boulevard/12-07-06_wirkungsgrad
 

Wirkungsgrad von Lautsprechern

06.07.2012 // Jürgen Saile

Anfang des 20. Jahrhunderts hatten alle Lautsprecher zwangsläufig einen hohen Wirkungsgrad, weil die vorhandenen Verstärker nur Ausgangsleistungen im einstelligen Bereich hatten. Mittlerweile ist Verstärkerleistung in fast beliebiger Größe verfügbar, so dass sich die Frage stellt, wozu diese effizienten Lautsprecher überhaupt noch nötig sind.

Auf der High End waren ja wieder die Koreaner mit dem Western Electric 15A Horn vertreten und konnten eindrucksvoll zeigen, was mit der Ausgangsleistung einer 300B (allerdings push pull) in dem riesigen Raum alles möglich ist. Technologie von circa 1930.

Neben dem Western Electric Modell 15A rechts erscheint die „wohnzimmerfreundliche“ Variante von GIP Laboratories Japan ganz links schon fast winzig
Neben dem Western Electric Modell 15A rechts erscheint die „wohnzimmerfreundliche“ Variante von GIP Laboratories Japan ganz links schon fast winzig

Damit möchte ich keineswegs darauf hinaus, dass alt automatisch gut ist und neu ist automatisch schlecht. Ich möchte eigentlich nicht zwischen historischem Sound und modernem Sound unterscheiden, sondern nur zwischen gutem und schlechtem.

Aber zurück zum Thema. Der Schalldruck wird in Bel, nach dem Physiker Graham Bell angegeben. Um praktikable Zahlen zu bekommen, nimmt man ein Zehntel von Bel, also Dezibel, abgekürzt dB. Dies ist keine Einheit wie Gramm oder Liter, sondern eine Verhältniszahl. Sie gibt die Differenz zwischen zwei Werten an. Möchte man einen absoluten Wert haben, so muss man einen Bezugspunkt definieren. Bei Schallpegelmessungen – dB SPL – nimmt man dafür die Hörschwelle eines gesunden Menschen her. Um die Sache nicht zu verkomplizieren nehme ich zwei für uns wichtige Statements  heraus:

  • Der Schalldruckpegel nimmt bei Verdoppelung der Entfernung um 6dB ab.
  • Zur Erhöhung des Schalldruckpegels um 3dB wird die doppelte Verstärkerleistung benötigt.


Mit dieser Infomation betrachten wir einmal – quick and dirty - einen Lautsprecher mit einem Kennschalldruck von 85dB pro Watt und Meter, was heutzutage eher die Norm ist. Wir sitzen in einem Wohnraum in einer Entfernung von 4m vor dem Lautsprecher. Der Einfachheit halber stellen wir uns einen Schalldruck am Hörplatz von 85dB vor. Dies ist bereits eine knackige Lautstärke und ein Bereich, bei dem in gewerblichen Betrieben ein Hörschutz vorgeschrieben ist. Wer diesem Pegel jahrelang ausgesetzt  ist, muss mit Hörschäden rechnenden. Zudem wünschen wir uns einen Headroom von circa 20dB, damit die Anlage nicht bei der ersten Tutti-Passage sofort schlapp macht. Dies beruht auf einer Empfehlung von Paul Klipsch, festgestellt durch seine eigenen Messungen symphonischer Musik. Unser Lautsprecher liefert also in 1m Entfernung mit einem Watt Ausgangsleistung vom Verstärker einen Schalldruck von 85dB. An unserem Hörplatz in 4m Entfernung bleiben davon nur noch 73dB übrig. Um auf unsere gewünschten 85dB am Hörplatz zu kommen muss der Verstärker 16 Watt bereitstellen. Bisher kein Problem. Jetzt hatten wir uns ja noch einen Headroom von 20 dB gewünscht, dies entspräche einem Schalldruckpegel von 105dB. Dies ist übrigens ein Wert, der auf dem Oktoberfest im Bierzelt als Spitzenwert durchaus erreicht wird. Um diesen zu realisieren, benötigen wir eine Verstärkerleistung von 1590 Watt. Da wird die Luft dann schon dünner. Was sagt eigentlich die Schwingspule zu dieser Verstärkerleistung?

Die ersten grünen Lautsprecher, 103 dB Wirkungsgrad, pneumatische Schallerzeugung, Null Stromverbrauch!
Die ersten grünen Lautsprecher, 103 dB Wirkungsgrad, pneumatische Schallerzeugung, Null Stromverbrauch!

 

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