Wirkungsgrad eines Lautsprechers

[wolfgang520]

In den Tests und Beschreibungen der Lautsprecherchassis findet man immer Angaben über den Wirkungsgrad. Diese Angaben beziehen sich auf definierte Messungen an der Normschallwand.
Beim Einbau eines Chassis in ein Gehäuse lässt sich dieser Wirkungsgrad jedoch nicht mehr erreichen. Auch die Frequenzweiche bzw. Entzerrerschaltung trägt einiges dazu bei.

Nun meine Frage:
Gibt es Erfahrungswerte um wieviel dB die Abweichung sagen wir mal eines Breitbänders in einer geschlossenen Box beträgt?

Gruß

Wolfgang

[Chaomaniac]

Die in Datenblättern angegebenen Wirkungsgrade beziehen sich meistens auf Halbraumbedingungen.
Was man in einer Box erwarten kann, hängt von der Schallwandbreite und von der Art der Abstimmung ab (Bafflestep korrigiert, nur teilweise oder gar nicht?).
Wie es im speziellen Fall aussehen mag, kann man mit Simulationsprogrammen im Vorfeld ganz gut abschätzen. Edge beispelsweise eignet sich für diese Zweke sehr gut. Die 0 dB-Linie in Edge bezieht sich auf das Freifeld, liegt also 6 dB niedriger als bei einer Einbausituation in unendlicher Schallwand (Halbraum).

[wolfgang520]

Hallo Chaomaniac,

das stimmt in etwa mit meiner Messung überein. Ich habe den Schalldruck vom B80 im geschlossenen Gehäuse und kleiner Schallfläche 14 x 14 cm gemessen und bin dabei auf maximal 80 dB (2,83 V, 1m) gekommen.
Der Wirkungsgrad ist mit 85 dB angegeben, ergo müsste das Messergebnis bei 79...80 dB liegen.
Den Wert empfand ich jedoch recht niedrig und ich war etwas unsicher. Deine Aussage bestätigt jedoch diese Messung.

Gruß

Wolfgang

[aurelian]

Leistungsangabe alt auf neu umrechnen

Weiß irgendwer, wie man näherungsweise die alten Angabe x Watt für 86dB in 3 m Entfernung auf dB/W/m näherungsweise umrechnen kann?
Früher ermittelte man die Nennleistung so, d.h. die Box benötigt zB 2,4W für 86 dB in 3m Entfernung. Die Umrechnung auf ein Watt ist natürlich nicht das Problem, sondern wie bekommt die unterschiedliche Entfernung hin, wenn man von diesem standardisierten DIN-Wohnraum ausgeht (wobei es dann auch noch je nach Richtwirkung der Chassis Unterschiede geben dürfte, sagen wir daher für eine Standard-Box mit Tieftöner und Kalottenhochtöner....)

[wolfgang520]

Hallo Aurelian,

vielleicht hilft Dir diese Internetseite:

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-entfernung.htm

Gruß

Wolfgang

[aurelian]

Nein, das hilft leider nichts.
Helfen würde nur, wenn wer einige Boxen oder Chassis, wo man die Nennleistung für 86dB auf 3m kennt, in einem normalen Wohnraum in 1m Entfernung messen würde. Dann könnte man zumindest eine Art Mittelwert finden. Ich gehe immer von 5 bis 6 dB aus (von 3 auf 1m im Wohnraum), das soll angeblich ein Praxisrichtwert sein, hat mir mal wer erzählt.

[Chaomaniac]

Von 3 m auf 1 m im Freifeld gibt es einen Pegelzuwachs von gut 9,5 dB.

Berechnung:

20×log (Entfernung 1÷Entfernung 2)

Steht aber auch beim Sengpiel-Rechner mit dabei.

Für den Wohnraum hängt das vom Hallradius ab.
Wieso ist das eigentlich interessant?

[aurelian]

Weil es ohne das schwierig ist, ein in etwa wirkungsgradähnliches Chassis zu suchen, wenn man nur diese 86dB-Angabe hat (wie leider in Deutschland bis in die 80er Jahre bei Lautsprechern üblich).

[wolfgang520]

Die in Datenblättern angegebenen Wirkungsgrade beziehen sich meistens auf Halbraumbedingungen.
Was man in einer Box erwarten kann, hängt von der Schallwandbreite und von der Art der Abstimmung ab (Bafflestep korrigiert, nur teilweise oder gar nicht?).
Wie es im speziellen Fall aussehen mag, kann man mit Simulationsprogrammen im Vorfeld ganz gut abschätzen. Edge beispelsweise eignet sich für diese Zweke sehr gut. Die 0 dB-Linie in Edge bezieht sich auf das Freifeld, liegt also 6 dB niedriger als bei einer Einbausituation in unendlicher Schallwand (Halbraum).

Hallo Chaomaniac,

für mich ergibt sich abschließend doch noch eine Frage. der Wirkungsgrad ist doch lt. Definition auf das Freifeld bezogen. Eine Messung im Raum würde also bedingt durch die Reflexionen immer einen zu hohen Wert angeben.
Ist es also richtig die Messung zu gaten, um damit diesen Fehler zu korrigieren?

Gruß

Wolfgang

[capslock]

Moment mal, es gibt in aktuellen Datenblättern (mindestens) drei verschiedene Angaben:

- dB/2,83V /1m im Halbraum (manchmal auch in Schallwand)
- dB/W / 1 m im Halbraum tatsächlicher Schallpegel gemittelt über irgendeinen Bereich deutlich oberhalb fs
- dB/W/ 1 m im Halbraum berechnet aus den Thiele-Small-Parametern (das ist der Wert, der sich in einer sehr großen geschlossenen Box knapp oberhalb fs bzw. bei endlich großer Box fB einstellt

Ersteren braucht man, um passive Weichen einzupegeln, letzteren um den eigentlichen Wirkungsgrad (also die Energieeffizienz) zu vergleichen. Letzteren solltest Du auch aus vorhandenen TSP berechnen können und dann bei Bedarf auf 2,83 V umrechnen.

[wolfgang520]

Hallo capslock,

mir ist ebenfalls aufgefallen, dass in verschiedenen Publikationen die Wirkungsgrade unterschiedlich definiert werden. Vielfach liest man die Einheit:

• dB/2,83V /1m

.

Laut meiner bekannten Definition soll der Bezug jedoch db/1W/1m sein. Bei 4Ohm Impedanz dürften dann aber nur 2V anliegen.
Der Theorie folgend müssten bei einer Messung im Wohnraum die Wandreflexionen allerdings abgeschnitten werden.

Gruß

Wolfgang

[aurelian]

Wie erreicht man, dass PA-Tieftöner einen Wirkungsgrad von 98-100 dB/m/W (zB die 30cm Chassis) haben, HiFi-Chassis aber eher 89-92 dB ? Zu Lasten wovon geht der höhere Wirkungsgrad?

dB/2,83V /1m

Das ist recht ärgerlich und wird oft auch noch falsch gehandhabt, zB bei 4 Ohm Chassis.
Ist nicht dB/W/m eigentlich die verbindliche Norm, die man benützen sollte?

[ALler]

aurelian schrieb:

Ist nicht dB/W/m eigentlich die verbindliche Norm, die man benützen sollte?

Wäre schon gut.

Die Historie (Messungen mit Analysern aus der FFT-Anfangszeit) hat aber mit sich gebracht, dass man aus praktischen Gründen
(wie auch der Beibehaltung von Vergleichsgrundlagen) weiterhin die *2,83Volt/@1Meter/@egal-wie-ohm* verwendet.

Zeitgemäße Analyser hingegen weisen dBSPL/1W/1Meter sogar praktisch vollkommen unabhängig von der Höhe der Mess-Spannung und der Messentfernung aus, jedoch unter Zugrundelegung der tatsächlich anliegenden Impedanz (siehe Beispiel Menu-Feld unten).

Auch Phantasie-"Normen" wie "5Watt/7Meter" (bei vielleicht 66 Ohm Anschlußimpedanz) sind da dann kein Problem.

Das man trotzdem die 2,83Volt zugrunde legt kann wohlweislich daran liegen,
dass unbedarfte Betrachter oft verwirrt/abgeschreckt reagieren
wenn eine löbliche 1W/1Meter Angabe ja einen anderen (oft niedrigeren) Wirkungsgrad ausweist, wie z.B. in der vertrauten Ho-Hifi zu sehen.

Grüße von
ALler

[aurelian]

Was meine weiter unter gestellte Frage zum Wirkungsgrad von Bass-Chassis betrifft, scheinen vor allem drei Größen dafür verantwortlich zu sein:
Elektrische Güte, VAS und Eigenresonanz. ZB je höher die Eigenresonanz, desto höher der Wirkungsgrad.

[wolfgang520]

Hallo aurelian,

die Eigenresonanz ist wieder umgekehrt proportional zur Membranmasse. Folglich muss eine hohe Membranmasse einen schlechten Wirkungsgrad nach sich ziehen. Dafür ist die Tiefbasswiedergabe besser.

Gruß

Wolfgang