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Wirkungsgrad, wieviel ist "gut"

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Andy123
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 20. Jan 2004, 16:22
Hallo zusammen,

Habe mir nun einige LS angeschaut, und mal mehr auf den Wirkungsgrad geachtet.
Die LS in der engeren auswahl hatten so um die 88-89 db.
Ist das ein akzeptabler Wert???
Worauf muss man noch achten beim Lautsprecherkauf?

Gruß

Andy
Wiesonik
Inventar
#2 erstellt: 20. Jan 2004, 16:27
Hallo Andy,

88/89dB sind gute Werte. Mit gängigen Verstärkern wird es da keine Probleme geben.

Tja, worauf muß man noch achten ?

1. Das einem der Klang der Box an eigener Anlage im eigenen Hörraum gut gefällt.

2.Das die "Regierung" nicht durch die Optik und Größe der Box abgeschreckt wird.
wolfi
Inventar
#3 erstellt: 20. Jan 2004, 16:34
Hallo,
der Wirkungsgrad sollte bei der Entscheidung über einen LS in der Regel keine Rolle spielen. Ein Wirkungsgrad von 0,5 Prozent ( entsprechend einem Schalldruck von 89 dB ) ist schon recht hoch. Es werden nur 99,5 Prozent der Leistung verheizt. Üblich ist ein Kennschalldruck von 84 - 87 dB.
Albus
Inventar
#4 erstellt: 20. Jan 2004, 16:38
Tag,

um es so verdichtet wie möglich zu machen. Achte darauf, dass ein laut gespieltes Klavier sich anhört wie ein laut gespieltes Klavier. Der Klavierton ist ein Härtetest, den nur wenige LS wirklich bestehen.

Und, nach meiner nicht besonders unorthodoxen Ansicht ist der Wirkungsgrad von LS im typischen Konsumenten-Zusammenhang beinahe gleichgültig, da die üblichen Leistungsbedarfe für mittlere HiFi-gerechte Lautstärken in Wohnräumen bereits mit weniger als 1 Watt gut bedient sind. Hat man 30 Watt zur Verfügung, dann reicht das für 95% aller Anwendungsfälle, im Wohnzimmer 90 dB. Es sei denn, man hat einen 6 Watt Trioden-Röhrenverstärker und wünscht sehr hohe Lautstärken, 95 dB und dauerhaft, dann sollte man auf einen Wirkungsgrad von 90 dB aufwärts achten.

Ach ja, achte auch darauf, dass die Marke ... drauf steht.

MfG
Albus


[Beitrag von Albus am 20. Jan 2004, 16:38 bearbeitet]
Andy123
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 20. Jan 2004, 16:41
Danke für die (sehr) schnelle Antwort.
Tja, wenn jemand nen Tipp hat wie man der "Regierung" in schonender Art und Weise beibringt was man denn nun für diese ""hässlichen Dinger"" im Wohnzimmer ausgegeben hat, wäre ich unendlich dankbar .
Bis denne

Andy
AH.
Inventar
#6 erstellt: 20. Jan 2004, 17:09
der Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen akustisch abgegebener Leistung und aufgenommener Leistung.
Er liegt bei typischen Lautsprechern in der Größenordnung von 0,5%, wie wolfi richtig anmerkte.
Die Angaben des Kennschalldruckes, z.B. "89dB" sind von Hersteller zu Hersteller nicht vergleichbar.
Mal bezieht man sich auf 1W, mal auf 2,83V Eingangsspannung usw.

Allgemein kann man ableiten, daß Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad höhere Schalldruckpegel erzeugen, als Pendants mit niederem Wirkungsgrad.
Ganz grob darf man für +3dB eine Leistungsverdoppelung rechnen. Ein LS mit einem Kennschalldruck von 85dB/W @ 1m benötigt also für
88dB: 2W
91dB: 4W
94dB: 8W
106dB: 128W
Nun heizt sich aufgrund des schlechten Wirkungsgrades (s.o., die restlichen 99% der aufgenommenen werden in Wärmeenergie umgewandelt) bei großen elektrischen Leistungen die Schwingspule auf, ihr Widerstand ändert sich und somit die Wiedergabelautstärke (thermische Dynamikkompression).
Da die verschiedenen Lautsprechersysteme unterschiedliches Verhalten bei hohen Leistungen zeigen, ändert sich u.U. auch der Amplitudenfrequenzgang als Funktion der Wiedergabelautstärke. Das klingt nicht gut.

Hörst Du also gerne laut oder Musik mit weiter Dynamik (z.B. Klassik), sind höhere Werte für die Kennempfindlichkeit günstig. Der Tip von Albus, eine Klavieraufnahme zu verwenden, ist gut, jedoch testet man damit mehr oder weniger nur den Mitteltonbereich. Ich mache das selbst auch gerne, mit einer dicht abgenommenen Klavieraufnahme, deren nachgemessene Dynamik 60dB beträgt.

Worauf man noch beim Lautsprecherkauf achten sollte? Auf den Amplitudenfrequenzgang, dabei vor allem auf die Richtcharakteristik, diese sollte gleichmäßig und ohne Sprungstellen verlaufen. Schön wäre ein Bündelungsmaß von 8dB+/-2dB im Bereich zwischen 200Hz und 10kHz, das erfüllen jedoch nur wenige (nicht eben billige) Studio-Regielautsprecher.
Geringe nicht-harmonische Verzerrungen sollte der Schallwandler ebenfalls aufweisen. Der oft vorgetragene Tip: "Anhören und kaufen, was Dir gefällt" ist leider nicht immer zielführend, da bei einem großen Teil des Programm-Materials keine Vorstellung davon existiert, wie es denn nun - richtig wiedergegeben - klingen muß.

Gruß

Andreas
wolfi
Inventar
#7 erstellt: 20. Jan 2004, 17:37
Hallo,
auch ein hoch angegebener Wirkungsgrad hilft nicht gegen Dynamikkompression. Eine Kombination mit 1 Prozent Wirkungsgrad geht lediglich bei geringerer Leistung in diesen Zustand über. Ein üblicher 17 cm - Tieftöner (?) kann je nach Konstruktion und Frequenz im oberen Bassbereich einen Schalldruck von 100 dB in einem Meter Entfernung erzielen. Ein wirkungsgradstarker braucht für die Begrenzung 5 Watt, ein schwacher 20. Aber beide komprimieren bei gleicher Laustärke. Auch sagt der Wirkungsgrad nichts zwingendes über Kompression durch Erwärmung, wichtiger ist z.B. die Wirkung großer Schwingspulendurchmesser. Eine Box vom Versender mit hohem Wirkungsgrad ( 30er Bass mit 25 mm Schwingspule ) hat insoweit größere Probleme als eine mit niedrigem aber großer Schwingspule.
Im übrigen sehe ich keine Alternative zum Selbsthören, auch wenn man kein Original zum Vergleich hat - wer kennt schon eines. Allenfalls kann die Größe ein Indiz für Lautstärkefähigkeiten sein.
AH.
Inventar
#8 erstellt: 20. Jan 2004, 18:17
Hallo Wolfi,

es wäre aus meiner Sicht zweckmäßig, zwischen mechanisch bedingter und thermisch bedingter Kompression zu unterscheiden.
Dein Beispiel zielt auf die mechanische Begrenzung des Maximalpegels.
Unser 17er könnte jedoch unter Annahme von nur +/-1mm linearem Hub mechanisch ca. 114dB/SPL@1m (Halbraum) bei 300Hz erzeugen.
Ein Tiefmitteltöner mit einer Sensitivity von 85dB/W @ 1m braucht dafür überschlägig 800W, während ein reiner Mitteltöner mit hoher Kennempfindlichkeit (95dB) mit ca. 80W auskommt.
Welcher der beiden bei 300Hz wohl eher anfängt zu komprimieren? Da bei vielem Programm-Material die Amplitudenstatistik sehr stark zu den äußeren Rändern des Übertragungsbereiches abfällt (z.B. Klavier, hier können im Mitteltonbereich durchaus 105dB/SPL @ 1m nötig sein, während bei hohen und tiefen Frequenzen gut und gerne 20dB weniger ausreichen), würde ich nichteinmal sagen, daß das aufgrund der mechanisch bedingten Limitierung zu tieferen Frequenzen keine Rolle spielt.
Abgesehen davon, daß sich die Probleme der mechanischen Limitierung im Tieftonbereich durch eine angemessene Strahlerfläche vermeiden lassen.

Wertvoll ist Dein Hinweis auf die Austauschfläche (Größe der Schwingspule), da der Wärmeübergang auf das umgebende Fluid (Kühlung der Schwingspule) davon abhängt. Neben der reinen Größe der Schwingspule spielt natürlich noch die Temperaturdifferenz zwischen Schwingspule und umgebendem Fluid (zumeist Luft) eine Rolle, der sich durch Konvektion erhöhen läßt.

Gruß

Andreas
wolfi
Inventar
#9 erstellt: 20. Jan 2004, 18:35
Hallo AH.,
eine Differenzierung von mechanischer und thermischer Kompression erfolgte durchaus ( beabsichtigt ), ist indessen von Dir als solche aber nicht erkannt worden. Darüberhinaus bezog sich meine Aussage ausdrücklich auf einen 17 cm- Tieftöner und ( zur Präzisierung ) unter oberem Bass verstehe ich den Bereich um 70 -80 Hz. Unstreitig, dass sich durch eine größere Fläche Limitierungen vermeiden lassen - indes gilt dies für wirkungsgradstarke wie - schwache Lautsprecher gleichermaßen.
Mir kommt es darauf an, deutlich zu machen, dass es leicht möglich ist, einen LS mit hohem Wirkungsgrad anzubieten, der dennoch leicht sowohl thermisch als auch mechanisch in die Kompression gelangen kann. Es bedarf dazu lediglich eines LS mit kleinerer/größerer Fläche und kleinerem/größerem Hub mit geringer bewegter Masse ( leichte Membran, kleine Schwingspule ). So etwas ist bei Versendern günstig zu bekommen und es ist kein Problem, daraus eine Box zu bauen, die bei einem Watt Eingangsleistung hohen Schalldruck generiert
Dopolus
Inventar
#10 erstellt: 20. Jan 2004, 19:05
Wie steht es denn mit Hornlautsprechern? Ist doch eine überlegung wert wenn es hauptsächlich um den Wirkungsgrad geht. Sie wurden schließlich erfunden weil nur wenig Leistung zur Verfügung stand. (Röhrenamp's)
Ein Hornlautsprecher oder eine TML kann einen Wirkungsgrad von 3,5% erreichen. Das ist das vielfache einer Bassreflex oder Bandpass.

Zudem klingen Hörner echt geil.
Herbert
Inventar
#11 erstellt: 20. Jan 2004, 21:13
Hallo,

Hornlautsprecher sind eine effektive Methode den Wirkungsgrad/Kennschalldruck zu steigern. Durch die bessere Anpassung der Treiber an die Luft erzeugen sie eine wesentlich geringere Verlustleistung. Wichtig hierzu ist noch der Hinweis von AH auf die Richtcharakteristik: Die Schallführung ermöglicht eine Optimierung (und Einengung) des Bündelungsverhaltens, damit werden Raumeinflüsse verringert.

Gruss
Herbert
tiger007
Stammgast
#12 erstellt: 20. Jan 2004, 22:19
wie ist das dann mit der klipsch rf7 mit 102 db wirkungsgrad? bezieht sich dieser wert nur auf das verwendete hochtonhorn , und sind die tieftöner gar nicht so laut?, will fragen ...haben die chassis einer mehrwegebox alle denselben wirkungsgrad, oder wird dieser wert aus allen chassis zusammen errechnet oder gemessen?wie geht das ?
Pool
Stammgast
#13 erstellt: 20. Jan 2004, 22:53
Hallo,

interessante Sache.
Vielleicht könnte man die Geschichte mal kurz auf meine kommende Zusammenstellung darlegen. Interessiert mich brennend.

meine zukünftigen LS Wharfedale 8.4(86db - 150 W RMS/ 6 Ohm) werden an dem Onkyo 600(115 W/ 6 Ohm) betrieben.

Wie schaut es da mit hohen Lautstärken aus, bzw. Lautstärke am Onkyo zwischen 70 u. 75?

Thx

Gruß
Pool
Herbert
Inventar
#14 erstellt: 20. Jan 2004, 23:06

haben die chassis einer mehrwegebox alle denselben wirkungsgrad, oder wird dieser wert aus allen chassis zusammen errechnet oder gemessen


Hallo,

der Kennschalldruck entspricht dem Frequenzgang bei normierter Eingangsleistung. Er sollte über den Wiedergabebereich der Box annähernd linear laufen. Üblicherweise erfolgt in der Weiche eine Anpassung der Chassis in Ihrer Wiedergabelautstärke.

Gruss
Herbert
büsser
Stammgast
#15 erstellt: 20. Jan 2004, 23:29
Ich würde sagen, ab 100 dB liegt man gut
Übrigens habe ich auch Klipsch mit 102 dB.

gruss büsser
tiger007
Stammgast
#16 erstellt: 20. Jan 2004, 23:33
ach so , und ich dachte schon, dass das horn sich beim musikhören evtl zusehr hervorhebt und die bässe übertönt , danke herbert für die schnelle aufklärung!
AH.
Inventar
#17 erstellt: 21. Jan 2004, 00:49
@ wolfi:

das mit hoher Kennempfindlichkeit nicht automatisch geringe Kompression einhergeht, ist klar.

Nichtsdestotrotz möchte ich noch einmal auf Deine Argumentation eingehen und nachfragen....
Wenn man die Masse eines massegehemmten Schwingsystems erhöht, dann sinkt - bei gleicher Krafteinprägung - die Membranamplitude und somit der Wirkungsgrad / Kennschalldruck.
Wenn Du nicht auf die mechanische Begrenzung hinauswolltest, dann verstehe ich Dein Beispiel nicht ganz. Sofern wir Deinen 17er Tieftöner schwerer machen (also einfach ein zusätzliches Gewicht anbringen), verliert er (oberhalb der Resonanzfrequenz, also im Bereich der Massehemmung) in Deinem Beispiel 6dB an Kennempfindlichkeit. Die Membranamplitude wird bei gleicher Leistungsaufnahme durch das Zusatzgewicht geringer und somit die Membranbeschleunigung und damit pak. - was dann bedeutet, daß 20W statt 5W Eingangsleistung für dieselbe Membranamplitude benötigt werden.
Da die Kühlung der Schwingspule in beiden Fällen gleich ist (gleiche Amplitude, gleicher LS-Motor), die aufgenommene elektrische Leistung jedoch um den Faktor 4 verschieden, sollte das Modell mit schwerer Membrane (geringerem Wirkungsgrad) unter denselben Bedingungen eine höhere thermische Kompression aufweisen.

Sofern ein Denkfehler vorliegt, bin ich für Berichtigungen sehr dankbar.

Gruß

Andreas
wolfi
Inventar
#18 erstellt: 21. Jan 2004, 09:05
Hallo AH,
einen Denkfehler bei Dir vermag ich auf den ersten Blick nicht zu erkennen - wir reden wohl nur aneinander vorbei. Meine Ausführungen sollten sowohl den thermischen als auch den mechanischen Aspekt der Kompression ansprechen. Offensichtlich ist meine Absicht nicht deutlich genug geworden. Mir kam es darauf an klar zumachen, dass hoher Wirkungsgad nicht ein Garant für hohen Schalldruck und geringe Dynamikkompression ist.
Wie leicht Vorurteile in die Welt gesetzt sind, kann man m.E. selbst in diesem Thema sehen, wenn hier "Wirkungsgrade" von 102 dB bei einem Watt über einen weiten Bereich angenommen werden. Ich erachte diese Angaben für die genannten Boxen für falsch.
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