kleine abhandlung über "sensitivity und lautheit von boxen"

von EDE-WOLF, 04.08.05.

  1. EDE-WOLF

    EDE-WOLF HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 04.08.05   #1
    Hi,
    ich lese hier immer wieder, dass die sensitivity als indikator für die maximale lautstärke herangezogen wird! bedingt mag das stimmen, aber entscheident für den maximalen pegel ist, gerade im bassberreich, eigentlich ein anderer:

    der Lautsprecherhub, also die maximale "vor-rück-bewegung" die der speaker in der box machen kann.
    die sensitivity wird immer mit einem eingangssignal von 1Watt (meistens ;)) angegeben, das heisst in diesem stadium macht der speaker nur eine sehr geringe bewegung, eben wegen der wenigen zugeführten leistung!
    beispiel:
    2 speaker:

    der Oberton 10m100 mit einer sensitivity von 96,5db
    und der Oberton 10b100 mit einer sensitivity von 93db

    also bei einem eingangssignal von 1 watt ist der m100 ca. 3,5 db lauter

    jetzt haben wir eine 4x10er die eine mit dem m100 und die andere mit dem b100,
    auch hier ists so:
    die mit dem m100 ist bei 1watt eingangsleistung ist ca 3,5db lauter

    beide sind laut speaker mit 400 watt belastbar! legt man aber nun ein basssignal an fangen die speaker an, sich mehr zu bewegen!
    ein kleines, zwar im prinzip praxisfremdes berechnungstool findet ihr hier:
    http://www.lautsprechershop.de/tools/t_lautsprecher.htm
    aber ich denke das sollte die ganze sache anschaulicher machen, vergleichen wird jetzt mal beide speaker:
    der m100 macht 1mm hub, der b100 4,5mm:
    als referenzton hab ich testweise mal 80hz genommen (entspricht ungefähr der Grundschwingung des E im 2ten bund der d-saite)
    speakergröße sind 26cm.
    man sieht, dass der m100 einen maximalen pegel von 99db hinbekommt, und dann mit seinem hub schon am ende ist und nicht mehr lauter werden kann, bzw. beschädigt wird, wenn man mehr leistung drauf gibt
    der b100 schafft allerdings wegen seiner 4,5mm hub ganze 112db!
    man sieht also, dass die sensitivity im extremfall absolut gar nichts mehr mit dem maximalpegel zu tun hat!

    Ein weiterer aspekt zusammenhang ergibt sich aus dem Zusammenhang zwischen hubfähigkeit und sensitivity eines speakers, denn hub heisst: die schwingspule muss hoch gewickelt werden, damit die membran kontrolliert im magnetfeld schwingen kann, je höher diesegewickelt ist, desto schwerer wird das ganze konstrukt, außerdem muss die membran in sich stabilisiert werden, weshalb sie ebenfalls schwerer wird!
    dies hat zur folge, dass die ganze konstruktion mehr "antrieb" braucht um zu schwingen, ergo, dass mehr leistung zugeführt werden muss, was gleichzeitig heisst, dass die sensitivity sinkt:

    das heisst letztendlich:

    ein speaker der viel hub machen kann (das heisst bei teifen frequenzen einen hohen maximalpegel liefern kann) hat zwangsläufig einen geringeren wirkungsgrad als ein kurzhubiger speaker, der aber eben weniger maximalpegel liefern kann!

    das heisst im endeffekt, dass die sensitivity nicht für die "errechnung" des maximalen pegels herangezogen werden kann. da helfen nur 2 sachen:
    den hub der verbauten speaker beim hersteller erfragen, oder mit riesenendstufe anreisen und die box einmal quälen! ;)
    wollte das nurmal loswerden, weil hier imho sehr schnell was missverstanden werden kann!

    die rechnung von wegen:
    "doppelte leistung =+3db" geht eben nur so lang, wie eben auch der hub des speakers mitspielt! und das tut er in geschlossenen (ampeg kühlschrank) und in bassreflexboxen (swr workingman etc...) eben schnell nicht mehr! das heisst, dass der maximale hub meist schon vor erreichung der "Nominalen belastbarkeit" (rms) erreicht ist!
     
  2. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #2
    hmm schade ;) topic scheint ja nicht so von interesse zu sein!

    ist wahrscheinlich etwas praxisfremd....

    naja wollte es nur mal loswerden damit leute nicht immer auf die falsche färte geschickt werden!
     
  3. Rockopa

    Rockopa Globaler Moderator Moderator

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    Erstellt: 05.08.05   #3
    Schon,aber was sollen wir dem noch hinzufügen?
    Es reicht doch wenn Wir das alle gelesen haben. ;) ;)
     
  4. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #4
    hehe hätte damit gerechnet dass noch fragen auftauchen ;)
     
  5. Alpha5

    Alpha5 Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.08.05   #5
    Ich hab nur gedacht :eek:


    :D :D
     
  6. pommes

    pommes Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 05.08.05   #6
    Ich frage mich bei dem Thema: woher erfahre ich, wie viel Hub meine Speaker bzw. die Speaker der Box, die ich kaufen will, haben?!
     
  7. Matzmatiks

    Matzmatiks Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.08.05   #7
    "und das tut er in geschlossenen (ampeg kühlschrank) und in bassreflexboxen (swr workingman etc...) eben schnell nicht mehr!"

    woher hast du diese Information? Hast du bei Ampeg nachgefragt? oder ist das wieder dein übliches Anti-Ampeg-Gehetze?
    Mal im Ernst, wer ne Ampeg 8x10er hat, hat eines bestimmt nicht, nämlich Lautstärkenprobleme...
     
  8. fangorn

    fangorn Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.08.05   #8

    das hat er auch nicht gesagt/geschrieben :rolleyes:

    lies es nochmal ;)

    edit: danke übrigens ede für die abhandlung(seltsames wort)
     
  9. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #9

    nein aber es ist normal, dass die mechanische (hubgrenze) grenze eines speakers mit normalem wirkungsgrad (für instrumentalboxen) vor der elektrischen belastbarkeitsgrenze erreicht ist!

    das wir bei so ziemlich jeder box (außer bei bandpässen) der fallsein
     
  10. Uwe B.

    Uwe B. HCA Bass HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #10
    Alex!

    Das kann ich so nicht stehen lassen.

    Da hast Du es Dir aber sehr einfach gemacht. Wenn Du z.B. 400 Hertz und 4 mm Amplitude eingibst, erhälst Du bei Bassreflex einen Wert von 143 db, den normalerweise keine Ohren überleben. Bei 400 Hertz stimmt auch der Wirkungsgrad, müsste auch bei handelsüblichen Verstärkern realisierbar sein.

    Dem ist aber nicht so. Es gibt noch viele Parameter, die in die Lautheit mit einfließen.

    Ein Basssignal wird mit 6 db bei Abstandsverdoppelung leiser. Allerdings kann ein System auch mit einer begrenzen Abstrahlcharakteristik aufgebaut sein.Dann trifft die Reduzierung um 6 bd nicht mehr zu. Ist die Wellenlänge länger als der Abstand zum Ohr, ist die Lautstärke geringer. Wo willst Du nun die db messen?

    Die Hersteller gehen einen Weg, immer da zu messen, wo es hinterher auf dem Papier am besten aussieht. Die Herstellerangaben werden oft um satte 10 db und mehr überschritten, teilweise sogar bis zu 20 db!!

    Für die Lautstärke (db) ist neben dem Hub und der Fläche die Anpassung an die umgebende Luft verantwortlich. Eine Bassreflexbox verbessert diese in einem schmalen Frequenzbereich. Hornsysteme können das noch viel besser. Die Anpassung ist wesentlich höher und der wirksame Frequenzbereich umfangreicher. Der Standort beeinflusst ebenfalls die db. Steht die Box auf einem Ständer im Freien, hört man keine Bässe. Positioniert man dagegen die Box an der Wand oder besser noch in einer Ecke, bummst es gleich seeehr deutlich mehr.

    Je besser die Membran an die Luft angepasst wird, desto geringer ist die Auslenkung bei gleichzeitig höherer Lautstärke. Bei der Konstruktion ist dies zu berücksichtigen. Baut man eine 8x10er Box, werden keine 4 mm Hub benötigt, weil man sonst die Fenster des Proberaums sprengen würde, von den dann provozierten Blähungen des Bassisten mal abgesehen.

    Der Hub ist generell begrenzt und ist nicht abhängig vom Wirkungsgrad. Ein Speaker mit geringerem Wirkungsgrad neigt eher zum komprimieren als einer mit hohem. Das bedeutet in der Praxis, dass er mit zunehmenden Pegel nicht mehr lauter wird, matscht und unsauber klingt. Der Speaker mit hohem wirkungsgrad ist natürlich bei geringerer Leistung an der max. Lautheit, bringt dabei aber die gleichen db.

    Ein weiterer Aspekt ist in der Betrachtung von Alex unberücksichtigt: Der Widerstand. Ein Speaker hat in der Regel einen um 20% geringeren ohmschen Widerstand als nominal angegeben. Bei leistungsabhängiger Erwärmung erhöht sich dieser dramatisch. Dazu addiert sich der induktive Widerstand, der sowohl von der Frequenz als auch von der Position der Schwingspule im Magnetfeld abhängt.

    Im Bereich der Resonanzfrequenz habe ich bei meinem Basshorn z.B. einen Widerstand von rund 90 Ohm, kalt gemessen. Mein edelteurer und leistungsfähiger Amp liefert ca. 60 Volt. An 90 Ohm liefert er maximal 40 Watt. Sehr wenig für einen Verstärker der Oberklasse. Ist aber so.

    Gibt man die 700 Watt, die die er bei 4 Ohm (Widerstrand der Box bei 250 Hertz!) bringt, an dei Schwingspule, wird diese zunehmend heiss, wie ein Toaster. Der Widerstand klettert auf über 100 Ohm, die Leistung bricht zusammen. Ein Röhrenverstärker kann übrigens den höheren Widerstand teilweise ausgleichen. Deshalb sind die auch so laut.

    Bei einem Dynamikumfang von schlappen 10 db kann ich nur noch mit 2,3, oder 4 Watt spielen und habe dann gerade noch 10 db in Reserve. Dafür kühlt dann die Schwingspule langsam wieder ab...

    Wenn mein System aber einen um 3 db höheren Wirkungsgrad hat, spiele ich mit halber Leistung und dementsprechend mit kühlerer Schwingspule.

    Wie man sieht, kann man die Frage um die Lautheit einer Box nicht so einfach beantworten. Mitbestimmt wird das Lautstärkeempfinden auch vom Obertonverhalten, nicht nur vom Druck in den Magen.

    Grundsätzlich hat man bei Systemen mit hohem Wirkungsgrad immer die besseren Karten.

    Grüße, Uwe
     
  11. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #11
    hi uwe!

    meine erläuterungen waren NUR auf den E-bassberreich bezogen! und dazu noch in der tat vereinfacht, im e-bassberreich gibt es keine hörner, ergo hab ich sie nicht erwähnt

    dass mit zunehmender frequenz der hub immer seltener der limitierende faktor ist, ist klar, irgendwann spielt das chassis rein thermisch ja nicht mehr mit!
    deshalb schrieb ich "Im bassberreich" und die meisten bass neigen dazu tiefbässe zu boosten, eben da es ihr frequenzspektrum ist!
    dazu kommt, dass viele bassboxen recht hoch abgestimmt sind (also oberhalb von 60hz) sodass unterhalb doch großer hub vorhanden ist!

    Der Basser steht in gleicher netfernung zu seiner box, egal was da steht
    bei bassboxen kann man zudem das richtverhalten vernachlässigen, da zum einen der basser meist recht nah (im berreich von 5 metern) vor seinem stack steht. außerdem gibt es keine sonderlich gut richtenden konzepte, bzw. ähneln sich alle so stark (meist bassreflex mit relativ kleinen ports) dass man hier praktisch nur geringe unterschiede zwisxchen den einzelnen instrumentalboxen hat (sodass man das vernachlässigen kann)

    die messtechnik von herstellern ist bekannt:
    meist messen sie in mehreren metern entfernung und rechnen zurück

    dass ´hub völlig unabängig vom wirkungsgrad ist, ist schlichtweg falsch!
    dafür braucht man nur vereinfacht den unterschied zwischen einem hifi und einem PA chassis zu betrachten: Hifi sind langhuber mit bis zu 20mm auslenkung (wahrscheinlich auch wesentlich mehr, nicht mein gebiet) haben aber meist nur wirkungsgrade um die 90-92db (ausnahmen mag es mit sicherheit geben)

    schlechter wirkungsgrad entsteht auch durch massiven antrieb (auch wenn das auf den ersten blick irgendwie verwirrend sein mag) was aber zu einem sehr trockenen klang führt! geringe güte heisst nicht guter wirkungsgrad

    wie gesagt: deine ausführungen sind richtig, allerdings hab ich versucht das ganze eben auf e-bass zu beziehen, wo die ganze sache etwas anders ist als bei einem normalen komprimierten musiksignal!

    allein schon der crestfaktor von manchmnal bis zu 10 db bei hartem anschlag bewirkt ja starken, aber nicht konstanten hub und dadurch eben auch eine kühlere schwingspule als bei entsprechender kompression!


    dass eine 8x10er im allgemeinen kein pegelprobleme hat, ist schon klar :) da kann der hub auch recht gering sein, man hat ja einen unglaublich große membranfläche! das war auch so nicht gemeint, ich wollte nur damit sagen, dass bei geschlossenen boxen im tiefton berreich sehr wohl hubprobleme auftreten können
     
  12. Matzmatiks

    Matzmatiks Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.08.05   #12
    Also basiert deine Theorie über den Ampeg-Kühlschrank auf einer Vermutung, da du den genauen Hub nicht kennst...
    folglich wolltest du wahrscheinlich mal wieder Stimmung gegen Ampeg machen, das kennen wir ja, sonst hättest du ja von Anfang an schreiben können, dass das bei allen Boxen der Fall ist.

    Wenn es bei jeder Box der Fall ist, kann es uns doch egal sein. Damit scheidet der Hub als Entscheidungskriteriun beim Boxenkauf doch aus... zumal du ja scheinbar selbst nicht weißt, wie groß der Hub z.B. bei der von dir als Beispiel gewählten Ampeg 8x10er ist...

    Was willst du uns denn dann mit deiner Abhandlung mitteilen?
    Das Sensitivity nicht das einzig glücklich machende ist, ist doch klar...
     
  13. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #13
    was hängst du dich jetzt so auf dass ich den kühlschrank als beispiel verwendet hab!

    ES WAR LEDIGLICH EIN BEISPIEL FÜR EINE GESCHLOSSENE BOX! NICHT MEHR UND NICHT WENIGER! NUR DESHALB WEIL ES DIE ERSTE WAR DIE MIR EINGEFALLEN IST!

    meine theorie basiert auf auf lautsprechertechnik, nicht auf einer speziellen box!

    mein gott, ich sagte:
    "die mechanische grenze ist vor der elektrischen erreicht" und nicht:
    alle speaker versagen an der gleichen stelle!

    nur weil man sagen kann, dass die maximale geschwindigkeit die ein auto theoretisch lichtgeschwindigkeit ist, heisst das doch nicht, dass alle autos gleich schnell sind und somit die maximalgeschwindigkeit eines autos kein kriterium ist!


    ich glaub du hast großteile der ausführungen nicht verstanden, was nicht schlimm ist da das ganze schon sehr ins detail geht, aber dann spar dir doch solche postings! Wenn dir was unklar ist, dann frag ganz normal nach!

    aber nochmal zum ampeg:

    bevor beim ampeg auch nur eine spule wirklich brät reißen dir die membrane! (bei nem basssignal)
    da bin ich mir ziemlich sicher!
     
  14. pommes

    pommes Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 05.08.05   #14
    okay, spätestens jetzt ist es für mich zu kompliziert geworden :p
     
  15. EDE-WOLF

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    Erstellt: 05.08.05   #15
    hehe :)

    naja das ist ja jetzt auch keine grundlage die jeder basser unbedingt wissen sollte!

    richtet sich eher an die leute die sich n bisschem mit der technik auseinander setzen wollen :)

    von daher: Macht nix :)
     
  16. Matzmatiks

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    Erstellt: 05.08.05   #16
    "nur weil man sagen kann, dass die maximale geschwindigkeit die ein auto theoretisch lichtgeschwindigkeit ist, heisst das doch nicht, dass alle autos gleich schnell sind und somit die maximalgeschwindigkeit eines autos kein kriterium ist!"

    was soll denn das für ein Vergleich sein?


    Du schreibst in deiner Abhandlung (mit dem Ziel beim Boxenkauf die Sensitivity als Kriterium zu vernachlässigen), dass der Hub die Lautheit eines Speakers/Box begrenzt und zwar bevor er an seine elektronischen Grenzen kommt. Dann gibts du aber zu, dass du nicht weißt, welcher Speaker/Box wieviel Hub hat. Wie soll man etwas als entscheidungsinstrument verwenden, wenn man die DAten nur dadurch erlangen kann, dass man erstmal eine Box quält?

    "ich glaub du hast großteile der ausführungen nicht verstanden, was nicht schlimm ist da das ganze schon sehr ins detail geht, aber dann spar dir doch solche postings! Wenn dir was unklar ist, dann frag ganz normal nach!"
    Nein, da liegst du falsch. Deine Abhandlung ist soweit ja auch ganz logisch... das einzige was mich stört ist, dass du den Hub als Entscheidungskriterium vor die Sensitivitiy stellst, obwohl du selbst nicht weißt, wie der Hub der einzelnen Speaker/Boxen ist...

    Übrigens: Beim Auto kennt man die Maximalgeschwindigkeit im Gegensatz zum Hub der Speaker.
     
  17. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 05.08.05   #17
    Der vergleich hinkt etwas aber deine argumentation sieht wie folgt aus:
    "mechanische grenze ist immer vor elektrischer erreicht, also ist dié mechanische grenze kein kriterium" Zitat "als kriterium zu vernachlässigen"

    1. hab ich gesagt man kann sich die daten bei den meisten herstellern per mail holen (hat bei music man und hartke funktioniert, bei anderen hab ich noch nicht nachgefragt)
    2. meine ich mit quälen einen pegeltest, wenn man vor hat mit der box in kleinen kneipen vor 100 leuten zu spielen sollte man testen ob die box das kann

    deshalb fragen oder/und hören

    speaker fangen an zu zerren wenn sie mechanisch überlastet sind!
     
  18. Matzmatiks

    Matzmatiks Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 05.08.05   #18
    "Der vergleich hinkt etwas aber deine argumentation sieht wie folgt aus:
    "mechanische grenze ist immer vor elektrischer erreicht, also ist dié mechanische grenze kein kriterium" Zitat "als kriterium zu vernachlässigen""

    Da hast du aber nicht genau gelesen was ich geschrieben hab.
    Ich hatte nie bezweifelt, dass der Hub als Kriterium dienen kann, aber eben nur unter der Vorraussetzung, dass man in Erfahrung bringen kann, wie der bei den Speakern is.
    Hättest du auf Pommes-frage reagiert und gesagt, dass die Hersteller das so leicht verraten, dann wär es zu dieser Diskussion nie gekommen.

    Also, dann muss ich dir REcht geben unter diesen Vorraussetzungen is der Hub ein vernünftiges Kriterium.

    schönen Tag noch,
    Matzmatiks
     
  19. pommes

    pommes Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 06.08.05   #19
    scho kla ;)
     
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