Mischien dat een mod er een sticky van kan maken?

[Henkjan]

Gaat dit Henkjan's eerste soldeerprojectje worden?

zou zomaar eens kunnen ik durfde het zelf niet hardop te zeggen, maar dit zou toch moeten lukken, ik zie schappelijk formaat onderdelen, en niet te veel.

[b_force]

Gaat dit Henkjan's eerste soldeerprojectje worden?

zou zomaar eens kunnen ik durfde het zelf niet hardop te zeggen, maar dit zou toch moeten lukken, ik zie schappelijk formaat onderdelen, en niet te veel.

Ik weet een leuk verjaardagscadeautje voor Henkjan, een Velleman kitje ofzo

[Barry2001]

Leuke schakeling! Ik neem aan door de 10uF dat je niet continue een led ziet knipperen, maar dat dit geleidelijk gaat?

[mtb]

De 10uF elco zit er om de schakeling gevoeliger te maken, normaal licht een groene LED pas op bij ca. 2V, maar via D1 wordt de elco gedurende de negatieve fase eerst opgeladen en gedurende de positeve ontladen via de LED.
Bij ca. 1 Vrms (1V4 top) licht de groene LED al op door deze spanningsverdubbeling (minus de spanningsval over D1 bij het opladen).
Ik weet niet wat je precies bedoelt met knipperen, maar de LED volgt gewoon het ritme van het (muziek)signaal, meestal de bas dus, want daar gaat het meeste vermogen inzitten.

[bertor]

Alvorens een nieuwe versterker te gaan bouwen (of kopen) is het van belang hoeveel vermogen je eigenlijk gebruikt voor je luidsprekers.
Dit valt in de praktijk, als je geen disco of live-band hebt, reuze mee (of tegen).
Velen denken dat ze tientallen Watts nodig hebben voor een behoorlijk geluid in hun (huis)kamer, maar dit komt zelden boven de 1 Watt.

Voor El Cuerno heb ik dat ook eens uitgezocht en ik kwam erop uit dat je toch veel meer 'vermogen' wilt hebben vanwege de pieken:

http://www.zelfbouwaudio.nl/forum/viewt ... 3#p1509593
http://www.zelfbouwaudio.nl/forum/viewt ... 7#p1512347

Op de luisterplek wil ik pieken van 105 dB per speaker kunnen halen. Op zich is dat vrij extreem, maar voor het hoog met een rendement van 97 dB/W/m is al een vermogen van 16 W nodig, ofwel een piekspanning van 16 V aan 8 Ohm.

Hierboven heb ik vermogen tussen aanhalingstekens gezet en ik denk dat het zeker waar is dat het (gemiddelde) vermogen zelden boven de 1 Watt uitkomt. Maar, als er door bijvoorbeeld een drumslag gedurende 100 ms een vermogen van 10W wordt gevraagd is het gemiddelde vermogen 1 W, maar toch moet de versterker die 10 W kunnen leveren anders gaat ie in de clip.

[mtb]

Met de APL zijn (drum)pieken goed te zien, je moet de schakeling maar eens bouwen (kost maar een paar euro) en uitproberen, je zal nog versteld staan, hoe hard je je versterker moet zetten om wat te zien.

[bertor]

Dan moet ik 8 stuks bouwen, voor elk kanaal eentje

Maar op zich is dat niet nodig, ik heb al een VU meter voor elk kanaal op mijn scherm staan. Wat me daar opvalt bij de mid (200 tot 1300 Hz) is dat bijvoorbeeld de snaredrum bij rustige passages makkelijk pieken van 10 tot 15 dB geeft.

[nl3prc]

De vraag is echter wel hoe weet je nu met dit schakelingetje hoeveel vermogen je heb ik zie dat niet echt.

[audiomanics]

Wat doet dat schakelingetje als ik er 1500Wrms per kant op los laat? Wordt rood dan flitslicht met rooksignalen?

Kees

[Vinculum]

Wie maakt er een mooi klein printje van?

[Barry2001]

Ik wil er wel een layoutje van maken, bevestigingsgaten aanbrengen, en vervolgens een paar in een panel zetten, is goedkoper. Kan vervolgens wat printjes laten maken, wie heeft hier belangstelling voor? Zal nog even nakijken wat de kosten zijn.

[Vinculum]

Nou lijkt me best leuk om die een paar te hebben als de kosten laag zijn. Ook handig om wat te testen of mee te spelen.

[Barry2001]

Kom op max 5 euri voor een pcb-tje, meer richting 4, hang even van de aantallen af.

[Vinculum]

Dan lust ik er wel 1 hoor. Bij 4 euro of minder wel 2.

[Barry2001]

Wat ik wel kan/wil doen is de componentjes erbij bestellen, met name die led zal niet iedereen hebben liggen. Heb je voor iets meer erbij (led is iets van 1 euro) een compleet pakketje. Mits er voldoende belangstelling is, stel meer dan 10 stuks.

Hangt ook even van de TS af, het zijn ontwerp, of hij hiermee akkoord gaat.

[595ss]

Als het rond de 5 euri per stuk incl. led dan wil ik er ook wel 2.

Rob

[mtb]

Prima idee, ik heb er al 10 bij Barry2001 besteld.
Als je de schakeling bouwt en uittest kan je ze best voor €10/stuk incl. verzendkosten (er passen wel een paar in een noppenenvelope, die met de gewone post kan) verkopen, voor nietsolderende zelfbouwers of andere audiofielen.

[Barry2001]

Ok. Ik ga een printje tekenen, dan weet ik hoe groot 'ie precies wordt en dus wat de exacte prijs zal zijn, en even kijken wat het scheelt in een paneltje. Iets verdienen met andermans ontwerp wil ik niet in de hobbysfeer, dus dan kan het wat mij betreft tegen kostprijs naar wie belangstelling heeft. Ging me erom dat jij (als bedenker) er geen bezwaar tegen hebt, kon zijn dat je zelf er commerciele plannen mee had oid. Qua aantallen kan het nu al wel uit, als je er zelf al 10 wilt hebben.

Ik kan dan gelijk een bestelling doen voor de componentjes, met name de led, dan hoeft een ieder die niet afzonderlijk te kopen.

In aankomend weekend zal ik een bordje tekenen, wie belangstelling heeft laat maar weten. Inclusief componenten zal het ruim beneden de 10 euris liggen, en als ik ze moet verzenden de portokosten er bij op.

Er komt een 2.54mm pinheadertje op als aansluiting, en ik zal er 2 bevestigingsgaten opzetten.

Dus bij reactie: svp het aantal dat je wilt, en incl of excl componenten.

[Barry2001]

Eerste aanzet. Hier is alles op topzijde gemonteerd, traces onderzijde, je zou bv de led op de bottomzijde kunnen monteren (omgedraaid) of de header waar het signaal binnenkomt.
Voor de led ben ik uitgegaan van de 3mm variant http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... 15WEGW.pdf, de 5mm past ook in de footprint maar heeft het rechte kantje op de behuizing niet aan de zijkant zitten maar onder.
Outline van het bordje, bevestigingsgaten, iets anders ipv een header, kan het zo aanpassen. Shoot

[Vinculum]

Misschien de led in het midden van de print? Dat is wat makkelijker als je wilt inbouwen.