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Was GENAU bedeutet Pegel bei 1W/1m

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bossa
Stammgast
#1 erstellt: 27. Jul 2013, 17:17
Hallo,

ich hab mal eine Verständnisfrage. Was GENAU sagt die Angabe der Sensitivität x dB (1W/1m) von Lautsprechern bzw. Chassis aus.

1m ist klar und dass das in der Regel für 1kHz angegeben wird ist auch klar. Aber 1 Watt bezieht sich worauf genau? Oft wird ja auch für 8Ohm Lautsprecher 2,82V angegeben, was bei 8Ohm eben genau 1W an einer Ohm'schen Last ergibt.

Ich habe eine Messung eines Visaton-Chassis gemacht und komme auch auf diese Werte. Aber nur als Multiplikation der Spitzenwerte, was mich etwas wundert. Gilt die Angabe 1W/1m für Us * Is? Diese Leistung fließt doch eigentlich nicht an einer induktiven Last. Ich hätte ja gedacht, hier würde vielleicht eher mit der Scheinleistung gerechnet werden...oder irre ich mich? Warum (scheinbar) Spitzenwerte? Mag sein, dass ich mich vermessen hab, aber ich komme mit geschlossenem Gehäuse nur bei Multiplikation der Spitzenwerte auf den angegebenen Pegel. Wenn ich 1W Scheinleistung anlege (also 4V mit 0,5A) komm ich auf 3dB mehr. Gut, meine Kurve sieht auch deutlich anders aus, als im Datenblatt, daher mag ich mich unter meinen Bedingungen vielleicht vermessen. 3dB sind ja nicht sooo viel. Aber die Frage bleibt mir dennoch offen.

Leider find nirgends eine klare Aussage dazu. Wenn dann geht es höchstens mal um Verstärkerleistung. Da wird (bei anständigen Herstellern) ja auch mit Effektivwerten gearbeitet. Also: Gilt die Angabe für den Pegel eines Chassis/Lautsprechers bei 1W/1m für die Spitzenwerte oder die Effektivwerte?

Hat jemand eine zitierfähige Quelle für diesen Sachverhalt? Ich find echt nix. Gern auch aus JASA oder AES Papers, da hätt ich Zugriff...


[Beitrag von bossa am 27. Jul 2013, 17:18 bearbeitet]
onkel_böckes
Inventar
#2 erstellt: 27. Jul 2013, 17:25
Also ich bin nicht der Techniker der du zu sein scheinst.

Aber meines Wissens nach gibt der Wert eigentlich die Aussage über den Wirkungsgrad des Lautsprechers.
Hier ist es wichtig wie hoch der Schalldruck bei 1W und 1m Entfernung ist.

Meine Electro Voice Interface Delta geben hier 1W/1M 98db an, was extrem gut ist.
Der wert gibt ein bischen mehr her als die Übliche db Angabe die bei den Lautsprechern oft angegeben wird, da hier nicht klar it mit welcher Leistung und welchem Abstand der Wert zu stande kam.

Grüße
Demented_are_go
Stammgast
#3 erstellt: 27. Jul 2013, 17:32

bossa (Beitrag #1) schrieb:
....Gilt die Angabe für den Pegel eines Chassis/Lautsprechers bei 1W/1m für die Spitzenwerte oder die Effektivwerte?
....


Soweit ich mitbekommen habe gilt das über das gesamte Frequenzspektrum. Einen kleinen Hochtöner bei 1Khz anzugeben wäre auch sinnlos z.b....

Billig-Hersteller geben da meist die Werte bei einem Peak an, wärend Namenhafte Hersteller meist Durchschnittswerte bzw. den Wert angibt an dem das Chassis über das größte Frequenzspektrum linear arbeitet.

Alles gerade ohne Quelle geschrieben und nicht geguttenbergt! Daher keine Garantie auf Hirnfehler ;-)
bossa
Stammgast
#4 erstellt: 27. Jul 2013, 18:19
Hallo,

ich hofe ich klinge nicht unverschämt, denn so ist es nicht gemeint. Ich möchte nur darauf aufmerksam machen, dass die beiden Antworten mir leider nichts nützen.


onkel_böckes (Beitrag #2) schrieb:

Aber meines Wissens nach gibt der Wert eigentlich die Aussage über den Wirkungsgrad des Lautsprechers.
Hier ist es wichtig wie hoch der Schalldruck bei 1W und 1m Entfernung ist.

Das habe ich ja bereits geschrieben. Es ging um die Frage

bossa (Beitrag #1) schrieb:
Gilt die Angabe für den Pegel eines Chassis/Lautsprechers bei 1W/1m für die Spitzenwerte oder die Effektivwerte?



Demented_are_go (Beitrag #3) schrieb:
Soweit ich mitbekommen habe gilt das über das gesamte Frequenzspektrum. Einen kleinen Hochtöner bei 1Khz anzugeben wäre auch sinnlos z.b....

Okay, ich habe vergessen zu erwähnen, dass es sich um einen Breitbänder handelt. Aber es kann ja nicht um das gesamte Spektrum gehen, wenn da mal eben die Werte (selbst innerhalb der -3dB Grenzen) um 10dB schwanken). Auch eine Mittelung wäre ja nicht so recht sinnvoll. Aber gut, falls mir jemand eindeutig belegen kann, dass bei Breitbändern über's Spektrum gemittelt wird... Ich hab jedenfalls schon bei Lautsprecherherstellern (professionellen) die Angabe mit 1kHz gesehen. Weiß nur nicht mehr wo.

Demented_are_go (Beitrag #3) schrieb:

Billig-Hersteller geben da meist die Werte bei einem Peak an, wärend Namenhafte Hersteller meist Durchschnittswerte bzw. den Wert angibt an dem das Chassis über das größte Frequenzspektrum linear arbeitet.

Du sprichst hier scheinbar von Verstärkern. Es geht nicht um namhaft oder nicht. Eine Sensitivität für Peakwerte ist ja GERINGER als die Sensitivität für Effektivwerte. Damit macht es auch keinen Sinn, wenn Hersteller mit der Sensitivität einer angelegten Leistung angeben, die sich aus Spitzenwerten errechnet.
ton-feile
Inventar
#5 erstellt: 27. Jul 2013, 18:52
Hallo Bossa,

Da sprichst Du ein wahrlich interessantes Thema an. Die Angabe 1W/1m macht nämlich in der Praxis keinen Sinn, sondern lädt die Hersteller nur zum tricksen ein.

Das fängt schon bei der Impedanz an, auf die sich das eine Watt bezieht.
So ein Lautsprecher hat ja keine konstante Impedanz. Die schwankt über die Frequenz beträchtlich und die Nennimpedanz, die in den technischen Daten steht, soll eher eine Orientierung dafür geben, ob der Amp das Teil treiben kann.

Bei 8 Ohm braucht man für 1W eine Klemmenspannung von 2,83V. Das ist schon richtig, aber blöderweise darf die niedrigste Impedanz 20% unter der Nennimpedanz liegen, also bei 6,4 Ohm. Ist also schon wieder Kappes mit dem einen Watt.

Beispiel:
IMP_Pimp
Der niedrigste Impedanzwert liegt bei 3,4 Ohm, also wäre das ein Lautsprecher mit 4 Ohm Nennimpedanz. Erlaubtes Minimum wäre 3,2 Ohm.

Man gibt den mittleren Schalldruckpegel an. Ich glaube da gibt es auch noch eine Bandbegrenzung (250Hz-8kHz), aber das weiß ich nicht ganz genau, weil es für mich in der Praxis irrelevant ist.

Es ist jedenfalls immer ganz gut, einen gemessenen Amplitudengang zu sehen, denn es ist kein Zufall, dass grottenschlechte Chinakracher mit dramatischen Überhöhungen in den Mitten oft als besonders laut angegeben werden.

Beispiel:
Amp_ak_Phase_Pimp_0Grad_Summe
Der Lautsprecher bringt mit 2,83V Klemmenspannung in einem Meter Entfernung 83,5dB.

Ich hoffe sehr, dass sich allmählich mal die Erkenntnis durchsetzt, dass es viel sinnvoller wäre, den Schalldruckpegel für eine feste Klemmenspannung anzugeben. 2,83V z.B.
Auch wenn es sich dann um einen Lautsprecher mit 4 Ohm Nennimpedanz handelt, würden die Messungen dadurch viel besser vergleichbar.

Ach so, hier ging es nicht um den Wirkungsgrad, denn der würde in % angegeben, sondern um den Kennschalldruck.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 27. Jul 2013, 19:09 bearbeitet]
bossa
Stammgast
#6 erstellt: 27. Jul 2013, 19:06
Danke Rainer!

Sehr gut. Ja, der Impedanzverlauf ist klar und die 2,83V wären eben der logische Schluss der ganzen Sache. Aber ein Breitbänder hat ja in der Regel um 1 kHz etwa die angegebene Impedanz da dei Resonanzfrequenz in der Regel deutlich tiefer liegt und der induktive Einfluss noch nicht wirklich zum Tragen kommt (so wenig Sinn dieser Wert für eine Gesamtbewertung natürlich macht, richtig).

Aber eine Frage: Sind diese 2,83V nun Effektiv oder Spitze?


[Beitrag von bossa am 27. Jul 2013, 19:08 bearbeitet]
ton-feile
Inventar
#7 erstellt: 27. Jul 2013, 19:13
Hi,

Meines Wissens Effektiv.
So ist jedenfalls mein Messsystem kalibriert.

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 27. Jul 2013, 19:15 bearbeitet]
bossa
Stammgast
#8 erstellt: 27. Jul 2013, 19:18
Das deutet darauf hin, das im Falle der Angabe 1W/1m mit effektiver Spannung und effektivem Strom gerechnet wird und damit bei Multiplikation offenbar von der Scheinleistung die Rede ist? So dachte ich mir das bisher auch und würde mich auf die 3dB Abweichung in meiner Messung als Messfehler einlassen (wobei ich ja eh nicht gemittelt habe, sondern bei 1kHz abgelesen, aber das ist für meine Untersuchung erst mal unerheblich...).

Aber weißt du eine zitierfähige Quelle dafür? Ich finde nichts.


[Beitrag von bossa am 27. Jul 2013, 19:19 bearbeitet]
ton-feile
Inventar
#9 erstellt: 27. Jul 2013, 20:53
Tut mir leid, aber da habe ich auch nichts gefunden.

Den Sengpiel kennst Du ja sicher, aber da steht auch nicht, ob Ueff oder Uss.
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-wirkungsgrad.htm

In der Tontechnik wird aber eigentlich nur mit Effektivwerten gearbeitet, deshalb bin ich auch sicher, dass es bei den Klemmenspannungen für den Kennschalldruck Effektivwerte sind.
Alle Bezugspegel sind z.B. als Effektivspannungswerte angegeben. (z.B. 0dBu=0,775Veff)

Gruß
Rainer


[Beitrag von ton-feile am 27. Jul 2013, 20:58 bearbeitet]
bossa
Stammgast
#10 erstellt: 27. Jul 2013, 21:16
Ja, also ich denke da genauso wie du, kenne auch nichts anderes. Ich hatte nur mal nachgemessen und war mir plötzlich nicht mehr sicher (was aber auch mit den anderen genannten Begebenheiten zusammenhängt).

Es wär nur schön gewesen, wenn das irgendwo mal auftaucht. Bei Sengpiel hatte ich auch schon geschaut. Wikipedia schreibt nur was zur Leistungsbetrachtung bei Audioverstärkern und in meinen Büchern (Möser, Weinzierl, Friesecke, D'Appolito...) hab ich auch nix gefunden.
Mwf
Inventar
#11 erstellt: 28. Jul 2013, 23:31
Hi,

normalerweise wird in der Audiotechnik immer mit Effektivwerten gerechnet /gemessen, auch in DIN- /IEC- /EN-Normen, ganz sicher ...
-- Konkretes muss ich raussuchen, ist mühsam, da nicht im Netz --
Ausnahmen erinnere ich nur von der Analogschallplatte, wo die Auslenkung bzw. Schnelle als Spitzenwert üblich war (ist Jahrzehnte her).

Also 1 Watt an 8 Ohm = 2.83 Veff. (~), ebenso der Schalldruck als Effektivwert.
Der Widerstand wird als Nenn- oder Ersatz-Widerstand definiert und ist rein Ohmsch.
Wie schon gesagt, dürfen die LS real den Nennwert bis zu 20% unterschreiten, also 6.4 Ohm um als 8 Ohm durchzugehen.
Separate Messungen des Stroms sind nicht üblich, wenn, dann ebenfalls Effektivwert.

Wesentliche Ursachen für Abweichungen zu Hersteller- /Test-Angaben:

-- umgebender Raum (Freifeld = 4pi oder oder Halbfeld /Groundplane = 2pi)

-- Schallwand-Größe (unendlich = Halb-Raum = 2pi, oder endlich wie in typischer Box)

-- Unsicherheit /Verschleierung des Unterschieds zwischen z.B. 8 und 4 Ohm (2.83 zu 2.0 Volt)

-- Frequenzbereich (Mittelwert zw. z.B. 250 u. 8000 Hz, oder höchster Wert irgendwo in der Mitte)

-- Toleranzen vom Testobjekt und/oder Messkette
.....

Gruss,
Michael
bossa
Stammgast
#12 erstellt: 29. Jul 2013, 06:19
Hallo Michael,

danke für die Antwort.


Also 1 Watt an 8 Ohm = 2.83 Veff. (~), ebenso der Schalldruck als Effektivwert.

Da muss ich heute glatt noch mal nachschauen. Ich erinnere mich daran, mal mit dem Oszi an den Ausgang meines Vorverstärkers gegangen zu sein und bei Referenzpegelgeber eine Referenzausgangsspannung von 1V Spitze gemessen zu haben. Dieser Referenzpegel wird in der Software als 94dB interpretiert.

Equipment ist professionell von Bruel&Kjaer. Messmikro mit Conditioning Amplifier und Referenzpegelgeber. Einstellungen sind auf jeden Fall mehrfach kontrolliert und korrekt.

Meine Software (Fuzzmeasure, weil mein Audio Interface eh nur am Mac ging wegen Firewire) interpretiert demnach nach Kalibrierung 1V Spitze als 94dB.

Mit dem Interface und der Software nehm ich auch AC Spannungs- und Stromverläufe auf und kann ja immer auf 1V Referenzieren und dann den Effektivwert rausrechnen. Aber das tu ich eben nur da, beim Schalldruck gibt mir der Amp 1V Spitze als Referenz aus. Kann natürlich auch einfach sein, dass das eben einfach nur als Referenz so dargestellt wird und der Schalldruck im Conditioning Amp als Effektivwert behandelt wird.


Weißt du da mehr? (hoffe das war jetzt alles nachvollziehbar dargestellt)
Passat
Moderator
#13 erstellt: 29. Jul 2013, 14:59
Bei 4 Ohm-Lautsprechern wird 2 Volt effektiv als Ausgangsspannung genommen, bei 8 Ohm-Lautsprechern 2,83 Volt.
2 Volt an 4 Ohm = 1 Watt, 2,83 Volt an 8 Ohm = 1 Watt.
Dabei spielt der Impedanzverlauf der Lautsprecher keinerlei Rolle.

Nun gibt es Hersteller, die die Impedanz ihrer Lautsprecher absichtlich falsch angeben, um so die Wirkungsgradangabe zu schönen.
B&W und KEF gehören z.B. dazu.
Die geben in ihren technischen Daten i.d.R. die Minimalimpedanz an und die weist nahezu alle ihre Lautsprecher als 4 Ohm-Lautsprecher aus.
Beide Hersteller geben aber als Nennimpedanz falsche 8 Ohm an und beziehen darauf den Wirkungsgrad, d.h. er wird bei 2,83 Volt angegeben und ist damit um 3 dB zu hoch.

Bei beiden Herstellern kann man also 3 dB von den Herstellerangaben abziehen, damit man den echten Wirkungsgrad bekommt.

Man muß die technischen Daten der Hersteller genau lesen!
Findet sich bei einem Lautsprecher mit einer Nennimpedanz von 8 Ohm ein Wert der Minimalimpedanz, der kleiner ist als 6,4 Ohm, so erkennt man daran, das die Nennimpedanzangabe von 8 Ohm falsch sein muß.
Lt. IEC-Norm darf nämlich die Nennimpedanz an keinem Punkt um mehr als 20% unterschritten werden.
D.H. ein 4 Ohm-Lautsprecher darf nirgendwo eine Impedanz kleiner 3,2 Ohm haben, bei einem 8 Ohm-Lautsprecher sind es 6,4 Ohm.

Herstellerangaben wie z.B. 4-8 Ohm, wie man sie häufiger bei deutschen Herstellern findet, sind nicht normgerecht.
Die IEC-Norm kennt nur einen einzigen Wert und keinen von-bis Wert.
Ausnahmslos alle Lautsprecher, bei denen der Hersteller 4-8 Ohm angibt, sind nach IEC-Norm 4 Ohm Lautsprecher.

Eine sehr seltene Ausnahme davon sind einige Exoten, die 2 getrennte Klemmen für 4 und 8 Ohm haben.
Z.B. einige Lautsprecher von Dual, wie z.B. die CL 630.
Das sind 4 Ohm-Lautsprecher, die aber zusätzlich eine 8 Ohm-Klemme haben. Intern befindet sich an der 8 Ohm-Klemme ein Widerstand, der die Impedanz auf 8 Ohm anhebt.

Zum Wirkungsgrad:
Der bezieht sich auf einen Lautsprecher, nicht auf ein Lautsprecherpaar!
Ein Lautsprecherpaar ist 3 dB lauter.
Der Wirkungsgrad wird in 1 Meter Entfernung in einem schalltoten Raum gemessen.
Die Wirkungsgradangabe berücksichtigt also nur die Schallabstrahlung auf Achse.
Das, was außerhalb der Achse abgestrahlt wird, wird nicht berücksichtigt.
In einem normalen Wohnraum ist er etwas höher, da dort das, was außerhalb der Achse abgestrahlt wird, von von den Wänden, Decke, Boden reflektiert wird und sich mit dem Schall auf Achse addiert und so zu einem etwas höheren Schalldruck führt.

Grüße
Roman


[Beitrag von Passat am 29. Jul 2013, 15:07 bearbeitet]
bossa
Stammgast
#14 erstellt: 30. Jul 2013, 10:09
Super, vielen Dank Roman!



Dein Vorname hat aber nicht zufällig was mit der Länge deiner Posts zu tun... ?





Hab noch mal nachgemessen. Also wenn der Schallpegelgeber korrekte 94dBspl ausgibt, dann passt die Verstärkung für den im Conditioning Amp stellbaren Übertragungsfaktor des Mikros nach Angabe der technischen Daten nicht ganz (hab 1,1V) aber jedenfalls scheint der Referenzpegel für den Amp am Ausgang 1V Spitze zu betragen.
bossa
Stammgast
#15 erstellt: 08. Aug 2013, 12:35
So, für meinen Visaton FRS 8 M käme ich bei einer Mittelung zwischen 250Hz und 8kHz nur bei der Multiplikation von Uspitze * Ispitze auf die angegebenen 88dB/1m. (Ich komm auf 88,18dB)

Wenn ich mit Ueff * Ieff mittele, komm ich entsprechend natürlich auf 3dB mehr, also 91,18dB.

Das Datenblatt sagt 88dB

Ich werd mal nachfragen...
Mwf
Inventar
#16 erstellt: 10. Aug 2013, 10:20

bossa (Beitrag #15) schrieb:
...nur bei der Multiplikation von Uspitze * Ispitze auf die angegebenen 88dB/1m...

Ich kenne keine einzige Norm wo der echte Strom zur Empfindlichkeitsermittelung herangezogen wird,
egal ob Spitze oder effektiv, sondern immer nur der über den Nenn-Widerstand sich ergebende.
-- wäre ja dann stark Frequenz-abhängig.

Wenn Spitzenwert, dann müsstest du logischerweise auch den Schalldruck so messen,
und alles bleibt gleich

-----------------------------------
Ja, bei Visaton mal nachfragen bzw. in deren Forum.
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