EDE-WOLF
HCA Bass/PA/Boxenbau
da sich bei diesem thema scheinbar einiges an fehlern eingeschlichen hat, möchte ich an dieser stelle nochmal auf das thema wirkungsgrad eingehen.
Was beschreibt der Wirkungsgrad?
Wirkungsgrad ist definiert als das Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsleistung
in unserem Falle geht es dabei zumeist um Boxen, somit:
Leistung(elektrsisch) / Leistung (akustisch)
die Angabe erfolgt in Prozent.
Es hat sich diesbezüglich allerdings eine andere Schreibweise eingebürgert, die als zentrale größe eher den schalldruckpegel inne hat:
dB/Watt/Meter (1Watt)
Dezibel pro Watt in einem Meter entfernung.
das heißt: schicke ich ein periodisches signal in eine Box, so erhalte ich einen schalldruckpegel von x dB, gemessen in einem meter entfernung.
Anhand dieser Aussage wird im Grunde genommen schnell klar:
Je höher der Wirkungsgrad, desto besser, das bedeutet ja, dass man mit weniger zugeführter Leistung einen höheren SChalldruck erzielen kann....
Ich denke das beschreibt die weit verbreitete Meinung über das Thema in diesem Forum....
eingeschränkt mag das auch duraus richtig sein, vernachlässigt allerdings sehr sträflich eine immens wichtige größe für uns bassisten:
den Frequenzgang der angeschlossenen Box! Dieses Thema schneide ich nur an, es kann nämlich ausarten, ich versuche es pragmatisch zu halten.
Eine jede Box wirkt wie ein so genannter "Bandpass". Das bedeutet: sowohl unterhalb einer gewissen Frequenz, als auch oberhalb fällt eine Box in ihrem Amplitudenfrequenzgang ab.
schaut man sich dieses Bild an, erkennt man auf der Y-Achse die einheit "dBSPL", der so genannte "Sound pressure level" oder zu deutsch Schalldruckpegel. Es wird als aufgezeichnet wie laut die Box ein vorher definiertes Eingangssignal wiedergibt
Auf der X-Achse wird die Frequenz aufgezeichnet.
Man erkennt sehr deutlich dass in diesem beispiel unterhalb von ca. 75hz und oberhalb von 15khz der frequenzgang stark abfällt. Zu deutsch: obwohl ich ein elektrisches signal an die box schicke, welches über alle frequenzbereiche gleich laut ist, gibt die box verschiedene frequenzbereiche unterschiedlich laut wieder.
Das bedeutet automatisch: eine Box benötigt eine Angabe zu ihrem Frequenzgang.
Im allgemeinen schreibt sich dies wie folgt für das o.g. beispiel:
Frequency response: 60hz-16khz (-3dB)
und der kleine Wert hinter der Klammer hat es in sich. Da ja der Frequenzgang ab einem bestimmten punkt relativ konstant abfällt macht es sinn eine abweichung vom ansonsten relativ linearen frequenzgang anzugeben.
60hz (-3db) heißt also: bei 60hz spielt die Box bereits 3dB leiser als im "nominellen" frequenzbereich. Anhand des Bildes lässt sich das ganz gut nachvollziehen.
gleiches gillt für die 16khz.
oftmals liest man folgende angaben:
Frequency response: 30hz-16khz
oder ähnliches. bei einer beschreibung fehlt die klammer.... somit ist die angabe "streng juristisch" zu absolut nichts zu gebrauchen. Man weiß nämlich nicht wie viel Pegel die Box bei 30hz bereits im gegensatz zu ihrem linearen bereich verloren hat!
Denkbar wäre also eine Angabe wie: 30hz - 16khz (-3db)
aber eben auch eine angabe wie: 30hz - 16khz (-20db)
beide boxen würden sich fundamental in ihrer basstauglichkeit unterscheiden... bei 30hz wäre nämlich die 2te box 17db leiser als die erste... was ca. ein 4tel der gefühlten lautstärke ist.
Man sieht: ohne eine abweichung taugt die angabe nicht!
Kommen wir zurück zum wirkungsgrad:
schaut man sich nun den frequenzgang einer Box an wird einem klar, dass ein "nomineller wirkungsgrad" nur in bezug auf eine frequenz oder einen frequenzbereich sinn macht, und dass gerade zu tiefen frequenzen hin, der wirkungsgrad immens einbricht.
das bedeutet: die WIrkungsgrad angabe muss IMMER in realation zum Frequenzgang gesetzt werden:
Oben genannte box hätte bspw. einen wirkungsgrad von 99dB in dem für sie konzeptionierten bereich, bei 50hz allerdings nur noch einen wirkungsgrad von 89dB
man sieht also: welchen "realistisch relevanten" wirkungsgrad eine box hat, hängt entschieden von dem signal ab, mit dem sie versorgt wird...
wir sind basser... wir sind tieffrequent unterwegs!
Unsere primären, energieintensiven anteile bewegen sich irgendwo zwischen 45 und 150hz... darüber bauen wir spektral merklich ab!
Beispiel eine basstracks von mir:
man sieht: es tut sich sehr viel unterhalb von 100hz, das gilt es natürlich auch wiederzugeben. Unwichtig hingegen ist der Wirkungsgrad jenseits der 1khz... da passiert ohnehin nicht mehr allzuviel...
Eine Box muss also im Bereich <100hz wirkungsgradstark sein...
nehmen wir mal ein paar beispiele:
hartke 2x15er:
http://www.musik-service.de/hartke-215-b-xl-prx395761505de.aspx
Frequenzgang: 30 Hz - 1 kHz
Empfindlichkeit 99 dB @ 1 W/1 M
Diese Angabe ist absolut untauglich! hier könnte gelogen werden ohne dass man lügt... es wäre, ohne dass die angabe gelogen wäre, möglich dass die 99db erst bei einem khz erreicht werden, und wir bei 30hz bereits einen abfall von 30db verkraften müssten....
Die Angabe hat an sich keinen praktischen wert!
Tendenziell vorbildlich: die Warwick 411:
Frequenzgang (-3dB) 50 - 15k
Tiefton Frequenz (-10dB) 40 Hz
Sensitivity (1W/1M) 102 dB
Diese angabe sagt uns: ab 50hz ist die box 3db leiser als in ihrem linearen bereich.
als zusatzangabe wird noch ein wert mitgeteilt, bei dem die Amplitude um 10dB abfällt: hier 40hz... das heißt bei 40hz hat die box einen um 7dB geringeren wirkungsgrad als bei 50hz
darüber hinaus wird der wirkungsgrad mit 102db angegeben....
nun kann man tendenziell sagen: dass der wirkungsgrad bei 50hz ungefähr bei 99db liegt.
(abgesehen halte ich das für gewagt, aber rein von der beschreibung her ist das vorbildlich
)
um nochmal aufzuzeigen wie sich boxen unterscheiden können hab ich ne minimal-rudimentäre simulation gemacht:
ich habe also verschiedene speaker mit verschiedenen nominellen wirkungsgraden miteinander verglichen.... wer sich das bild genauer ansieht dem fällt auf:
Je geringer der wirkungsgrad im linearen bereich, desto tiefer kann allerdings der lautsprecher linear spielen!
Oder anders formuliert: ein speaker der eine "mittenrakete" ist und wie der evoice 12l oberhalb von 150hz wirkungsgrad jenseits der 101db (was immens viel ist) hat, können tendenziell bässe nur deutlich leiser erzeugen.
Vergleicht man beispielsweise mal den delta 12 lf mit dem evoice 12 l so erkennt man dass der evoice oberhalb von 100hz deutlich lauter ist (5db immerhin), dafür der delta unter 100hz merklich lauter
(krass wirds bei 30hz, da ist der delta dann tatsächlich ca. 70db lauter als der evoice bei gleichem eingangssignal)
die simulationen sind rein exemplarischer natur, da wurde jetzt einiges nicht berücksichtigt, wie zum beispiel dass das gehäuse vom delta deutlich größer ist! es diente nur der verdeutlichung!
einen sonderfall stellt die gelbe kurve da! während alle anderen eine simulation von bassreflexgehäusne sind, ist gelb ein geschlossenes....
der unterschied fällt nicht so direkt auf, aber ein geschlossenes gehäuse fällt im unteren bassbereich weniger schnell ab als ein bassreflexgehäuse...
hätten wir also 2 boxen mit der angabe:
96db/Watt/Meter
30hz-15khz (-3db)
und eine wäre geschlossen, und die andere eine bassreflexbox würde dies bedeuten, dass die geschlossene unter 30hz lauter spielt als die bassrelfexbox...
in der realität sieht es natürlich anders aus, bassreflex wird ja gerade dazu genutzt den wirkungsgrad im bassbereich zu erhöhen!
In der realität haben bassreflexboxen einen deutlich niedrigeren "-3db Punkt" als geschlossene... aber unterhalb von diesem -3db punkt wird dann irgendwann tatsächlich trotzdem die geschlossene box wieder wirkungsgradstärker...
hier auf realitätsnahe werte zu verweisen, kann ich gerade nicht, sorry...
FAZIT: wer einen bassigen sound fährt und viel tiefton braucht, der kommt oftmals mit einer box die auf dem papier einen geringeren wirkungsgrad hat weiter!
denn sonst müssten wir alle über hochtöner spielen, die meist einen wirkungrad um die 108-110db haben... dass das nicht sien kann dürfte jedem klar sein!
Was beschreibt der Wirkungsgrad?
Wirkungsgrad ist definiert als das Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsleistung
in unserem Falle geht es dabei zumeist um Boxen, somit:
Leistung(elektrsisch) / Leistung (akustisch)
die Angabe erfolgt in Prozent.
Es hat sich diesbezüglich allerdings eine andere Schreibweise eingebürgert, die als zentrale größe eher den schalldruckpegel inne hat:
dB/Watt/Meter (1Watt)
Dezibel pro Watt in einem Meter entfernung.
das heißt: schicke ich ein periodisches signal in eine Box, so erhalte ich einen schalldruckpegel von x dB, gemessen in einem meter entfernung.
Anhand dieser Aussage wird im Grunde genommen schnell klar:
Je höher der Wirkungsgrad, desto besser, das bedeutet ja, dass man mit weniger zugeführter Leistung einen höheren SChalldruck erzielen kann....
Ich denke das beschreibt die weit verbreitete Meinung über das Thema in diesem Forum....
eingeschränkt mag das auch duraus richtig sein, vernachlässigt allerdings sehr sträflich eine immens wichtige größe für uns bassisten:
den Frequenzgang der angeschlossenen Box! Dieses Thema schneide ich nur an, es kann nämlich ausarten, ich versuche es pragmatisch zu halten.
Eine jede Box wirkt wie ein so genannter "Bandpass". Das bedeutet: sowohl unterhalb einer gewissen Frequenz, als auch oberhalb fällt eine Box in ihrem Amplitudenfrequenzgang ab.
schaut man sich dieses Bild an, erkennt man auf der Y-Achse die einheit "dBSPL", der so genannte "Sound pressure level" oder zu deutsch Schalldruckpegel. Es wird als aufgezeichnet wie laut die Box ein vorher definiertes Eingangssignal wiedergibt
Auf der X-Achse wird die Frequenz aufgezeichnet.
Man erkennt sehr deutlich dass in diesem beispiel unterhalb von ca. 75hz und oberhalb von 15khz der frequenzgang stark abfällt. Zu deutsch: obwohl ich ein elektrisches signal an die box schicke, welches über alle frequenzbereiche gleich laut ist, gibt die box verschiedene frequenzbereiche unterschiedlich laut wieder.
Das bedeutet automatisch: eine Box benötigt eine Angabe zu ihrem Frequenzgang.
Im allgemeinen schreibt sich dies wie folgt für das o.g. beispiel:
Frequency response: 60hz-16khz (-3dB)
und der kleine Wert hinter der Klammer hat es in sich. Da ja der Frequenzgang ab einem bestimmten punkt relativ konstant abfällt macht es sinn eine abweichung vom ansonsten relativ linearen frequenzgang anzugeben.
60hz (-3db) heißt also: bei 60hz spielt die Box bereits 3dB leiser als im "nominellen" frequenzbereich. Anhand des Bildes lässt sich das ganz gut nachvollziehen.
gleiches gillt für die 16khz.
oftmals liest man folgende angaben:
Frequency response: 30hz-16khz
oder ähnliches. bei einer beschreibung fehlt die klammer.... somit ist die angabe "streng juristisch" zu absolut nichts zu gebrauchen. Man weiß nämlich nicht wie viel Pegel die Box bei 30hz bereits im gegensatz zu ihrem linearen bereich verloren hat!
Denkbar wäre also eine Angabe wie: 30hz - 16khz (-3db)
aber eben auch eine angabe wie: 30hz - 16khz (-20db)
beide boxen würden sich fundamental in ihrer basstauglichkeit unterscheiden... bei 30hz wäre nämlich die 2te box 17db leiser als die erste... was ca. ein 4tel der gefühlten lautstärke ist.
Man sieht: ohne eine abweichung taugt die angabe nicht!
Kommen wir zurück zum wirkungsgrad:
schaut man sich nun den frequenzgang einer Box an wird einem klar, dass ein "nomineller wirkungsgrad" nur in bezug auf eine frequenz oder einen frequenzbereich sinn macht, und dass gerade zu tiefen frequenzen hin, der wirkungsgrad immens einbricht.
das bedeutet: die WIrkungsgrad angabe muss IMMER in realation zum Frequenzgang gesetzt werden:
Oben genannte box hätte bspw. einen wirkungsgrad von 99dB in dem für sie konzeptionierten bereich, bei 50hz allerdings nur noch einen wirkungsgrad von 89dB
man sieht also: welchen "realistisch relevanten" wirkungsgrad eine box hat, hängt entschieden von dem signal ab, mit dem sie versorgt wird...
wir sind basser... wir sind tieffrequent unterwegs!
Unsere primären, energieintensiven anteile bewegen sich irgendwo zwischen 45 und 150hz... darüber bauen wir spektral merklich ab!
Beispiel eine basstracks von mir:
man sieht: es tut sich sehr viel unterhalb von 100hz, das gilt es natürlich auch wiederzugeben. Unwichtig hingegen ist der Wirkungsgrad jenseits der 1khz... da passiert ohnehin nicht mehr allzuviel...
Eine Box muss also im Bereich <100hz wirkungsgradstark sein...
nehmen wir mal ein paar beispiele:
hartke 2x15er:
http://www.musik-service.de/hartke-215-b-xl-prx395761505de.aspx
Frequenzgang: 30 Hz - 1 kHz
Empfindlichkeit 99 dB @ 1 W/1 M
Diese Angabe ist absolut untauglich! hier könnte gelogen werden ohne dass man lügt... es wäre, ohne dass die angabe gelogen wäre, möglich dass die 99db erst bei einem khz erreicht werden, und wir bei 30hz bereits einen abfall von 30db verkraften müssten....
Die Angabe hat an sich keinen praktischen wert!
Tendenziell vorbildlich: die Warwick 411:
Frequenzgang (-3dB) 50 - 15k
Tiefton Frequenz (-10dB) 40 Hz
Sensitivity (1W/1M) 102 dB
Diese angabe sagt uns: ab 50hz ist die box 3db leiser als in ihrem linearen bereich.
als zusatzangabe wird noch ein wert mitgeteilt, bei dem die Amplitude um 10dB abfällt: hier 40hz... das heißt bei 40hz hat die box einen um 7dB geringeren wirkungsgrad als bei 50hz
darüber hinaus wird der wirkungsgrad mit 102db angegeben....
nun kann man tendenziell sagen: dass der wirkungsgrad bei 50hz ungefähr bei 99db liegt.
(abgesehen halte ich das für gewagt, aber rein von der beschreibung her ist das vorbildlich
)um nochmal aufzuzeigen wie sich boxen unterscheiden können hab ich ne minimal-rudimentäre simulation gemacht:
ich habe also verschiedene speaker mit verschiedenen nominellen wirkungsgraden miteinander verglichen.... wer sich das bild genauer ansieht dem fällt auf:
Je geringer der wirkungsgrad im linearen bereich, desto tiefer kann allerdings der lautsprecher linear spielen!
Oder anders formuliert: ein speaker der eine "mittenrakete" ist und wie der evoice 12l oberhalb von 150hz wirkungsgrad jenseits der 101db (was immens viel ist) hat, können tendenziell bässe nur deutlich leiser erzeugen.
Vergleicht man beispielsweise mal den delta 12 lf mit dem evoice 12 l so erkennt man dass der evoice oberhalb von 100hz deutlich lauter ist (5db immerhin), dafür der delta unter 100hz merklich lauter
(krass wirds bei 30hz, da ist der delta dann tatsächlich ca. 70db lauter als der evoice bei gleichem eingangssignal)
die simulationen sind rein exemplarischer natur, da wurde jetzt einiges nicht berücksichtigt, wie zum beispiel dass das gehäuse vom delta deutlich größer ist! es diente nur der verdeutlichung!
einen sonderfall stellt die gelbe kurve da! während alle anderen eine simulation von bassreflexgehäusne sind, ist gelb ein geschlossenes....
der unterschied fällt nicht so direkt auf, aber ein geschlossenes gehäuse fällt im unteren bassbereich weniger schnell ab als ein bassreflexgehäuse...
hätten wir also 2 boxen mit der angabe:
96db/Watt/Meter
30hz-15khz (-3db)
und eine wäre geschlossen, und die andere eine bassreflexbox würde dies bedeuten, dass die geschlossene unter 30hz lauter spielt als die bassrelfexbox...
in der realität sieht es natürlich anders aus, bassreflex wird ja gerade dazu genutzt den wirkungsgrad im bassbereich zu erhöhen!
In der realität haben bassreflexboxen einen deutlich niedrigeren "-3db Punkt" als geschlossene... aber unterhalb von diesem -3db punkt wird dann irgendwann tatsächlich trotzdem die geschlossene box wieder wirkungsgradstärker...
hier auf realitätsnahe werte zu verweisen, kann ich gerade nicht, sorry...
FAZIT: wer einen bassigen sound fährt und viel tiefton braucht, der kommt oftmals mit einer box die auf dem papier einen geringeren wirkungsgrad hat weiter!
denn sonst müssten wir alle über hochtöner spielen, die meist einen wirkungrad um die 108-110db haben... dass das nicht sien kann dürfte jedem klar sein!
- Eigenschaft
