HiFi-Lexikon

Watt, Wirkungsgrad, Impedanz, Sicken: Hier sortiere ich die Begriffe, bevor die große Zahl auf dem Karton wieder die ganze Diskussion gewinnt.

Vintage HiFi / Wissen für die Werkbank

Watt ist hier eigentlich wichtig?

Die Wattzahl steht gern groß auf dem Karton. Was die Box damit macht, steht meist kleiner daneben – wenn überhaupt. Für meinen Hörpegel zählen Kennschalldruck, verfügbare Verstärkerleistung, Abstand und die Grenzen des Lautsprechers. Für den Klang kommen Frequenzgang, Abstrahlung, Verzerrungen und Raum dazu. Auch hoher Wirkungsgrad allein ist kein Qualitätssiegel. Eine Box kann schließlich effizient sein und mir trotzdem nicht gefallen.

Wirkungsgrad und Kennschalldruck: bitte nicht in einen Topf

Wirkungsgrad η

Das Verhältnis von abgestrahlter akustischer Leistung zu aufgenommener elektrischer Leistung, angegeben in Prozent. Es beschreibt die Energieumwandlung. Die Schallleistung bezieht sich auf die gesamte Abstrahlung.

Kennschalldruck / Sensitivity

Der Schalldruckpegel unter definierten Bedingungen, beispielsweise dB SPL bei 1W in 1m Entfernung oder bei 2,83V in 1m. Er beschreibt den Pegel am Messpunkt. Abstrahlrichtung, Frequenzbereich und Messumgebung gehören zur Angabe.

In Datenblättern heißt der Kennschalldruck umgangssprachlich oft „Wirkungsgrad“. Eine Angabe wie „90dB“ ist aber noch kein Wirkungsgrad in Prozent. Stärkere Bündelung kann auf Achse mehr Pegel erzeugen, ohne die gesamte Energieumwandlung entsprechend zu steigern. Klingt pedantisch? Beim Vergleichen verhindert es, dass man zwei unterschiedliche Größen für dieselbe hält. [86] [87]

Die 2,83-Volt-Falle

Für einen vereinfachten ohmschen Widerstand gilt P = U²/R. 2,83V ergeben an 8Ω ungefähr 1W, an 4Ω ungefähr 2W. Eine 4-Ohm-Box mit 90dB bei 2,83V/1m entspricht rechnerisch etwa 87dB bei 1W/1m. Die 3dB Differenz kommen von der doppelten Leistung. Bei realen Lautsprechern verändert sich die Impedanz mit der Frequenz; diese Umrechnung ist deshalb eine Orientierung anhand der Nennimpedanz. Vergleiche zuerst dieselbe Messgröße und Messumgebung. [87]

Beispiel mit zwei fiktiven Boxen: A erreicht 86dB bei 1W/1m, B 92dB bei 1W/1m. Für idealisierte 102dB in 1m braucht A rund 40W, B rund 10W. B benötigt für denselben Pegel ungefähr ein Viertel der Leistung. Beide müssen diesen Pegel auch mechanisch und ohne starke Verzerrungen schaffen. Die Zahlen sind eine eigene Modellrechnung für je eine Box im Freifeld, keine Messung konkreter Produkte.
EingangsleistungA: 86dB / 1W / 1mB: 92dB / 1W / 1m
1W86dB92dB
2W89dB95dB
10W96dB102dB
40W102dB108dB

Ideal gilt: doppelte elektrische Leistung ergibt ungefähr +3dB; zehnfache Leistung +10dB. Bei einer punktförmigen Quelle im Freifeld sinkt der Pegel bei doppeltem Abstand um ungefähr 6dB. Reflexionen, Linienstrahler, Nahfeld, Erwärmung und Limiter verändern das praktische Ergebnis. „Doppelt so laut“ ist zudem eine Wahrnehmungsfrage und keine andere Bezeichnung für +3dB. [87] [88]

Leistungsdaten lesen

AngabeKurze ErklärungWorauf achten?
Watt / WEinheit der Leistung. Bei Passivboxen meist elektrische Belastbarkeit; bei Aktivboxen oft Leistung der eingebauten Verstärker.Eine 200W-Passivbox gibt keine 200W Schallleistung ab. Addierte Verstärkerkanäle beschreiben noch keinen erreichbaren Gesamtpegel.
Nenn- / DauerbelastbarkeitBelastbarkeit nach einem festgelegten Testsignal und Prüfablauf.Signal, Dauer, Filterung und Norm prüfen. Dieselbe Zahl garantiert keine unbeschädigte Wiedergabe eines tiefen Sinustons. [89]
„RMS-Watt“Übliche Kurzform für eine Leistungsangabe aus Effektivwerten. Präzise ist die gemittelte elektrische Leistung; RMS bezeichnet beispielsweise Spannung und Strom.Das Wort RMS allein nennt noch keinen Messstandard. Last, Frequenzband, Verzerrungsgrenze und Dauer gehören dazu.
Musik- / ProgrammleistungAngabe für eine bestimmte, häufig weniger dauerhafte Belastung als beim Dauertest.Kein allgemeiner Umrechnungsfaktor zur Nennleistung. Hersteller können unterschiedliche Verfahren verwenden.
Peak / Max / PMPOPeak kann eine definierte kurzzeitige Spitze bedeuten. PMPO ist ohne konkretes Prüfverfahren kaum vergleichbar.Eine große Zahl ohne Prüfbedingungen eignet sich weder als Qualitätsmaß noch als Verstärkerempfehlung.
Impedanz / ΩFrequenzabhängige elektrische Last einschließlich Widerstands- und Blindanteilen.Nennimpedanz, Minimum und Phasenverlauf bestimmen gemeinsam, wie anspruchsvoll die Box für den Verstärker ist. „4–8Ω“ ist keine zuschaltbare Anpassung.
Gleichstromwiderstand / ReMit dem Multimeter gemessener Widerstand einer Schwingspule.Dieser Wert ist keine vollständige Impedanzkurve. Eine 8-Ohm-Kennzeichnung verlangt keine Anzeige von exakt 8Ω am Multimeter.
KennschalldruckPegel für ein definiertes elektrisches Eingangssignal.1W/1m und 2,83V/1m unterscheiden; Messfrequenz beziehungsweise Mittelungsbereich und Freifeld/Raum beachten.
Maximalpegel / dB SPLErreichbarer Schalldruck bis zu einer definierten Grenze.Frequenzbereich, Hörabstand, Dauer, Verzerrungsgrenze und Einzelbox/Paar gehören zur Zahl.
Frequenzgang / HzPegelverlauf über die Frequenz. „40Hz–20kHz“ beschreibt ohne Toleranz nur einen unvollständig definierten Bereich.±3dB im Arbeitsbereich und ein unterer −3-/−6-dB-Punkt sind unterschiedliche Angaben. [90]
Klirrfaktor / THDMaß für zusätzliche harmonische Frequenzanteile durch nichtlineare Verzerrung.Pegel und Frequenz mitlesen. Ein einzelner kleiner Wert erklärt die Verzerrungen im tiefen Bass nicht. [90]
Power CompressionBei Erwärmung liefert ein Treiber weniger Pegelzuwachs als die ideale Leistungsrechnung erwarten lässt.Ein Kleinsignal-Kennschalldruck sagt noch nicht, wie sich die Box bei hoher Dauerbelastung verhält.
Clipping / LimiterClipping verzerrt durch Überschreiten der Verstärkergrenze. Ein Limiter begrenzt das Signal kontrolliert.Ein zu klein gewählter, stark übersteuerter Verstärker ist keine Schutzmaßnahme für Hochtöner.

Bauteile: ein Chassis ist ein kleines mechanisches System

BegriffErklärungBedeutung beim Restaurieren
Chassis / TreiberDer einzelne Schallwandler in der Box; mit Korb, Antrieb und bewegtem System.Passender Durchmesser allein reicht für Ersatz nicht. Typ, Impedanz, Kennschalldruck und akustisches Verhalten müssen stimmen.
MembranDie bewegte Fläche, die Luft anregt.Papier, Kunststoff, Metall und Keramik haben unterschiedliche Eigenschaften. Das Material allein bewertet keine Box.
SickeFlexible Verbindung am äußeren Membranrand.Geometrie, Material, Nachgiebigkeit und Verklebung beeinflussen die Funktion. Schaumstoff durch irgendeine Gummisicke zu ersetzen verändert möglicherweise die Abstimmung. [91]
Zentrierspinne / SpiderInnere Aufhängung, die das bewegte System führt und eine Rückstellkraft erzeugt.Eine neue Sicke behebt keine beschädigte oder abgesackte Zentrierung. [88]
Schwingspule / LuftspaltDie Spule bewegt sich im Magnetfeld des Antriebs und treibt die Membran.Schleifen kann auf eine Fehlzentrierung hinweisen; eine unterbrochene Spule ist ein anderer Defekt als eine zerfallene Sicke. [91]
Staubschutzkalotte / Phase PlugEine Kappe kann den zentralen Bereich schützen; ein Phase Plug ist ein anders aufgebautes Element zur Beeinflussung der Schallausbreitung.Beide sind konstruktive Teile. Form und Material nicht beliebig tauschen.
FrequenzweicheFilter und Anpassung für die einzelnen Wege. Passiv zwischen Endstufe und Chassis, aktiv vor den getrennten Endstufen.Eine Weiche ist auf die realen Treiber abgestimmt. Ein anderer Hochtöner benötigt häufig mehr als eine angepasste Lautstärke. [88]
Kondensator / Elko / MKPKondensatoren filtern frequenzabhängig. Elko und Folienkondensator bezeichnen unterschiedliche Bauarten; MKP eine Polypropylenfolie.Kapazität, Spannungsfestigkeit, Toleranz und Verluste berücksichtigen. In üblichen passiven Weichen werden bei Elkos bipolare Typen verwendet. [92]
Spule / Widerstand / L-PadSpulen gehören zu Filtern; Widerstände und L-Pads können Pegel und elektrische Last anpassen.Innenwiderstand und Belastbarkeit beeinflussen das Ergebnis. Größer und teurer bedeutet nicht automatisch originalgetreuer.
Übergangsfrequenz / FlankensteilheitBereich der Übergabe zwischen Wegen und Stärke des Pegelabfalls außerhalb des Durchlassbereichs, etwa 12dB/Oktave.Elektrische Filterkurve und akustische Gesamtkurve sind verschieden; die Chassis tragen ihren eigenen Frequenzgang bei. [93]
Schallwand / BaffleFrontfläche, auf der die Chassis sitzen; Form und Kanten beeinflussen die Abstrahlung.Ein optischer Umbau kann auch akustisch wirken. Stoffe und Abdeckungen vor Treibern gehören zur Prüfung.
Dämmung / DämpfungFüllmaterial beeinflusst Schall im Gehäuse; Wandbedämpfung und Verstrebungen bearbeiten Gehäuseschwingungen.Art, Menge und Position dokumentieren. Vollstopfen ist keine universelle Verbesserung.

Bauprinzipien und Entwicklungsbegriffe

BegriffIn einem Satz
Geschlossen / Bassreflex / PassivmembranGeschlossen nutzt das eingeschlossene Luftvolumen als Feder; Bassreflex einen abgestimmten Port; die Passivmembran übernimmt eine resonierende Funktion ohne eigenen elektrischen Antrieb.
Transmissionline / AFLEine Transmissionline nutzt einen bedämpften akustischen Kanal. Acoustic Friction Loading bei Lecson verwendet einen Strömungswiderstand in Röhren beziehungsweise Öffnungen. Die Begriffe beschreiben unterschiedliche Konzepte.
Horn / WaveguideSchallführungen beeinflussen die Kopplung an die Luft und die Richtwirkung. Die konkrete Geometrie und der Frequenzbereich bestimmen ihre Funktion. [94]
Kalotte / Bändchen / AMTKalotten sind gewölbte Membranen; echte Bändchen tragen selbst den Strom; ein Air Motion Transformer bewegt Luft mit einer gefalteten Membran. Namen und Materialien allein sind kein Qualitätsranking.
Koaxial / 2-, 3-, 4-WegeKoaxial bedeutet gemeinsame Achse mehrerer Schallwandler; Wege zählen getrennte Frequenzzweige, nicht einfach die Anzahl sichtbarer Membranen.
Aktiv / passiv / DSPAktivsysteme integrieren Verstärkung; eine echte aktive Mehrwegearchitektur filtert vor getrennten Endstufen. DSP verarbeitet Signale digital und kann entzerren, trennen, verzögern und begrenzen.
Abstrahlung / Phase / PolaritätAbstrahlung beschreibt den Pegel über den Winkel; Phase die frequenzbezogene zeitliche Lage; Polaritätsumkehr das Vorzeichen. Vertauschte Kabel sind keine beliebige Laufzeitkorrektur.
Fs / Qts / VasFreiluftresonanz, Gesamtgüte und äquivalentes Nachgiebigkeitsvolumen eines Chassis. Gemeinsam helfen sie bei der Gehäuseauslegung; Vas ist kein fertiger Bauvorschlag. [88]
Sd / Xmax / VdWirksame Membranfläche, linearer Hub pro Richtung und Verschiebevolumen. Größeres Verschiebevolumen kann den maximal möglichen Tiefbasspegel erhöhen; Xmax-Definitionen unterscheiden sich. [88]
OEM / ODM / SonderchassisAuftragsfertigung, Entwicklung im Auftrag und kundenspezifische Komponenten beschreiben verschiedene Beziehungen. Zwei Marken beim selben Lieferanten können unterschiedliche Spezifikationen bestellen.
Die sinnvolle Reihenfolge beim Vergleichen: gewünschter Hörpegel und Abstand → Bassumfang → Frequenzgang und Abstrahlung → Verzerrungen und Maximalpegel → passende Verstärkung → Zustand, Reparierbarkeit und Gesamtkosten. Die Wattzahl beantwortet davon nur einen Teil.

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