Akitvboxen - maximale Lautstärke, Pegel in dB

Smashcraaft
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Was ich als Technik-Laie nicht kapiere, ist die Abhängigkeit der maximalen Lautstärke von der Watt-Zahl des Verstärkers.

Geht es da wirklich um Konstruktionseffizienz oder kann man die Zahlen komplett vergessen?
Der Maximalpegel ist ja sicher auch kein Wert, der dauerhaft erreicht werden kann sondern kurzfristige Spitzen darstellt,
oder gibt es da einen Richtwert, dass der angegebene SPL über einen Zeitraum X erreicht werden muss?

Man beachte vergleichsweise einmal den Pegel in dB bei folgenden 10" Aktivboxen…

https://www.thomann.de/de/alto_ts_210.htm
550 W RMS, Class D Endstufe, Bi-Amp
Grenzschalldruckpegel: 122 dB SPL

https://www.thomann.de/de/ant_redfire_10.htm
260 W RMS, aktives Bi-Amping
max. SPL: 123 dB

https://www.thomann.de/de/db_technologies_b_hype_10.htm
130 W RMS, Digital-Amp-Endstufe,
Maximalpegel: 121 dB

Hier erreicht die Box mit 550 W RMS nur 1 dB mehr Pegel als die letzte Box, die nur 1/4 der Leistung in Watt besitzt.
 
Eigenschaft
 
Ich bin nun wirklich kein Profi in diesen Dingen, von daher freue ich mich schon auf weitere Antworten ... aber aus meiner bisherigen Erfahrung ist das mit den Watt- und SPL-Zahlen so eine Sache, einen wirklichen Standard gibt's da AFAIK nicht ... gerade bei Class D-Endstufen wird mit Watt-Zahlen geworben, die "gefühlt" deutlich zu hoch gegriffen sind. Wieviel von den Herstellerangaben dann wirklich bei den Lautsprechern ankommen, sei mal dahingestellt ...

Ansonsten kann es natürlich auch mit dem Wirkungsgrad der Boxen zu tun haben. Wie gesagt, KANN. Entscheidend ist sowieso der persönlich empfundene Klangeindruck, und das hat auch viel mit Psychoakustik zu tun. Was nutzt mir ein (wie auch immer ermittelter) höherer max. SPL, wenn die Frequenzkurve so verbogen ist, dass mir schon weit vor dem Maximum die Horchlappen schmerzen? Eine andere Box schafft vielleicht weniger max. SPL, die aber locker, ohne Klirr und Verzerrungen und ist damit im Endeffekt angenehmer und lauter zu fahren. Ich erinnere mich gerne an einen Testbericht über einen Bass-Amp, der die Leistung so locker aus dem Ärmel geschüttelt hat, dass der Tester am nächsten Tag erst mal zum HNO-Doktor gefahren ist ... die Amp/Box-Kombination hat dermaßen "sauber" wiedergegeben, dass er nicht gemerkt hat, wie brutal laut das war, so dass die Ohren (zum Glück nur vorübergehend) in Mitleidenschaft gezogen wurden ...

Will nur sagen: die Daten alleine haben imo verhältnismäßig wenig Aussagekraft ...
 
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Also....

Watt = elektrische Leistung als Produkt der anliegender Spannung und des dabei fließenden Stroms.
Schallpegel, Schalldruckpegel = akustische Leistung, welche von einem Schallwandler abgegeben wird. (mal ganz grob)

Jeder Wandler arbeitet verlustbehaftet, so dass die reingesteckte elektrische Leistung nur zu einem gewissen Bruchteil in akustische Leistung umgewandelt wird. Auf Einzelheiten dazu möchte ich nicht weiter eingehen, da es sonst viel zu kompliziert wird. Dieser Bruchteil lässt sich über den Wirkunsggrad ausdrücken, also das Verhaltnis zwischen Leistungsinput und Leistungsoutput. Das wird in der Regel für jeden Lautsprecher und auch jede Box bestimmt.

Die Bestimmung des Wirkunsggrads oder besser des Kennschalldrucks eines Lautsprechers/Box ist quasi normiert. Dazu wird der Schallwandler mit der Leistung von 1W als Referenz beaufschlagt und die akustische Leistung in dB in einem Meter Entfernung gemessen. Das ist dann sozusagen ein Wert, den man vergleichen, wenn da nicht, ja wenn da nicht noch der Messraum sowie Begrenzungsflächen diesen Wert beeinflussen. Daher müsste bei dem Messwert auch noch angeben werden, in welchem Raum (schalltod, Freifeld, Lagerhalle, etc.) und wieviele Begrenzungsflächen (Vollraum, Halbraum,...) bei der Messung mitgespielt haben. Pro Begrenzungsfläche, vor allem im Tieftonbereich, kommen theoretisch 3dB dazu.

Gehen wir mal davon aus, dass die Messungen vergleichbar gemacht wurden, dann lassen sich die Werte auch vergleichen und man sieht zumindest mal welcher Schallwandler besser ist. Das ganze hängt jetzt aber auch noch von der Frequenz ab. In der Regel wird bei solchen Messungen ein rosa Rauschen genutzt. Näheres dazu bitte googlen.

So, man weiß nun dass Box 1 einen Wirkungsgrad von 98dB/W/m hat und Box 2 einen Wirkungsgrad von 96dB/W/m.
Welche ist nun lauter? Das hängt nun von der maximalen elektrischen Belastbarkeit ab.
Box 1 kann 400W RMS ab und Box 2 kann 800W RMS ab.

Der maximale Schalldruckpegel (max. SPL) wird aus dem Wikrungsgrad und der maximalen Belastbarkeit errechnet und in den meisten Fällen nicht gemessen. Die dazu notwendige Formel ist:
p_max = p_eta * 10 * log (P_max/P_ref) mit
p_max = max. Schalldruckpegel in dB in der Entfernung, welche zur Ermittlung des Kennschalldrucks genutzt wurde.
p_eta = Wirkungsgrad bzw. Kennschalldruck in db/W/m
P_max = max. Belastbarkeit in W RMS
P_ref = elektrische Leistung, welche bei der Messung des Kennschalldrucks anlag.

Das heißt, für
Box 1 mit 400W und 98 dB/W/m = 124dB max SPL in 1m Entfernung
Box 2 mit 800W und 96 dB/W/m = 125dB max.SPL in 1m Entfernung

Box 2 wäre demnach um 1dB lauter (was man nicht wirklich hören wird) braucht aber dafür die doppelte Leistung.

Es ist also fast vollkommen vernachlässigbar was da an elektrischer Leistung rein gegeben wird, als dass man auf einen hohen Kennschalldruck achten sollte. Das nächste ist, dass zur Verdopplung der Lautstärke die 10-fache elektrische Leistung benötigt wird. Das bedeutet, dass eine 1000W Endstufe im Vergleich einer 100W Endstufe an ein und demselben Schallwandler diesen nur doppelt so laut machen würde. Dazu kommen dann noch so Dinge wie Powercompression, Staudruck- und Strömungsparameter, Verzerrungen, usw. Jedoch muss man auch sagen, dass eine 1000W Endstufe deutlich mehr Headroom hat, als eine 100W Endstufe, was dann wiederum durchaus Sinn macht, denn sehr kurze Impulsspitzen werden noch durchaus passabel von den meisten Schallwandlern verarbeitet. Deswegen darf eine Endstufe im Bassbereich auch meist ein wenig mehr Leistung haben.

Leider ist das eben nur Theorie und in der Praxis sieht das alles nochmals anders aus, vor allem weil das ganze Frequenzabhängig ist. Des Weiteren kämpft jeder Schallwandler mit sogenannten nicht linearen Verzerrungen bzw. Klirranteilen. Schallwandler mit hohem Klirranteil werden subjektiv lauter empfunden, als sie wirklich sind. Dahingegen ist ein guter Schallwandler mit geringem Klirr subjektiv leiser, obwohl er schon deutlich über der Toleranzgrenze ist. Das sollte man beim Kauf und vor allem beim Einsatz mehr als nur bedenken. Eine gute Box entwickelt Pegel, die das Gehör sehr schnell dauerhaft schädigen können, auch wenn es sich zunächst nicht so anfühlt. Daher sind gute Boxen so gesehen gefährlicher als schlechte, denn da tut es schon bei geringeren Pegel richtig weh.

Das ist das was @MrC schon ausgeführt hat.

Fazit: Nicht alleine die Wattangabe ist ausschlaggeben (eher vernachlässigbar), also der Kennschalldruck eines Schallwandlers. Dazu kommen dann noch Unzulänglichkeiten wie Klirrfaktor und Powercompression, sowie das Richtverhalten.

Noch was zum Schluss:
Die Schalldruckpegel nimmt immer um 6dB pro Entfernungsverdopplung ab, sofern es sich um eine Kugelwelle handelt, was in den meisten Fällen auch der Fall ist. Nur bei einer Zylinderwelle (entsprechend lange Linienstrahler) nimmt die Pegel um 3dB pro Entfernungsverdopplung ab, sofern man sich eben noch im Bereich der Zylinderwelle befindet. Und auch das ist wieder Frequenzabhängig bzw. direkt abhängig von der Länge der Linie/des Arrays, was letztendlich erst ab einer Länge von 1,5m vernüftig funktioniert.
 
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Hallo. Ich schreibe gerade an einem kurzen Review über die Aktivbox the box pro DSP 110
in Verwendung als Monitor für Gitarren-Ampmodeler https://www.thomann.de/de/the_box_pro_dsp_110.htm

Um dem Thema gerecht zu werden habe ich dazu aber noch eine kurze Frage:
Es gibt auf der Rückseite 2 Inputs, die im Master zusammen gemixt und dort bis auf 10 dB hochgeregelt werden können.

Da ein unverstärkter Modeler ja ein Line-Signal liefert sollte man …
  1. den Line/Mic-Regler auf ein Minimum in Richtung Line herunterdrehen und über den Master verstärken?
  2. den Line/Mic-Regler auf den Nullwert stellen um ein möglichst starkes Signal zu liefern?
  3. den Line/Mic-Regler so weit in Richtung Mic drehen, bis der Ton hörbar verzerrt oder die Pegelanzeige in den "roten Bereich" ausschlägt?
Was stellt hier das Optimum dar?

12293197_800.jpg
 
Ich versteh nicht ganz was du damit erreichen möchtest.

Um es mit anderen Boxen zu vergleichen wäre die 0dB, also 12 Uhr Position, das einzig ware, sofern es zu keinen Verzerrungen kommt. Denn genau dafür ist diese Stellschraube da, um das anliegende Signal im Pegel anzuheben oder eben abzusenken. Zudem kann ich jetzt keine dB Skalierung an den beiden Knöppen erkennen. Das einzig erkennbare ist eben die 0dB Stellung bei 12 Uhr.

Auch Linesignale können unterschiedliche Pegel haben. Alleine schon der Unterschied zwischen Consumerpegel (-10dB) und Studiopegel (+4dB) am Ausgang müssen beachtet werden. Auch weiß man sonst nie so genau was der Hersteller intern eingestellt hat. So etwas findet man nur duch messen heraus.

Nimm einfach mal unterschiedliche Consumer CD Spieler (Ausgang sollte Linepegel bei -10dB haben) und schliesse die an einen Verstärker an. In so manchen Fällen wird man lautstärkemässige Unterschiede hören können, was nahelegt, dass der Pegel am Ausgang unterschiedlich ist.

Genau aus diesem Grund pegelt man ja auch jede Quelle individuell ein, so dass an jedem Quellenkanal ungefähr derselbe Pegel nach dem Preamp anliegt. Das macht die weitere Verarbeitung der Signale deutlich einfacher und optimiert zudem das Signal-Rausch-Verhältnis.

Achso... was war nochmal gleich die Frage und deren Sinn?
 
Da ein unverstärkter Modeler ja ein Line-Signal liefert sollte man …
  1. den Line/Mic-Regler auf ein Minimum in Richtung Line herunterdrehen und über den Master verstärken?
  2. den Line/Mic-Regler auf den Nullwert stellen um ein möglichst starkes Signal zu liefern?
  3. den Line/Mic-Regler so weit in Richtung Mic drehen, bis der Ton hörbar verzerrt oder die Pegelanzeige in den "roten Bereich" ausschlägt?
Was stellt hier das Optimum dar?

... vermutlich eher:
4. Den Input soweit auf- oder zurückdrehen, dass er eben nicht verzerrt bzw. rot wird, sondern im Idealfall immer etwas darunter bleibt. Genau wie beim Input-Gain am Mischpult.

Und falls alles nicht hilft:
5. Die Ohren benutzen ;)

...ok, das letzte klang jetzt schnippisch. Sorry, sollte es nicht sein. Ist aber immer die Grundregel :).

Gruß
Golo

Edit: ...zu langsam, ich bin...
 
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Genau aus diesem Grund pegelt man ja auch jede Quelle individuell ein, so dass an jedem Quellenkanal ungefähr derselbe Pegel nach dem Preamp anliegt. Das macht die weitere Verarbeitung der Signale deutlich einfacher und optimiert zudem das Signal-Rausch-Verhältnis.

Achso... was war nochmal gleich die Frage und deren Sinn?
Da ist sie ja, die Frage :rofl: Wie erreicht man in diesem konkreten Fall das beste Signal-Rausch-Verhältnis ohne Gefahr des Clippings / der Übersteuerung?

4. Den Input soweit auf- oder zurückdrehen, dass er eben nicht verzerrt bzw. rot wird, sondern im Idealfall immer etwas darunter bleibt. Genau wie beim Input-Gain am Mischpult.
Also den Input möglichst hoch, bis man subjektiv negative Klangveränderungen bemerkt?
 
Also den Input möglichst hoch, bis man subjektiv negative Klangveränderungen bemerkt?
Nein, denn dann bist du ja meist schon deutlich über 0dB.

Die Kiste hat doch augenscheinlich laut Foto eine Pegelanzeige für die beiden Inputs. Also so weit aufdrehen, als dass diese Anzeige noch ein wenig unterhalb von 0dB bleibt bzw. eben nicht in die Übersteuerung rein geht. Da das ja gewandelt wird, sollte man idealweise im Bereich 90% bleiben, sonst könnte es zu digitalen Verzerrungen kommen.

Also Pegel den Input so aus, als dass die Pegelanzeige mindestens im oberen drittel ist, aber eben nicht auf Vollanschlag geht.
 
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...da ich mal wieder zu langsam bin: was mein Vorredner sagt! Die Anzeige ist doch da.
 
Wie erreicht man in diesem konkreten Fall das beste Signal-Rausch-Verhältnis ohne Gefahr des Clippings / der Übersteuerung?
Es soll nie rot leuchten (Vermeidung vom Clipping) die Eingänge und den Master so einstellen dass es am wenigsten rauscht bei gewünschter Lautstärke. Meist fangen die Boxen bei hohem Gain (Regler weit aufgedreht) irgendwann hörbar zu rauschen an, dann sollte man den regler etwas zurück nehmen. Auch solltest du darauf achten dass die Signalquelle einen brauchbaren Pegel sendet. Nicht dass du dort weit zurückdrehst und dann an der Box alles hochkurbeln musst um halbwegs eienn Pegel zu bekommen.
Den optimalen Punkt zu finden dauert in der Regel etwa 1-2 Minuten. Dann weiss man es für genau diese Box. Bei einem anderen Modell kann das schon wieder anders aussehen.
 
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Nein, denn dann bist du ja meist schon deutlich über 0dB.

Die Kiste hat doch augenscheinlich laut Foto eine Pegelanzeige für die beiden Inputs. Also so weit aufdrehen, als dass diese Anzeige noch ein wenig unterhalb von 0dB bleibt bzw. eben nicht in die Übersteuerung rein geht. Da das ja gewandelt wird, sollte man idealweise im Bereich 90% bleiben, sonst könnte es zu digitalen Verzerrungen kommen.

Also Pegel den Input so aus, als dass die Pegelanzeige mindestens im oberen drittel ist, aber eben nicht auf Vollanschlag geht.
Verstehe (hoffentlich), ich habe aber trotzdem noch eine Frage: Da ich zwischen meinem Modeler und meinem persönlichen Monitor ein Volumenpedal eingebracht habe, um im Bedarfsfall meine Monitor-Lautstärke anzupassen, benötige ich natürlich noch etwas "Headroom", was eine Erhöhung der Lautstärke angeht. Sollte ich diesen Headroom durch ein Ausreizen des Input-Signals einbringen oder durch eine pauschale Anhebung des Mastervolumens (was ja wahrscheinlich mehr Rauschen zur Folge hätte).
Mal laut grübeln… Wenn ich das Volumenpedal hochdrücke erhalte ich mehr Pegel am Input der Aktivbox. Das könnte zu Verzerrungen führen, wohingegen ein höher eingestellter Master nur ein höheres Rauschen als Begleiterscheinung zur Folge hat, oder?

...da ich mal wieder zu langsam bin: was mein Vorredner sagt! Die Anzeige ist doch da.
In God we trust!
 
Die Box stellst du am besten bei durchgedrücktem Volumenpedal, also maximalem Eingangspegel ein.
 
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Ich sag's mal ganz griffig: Gain/Input so weit wie möglich aufdrehen, Master so wenig wie nötig. Wenn die Quelle(n) ordentlich eingepegelt sind, nur noch über den Master die Lautstärke regeln. Das ist wie beim Mischpult: sind die Quellen sauber eingepegelt (Gain), wird im Normalfall die Lautstärke nur noch über die Fader geregelt. In Deinem Fall über den Master.

Und, wie MfK0815 so richtig schrieb: Volumepedal auf max., dann einpegeln. Lieber im Extremfall ein wenig Rauschen drin haben, als in die Verzerrung / in das Clipping zu gehen ...
 
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Noch eine Frage zum Thema Limiter in Aktivboxen und Monitoren: Berücksichtigen diese in der Regel eine Überlastung der Vorstufe oder der Endstufe oder gleich beides?
Welche Komponente soll damit vorrangig geschützt werden?
 
Berücksichtigen diese in der Regel eine Überlastung der Vorstufe oder der Endstufe oder gleich beides?
Das kommt auf die Abgriffe an. In den meisten Fällen wird aber die Endstufenschaltung überwacht.

Welche Komponente soll damit vorrangig geschützt werden?
Die Lautsprecher und je nach Bauart eben auch die Frequenzweiche.
Aber auch die Endstufentransistoren werden unter umständen geschützt (Kurzschluss, Back-Injection, etc.)
 
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