… wieso kann ein kompakter Lautsprecher viel lauter und klangvoller als andere sein, obwohl er kleiner ist?
Watt ist nicht gleich Watt!
… auch wenn Lautsprecher die gleiche Wattleistung eines Verstärkers „verkraften“ können – Klang und Lautstärke liegen oft weit auseinander!
Viel wichtiger, als die Wattleistung eines Lautsprechers, sind WIRKUNGSGRAD und KENNSCHALLDRUCK!
In Bezug auf die Maximalbelastbarkeit (W) eines Lautsprechers, kann mit der Empfindlichkeit (dB) der Schalldruckpegel, also die Maximallautstärke (dBmax) berechnet werden.
Der Wirkungsgrad eines Lautsprechers ist eine extrem wichtige Größe, denn bei gleicher Leistungsaufnahme oder Belastbarkeit von Lautsprechern (W), hängt die erreichbare Maximallautstärke (Schalldruckpegel dB) eines Lautsprechers von dessen Wirkungsgrad ab!
Hoher Wirkungsgrad – benötigt wenige Watt für große Lautstärke (Schalldruck)!
Geringer Wirkungsgrad – benötigt viele Watt für kleine Lautstärke (Schalldruck)!
KENNSCHALLDRUCK
Der Kennschalldruck bei einem Lautsprecher, ist der mittlere Schalldruck in seinem Einsatz-Frequenzbereich (Unterschiedlich für Baß-Mittelton-Hochton/Fullrange Lautsprecher),
gemessen in einem definierten Abstand (meist wird 1 m verwendet) und beim Anlegen einer konstanten Spannung (2,83 Volt).
Der Kennschalldruck / Empfindlichkeit (Sensitivity) wird in dB/W/m angegeben!
Die üblichen Schalldruck Werte liegen für Hifi-Lautsprecher zwischen: 88 dB – 97 dB – Wirkungsgrad: 0,004 / 0,4%
Bei professionellen PA-Lautsprechern liegen die Werte erheblich höher!
Der Vorteil: kompaktere Systeme, geringere Transportvolumen, günstigere Kosten!
Die Anzahl von Lautsprechern kann bei höherem Wirkungsgrad entsprechend verringert werden.
Der Kennschalldruck eines guten PA-Lautsprechers liegt bei: 103 dB – Wirkungsgrad: 0,12 / 12%
Die Kennschalldrücke der CUBIC Sound-System Lautsprecher liegen bei Werten von: 103 dB – 112 dB – Wirkungsgrad: 0,12 – 1,0 /12% – 100%
WIRKUNGSGRAD
Das Verhältnis von zugeführter elektrischer Leistung, in Bezug zur abgestrahlten akustischen Leistung, beschreibt den Wirkungsgrad.
Die elektrische Leistung (in W), die ein Lautsprecher aufnimmt, wird nur teilweise in Schall umgewandelt. Ein großer Teil wird in Wärme transferiert oder geht durch Reibungsverluste verloren.
Der Wirkungsgrad ist allgemein das Verhältnis von abgegebener akustischer Nutzleistung (Lautsprecher Schalldruck) Pak zur zugeführten elektrischen Leistung (Verstärkerleistung) Pe.
Akustischer Wirkungsgrad bei Lautsprechern, η :
η (eta) wird errechnet, indem die akustische Leistung durch die zugeführte elektrische Leistung dividiert wird!
Der Wirkungsgrad ist bei Lautsprechern sehr gering und erreicht erst bei Lautsprechern mit hohen Kennschalldruckpegeln einen Wert von über 25%.
Hier sehen Sie eine Vergleichstabelle, um Lautsprecher, in Bezug auf das Verhältnis zwischen Wirkungsgrad und benötigter Leistung (also: wie viel Lautstärke pro Watt?), anschaulich zu vergleichen!
|
Wirkungsgrad |
Prozent (%) |
Kennschalldruck (dB) eines Lautsprechers mit 500W Leistungsaufnahme |
Benötigte Leistung (Watt) für einen Schalldruckpegel von 112 dB |
Benötigte Anzahl von Lautsprechern für einen Schalldruckpegel von 139 dB |
Maximaler Schalldruckpegel bei 500 W |
| 1 | 100 % | 112 dB | 0.25 W | 1 | 139 dB |
| 0.5 | 50 % | 109 dB | 0.5 W | 2 | 136 dB |
| 0.25 | 25 % | 106 dB | 1 W | 4 | 133 dB |
| 0.125 | 12.5 % | 103 dB | 2 W | 8 | 130 dB |
| 0.062 | 6.25 % | 100 dB | 4 W | 16 | 127 dB |
| 0.031 | 3.1 % | 97 dB | 8 W | 32 | 124 dB |
| 0.016 | 1.6 % | 94 dB | 16 W | 64 | 121 dB |
| 0.008 | 0.8 % | 91 dB | 32 W | 128 | 118 dB |
| 0.004 | 0.4 % | 88 dB | 64 W | 256 | 115 dB |