Wirkungsgrad und Kennschalldruck Umrechnung Lautsprecher Prozent dB

Kennschalldruck Kennschalldruckpegel Wirkungsgrad Umrechnung Umrechnungen umrechnen Berechnung Berechnungen berechnen Rechner Rechnungen Rechnung rechnen Prozent dB pro Watt und Meter Größe Lautsprecher hoher niedriger Wirkungsgrad Studio Studiopegel Vollaussteuerung Tontechnik Studiotechnik Tonstudiotechnik Entfernung Abstand Distanz Bezug Wert Bezugswert Verhältnis Schalldruck Druck Spannung Leistung Dämpfung Verstärkung Verstärker Pad Dämpfungspad Studiotechnik Sengpiel Berlin sengpielaudio

English version

• Umrechnung von Kennschalldruckpegel und Wirkungsgrad •
bei passiven Lautsprechern (sensitivity)

Wirkungsgrad (efficiency) und Kennschalldruck (sensitivity) sind nicht das Gleiche.

Der verwendete Browser unterstützt leider kein JavaScript. Das Programm
wird zwar angezeigt, aber die eigentliche Funktion ist nicht vorhanden.

In den Lautsprecherdaten ist nie wirklich der "Wirkungsgrad in Prozent" angegeben,
sondern immer der Kennschalldruckpegel in dB/W/m.
Lautsprecherhersteller bezeichnen ihre in dB/W/m gemessenen Daten unrichtig mit
"Wirkungsgrad" und stiften damit Verwirrung, denn der Kennschalldruck
kann nicht dasselbe sein, wie der Wirkungsgrad.

Der Wirkungsgrad lässt sich in den Kennschalldruckpegel in dB umrechnen:

Kennschalldruckpegel in dB = 112 + 10 log (Wirkungsgrad)

Wirkungsgrad = 10^{(Kennschalldruckpegel in dB – 112)/10}

Lautsprecherdaten
Wirkungsgrad	in Prozent	Kennschalldruckpegel
0,1	10 %	102 dB
0,05	5 %	99 dB
0,02	2 %	95 dB
0,01	1 %	92 dB
0,005	0,5 %	89 dB
0,002	0,2 %	85 dB

Der Kennschalldruck bei einem Lautsprecher ist der mittlere Schalldruck zwischen 125 Hz (250 Hz) und 4 kHz (8 kHz) beim Anlegen einer konstanten Spannung in einem definierten Abstand; gemessen in dB pro Watt und Meter. Meistens ist die Spannung dabei konstant 2,83 Volt, der Abstand 1 Meter, bei 8 Ohm Nennimpedanz.
Zum Beispiel ist der Kennschalldruck eines guten 8-Ohm-Lautsprechers:
92 dB / 2,83 Volt / 1 Meter. Hierbei ist die Leistung P = U² / R = 2,83² / 8 = 1 Watt. Bei einem 4-Ohm-Lautsprecher erzeugt das dann 2 Watt. Um auf den Vergleichswert von 1 Watt zu kommen, sind dann vom Kennschalldruck 3 dB abzuziehen.
Es handelt sich also nicht um den Wirkungsgrad, wie er häufig unrichtig in den Datenblättern genannt wird, sondern eben um den Kennschalldruck.
Den sehr geringen Wirkungsgrad von Lautsprechern traut sich kein Hersteller anzugeben. Übliche Werte liegen nämlich für Hifi-Lautsprecher und Studiomonitore zwischen 0,2 % bis maximal etwa 2 % - das sind also Wirkungsgradwerte von 0,002 bis 0,02.

Es gibt keinen Zusammenhang zwischen dem sogenannten Wirkungsgrad (Kennschalldruck, Empfindlichkeit) und der Klangqualität. In Verbindung mit der Maximalbelastbarkeit kann man von der Empfindlichkeit auf die Maximallautstärke schließen.

Woher kommen die 112 dB in der obigen Formel? Der 0-dB-Bezugspegel für Schall lautet 10^–12 Watt. Ein akustisches Watt entspricht demnach 120 dBSPL.
Die Norm-Messung der Lautsprecher erfolgt mit einer unendlichen Schallwand, also einer Abstrahlung in den Halbraum mit einem Messabstand r = 1 m.
Der resultierende Faktor 2 · π · r² (Oberfläche einer Halbkugel) entspricht –8 dB. Somit ergibt sich für einen Wirkungsgrad von 1 = 100 % ein Kennschalldruckpegel von 120 – 8 = 112 dB.

Diese Berechnung gilt unter der Annahme, dass der Lautsprecher halbkugelförmig abstrahlt, also Abstrahlung in den Halbraum, entsprechend dem Raumwinkel = 2π sr (Steradiant). Ansonsten geht der Bündelungsgrad γ bzw. der Q-Faktor mit ein.

Akustischer Wirkungsgrad η (Eta) eines Lautsprechers:

Disco-Freaks suchen dringend für ihre "Boxen", womit Lautsprecher gemeint sind:
Die großen Leistungsformeln
oder zeitgemäßer ausgedrückt "Die Mega Power-Formeln"

Studio-Monitore haben einen geringen Wirkungsgrad um 1%, aber immer eine hohe wenig verfärbte Wiedergabequalität des Klangs.

Wer Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad als Party-Boxen sucht, der sollte unbedingt auch an Leistungsanpassung und an Megaphone denken. Megaphone haben immer einen recht hohen Wirkungsgrad von mehr als 10 %, aber eben mit den unschönen klirrend verfärbten Verzerrungen. Das hat aber Durchsetzungskraft − also "Brüll" und klingt nach "Leistung". Megaphon mit hohem Wirkungsgrad

Wenn man noch mehr Wirkungsgrad vom Brüllhorn erwartet, muss man an Sirenen (Martinshorn) von Rettungsfahrzeugen denken. Nur ist der hierbei übertragene Frequenzbereich sehr eng.

Extremer Schalldruck:
DB Drag Racing ist ein Wettbewerb bei dem ausgezeichnet wird, wer den lautesten Schall in seinem Fahrzeug mit einem Auto-Soundsystem erzeugt.

Der "Sensitivity-Wert" in dB sollte nicht mit der Angabe der "Maximallautstärke" verwechselt werden.

Preiswerte Lautsprecher mit hohem Sensitivity-Wert klingen häufig schlechter als gleich teure mit niedrigerem Wert. Man muss also abwägen, ob man sein Geld eher in einen besseren Studio-Sound oder für große Party-Lautstärke investiert.

Die Lautsprecherwerbung redet vollmundig immer von hohem Wirkungsgrad,
traut sich aber nie einen wirklich handfesten Prozentwert dazu anzugeben.

Übliche Aufgabe: Zu berechnen ist der maximale Schalldruckpegel eines Lautsprechers in 1 m Abstand, wenn der Kennschalldruckpegel von 98 dB/1 W/1m und eine Belastbarkeit von 300 Watt angegeben ist.

Lösung: Bei 1 Watt hat man 98 dBSPL in 1 m Entfernung.
Bei 300 W sind das 10 · log 300/1 = 24,77 dB mehr, also das sind 122,77 dBSPL.

Übrigens nimmt der Schalldruck nicht quadratisch mit der Entfernung von der
Schallquelle ab - auch nicht in der Nähe von Subwoofern. Das ist ein Märchen.

http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesSchalldrucks.htm
http://www.sengpielaudio.com/FalscheAbnahmeDesSchalldrucksMitEntfernung.pdf

zurück

weiter

Startseite