Technische Fragen zu Subwoofern, Schalldruck,...

[Thilo Maurer]

Hallo erstmal!

Möglicherweise hat diese Fragen schon mal wer gestellt oder die stehen schon irgendwo beantwortet auf ihrer Homepage. Diese Fragen werden zwar nicht jeden interessieren, aber ich finde, sie sind zum technischen Verständniss für das, wofür man sein Geld rausschmeisst, doch recht wichtig.

1. Welchen maximalen Schalldruck bringen Ihre Subwoofer (ich meine hier hauptsächlich den AW-1000) bei Standardmessung (das dürfte, soweit mit bekannt, in einem Meter Abstand im schalltoten Raum sein, Sinussignal) bei den Frequenzen 20, 25, 30, 40, 60 Hz.

2. Was ist eigentlich der genaue Unterschied zwischen Schalldruck, Schallpegel, Laustärke. Soweit mir bekannt ist, heisst +6dB Schalldruck (die Formel heisst, glaub ich, dB=20*log(a/a0), wobei sich a und a0 jeweils auf die Amplitude der Schallwellen beziehen) die doppelte Laustärke und die 4fache Leistung (P=U²/R).

3. das wievielfache Volumen muss ein Chassis anregen, um +6dB Schalldruck erzeugen zu können (theoretisch)

4. das wievielfahe Volumen muss ein Chassis anregen, um bei halber Frequenz den gleichen Schalldruck erzeugen zu können(theoretisch)

5. Ich besitze den Canton AS-300 (den ich mir hauptsächlich deswegen gekauft habe, weil ich schon das Karat-Set habe, und der optisch wunderschön dazu passt). Wie sinnvoll ist es, in einem 16m² großen Raum auf den AW-1000 umzusteigen (mir geht es hier v.A. um den Tiefgang, der AS-300 ist hier doch recht übel, 35Hz, dann gehts bergab).


PS:
Auch wenn diese Fragen ohne Antwort bleiben sollten:
Glückwunsch Herr Nubert! Gigantisches Forum! Behalten Sie es unbedingt bei! Diese schnelle, direkte, konkrete und vor allem kompetente Beantwortung der Fragen ist ohne Zweifel die beste Kundenbetreuung, die ich kenne! Hier wird man wenigstens informiert, ohne dass man sein Geld bei irgendwelchen langwierigen Telefonanrufen verprasst, und danach feststellt, dass der Gesprächspartner nur Marketing betreibt (ich beziehe mich hier auf andere Firmen)!

PS: Ihre Lautsprecher könnten etwas mehr Design gut vertragen
(obwohl die nuForm wunderschön gelungen sind). Lautprecher sind ja doch auch noch Möbel.

PS: Falls Ihr es noch nicht erraten habt, ich studiere Physik.

[G. Nubert]

Uff, - ein ganz schön langer Fragen-Katalog!!

Zu1: Fast alle Subwoofer der Volumen-Klasse des AW-1000 gehen "zunächst mal" nur bis etwa 60 oder 70 Hz linear runter. Um den extremen Tiefbass-Bereich linear wiedergeben zu können, müssen sie "elektronisch entzerrt" werden (üblicherweise bis etwa 40 oder 35 Hz, - bei unseren Modellen AW-850, -880, -900 und -1000 bis etwa 22 oder 20 Hz).
- Das heißt, dass der Verstärker unterhalb 60 Hz mit einer Frequenzgang-Korrektur versehen wird.
Wenn der "akustische Frequenzgang-Abfall relativ zu 60 Hz" bei 35 Hz etwa 6 dB beträgt (das ist ein "sehr verbreiteter" Wert), muss der Verstärker-Frequenzgang hier um 6 dB angehoben werden. - Das bedeutet nichts anderes, als:
Wenn man bei 60 Hz 200 Watt zur Verfügung hat, bräuchte man bei 35 Hz die 4-fache Leistung, um den gleichen Schalldruck hinzukriegen.
Der Vorteil des AW-900 relativ zum AW-880 ist - neben dem größeren Maximal-Hub - ein um etwa 3 dB höherer "35 Hz-Wirkungsgrad".

Beim AW-1000 ist es gelungen, den Frequenzbereich ohne jede Entzerrung bis 35 Hz hinunter linear zu halten. Das bedeutet, dass er beim (am häufigsten verwendeten Messwert) "63 Hz" zwar nicht so riesige Wirkungsgrad-Vorteile hat (gegenüber dem AW-880 vielleicht 2 dB); - aber bei 35 Hz mehr als 6 dB.
Damit erreicht er einen 35 Hz-Pegel, für den der AW-880 etwa 1200 Watt benötigen würde.

Nun zu den Messwerten:
(Problematisch an dieser Stelle ist, dass selbst in üblicherweise "seriösen" Firmen-Prospekten hier oft "gnadenlos übertrieben" wird. - Es wird bei einem geschlossenen "Super-Subwoofer" einer bekannten amerikanischen Marke ein 30 Hz- Schalldruck propagiert, für den bei der zur Verfügung stehenden Membranfläche der maximale Hub nicht ausreicht. Wenn dann von der Test-Zeitschrift nochmal "ganz locker" 4dB dazu kommen, hat man einen Schallpegel, für den das 38 cm - Chassis ca. 25 Zentimeter Hub machen müsste!!! - Dumme Sache: der genannte Schalldruck wird dann manchmal auch von anderen Kritikern kommentarlos übernommen!!
Der AW-1000 schafft nach unseren Messungen (absoluter Maximal-Wert bei 10 % Klirrfaktor) 119 dB bei 63 Hz, 119 dB bei 50 Hz, 118 dB bei 40 Hz, 115 dB bei 30 Hz. Bei noch tieferen Frequenzen steigt der (sehr harmonische, gehörmäßig kaum störende) Klirrfaktor stark an. Bei 30 % Klirr: 112 dB bei 25 Hz, 109 dB bei 20 Hz.
Das muss immer relativ zu den üblichen Werks-Angaben gesehen werden. - Der etwa "4500 Euro-Woofer", der laut Test-Zitat in einer recht angesehenen deutschen HiFi-Zeitschrift 130 dB bei 30 Hz erreichen sollte, kam in unseren Messungen (trotz mehr als 6 cm Hub) auf 118 dB. - Das ist zwar ein respektabler Wert, aber (vor allem) die Test-Aussage ist halt eine ziemlich heftige Übertreibung, was die zugehörige "akustische Leistung" betrifft, - um ebenfalls "respektable" 1600 % .

2. So weit ich weiß, gibt es zwischen dem Begrif "Schalldruck" (SPL = Sound Pressure Level) und "Schallpegel" keinen Unterschied. Das "a0" Ihrer Frage wird im Amerikanischen "P ref" genannt und beträgt je nachdem, ob damit "sound level" oder der "Referenz-Schalldruck für Mikrofon-Kalibrier-Systeme" gemeint ist, entweder 2 x 10^-5 newton / m² oder 0.1 newton / m².

Was "doppelte Lautstärke" sein soll, wird kontrovers diskutiert. - Die Bandbreite geht von "4-facher bis 10-facher" Leistung.

3. Ich beantworte diese Frage lieber über einen Umweg: (es ist anschaulicher), - denn der Schalldruck hat zunächst nicht direkt was mit der Membran-Auslenkung zu tun, sondern mit der Membran-Beschleunigung (die ja auch wieder mit der Auslenkung zusammenhängt). Um 6 dB mehr Schalldruck zu erzeigen, muss die Membran den doppelten Hub machen.

4. Um bei halber Frequenz den gleichen Schalldruck wiedergeben zu können, muss eine Membrane den 4-fachen Hub ausführen (wenn der zugehörige Klirrfaktor nicht berücksichtigt wird.)

5. Es wurde im Forum schon die Frage gestellt, wie wichtig 20 Hz (relativ zu 35 Hz) überhaupt sind! - Klar ist, dass man bei 20 Hz (zugehörige Wellenlänge = 17 Meter!!) vor allem in großen Räumen, die etwa halb so lang sind, wie die Wellenlänge, kräftige Probleme bekommt.
Bei kleinen Räumen sitzt man sozusagen in "einer Druck-Kammer" und hat bei so tiefen Frequenzen keine stehenden Wellen - dafür jedoch eine umso stärkere Pegel-Überhöhung, je tiefer die Frequenz wird.
In kleineren Räumen empfiehlt sich also ein "leichtes Zurücknehmen" des Bass-Reglers. - Ansonsten sind die Probleme eher geringer als in großen Räumen.
Ein weitere Frage wäre hier die Hörbarkeit von "Group-Delay". Ein Woofer, der bis 20 Hz runtergeht, hat bei 35 Hz deutlich "weniger" Signal-Durchlauf-Zeit, als ein Woofer, der "nur" bis 35 Hz runter geht. - Er kann also "schneller" und "präziser" klingen.
Trotzdem würde ich persönlich lieber 2 kleinere Woofer als einen größeren bei mir installieren. (Am besten natürlich 2 größere!)

Nochmal "Uff" - geschafft - hoffentlich war`s noch halbwegs "anschaulich"!

Gruß G. Nubert

[Thilo Maurer]

Herzlichen Dank für Ihre SEHR ausführlichen Informationen, Herr Nubert.

Der von Ihnen genannte Fremdmarken-Subwoofer mit den übertriebenen Angaben dürfte Wohl der "Revel Performa B 15" sein. Ich wollte das hier nur erwähnen, um Klarheit für etwaige Leser zu schaffen und als Fazit hinzufügen:

Kauft man sich zwei AW-1000 statt einem B15 hat man erstens sehr viel Geld gespart, zweitens 3dB mehr Schalldruck bei 30Hz, und drittens noch dazu eine bessere Schallverteilung im Raum.

[submann]

Hallo Thilo Maurer,

Deinem Fazit zum Schluß Deines Beitrags kann ich nur 100% zustimmen. Eine bessere Aussage kann man wohl kaum geben!

Ich denke auch, dass man mit 2 AW-1000 schon ziemlich viel High End im Wohnzimmer stehen hat und das für den Betrag, einfach Spitze!!!!

Gruß

submann