Wirkungsgrad eines Lautsprechers

[aurelian]

Zur ursprünglichen Frage über den Wirkungsgradverlust beim Einbau in eine Box:
Das läßt sich doch konkret ohnhin leicht mit Boxsim feststellen, indem man den Frequenzgang für einen bestimmten Lautsprecher simulieren läßt - mit und ohne Frequenzweiche - (hängt zB auch von der Stärke der Dämmbefüllung ab) und mit dem ursprünglichen Frequenzgang vergleicht....

[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

Eigentlich erstaunlich, dass ein Chassis mit 425 (!) Gramm bewegter Masse doch noch relativ laut ist (88 bis 89 dB) und schön bis 500 Hz geht (Klirrfaktor dabei??). Für mich das ultimative (Sub)Bass-Chassis, viel was Besseres wird man kaum bekommen um den Preis: http://www.daytonaudio.com/index.php...ss460ho-4.html


Und was ist eigentlich mit der mechanischen Güte? Je starrer, desto mehr Energie müßte doch auch verloren gehen......

[wolfgang520]

Hallo aurelian,

ich habe dazu im Nubert Forum "Basstreiber und Sinn von PA" etwas gefunden. Der Autor, Frank Klemm, schreibt am 30.06.2005:

Ein sicheres Verfahren, einen realen Wirkungsgrad zu bestimmen, ist

SPL = 21,85 + 10 * lg ( fs^3 * Vas / Qes )

zu berechnen, wobei
* SPL in dB
* fs in Hz
* Vas in Litern
* Qes einheitenlos
ist und eine Abstrahlung in den Halbraum erfolgt.

Zum einen ist kein Schmu mit solchen Tricks wie 2,828 Volt an 2 Ohm möglich,
zum anderen entfällt auch der Horneffekt (großer Treiber bei 1 kHz gemessen,
durch Bündlung und Hornform steigt der Kennschalldruck bei 1 kHz an, aber
nicht im wirklichen Arbeitsbereich).

Die Membranmasse geht dabei in Fs ein, Vas wird durch Sicke und Zentrierspinne bestimmt und Qes bestimmt die Stärke des Antriebs.

Gruß

Wolfgang

[wolfgang520]

Noch einmal zum Nubert Forum (ich hoffe Herr Nubert nimmt es nicht übel, wenn ich aus diesem Forum zitiere).
Kleistermeister vom 30.06.2005:
"Um beim PA-lautsprecher den Wirkungsgrad zu erhöhen macht man folgendes:
- man macht die Membran und die Schwingspule möglichst leicht (es wird praktisch leichter sie anzutreiben). Dadurch steigt aber auch die Resonanzfrequenz
- man vergrössert die Membranfläche da dadurch der Strahlungswiderstand steigt und somit mehr Energie als "hörbare", akustische Leistung abgegeben wird.
- man erhöht die magnetische Flussdichte im Luftspalt. Dies bedeutet, dass der elektrische "Antrieb" und die Dämpfung effektiver wird. Das führt gleichzeitig aber auch zu einem höher einsetzenden Bassabfall.
"

Abschließend noch einmal zur ursprünglichen Fragestellung. die Simulation des Wirkungsgrades in Boxsim ist natürlich möglich. Ich will jedoch die simulierten Werte mit Messwerten abgleichen und daraus ergibt sich meine Anfrage.

Gruß

Wolfgang

[aurelian]

Danke für die Formel, da werde ich gleich ein paar nachrechnen und schauen, ob das mit den Ergebnissen von BassCAD übereinstimmt.

[Chaomaniac]

…
Ist es also richtig die Messung zu gaten, um damit diesen Fehler zu korrigieren?

Ja.
Wenn ein Lautsprecherchasis für sich alleine beurteilt werden soll, gibt es als einzige wirklich neutrale Betrachtung die Messung ohne Raumeinflüsse in der unendlichen Schallwand.
Soll ein Chassis oder eine ganze Boxenabstimmung neutral beurteilt werden, führt an einer Messung in der Box mit endgültiger Schallwandgestaltung kein Weg vorbei. Auch hier dürfen keine Rameinflüsse mit rein, denn der Raum ist nicht neutral und das Messergebnis wäre in einem anderen Raum nicht das gleiche.

Zur Diskussion über die Angabe Watt/Meter oder 2,83 v/Meter:
ich halte von der Angabe Watt/Meter rein garnichts!
Diese Angabe ist ausnahmslos immer gemogelt, der Impedanzverlauf eines Lautsprechers in keinem Fall mit dem eines ohmschen Widerstandes zu vergleichen.
Bei konstanter Eingangsspannung des Testobjektes ist die Leistungsaufnahme also extrem Frequenzabhängig. Sollte man sich wirklich die Mühe machen, für die Einzelfrequenzen die Spannung so einzustellen, dass immer ein Watt aufgenommen wird, sähe das Ergebnis völlig anders aus, völlig fern eines realistischen Betriebes eines Lautsprechers.
Es wird bei der leistungsbezogenen Angabe vereinfacht die (konstante) Spannung angelegt, bei welcher an der angenommenen Nennimpedanz eine Leistung von einem Watt aufgenommen wird. Bei Chassis mit 8 ? Nennimpedanz also 2,83 V, bei 4 ? entsprechend 2 V.
Die Nenimpedanz wird dadurch definiert, dass sich das Impedanzminimum in einem Toleranzschlauch von ±20 % um die Nennimpedanz bewegt.
Bei einem 4-Öhmer darf das Impedanzminimum also zwischen 3,2 ? und 4,8 ? liegen, bei einem 8-Öhmer zwischen 6,4 ? und 9,6 ?, bei einem 6-Öhmer zwischen 4,8 ? und 7,2 ?.
Alleine durch diesen Toleranzkorridor kann die generelle Annahme von beispielsweise 2 V bei 4 ? Nennimpedanz nicht wirklich richtig sein. Angenommen ein Chassis hat sein Minimum bei 3,2 ?, ein anderes bei 4,8 ?.
Dann ist die Angabe bei beiden gelogen, wenn sie mit 2 V gemessen wurden. Zumindest sind sie nicht vergleichbar, augegangen vom Bezug auf die Leistung.
Dann kommt noch dazu, dass die Hersteller sich nicht wirklich an die Toleranzgrenzen halten.
Beim beispielhaft herangezogenen AL 170 liegt das Impedanzminimum je nach Exemplar sogar unter 6,0 ?, weshalb die Einstufung als 8-Öhmer streng genommen falsch ist. Das machen aber fast alle Hersteller, um noch das letzte Bisschen Spannungsempfindlichkeit herauszukitzeln. Ob das in dieser Form, nur um bessere Papierwerte zu erzielen, sinnvoll ist, sei mal dahingestellt.
Dann kommt noch hinzu:
Wenn ich Lautsprecherchassis nach Datenblättern bezüglich ihrer Kombinierbarkeit aussuchen will, erschwert die Angabe Watt/Meter die Suche unnötig.
Auch ist niemals bekannt, ob mit einer Spannung bezogen auf die Nennimpedanz (z. B. 2 V bei 4 ?) oder bezogen auf das Impedanzminimum (z. B. 1,79 V bei 3,2 ?) gemessen wurde.
O.K. Man kann sich bei 4- und 8-Öhmern noch mit der 3 dB-Regel helfen, aber wie viele potenzielle Hobby-anwender haben die Pegeldifferenz eines 4-oder 8-Öhmer zu einem 6-Öhmer auswendig im Kopf??
Amps sind im allgemeinen Spannungsquellen und fragen den Lautsprecher nicht erst, welche Leistung sie denn gerne hätten…
Ausgegangen von einer einheitlichen Spannung (die sich bekanntermaßen mit 2,83 V etabliert hat), fallen alle vorhandenne Probleme weg.
Die Datensätze sind absolut gesehen praktikabler und vergleichbarer und es gibt auch keine „Lügen”, die aus irgendwelchen fraglichen Begriffsdefinitionen und Toleranzüberschreitungen entstanden sind.

[walwal]

2, 83.....

[Chaomaniac]

Alter Rechthaber


…hab's korrigiert…

[walwal]

Auf die Gelegenheit, dich berechtigt korrigieren zu können, habe ich 8 Jahre im Forum gewartet.
Und jetzt willst du mir den Spaß auch noch nehmen.

[Chaomaniac]

So lange bin ich doch noch gar nicht „dabei”

[walwal]

Also gut, 4 Jahre gewartet.

[wolfgang520]

Hallo Chaomaniac,

vielen Dank, so korrekt findet man die Erklärung noch nicht einmal in Wikipedia. Dabei sind Deine Aussagen sogar für den Laien absolut verständlich.
Du könntest in Wikipedia eine Korrektur vornehmen.

Gruß

Wolfgang

[ALler]

Haaaalt - Protest!

Sämtliche Unwägbarkeiten wie es sich mit der Empfindlichkeit verhält, bleiben doch bei stur 2,83V komplett erhalten

Man müßte von da, auf Nennimpedanz oder auf Realimpedanz umrechnen.

Da ist man doch ein Stück näher dran, wenn man wenigstens die Nennimpedanz zugrunde legen würde (!?)

Oder wo die Realimpedanz zu sehr von Raster der Nennimpedanzen abweicht, kann man natürlich auch die Realimpedanz nehmen.
Ja was bleibt einem denn auch wenn es wirklich auf 0,5dB ankommt, ob irgendwas noch zusammen paßt?

Und nur weil es ein grobes Raster für Nennimpedanzen gibt ist man doch nicht verpflichtet solche Werte zur berücksichtigen.

Ein Statiker wird auch nicht sagen:

Werte für die Tragfähigkeit von Balken könne man nur für 2 Meter, 4 Meter und 8 Meter Länge berechnen, für Zwischenwerte am realen Bau bitte selber interpolieren.

Nur weil sich 2,83V/1Meter/@egal_Ohm mal etabliert hat heißt es ja nicht, das es nicht auch besser ginge.

Z.B. könnte man den ja Gleichstrom-Widerstand ansetzen, notfalls dann die Spannung für 1Watt ausrechnen und einstellen, und gut.

Dann hätte man besser vergleichbare Daten für die Empfindlichkeit als bisher per stur 2,83V.

Warum das nicht gemacht wird ist doch klar: Faulheit bzw. gescheuter Arbeitsaufwand.

Grüße von
ALler

[Chaomaniac]

…

Dann hätte man besser vergleichbare Daten für die Empfindlichkeit als bisher per stur 2,83V.

…

O.K.
Dein Verstärker schaut sich den Lautsprecher an und überlegt dann welche Spannung er ausgeben soll, damit der Lautsprecher eine bestimmte Leistung aufnimmt?
Oder anders: Dein Verstärker gibt bei einer bestimmten Stellung des Lautstärkereglers eine bestimmte Leistung ab, egal welche Lastimpedanz gerade anliegt?
Ich hab mehrere Verstärker in unterschiedlichen Preisklassen hier und die sind alle (in vertretbarer Näherung) Konstantspannungsquellen…

[ALler]

Chaomaniac schrieb:

Dein Verstärker schaut sich den Lautsprecher an und überlegt dann welche Spannung er ausgeben soll, damit der Lautsprecher eine bestimmte Leistung aufnimmt?

Nadürlidsch njet.

Oder anders: Dein Verstärker gibt bei einer bestimmten Stellung des Lautstärkereglers eine bestimmte Leistung ab, egal welche Lastimpedanz gerade anliegt?

Hmm... die Frage ist doch eigentlich zu welchem SPL die Spannung dann beim Töner X führt, und zu Welchem beim Töner Y mit anderer Impedanz (?)

Oder nicht

Grüße von
ALler