Hallo,
den maximalen Schalldruck im Bassbereich kann man näherungsweise auch auf eine "etwas andere" Methode bestimmen.
Das Reizvolle daran ist, dass man dafür kein geeichtes Mikrofon benötigt und dass man unabhängig von "beinahe theoretischen Klirrfaktor-Grenzen" sofort "hörtechnisch" abwägen kann, welche Signal-Sauberkeit man als "noch Hi-Fi-tauglich" empfindet. (Verzerrungen durch einen clippenden Verstärker können schon bei 1% Klirr stark stören, die "gutmütigen" Klirr-Anteile guter Tiefton-Chassis stören eventuell noch nicht einmal bei 10 oder 20%.)
Das Schwierige ist, den Membranhub genau zu bestimmen und den Lautsprecher bei dieser Methode nicht zu überlasten.
Wenn man kein Laser-Interferometer hat, kann man z.B. einen kleinen weißen Punkt in Konfetti-Größe auf die Membran kleben. Beim Betrachten der Membranbewegung ist der Hub mit Hilfe eines Stroboskops "per Augenmaß" auf besser als +- 5%, ohne Stroboskop auf vielleicht +- 10 % abschätzbar.
Damit man den Lautsprecher beim Test "nicht verheizt", sollte das jeweilige Sinus-Signal nicht länger als 1 oder 2 sec anliegen und es müssen immer doppelt so lange Pausen dazwischen liegen.
(Eventuell kann eine "disziplinierte" Hilfsperson immer etwa im Takt "1 sec an / 2 sec aus" am Verstärker zwischen "Generator-Input" und einem offenen Eingang umschalten, oder eine "mute" -Taste betätigen.)
Bei geschlossenen Boxen gibt es eine "allgemein taugliche" Methode, den maximalen Schalldruck im Bassbereich anhand der Membranfläche und dem gemessenen Hub recht genau abzuschätzen.
(Dabei wird nur die "Grundwelle" betrachtet und Auswirkungen durch mitschwingende Gehäuse werden vernachlässigt.)
Wenn man in die zugehörigen Gleichungen Werte für "volume displacement" (Verschiebe-Volumen), Frequenz und Messabstand eingibt, erhält man unter "Freifeld-Bedingungen") für einen Strahler von 100 cm² und 1 cm "peak/peak-Auslenkung" im Abstand von 1 m bei 50 Hz --> SPL=90dB, bei 100 Hz --> SPL=102 dB, was auch sehr gut mit unseren Messungen übereinstimmt.
(Die Breite der Sicke wird bei der Berechnung der "Effektiv-Fläche" des Strahlers zu 1/3 mitgerechnet.)
Zur Frage bei nuBox 380 und nuWave 35:
Wenn man die Bassreflex-Öffnungen der nuBox 380 und der nuWave 35 (zunächst testweise) verschließt, bekommt man folgende Maximal-Auslenkungen - bei gehörmäßig noch "ordentlicher" Sauberkeit (aber sicher weit über 3%Klirr):
nuBox 380 bei 100 Hz ca. 10 mm, unter 75 Hz ca. 17 mm.
nuWave 35 bei 100 Hz ca. 12 mm, unter 75 Hz ca. 17 mm.
Für die (geschlossene) nuBox 380 ergeben sich daraus folgende Maximal-Pegel:
Bei Peak-Auslenkung 10 mm, Membranfläche 230 cm², --> SPL max bei 100 Hz = 110dB, bei 50 Hz = 98 dB
Für diese "10mm" bei 100 Hz benötigt man (genau wie für die 17 mm bei 75 Hz) etwa 25Veff (entspr. etwas über 150 Watt)
Obwohl der Bass bei diesen Pegeln subjektiv "noch recht sauber" klingt, zeigen unsere Messungen, dass man für 3% Klirr bei 100 Hz den Schalldruck um ca. 5 dB runternehmen muss.
Bei 17 mm Peak-Auslenkung erhält man bei einer geschlossenen 380 etwa 109 dB bei 75 Hz und 102 dB bei 50 Hz.
(Nochmal: diese Versuche sind nur im "Burst-Betrieb" (max 1/3 "ON" 2/3 "OFF" erlaubt, um den Tieftöner thermisch nicht zu gefährden.)
nuWave 35: Peak-Auslenkung 12 mm, Membranfläche 133 cm², bei 100 Hz --> SPL max = 106dB, bei 50 Hz -> 94 dB
Nächster Schritt:
Durch das Öffnen des BR-Rohrs bekommt man bei gleicher Eingangsspannung bei 100 Hz etwa 1.5 dB "dazu", ohne dass sich das Signal schlechter anhört. Bei 50 Hz bekommt man etwa 5 dB "dazu", aber dann hört sich der Ton (durch die dann auftretenden Membran-Verformungen) nicht mehr so sauber an. - Also muss man hier den Pegel etwas zurücknehmen.
Der Max-Pegel der 380 (BR-Rohr offen) beträgt in 1 m Freifeld nach dieser Vorgehensweise also etwa 110 + 1.5 = 111.5 dB.
Vergleich zu "konventioneller" Vorgehensweise:
Die nuBox 380 hat bei 100 Hz (je nach Messmethode) eine leichte Anhebung von ca. 2 dB, also bei dieser Frequenz einen "Wirkungsgrad" von 89 dB bei 1 Watt. Etwas über 150 Watt bedeutet (ohne Berücksichtigung von Kompressions-Effekten) knapp 22 dB höherer Pegel, also 111 dB
Besonders "skeptische" Betrachter dieser Überlegungen würden wohl einwenden, dass das ja gar nicht sein kann, weil die Box damit "0.5 dB Anti-Kompression" hätte. - Wenn man von "real" etwa 1 dB Kompression ausgeht, liegen die Ergebnisse also um etwa 1.5 dB auseinander.
Ich freue mich ja schon, dass man durch zwei völlig unterschiedliche Herangehens-Methoden immerhin besser als etwa +-2 dB Übereinstimmung hat.
Also sollten wohl etwa 2dB für "Messunsicherheit" abgezogen werden.
Man kann also davon ausgehen, dass eine 380 bei 100 Hz Impuls-Spitzen mit genügend starkem Verstärker und "musikalisch unauffälligen" Verzerrungswerten (kann durchaus bei über 10% sein) in einem Wohnraum
etwa 111 dB - 1 dB Kompression = 110 dB schafft.
Zu guter Letzt kommt dann noch der "Raum-Einfluss" dazu.
Je nachdem, wie die Box im Raum aufgestellt wird, kann man dann noch von einem deutlichen "Raum-Gewinn" ausgehen. Wenn sie in Wand-Nähe steht, steigt der Pegel bei einem Frequenzgemisch zwischen 50 und 150 Hz im Schnitt um mindestens weitere 3 dB. (Die klanglich "eigentlich nicht erlaubte" Positionierung
in einer der Raum-Ecken: würde natürlich noch deutlich mehr Pegel bringen.)
Zur Abhängigkeit des Pegels von der Positionierung von Lautsprechern im Raum
eine (stark vereinfachte) Skizze aus "ACOUSTICS" von Leo L. Beranek:
Gruß, G. Nubert
