Kurzer Abriss über Lautsprecher und "irkungsgrad"
Hallo @Ruedi01, @David, @alle,
die Wirkungsgrade der meisten HiFi Lautsprecher dürften eher um 1% oder sogar deutlich darunter liegen. Wenn der Kennschalldruckpegel mal oberhalb ca. 93 dB liegt, werden Hersteller und Tester sogar i.d.R. bereits darauf hinweisen, daß das Modell "einen besonders guten Wirkungsgrad" hat, der dann also evt. merklich über 1% liegt (*) ...
Interessant ist auch, daß man bei direktstrahlenden Kolben-LS i.d.R. bei Simulationen der Bewegungsgrößen der Membranen - mit denen man wiederum auf akustische Ausgangsgrößen schließen kann - die eigentliche Schallabstrahlung in den meisten Fällen gar nicht berücksichtigen muss und der dadurch in Kauf genommene "Fehler" praktisch verschwindend gering ist.
Ein direktstrahlender LS ist damit von seinen mech. Ausgangsgrößen gesehen eine Art "(elektro-) mechanisches Objekt" - ähnlich wie eine elektrisch angetriebene Uhr oder ein Pendel - welches nur "nebenbei" etwas Schall abstrahlt.
U.a. bei großflächigen Biegewellen-LS ist das jedoch anders, besonders wenn sie eine geringe Eigendämpfung (**) der Membran (ursprüngliches "DML"-Prinzip, wie u.a. bei NXT beschrieben) aufweisen:
Hier kann die Dämpfung der Membranbewegung durch Schallabstrahlung dann sogar eine dominante Rolle erreichen, je nach Dimensionierung der Membran und betrachtetem Frequenzbereich (s.u).
Es gibt also neben dem LS mit Druckkammer-Treiber und Trichter (Horn) (***) noch andere Prinzipien, mit denen man höhere Wirkungsgrade bei Schallwandlern erreichen kann. Dabei spielt der sog. Strahlungswiderstand eine Rolle, der von den Größenrelationen zwischen den Abstrahlöffnungen bzw. den Membranen eines LS-Systems und der abzustrahlenden Schallwellenlänge in Luft abhängt.
Bei hohen Frequenzen (d.h. kleinen Schallwellenlängen) ist es deshalb sehr viel einfacher, "hinreichend effiziente Relationen" zu schaffen, so daß hier sogar exotische Prinzipien (z.B. Ionenhochtöner mit Koronarentladung ...) "noch praxisgerechte" Wirkungsgrade erzielen können. Im Tiefton wird hingegen die Auswahl wirklich praxisgerechter Wandlerprinzipien deutlich "dünner" ...
Bei sehr tiefen Frequenzen und kleinen bis mittleren Membrangrößen ist der elektrodynamische Wandler hier de Facto ohne Konkurrenz. Trichter für den Tiefbass - zur Verbessserung der Strahlungswiderstandes - sind dabei für Wohräume unpraktikabel, weil sie bei geeigneter Dimensionierung nicht mehr in Wohnräume hineinpassen.
"Geeigneter Wirkungsgrad" darf daher besonders von den tiefen Frequenzen her gedacht werden, denn nur dort ist es tatsächlich schwierig, ihn herzustellen.
________
(*) Eine KEF-"Blade" käme als Beispiel für eine übliche Auslegung eines HiFi-Stand Lautsprechers auf einen Kennschalldruckpegel von ca. 90dB:
Das entspräche ohne Berücksichtigung des Frequenzbereiches und der Impedanzkurve im Detail nominellen Wirkungsgraden um 0,6% . .
(**) Bei den von mir entwickelten und betriebenen Modellen ist das aus Gründen einer angestrebten fehlerfreien Impulswiedergabe nicht der Fall.
(***) Treiber meist elektrodynamisch, aber auch piezoelektrische Treiber sind für hohe Frequenzen bekannt.
Hallo @Ruedi01, @David, @alle,
die Wirkungsgrade der meisten HiFi Lautsprecher dürften eher um 1% oder sogar deutlich darunter liegen. Wenn der Kennschalldruckpegel mal oberhalb ca. 93 dB liegt, werden Hersteller und Tester sogar i.d.R. bereits darauf hinweisen, daß das Modell "einen besonders guten Wirkungsgrad" hat, der dann also evt. merklich über 1% liegt (*) ...
Interessant ist auch, daß man bei direktstrahlenden Kolben-LS i.d.R. bei Simulationen der Bewegungsgrößen der Membranen - mit denen man wiederum auf akustische Ausgangsgrößen schließen kann - die eigentliche Schallabstrahlung in den meisten Fällen gar nicht berücksichtigen muss und der dadurch in Kauf genommene "Fehler" praktisch verschwindend gering ist.
Ein direktstrahlender LS ist damit von seinen mech. Ausgangsgrößen gesehen eine Art "(elektro-) mechanisches Objekt" - ähnlich wie eine elektrisch angetriebene Uhr oder ein Pendel - welches nur "nebenbei" etwas Schall abstrahlt.
U.a. bei großflächigen Biegewellen-LS ist das jedoch anders, besonders wenn sie eine geringe Eigendämpfung (**) der Membran (ursprüngliches "DML"-Prinzip, wie u.a. bei NXT beschrieben) aufweisen:
Hier kann die Dämpfung der Membranbewegung durch Schallabstrahlung dann sogar eine dominante Rolle erreichen, je nach Dimensionierung der Membran und betrachtetem Frequenzbereich (s.u).
Es gibt also neben dem LS mit Druckkammer-Treiber und Trichter (Horn) (***) noch andere Prinzipien, mit denen man höhere Wirkungsgrade bei Schallwandlern erreichen kann. Dabei spielt der sog. Strahlungswiderstand eine Rolle, der von den Größenrelationen zwischen den Abstrahlöffnungen bzw. den Membranen eines LS-Systems und der abzustrahlenden Schallwellenlänge in Luft abhängt.
Bei hohen Frequenzen (d.h. kleinen Schallwellenlängen) ist es deshalb sehr viel einfacher, "hinreichend effiziente Relationen" zu schaffen, so daß hier sogar exotische Prinzipien (z.B. Ionenhochtöner mit Koronarentladung ...) "noch praxisgerechte" Wirkungsgrade erzielen können. Im Tiefton wird hingegen die Auswahl wirklich praxisgerechter Wandlerprinzipien deutlich "dünner" ...
Bei sehr tiefen Frequenzen und kleinen bis mittleren Membrangrößen ist der elektrodynamische Wandler hier de Facto ohne Konkurrenz. Trichter für den Tiefbass - zur Verbessserung der Strahlungswiderstandes - sind dabei für Wohräume unpraktikabel, weil sie bei geeigneter Dimensionierung nicht mehr in Wohnräume hineinpassen.
"Geeigneter Wirkungsgrad" darf daher besonders von den tiefen Frequenzen her gedacht werden, denn nur dort ist es tatsächlich schwierig, ihn herzustellen.
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(*) Eine KEF-"Blade" käme als Beispiel für eine übliche Auslegung eines HiFi-Stand Lautsprechers auf einen Kennschalldruckpegel von ca. 90dB:
Das entspräche ohne Berücksichtigung des Frequenzbereiches und der Impedanzkurve im Detail nominellen Wirkungsgraden um 0,6% . .
(**) Bei den von mir entwickelten und betriebenen Modellen ist das aus Gründen einer angestrebten fehlerfreien Impulswiedergabe nicht der Fall.
(***) Treiber meist elektrodynamisch, aber auch piezoelektrische Treiber sind für hohe Frequenzen bekannt.
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