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Sinusbelastbarkeit eines Lautsprechers

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fonsi17500
Neuling
#1 erstellt: 24. Jan 2008, 17:30
Tag zusammen,

ich habe einen etwas ungewöhnlichen Anwendungsfall für Lautsprecher. Beschäftige mich derzeit mit akustischen Versuchen. Dabei verwende ich JBL 2450H Compression Driver, also Hornlautsprecher, allerdings ohne Horn.
Jedenfalls arbeite ich mit verschiedenen Testsignalen: Weißes Rauschen, Sinus und Sweep (Wobbel). Für ein kontinuierliches Sinussignal sind die Lautsprecher aber natürlich eigentlich nicht ausgelegt und ich frage mich, wie ich dafür sorgen kann, dass ich sie nicht überlaste. In der Beschreibung wird als Belastbarkeit nur die übliche Angabe für Rosa Rauschen gemacht. Hat jemand eine Idee, wie ich daraus auf eine Sinusbelastbarkeit schließen kann? Der Hersteller rührt sich leider nicht und bereits 2 LS sind durch

Gruß
Fons
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 24. Jan 2008, 19:46
große schwingspulen, ferrofluid-kühlung und horn. alles garanten für pegelfelfestigkeit - dir wird das blut aus den ohren laufen.

Realistisch sind bei normalen hochtönern werte um die 10 watt belastbarkeit. du solltest diesen wert für hochtöner mal mit den wattleistungen von toastern oder herdplatten vergleichen. irgendwann verbrennt bei der hitze der kleber.


[Beitrag von MusikGurke am 24. Jan 2008, 19:49 bearbeitet]
audiophilanthrop
Inventar
#3 erstellt: 24. Jan 2008, 23:26

MusikGurke schrieb:
große schwingspulen, ferrofluid-kühlung und horn. alles garanten für pegelfelfestigkeit - dir wird das blut aus den ohren laufen.

Das Problem ist dieses:

fonsi17500 schrieb:
Dabei verwende ich JBL 2450H Compression Driver, also Hornlautsprecher, allerdings ohne Horn.

Das ergibt eine völlige Fehlanpassung, da das Horn als Impedanzwandler (effektive Vergrößerung der Membranfläche) fehlt. Die Schallabstrahlung fällt entsprechend vergleichsweise kläglich aus, mit 2" Membrandurchmesser ist halt nicht soviel Staat zu machen. (Mit analogen elektrischen Größen betrachtet wäre der Kompressionstreiber eine Spannungsquelle mit sehr hohen Ausgangsspannungen, aber gleichfalls hohem Innenwiderstand. Der freie Raum hat dagegen eine sehr niedrige akustische Impedanz = Schalldruck / Schallschnelle.)

Für eine Abschätzung der Belastbarkeit müßte man sich überlegen, welcher Anteil der Leistung z.B. bei Rosa Rauschen (halbe Leistung pro nächsthöhere Oktave) nach der Weiche übrigbleibt. Mit 10 bis ein paar 10 W dürfte man aber schon ganz gut liegen. (Man fasse mal einen Alu-Kühlkörper zu 5x5x5 cm aus Sockel-7-Zeiten an, während darüber gerade 10-15 W verbraten werden. Den läßt man ganz schnell wieder los.) Mit Horn dran ist der Kennschalldruck ja auch so wahnsinnig hoch.

Die Preislage dieser Treiber ist ja ziemlich aua, da hätte ich mir aber vorher Gedanken zur Belastbarkeit gemacht...
fonsi17500
Neuling
#4 erstellt: 25. Jan 2008, 10:48
Danke für die Anworten. Habe mir schon gedacht, dass neben der Art des Signals auch das fehlende Horn ein Problem darstellt. Hätte ich die Anpassung von Anfang an selber gemacht, würde ich mich jetzt wohl nicht so ärgern müssen. Leider muss ich mit dem klarkommen, was hier ist.
Der Lautsprecher ist an einem Prüfstand installiert und strahlt dort ab in ein Rohr (gleichem Durchmesser wie der der Ausgang des Treibers). Da es sich um einen Verbrennungsprüfstand handelt, kommen auch noch zusätzliche thermische Belastungen hinzu. Um diese gering zu halten, gibt es eine Luftkühlung um den Lautsprecher herum. Daher herscht ein leichter Überdruck dort. Alles nicht so einfach.
Die Herstellerangabe für Power Capacity ist: 100 W continuous program above 500 Hz
Ihr seid sicher, dass bei Sinusbelastung schon 1/10, also 10 W kritisch sind? Bei 8 Ohm Impedanz wären das dann circa 9 V Spannung, die am speaker anliegen dürfen.
Gruß
Fons
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 25. Jan 2008, 18:30
10 watt ist ziemlich viel... gibt sicher hochtöner die noch mehr können.

geht es nur um die belastbarkeit? da würde auch ein vorwiderstand helfen. geht es nur um die lautstärke? man kann die hochtöner auch in reihe schalten und als array anordnen.
fonsi17500
Neuling
#6 erstellt: 28. Jan 2008, 15:22
Ja, es geht um die Belastbarkeit. Ich möchte den größt möglichen Schalldruck erzeugen ohne dass die Spule durchbrennt oder das Diapharagma in Mitleidenschaft kommt.
Mir ist bewusst, dass es andere Möglichkeiten gibt aber ich muss leider mit dem 2450H hinkommen.
Wenn ich genau wüsste, was der speaker an Sinusleistung verträgt, könnte ich hingehen und entsprechend eine Sicherheitsmessung machen:

Ausgangsspannung (Sinus)nach der Endstufe mit Multimeter messen (Effektivwert)
Dann über P=U²/R mit R=Nominal Impedanz= 8 Ohm die Leistung berechnen. Für die empfohlenen 10 W wäre das dann 8,94 V?
Murray
Inventar
#7 erstellt: 28. Jan 2008, 15:23

fonsi17500 schrieb:
Ja, es geht um die Belastbarkeit. Ich möchte den größt möglichen Schalldruck erzeugen ohne dass die Spule durchbrennt oder das Diapharagma in Mitleidenschaft kommt.
Mir ist bewusst, dass es andere Möglichkeiten gibt aber ich muss leider mit dem 2450H hinkommen.
Wenn ich genau wüsste, was der speaker an Sinusleistung verträgt, könnte ich hingehen und entsprechend eine Sicherheitsmessung machen:

Ausgangsspannung (Sinus)nach der Endstufe mit Multimeter messen (Effektivwert)
Dann über P=U²/R mit R=Nominal Impedanz= 8 Ohm die Leistung berechnen. Für die empfohlenen 10 W wäre das dann 8,94 V?


Hi,

das was du brauchst nennt sich schlicht Frequenzweiche.

Harry
fonsi17500
Neuling
#8 erstellt: 28. Jan 2008, 17:06
Das glaube ich nicht. Ich rede hier nicht von einem Mehrwegelautsprecher. Es handelt sich um einen einzelnen Hochtöner. Ich betreibe nur mit Frequenzen, die innerhalb der Betriebsgrenzen liegen (Spezifikation: 500-20000 Hz). Das Signal variiere ich zwischen 550 und 1000 Hz. Außerdem kann ich Phasenversatz, den zumindest passive Weichen bringen würden, nicht gebrauchen.
Murray
Inventar
#9 erstellt: 28. Jan 2008, 17:13

fonsi17500 schrieb:
Das glaube ich nicht. Ich rede hier nicht von einem Mehrwegelautsprecher. Es handelt sich um einen einzelnen Hochtöner. Ich betreibe nur mit Frequenzen, die innerhalb der Betriebsgrenzen liegen (Spezifikation: 500-20000 Hz). Das Signal variiere ich zwischen 550 und 1000 Hz. Außerdem kann ich Phasenversatz, den zumindest passive Weichen bringen würden, nicht gebrauchen.


Hi,

ich glaube doch, oder was ist neben den akustischen Gegebenheiten der Sinn einer Weiche? Jap, Schutz vor elektrischer/mechansicher Überlastung. Die Angabe ab 500Hz bezieht sich meist auf irgendeinen Weichentyp oder aber in deinem Fall zusätzlich verbaut in einem Horn. Kein Hersteller ist so blöd, so einen Einsatz zu autorisieren, die Garantiefälle würden "leicht" zunehmen.

Harry
MusikGurke
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 28. Jan 2008, 18:27
Ich würd ein Array vorschlagen, diverse Hochtöner in Reihe. Mehr Belastbarkeit, mehr maximalpegel.
Boettgenstone
Inventar
#11 erstellt: 28. Jan 2008, 18:40
Hallo,
das stammt aus dem PDF zum Treiber

Power Capacity¹: 100 W continuous program above 500 Hz
150 W continuous program above 1 kHz
...

Continuous program is defined as 3 dB greater than continuous pink noise and is a conservative expresssion of the
transducer’s ability to handle normal speech and music program material. Continuous pink noise power ratings are rested
with pink noise input having a 6 dB crest factor, with a high-pass filter set at the specified lower limiting frequency for two
hours duration

Quelle

Also mit Rosa Rauschen und Hochpass mindestens 12dB/Oktave.
fonsi17500
Neuling
#12 erstellt: 05. Feb 2008, 13:49
Zur Info: Ich habe nun doch einen Richtwert vom Hersteller bekommen für die Sinusbelastbarkeit des JBL2450H Compression Driver. Sie lassen sich jedoch nicht drauf festnageln. Es handelt sich nur um einen Erfahrungswert (keine Garantie):
Vmax am Lautsprecher<= 13,8 V
Pmax<= 23,8 W

Sie geben also etwas mehr an, als im Laufe dieses Beitrags empfohlen wurde. Danke nochmal für die Ratschläge. Ich werde mich nur im Notfall an die Grenze rantasten.
Gruß
Fons
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