Wie diese korrekt abzulesen und zu interpretieren sind.
Ich möchte kurz darüber aufklären wie man diese Werte korrekt interpretiert,
vor allem auch für Vergleiche mit anderen Chassis oder Boxen.
Hier herrscht oft Verwirrung, oder wichtige "Kleinigkeiten" werden übersehen.
1. Distanz:
Keine Schalldruckpegelangabe ohne die Entfernung, diese muss zwingend dabei stehen,
egal ob Kennschalldruckpegel oder MaxSPL.
2. Spannung oder Leistung:
Historisch wurde und heute auch noch, wird der Kennschalldruckpegel in Watt angegeben, z.B. 100dB 1W/1m.
Nach aktueller Norm (AES2-2012 oder IEC 60268-5) sollte dieser mittlerweile allerdings in Spannung angegeben werden,
also dann beispielsweise 100dB 2,83V/1m.
Warum?
Endstufen arbeiten in der Praxis als Spannungsquellen.
Sie halten die Spannung konstant, völlig egal wie wild die echte Impedanz der Box oder des Chassis
über den Frequenzverlauf schwankt.
Ein echtes 1 Watt über das gesamte Frequenzband einzuspeisen, ist technisch kaum machbar,
da sich der Stromfluss mit der Impedanz ständig ändert.
Normal sollten bei der 1W-Angabe via nomineller Impedanz* gerechnet werden, das war und ist allerdings nicht immer so.
Somit hier am besten immer erst ein Blick ins Kleingedruckte,
andernfalls gehen wir bei halbwegs aktuellen Datenblättern vom nominellen Wert aus.
* Das ist dann das berüchtigte 8 Ohm, 4 Ohm oder 2 Ohm.
Die reale Impedanz liegt im eigentlichen Nutzbereich allerdings deutlich unter der nominellen Angabe (aber oberhalb von Re),
z.B. im Schnitt bei 6,8 Ohm bei einem 8 Öhmer.
Laut Norm darf Zmin nur 20% unterhalb der nominellen Impedanzangabe liegen,
sowohl bei Chassis als auch bei kompletten Lautsprecherboxen.
3. Vorsicht beim Vergleichen
2,83 Volt entsprechen exakt 1 Watt Leistung, allerdings NUR an einer nominellen Impedanz von 8 Ohm.
Viele Hersteller (besonders im Budget-Bereich) schreiben fett 2,83V/1m ins Datenblatt,
verschweigen aber direkt daneben die Nennimpedanz (die laut AES aber direkt dahinter soll).
Handelt es sich dann um eine 4 Ohm oder gar 2 Ohm Chassis (oder Lautsprecherbox),
fließen bei 2,83 V hier allerdings schon 2 Watt bzw. 4 Watt Leistung!
Grobe Faustregeln:
- Erwischt ihr einen 4 Öhmer mit einer 2,83V-Angabe?
3 dB abziehen für den echten 1W-Vergleich (manche Hersteller geben auch direkt mit 2V/1m an).
- Erwischt ihr einen 2 Öhmer mit einer 2,83V-Angabe?
6 dB abziehen (oder wurde direkt mit 1,41V/1m angegeben)
- Beim 16 Öhmer dann entsprechend 4,0V, somit muss man hier stattdessen 3dB draufrechnen, falls mit 2,83V angegeben wurde.
4. Ermittlung vom SPL:
Ein weiteres Problem ist die Ermittlung, bzw. Interpretation des Werts an sich.
- Gut fürs Marketing:
Manche Hersteller suchen sich einfach die höchste Spitze (Peak), oder zumindest den lautesten Bereich im Frequenzverlauf und nutzen eben diesen Spitzenwert für die Angabe.
- Oft bei Subwoofer-Chassis:
Der Wert wird einfach anhand des theoretischen Halbraum-SPL (η₀) rein mathematisch aus den TSP errechnet. Das entspricht dann 2pi, der Wert geht dann also von einer unendlichen Schallwand aus. In der Praxis haben wir grundsätzlich, gerade bei Topteilen, aber erst mal 4 pi (Vollraum), abgesehen von der Schallwandgröße.
- Die Norm:
Offiziell (laut AES2) muss ein echter Mittelwert (Bandbreiten-Schnitt) über ein definiertes Frequenzband gebildet werden, ermittelt via bandlimitiertem Pink Noise über mindestens 2 Oktaven.
- Die AES75-Norm:
Bei fertigen Lautsprecherboxen (besonders bei vollaktiven Systemen, wo man gar keine Voltangabe mehr machen kann)
greift mittlerweile die neuere AES75-Norm.
Hier wird praxisnah mit dem speziellem M-Noise gemessen.
Das Signal bildet die Dynamik und den Crest-Faktor von echter Musik exakt nach, um den maximalen, linearen Schalldruckpegel absolut vergleichbar und praxisgerecht zu ermitteln.
5. MaxSPL:
Hier wird leider oftmals wie wild getrickst, das ist dann zwar nicht geschummelt,
allerdings völlig praxisfern und wenig vergleichbar angegeben.
Oftmals sieht man, dass die Angabe mit Peak-Leistung erstellt wurden, heißt dann z.B. es wurden 400W für die Berechnung genutzt, statt der eigentlichen 100W rms.
Wenn dann noch mit dazu kommt, dass ein peak-Wert im Frequenzverlauf dafür herangezogen wird,
wird's am Ende völlig unrealistisch für die Praxis.
Wo eher das Gegenteil der Fall ist, ist bei manchen Fachmagazinen,
welche den MaxSPL via Verzerrungen ermitteln.
Da spricht eigentlich nix dagegen, würden sie denn auch relevante Werte wie K3 nutzen, statt dem üblichen THD.
Hier wird dann der maximale Pegel bei 10% THD ermittelt, das Problem daran:
Gerade Hochtöner haben oftmals massiv hohes K2 gegenüber dem störenden K3, somit bekommen wir einen relativ geringen maxSPL-Wert, obwohl wir noch massig, gut klingende, Pegelreserven haben.
ABER hier hat die AES auch wieder was in Petto, die zuvor genannte AES75-Norm:
Die Lautstärke wird beim Messverfahren so lange schrittweise erhöht, bis die Box an ihre physikalischen Grenzen stößt. Sobald sich der Frequenzgang durch Powerkompression um mehr als 2 dB verändert oder die Verzerrungen zu hoch werden, ist das Limit erreicht. Hier auch wieder via M-Noise.
Hier werden auch keine klassischen Verzerrungen direkt gemessen, sondern es wird via Kohärenz ermittelt (Also in wieweit das gemessene Signal noch dem originalen Ausgangssignal entspricht. Die Kohärenz darf hier bei 91% liegen, darunter wird gestoppt.)
Ein Super Verfahren, bin gespannt wann dieses endlich übergreifend genutzt wird.
In der Zwischenzeit behelfen wir uns am besten einfach ganz klassisch:
Wir ermitteln ganz vernünftig unseren Kennschalldruckpegel für 1W, besser aber 2,83V und rechnen diesen auf die maximale AES-Belastbarkeit (oder in alter Angabe eben der RMS Wert) rauf und ziehen dann noch grob die Powerkompression aus dem Datenblatt ab, oder nehmen Pi*Daumen -2dB 😉
Wer's ganz genau will, bezieht sich auch auf Zmin.
- Das Fazit für die Praxis:
Ein großer Vorteil bei den typischen PA-Herstellern gegenüber vielen im HiFi-Sektor ist,
dass man in den Pro-Audio-Datenblättern oftmals wesentlich mehr Detail-Informationen
über die genauen Messbedingungen findet.
Zudem werden dort moderne Messmethoden meist schon Jahre früher konsequent genutzt.
Die neuen, spannungsbasierten Angaben sind wesentlich praxisgerechter für die Systementwicklung,
dafür allerdings für Einsteiger bedeutend komplizierter zu durchblicken, vor allem,
wenn oben fett 2,83V ins Auge schießt und erst vier Zeilen drunter im Kleingedruckten „Nominal 2 Ohms“ auftaucht.
Kurzum: Augen auf beim Datenblatt-Vergleich und immer das Kleingedruckte lesen! 🧐
PS. zur Belastbarkeit:
Falls wer was mit Belastbarkeit einwerfen möchte, gleich vorab:
Wir beziehen uns hier auf vernünftig ermittelte Belastungsangaben,
ganz aktuell via AES-Norm, wie seit Jahren alle Hersteller ermitteln/angeben.
Diese wird mit 6dB Crestfaktor via PN in einem bandlimitierten (Einsatz-)Bereich über 2h via Zmin ermittelt.
Eine übliche Wrms-Angabe weicht hier in der Realität jetzt nicht wirklich enorm groß von ab.
Die uralten Sinus-Angaben sind völlig veraltet und absolut praxisfern.
Info am Rande: nach AES2-2012 wird mit Znom gerechnet, laut älterer AES2-1984 mit Zmin.
Weitere Infos hierzu sind im entsprechenden Forenthema zu finden:
viewtopic.php?t=7834
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6. Zusatz dank unserer Selbstbau-PA-Gruppe:
Gelegentlich stolpert man in Foren oder beim Kauf von Vintage-Chassis über völlig skurril wirkende Angaben,
wie zum Beispiel: (96 dB at 1m) 0,4W. Siehe obigeren Datenblattausschnitt.
Des Rätsels Lösung liegt in alten Standards wie der deutschen DIN 45500 aus den 1960er und 70er Jahren.
Damals ging man den umgekehrten Weg als heute und definierte die sogenannte Betriebsleistung oder bezog sich auf die Referenz-Lautstärke.
Die Norm besagte:
Ein Lautsprecher darf sich nur dann mit dem HiFi-Siegel "nach DIN 45500" schmücken,
wenn er im Freifeld einen Schalldruck von mindestens 96 dB in 1 Meter Abstand erzeugen kann.
Darin wurde auch noch die Betriebsleistung definiert, also die Leistung die nötig ist um 96dB/1m zu erzeugen.
Statt des Kennschalldrucks bei 1W gaben die Hersteller daher an,
wie viel Watt Leistung das Chassis exakt benötigte, um die Marke von 96 dB zu erreichen.
Ein extrem wirkungsgradstarkes Chassis brauchte dafür eben nur 0,4 Watt.
Das Gute an der alten Norm:
Dieser Pegel musste sauber über den Übertragungsbereich gemittelt werden und durfte bestimmte Klirrfaktor-Grenzen nicht überschreiten.
Erscheint heute "komisch", war damals aber Gang & Gäbe.
Zum Glück wurde das für, unter anderem, vernünftige und einfachere Vergleichbarkeit aber geändert.
• Wie sind eure Erfahrungen mit dem Thema?
• Habt ihr euch schon mal aus oben genannten Gründen bei Vergleichen vertan?
• Seid ist maximal verwirrt oder genervt, da Normen nicht eingehalten werden und wir jedes Datenblatt genau prüfen müssen?
• Seid ihr schon über völlig abwegige Datenblattangeben gestolpert? Zeigen!
Los geht's mit dem Erfahrungsaustausch
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