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Wie rechnet man mit Dezibel?

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 14:17
von ++Stefan++
Ich habe per Internet bereits schon herausgefunden, dass Dezibel ein dimensionsloses logarithmisches Verhältnismaß ist 8O.
Allerdings kann mir dies und die vielen Gleichungen bei meinem Problem nicht weiterhelfen:
Ist es überhaupt rechnerisch möglich den Schallpegel meiner Lautsprecher durch die Werte "dB bei 1 Watt" und der "Verstärkerleistung"
(der Pegelanzeige entnommen) auszurechnen :?:
Außerdem wie addiert man eigentlich zwei dB-Werte, es sind ja schließlich zwei Lautsprecher?

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 14:24
von BlueDanube
Grobe Einführung:
Jede Leistungsverdopplung liefert 3dB mehr Pegel - das bedeutet, du nimmst die dB/1W und wenn der Verstärker 128W hat, addierst Du 3x8=24dB.
Zwei Lautsprecher haben auch doppelt soviel Leistung wie einer - daher plus 3dB.

Wenn alles ganz genau wissen willst, hier wird alles erklärt:
http://fasae.ibpmw.uni-essen.de/ibpm/st ... re/Schall/

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 15:29
von Frank Klemm
BlueDanube hat geschrieben:Grobe Einführung:
Jede Leistungsverdopplung liefert 3dB mehr Pegel -
Richtig. Exakt sind es 3,010299... dB, d.h. in der Praxis 3 dB.
das bedeutet, du nimmst die dB/1W
Dezibel (rel. 20 µPa) in 1 Meter Entfernung / 2 Volt Betriebsspannung ( dB/2V/1m) bei einem
Nennwiderstand von 4 Ohm,
Dezibel (rel. 20 µPa) in 1 Meter Entfernung / 2,83 Volt Betriebsspannung ( dB/2,83V/1m) bei einem
Nennwiderstand von 8 Ohm.

Lautsprecher werden mit Spannungsanpassung, nicht mit Leistungsanpassung betrieben.
und wenn der Verstärker 128W hat, addierst Du 3 x 8=24dB.
128 = 2^7 = 7 * 3,0103 dB = 21,07 dB
Zwei Lautsprecher haben auch doppelt soviel Leistung wie einer - daher plus 3dB.
Zwei Lautsprecher haben, je nach Phasenlage,
zwischen -oo und +6 dB mehr Pegel.

Typische Werte sind:
- +3 dB bei inkohärenter Überlagerung (typisch für Hochtonbereich, > 1 kHz)
- +6 dB bie kohärenter gleichphasiger Überlagerung (typisch für Tieftonbereich, < 100 Hz)
Wenn alles ganz genau wissen willst, hier wird alles erklärt:
http://fasae.ibpmw.uni-essen.de/ibpm/st ... re/Schall/
Leider noch ungenauer als das, was ich eben geschrieben habe.

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 15:31
von daprox
Hallo,

um auf deine Frage einzugehen, natürlich kann man den Maximalen Schalldruck deiner Lautsprecher ausrechen.

Dazu benötigt man zum einen deine Verstärkerleistung und den Wirkungsgrad der Lautsprecher.

Wenn z.b ein Lautsprecher einen Wirkungsgrad 89 dB @ 1W /1m hat dann hast du bei 1 Watt 89 dB Schalldruck.

Über den Daumen stimmt das mit jeder Verstärkerleistungsverdopplung und 3 dB Schalldruckzunahme.... dann würde das so aussehen bei 100 Watt Leistung:


1 Watt 89 dB
2 Watt 92 dB
4 Watt 95 dB
8 Watt 98 dB
16 Watt 101 dB
32 Watt 104 dB
64 Watt 107 dB
---------
128 Watt 110 dB

Das heißt mit einem 100 Watt Verstärker bekäme man nen Schalldruck von etwa 109 dB.

mfg

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 15:45
von Frank Klemm
daprox hat geschrieben:Hallo,

um auf deine Frage einzugehen, natürlich kann man den maximalen Schalldruck deiner Lautsprecher ausrechen.

Dazu benötigt man zum einen deine Verstärkerleistung und den Wirkungsgrad der Lautsprecher.

Wenn z.b ein Lautsprecher einen Wirkungsgrad 89 dB @ 1W /1m hat dann hast du bei 1 Watt 89 dB Schalldruck.

Über den Daumen stimmt das mit jeder Verstärkerleistungsverdopplung und 3 dB Schalldruckzunahme.... dann würde das so aussehen bei 100 Watt Leistung:


1 Watt 89 dB
2 Watt 92 dB
4 Watt 95 dB
8 Watt 98 dB
16 Watt 101 dB
32 Watt 104 dB
64 Watt 107 dB
---------
128 Watt 110 dB

Das heißt mit einem 100 Watt Verstärker bekäme man nen Schalldruck von etwa 109 dB.
Ich bevorzuge:

Tiefton:
~~~~~

Kennschalldruck Lautsprecher:
* 87,5 dB/1 m/2 Volt

2 Lautsprecher:
* ca. +5...6 dB

100 Watt Ausgangsleistung des Verstärkers an 4 Ohm/100 Watt nominale Belastbarkeit der Lautsprecher im Baßbereich:
* +20 dB

Kompressionseffekte durch Erwärmung der Schwingspule, nichtlineare Kompressionseffekte
im Reflexkanal, etc.:
* -4 dB bei 200°C Schwingspulentemperatur

Entfernung von 3 Meter zu den Lautsprechern
* bei Punktstrahlern -9,5 dB

Pegelerhöhung durch Raumflexionen eines Raums mit mittlerem Raummaß (+5 dB)
* Raummaß +5 dB => +6 dB

Alles zusammenaddiert:
87,5 + 5,5 + 20 - 4 - 9,5 + 6 = 105,5 dB

Hochton:
~~~~~

Kennschalldruck Lautsprecher:
* 87,5 dB/1 m/2 Volt

2 Lautsprecher:
* +3 dB

25 Watt nominale Belastbarkeit der Lautsprecher im Hochtonbereichbereich:
* +14 dB

Kompressionseffekte durch Erwärmung der Schwingspule, nichtlineare Kompressionseffekte, etc.:
* -4 dB bei 200°C Schwingspulentemperatur

Entfernung von 3 Meter zu den Lautsprechern
* bei Punktstrahlern -9,5 dB

Pegelerhöhung durch Raumflexionen eines Raums mit mittlerem Raummaß (+2 dB)
* Raummaß +2 dB => +4 dB

Alles zusammenaddiert:
87,5 + 3 + 14 - 4 - 9,5 + 4 = 95 dB

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 15:55
von daprox
jep!


mfg

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 16:18
von kenwoodfan87
Werden schwingspulen wirklich 200 Grad heiss?

Dann müsste ja die membrane brennen 8O :roll:

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 16:54
von Frank Klemm
kenwoodfan87 hat geschrieben:Werden schwingspulen wirklich 200 Grad heiss?
Die zulässigen Maximaltemperaturen hängen von den verwendeten Klebern und der Temperaturfestigkeit der Isolation der Schwingspule ab.

Früher wurde CuL-Draht (Kupferlackdraht) verwendet, der bei 130°C bis 140°C seine maximale Temperaturfestigkeit erreicht hat.

Heutige Silikonisolationen machen 220°C bis 250°C mit. Für den Dauerbetrieb würde ich daher 200°C als zulässige Maximaltemperatur ansehen.

Hochleistungmotore für den Modellsport gehen teilweise bis 240°C, aber dort sind die Betriebszeiten auch geringer und ein Totalausfall weniger kritisch, Hauptsache, man gewinnt ;-)
Dann müsste ja die Membranen brennen 8O :roll:
Die Membrantemperaturen sind deutlich geringer als die Schwingspulentemperaturen. Unbehandeltes Papier fängt an zu brennen bei ca. 450°C.
Problematischer ist die Temperaturbeständigkeit der Kleber, mit dem Schwingspule, Membran und Spinne verklebt sind.

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 18:38
von StefanG
Wobei die meisten HiFi-LS-Boxen nicht einmal 100dB/1m im Bassbereich unverzerrt (aber nicht unkomprimiert) wiedergeben können.

Bis zu einer bestimmten Leistung ist die Schalldruckzunahme proportional der zugeführten Leistung.

Aber je mehr die Membran ausgelenkt wird, desto 'steifer' wird die Zentrierspinne (progressiv) und die magn. Flußdichte im Magnetspalt bzw. die Eintauchtiefe der Schwingspule in Diesem wird geringer (Dynamikkomprimierung).

Man kann daher den max. unverzerrten Schalldruck einer Box anhand seines Wirkungsgrades bei 1W bzw. 2V/2,83V Klemmenspannung nicht bis zur momentan zugeführten Leistung ausrechnen, sondern nur ausmessen !

Die allermeisten Hifi-Boxen im 'Konsumerbereich' erreichen ihren maximalen, unverzerrten Schalldruckpegel bei etwa 20W bis bestenfalls 80W (eher selten) zugeführter Leistung. Spätestens dann werden Komprimiereffekte hörbar (oder auch indirekt der hohe Klirr im Bass ( 'aufgequollen' oder 'weich' tituliert)). Bei noch etwas mehr Leistung kommen dann die Verzerrungen hinzu.

Die an den LS-Rückseiten vom HErsteller angegebenen Belastungswerte, sind die thermisch und mechanisch maximal Zulässigen, wobei hier der gewandelte Schall nichts mehr mit dem zugeführten Signal zu tun hat.

Verfasst: Mo 23. Jun 2003, 18:41
von kenwoodfan87
danke, für die antwort :P
Aber warum werden die spulen denn so heiss?
und wenn der kleber versagt, kann dann das chassis in den müll?