Verdoppelung der Chassis-Anzahl => 6dB mehr?

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DiskoStu
Stammgast
#1 erstellt: 23. Mai 2014, 09:53
Guten Tag!

Bitte löst mir mal mein Verständnis-Problem: Immer wieder lese ich hier im Forum davon, dass bei der Verwendung von zwei statt einem Lautsprecher der Schalldruck um 6dB steigt (bei konstantem Eingangspegel). Neben den 3dB durch die doppelte wirksame Leistung sollen noch mal 3dB durch die doppelte Mambran-Fläche "entstehen". Ich frage mich nur wo diese 3dB her kommen sollen. Da müsste ich ja mit immer mehr Lautsprechern auch immer mehr Schalldruck und somit mehr Wirkungsgrad erzielen. Würde heißen dass ich bei genug Materialeinsatz ein Perpetuum Mobile bauen könnte. Was stimmt denn da nun nicht?
DiskoStu
Stammgast
#2 erstellt: 23. Mai 2014, 10:12
Habe gerade schon selbst was gefunden:
Schalldruckpegel Sonderfall gleich starker inkohärenter_Schallquellen und der folgende Abschnitt.

Würde ja heißen dass nur beim Interferenzmaximum +6dB zu erwarten sind Demnach habe ich also "durchschnittlich" doch nur +3dB
Ars_Vivendi
Inventar
#3 erstellt: 24. Mai 2014, 13:07
Hallo,

dass man 3 dB durch doppelte Leistung und weitere 3 dB durch die doppelte Membranfläche gewinnt ist in der Theorie vollkommen richtig. Und ja, man kann dadurch den Wirkungsgrad schön steigern. Allerdings verschlechtert sich mit steigender Chassisanzahl die Kohärenz, da die Abstandsunterschiede zwischen dem Mittelpunkt der Anordnung und dem Messpunkt und den Randpunkten der Anordnung immer größer werden. Bei Anordnungen die gegenüber der Wellenlänge eine kleine Ausdehnung haben, kann man näherungsweise von einer vollständigen Kohärenz ausgehen.
Bei der Audio Engineering Society gibt es eine Veröffentlichung, die nachweist, dass der Wirkungsgrad eines direktstrahlenden Lautsprechers nie 25% überschreiten kann. Und ich meine, dass das auch für Anordnungen von direkt strahlenden Lautsprechern gilt.
ehemals_Mwf
Inventar
#4 erstellt: 24. Mai 2014, 18:03

DiskoStu (Beitrag #2) schrieb:
...Würde ja heißen dass nur beim Interferenzmaximum +6dB zu erwarten sind Demnach habe ich also "durchschnittlich" doch nur +3dB :Y


Ja,
aber im Bass (<100 Hz = >4 m) und bei nicht zu großem Abstand (<2 m) der Schallquellen kann das "Interferenzmaximum" recht groß sein...

Die 6 dB gelten nur, wenn auch doppelte Leistung zugeführt wird (Parallelschaltung bzw. eigene Amps),
ansonsten sinds nur 3 dB, und obenrum garnichts....

-----------------------------------------
Die Faustformelberechnungen hier gelten ausschließlich für die üblichen Randbedingungen
a) geringer Wirkungsgrad (z.B. ~1 %) und
b) Strahler, die klein gegen die Wellenlängen sind ("Punktstrahler").
Inflationäres Stacking verletzt zunehmend beide Bedingungen, .... Perpetuum mobile ade ...

Gruss,
Michael


[Beitrag von ehemals_Mwf am 25. Mai 2014, 11:43 bearbeitet]
HiFi-Selbstbau
Inventar
#5 erstellt: 02. Jun 2014, 09:15
Hi,

das mit den 3 dB aus der doppelten Membranfläche und 3 dB aus der doppelten Leistung vermengt Ursache und Wirkung. Es gilt:

zwei identische (= kohärente) Schallquellen ergeben einen 6 dB höheren Pegel als eine einzige Schallquelle (bei gleichbleibender Quellenstärke)

Damit die Quellenstärke gleich bleibt muss man dafür dann insgesamt auch die doppelte Leistung aufbringen (= + 3dB). Das passiert bei Spannungs-Verstärkern "automatisch", wenn man beide Chassis parallel schaltet. Der SPANNUNGS-Wirkungsgrad (also Schalldruck pro Eingangsspannung) erhöht sich um 6 dB. Da sich die Impedanz halbiert entspricht dieselbe Spannung nun der doppelten Leistung (+ 3dB), der LEISTUNGS-Wirkungsgrad erhöht sich daher "nur" um 3 dB.

Schaltet man beide Chassis bei einem Spannungsverstärker in Reihe halbiert sich die Spannung pro Chassis (= -6 dB), was aber durch die doppelte Membranfläche (+ 6 dB) wieder ausgeglichen wird - der SPANNUNGS-Wirkungsgrad bleibt gleich. Da sich die Impedanz verdoppelt entspricht dieselbe Spannung nun der halben Leistung (- 3dB), der LEISTUNGS-Wirkungsgrad erhöht sich daher "trotzdem" um 3 dB.

-> der LEISTUNGS-Wirkungsgrad erhöht sich bei Chassis-Verdoppelung immer um 3 dB (solange die Schallquelle klein gegenüber der abgestrahlten Wellenlänge ist)
-> beim SPANNUNGS-Wirkungsgrad hängt das auch von der Beschaltung ab.

Gruß Pico
DiskoStu
Stammgast
#6 erstellt: 02. Jun 2014, 17:41
Vielen Dank! Wieder was gelernt.
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