Frequenzgang und Lautstärke bei Hornlautsprechern

Jan 03, 2008 17 Replies

Hallo,



ich habe einen Horntweeter und will damit eine Frequenz von ca. 18 kHz Sinus in maximaler Lautst=E4rke abstrahlen (nicht f=FCr Audio-Zwecke, um OTs vorzubeugen;-)



Das Datenblatt des Lautsprechers besagt, dass der Lautsprecher einen linearen Frequenzgang bis 20 kHz hat und dass die produzierte Lautst=E4rke ca. 104 dB (1 W/1 m) ist. Die max. Belastbarkeit ist 75 W/8 Ohm



Ich bin jetzt =FCber folgende Fragen gestolpert - ich bin f=FCr jede Aufkl=E4rung dankbar!



a) Wie wird der Frequenzgang eines Lautsprechers ermittelt? Handelt es sich dabei um die Messung der Lautst=E4rke bei konstanter EingangsSPANNUNG und variabler Frequenz ODER um die Messung der Lautst=E4rke bei konstanter EingangsLEISTUNG?



b) Wenn ich meine Verst=E4rkerschaltung an den Lautsprecher h=E4nge, dann beobachte ich, dass die aufgenommene Leistung mit zunehmender Frequenz abnimmt - was ja im Einklang mit der zunehmender Frequenz wachsenden Impendanz des Lautsprechers steht. Nur ist jetzt die Frage: gilt die angegebene Lautst=E4rke (104 dB / 1W / 1 m) denn bei allen Frequenzen, m.a.W. m=FC=DFte ich bei hohen Frequenzen die an den Lautsprecher angelegte Spannung drastisch erh=F6hen, um - wegen der erh=F6hten Impedanz



- 1 Watt durch den Lautsprecher zu "pressen"? Und unter welchen Randbedingungen gilt die f=FCr den Lautsprecher angegebene Impedanz von



8 Ohm (gibts da irgendwelche Standardbedingungen?)

c) Wenn sich die Impedanz mit steigender Frequenz erh=F6ht, m=FC=DFte ich - um eine gleichbleibende Lautst=E4rke zu produzieren - logischerweise die am Lautsprecher angelegte Spannung erh=F6hen. Nur kann ich dann =FCberhaupt die 75 W erreichen oder kriege ich eher einen Spannungs=FCberschlag in der Schwingspule?



Ackermann Karl schrieb:

Schau dir das mal an:

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mfg hdw

Ackermann Karl schrieb:

Was schon seit ca. 30 Jahren falsch ist!

Das Ding erzeugt 104 dB in 18" Abstand bei 4V RMS Spannung.

--> Diagramm Motorola KSN-1005 Grenzspannung ist 25 V RMS und damit ist der maximal erzeugbare Schalldruck 104dB + 16dB - 7dB = 113 dB in einem Meter Abstand.

Akademisch korrekt wäre konstante Leistung, in der Praxis ist aber eher Schalldruck über Frequenz bei konstanter Spannung interessant.

Bei Lautsprechern mit Spule korrekt.

Beim Piezo nicht, da keine Spule sondern Kondensator.

Nö, so hoch werden die Spannungen nicht. Bei Kalotten ist die Spuleninduktivität so unm die 50 Mikrohenry.

Butzo

Ackermann Karl schrieb:

Normaler Tweeter oder Piezo?

104/1/1 klingt so verdächtig, hab' gerade meinen vorherigen Kommentar gecanceled...

Butzo

Oft so, wie es die Marketingleute am liebsten fuer ihren Hochglanzprospekt haetten. Leider.

Am besten fuer den Schallpegel ein Messmikrofon leihen und ueberpruefen. Lautsprecherdaten habe ich noch nie getraut. Die Impedanz laesst sich recht einfach mit einem guten RMS-Meter oder einem Scope pruefen.

100mohm oder so in Serie nach Masse. Dann bei 18kHz den Strom und die Spannung ueber der Spule messen.

Selbst bei 20ohm bliebe das unter 50V, sollte guter Kupferlackdraht aushalten. Aber es koennte die Aufhaegung fetzen, wenn sich die Marketingleute bei den Daten zu weit aus dem Fenster gelehnt hatten.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

18kHz Sinus dauerhaft? Ich würde unterstellen wollen, dass die Spule das nicht all zu gerne hat. 104dB klingt aber sehr nach Piezo...

Zuendi

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Sie sollte schon das Volumen einer kleinen Bierflasche haben.

Muesste sich mit dem Ohmmeter in Millisekunden rausfinden lassen. Karl hatte das wahrscheinlich schon getan, er schrieb ja Schwingspule.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

Pass auf wie hoch die Belastbarkeit wirklich ist. Oft wird bei Hochtönern die typische Musikbelastbarkeit angegeben, wobei damit gerechnet wird dass nur 3-10% (je nach Marketing) der Musikleistung beim Hochtöner ankommen, deshalb ist auch oft die Belastbarkeit für eine bestimmte Grenzfrequenz der Frequenzweiche angegeben. Es ist also gut möglich dass du nur 2-7 "echte" elektrische Watt in den Lautsprecher schieben darfst.

Thomas

Hallo,

zu den in den Postings aufgeworfenen R=FCckfragen :

Es geht konkret um den Horntweeter MHD-220N von Monacor/IMG Stage Line. Datenblatt und Specs:

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Es ist KEIN Piezo.

Die angegebenen 8 Ohm konnte ich "ohmometrisch" best=E4tigen.

Die Nennbelastbarkeit ist 30 Watt. Bei meiner Anwendung geht es aber nicht um Dauersinus, sondern nur um kurzzeitigen (unter 30 sek) Sinus.

Letztlich geht es um die Kernfrage: Kann ich ohne messtechnisch (Messmikrofon:-(((, Impedanzmessungen) weiter einzusteigen, aufgrund der angegebenen Daten eine einigermassen zutreffende Absch=E4tzung der bei 18 kHz produzierten Lautst=E4rke machen???

"Ackermann Karl" schrieb:

[...]

Der macht bei 18 kHz eher so 100 dB/W/m.

Ist aber auch nicht mehr Impulsbetrieb.

Nein, da Kompressionsverhalten unbekannt. Geschaetzt duerften IMHO max 130 dB auf 1 m drin sein bevor das Plastik wegschmilzt. Fuer nen Hoerschaden reicht das immer noch locker...

Rudi Fischer

...and may good music always be with you.

Ackermann Karl schrieb:

=3Du

Siehe:

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Nach der alten DIN 45 500 mu=DFte ein Lautsprecher einen Schalldruck von min. 12 =B5b (Schallpegel von 96 dB) in 1m Abstand bzw 4 =B5b (86 dB) in =

3m im freien Schallfeld erzeugen k=F6nnen. Acker als freies Schallfeld geht gut. Windstille Tage bevorzugen ;-)

--=20 mfg hdw

Ackermann Karl schrieb:

Danke!

Aus der Schalldruckkuve bei 18 kHz 102 dB/1/1 und P max = 30W also maximal 102 dB + 15 dB = 117 dB.

30 Sekunden sind wie Dauerlast zu betrachten

30 Watt bei einer 1" Schwingspule könnte mit Fluid gerade so gehen, JBL gibt für den 2402 mit 1 3/4" Schwingspule auf Aluträger 20W an.

--->

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Butzo

Aber 75W? Ich weiss ja nicht. Zumindest wuerde ich das vorher mit Monacor abklaeren.

Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

Hallo an alle,

die Einsch=E4tzungen hinsichtlich der erzielbaren Maximallautst=E4rke differieren ja ziemlich stark.

Wie w=FCrdet Ihr meine folgende Absch=E4tzung bewerten?

Wenn der Frequenzgang bis 20 kHz nahezu linear ist (Annahme: Spannung/ Frequenz-Messung, NICHT Leistung/Frequenz-Messung), und gleichzeitig mit zunehmender Frequenz die Impendanz steigt , m=FCsste als logische Folge der Wirkungsgrad des Lautsprechers mit steigender Frequenz zunehmen. Dann stellt sich aber die Frage, f=FCr welche Frequenz die Angabe 104 dB/1W/1m gilt: falls sie f=FCr die Frequenz gilt, bei der der Wirkungsgrad maximal ist (d.h. obere Grenzfrequenz, d.h. ca. 20 kHz), dann w=FCrde diese Lautst=E4rke ann=E4hernd auch f=FCr 18 Khz gelten. Welche=

Spannung dabei am Lautsprecher anzulegen ist, m.a.W. welche Leistung dabei in den Lautsprecher "gepresst" wird, m=FCsste man messtechnisch durch eine Impedanzmessung bei dieser Frequenz ermitteln, weil man ja nicht mehr von 8 Ohm ausgehen kann.

Wenn der Frequenzgang aber ein Input-Leistung/Frequenz-Diagramm darstellt: was dann?

Das ueberlasse ich lieber den Audio Profis wie Sebastian. Die Impedanzkurve sieht dort oben aber noch recht gradlinig aus, IIRC um die

10ohm. Ich wurde ein geeichtes Messmikrofon leihen und einfach den Schallpegel messen.
Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/

"Ackermann Karl" schrieb:

Nein, Klaus hat dir ja den noch als sicher anzunehmenden (repetitiven) Betriebsbereich berechnet (Belastbarkeits- bzw Leistungsangaben im PA-Bereich sind eher konservativ, nicht wie bei HiFi ala PMPO), ich schrieb dagegen von _Zerstoerung_, also eher dem nur 1x erzielbaren absoluten Maximum, die Relation stimmt IMO ganz gut.

[...]

- Im Datenblatt steht nur _mittlerer_ Kennschalldruck (dh im Uebertragungsbereich, hier 2.3-20 kHz)

- Das Diagramm selbst ist mit ziemlicher Sicherheit *geschoent*, sprich wie so oft mindestens (mehrfach) geglaettet.

- Bei sehr hohen Pegeln steigt der Ausgangspegel nicht mehr proportional zum Eingangssignal (Kompression).

- Exemplarstreuungen in diesem Preisbereich liegen durchaus haeufig bei +/- 2dB.

So etwas laesst ausschliesslich Schaetzungen zu - ohne eigene (Zerstoerungs-)Messungen bleibt's auch dabei. Man kann natuerlich auch hochpraezise Annahmen machen und daraus dann auf 5 Stellen genau rechnen ;-) [...]

Rudi Fischer

...and may good music always be with you.

Rudi Fischer schrieb:

Ein fast idealer Frequenzgang l=E4=DFt sich ganz ohne "sch=F6nen" erziele= n. Es mu=DF nur die Wobbelgeschwindigkeit hoch genug sein. Wenn langsam der Frequenzbereich durchfahren w=FCrden, h=E4tte man bei je= dem Lautsprecher ein beeindruckendes "Gebirge". ;-)

--=20 mfg hdw

Ackermann Karl schrieb:

Rechne mal den induktiven Widerstand der Schwingspule bei 18 KHz und

50 µH Induktivität aus. So viel kommt da zu den 8 Ohm ohmscher Anteil nicht dazu.

Butzo

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