welche auswirkungen hat der wirkungsgrad auf den klang?

Mal ein paar eindeutig belegbare Anmerkungen:

Lautere Musik klingt meistens etwas besser als leisere. Daher können die wirkungsgradstärkeren Lautsprecher schon einmal besser klingen bei der selben Verstärkereinstellung (einfach weil sie lauter sind).

Weiterhin muss der Verstärker bei wirkungsgradstarken laustsprechern nicht so stark arbeiten - er hat also mehr Reserven, die bei besonders starken Impulsen noch ausreichen, während die Reserven bei den wirkungsgradschwächeren Boxen nicht mehr ausreichen und es durch das entstehende Klipping zu Klangeinbußen kommen kann. Das gilt aber besonders für sehr schwache Verstärker (z.B. Röhren) oder große Leistungen (PA).

Hoher Wirkungsgrad bedeutet normalerweise große Membranfläche, was geringe Auslenkung und damit geringen Klirr möglich macht. Allerdings auch mehr Eigenschwingung der Membran und verstärkte Neigung zu Membranresonanzen. Stärkere Bündelung sowieso. Das Klirrspektrum schwachbrüstiger Verstärker ist besser als das von Leistungsboliden. Das mit der Luftigkeit gilt v.a. für Bändchen und Folien, die es auch mit höherem Wirkungsgrad gibt als Kalotten.
Für Hörner gelten wieder ganz andere Gesetze, aber dazu können dir andere mehr sagen.

hochwertige Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad ziehe ich immer welche mit niedrigem Wirkungsgrad vor.
Sie klingen immer Dynamischer, lebendiger vom Höreindruck her..

Lebendiger, leichter, dynamischer, wirklichkeitsnäher, einfach eine andere Welt.

Ich liebe sie, weil sie süchtig machen können.

Toni100000 schrieb:

Lebendiger, leichter, dynamischer, wirklichkeitsnäher, einfach eine andere Welt. Ich liebe sie, weil sie süchtig machen können.

Das kann ich genau so unterschreiben!

Vielleict habe sie kleine andere Macken, wie eventuell ungünstigeres Abstrahlverhalten. Aber in der Summe halte ich einen guten (!) Hochwirkungsgradlautsprecher musikalisch für überlegen, weil einfach ehrlicher und näher dran an der Musik.
Und fast alle hören doch Musik, wegen der Freude daran.

el'Ol schrieb:

Das Klirrspektrum schwachbrüstiger Verstärker ist besser als das von Leistungsboliden.

Eine pauschale Aussage, die ins Reich der Sagen gehört.

Gruß
Dieter

hey, klasse!
erstmal vielen dank für eure schnellen antworten!!

ich versuche da gerade hinter zu kommen.

Toni100000 schrieb:

Lebendiger, leichter, dynamischer, wirklichkeitsnäher, einfach eine andere Welt. Ich liebe sie, weil sie süchtig machen können. :)

gesetzt den fall, ich habe einen fiktive heldenverstärker, der erst bei 500W musikleistung erste probleme bei der imuplsleistung bekommt. würdest du deine aussage dann so stehen lassen?

ich dachte bis jetzt immer, dass es bei ausreichender verstärkerleitung egal wäre, ob ich eine box mit 85dB wirkungsgrad an mit 15W beschicke oder eine box mit 79db wirkungsgrad habe und diese mit 60W beschicke. (immer vorausgesetzt der verstärker ist souverän genug).
liege ich da falsch? wenn ja, wo liegt der unterschied?


grüße
christoph

elacfan schrieb:

ich dachte bis jetzt immer, dass es bei ausreichender verstärkerleitung egal wäre, ob ich eine box mit 85dB wirkungsgrad an mit 15W beschicke oder eine box mit 79db wirkungsgrad habe und diese mit 60W beschicke. (immer vorausgesetzt der verstärker ist souverän genug). liege ich da falsch? wenn ja, wo liegt der unterschied? grüße christoph

Theoretisch ist das das Gleiche. Nur hat der eine Lautsprecher mit den 79dB normalerweise wenig Mambranfläche, der mit 85dB mehr. Mehr Membranfläche bewegt die Luft leichter als kleine. Um den gleichen Schall zu erzeugen, muss die kleine mehr Hub machen.
Da ja die Luft auch sehr gut komprimiert werden kann und ausweicht, wo sie nur kann, ist klar, was bei einer kleinen Membran passiert. Stichwort Strahlungsimpedanz.

Ein Vergleich mit dem Automotor trifft da ganz gut zu. Autos mit gleichem Gewicht, gleicher Motorleistung aber unterschiedlichem Hubraum werden sich ander Verhalten. Das mit mehr Hubraum ist drehfreudiger und beschleunigt besser.

Gruß
Dieter

Hi Dieter,

der Autovergleich hinkt doch ein wenig! Klanglich gebe ich keinem der "Konzepte" wirklich den Vorzug, es hat so alles seine Vor- und Nachteile. So kann z.B. ein 20er HiFi-Bass durchaus eine Oktave mehr Tiefbass als sein PA-Bruder machen, natürlich mit weniger Wirkungsgrad. Und gleichzeitig mehr Hub machen, zudem spielt der bessere Wirkungsgrad in normalen Wohnräumen und dem durchschnittlichen Nachbarn eh keine große Rolle, regulär fährt man die Anlage im einstelligen Wattbereich, da spielt der Klirr auch keine große Rolle. Will man es krachen lassen, ist ein System mit hohem Wirkungsgrad sicherlich eine sehr gute Alternative zum üblichen HiFi-Warmduscherzeugs ( ), Klangvorteile im praxisrelevanten Lautstärkebereich gibt es aber nicht.

Harry

danke an euch!

@d.achenbach:
sorry fürs klugscheißern:
ein wagen mit viel hubraum ist in der regel weniger drehfreudig ...er hat sein drehmoments- und leistungsmaximum bei niedrigeren drehzahlen als ein hubraumärmerer motor (verleich chevi corvette V8 mit porsche) ...der hubraumschwächere motor ist drehfreudiger. er muss sogar drehen, um sein drehmoments- und leistungsmaximum zu erreichen. unten rum läuft nix. er "zieht" in die hohen drehzahlen rein. der chevi V8 "schiebt" mehr von unten heraus.

ich würde auch harry vielleicht recht geben und halte es bei mietwohnungsverträglichen lautstärken für wahrscheinlich, dass der wirkungsgrad keine so gravierende rolle spielt, oder? ...immerhin machen auf der sportlichen landstraßentour sowohl die corvette als auch der porsche eine hervorragende figur. auf der rennstrecke braucht der kapriziösere prosche allerdings einen deutlich besseren fahrer (verstärker?).

die ausführungen bezogen sich insbesondere auf den basstreiber. deshalb eine weitere frage an dich und alle anderen lautsprecherentwickler:
welche rolle spielt ein tiefer bass für die empfindung von luftigkeit und die dynamik?

ich stelle die frage deshalb: momentan höre ich nad 800 lautsprecher. ich meine, sie klingen wirklich ordentlich und ich glaube man kann sagen recht sauber. was mir fehlt ist die luftigkeit. liegt es am fehlenden tiefbass? fehlt das die struktur gebende druck unter 100hz?
sollte ich vielleicht erstmal einen aktiven sub bauen und die wirkung abwarten? wird das gesamtsystem dadurch wohl erwachsener wirken?

viele grüße
christoph

elacfan schrieb:

gesetzt den fall, ich habe einen fiktive heldenverstärker, der erst bei 500W musikleistung erste probleme bei der imuplsleistung bekommt. würdest du deine aussage dann so stehen lassen?

Ich kenne nur einen einzigen dieser "Heldenverstärker", mit denen ich von der Tonalität her zurecht komme, und zwar den Electrocompaniet Nemo. Der ist laut Firmenangaben ein single-ended Class A-Verstärker (wohl eher asymmetrisch betriebenes AB) und übertreibt ein wenig in die andere Richtung, geht etwas in Kitschige, aber besser so, als wenn es elektronisch klingt.
Und vor jemand glaubt, ich bin ein eingefleischter single-ended-Trioden-Fan, ich komme auch mit single-ended Pentoden und manchen Class D - Verstärkern gut zurecht. Leider fehlt mir jede Erfahrung mit kleinen Transistorverstärkern wie Hiraga, Buscher oder Pass/Firstwatt, ich weiß nur, dass Nelson Pass zum Eigenbedarf mit einem X600 gerade mal einen Subwoofer befeuern würde.

D.Achenbach schrieb:

Theoretisch ist das das Gleiche. Nur hat der eine Lautsprecher mit den 79dB normalerweise wenig Mambranfläche, der mit 85dB mehr. Mehr Membranfläche bewegt die Luft leichter als kleine. Um den gleichen Schall zu erzeugen, muss die kleine mehr Hub machen. Da ja die Luft auch sehr gut komprimiert werden kann und ausweicht, wo sie nur kann, ist klar, was bei einer kleinen Membran passiert. Stichwort Strahlungsimpedanz. Gruß Dieter

Dann müssten Elektrostaten ja die dynamischsten Lautsprecher überhaupt sein. Wenn schon Impedanzanpassung, dann besser mit einem Horn.

Hallo,

omho ist der einzige Unterschied, daß ein Chassis mit hohem Wirkungsgrad weniger Leistung braucht und von daher eher im Linearen Bereich arbeit, um eine gewisse Lautstärke zu erzielen als ein Chassis mit geringem Wirkungsgrad.
Dadurch KANN - muß nicht, kann - es besser klingen, weil es z.B. weniger stark verzerrt....

Gruß Jörn

Ich denke, man kann den Einfluß des Wirkungsgrades auf den Klang kaum beurteilen, da er in der Regel nur zusammen mit anderen Parametern geändert werden kann. Wenns anders klingt, dann könnte es auch an den Veränderungen dieser anderen Parameter liegen und somit nur eine sekundäre Folge des Wirkungsgrades sein.
Von daher kann man das auch mal theoretisch angehen. Wo kommt der Wirkungsgrad her?
Um bei einer gegebenen Membranfläche einen bestimmten Pegel zu erreichen, muss man ein bestimmtes Verhältnis von Kraft/Masse erzeugen. Je geringer die bewegte Masse, desto weniger Kraft muss aufgebracht werden. Um auf einen hohen Wirkungsgrad zu kommen, muss man also die bewegte Masse gering und die Antriebskraft hoch treiben.

Eine geringe Masse (bei gegebener Fläche) bringt irgendwann meist Probleme in der Stabilität und hat (in üblichen Gehäusegrößen) eine höhere Grundresonanz und damit weniger Bass zur Folge. Mit weniger Bass gibts auch weniger Intermodulation.
Wohnraumfreundliche Gehäuse und dennoch tiefe Bässe geht nicht mit hohen Wirkungsgrad.

Um den Antrieb zu erhöhen sind starke Magnete gefordert, aber auch ein möglichst geringer Schwingspulüberhang damit möglichst wenig der zugeführten Leistung außerhalb des Magnetfeldes verbraten wird. Damit wird der Klirr aber auch deutlich mit der Auslenkung ansteigen, was den "dynamischen Charakter" durchaus unterstreichen kann - Röhrenverstärker wenden oft den gleichen Trick an.

Ansonsten wurde ja schon geschrieben, dass man wegen der besseren Strahlungsimpedanz bezüglich hohem Wirkungsgrad immer bestrebt ist, eine möglichst große Fläche anzutreiben weil man dann nur noch einen sehr geringen Hub benötigt. Eine große, leichte Fläche in kleinen, wohlraumfreundlichen Gehäusen geht aber wieder zu Lasten des Bass.
Im Mittel-Hochtonbereich neigen große Membranen eher zur gerichteten Abastrahlung, was im Wohnraum druchaus von Vorteil sein kann - schließlich hat man dann weniger Probleme mit den Reflexionen.

Heute am Nachmittag beim Spazierengehen hatte ich eine Idee, wie ich mir das mit der "dynamischen" HiFi-Box vorstellen könnte.

In der Mitte das JABO 55 cm Horn mit BMS 4590/16 Ohm Koax und rund herum insgesamt 6-8 Treiber, die den Bereich von 100 bis ca. 400-500 Hz abdecken. Die Grösse der Treiber habe ich mir mit 20 cm vorgestellt, zum Beispiel von Beyma gibt es da ein paar gute 8-Zöller mit ordentlich Grundschalldruck (um 99 dB).

20 cm deshalb, weil sie nur bis ca. 500 Hz spielen müssen und von der Grösse her gegenüber dem 17 cm doch eine erhebliche Steigerung darstellen.

In vielen Projekten wird der BMS 4590 ab 300 Hz betrieben, was in Fachkreisen als viel zu tief kritisiert wird. Deshalb meine BMS-Einsatzfrequenz erst bei ca. 500 Hz, mit steilflankiger Beschaltung (24 dB aktiv).

Das ganze müsste annähernd eine Punktschallquelle darstellen und von der Theorie her gut funktionieren.

Jeder 20-er bekommt sein eigenes geschlossenes Gehäuse, ich denke da an ein Kanalrohr und alles wird ringförmig in einem Holzteil rund um das JABO-Horn angeordnet. Unterhalb von ca. 100 Hz spielen zwei Eckhörner mit 18 oder 15-Zoll Treiber. Das ganze aktiv betrieben, nur den sehr hohen Übergang des BMS vom MT zum HT bei ca. 6 Khz passiv.

Ich bin kein Techniker und kann mit Zeichenprogrammen nichts anfangen. Nach viel "Herumgescheisse" ist mir diese primitive Zeichnung gelungen, die ungefähr die Anordnung beschreibt, wie ich sie mir vorstelle. Das Ganze wird dann auf ein schön ausgeführtes Metallgerüst montiert (wurde nicht gezeichnet) und mit dem Mittelpunkt des JABOs in Ohrhöhe (bei mir ca. 110 cm) postiert.

Zum Geleit: Grau ist der Holzteil, schwarz sind die 8- Zöller, rot das Jabo-Horn und gelb der BMS-2 Zoll Anschluss. Massstäblich ist es natürlich nicht.
Für das Betrachten dieser "Zeichnung" einfach auf den Link unterhalb drücken.

http://www.bilder-space.de/show.php?file=xiBqLZPN7lAWTsT.JPG

Abschliessend noch allen Forumisten einen guten Rutsch ins neue Jahr 2008 und viel Spass bei den verschiedenen Feierlichkeiten.

Hi,

Das ganze müsste annähernd eine Punktschallquelle darstellen und von der Theorie her gut funktionieren.

nicht mehr bei 500Hz, überleg mal kurz, wie groß da die Wellenlänge schon ist.

Harry

Wenns um maximale performance geht ist das System noch immer unübertroffen:



....peak 146 dB. Die Mundöffnung des Mitteltieftonhorns beträgt 1400 mm, Trennfrequenz zum sub 125 Hz.

Leider nicht mehr zu haben. Muß ich also nachbauen, wenn mein Haus fertig ist.....


Gruß SRAM

@Toni100000

Das klingt ziemlich nach dem Unity-Horn.

Das Unity-Horn, zumindestens was ich im Internet darüber gefunden habe, unterscheidet sich doch sehr stark von meiner geplanten Konstruktion.

Das oben abgebildete Horn ist für mich nicht realisierbar, weder im handwerklichen noch im technischen Sinne.

Hm nach meiner Erfahrung klingen Hifi Lautsprecher bei hohen Pegeln angestrengt und langsam, während gute PA-LS leichtfüßig und schnell spielen.

Ganz naiv würde ich diesen Unterschied mal der geringeren Kompression von PA-Treibern(also Wirkungsgradstarken) LS zuordnen. Also das ein gutes Hochwirkungsgradsystem auch noch bei hohen Lautstärken impulstreu spielt verursacht diesen Klangunterschied.

Im unteren Lautstärkebereich sehe ich dagegen Hifi Chassis im Vorteil, da Wirkungsgrad zugunsten von anderen Eigenschaften geopfert(Resonanzfreiheiten etc.) wurde.


Die Frage "wie klingt Wirkungsgrad" ist aber absolut sinnlos, weil Wirkungsgrad alleine nicht klingt. und es kann auch nicht zwei Chassis geben die sich nur im Wirkungsgrad unterscheiden.
Man kann den Wirkungsgrad nicht von den anderen Eigenschaften des Chassis trennen (wie hreith schon schrieb).
Insofern macht es wohl nur Sinn über die Klangunterschiede Wirkungsgradstarker/schwacher Chassis im Speziellen zu diskutieren aber daraus darf man keine zu allgemeinen Schlüsse ziehen.



Grüße,

Tim

Burns4k schrieb:

Im unteren Lautstärkebereich sehe ich dagegen Hifi Chassis im Vorteil, da Wirkungsgrad zugunsten von anderen Eigenschaften geopfert(Resonanzfreiheiten etc.) wurde. Die Frage "wie klingt Wirkungsgrad" ist aber absolut sinnlos, weil Wirkungsgrad alleine nicht klingt. und es kann auch nicht zwei Chassis geben die sich nur im Wirkungsgrad unterscheiden. Man kann den Wirkungsgrad nicht von den anderen Eigenschaften des Chassis trennen (wie hreith schon schrieb).

has klingt mir schoin recht einleuchtend.

was passiert eigentlich physikalisch, wenn man einen schwachen gegen einen leistungsfähigen verstärker auswechselt?

beispiel auto-hifi: mittelklasse cd-spieler 2*25W mit mittelklasse ls. klang ok.
nachdem eine sony-endstufe eingebaut wurde, war der klang nicht wiederzuerkennen luftig leicht dynamisch. bei hohen pegeln natürlich nichts erstaunliches ...aber auch bei niedrigen pegeln war das der fall.

was ist da physikalisch passiert?

grüße christoph

Ich würde mal spekulieren das die neue Endstufe weniger oder einen günstigeren Klirr hat als die alte. Grade billige Autoendstufen die mit 25W oder Ähnichen Werten angegeben sind haben meist nur 5-6W und schon bei der Hälfte der Leistung schon verdammt viel Klirr(vorallem auch den nicht harmonischen).
Könnte aber auch so sein das die alte Endstufe die Höhen nicht bringt oder weniger Details spielt oder oder oder ....

Am besten liest du dir diese Seite mal durch, dann dürfte alles ein wenig klarer sein. Das hat mir auch einiges gebracht.


Grüße,

Tim

Wobei es einige gibt, die auf solche Verstärkerchips für Autoradios und Ghettoblaster schwören, mit überdimensionierten Netzteilen versehen nennt sich sowas dann "Gainclone" und treibt Lautsprecher von 96dB+x. Ich kann mir allerdings nicht vorstellen, warum das sooo viel anders klingen soll als ein ausgewachsener Verstäker, weil es sich ebenfalls um Class AB handelt.
Peinlich, dass mir nicht eingefallen ist, dass ich sehr wohl Hörerfahrung mit kleinen Transistorverstärkern habe, nämlich denen in der Martion Orgon. Bester Lautsprecher, den ich kenne, und hält den Wirkungsgrad-Weltrekord für Mitteltöner.

Hi,

bei der Betrachtung zum Thema Wirkungsgrad sollte beachtet werden, dass selbst ein perfekter potenter Verstärker einen niedrigen Wirkingsgrad nicht vollständig kompensieren kann:

1. Bei zu hohen Strömen ändert sich die Schwingspulentemperatur und damit Rdc und die damit verknüpften TSPs -> der Arbeitspunkt wandert.
2. Bei höheren Schwingspulentemperaturen kann der Kleber aufweichen. Dann führen die Abstoßungskräfte der Windungen innerhalb der Schwingspule zu Relativbewegungen.

Bei hohen Membranmassen steigen die internen Kräfte für dieselbe Beschleunigung F=m*a entsprechend an. Für jede mechanische Konstruktion gibt es ein optimales Verhältnis von Masse zu Steifigkeit -> maximal hohe obere Grenzfrequenz. Liegt man daneben (Membran zu schwer bei zu geringer Steifigkeit) ist die Konstruktion suboptimal. Das kann auch bei ZU LEICHTEN Membranen auftreten, wenn dadurch die Steifigkeit nicht mehr gewährleistet ist! -> Wirkungsgrad UM JEDEN PREIS kann daher auch nicht die Devise sein . . .

Gruß Pico

Wir entfernen uns schon wieder von der ursprünglichen Frage.

Der Fragensteller möchte etwas über den Zusammenhang zwischen Wirkungsgrad eines Lautsprechers und dessen Klang erfahren, nicht ob der Verstärker A um 0,005 % weniger klirrt als Verstärker B.

Aus meiner Erfahrung kann ich sagen, dass wirkungsgradstarke Lautsprecher lebendiger, schneller, dynamischer und oftmals klarer klingen, als es LS mit niedrigem Wirkungsgrad tun.

Der Nachteil ist der, dass sie sehr empfindlich auf geringste Abstimmungsfehler reagieren und daher eine gute Kenntnis der Materie bei der Frequenzweichenentwicklung erfordern - sprich, in der Regel keine Anfängerprojekte sind, wie ich selbst bereits schmerzlich erfahren musste.

Hier im Forum sind allerdings genug "alte Hasen", die selbst die ausfälligsten Konstruktionen zu einem guten Ende bringen können. Vorausgesetzt, man kann sich ihrer Mitarbeit versichern.

HiFi-Selbstbau schrieb:

Hi, bei der Betrachtung zum Thema Wirkungsgrad sollte beachtet werden, dass selbst ein perfekter potenter Verstärker einen niedrigen Wirkingsgrad nicht vollständig kompensieren kann:

Moin Pico,
ich bin der Meinung, daß ein zu geringer Wirkungsgrad (-3dB unter dem gleich klingenden Vergleichs-Chassis) überhaupt nicht kompensiert werden kann.

Drückt man z.B. die Peaks eines guten PA Hochtöners weg, so komme ich immer auf 105 dB 1W/1m (oder mehr)
Diesen Wert erreicht eine Hifi Kalodde nur mit glühender Spule
Konus Mitteltöner sollten 100 dB erreichen
Mittelton Horntreiber erreichen lässig 110 dB 1W1m im Halbraum
richtige PA Bässe schaffen im BR Gehäuse lineare 96-98 dB (40 Hz)
Im Horn kann ich lineare 105 dB 1W/1m ab 30 Hz im Halbraum! erreichen aber "klein" ist das dann nicht mehr ...

Hi ukw,

für Party-Dauerbeschallung oder PA hast Du recht. Da sind 3 dB der Unterschied zwischen überleben und den Hitzetod sterben.

Bei hochdynamischer HiFi-Wiedergabe in Wohnräumen sehe ich das anders. Da kann ein 90 dB-Chassis kurzzeitig (< 1ms) auch mal 200 W wegstecken und auch weitestgehend linear in Schalldruck (113 dB peak) umsetzen. Mehr ist in normalen Wohnräumen auch ungesund . .

Dem Themenersteller schien es auch nicht um Open Air Beschallung zu gehen . . .

Gruß Pico