Was ist Lautsprecherempfindlichkeit und was bedeutet sie?

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Was ist Lautsprecherempfindlichkeit und was bedeutet sie?
Was ist Lautsprecherempfindlichkeit und was bedeutet sie?
Anonim

Wenn es eine Lautsprecherspezifikation gibt, die einen Blick wert ist, dann ist es die Empfindlichkeitsbewertung. Die Empfindlichkeit sagt Ihnen, wie viel Lautstärke Sie von einem Lautsprecher mit einer bestimmten Leistung erh alten. Dies kann nicht nur Ihre Wahl des Lautsprechers beeinflussen, sondern auch die Wahl Ihres Stereo-Receivers/-Verstärkers. Die Empfindlichkeit ist ein wesentlicher Bestandteil von Bluetooth-Lautsprechern, Soundbars und Subwoofern, auch wenn diese Produkte die Spezifikation möglicherweise nicht auflisten.

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Was Empfindlichkeit bedeutet

Die Lautsprecherempfindlichkeit ist selbsterklärend, sobald Sie verstehen, wie sie gemessen wird. Platzieren Sie zunächst ein Messmikrofon oder ein SPL-Messgerät (Schalldruckpegel) genau einen Meter von der Vorderseite des Lautsprechers entfernt. Schließen Sie dann einen Verstärker an den Lautsprecher an und spielen Sie ein Signal ab; Sie sollten den Pegel so einstellen, dass der Verstärker nur ein Watt Leistung an den Lautsprecher liefert. Beobachten Sie nun die in Dezibel (dB) gemessenen Ergebnisse auf dem Mikrofon oder SPL-Meter. Das ist die Empfindlichkeit des Lautsprechers.

Je höher die Empfindlichkeitsbewertung eines Lautsprechers ist, desto lauter spielt er mit einer bestimmten Wattzahl. Beispielsweise haben einige Lautsprecher eine Empfindlichkeit von etwa 81 dB oder so. Das bedeutet, dass sie mit einem Watt Leistung nur einen moderaten Hörpegel liefern. Willst du 84 dB? Sie benötigen zwei Watt - das liegt daran, dass alle 3 dB mehr Lautstärke die doppelte Leistung erfordern. Möchten Sie in Ihrem Heimkinosystem ein paar schöne und laute 102-dB-Spitzen erreichen? Sie benötigen 128 Watt.

Empfindlichkeitsmessungen von 88 dB sind ungefähr durchschnittlich. Alles unter 84 dB gilt als eher schlechte Empfindlichkeit. Die Empfindlichkeit von 92 dB oder höher ist sehr gut und sollte angestrebt werden.

Sind Effizienz und Empfindlichkeit gleich?

Ja und nein. Die Begriffe Empfindlichkeit und Effizienz werden im Audiobereich häufig synonym verwendet, was in Ordnung ist. Die meisten Leute sollten wissen, was Sie meinen, wenn Sie sagen, dass ein Lautsprecher einen Wirkungsgrad von 89 dB hat. Technisch gesehen sind Effizienz und Empfindlichkeit unterschiedlich, obwohl sie dasselbe Konzept beschreiben. Empfindlichkeitsangaben können in Effizienzangaben umgerechnet werden und umgekehrt.

Effizienz ist die Menge an Leistung, die in einen Lautsprecher fließt und tatsächlich in Schall umgewandelt wird. Dieser Wert liegt normalerweise unter einem Prozent, was darauf hinweist, dass der größte Teil der an einen Lautsprecher gesendeten Leistung als Wärme und nicht als Schall endet.

Wie Empfindlichkeitsmessungen variieren können

Es kommt selten vor, dass ein Lautsprecherhersteller detailliert beschreibt, wie er die Empfindlichkeit misst. Die meisten ziehen es vor, Ihnen zu sagen, was Sie bereits wissen; Die Messung wurde bei einem Watt in einem Meter Abstand durchgeführt. Leider können Empfindlichkeitsmessungen auf verschiedene Weise durchgeführt werden.

Du kannst die Empfindlichkeit mit rosa Rauschen messen. Rosa Rauschen schwankt jedoch im Pegel, was bedeutet, dass es nicht sehr genau ist, es sei denn, Sie haben ein Messgerät, das über mehrere Sekunden Mittelwerte durchführt. Rosa Rauschen lässt auch nicht viel zu, um die Messung auf ein bestimmtes Audioband zu beschränken. Zum Beispiel wird ein Lautsprecher, dessen Bass um +10 dB angehoben wurde, eine höhere Empfindlichkeitsbewertung aufweisen, aber es ist im Grunde ein Schummeln wegen all der unerwünschten Bässe. Man könnte Gewichtungskurven – wie die A-Gewichtung, die sich auf Geräusche zwischen etwa 500 Hz und 10 kHz konzentriert – auf ein SPL-Meter anwenden, um die Frequenzextreme herauszufiltern. Aber das ist zusätzliche Arbeit.

Viele ziehen es vor, die Empfindlichkeit zu bewerten, indem sie den Frequenzgang von Lautsprechern bei einer festgelegten Spannung auf der Achse messen. Dann würden Sie alle Antwortdatenpunkte zwischen 300 Hz und 3.000 Hz mitteln. Dieser Ansatz liefert sehr gut wiederholbare Ergebnisse mit einer Genauigkeit von bis zu etwa 0,1 dB.

Aber dann stellt sich die Frage, ob Empfindlichkeitsmessungen echofrei oder im Raum durchgeführt wurden. Eine schalltote Messung berücksichtigt nur den vom Lautsprecher abgegebenen Schall und ignoriert Reflexionen von anderen Objekten. Dies ist eine bevorzugte Technik, da sie wiederholbar und präzise ist. Messungen im Raum geben Ihnen jedoch ein realistischeres Bild der von einem Lautsprecher abgegebenen Schallpegel. Messungen im Raum ergeben jedoch normalerweise etwa 3 dB mehr. Leider teilen Ihnen die meisten Hersteller nicht mit, ob ihre Empfindlichkeitsmessungen echofrei oder im Raum sind – am besten geben sie Ihnen beides, damit Sie es selbst sehen können.

Was hat das mit Soundbars und Bluetooth-Lautsprechern zu tun?

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass intern betriebene Lautsprecher wie Subwoofer, Soundbars und Bluetooth-Lautsprecher fast nie ihre Empfindlichkeit angeben? Diese Lautsprecher gelten als geschlossene Systeme, was bedeutet, dass die Empfindlichkeit (oder sogar die Nennleistung) nicht so wichtig ist wie die Gesamtlautstärke des Geräts.

Es wäre schön, Empfindlichkeitseinstufungen für die in diesen Produkten verwendeten Lautsprechertreiber zu sehen. Hersteller zögern selten, die Leistung interner Verstärker anzugeben, und preisen immer beeindruckende Zahlen wie 300 W für eine preiswerte Soundbar oder 1.000 W für ein Heimkino-in-a-Box-System.

Aber die Nennleistungen für diese Produkte sind aus drei Gründen nahezu bedeutungslos:

  1. Der Hersteller sagt dir fast nie, wie die Leistung gemessen wird (maximaler Verzerrungsgrad, Lastimpedanz usw.) oder ob das Netzteil des Geräts tatsächlich so viel Saft liefern kann.
  2. Die Nennleistung des Verstärkers sagt Ihnen nicht, wie laut das Gerät spielen wird, es sei denn, Sie kennen auch die Empfindlichkeit der Lautsprechertreiber.
  3. Selbst wenn der Verstärker so viel Leistung abgibt, wissen Sie nicht, ob die Lautsprechertreiber die Leistung bewältigen können. Treiber für Soundbars und Bluetooth-Lautsprecher sind in der Regel recht günstig.

Nehmen wir an, eine Soundbar mit einer Nennleistung von 250 W gibt im tatsächlichen Betrieb 30 Watt pro Kanal ab. Verwendet die Soundbar sehr billige Treiber – gehen wir mal mit 82 dB Empfindlichkeit – dann liegt die theoretische Leistung bei etwa 97 dB. Das wäre ein ziemlich zufriedenstellendes Niveau für Spiele und Actionfilme! Aber es gibt nur ein Problem; Diese Treiber können möglicherweise nur 10 Watt verarbeiten, was die Soundbar auf etwa 92 dB begrenzen würde. Und das ist nicht wirklich laut genug für mehr als gelegentliches Fernsehen.

Wenn die Soundbar über Treiber mit einer Empfindlichkeit von 90 dB verfügt, benötigen Sie nur acht Watt, um sie auf 99 dB zu bringen. Und acht Watt Leistung bringen die Fahrer mit weitaus geringerer Wahrscheinlichkeit an ihre Grenzen.

Die logische Schlussfolgerung, die hier zu ziehen ist, ist, dass intern verstärkte Produkte wie Soundbars, Bluetooth-Lautsprecher und Subwoofer nach der Gesamtlautstärke bewertet werden sollten, die sie liefern können, und nicht nach der reinen Wattleistung. Eine SPL-Bewertung auf einer Soundbar, einem Bluetooth-Lautsprecher oder einem Subwoofer ist aussagekräftig, da sie Ihnen eine realistische Vorstellung davon gibt, welche Lautstärkepegel die Produkte erreichen können. Eine Wattzahl nicht.

Hier ist ein weiteres Beispiel. Der Subwoofer VTF-15H von Hsu Research verfügt über einen 350-Watt-Verstärker und gibt zwischen 40 und 63 Hz einen durchschnittlichen SPL von 123,2 dB aus. Der Atmos-Subwoofer von Sunfire – ein viel kleineres Design, das weitaus weniger effizient ist – hat einen 1.400-Watt-Verstärker, hat aber im Durchschnitt nur 108,4 dB SPL zwischen 40 und 63 Hz. Offensichtlich erzählt die Wattzahl hier nicht die Geschichte. Es kommt nicht einmal in die Nähe.

Ab 2017 gibt es keinen Industriestandard für SPL-Bewertungen für aktive Produkte, obwohl es vernünftige Praktiken gibt. Eine Möglichkeit besteht darin, das Produkt auf den maximalen Pegel einzustellen, den es erreichen kann, bevor die Verzerrung störend wird (viele, wenn nicht die meisten, Soundbars und Bluetooth-Lautsprecher können ohne störende Verzerrung mit voller Lautstärke betrieben werden) und dann die Ausgabe auf einem Meter messen unter Verwendung eines rosa Rauschsignals von -10 dB. Natürlich ist die Entscheidung, welcher Verzerrungsgrad zu beanstanden ist, subjektiv; Der Hersteller könnte stattdessen tatsächliche Verzerrungsmessungen verwenden, die am Lautsprechertreiber vorgenommen wurden.

Offensichtlich besteht Bedarf an einem Branchengremium, um Verfahren und Standards für die Messung der aktiven Ausgangsleistung von Audioprodukten zu entwickeln. So geschehen beim CEA-2010-Standard für Subwoofer. Aufgrund dieses Standards können wir uns jetzt eine sehr gute Vorstellung davon machen, wie laut ein Subwoofer tatsächlich spielt.

Ist Sensibilität immer gut?

Sie fragen sich vielleicht, warum die Hersteller keine möglichst empfindlichen Lautsprecher herstellen. Dies liegt typischerweise daran, dass Kompromisse eingegangen werden müssen, um ein bestimmtes Maß an Empfindlichkeit zu erreichen. Beispielsweise könnte der Konus in einem Woofer/Treiber leichter gemacht werden, um die Empfindlichkeit zu verbessern. Dies führt jedoch wahrscheinlich zu einem flexibleren Kegel, der die Gesamtverzerrung erhöhen würde. Und wenn Lautsprecheringenieure ungewollte Spitzen in der Reaktion eines Lautsprechers eliminieren, müssen sie normalerweise die Empfindlichkeit reduzieren. Es sind also Aspekte wie diese, die Hersteller ausbalancieren müssen.

Aber alles in allem ist die Wahl eines Lautsprechers mit einer höheren Empfindlichkeitsbewertung normalerweise die bessere Wahl. Am Ende zahlen Sie vielleicht etwas mehr, aber am Ende wird es sich lohnen.

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