Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad und Lautstärke

[Fosti]

.....
PS: Ich sehe gerade, dass du einmal nur eine Spule angeschlossen hast. Ja warum das denn. Natürlich muss man seinen Luftspalt schon ausnutzen...

So ist es ....bei Doppelschwingspulchassis und evtl. vorhandener Allergie gegen EQ's macht es aber Sinn, weil manchmal empfohlen wird nur eine Spule anzuschließen, um einen bestimmten TSP-Satz zu erreichen.
....und natürlich kann man den Wirkungsgrad nicht durch Vorschalten einen Widerstandes erhöhen.

[aurelian]

Wie kann das eigentlich sein, dass der TIW400 in 100L eine max. eff. Eingangsspannung für linearen Hub und max. elektrische Belastbarkeit von 75V ab 35 Hz (BR, 40Hz) bzw ab 70Hz (CB) haben kann, laut Boxsim. Denn das entspricht bei 8 Ohm (die er im Bereich um die 100 Hz auch hat) rund 700W, obwohl er laut Datenblatt nur eine Nennbelastbarkeit von 300W hat.
Der TIW 360 von 70V (ab 25 HZ und in CB) (600W) (das mit den 25 Hz ist völlig unglaubwürdig)
Der TIW 300 von 70V (ab 70 Hz in CB) (600W)
Der TIW 250xs über 50V (ab 70 Hz in CB) (300W) (würde passen laut Datenblatt)
Der TIW 200xs fast 40V (ab 50 Hz in CB) (200W) (würde passen laut Datenblatt, aber 50Hz glaube ich nicht!))

[jhohm]

Wie kann das eigentlich sein, dass der TIW400 in 100L eine max. eff. Eingangsspannung für linearen Hub und max. elektrische Belastbarkeit von 75V ab 35 Hz (BR, 40Hz) bzw ab 70Hz (CB) haben kann, laut Boxsim. Denn das entspricht bei 8 Ohm (die er im Bereich um die 100 Hz auch hat) rund 700W, obwohl er laut Datenblatt nur eine Nennbelastbarkeit von 300W hat.
Der TIW 360 von 70V (ab 25 HZ und in CB) (600W) (das mit den 25 Hz ist völlig unglaubwürdig)
Der TIW 300 von 70V (ab 70 Hz in CB) (600W)
Der TIW 250xs über 50V (ab 70 Hz in CB) (300W) (würde passen laut Datenblatt)
Der TIW 200xs fast 40V (ab 50 Hz in CB) (200W) (würde passen laut Datenblatt, aber 50Hz glaube ich nicht!))

Ich hoffe, Du rechnest mit der reellen Impedanz und nicht mit der Nennimpedanz...

Beim GF200 passt es nämlich.....
BR 40L, auf 40Hz abgestimmt; bei 40 Hz 39V, 8,5 Ohm Impedanz, 178W (Pnenn = 180W)
bei 30 Hz: 18V, 11,4Ohm; 28,5W - lt Kurve ca 30W...

Gruß Jörn

[aurelian]

Nur zur Illustration: Der TiW 360-8 soll bei 20 Hz knapp 70V aushalten und hat dort einen Widerstand von 10 Ohm (laut Boxsim Impedanzgang), als CB mit 100L, also 500W.
Es heißt doch immer, bei tiefen Frequenzen sinken die verträglichen Leistungen stark ab, und hier haben wir immer noch fast Nennleistung und die zulässige Spannung ist gar eine gerade Linie von 20 Hz bis 20 kHz. Sehr seltsam....... (beim TiW 360X fällt sie dagegen auf 20V ab)
Beim TIW 400 fällt die Spannung immerhin zw. 70 und 20 Hz von 75 auf 30V ab, ohne dass der Impedanzverlauf deutlich anders ist. Irgendwas stimmt beim TIW360 sicher nicht

[jhohm]

Der TIW 360-8 ist mit Pnenn 600W angegeben.
Elektrische Leistung.
Wenn er nun bei 20 Hz 500W aufnehmen kann, so what?
Lt.Diagramm macht er dabei max Hub von 48mm (24mm pro Seite) lt Datenblatt.
Wenn man das bei Starssacker in den Rechner packt -> http://www.lautsprechershop.de/index...ss.htm?xxx?xxx

dann spuckt der einen max. Pegel von 101dB bei 20 hz raus. Lt. Boxsim sind es 99dB, passt also!
Es stimmt schon Alles mit den daten und mit Boxsim!

Gruß Jörn

[aurelian]

Elektrische Leistung.
Wenn er nun bei 20 Hz 500W aufnehmen kann, so what?
Lt.Diagramm macht er dabei max Hub von 48mm (24mm pro Seite) lt Datenblatt.
Wenn man das bei Starssacker in den Rechner packt -> http://www.lautsprechershop.de/index...ss.htm?xxx?xxx
dann spuckt der einen max. Pegel von 101dB bei 20 hz raus. Lt. Boxsim sind es 99dB, passt also!

Das wäre damit wohl das einzige Chassis, das bei 20 Hz mit derselben Spannung belastbar ist wie bei zB 100 Hz, und bei allen anderen halbiert sie sich? Ein sog. Ausnahmechassis, das einen Platz in der Museumsvitrine verdient?
Schon eine lineare Auslenkung von +/-24mm erscheint mir recht fragwürdig*). Mir ist noch kein 18" oder 21" Chassis untergekommen, das das kann, die machen meist nur +/-10 bis 12mm

*) Rätsel gelöst: geht man auf Punkt "weitere Daten", so ist die max. Auslenkung auch +/-24mm.
Somit ist die lineare Auslenkung falsch. Vermutlich hat er dieselben Daten wie der TiW-360x, der hat +/-24mm max. Hub und +/-7,5mm linear.

Es stimmt schon Alles mit den daten und mit Boxsim!

Also nicht immer alles für bare Münze nehmen, was so bei Simulationen rauskommt, Kontrolle durch Hausverstand schadet nie.

[jhohm]

Das wäre damit wohl das einzige Chassis, das bei 20 Hz mit derselben Spannung belastbar ist wie bei zB 100 Hz, und bei allen anderen halbiert sie sich? Ein sog. Ausnahmechassis, das einen Platz in der Museumsvitrine verdient?
Schon eine lineare Auslenkung von +/-24mm erscheint mir recht fragwürdig*). Mir ist noch kein 18" oder 21" Chassis untergekommen, das das kann, die machen meist nur +/-10 bis 12mm

*) geht man auf Punkt "weitere Daten", so ist die max. Auslenkung auch +/-24mm.
Somit ist die lineare Auslenkung falsch. Vermutlich hat er dieselben Daten wie der TiW-360x, der hat +/-24mm max. Hub und +/-7,5mm linear.

Also nicht immer alles für bare Münze nehmen, was so bei Simulationen rauskommt, Kontrolle durch Hausverstand schadet nie.

Wobei, die 24mm je Richtung linearer Hub kommen mir auch EXTREM seltsam vor.... im Datenblatt im Visatonarchiv steht "Grenzauslenkung 24mm", eine irgendwie anderklingende Aussage.
Ich habe einfach mal 8mm je Seite angesetzt, da sieht es schon anders aus!



Gruß Jörn

P.S. vielleicht stimmen die Daten doch nicht - aber Boxsim rechnet richtig....

[aurelian]

8 bzw. 7,5 wird stimmen, denn der TiW360 (ohne X, keine Ahnung, was das X bezeichnet) hat auch 24 (max) und 7,5mm (lin).

Die Rechnung war aber ganz interessant, denn sie zeigt, wie sich die mechanische Belastbarkeit ändert im Tiefstbereich, während weiter oben alles gleich bleibt, weil die elektrische (thermische) Belastbarkeit der begrenzente Faktor wird....

Nachtrag: der x hat mehr bewegte Masse, daher fc von 21 Hz statt 28 Hz und 4dB weniger Wirkungsgrad weiter oben

[AH]

In verschiedenen Forenbeiträgen habe ich Gegenteilige Meinungen zum Wirkungsgrad gelesen. Die einen sagen "Spielt eigentlich keine Rolle, Verstärkerleistung ist günstig", die anderen sagen "...ungeeignet für dynamische Ansprüche, da vom Pegel begrenzt.

Mein Verständnis sagt mir bei 81 db Wirkungsgrad und einer maximalen Belastbarkeit von 200 Watt Sinus der La belle, dass bei etwa 102 db Schluss sein müsste. Was sehr wenig wäre, weil ja die Einzelchassis weitaus mehr könnten!?

Hallo,

1. durch den Bafflestep verlieren "Box"-Lautsprecher ca. 6 dB Kennschalldruckpegel im Grundtonbereich. Daher ist der Wirkungsgrad wohl nur 81 dB/SPL @ 1m pro Watt.

Lösung: Wandmontierte Lautsprecher oder Lautsprecher mit einer großen Schallwand (mindestens 0,25m2), die an der Wand stehen.

2. Es gibt thermische Dynamikkompression. Durch die elektrische Leistung erwärmt sich die Schwingspule und ihr Widerstand nimmt zu. Dadurch wird der Lautsprecher leiser. Daher sind hohe Leistungsaufnahmen kaum möglich. Abhängig von der Wärmeaustauschlfläche der Schwingspule und ihrer Bauweise (Überhang: ragt über den Luftspalt hinaus, Unterhang: im Luftspalt) ist die thermische Dynamikkompression für die Chassis verschieden -> Lastabhängiger Amplitudenfrequenzgang.

Bei 200 Watt muß man nach meiner Abschätzung mit starker thermischer Dynamikkompression - unterschiedlich bei den Chassis eines Mehrwegelautsprechers - rechnen und auch mit der Zerstörung der Schwingspule vieler Chassis bei Dauerleistungen in dieser Größenordnung. Ich würde auf maximal 10 Watt bis 50 Watt, letzteres bei durchschnittlichen Tieftönern auslegen. Auch 76 mm Mitteltonkalotten sind elektrisch wegen der größeren Schwingspule belasbarer - gerade bei Unterhang-Spulen.

Liebe Grüße

Andreas

[aurelian]

Ich kann mir daher immer noch nicht vorstellen, wie diese 1000 - 1500 W AES (Programmleistung das doppelte) wirklich umgesetzt werden können, auch wenn allein die Schwingspule 4 oder 5" mißt, die man eigentlich immer in den Datenblättern der bekannten PA-Hersteller findet. Zudem klingt es ja schon bei 100W nicht mehr schön (entsprechend einem Pegel von ca. 110dB im Bereich 50 - zB 300 Hz...)

[Burns]

Der TIW400 ist im Boximdatenblatt zu recht mit 700W Maximalleistung angegeben. Das Diagramm in Boxim für "linearen Hub und Max. elektr. Belastbarkeit zeigt dir, dass der TIW auch noch bei seiner Maximalleistung (700W) bis 35Hz sich noch linear bewegt.
Beim TIW360-8 ist der lineare Hub in der Boximdatei falsch, genau so wie beim W250S-4.
Bei der LaBelle weiß ich nicht wo da der Fehler sein soll. Theorie und Messung stimmen im Wirkungsgrad bezüglich TIW überein.

Burns

[BigBox]

Wow...Mit so vielen qualifizierten Kommentaren hab ich nicht gerechnet.

Da muss ich als Technik-Laie meinen Hut ziehen!

[fabi]

Andererseits: Bei Freeair verschwindet der hintere Schallanteil, bei einer Box wird er reflektiert und kommt durch die Membran retour (zumindest im Bassbereich, wo das Dämpfungsmaterial nicht wirkt). Somit bezweifle ich mal, dass in der Box (soferne groß genug), wirklich generell 3 dB verschwinden.

Das sollte nicht unkommentierrt stehen bleiben. Selbstverständlich wird der Bass nicht im Gehäuse reflektiert. Ob in Box oder ohne, die Bewegte Masse bleibt gleich, man verliert auch keinen Wirkungsgrad. Einzig Qts und fs ändern sich zu Qtc un fc um den faktor sqrt(Vas/Vb+1). So steht es schon in Friedemanns 20 jahre altem Büchlein.

Auch die Frage nach der Belastbarkeit kommt immer wieder. Die Chassis ertragen ein Rauschsignal mit einer Spannung, die der angegebenen Leistung in einem ohmschen Widerstand der Nennimpedanz entsprechen würde.
Hält ein 4 ohm Lautsprecher 9V aus, schreibt man 20W drauf. Die Impedanz ist fast überall höher als 4ohm und ausserdem nicht vollständig resistiv, es gibt also Blindleistung. Dazu kommt Powerkompression um bis zu 6dB, die tatsächlich umgesetzte Leistung sinkt also nochmal auf 1/4, sobald die Spule heiß ist. Das sind im Normalfall so um die 180grad, mit Spezialmaterialien geht deutlich mehr.

Der Lautsprecher überlebt das und nimmt keine bleibenden Schäden - Der Frequenzgang ist danach gleich und er schabt nicht. Wie er sich dabei anhört, wie sehr die Zentrierspinne ausleiert und wie oft er das aushalten würde spielt für den Leistungstest keine Rolle. Die testbedingungen sind je nach Chassis ganz unterschiedlich. Ein Subwoofer hält viel mehr aus, wenn sich die Spannung nur auf tiefe Frequenzen verteilt, weil die Impedanz hoch ist und der Hub groß.

[aurelian]

Das Fazit wäre also, wir verlieren in der geschlossenen Box nichts* (im Vergleich zur FreeAir-Datenblatt-Angabe des Wirkungsgrads)? Auch unabhängig vom Füllmaterial bzw. ohne und unabhängig von der Frequenz? Und bei Bassreflex gewinnen wir sogar in einem Bereich?

*) Abgesehen von Änderungen, die sich aus der geänderten qtc etc. ergeben

[fabi]

Ja. Der Wirkungsgrad des Chassis ändert sich kaum, wenn man es einbaut. Vielleicht kommt es zur Verwirrung weil nicht genau klar ist, was hier mit Wirkungsgrad gemeint ist. Normalerweise spricht man vom Referenzwirkungsgrad aus dem Thiele-Small Modell und das ist eine Chassiseigenschaft. Wenn man aber den gemittelten Schalldruckpegel aus dem Frequengzang über einen gewissen Frequenzbereich berechnet, dann ändert die Einbausituation und die Art wie man misst das Ergebnis ganz erheblich! In der Tat hat man in aller Regel weniger Bass, wenn das Gehäuse klein ist und auch, wenn man im echten Freifeld - also ohne Begrenzungsflächen - misst, weil das Thiele-Small Modell immer von einer unendlichen Schallwand ausgeht.

Je nach Chassistyp ist es sinnvoll über den gemittelten Schalldruckpegel oder den Referenzwirkungsgrad zu sprechen. Bei Hochtönern ist es das TSP Modell ziemlich uninteressant. Für Mitteltöner und Basslautsprecher kann man aus dem Referenzwirkungsgrad gut abschätzen, wie laut die Chassis eingebaut spielen werden. Für Subwoofer ist eigentlich beides recht uninteressant, weil sie so tief getrennt werden, dass der "flache" Teil der Frequengzangkurve schon wieder mit einem Tiefpass abgetrennt wird. Interessanter ist dort der maximal mögliche Hub und welche Spannung dafür im gegebenen Gehäuse benötigt wird.

Heutzutage braucht man sich mit solchen Abschätzungen aber kaum mehr herumquälen. Es gibt Simulationsprogramme, die einem ganz genau anzeigen, welcher Wirkungsgrad über die Frequenz - und damit meine ich jetzt Pegel bei gegebener Eingangsspannung - erreicht wird und wo jeweils die Limitierung durch Hub und Eingangsspannung erreicht wird. Bassreflexgehäuse sind hier in aller Regel von Vorteil. Gegenüber dem Einbau in geschlossener Box steigt der gemittelten Schalldruckpegel sowohl bei kleiner Meßspannung als auch der erreichbare Maximalpegel in der Tat.