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Wirkungsgrad von LS / Herstellerangabe

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Beitrag
mroemer1
Inventar
#1 erstellt: 13. Jul 2009, 09:29
Hallo Leute!

Eines verstehe ich nicht so ganz.

Oftmals werden LS Wirkungrade bei den Herstellerangaben auf 2 verschiedene Arten angegeben.

Als Beispiel:

1Watt/1Meter/90db oder 2,83Volt/1Meter/90db

Bis jetzt bin ich immer davon ausgegangen, das beides identisch ist, also 1Watt=2,83Volt entspricht.

Kürzlich wurde mir aber in einem Threat erklärt, das dies so nicht korrekt ist und 2Watt=2,83Volt ensprechen würden.

Wenn mann also beide Beispielwerte vergleichen würde und als Maßstab die 90db setzt, hieße das, das der an 2,83 Volt gemessene LS ja dann 3db weniger Wirkungsgrad hätte, also mit 1Watt nur auf 87db käme bzw. im Umkehrschluß der an 1Watt gemessene LS an 2,83 Volt dann 93db erreichen würde da: Doppelte Leistung = +3db.

Ist das nun richtig?


[Beitrag von mroemer1 am 13. Jul 2009, 09:44 bearbeitet]
ton-feile
Inventar
#2 erstellt: 13. Jul 2009, 09:49
Hi,

Ja, das ist richtig, bis darauf, dass der Wirkungsgrad eine Prozentangabe ist.

Er lässt sich aber aus dem Kennschalldruck berechnen.
Wirkungsgrad (in %) = 10 hoch (Kennschalldruck–112)/10

Dein Lautsprecher hätte dann mit einem SPL von 87dB/W/m einen Wirkungsgrad von 0,3%.

Es ist wirklich ein Ärgernis mit der SPL-Angabe und da wird von Seiten der Hersteller sehr viel getrickst und getäuscht.


Die wirkliche Impedanz eines Lautsprechers schwankt ja sehr stark und so wäre im Grunde für jede Tonfrequenz eine andere Spannung nötig, um auf 1Watt zu kommen.

So eine Infinity Kappa wird zB frecherweise mit 4 Ohm angegeben.
Für 1Watt wären dann 2Volt nötig. Wenn die Kappa bei 80Hz in Wirklichkeit 1,6 Ohm hat, wären das schon 2,5Watt.

Es wäre imO viel besser, den Schalldruck für eine feste Klemmenspannung anzugeben, denn dann wäre eine bessere Vergleichbarkeit gegeben.
Bei Angaben zu Einzelchassis ist das mittlerweile zB ziemlich üblich.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 13. Jul 2009, 09:52 bearbeitet]
Passat
Moderator
#3 erstellt: 13. Jul 2009, 09:56

mroemer1 schrieb:
Hallo Leute!

Eines verstehe ich nicht so ganz.

Oftmals werden LS Wirkungrade bei den Herstellerangaben auf 2 verschiedene Arten angegeben.

Als Beispiel:

1Watt/1Meter/90db oder 2,83Volt/1Meter/90db

Bis jetzt bin ich immer davon ausgegangen, das beides identisch ist, also 1Watt=2,83Volt entspricht.

Kürzlich wurde mir aber in einem Threat erklärt, das dies so nicht korrekt ist und 2Watt=2,83Volt ensprechen würden.


Tja, das kommt davon, wenn man nicht die Lastimpedanz angibt!
2,83 Volt entsprechen 2 Watt an 4 Ohm und 1 Watt an 8 Ohm!
Einfach mal das Ohmsche Gesetz und die Leistungsformel herauskramen:
U/R = I
U*I = P
Ergibt: U*(U/R) = P = U²/R = P
2,83²/4 = 2
2,83²/8 = 1

Grüsse
Roman
mroemer1
Inventar
#4 erstellt: 13. Jul 2009, 10:04
Gut, danke euch beiden ton-feile und passat, ich hätte sonst noch was hinterhergefragt, aber das hat sich durch Passat auch erledigt.



[Beitrag von mroemer1 am 13. Jul 2009, 10:12 bearbeitet]
ThaDamien
Inventar
#5 erstellt: 13. Jul 2009, 10:08

Tja, das kommt davon, wenn man nicht die Lastimpedanz angibt!
2,83 Volt entsprechen 2 Watt an 4 Ohm und 1 Watt an 8 Ohm!
Einfach mal das Ohmsche Gesetz und die Leistungsformel herauskramen:
U/R = I
U*I = P
Ergibt: U*(U/R) = P = U²/R = P
2,83²/4 = 2
2,83²/8 = 1

Grüsse
Roman


Das sind doch aber die Formeln fürn Gleichstrom oder? Werden Lautsprecher nicht mit Wechselstrom betrieben ?
ton-feile
Inventar
#6 erstellt: 13. Jul 2009, 10:10
Hi,

Es wird eben immer von einer Nennimpedanz ausgegangen, die den wahren Verhältnissen nicht Rechnung trägt.
Deshalb sind die Angaben imO genauso mit Vorsicht zu betrachten, wie die Impedanzangaben.

So etwas wie "Impedanz: 4-8Ohm" ist für die Tonne, aber leider mittlerweile üblich, damit die Leute keine Angst haben, dass es dem AV-Receiver, der 6 Ohm fordert, zu warm wird.

Jetzt noch lustig mit 2,83V den Schalldruck messen ( sind ja 4-8 Ohm ) und schon können 3dB mehr angegeben werden, als es in Wirklichkeit wären.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 13. Jul 2009, 10:16 bearbeitet]
ThaDamien
Inventar
#7 erstellt: 13. Jul 2009, 10:17
Dat is doch alles für die Tonne--> Nennimpendanz, es liegt doch auf der Hand das bei Wechselstrom die Impendanz einer Spule die Funktion der Frequenz ist.

Warum muss der Kunde mit nicht brauchbaren Informationen zugemüllt werden !
Passat
Moderator
#8 erstellt: 13. Jul 2009, 10:22

ton-feile schrieb:
So etwas wie "Impedanz: 4-8Ohm" ist für die Tonne, aber leider mittlerweile üblich, damit die Leute keine Angst haben, dass es dem AV-Receiver, der 6 Ohm fordert, zu warm wird. :.


Stimmt, und diese Angabe ist sogar nach DIN/ISO falsch!
Es gibt danach nur genau einen Wert für die Nennimpedanz.
Und dieser Wert darf um max. 20% unterschritten werden, d.h. ein 4 Ohm-Lautsprecher darf eine Minimalimpedanz von 3,2 Ohm haben, einer mit 8 Ohm dann 6,4 Ohm.

Alle mit 4-8 Ohm bezeichneten Lautsprecher sind reinrassige 4 Ohm-Lautsprecher. Und sogar sehr viele 8 Ohm-Lautsprecher sind nach DIN/ISO in Wahrheit 4 Ohm-Lautsprecher, so z.B. fast alle Modelle von B&W. Die geben größtenteils sogar in den technischen Daten die Minimalimpedanz an und die liegt bei den meisten Modellen im Bereich von 3,0-3,5 Ohm. Die mit 3,0 Ohm angegebenen Lautsprecher gehen also sogar nicht einmal mehr als 4 Ohm-Lautsprecher durch. B&W gibt aber frecherweise den falschen Wert von 8 Ohm an!

Grüsse
Roman
ton-feile
Inventar
#9 erstellt: 13. Jul 2009, 10:24
Hi,


ThaDamien schrieb:
Dat is doch alles für die Tonne--> Nennimpendanz, es liegt doch auf der Hand das bei Wechselstrom die Impendanz einer Spule die Funktion der Frequenz ist.

Warum muss der Kunde mit nicht brauchbaren Informationen zugemüllt werden !

Die Nennimpedanz macht schon Sinn, wenn sie korrekt angegeben wird.
Sie bezieht sich auf den niedrigsten real vorkommenden Wert. Der darf dann 20% unter der Angabe liegen.
Bei Vier Ohm Lautsprecher darf sie also nicht unter 3,2 Ohm fallen.
So lässt sich abschätzen, ob der Verstärker mit der Last klar kommt.

Gruß
Rainer

Edit: Roman war schneller!
Edit2: Rechtschreibfehler verbessert.


[Beitrag von ton-feile am 13. Jul 2009, 10:30 bearbeitet]
ThaDamien
Inventar
#10 erstellt: 13. Jul 2009, 10:26

Sie bezieht sich auf den nierigsten real vorkommenden Wert. Der darf dann 20% unter der Angabe liegen.


Wie der Satz schon sagt ist das aber im Grunde nicht die Nennimpendanz sondern die "Minimal"-Impendanz. Was natürlich für Verwirrung sorgt. Und somit wieder sinnlos ist.
ton-feile
Inventar
#11 erstellt: 13. Jul 2009, 10:29
Hi,


ThaDamien schrieb:
...ist das aber im Grunde nicht die Nennimpendanz sondern die "Minimal"-Impendanz. Was natürlich für Verwirrung sorgt. Und somit wieder sinnlos ist.

Natürlich ist das die Nennimpedanz, denn so ist der Begriff definiert.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 13. Jul 2009, 10:30 bearbeitet]
ThaDamien
Inventar
#12 erstellt: 13. Jul 2009, 10:37
Ja, nur suggeriert dieser Begriff doch nicht das Impendanzminimum.

Wer sich sowas hat einfallen lassen, ne ne ne !

Steht sicher in irgendeiner DIN-Norm und darf nicht mehr geändert werden.
mroemer1
Inventar
#13 erstellt: 13. Jul 2009, 10:38

Passat schrieb:

ton-feile schrieb:
So etwas wie "Impedanz: 4-8Ohm" ist für die Tonne, aber leider mittlerweile üblich, damit die Leute keine Angst haben, dass es dem AV-Receiver, der 6 Ohm fordert, zu warm wird. :.


Stimmt, und diese Angabe ist sogar nach DIN/ISO falsch!
Es gibt danach nur genau einen Wert für die Nennimpedanz.
Und dieser Wert darf um max. 20% unterschritten werden, d.h. ein 4 Ohm-Lautsprecher darf eine Minimalimpedanz von 3,2 Ohm haben, einer mit 8 Ohm dann 6,4 Ohm.

Alle mit 4-8 Ohm bezeichneten Lautsprecher sind reinrassige 4 Ohm-Lautsprecher. Und sogar sehr viele 8 Ohm-Lautsprecher sind nach DIN/ISO in Wahrheit 4 Ohm-Lautsprecher, so z.B. fast alle Modelle von B&W. Die geben größtenteils sogar in den technischen Daten die Minimalimpedanz an und die liegt bei den meisten Modellen im Bereich von 3,0-3,5 Ohm. Die mit 3,0 Ohm angegebenen Lautsprecher gehen also sogar nicht einmal mehr als 4 Ohm-Lautsprecher durch. B&W gibt aber frecherweise den falschen Wert von 8 Ohm an!
Grüsse
Roman


Warum machen Sie das aber?

Um einen 3db höheren Wirkunggrad im Prospekt anzugeben?

Gibt doch auch keinen Sinn, das der LS zwar theoretisch "lauter" einsteigt, aber der AMP ja in der Regel eine geringere Sinusleistung an 8ohm als an 4ohm hat, könnte ich dann ja nicht so weit "hochdrehen".

Im Prinzip habe ich doch die selbe Spannbreite/Leistungsbreite nur eben alles um 3db verschoben.

Ist doch dann eigentlich nur Zahlen- bzw. Verkaufsmarketing im Prospekt.


[Beitrag von mroemer1 am 13. Jul 2009, 10:40 bearbeitet]
pelmazo
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 13. Jul 2009, 11:08
Laut ISO-Norm mißt man den Wirkungsgrad so, daß man bandbegrenztes rosa Rauschen mit einem solchen Pegel auf den Lautsprecher gibt, daß 1 Watt Leistung in einem Widerstand mit der Nennimpedanz verheizt würde wenn der anstelle des Lautsprechers angeschlossen wäre.

(notfalls mehrmals durchlesen bis es klickt )

Mit diesem Signal am Lautsprecher mißt man dann in 1m Entfernung vom Lautsprecher den Schalldruck im Freifeld.

Genau genommen müßte man die Bandbreite des Rauschens mit angeben, denn sinnvollerweise wählt man die so daß die darin enthaltenen Frequenzen vom LS auch wiedergegeben werden können. Eine zu großzügig gewählte Bandbreite reduziert den Wirkungsgrad.

Es kommt also nicht darauf an daß der Lautsprecher tatsächlich 1 Watt geliefert bekommt. Nur wenn er sich bezüglich seiner Impedanz so verhalten würde wie ein einfacher Widerstand, dann wäre das so. Das ist aber so gut wie nie der Fall.

Indem man die Leistung auf einen Widerstand mit Nennimpedanz bezieht legt man damit im Grunde auf eine etwas komplizierte Art fest daß man mit einem bestimmten Pegel messen muß, und der Pegel mit dem man mißt hängt von der angegeben Nennimpedanz ab. Bei 4 Ohm würde z.B. mit 2V gemessen, bei 8 Ohm mit 2,83V. Gemeint ist der Effektivwert der Spannung.

Die Nennimpedanz ist kein Meßwert, sondern ein Wert der vom Hersteller einfach angegeben wird. Die Zahl die auf der Kiste draufsteht, salopp gesagt. In der Norm wird nicht gefordert daß die möglichst nahe an der tatsächlich gemessenen Impedanz liegt. Es wird bloß gefordert daß die tatsächliche Impedanz nirgendwo im Frequenzbereich unter 80% der angegebenen Nennimpedanz fällt. Der Hersteller dürfte also eine zu niedrige Nennimpedanz angeben, aber keine zu hohe. Trotzdem scheren sich offenbar viele Hersteller nicht drum.

Wenn jetzt angegeben wird 4-8 Ohm, dann ist das vom meßtechnischen Standpunkt her völlig unbrauchbar. Es steht zu befürchten daß der tatsächliche Impedanzverlauf so ist daß man die Box eigentlich als 4 Ohm Box einstufen müßte, daß für die Messung des Wirkungsgrades aber der höhere Spannungswert genommen wird (der für 8 Ohm Boxen), um ein paar dB mehr herauszukitzeln.

Man will mit der Angabe vielleicht dem unbedarften Anwender suggerieren: Du kannst das Ding an alle Verstärker anschließen die eine Impedanz zwischen 4 und 8 Ohm erwarten. Dann müßte es aber eigentlich eine 8 Ohm Box sein, und es steht zu bezweifeln daß das so ist. Statt mehr Transparenz und Sicherheit zu schaffen erzeugt man so mehr Verwirrung, und macht zudem noch die korrekte Interpretation der technischen Daten unmöglich. Eine Unsitte, die abgestellt gehört.
Passat
Moderator
#15 erstellt: 13. Jul 2009, 11:20

ThaDamien schrieb:
Ja, nur suggeriert dieser Begriff doch nicht das Impendanzminimum.


Soll er auch nicht.
Es heißt ja auch Nennimpedanz und nicht Minimalimpedanz.
Und nach DIN/ISO darf die Nennimpedanz um maximal 20% unterschritten werden.

Natürlich ist auch die Nennimpedanz noch kein alleine entscheidendes Merkmal.

So kann es passieren, das ein Verstärker, der für 4 Ohm-Lautsprecher geeignet ist und an 4 Ohm-Lautsprechern, deren Minimalimpedanz max. 3,2 Ohm beträgt, trotzdem wegen Überlastung abschaltet o.Ä., weil die Phasendrehungen des Lautsprechers sehr groß sind und der Verstärker damit nicht zurecht kommt.

Zum Glück sind solche Lautsprecher aber rel. selten.

Wer da sicher gehen will, schaut sich die Daten in den Testzeitschriften an.

Die Audio vergibt z.B. Kennzahlen für Verstärker und Lautsprecher.
Bei Verstärkern gibt die an, wie stabil die sind, d.h. wie gut die mit Phasendrehungen und niedrigen Impedanzen zu recht kommen.
Bei Lautsprechern gibt die an, die niedrig die Impedanz ist und wie stark die Phasendrehungen des Lautsprechers sind.

Ist die Kennzahl des Verstärkers gleich oder größer als die des Lautsprechers, hat dieser Verstärker mit dem Lautsprecher nirgendwo ein Problem, den vernünftig ohne Überlastgefahr antreiben zu können.

Die Kennzahl sagt aber rein gar nichts darüber aus, wie diese Kombination denn klingt.

Grüsse
Roman
mroemer1
Inventar
#16 erstellt: 13. Jul 2009, 12:15
Mein AMP hat eine AK von 62, meine vorherigen LS hatten 65, obwohl ich recht nahe dran war, hat es auf 18qm bei der einen oder anderen CD aber trotzdem nicht gelangt.

Dies hat sich aber eher so geäußert, das ich bis zu einem bestimmten Punkt "aufdrehen" konnte, danach aber alles weitere "aufdrehen" nicht mehr so richtig geholfen hat, weil es irgendwie nicht mehr oder nur sehr wenig lauter wurde.

Ausserdem wurde das Klangbild irgendwie flacher dabei.

Es sind tatsächlich nicht viele CDs meiner umfangreichen Sammlung betroffen, aber mehr als mir lieb ist.

Dies übrigens bei einem LS der gemäß Tests "keinen AMP vor Probleme stellt".

Einer der Gründe mich persönlich mal näher mit Wirkungsgrad und Leistungsbedarf eines LS sowie seines max. unverzerrten Pegels an meinem AMP bzw. auch in meinem Raum zu beschäftigen.


[Beitrag von mroemer1 am 13. Jul 2009, 12:20 bearbeitet]
_axel_
Inventar
#17 erstellt: 13. Jul 2009, 15:39

mroemer1 schrieb:
Dies hat sich aber eher so geäußert, das ich bis zu einem bestimmten Punkt "aufdrehen" konnte, danach aber alles weitere "aufdrehen" nicht mehr so richtig geholfen hat, weil es irgendwie nicht mehr oder nur sehr wenig lauter wurde.

Hm,
aber was hat das mit dem Kennschalldruck/Wirkungsgrad zu tun?
Der LS (oder der Amp? oder der Raum?) waren einfach am Limit
(meine Ferndiagnose auf die Schnelle).
Gruß
mroemer1
Inventar
#18 erstellt: 13. Jul 2009, 16:34

_axel_ schrieb:

mroemer1 schrieb:
Dies hat sich aber eher so geäußert, das ich bis zu einem bestimmten Punkt "aufdrehen" konnte, danach aber alles weitere "aufdrehen" nicht mehr so richtig geholfen hat, weil es irgendwie nicht mehr oder nur sehr wenig lauter wurde.

Hm,
aber was hat das mit dem Kennschalldruck/Wirkungsgrad zu tun?
Der LS (oder der Amp? oder der Raum?) waren einfach am Limit
(meine Ferndiagnose auf die Schnelle).
Gruß


Richtig, der AMP war am Ende, der Raum nicht, das weiß ich sicher nach LS Wechsel.

Der LS:

Wenn mann beim Kauf der LS ein wenig drauf achtet, das der Wirkungsgrad passt, hier waren es 86db, wie ich heute aber in diesem Threat erfahren habe sind das an 4ohm nur ca. 83 db, mann denkt aha, mein AMP hat 150 Watt Sinus / 4ohm, der LS hat eine Sinusbelastung von >150 Watt / 4ohm (so stehts drauf) müßte es ja passen.

Aber leider tat es das nicht.

Durch diesen Threat weiß ich nun, das der Wirkungrad eben bei doppelter Leistung angegeben war, so das da ja schon mal ca. 3db erreichbarer Schalldruck mit meinem AMP fehlten, was ich vorher schon erfahren durfte ist das beim LS >150 Watt / 4ohm heißen, das mann auch ohne weiteres 250 Watt / 4ohm (und mehr) reinpumpen darf ohne den LS zu überlasten, wurde mit einem McIntosh MA 7000 getestet und war problemlos möglich diesen ans Maximum zu bringen.

Kurz ich habe die Daten falsch verstanden und falsch interpretiert und suchte so über das Thema Wirkungsgrad die Erklärung dafür und die habe ich auch eindeutig und verständlich bekommen.


[Beitrag von mroemer1 am 13. Jul 2009, 16:45 bearbeitet]
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