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Wirkungsgrad - wer kennt sich aus?

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ajim
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 29. Nov 2007, 16:17
Hallo zusammen,

seit kurzem habe ich einen Class A Vollverstärker, den Musical Fidelity David. Ein zwar betagtes, aber feines Gerät.

Der Hersteller und andere Besitzer empfehlen aufgrund der geringen Leistung wirkugnsgradstarke Lautsprecher ab 89 db.

Ich habe versucht, mich zum Thema Wirkungsgrad zu informieren, werde aber nicht ganz schlau, um ehrlich zu sein.

Was ich weiß, ist, dass ein Wirkungsgrad von beispielsweise 88 db bei 8 Ohm ein anderer/höherer ist als einer von 88 db bei 4 Ohm - demnach ist also die Impendanz zu berücksichtigen.

Da hört mein Verständnis als technischer Laie aber auch schon auf.

Wer kann Licht ins Dunkel bringen und mir einfach und verständlich erklären, auf was ich beim LS-Kauf achten soll?

Passt beispielsweise ein LS mit 89 db bei 4 Ohm???

Wäre dankbar für Hilfe,
Grüße Ajim
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 29. Nov 2007, 16:48
Wenn Du von 88dB sprichst, meinst Du nicht den eigentlichen Wirkungsgrad, weil man den in % angibt. Aber das ist nicht so entscheidend. Du meinst nämlich den Kennschalldruck. Und da gibt es tatsächlich zwei kontroverse Ansichten.

Ursprünglich war es so, dass man den Schalldruck als Kennschalldruck angegeben hat, den ein Lautsprecher bei einer zugeführten Leistung von 1W in 1m Entfernung von sich gibt.
Später ist man dann auf die Angabe Schalldruck bei 2,83V gewechselt, jedenfalls teilweise. Daher gibt es heute beides.

Rechnet man die Spannung aus, die für 1W bei 4 Ohm nötig ist, so kommt man auf 2V. Bei 8 Ohm sind dies (1,414 mal) 2,83V. Jetzt wäre es eigentlich sinnvoll, man würde die Schalldruckangabe auf 1W beziehen.
Wenn man aber zwei Lautsprecher kombiniert, möchte man einen gleichmässigen Schalldruck. Und da hat man ja nur eine Spannung zur Verfügung.

Angenommen, wir haben einen Tieftöner mit 90dB Kennschalldruck bei 1W und 4 Ohm, so ist das bei 2V gemessen.
Und wir haben einen Hochtöner, der hat 93dB Kennschalldruck bei 2,83V (oder die Spannungsangabe fehlt, die Angabe ist aber neueren Datums), so bekommen wir bei 2V aus diesem Hochtöner nur die halbe Leistung, entsprechend 3dB weniger, also 90dB bei 2V. Das bedeutet, dass wir da eine ideale Kombination hätten.

Die Angabe von 4 oder 8 Ohm ist also nicht unbedingt erforderlich, aber diese Ohmzahl ist wichtig bei der Zusammenstellung einer Kombination, denn irgendwie muss ich ja die Weiche berechnen und dazu brauche ich diese Angabe.
Und ich sollte unbedingt wissen, bei welcher Spannung der Kennschalldruck ermittelt wurde, weil daraus kann ich dann ableiten (wenn ich die Impedanz, also 4 oder 8 Ohm habe), bei welcher Leistung die Sache ermittelt wurde.
Generell wäre der Wirkungsgrad das Verhältnis von zugeführter Leistung und abgestrahlter Leistung, daher die %. Und da es dabei um Leistung geht, würde mich die Ohmzahl und die Spannung nicht interessieren. Aber eben, wenn es ums Kombinieren geht, brauche ich die Impedanz und die Leistung, oder die Impedanz und die Spannung, oder die Leistung und die Spannung. Das Dritte lässt sich jeweils berechnen.
ajim
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 29. Nov 2007, 16:52
Besten Dank für deine rasche und ausführliche Antwort.

Was kannst du mir also zusammenfassend empfehlen, wenn ich eine "fertige" Box kaufen möchte?

Wie hoch sollte der angegebene "Wirkungsgrad" bei 4 Ohm bzw. bei 8 Ohm sein?

Grüße und danke
_axel_
Inventar
#4 erstellt: 29. Nov 2007, 17:55
Hallo ajim,

da du meist eh nur Angaben bezogen auf 1W (zB. 88dB/1W oder 88dB/1m/1W) oder gar ganz ohne Bezug (zB. 88dB) finden wirst, hat sich die Frage nach den Ohm wohl erledigt.

Ich kenne den Verstärker nicht (wieviel Watt leistet er?) und es hängt auch etwas von Deinen Hörgewohnheiten ab (wie laut? wie basslastig?).

Warum nicht einfach nach der Empfehlung des Händlers gehen (ohne auf die Ohm zu achten)?

Gruß
ajim
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 29. Nov 2007, 18:21
Ich denke schon, dass man die Ohm-Zahl berücksichtigen sollte.

So wie ich das verstanden habe, hätte ein Lautsprecher mit 89 db/W/m bei einer Ipedanz von 8 Ohm einen höheren Wirkungsgrad als einer mit 89 db/W/m bei einer Impedanz von 4 Ohm.

Der Verstärker ist angegeben mit 2x25 Watt.
Ich höre überwiegend Jazz (von Metheny bis Zorn), auch Johnny Cash und Elektro (seltener). Also eine breite Palette, wie du siehst.

Am liebsten höre ich leicht über "Zimmerlautstärke" in einem ca. 25 qm großen Raum. Hörabstand ca. 2,5 m.
_axel_
Inventar
#6 erstellt: 29. Nov 2007, 20:10

ajim schrieb:
Ich denke schon, dass man die Ohm-Zahl berücksichtigen sollte.

Na dann viel Spass beim ermitteln dieser Angabe ...
Amperlite
Inventar
#7 erstellt: 29. Nov 2007, 20:55

ajim schrieb:
Ich denke schon, dass man die Ohm-Zahl berücksichtigen sollte.

Die meisten Hersteller machen hier absichtlich falsche Angaben, danach kannst du also nicht gehen.

Bitte lesen:
http://www.nubert.de/downloads/ts_38-39_impedanz.pdf
ajim
Ist häufiger hier
#8 erstellt: 29. Nov 2007, 21:26
Danke Amperlite,

der link war sehr hilfreich. Langsam kommt Licht ins Dunkel.
ukw
Inventar
#9 erstellt: 30. Nov 2007, 00:17
Nun - das ist die eine Seite. Die andere ist folgende: Warum wird mit einem Classe A Verstärker eine Wirkungsgrad "stärkere" Box - also eine mit gerne über 90 dB gefordert?

Warum stehen Röhrenfreaks gar auf Lautsprecher, die 96 dB 1w/1m machen?

Warum interessieren sich die PA Profis überhaupt nicht für Watt sondern feilschen um jedes dB mehr Wirkungsgrad?
Und warum lachen sie über alle Chassis, die über 100 Hz unter 100 dB 1W/1m machen?


Ausgangspunkt: 1 Watt für 89 dB Schallleistung
=> 10 Watt für 95 dB (bei 10 facher elektrischer Leistung bekomme ich 6 dB mehr Schalleistung)
also => 100 Watt für 101 dB (und dabei verlieren normale Hifi Lautsprecher schon mindestens 2 dB durch zu heiße Spulen => Powerkompression)

Kann der Hifi Lautsprecher dauerhaft 300 Watt vertragen (welcher LS kann das schon) so hätte man die 101 dB nicht nur rechnerisch , sondern
könnte auch 101 dB im Betrieb messen.

Mehr ist faktisch nicht drin. Das heisst, all die Leute, die behaupten sie hören mit 115 dB Minimum ...
müssen ja entweder Chassis haben die 10.000 Watt vertragen oder...

Meine BMS 4590 Coax (Mittel Hochton) haben einen Wirkungsgrad von nominal 118 dB 1W/1m - No Joke
Was das bedeutet, haben einige hier im Forum schon bei mir erlebt.
Angeschlossen an meinem Hifi Verstärker der maximal 150 Watt (RMS) pro Kanal / 8 Ohm leistet. Irgend ein Musikprogramm über eine Aktive Frequenzweiche ab 200 Hz (Tiefmittelton) aufwärts.
Auf Lautsprechergruppe A ein "normaler" HiFi Lautsprecher mit 90 dB Kennschalldruck und 5,6 Ohm Impedanz (bei DC gemessen)
Auf Lautsprechergruppe B diese BMS Horntreiber mit 9,2 Ohm Impedanz (DC gemessen). (die laufen bei mir an einem 1,20 cm langen Horn ab 200 Hz recht sauber ich kann bei Leistungen unter 50 Watt auch auf bis 120 Hz runter gehen (LR 24 dB Low Cut)

Nun beginne ich mit den Hifi Lautsprechern (Dynaudio 3 Wege) und drehe auf Zimmerlautstärke... 10 Watt und 96 dB
Das ist schon ganz gut laut... (mein Raum ist sehr groß, da wird man von 96 dB nicht wirklich überwältigt) aber man muss sich schon laut sprechen, um sich zu verständigen.

Wenn ich nun nach einiger Zeit (in der sich das Ohr an die Lautstärke gewöhnt hat) - ohne irgendwas zu ändern mit dem wahlschalter vom Verstärker auf die Lautsprechergruppe "B" (die BMS Hörner) umschalte ...

Voila - "nur" 20 dB mehr Output bei gleichem Input - aus gehobener Zimmerlautstärke wird ein Pegel, der in jeder Disco verboten würde... 121 dB (n alle die nachrechnen und eine Differenz von 3 dB finden - ich habe die BMS auf 115 dB gerechnet, weil sie diesen Kennschalldruck über den gesamten Frequenzbereich bringen. 118 dB 1W/1m sind ein Spitzenwert, der nur bei 7 kHz erreicht wird.
bei 121 dB ist eine Verständigung nur noch möglich, wenn man sich ins Ohr brüllt.
Die Hörner geben diese Pegel noch äußerst entspannt und ohne jede Powerkompression wieder.

Der Mitteltöner hat eine 90 mm Spule und verträgt tagelang locker 100 Watt RMS - der Hochtöner hat eine 44 mm Spule und verträgt über Stunden ohne weiteres 50 Watt RMS

das mit den RMS Watt ist in diesem Fall sehr wichtig,
denn
unsere Musik hat ein "Dynamikspektrum" (Crest Faktor) von mindestens 6 db
eigentlich aber von 9-10 dB zwischen den lauten und leisen Tönen. Hörtipp => Mike Oldfield "Tubular Bells III" Track 4 von 3.08 bis 3.40 5,6 dB Crestfaktor - trotzdem ist das noch Musik ! => sagt Euren Hifi-Lautsprechern schon mal tschüss.
Im Klartext: Ihr braucht einen 100 Watt Verstärker, damit Ihr hier sauber mit 10 Watt RMS durchkommt.

Das heisst: Will ich mit den Hifi Boxen (90 dB 1W/1m) dauerhaft 96 dB Pegel fahren, muss der Verstärker 100 Watt ohne Clipping oder Verzerrungen bringen. Die Lautsprecher werden dann mit 10 Watt RMS belastet, bekommen aber Peaks von 100 Watt ab. Und um sich ein Bild von der Lautstärke zu machen, die dann herrscht - spielt den o.a. Titel von Mike Oldfield.

Also bringen diese BMS Hörner bei Musikmaterial mit 100 Watt Hochton und 1000 Watt Mittelton (Peak) etwa 138 dB (Peak) (weil 2 Weg + Stereo = Verdoppelung der Schallquellen)
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