Leistungsverteilung in einer 3 Wege Box?

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Dayworker
Stammgast
#1 erstellt: 22. Apr 2007, 06:11
Hallo,

habe einpaar fragen.

Wie sieht die Leistungsaufteilung in einer 3 Wegebox aus? 70%Bass, 20% Mitteltöner, 10% Hochtöner ?

Wenn nun der Bass 100db 1w/1m macht, der Mitteltöner 100db 1w/1m macht und der Hochtöner auch 100db 1w/1m, dann kämen ja unterschiedliche Schalldrücke raus wenn man die komplette Box mit 100 Watt ansteuern würde.

Bass ca. 118db
Mitteltöner ca. 113db
Hochtöner ca. 110 db

(wenn die Leistungsverteilung mit 70%/20%/10% stimmt). Aber das kann ja irgendwie nur verkehrt sein denn sonst bräuchte man ja wenn der Bass bei 100hz 100db 1w/1m hätte und die ganze 3 Wegebox mit 600 Watt angesteuert werden soll einen Mitteltöner mit ca. 106 db um auf einen linearen Schalldruck zu kommen(hochtöner mal außer acht gelassen). irgendwas stimmt doch mit meiner Überlegung nicht oder?


[Beitrag von Dayworker am 22. Apr 2007, 06:12 bearbeitet]
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 22. Apr 2007, 08:20
Nehmen wir mal ein durchschnittliches Musiksignal. Das besteht nicht aus einzelnen Tönen, sondern da spielen die Instrumente gleichzeitig. Und damit hast Du gleichzeitig sowohl tiefe als mittlere als auch hohe Töne. Das bedeutet, dass die Musik immer ein Frequenzgemisch ist. Sie entspricht damit "rosa Rauschen" oder einem RMS-Signal.
Wenn man nun die Leistungsaufteilung betrachtet, so kann man folglich auf folgendem Grundsatz aufbauen:
Der Ton-Übertragungsbereich umfasst rund 10 Oktaven (20Hz bis rund 20'000Hz)

Idealerweise ist in jeder Oktave die selbe Schallleistung enthalten. Wir haben also zwischen 20 und 40Hz die gleiche Leistung wie zwischen 500 und 1000Hz oder zwischen 10kHz und 20kHz.

Machen wir mal eine kleine Rechnung:
Wir haben eine Box mit einer Trennung bei 320Hz und 5000Hz.
Der Tieftöner überträgt folglich 20Hz bis 320Hz, das sind 4 Oktaven.
Der Mitteltöner überträgt 320Hz bis 5000Hz, das sind ebenfalls rund 4 Oktaven. Und der Hochtöner uberträgt zwischen 5kHz und 20kHz, das sind 2 Oktaven.
Wenn nun alle Oktaven den gleichen Leitungsinhalt haben, so bringt der Tieftöner 40%, der Mitteltöner 40% und der Hochtöner 20%.

Bei einer Trennung bei 1,25kHz und 10kHz sieht die Verteilung ganz anders aus. Da hat der Tieftöner 6 Oktaven = 60%, der Mitteltöner hat 3 Oktaven = 30% und der Hochtöner hat 1 Oktave = 10%.

Die pauschale Angabe, wie Du sie gemacht hast, ist daher Unsinn. Und auch die übliche Aussage, dass der Bass am meisten Leistung benötige (ist auch hier immer wieder zu lesen), ist Unsinn.

Voraussetzung ist zuerst einmal, dass man nicht mit irgendwelchen Klangregler-Massnahmen die Höhen und Bässe beeinflusst und damit die Leistungsverteilung verändert. Diese Aussage mit den Oktaven gilt also nur, wenn keine Klangregler eingeschaltet sind. Ebenso ist Voraussetzung, dass es sich um natürliche Musik handelt. Bei elektronischen Klängen ist es dem Musiker überlassen, den Klang so zu verändern, dass er ihm gefällt, wobei da schon beträchtliche Leitungsverschiebungen entstehen können.

Weiter ist zu beachten, dass bei natürlichen Instrumenten der Bassanteil unter etwa 80Hz abnimmt, weil es wenige natürliche Instrumente gibt, die ganz unten noch wirklich kräftig "zulangen" können. Und genau so ist der Bereich oberhalb 5kHz in der Leistung abfallend, weil bei höheren Instrumenten, deren Grundton nicht über 5kHz geht, der Obertongehalt abnimmt. Würde man nun nur grosses Orchester über die Lautsprecher wiedergeben, könnte man die Reduktion der Leistung im tiefsten Bass und den höchsten Höhen berücksichtigen. Kommt es aber zur Wiedergabe elektronischer Musik, kann man die gleichmässige Leitungsverteilung anwenden, die ich erklärt habe.

Letztlich muss man allenfalls noch den Kennschalldruck der Lautsprecher beachten. Wenn wir z.B. ein Hochtonhorn einsetzen, das einen um 10dB höheren Kennschalldruck hat, so müssen wir dieses Ding auch um 10dB leiser machen.
In der Berechnung bleibt eigentlich erst mal alles beim alten. Der Hochtonzweig könnte also immer noch 20% der Leistung zugeteilt bekommen. Nur ist jetzt vor dem Hochtöner ein Spannungsteiler, der zwar vom Verstärker die richtigen 20% fordert, dem Hochtöner selbst aber nur 1/10 der zugedachten Leistung weiter leitet. Damit hätte in unserer Rechnung der eigentliche Hochtöner nur 2% der Gesammtleistung zu übernehmen.

Wenn man also die Aufteilung beachtet, so ist ganz klar, wie hoch die maximale Boxenleistung werden kann (immer ohne Klangregler!!). Wenn der Hochtöner ab 5kHz spielt, also 20% zu übernehmen hat und im Maximum als Dauerleistung 20W verträgt, so kann die Gesamtleistung der Box nicht höher als 100W sein, auch wenn ein Tieftöner von 500W eingebaut ist.
Giustolisi
Inventar
#3 erstellt: 22. Apr 2007, 11:44
Grundsätzlich sollten Lautsprecher wie Verstärker so ausgelegt sein, dass sie bei der höchsten von dir gehörten Lautstärke nicht mal bei Halblast sind. Dann hast du auch weniger Verzerrungen. Die maximale Leistung finde ich eher uninteressant, da jedes System, das kurz vor der Überlastung seinen Dienst tun muss sich einfach nur besch... anhört, ob es billiges Zeug oder High End ist.
Dayworker
Stammgast
#4 erstellt: 22. Apr 2007, 13:37
vielen vielen Dank für die Antworten, sehr logisch.

"Der Mitteltöner überträgt 320Hz bis 5000Hz, das sind ebenfalls rund 4 Oktaven. Und der Hochtöner uberträgt zwischen 5kHz und 20kHz, das sind 2 Oktaven.
Wenn nun alle Oktaven den gleichen Leitungsinhalt haben, so bringt der Tieftöner 40%, der Mitteltöner 40% und der Hochtöner 20%."

nehmen wir mal dieses Beispiel da es in etwa passt. Wenn man nun ein Bass hat der 600 Watt rms verträgt und bei 100hz 100db 1w/1m macht dann bräuchte man nun auch einen Mitteltöner der 600 Watt verträgt und 100 db 1w/1m hat oder einen mit 108db(Horn) der nur 100 Watt hat und einen Spannungsteiler davor um auf die gleichen Werte wie des Basses zu kommen.

richtig verstanden?
Giustolisi
Inventar
#5 erstellt: 22. Apr 2007, 15:10
Wieviel Hub würde dein Bass machen, wenn man bei 50Hz 600Watt draufgibt? Wozu brauchst du einen Hochtöner, der dir über 120dB Schalldruck liefert? Ich kenne keinen Menschen, der im Hochtonbereich 120db ohne Ohrenbluten verkraftet. Du musst eh noch 6dB draufrechnen, wenn du zwei Lautsprecher hast. Wenn du gerade Lautsprecher planst, würde ich an einer anderen Stelle mit der Entwicklung ansetzen.
Dayworker
Stammgast
#6 erstellt: 22. Apr 2007, 16:24
Also wenn ich einen Bass habe der an 100hz 100db an 1w/1m macht und mit 600 Watt rms angesteuert wird, dann brauche ich auch einen Hochtöner der die spl von 126db schafft oder nicht? Beim Hochtöner ist es ja kein Problem auf die 126db zu kommen die der Bass an 100hz macht da gibt es genug die das machen nur halt beim Mitteltöner wenn er wie richi44 geschrieben hat (wenn ichs richtig verstanden habe) ja bei der Rechnung zwichen 320 und 5000 hz auch die gleiche elektrische Belastbarkeit haben muss wie der Bass(bei gleicher Empfindlichkeit). Daher kommt ja eigentlich nur ein Mitteltöner im Horn in Frage da man da ja einen höheren Schalldruck wie der Bass hat und einen Spannungsteiler einbauen kann.


[Beitrag von Dayworker am 22. Apr 2007, 16:27 bearbeitet]
richi44
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 22. Apr 2007, 17:38
Prinzipiell hast Du das richtig verstanden.
Das Problem ist tatsächlich, einen Mitteltöner zu finden (oder 2 in D'Apollito-Anordnung), der diese Leistung verträgt. Und mit einem Horn ohne grossen Klirr und welligem Frequenzgang den Bereich von 300Hz bis 5kHz abzudecken, wird auch nicht einfach.
Die generelle Frage ist natürlich, was die Box soll. Für Heimgebrauch sind so hohe Schalldrücke nicht nötig, folglich machen so hoch belastbare Tieftöner keinen Sinn. Und wenn man von grossem Orchester ausgeht, braucht man keinen brachialen Bass bei 60Hz, sondern einen sauberen, der bis 25Hz geht.
Und es kann im extremen Bassfall durchaus angebracht sein, eine geschlossene Box mit zwei 15" auszurüsten, um den Bass hinzubekommen. Wie gross der Hub sein muss, hängt von der Frequenz, dem Schalldruck und der Membranfläche ab.
Nehmen wir die zwei 38cm Chassis und einen Hub von 1cm, so ergäbe das rund 125dB Schalldruck bei 100Hz, oder 100dB bei 20Hz. Ob da das Glas in der Vitrine noch stand hält?...
Giustolisi
Inventar
#8 erstellt: 22. Apr 2007, 17:43
Das Problem ist einfach, dass dir irgendwann der Hub ausgeht. Du solltest den Lautsprecher lieber so auslegen, dass er einen hohen Pegel mit möglichst niedrigen Verzerrungen erreicht.
Dayworker
Stammgast
#9 erstellt: 22. Apr 2007, 23:37
wie sieht es eigentlich mit der elektrischen Belastbarkeit aus wenn man einen Lautsprecher(nehmen wir den Fane Studio 8m) der ja 100 Watt rms als Fullrange verträgt und ihn nur von 320 - 5000 hz nimmt. Verträgt er dann mehr Leistung? oder bleibt die elektrische Belastbarkeit immer gleich? aber eigentlich müßte die sich ja auch ändern da man ja nicht die kompletten 10 Oktaven überträgt(macht er ja nicht das ist klar) oder? sorry wegen den vielen Fragen aber das interresiert mich schon seit Jahren.


[Beitrag von Dayworker am 23. Apr 2007, 02:09 bearbeitet]
richi44
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 23. Apr 2007, 08:06
Die Belastbarkeit des Chassis bleibt gleich, denn das ist in erster Linie eine thermische Angelegenheit. Aber damit, dass Du ihm nur einen Teil des Spektrums zuführst, nämlich rund 4 Oktaven, entsprechen diese 4 Oktaven einer Leistung von 100 Watt, also 25W pro Oktave, und damit könnte die ganze Kombination nachher 250W vertragen, wenn der Hochtöner entweder 50W verträgt (was es nicht gibt) oder wenn er einen höheren Kennschalldruck hat, der eine Leistungsreduktion am Hochtöner erlaubt (Widerstände).
Dayworker
Stammgast
#11 erstellt: 23. Apr 2007, 15:31
wie sieht es denn eigentlich aus wenn man z.B eine Aufteilung mit 5/3/2 Oktaven hat. Wären ja dann 50% Bass, 30% Mittelton, 20% Hochton. Wenn der Bass nun 100dB hätte dann müßte der Mitteltöner ja mehr Empfindlichkeit haben wie der Bass oder?


[Beitrag von Dayworker am 23. Apr 2007, 15:36 bearbeitet]
Giustolisi
Inventar
#12 erstellt: 23. Apr 2007, 21:07
Geht es hier um rauschen oder Musik?
Dayworker
Stammgast
#13 erstellt: 23. Apr 2007, 21:30
eigentlich ersteinmal nur um die Aufteilung also das Prinzip von Trennfrequenz zu Leistung usw.
ronmann
Inventar
#14 erstellt: 23. Apr 2007, 22:09
wenn man mal ein paar entwicklungsberichte liest, so wird man feststellen, dass sich entwickler einen sch... um Watt-angeben scheren, weil sie einfach belanglos sind. lautstärke, besonders im bass wird über den möglichen hubraum entschieden. läßt man´s gern krachen muß es schon ein 25er pro seite sein, viele werden aber schon mit 2 17ern im raum glücklich. der verstärker sollte natürlich genug leistung haben wenn man mit "normallauten" LS laut hören will.
RooMQuake
Stammgast
#15 erstellt: 23. Apr 2007, 23:57
Bernd Stark gibt in seinem Lautsprecher Handbuch die Faustformel TT 62% -MT30% -HT8% an. (600Hz./4kHz.)
Je niedriger die Trennfrequenz, desto mehr verschiebt sich die Belastung zum MT/HT hin.
Wichtiger ist es wohl LS mit ähnlichem Wirkungsgrad zu verwenden, als mit irgendwelche Watt-Angaben zu rechnen.

greetz
richi44
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 24. Apr 2007, 08:18
@ #11
Bei 5, 3, 2 Oktaven ist die Belastungsverteilung tatsächlich 50%, 30%, 20%.
Der Kennschalldruck soll bei allen Chassis gleich sein, denn er sagt aus, wie laut der Lautsprecher spielt. Hätte der Mitteltöner einen höheren Kennschalldruck um z.B. 3dB, so wäre der Bereich des Mitteltöners tatsächlich 3 dB zu laut.
Man darf also diese Dinge nicht durcheinander bringen.

@ #12
Wenn sich Musik definieren liesse, könnte man Messungen auch mit Musik durchführen.
Tatsächlich lässt sich statistisch die Leistungsverteilung bei Musik mit Rosa Rauschen vergleichen, das RMS entspricht. In beiden Fällen haben wir eine Leistungsverteilung, die dem Durchschnitt von 500 verschiedenen Musikstücken und Stilrichtungen entspricht.

@ #13
Richtig!

@ #14
Das stimmt nun gar nicht. Wer so handelt, arbeitet grob fahrlässig.
Wenn auf meiner Lautsprecherbox steht: Nennbelastbarkeit 500 Watt RMS, so habe ich das Recht, diese Box mit rosa Rauschen mit einer Leistung von 500 Watt zu füttern. Und wenn sie das nicht verkraftet, muss der Hersteller für den Schaden an der Box haften.
Natürlich wird bei einer Minibox für den Hausgebrauch niemand diese Angaben nachprüfen, und darauf zielen die Hersteller ja ab, aber wenn ich eine Beschallungsanlage habe, die einen bestimmten Pegel liefern muss, so bin ich darauf angewiesen, dass der einzelne Lautsprecher auch wirklich die angegebene Belastung verkraftet. Wenn ich also Boxen von Hersteller A kaufe und mir sicher bin, dass die Angaben nicht stimmen, dann sollte ich etwas vorsichtig sein. Dann sind vermutlich nicht nur die Leistungsangaben falsch, sondern alles. Und so einen Schrott möchte ich nicht in der Wohnung.

@ #15
Diese Faustformel geht von 2 Dingen aus, die ich bereits vorher erwähnt habe: Die tatsächliche Leitung ist bei Musik an den Bereichsenden geringer als bei rosa Rauschen. Das gilt hier für den Hochton. Und er geht offenbar davon aus, dass der Verstärker nicht liear betrieben wird, sondern dass der Bassregler etwas aufgedreht wurde oder die Loudness eingeschaltet ist. Dann nimmt natürlich vor allem im Bass der Leistungsanteil zu. Ohne derartige Massnahmen, also mit linearer Wiedergabe und RMS bekämen wir 50%, 28%, 22%.
Richtig ist, dass letztlich ein ausgeglichener Frequenzgang anzustreben ist. Dazu müssen alle Lautsprecher gleich laut arbeiten. Am einfachsten ist es natürlich, wenn alle den gleichen Kennschalldruck aufweisen. Dann genügt eine relativ einfache Weiche. Sind Mittel- und/oder Hochtöner zu laut, können diese durch Widerstände angepasst werden. Ist der Tieftöner zu laut, kann er in dieser Kombination nicht verwendet werden, weil man ihn nicht mit einem Widerstand anpassen darf.
Dass dann bei Einsatz von Widerständen die Leistungsverteilung prinzipiell gleich bleibt, nämlich in Abhängigkeit der Trennfrequenz, ist das Eine. Das andere ist die tatsächliche Belastung der Lautsprecher. Wenn ich den Hochtöner um 3dB leiser machen muss und er hatte in der Kombination einen Leistungsanteil von 20%, so bekommt er durch die Dämpfung von 3dB nur noch die Hälfte, nämlich 10%. Die restlichen 10% werden jetzt aber nicht auf die anderen Lautsprecher verteilt, denn dazu müsste ja die Trennung verändert werden, diese restlichen 10% werden in den Anpasswiderständen verheizt.

@ Alle
Es geht hier um die Nenn- oder Dauerleistungs-Verteilung. Das ist etwas, das man wie erwähnt nachmessen kann und ist vergleichbar einer Motorleistung beim Auto. Diese Angaben sind Bestandteil des Objekts, das ich gekauft habe und sind mit einer Toleranz von -5% / +10% einzuhalten. Wer kauft sich bitteschön einen Mercedes der S-Klasse, bei dem etwas von 300PS steht, der aber bei Vollgas gerade mal Tempo 40 erreicht? Da würde doch reklamiert. Und so ist es auch bei den Lautsprechern.

Etwas anderes ist es mit der Impulsleistung. Im Hoch- und Mitteltonbereich sind die Auslenkungen so gering, dass ein Lautsprecher nicht mechanisch, sondern nur thermisch zerstört wird. Wenn er seine Leistung 1 Minute verträgt, so kann ich ihm garantiert während nur einer Sekunde eine höhere Leistung zuführen. Und wenn ich diese Zeit auf eine 1/1000 Sekunde verkürze, kann die zugeführte Leistung schon fast beliebig sein.
Das wäre dann mit dem Auto vergleichbar, also eine Höchstgeschwindigkeit von 700km/h einer Ente, bei freiem Fall aus 10km Höhe. Auch diese Angabe ist realistisch, zumindest "Teile-weise", auch wenn sie keinen praktischen Nutzen bringt.
ronmann
Inventar
#17 erstellt: 24. Apr 2007, 10:21
wahrscheinlich benutzt du auch nur 50W-Verstärker um deine 100W-Boxen nicht zu beschädigen Grob fahrlässig, tzzz. Frag mal Udo oder Timmi nach der Belastbarkeit ihrer Konstrukte. Sie werden die Augen verdrehen, mit den Achseln zucken und den Kopf schütteln. Du kannst auch die Schwingspulenfläche berechnen. Jeder cm² verkraftet 5W. Mußt du nur noch die Bauteileverluste einbeziehen. Ich achte auf nicht zu kleine Schwingspulen in Tiefmittel- und Hochtönern und das nach Bauchgefühl. Fertig. Bei PA-LS kann man etwas genauer hinschaun.
richi44
Hat sich gelöscht
#18 erstellt: 24. Apr 2007, 10:56

ronmann schrieb:
wahrscheinlich benutzt du auch nur 50W-Verstärker um deine 100W-Boxen nicht zu beschädigen Grob fahrlässig, tzzz. Frag mal Udo oder Timmi nach der Belastbarkeit ihrer Konstrukte. Sie werden die Augen verdrehen, mit den Achseln zucken und den Kopf schütteln. Du kannst auch die Schwingspulenfläche berechnen. Jeder cm² verkraftet 5W. Mußt du nur noch die Bauteileverluste einbeziehen. Ich achte auf nicht zu kleine Schwingspulen in Tiefmittel- und Hochtönern und das nach Bauchgefühl. Fertig. Bei PA-LS kann man etwas genauer hinschaun.

Ich würd mich mal nicht zu weit aus dem Fenster lehnen...
Ich weiss ja nicht, was Dein technischer Hintergrund ist und wie viele Lautsprecheboxen und Verstärker und ähnliches mehr Du schon berechnet und gebaut hast. Eine Auflistung könnte schon aufschlussreich sein.
Bei mir waren es bisher (in immerhin über 45 Berufsjahren im Bereich Unterhaltungs- und Studioelektronik) über 100 Lautsprecherboxen und dutzende von Verstärkern unterschiedlicher Grössenklasse, daneben verschiedene Digitalschaltungen, aber auch Mischpulte und ähnliches.
Und bisher hatte ich wenig Probleme mit dem Physikverständnis, mit Formeln, ihrem Usrprung und ihrer Umsetzung.
Jetzt bin ich mal gespannt...
Ezeqiel
Inventar
#19 erstellt: 24. Apr 2007, 12:54

richi44 schrieb:
[...] Ist der Tieftöner zu laut, kann er in dieser Kombination nicht verwendet werden, weil man ihn nicht mit einem Widerstand anpassen darf. [...]

Das ist so wohl nicht ganz richtig. Klar, bei einer bestehenden Boxenkonstruktion ist es ein grober Fehler, beim Tieftöner, der ja als einziger "Weg" in einem Mehrwegekonstrukt im Bereich seiner Eigenresonanz betrieben wird, mit Widerständen zu arbeiten.

Es scheint aber durchaus legitim zu sein (allerdings nur sinnvoll bei Tieftönern mit niedrigem Qts), bei einer noch nicht feststehenden Gehäusekonstruktion die TSP mittels Widerständen (bzw. höherohmigen Induktivitäten) zu beeinflussen, wodurch Qts steigt.

An die durch den Widerstand entstandenen neuen TSP muss das Gehäuse dann natürlich angepasst werden. Ergebnis ist ein höheres nötiges Boxenvolumen, eine tiefere Grenzfrequenz und ein niedrigerer Wirkungsgrad (Tieftöner wird leiser :D).

Nebenbei kann so ein Vorwiderstand die thermische Kompression bei hohen Pegeln (Schwingspule erhitzt sich, Re steigt, TSP verändern sich dadurch im Grosssignalbereich) verhindern helfen (Vorwiderstand kann robuster, als die Schwingspule ausgelegt werden), wenn eben ein Tieftöner mit vergleichsweise ziemlich niedrigem Qts verwendet wird. Siehe dazu auch das und das.

Gruss,
Ezeqiel

*edit*:
richi44 schrieb:
[...] Ist der Tieftöner zu laut, kann er in dieser Kombination nicht verwendet werden, weil man ihn nicht mit einem Widerstand anpassen darf. [...]

Wenn du bei "in dieser Kombination" auch das bereits fertige Gehäusekonstrukt einbezogen hast, hast du natürlich doch völlig recht.


[Beitrag von Ezeqiel am 24. Apr 2007, 12:58 bearbeitet]
Dayworker
Stammgast
#20 erstellt: 24. Apr 2007, 13:06

@ #11
Bei 5, 3, 2 Oktaven ist die Belastungsverteilung tatsächlich 50%, 30%, 20%.
Der Kennschalldruck soll bei allen Chassis gleich sein, denn er sagt aus, wie laut der Lautsprecher spielt. Hätte der Mitteltöner einen höheren Kennschalldruck um z.B. 3dB, so wäre der Bereich des Mitteltöners tatsächlich 3 dB zu laut.
Man darf also diese Dinge nicht durcheinander bringen.


wenn jetzt der Bass, Mitteltöner und der Hochtöner 100dB 1w/1m hat und sie wie oben mit 50%,30%,20% angesteuert werden müßten sie dann nicht unterschiedliche Empfendlichkeiten haben da ja auf dem Bass mehr Leistung geht und bei 100 Watt auf die Komplettbox folgendes raus käme:

117 db Bass
115 dB Mitteltöner
113 db Hochtöner

hab ich irgendwo einen Denkfehler? denke schon oder? kann es sein das es eigentlich egal ist wie es aussieht mit der Verteilung also ob der Bass nun 60 % oder 40 % Leistung der komplettbox abbekommt? da er ja dann nur mehr oktaven überträgt aber bei sagen wir man 100 hz gleichlaut spielt bei 6 Oktaven oder 4 Oktaven. Welche meiner zwei Denkweisen ist richtig?
Ezeqiel
Inventar
#21 erstellt: 24. Apr 2007, 13:11
Der Amplitudengang über die Frequenz eines Lautsprechers sollte immer linear sein, also letzten Endes alle Wege die gleiche Empfindlichkeit aufweisen. Die Leistungsverteilung über die Frequenz bei Musik ist eben nicht linear, weswegen den Treibern unterschiedliches abverlangt wird.

Hilft dir das?

Gruss,
Ezeqiel

*edit*:
Dayworker schrieb:
[...] müßten sie dann nicht unterschiedliche Empfendlichkeiten haben da ja auf dem Bass mehr Leistung geht und bei 100 Watt auf die Komplettbox folgendes raus käme [...]

Wenn du statt "Empfindlichkeiten" "Belastbarkeiten" geschrieben hättest, würde es mehr Sinn machen.


[Beitrag von Ezeqiel am 24. Apr 2007, 13:15 bearbeitet]
ronmann
Inventar
#22 erstellt: 24. Apr 2007, 13:20
dann hast du also 45Jahre lang zwar richtige aber unnütze Berechnungen durchgeführt. Kompliment für so viel Ausdauer Natürlich kann ich da nicht mithalten. Ich find´s nur unmöglich wie du auf den Wattangaben rumreitest, die in der Praxis wenig relevant sind. Übergangsfrquenzen mache ich nicht von der Leistung sondern von der Fähigkeit der Chassis diese wiederzugeben abhängig. Ich weiß dass ich meine beiden 17er unterhalb von 100Hz befreien muß um den von mir gewünschten Maximalpegel zu erreichen. Und dass diese dann eher einen thermischen Tod erleiden, falls es mal so weit kommt, während die 22er eher den mechanischen Tod erleiden. Ich habe schon mehr Chassis in Fertiglautsprechern getötet als ich Finger habe. Vielleicht bin ich hier "besser" als du Meine Selbstbaulautsprecher halten bis jetzt. Die meisten Chassis starben an einem 65W-Technics. Mein 2x340W/4Ohm-Yamaha verschont selbst meine kleinen Breitbänder, wenn ich sinnvoll am Volumeregler agiere.
Dayworker
Stammgast
#23 erstellt: 24. Apr 2007, 13:27
mit Empfindlichkeiten meine ich den kennschalldruck der Lautsprecher und wenn ich z.B 30 Wastt auf einen Mitteltöner mit 100 dB Kennschalldruck gebe und 50 Watt auf den Bass mit 100 dB Kennschalldruck dann entstehen doch unterschiedliche Schalldrücke und die Box ist später nicht Linear oder? daher Frage ich ja dies

kann es sein das es eigentlich egal ist wie es aussieht mit der Verteilung also ob der Bass nun 60 % oder 40 % Leistung der komplettbox abbekommt? da er ja dann nur mehr oktaven überträgt aber bei sagen wir man 100 hz gleichlaut spielt bei 6 Oktaven oder 4 Oktaven. Welche meiner zwei Denkweisen ist richtig?
ronmann
Inventar
#24 erstellt: 24. Apr 2007, 13:35
oder um mal stereoplay zu zitieren. "Wattangaben sind bei Lautsprechern im besten Falle eine grobe Annäherung, oft aber grober Unfug". Mag sein dass man im PA-Sektor etwas mehr darauf achtet. Bei HomeHiFi habe ich mit der Zeit begriffen dass sie völlig uninteressant sind.
Dayworker
Stammgast
#25 erstellt: 24. Apr 2007, 13:51
Also für mich ist die Belastbarkeit eines Chassis schon wichtig. Klar das im Hifisektor es eher unrelevant ist da dort ja nie richtig druck gefahren wird. Das du mit einem 65 Watt Verstärker die Boxen schneller kaputt bekommst wie mit einer 340 Watt Endstufe ist grober Unsinn(bei sauberem Signal). Leistung ist Leistung. Wenn du eine Leistung von 65 Watt an einem Lastwiederstand von 8 Ohm hast und das bei einem Frequenzgang von 20hz-20khz dann ist es egal ob die 65 Watt von einer 1kw Endstufe kommen oder von einer 100 Watt Endstufe kommen. Das Problem an den kleinen Verstärkern ist ja nur das es den Leuten zu leise ist und sie immer weiter aufdrehen bis der Verstärker clippt und dann ist klar das du schnell deine Lautsprecher durchschießt. Denn waws bei clipping passiert wird wohl jedem klar sein.
richi44
Hat sich gelöscht
#26 erstellt: 24. Apr 2007, 13:55
Wenn Du nun begreiffen würdest, was A gefragt war, nämlich die Leistungsverteilung, und was Du B für einen Stuss raus lässt, nämlich dass die Belastbarkeit so quasi keine Rolle spiele, könnte ich damit leben. Aber da ich an Deiner Einsicht zweifeln muss, ....

Natürlich ist es so, dass man zuhause in der Regel nicht mit höheren Leistungen als 10W hört, weil das schon einem "kündigungswürdigen" Lärm entspricht. Damit kommt man kaum in die Gefahr, den Lautsprecher zu zerstören. Und es ist absolut klar, dass man den Hochtöner killt, wenn man durch zu hohe Leistung und damit entstandene Verzerrungen den Hochtöner mit zusätzlichen Oberwellen füttert. Das alles ist bekannt und wurde nie bestritten, weil es keiner Diskussion würdig ist.

Würde man nun einen Hochtöner verwenden, der durch einen höheren Kennschalldruck ein Dämpfungsglied verpasst bekäme und damit weniger Leistung abbekäme, liesse sich genau ausrechnen, wie hoch die Verstärkerleistung sein dürfte oder wie hoch der Klirr werden dürfte, damit dem Hochtöner nichts passiert.

Gut, ich gebe zu, wenn sich jemand einen Deut um die Zusammenhänge kümmert, interessiert ihn auch sowas nicht. Oder er versteht nicht, worum es geht. Aber jeder, wie er kann und mag.

Ich habe jedenfalls noch nie das Gefühl gehabt, für die Katze gearbeitet zu haben. Dass es allerdings für die Katze ist, Dir sowas klar zu machen, muss ich wohl akzeptieren.
Genau so, wie ich akzeptieren muss, wenn Du mit "Fachblatt-Aussagen" zu Felde ziehst.
richi44
Hat sich gelöscht
#27 erstellt: 24. Apr 2007, 14:10

mit Empfindlichkeiten meine ich den kennschalldruck der Lautsprecher und wenn ich z.B 30 Wastt auf einen Mitteltöner mit 100 dB Kennschalldruck gebe und 50 Watt auf den Bass mit 100 dB Kennschalldruck dann entstehen doch unterschiedliche Schalldrücke und die Box ist später nicht Linear oder? daher Frage ich ja dies

Für die Leistungsmessung verwenden wir Rauschen. Das ist also ein Band von 10 Oktaven mit angenommen 100W Totalleistung. Jede Oktave stellt somit 10W Leistung dar. Daher die 50% = 50W, 30W und 20W.
Den Frequenzgang können wir mit Sinus messen. Da nehmen wir einen Pegel von meinetwegen 1W, was an einer 8 Ohm Box 2,83V entspricht. Und nun können wir diesen Sinus über den ganzen Frequenzbereich verändern. Wir fangen also mit 20Hz an. Da kann es sein, dass die Box einen Pegel von 86dB Schalldruck erzeugt. Dann erhöhen wir die Frequenz (gleitend, zusammen mit einem Pegelschreiber, oder in Stufen, zusammen mit Papier und Bleistift) und stellen fest, dass wir bei 40Hz 97dB Schalldruck haben. Und bei 100Hz sind es 100dB und das bleibt jetzt so bis 18kHz. Bei 22kHz haben wir wieder 97dB Schalldruck.

Wir haben also einmal mit Rauschen die Belastbarkeit geprüft. Hätten wir mehr als 100W auf die Box losgelassen, wäre sie Kaputt gegangen.
Wir haben aber auch den Frequenzgang mit dem Generator gemessen, der die angegebene Spannung von 2,83V an den Lautsprecher geliefert hat (über einen Verstärker). Und wir haben mit dem Messmikrofon den Pegel aufgezeichnet, der hörbar wird. Dies immer mit einer wie gesagt relativ kleinen Leistung.
Und weil alle drei Lautsprecher den selben Kennschalldruck haben, also bei EINER Frequenz (200Hz, 300Hz, 500Hz usw.) jeweils den selben "Lärm" machen, wird die Frequenzgangaufzeichnung linear. Einzig im Bass und den Höhen ist es weniger, weil wir bei der angenommenen Konstruktion eine Grenzfrequenz (-3dB) von 40Hz und 22kHz haben.
storchi07
Hat sich gelöscht
#28 erstellt: 24. Apr 2007, 14:17
wieder einmal: danke richi44
Dayworker
Stammgast
#29 erstellt: 24. Apr 2007, 14:26
dann bedanke ich mich auch herzlichst für die vielen Antworten. Nun habe ich es begriffen und die Zusammenhänge verstanden. Super kann ich nur sagen. Habe solange gegoogelt gehabt aber nichts wirklich brauchbares gefunden gehabt und nun ist es gelöst, danke vielmals.
ronmann
Inventar
#30 erstellt: 24. Apr 2007, 18:27
mir ist klar dass clipping schuld war. übrigens waren es meist heco-tieftöner die ablebten. was haltet ihr von dem stereoplay-Zitat?
Bei mir fließen auch gern mal 3stellige leistungen zu den lautsprechern. Ich habe einfach nur den Eindruck die Leistungsangaben der Chassis ist bei euch das A und O bei der Entwicklung. Dabei gibt es so viele andere wichtige Parameter. Dabei ist die Wahl sowieso nicht so groß. Wenn ich mich für bestimmte chassisgröße entschieden habe, dann haben die eh alle ähnliche belastbarkeiten, es sei denn es steckt ne 75mm-Spule in nem 17er. Ich rechne mir nur die Pegel aus die ich hören möchte, und ob dafür der Hubraum reicht. Dann rechne ich welche Leistung nötig ist und gut. Im tieftonbereich mache ich das aber nur und da ist die thermische Belastbarkeit eh nicht die Grenze, sondern dort wird ein Chassis durch Anschlagen also mechanisch zerstört. Aber gut, die Überschrift ist ja eine andere.
richi44
Hat sich gelöscht
#31 erstellt: 24. Apr 2007, 19:17
Die Leistung ist keineswegs das A und O einer Lautsprecherentwicklung, auch bei uns nicht. Dafür habe ich wie gesagt schon zu viele Boxen gebaut, und zwar keine Bausätze.

Aber wenn ich z.B. eine Kombination zusammenstelle und sehe, dass ich im Mitteltonbereich mit 40% Leistungsverteilung und zwei 40 W Mitteltönern arbeiten kann, so macht ein Tieftöner aus der Leistungsbasis keinen Sinn, der nur 50W verträgt, genau wie ein 500W Ding nichts bringt. Ich wähle nach Qualität und erst in späterer Linie nach Leistung, aber das später. Und ich muss in jedem Fall auch den Hochtonanteil beachten, sonst kann es bei ersten Klirrproblemen zum Ableben der Lautsprecher kommen.

Wenn ich also mal Mitteltöner und Hochtöner gefunden habe, die sowohl vom Übertragungsbereich als besonders vom Ausschwingverhalten bestmöglichst sind, kann ich Tieftöner aussuchen, die vom Kennschalldruck zum Rest passen, die dabei vom Frequenzgang den gewünschten Bereich übertragen können, die mit dem favorisierten Gehäuse harmonieren und die das nötige Verschiebevolumen ermöglichen.
Dann sollte auch der Preis im diskutablen Bereich liegen und letztlich soll die Belastbarkeit im vernünftigen Rahmen liegen.

Bei der Konstruktion von Lautsprechern ist also die Belastbarkeit ein untergeordneter Aspekt. ABER wenn sich die Frage des Beitragserstellers um die Leistung dreht, gilt es zuerst, diese Fragen zu beantworten. Alles andere ist Polemik.
ronmann
Inventar
#32 erstellt: 24. Apr 2007, 20:14
"Bei der Konstruktion von Lautsprechern ist also die Belastbarkeit ein untergeordneter Aspekt"
Darauf können wir uns doch einigen
Und nun laßt euch nicht weiter stören.
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