Fequenzabhängige Belastung

Du musst mehrere Dinge unterscheiden:
- elektrische Belastbarkeit (das sind deine 80 W, das verkraftet die Spule)
- mechanische Belastbarkeit (Xmax elektrisch und mechanisch)
- Impendanzverlauf
- Frequenzgang

Dein Chassis wird - wenn's dumm läuft - bei angelegten 30 Hz und 5 Watt sein Xmax mech erreichen. Dann küsst die Schwingspule den Magnet.

Edit: Die Spule verträgt 80 Watt. Dabei ist es zweitrangig in welchen Frequenzbereich diese umgesetzt werden. Ein überschreiten dieser Belastbarkeit zieht eine Erwärmung nach sich. Kurzzeitige Überlast ist kein Problem sofern die Lastspitze nicht so groß ist, das die Spule von der Membran abreißt.

Vielen Dank für deine Antwort.

Jetzt kann ich es schon bessser verstehen.

Aber wie kann ich denn berechnen, mit wieviel Leistung mein Chassis zum Beispiel bei 30hz Xmax erreicht?

Wenn ich es richtig verstanden habe, müsste man ja jede abgegebene Leistung einer bestimmten Freqeunz an die Schwingspule addieren und diese Summe darf 80 Watt nicht überschreiten. In Boxsim bekomme ich den maximalen Pegel, aber ich weiß ja dadurch nicht bei welcher Leistung ich diesen Pegel erreiche und wieviel Leistung somit noch für andere Frequenzen übrig bleibt.

Grüße Ivo

Bei Win Isd kann man sich den Membranhub bei festgelegter Leistungszufuhr sowie die mögliche Leistungszufuhr bei konstanten Xmax, jeweils über den Frequenzbereich anzeigen lassen. Die 80 W können problemlos überschritten werden sofern dies:
1. - nicht dauerhaft der Fall ist (mehrere Minuten am Stück)
2. - die Schwingspulentemparatur mindestens mit der Nase (Geruchsbildung) überwacht wird
3. - es noch immer sauber klingt

Thema Leistung des Musiksignals über die Frequenzen:

Die verschiedenen Einzelfrequenzen addieren sich zu einem gesamtmischmasch dem den Membran in rahmen ihrer Möglichkeiten bestmöglich zu folgen versucht. Was man davon hört das ist Musik. Weiter muss man bedenken das der enthaltene Energie- bzw. Leistungsanteil zu niedrigen Frequenzen hin steigt. Bässe erfordern ca 70 % der Gesamtenergie, die Höhen um die 3%. Der Rest geht für die Mitten drauf was letztendlich auch die Schwingspulenkonstruktion - Belastbarkeit, Drahtdurchmesser, Schwingspulendurchmesser, mögliches Hubvermögen - sowie deren Aufhängung rechtfertigt.

Leistung die zweite:

Die Chassisimpendanz gibt an welchen "Scheinwiderstand" dieses bei einer bestimmten Frequenz hat. Je höher die Impendanz bei gleichbleibender Spannung ist, desto weniger Strom kommt zum fließen was wiederum die letztendlich umgesetzte Leistung sinken lässt. Man unterscheidet zwischen Freiluftimpendanzverlauf und dem im eingebauten Zustand.

mfg

ivo machs nicht zu kompliziert

der Lautsprecher hat eine Impedanzkurve abhängig vom Chassie und der Box und die Impedanzkurve gibt nach dem Ohmischen Gesetz vor
wie viel Leistung bei einer angelegten Spannung vom Verstärker fließt... thats it

... wobei das Wunschmodell eh keine Bässe liefern kann. Das ist ein Mitteltöner. Ergo kommt da Leistung drauf solange es sauber klingt ist alles Okay. Vergiss den HP nicht um das Chassis vor zu tiefen Frequenzen zu schützen.

ivo23 (Beitrag #3) schrieb:

Vielen Dank für deine Antwort. Jetzt kann ich es schon bessser verstehen. Aber wie kann ich denn berechnen, mit wieviel Leistung mein Chassis zum Beispiel bei 30hz Xmax erreicht?.....

Das gerade wiedergegebene Programmmaterial spielt auch noch eine Rolle.

Und natürlich:
KEINE Loudness und KEINE Klangregler bei lautem Betrieb!!

Es ist aber viel einfacher als du denkst:
In den aller, allermeisten Fällen macht der LS mechanisch dicht: die Schwingspule schlägt an und das hört man.

im normalen Betrieb kann man völlig ohne Probleme einen 500 Watt sinus Verstärker mit einer 30 Watt Box betreiben.

Wie meinst du das? Im normalen Betrieb 500 W Verstärker an einer 30 W Box.

Ingor (Beitrag #8) schrieb:

Wie meinst du das? Im normalen Betrieb 500 W Verstärker an einer 30 W Box.

ja sicher!

Das ist doch keine Antwort auf meine Frage. Was ist für dich ein normaler Betrieb? Zimmerlautstärke?

Apalone (Beitrag #7) schrieb:

Und natürlich: KEINE Loudness und KEINE Klangregler bei lautem Betrieb!!

Dafür hätte ich gerne mal eine nachvollziehbare Begründung.

In Deutschland hört kaum ein Mensch die Einstellung flat, dass ist eher was für Asiaten.

Größere Verstärker macht durchaus Sinn, da Lautsprecher bei Musik oder Peak Belastung ein vielfaches ihres Nennwertes
verarbeiten können. (Bass mal ausgenommen). Bei schlechten Musikmaterial mit geringer dynamic range brauch man aber keinen
großen und qualitativ hochwertigen Amp.

Mechwerkandi (Beitrag #11) schrieb:

Apalone (Beitrag #7) schrieb: Und natürlich: KEINE Loudness und KEINE Klangregler bei lautem Betrieb!! Dafür hätte ich gerne mal eine nachvollziehbare Begründung.

Das wurde doch hunderte Male durchgekaut:
Mit Frequenzanhebungen wird zusätzlich der Pegel selektiv angehoben und die Belastbarkeit geht damit zusätzlich nach unten.

Ingor (Beitrag #10) schrieb:

Das ist doch keine Antwort auf meine Frage. Was ist für dich ein normaler Betrieb? Zimmerlautstärke?

Wieso Zimmerlautstärke?

Jeder Betrieb, der nicht der Beschallung größerer Räume dient, und der nicht durch schwachsinnigen Einsatz v Klangreglern zusätzlich limitiert ist.

99% aller Defekte gehen auf mechanische Überlastung oder durch Rechtecksignale kaputt.

Ersteres hört man sofort und letzteres wird durch sehr leistungsfähige Verstärker vermieden.

Du kannst auch 1000 oder 2000 Watt Endstufen f deine 30 Watt LS verwenden. Vollkommen problemlos.

im Grunde ist hier schon alles gesagt,
es gibt halt die elektrische Belastbarkeit der Schwingspule die in der Regel bei den Chassis angegeben wird.
Ganz anders sieht es in einem System aus, hier bestimmt in der Regel die maximale Auslenkung , insbesondere bei Basslautsprechern, die
mögliche Belastbarkeit.
Zur Veranschaulichung mal eine Simulation in der der Lautsprecher (AL130) schon bei 20 Watt seine mechanische Grenze erreicht und der AL130 kann schon extrem viel Hub. Hier bei 35 Hz und höher, unter 35 Hz würde die mechanische Belastbarkeit gar schon deutlich unterschritten.
Wenn du noch gar keine Erfahrung im Selbstbau hast orientiere Dich lieber an Bauvorschlägen.

Apalone (Beitrag #13) schrieb:

Das wurde doch hunderte Male durchgekaut:

Eine Wiederholung verbessert nicht automatisch den Wahrheitsgehalt einer Aussage.

Die Belastbarkeit eines üblichen dynamischen Lautsprechers wird, wie schon richtig bemerkt, über die elektrische und die mechanische Belastbarkeit definiert.
Eine Überschreitung der Parameter verringert die Lebensdauer bis zum Ausfall, wie beispielhaft der Betrieb von BR Systemen ohne aktiven lo-cut.
Das gilt aber für alle ähnlichen Systeme.

Der Einsatz einer Klangregelung beliebiger Art kann den Zeitpunkt des Ausfalls unter Umständen verschieben, weil aber m.W. nach nirgendwo die Lebensdauer eines Chassis in Betriebsstunden definiert ist, bleibt der Einfluss an sich diffus.

Die Frage vom TE hat der Beitrag vom Doppelsitzer eindeutig geklärt. Nur als Ergänzung, wegen #3 in Boxsim wird das neben dem maximalem Pegel simuliert:




@ ingor: über die Suche hättest du jede Menge Beiträge dazu finden können, das wurde schon gefühlte 10000 Mal durchgekaut.

Sehr gut finde ich aber auch diese Erklärung:
https://www.acoustic...t-von-lautsprechern/

Hallo Thomas,

sind Dir grundsätzliche Betrachtungen darüber bekannt, in wie weit eine dauernde Belastung unterhalb der angegebenen/errechneten Grenzwerte Einfluss auf die Lebensdauer des Chassis haben?
Aus der angewandten Metallurgie sind mir Beispiele bekannt, wo es auch bei Lastfällen unterhalb der Streckgrenze auf Dauer zu plastischen Verformungen kommt, man spricht in dem Zusammenhang vom "Kriechen".

Mechwerkandi (Beitrag #16) schrieb:

..... Der Einsatz einer Klangregelung beliebiger Art kann den Zeitpunkt des Ausfalls unter Umständen verschieben, weil aber m.W. nach nirgendwo die Lebensdauer eines Chassis in Betriebsstunden definiert ist, bleibt der Einfluss an sich diffus.

Nein, da wird und bleibt nichts "diffus".

Der Einsatz jeglicher Anhebungen durch Klangregler erhöht die erforderliche Stromzufuhr, die damit zusätzlich verarbeitet werden muss. Wie immer: plus 3 dB = doppelt soviel Energie.

Ganz simpel.

[quote="Apalone (Beitrag #13)"][quote="Mechwerkandi (Beitrag #11)"]Das wurde doch hunderte Male durchgekaut:
Mit Frequenzanhebungen wird [b]zusätzlich[/b] der Pegel selektiv angehoben und die Belastbarkeit geht damit [b]zusätzlich[/b] nach unten.[/quote]

Möp: Pegelanhub = höhere Leistungszufuhr, die Belastbarkeit hat damit nichts zu tun. Die bleibt Frequenzbezogen konstant.

@apalone wenn eine eine kleine loudness Funktion deinen Lautsprecher killt... dann passt dein Lautsprecher nicht zu deinen Hörgewohnheiten

ich galube hier gehts nur noch ums "Recht" bekommen, praxisgerecht ist die Diskussion nicht mehr

@Mechwerkandy... nicht jedes Material kricht... vor allem nicht bei wechselnder Belastung, dass ist eher eine Dauerfestigkeitsthematik

Party201 (Beitrag #21) schrieb:

@Mechwerkandy... nicht jedes Material kricht... vor allem nicht bei wechselnder Belastung, dass ist eher eine Dauerfestigkeitsthematik

Interessanter Einwand.
An und für sich "kriecht" fast jedes Material, mal mehr, mal weniger.
Selbst extrem spröde Materialien wie Glas oder Stein verformen sich plastisch unter Dauerlast.
Die Idee, die Tieftöner regelmäßig im Einbau zu verdrehen, geht ja in die gleiche Richtung. Ich denke, wir meinen aber das Gleiche.

Dauerfestigkeit ist ein interessantes Thema, vor allem hinsichtlich der Verformung von Klebeverbindungen an Lautsprecherchassis.
Ich befürchte nur, das führt zu weit weg.

@ Thonau

Danke für diese Belehrung und deine Einmischung.

Es ist für mich halt neu, dass es völlig überflüssig ist einen teuren 500 W Lautsprecher zu kaufen, wenn man einen 500 Watt Verstärker im Bereich seiner Leistung betreiben möchte, sondern ein preiswerter 20 Wattt-Lautsprecher auch genügt. Es widerspricht auch meinen eigenen Erfahrungen, aber da wir hier ja im DIY Bereich sind, gelten genauso wie im Car Hifi Bereich, eigene Regeln, die sicherlich schon hunderte Mal diskutiert wurden.

Ansonsten kenne ich die Randbedingungen für die Auslegung von Lautsprechern und deren Leistung und war deshalb neugierig, was denn bitte Normalbedingungen sind.

Ingor (Beitrag #23) schrieb:

Es ist für mich halt neu, dass es völlig überflüssig ist einen teuren 500 W Lautsprecher zu kaufen, wenn man einen 500 Watt Verstärker im Bereich seiner Leistung betreiben möchte, sondern ein preiswerter 20 Wattt-Lautsprecher auch genügt.

Sorry, was willst Du uns damit sagen? Sorry aber ich versteh's einfach nicht. Was soll der Preis eines Lautsprechers mit der Leistung eines Verstärker zu tun haben? Was zur Hölle ist ein "Verstärker im Bereich seiner Leistung"? M.w. arbeitet jeder Amp im Bereich von 0-100% seines Leistungsvermögens nur wie man von da wieder auf eine Lautsprecherleistung kommt, ist mir sowas von schleierhaft.

Party201 (Beitrag #21) schrieb:

@apalone wenn eine eine kleine loudness Funktion deinen Lautsprecher killt... dann passt dein Lautsprecher nicht zu deinen Hörgewohnheiten.....

es ging doch um hohe bis eher sehr hohe Lautstärken, oder nicht.

Nur da sollte man jegliche Klangbeeinflussungen unterlassen. Bei moderaten Lautstärken kann man zuschalten, was man möchte.

Ingor (Beitrag #23) schrieb:

.....Es ist für mich halt neu, dass es völlig überflüssig ist einen teuren 500 W Lautsprecher zu kaufen, wenn man einen 500 Watt Verstärker im Bereich seiner Leistung betreiben möchte, sondern ein preiswerter 20 Wattt-Lautsprecher auch genügt......

Nochmal:
Im normalen (Zimmer-) Betrieb kann man jeden 2000 Watt Verstärker mit jeder 30 Watt Box betreiben.

Wenn denn 200 qm mit 110 dB und 100 Personen beschallt werden müssen, nicht mehr.

Apalone (Beitrag #25) schrieb:

Nur da sollte man jegliche Klangbeeinflussungen unterlassen.

Ausgehend der Überlegung, das zeitgemäße DSP Systeme, in Abhängigkeit der Raumakustik teilweise erheblich, in den Frequenzgang eingreifen:
Soll ich die jetzt abschalten?

Für mich ist die Betrachtung hinsichtlich der Klangregelung durchaus nachvollziehbar, ich halte ihn nur vor dem Hintergrund für wenig relevant.
Weil:
>> Nicht jede Klangregelung geht zwingend mit der Erhöhung des absoluten Pegels einher. Loudness kann Höhen und Bässe anheben, oder genauso Mitten absenken.
>> Die Belastbarkeit eines Lautsprechersystems ist eine Summe aus diversen Variablen, die sich teilweise individuell stark unterscheiden. (Hörgewohnheiten, Aufstellung, Handhabung)
>> Es gibt m.W. nach keine verifizierbaren Untersuchungen über die Dauerfestigkeit eines Lautsprechersystems, meint hier: Die Grenze der Belastbarkeit, unter der kein greifbarer Verschleiß mehr eintritt.
Ich halte das vor dem Hintergrund technischen Verstandes auch nicht für eine definierte Grenze, sondern eher für einen Grenzbereich.

Mechwerkandi (Beitrag #27) schrieb:

.....Loudness kann Höhen und Bässe anheben, oder genauso Mitten absenken....

Bei autarken Equalizern ist subtraktives Korrigieren immer der bessere Weg.
Das wäre mir neu, dass HiFi-Geräte bei der Loudnessfunktion analog vorgehen. Gibt's dafür Beispiele?

Party201 (Beitrag #5) schrieb:

ivo machs nicht zu kompliziert der Lautsprecher hat eine Impedanzkurve abhängig vom Chassie und der Box und die Impedanzkurve gibt nach dem Ohmischen Gesetz vor wie viel Leistung bei einer angelegten Spannung vom Verstärker fließt... thats it

So einfach ist es nicht, die induzierte Spannung wird allzu gerne unter den Teppich gekehrt........

Apalone (Beitrag #28) schrieb:

Gibt's dafür Beispiele?

Sicher.
Es ist imho auch technisch einfacher (>> billiger...), einen Frequenzbereich abzusenken, als zwei anzuheben.

Fosti (Beitrag #29) schrieb:

Party201 (Beitrag #5) schrieb: ivo machs nicht zu kompliziert der Lautsprecher hat eine Impedanzkurve abhängig vom Chassie und der Box und die Impedanzkurve gibt nach dem Ohmischen Gesetz vor wie viel Leistung bei einer angelegten Spannung vom Verstärker fließt... thats it So einfach ist es nicht, die induzierte Spannung wird allzu gerne unter den Teppich gekehrt........

erklär mal

@ Apalone Danke für die Klarstellung.

Genau, das war mein Problem. Möchte ich eine große Halle beschallen und dem Verstärker, die maximale Leistung abfordern, dann ist das für eine PA Anlage normal. im Wohnzimmer ist es das nicht.

Loudnesse-Funktionen werden in nornalen Hifi-Stereo Verstärkern ohne DSP immer analog dargestellt. Loudness darf hier nicht verwechselt werden mit Kompressoren, dem berühmten Loudness-War, sondern ist eine Schaltung, die die niedrigen Frequenzen und auch manchnal die Höhen bei geringer Lautstäke anhebt. Diese Schaltungen wurden durch einen Abgriff am Potentiometer realisiert, dadurch wirkten sie in Abhängigkeit von der Stellung des Lautstärkereglers, mit allen Nachteilen.

Das Problem mit Anhebung bestimmter Frequenzen liegt einfach in der normalen Verteilung der Energiegehalte für die verschiedenen Frequenzen in einer normalen Musikdarbietung begründet. Verschiebt man diese geht dies zu Lasten eines Lautsprechers, zumindest in einer Mehrwegebox. Alles natürlich unter der Maßgabe, dass man im Bereich höherer Belastung einer Box, und nicht bei Zimmerlautstärke hört.

Und dann kommt auch der Effekt hinzu, das man Verzerrungen im Hochton und im Tieftonbereich nicht so deutlich wahrnimmt und schnell überhört und dann ist es mit den Lautsprechern schnell vorbei.

Mechwerkandi (Beitrag #30) schrieb:

Apalone (Beitrag #28) schrieb: Gibt's dafür Beispiele? Sicher......

Fein.

Welche Modelle konkret realisieren Loudness durch Absenken

Ingor (Beitrag #32) schrieb:

Loudnesse-Funktionen werden in nornalen Hifi-Stereo Verstärkern ohne DSP immer analog dargestellt.

Er meint wohl analog im Sinne von vergleichbar, entsprechend und nicht im Sinne von Analogtechnik als Gegensatz zur Digitaltechnik, wenn ich das richtig verstanden habe.

Apalone (Beitrag #33) schrieb:

Welche Modelle konkret realisieren Loudness durch Absenken

Yamaha macht so was, manche Engländer auch. Google ist Dein Freund.
Marantz hat tlw. kein Loudness, dafür einen Mittenregler, was wohl in der Sache auf das Gleiche hinausläuft.
Ich bin auch nicht so der Experte in Sachen "Auswertung von Schaltplänen"...

Party201 (Beitrag #31) schrieb:

..... erklär mal :)

Moin Party201,
das typische Ersatzschaltbild einer elektrischen Maschine besteht aus dem Wicklungswiderstand, der Wicklungsinduktivität und einer Spannungsquelle, welche die induzierte Spannung der bewegten Leiter im Magnetfeld repräsentiert. Hier findet auch die elektromagnetische Energiewandlung statt. Aus elektrischer Leistung wird mechanische Leistung (in unserem Fall Schall):
aus elektrischer Leistung pel = Strom x induzierter Spannung wird mechanische Leistung pmech = Kraft x Geschwindigkeit und zwar mit der Wandlerkonstanen BxL:

F = i x B x L
ui = v x B x L