HiFi-Physik !verstehen!

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Cyber_Capone
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 17. Aug 2005, 14:21

Ich habe hier eines kleines theoretisches Experiment zur
Vorstellung. Ich möchte die Voraussetzungen zunächst
prägnant und übersichtlich darstellen. Deshalb bitte ich
um Verständnis, falls ich das Problem zu lakonisch
formulieren sollte...

Vorraussetzung:

(alle Angaben fiktiv)

zwei Tieftonchassis(mit folgenden Spezifikationen) ->
(1.) - 1x50 W RMS an 4 Ohm
"max." Belastbarkeit
- Wirkungsgrad 10 %
- Membrandurchmesser 12"

(2.) - 1x100 W RMS an 4 Ohm
"max." Belastbarkeit
- Wirkungsgrad 10 %
- Membrandurchmesser 12"

Wenn nun die Eingangsleistung (Leistung vom Verstärker in die LS)
in beide LS identisch bei 50 W eines 35 Hz Sinustones anliegt,
müssten doch beide LS die gleiche Lautstärke (Schalldruck)
wiedergeben, richtig?!

Nun erhöhen wir die Eingangsleistung des belastbareren LS 2
auf 100 W. So müsste doch hier noch einmal die Lautstärke
(Schalldruck) zunehmen?! Damit dies geschehen kann,
nimmt selbstverständlich auch die Amplitude der Schwingung
dieses LS zu, korrekt?!

Jetzt meine FrageN, falls meine Annahmen präzise sein sollten:
Um ein wievielfaches nimmt die Lautstärke (Schalldruck) des LS 2
denn im Vergleich zum mit 50 W angesteuerten LS 1 zu?
Und bedeutet eine Leistungssteigerung in solchen Fällen
(wenn zwei zu vergleichende LS bis auf die Belastbarkeit die gleichen
Eigenschaften besitzen) auch eine höhere maximale
Auslenkung des LS?

Ich bitte nun euch, eure Wissensstände zu diesem Thema zu posten!
Wie verhalten sich denn unterschiedliche Leistungsausgaben (->Achtung!)
der LS bei sonst konstanten "Variablen"?

MfG Cyber

[Beitrag von Cyber_Capone am 17. Aug 2005, 14:22 bearbeitet]

Master_J
Inventar

#2 erstellt: 17. Aug 2005, 14:33

Ja, alles korrekt.

Doppelte Leistung ergibt 3 dB mehr Pegel.

http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=61

Gruss
Jochen

richi44
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 18. Aug 2005, 12:42

Theoretisch ist alles richtig. Nur besteht das Problem mit den 35 Hz.

Die Belastbarkeit wird mit einem Rauschsignal gemessen und meist in eingebautem Zustand in einem Gehäuse nach Herstellerempfehlung. Denn es gibt zwei Kriterien:

Die Leistung wird (in Deinem Beispiel) zu 90% in Wärme umgesetzt. Diese muss abgeführt werden und die Schwingspule plus Leim usw. muss entsprechend wärmefest sein.

Die 10% Nutz-Leistung führen zu einer Membranauslenkung, die der Lautsprecher verkraften muss. In einem kleinen geschlossenen Gehäuse wird durch das Boxenvolumen die Auslenkung reduziert, bei offenem Betrieb ist die Auslenkung grösser und kann zu mechanischen Schäden führen.
Das bedeutet, dass im offenen Zustand die mechanische Grenze erreicht wird, während sie im eingebauten Zustand noch kein Problem darstellt.

Weiter ist zu beachten, dass bei Rauschen ein grosser Teil der Leistung in höheren Frequenzen anfällt, was nur zu kleinen Auslenkungen führt. Die mechanische Belastung durch die Auslenkung ist also kleiner.

Deine Annahme ist dann richtig, wenn der oder die Lautsprecher in der Lage sind, die Auslenkung ohne mechanische Schäden auszuführen.
In der Praxis aber müsste man zu den angegebenen Daten die maximale Auslenkung kennen. Dann könnte man beurteilen, ob der 100W diese auch bei 35 Hz verkraftet, ob der 50er es schafft und ob sogar letzterer wegen härterer Membranaufhängung oder grosserer maximaler Auslenkung für diesen Bereich besser geeignet wäre.

Cyber_Capone
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 19. Aug 2005, 17:29

Danke für die Posts...

Zwei Fragen gäbe es da noch:
Haben Hochtöner im Vergleich zu Tieftönern
immer einen höheren Wirkungsgrad?
Und wie rechnet man den Wirkungsgrad in Kennschalldruck um?

MfG Cyber

[Beitrag von Cyber_Capone am 19. Aug 2005, 17:30 bearbeitet]

richi44
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 20. Aug 2005, 15:28

Zur Umrechnung kann ich Dir im Moment nichts sagen, das müsste ich in den Büchern nachschauen, oder eventuell im Forum raussuchen. Meines wissens müsste da was vorhanden sein. Kann ja sein, es meldet sich jemand, der es grad auswändig hersagen kann...

Zum Wirkungsgrad von Hoch- und Tieftönern folgendes:
Es ist nicht gesagt, dass der Hochtöner den höheren Wirkungsgrad hat. Das hängt von den einzelnen Chassis ab, wie sie aufgebaut sind.

Idealerweise ist der Wirkungsgrad aller Chassis gleich. Damit kann auf Widerstände zur Anpassung verzichtet werden, was Kosten spart und thermische Probleme (Weiche in Box eingebaut, direkter Kontakt zu Dämpfungswolle = Brandgefahr) vermeidet.

Wenn schon, sollte der Wirkungsgrad des Mittel- und Hochtöners grösser sein.
Beim Tieftöner darf zur besseren Membrankontrolle durch den Verstärker der Dämpfungsfaktor nicht durch einen Widerstand verschlechtert werden. Bei Mittel- und Hochtönern ist die elektrische Dämpfung nicht mehr von Bedeutung, sodass Widerstände eingesetzt werden können.

Cyber_Capone
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 21. Aug 2005, 09:52

Richi,

ich werde mich höchstwahrscheinlich auch mal belesen.
Mich interessiert die Technik und Physik von LS schon enorm.
In der Bibliothek würd' man ja sicherlich fündig?!
Danke
MfG Cyber

Master_J
Inventar

#7 erstellt: 21. Aug 2005, 14:21

Cyber_Capone schrieb:

In der Bibliothek würd' man ja sicherlich fündig?!

In einer Universitäts-Bibliothek auf jeden Fall (OK, nicht bei den Geisteswissenschaftlern ;)).
Kommt man auch als Nicht-Student rein.

Gruss
Jochen