Het 100V systeem eenvoudig uitgelegd. (Toestel of techniek)

door soundman2 , Wouw, 23-10-2016, 19:44 (2963 dagen geleden) @ soundman2
Gewijzigd door soundman2, 23-10-2016, 19:54

In een grijs verleden (2006 ofzo) heb ik onder een oude alias John Smits, voor een licht en geluidsforum een verhaal geschreven voor de mensen die praktische informatie willen over het 100 volt luidsprekersysteem.
Ik druk het hier nog een keer af, tot leringhe ende vermaek!

Het is echt niet zo moeilijk dat 100 volts systeem. Het is volledig te vergelijken met het licht net. Het lichtnet geeft 220 volt, bij een 100 volts versterker wordt gesproken over een uitgangsspanning van 100 volt nominaal. Dat de versterker bij een lager vermogen minder spanning afgeeft is voor de berekeningen absoluut niet interessant.
Zo kun je op het lichtnet allerlei apparaten aansluiten, die een ding gemeen hebben, ze zijn allemaal gebouwd voor 220 volt.
Op een 100 volts versterker kun je luidsprekers aansluiten, die gebouwd zijn voor het 100 volts systeem. Al die luidsprekers hebben een ding gemeen, ze zijn gebouwd voor een spanning van 100 volt.

Een lichtnetgroep is doorgaans berekend voor een vermogen van ca 3600 watt (16 amp bij 220 volt).
Op die lichtnetgroep kun je dus gelijktijdig allerlei apparaten en lampen aansluiten van 220 volt. Het vermogen van deze apparaten totaal mag niet boven de 3600 watt uitkomen. Het maakt dus niet uit of je tig lampjes van 25 watt aansluit, of een strijkbout en wat minder lampen, als je maar onder 3600 watt blijft gaat alles goed.

Een luidspreker die gebouwd is voor een 100-volt systeem, bevat doorgaans een transformator, die er voor zorgt dat de luidspreker een bepaald vermogen opneemt (waarom, volgt later). Zo kun je dus 100-volt luidsprekers hebben voor ieder gewenst vermogen. Dat bepaalt de fabrikant, of jijzelf. Heb je dus een luidspreker die gespecificeerd staat als 100volt/ 10 watt, dan zal die luidspreker, bij het toevoeren van 100 volt, een vermogen uit de versterker opnemen van 10 watt, is hij geconstrueerd (ingesteld )voor 50 watt, dan neemt hij bij 100 volt dus 50 watt op. Dit wattage heeft niets te maken met de belastbaarheid van de luidspreker. Het is heel goed mogelijk om in een luidsprekerkast twee speakers te schroeven met een belastbaarheid van 300 watt, de instelling van de trafo bepaalt het opgenomen vermogen. Stel je dat in op 10 watt, dat heb je dus een luidsprekerbox de specificatie heeft 100volt/ 10 watt.

Nu komt het:
stel dat je een 100 volts versterker hebt, met een uitgangsvermogen van nominaal 250 watt. Je kunt dan op deze versterkers net zolang luidsprekers van divers vermogen aansluiten tot het totaal 250 watt bedraagt.

dus 250 luidsprekertjes van 1 watt (voor een winkelcentrum bijv)

of 10 membraanspeakers van 25 watt
of 6 membraanspeakers van 20 watt en nog 13 luidsprekertjes in het plafond van de kantine van 10 watt.
Het maakt niet uit, als je maar niet boven het vermogen van de versterker komt. Minder luidsprekers mag altijd (bij de meeste 100volt versterkers)

Net als bij het lichtnet, waar je op een groep van 3600 watt gerust een lampje mag aansluiten van 25 watt, zonder dat dat stuk gaat, kun je op een 100-volt versterker van 250 watt gerust een klein monitorboxje aansluiten van 3 watt. Je speelt het speakertje niet stuk, om de doodeenvoudige reden dat de versterker niet meer spanning op zijn klemmen geeft dan 100 volt (dat is het systeem en dat moet je zonodig controleren met de vumeter), terwijl het luidsprekertje hardstikke blij is, want dat is gebouwd voor 100 volt en dat vindt het allemaal prima. Het luidsprekertje geeft dus een output van 3 watt maximum.

Waarom nou al die moeite?
Bij een 100volts systeem zijn de kabelverliezen aanzienlijk kleiner dan bij de gewone laagohmige systemen Het is dus mogelijk om de geluidsenergie bij dezelfde kabeldikte over veel langere afstanden te vervoeren. Neem je genoegen met wat verliezen, dan is een a twee kilometer best haalbaar.
Je hoeft geen ingewikkelde berekeningen meer te maken over het aantal ohms van de luidspreker en dat van de versterker en bovendien worden alle luidsprekers gewoon parallel geschakeld. Dus geen moeilijke serie/parallelschakelingen etc. Als het vermogen van alle luidsprekers samen gelijk is aan dat van de versterker, is de versterker precies aangepast. (In diskjockey taal het ohmage van de speakers is gelijk aan dat van de versterker).
Ben je eenmaal thuis in het 100 volts systeem, dan zul je in de praktijk nooit meer rekenen met ohms, dat doe je nl voor de laatste keer bij de (zelf)bouw van de luidspreker.
Ik zal aan de hand van een voorbeeld laten zien dat het klopt. Daarna mag je deze berekening vergeten.

We gaan weer uit van de versterker van 250 watt en een uitgangspanning van 100 volt Als je daar de wet van OHM op loslaat, dan wil deze versterker een laagste weerstand zien van 100x100:250=40 ohm. (Een hogere waarde mag ook, maar dan kun je geen 250 watt meer uit je versterker halen.)

De luidsprekers.
Stel je hebt een voetbalveldje en daar hangen aan de tribune tien buitenluidsprekers van 25 watt (dat gaat hard joh!). Een zo'n luidspreker heeft een weerstand (ohmage) van 100x100:25=400 ohm.

laat je daar de formule op los voor het parallelschakelen van weerstanden, dan zie je dat bij parallelschakeling van deze tien speakers er precies 40 ohm uitkomt. De versterker is dus optimaal aangepast.

Nog een voorbeeld.
Bij een ander voetbalveld was nog een kantine.

Vier luidsprekers buiten van 40 watt (deze zijn elk 250 ohm)
8 plafondluidsprekers van 10 watt (deze zijn elk 1000 ohm)
2 speakertjes in de toiletten elk 5 watt (deze zijn 2000 ohm)
als je nu deze 14 luidsprekers aansluit op je versterker kun je met de formule uitrekenen dat dat weer precies uitkomt op 40 ohm. Maar dat was geen verassing want 4x40 + 8x10 + 2x5 = 250. De versterker is dus optimaal aangepast.
Je mag naar believen luidsprekers aan of uit zetten, onderbelasting kent de versterker niet. Dus na de voetbalwedstrijd zet je de buitenspeakers gerust uit. De binnenspeakers krijgen nooit te veel vermogen dankzij het 100volt systeem.

Zoals ik al vertelde, vergeet bij een 100volts systeem de ohmse waardes en tel gewoon de luidsprekervermogens bij elkaar.

Ja, maar.... Ik snap al wat je wil vragen. Hoe kun je nou zeggen dat een luidspreker zoveel watt is? Als ik de versterker harder zet gaat hij toch harder?
Da's waar, maar we hebben afgesproken dat we in het systeem rekenen met 100 volt. Dat is een vast uitgangspunt.
Nu gaan we die plafondluidsprekertjes als voorbeeld nemen. In de winkel zagen we mooie breedbandspeakers met de spec's 35 watt /8 ohm.
Oh dan zij die dus waardeloos? nee. We kopen er ook nog een transformatortje bij, een zgn. 100 volts lijntransformator. We zoeken direct wel uit welk type dat moet zijn.
Een luidspreker 8 ohm 35 wat zal zijn maximum vermogen afgeven als we daar een spanning op aansluiten van 16,7 volt. Maar dan gaat hij voor ons doel veel te hard. Je kunt met de formule uitrekenen wanneer de luidspreker maar 10 watt afgeeft. Dat doet hij bij een spanning van 8,9 volt.
We moeten dus de 100 voltspanning met een trafo naar beneden brengen tot die 8,9 volt. Er is nog een tweede eis aan de trafo, hij moet minimaal geschikt zijn voor een vermogens doorlaat van 10 watt of groter. De vermogensdoorlaat van de transformator is niet bepalend voor de vermogens afgifte aan de luidspreker. Zo gauw die trafo 8,9 volt afgeeft is de zaak rond.

Zoals ik al vele malen verteld heb in dit verhaal is het 100 volts gebeuren een systeem en voor dat systeem is van alles te koop. Versterkers, kant en klare luidsprekers(met trafo), maar ook gewone losse trafo's. Je kunt dus gewoon naar de winkel gaan en vragen om een 100 volt trafo'tje 10 watt en 8 ohm. Zet je dat tussen de versterker en je luidspreker dan is de zaak rond.
Bekijk je zo'n 100volt trafo goed, dan zul je zien dat die dingen redelijk universeel zijn. Zo hebben ze aansluitingen voor 4 en 8 ohm luidsprekers,. Aan de 100 volt kant hebben ze dan weer aansluitingen om achteraf het niveau van de luidspreker te wijzigen. Zo heeft een 10 watt trafo meestal ook nog aansluitingen waarbij staat 5watt, 2,5 watt en soms nog wel meer. Door deze aansluitingen te kiezen, kun je dus het opgenomen vermogen van de luidspreker veranderen naar 5 watt of bijv 2,5 watt. Jou mooie breedbandspeaker van 35watt/8 ohm is dan een mooi zacht achtergrondspeakertje geworden van 2,5 watt. Je kunt er in dat geval wel 100 aansluiten op je versterker van 250 watt. Probeer dat maar eens in een laagohmig systeem.
Ja zegt die meneer in de winkel, ik heb alleen trafos van 100 volt 25 watt. Die heb ik verkeerd besteld en je mag ze voor een rotpijsje hebben want ze zijn te groot. Nou jij weet wel beter en neemt die "rottrafo's" voor een afbraakprijsje als boekensteun mee.
Deze trafo's zijn prima. Aan de luidsprekerkant hebben ze mooi 4 en 8 ohm. Je sluit je speakertje dus aan op de 8 ohm. Aan de 100 volt kant zie je mooi staan 25 watt, 20 watt, 15watt, 10watt, 5watt. Helemaal blij Je soldeert je draden op 10 watt en 0 (of com of in elk geval de bijhorende andere aansluiting) en je hebt precies wat je wou. Een luidsprekersysteempje 100volt 10 watt. Maakt de grootte van de trafo dan echt niets uit?
Ja, grote trafo's zijn meestal duurder en ook zwaarder. Een voordeel is wel dat ze de lage tonen wat beter doorlaten dan (te) kleine trafo's. Je moet dus niet overdrijven want dat is slecht voor je zakcenten en je rug.

Vraag: Bij mijn disco ging een eindtrap stuk. Ik heb toen alle speakers maar op een kant gezet, maar na een tijdje was het helemaal stil.

Dat is een kreet die je zelden hoort bij 100 volt maniakken.
Vaak heb je meer 100-volt eindtrappen in bedrijf, stel voor twee stuks van 400 watt. Eentje laat het afweten wat nu?

Nou de meeste 100 volt versterkers hebben naast de 100volt aansluiting ook nog een 70 volts aansluiting. Gebruik je die in plaats van de 100 volt tap dan kun je daar zonder meer het dubbele aantal luidsprekers op aansluiten. Als je het uitrekent is die versterker weer optimaal aangepast. Het resultaat is dat alle luidsprekers 3dB geluid minder geven, maar dat hoor je nauwelijks en je hoeft je ook geen zorgen te maken dat je tweede versterker door overbelasting ook afnokt.

Dat was het wel zo'n beetje
Die nu nog vragen heeft over 100 volt kan er beter maar niet mee beginnen, want die snapt het dan never.

Er zijn nog talloze varianten te bedenken, maar die heb ik er bewust niet bijgesleept om de zaak helder te houden. En zekerheid heb je . Als je met dergelijke systemen werkt ken je maar een spanning "100 volt"

Wie doet er trouwens frequent aan 100 volt en welke kwaliteit halen jullie daar mee. Ik gebruik 100v systemen full range 60....20KHz en een totale output van enkele KW.
Ik ben benieuwd, want 100 volt techniek wordt door de meeste "geluidstechnici" afgedaan als inferieur.
John Smits