FAQ
Allgemeine Fragen Allgemeine technische Fragen TX-1A TX-2A TX-3A CX-1A & CX-1B CX-2A CX-3A MF-15A DH-18 KW-18Was sagt mir der Empfindlichkeitswert von Lautsprechersystemen?
Die Empfindlichkeit gemessen in dB/1W/1m gibt an, welchen Schalldruckpegel ein Lautsprechersystem bei einer definierten Referenzeingangsspannung (z.B. 2,83V für eine Nominalimpedanz von 8Ω) erreicht. Die tatsächliche Aufnahmeleistung schwankt dabei frequenzabhängig mit dem gegebenen Impedanzverlauf des Lautsprechersystems.
Bei stark gerichteten bzw. größeren Arrays ist es zweckmäßig, die Empfindlichkeit auf größere Distanz zu messen und auf eine Angabe je 1m zurück zu skalieren.
Warum ist die Empfindlichkeit von Lambda Labs Produkten scheinbar gering?
Wir sind stets bemüht dem Anwender realistische und ehrliche Produktinformationen zu liefern. Der untere Frequenzbereich eines Lautsprechersystems ist in der Regel jener Bereich mit den geringsten Empfindlichkeitswerten. Dies ist durch die physikalischen Gegebenheiten der akustischen Strahlungsimpedanz begründet. Der Wert der geringsten Empfindlichkeit im Übertragungsbereich definiert bei einem entzerrten System den maximal sinnvoll nutzbaren Schalldruckpegel.
Unsere Angabe ergibt sich aus dem Median des unteren Übertragungsbereichs und macht die Produkte von Lambda Labs vor allem untereinander vergleichbar. Basierend auf diesen Werten, lassen sich für den Anwender echte Maximalpegel unter Berücksichtigung der Powercompression abschätzen. Für praktische Anwendungen sind geschönte oder rein mathematisch kalkulierte Messwerte nutzlos.
Ein hilfreicher Tipp für den Vergleich von Empfindlichkeitsangaben: Es ist einfach, den Wert technisch nach oben zu korrigieren. Lambda Labs distanziert sich ausdrücklich von folgenden, aber leider häufig anzutreffenden Vorgehensweisen:
- 2,83V Referenzspannung auch für geringere Nominalimpedanzen als 8Ω
- Mittelwertbildung über das komplette, unentzerrte System
- Angabe des Maximalwerts der Empfindlichkeit
- Bodenmessungen von Topteilen
Wie ermittelt Lambda Labs den Empfindlichkeitswert?
Es ist sinnvoll die Empfindlichkeit nach einem Verfahren zu ermitteln, der dem realen Einsatzzweck am nächsten kommt. Kalibrierte Messungen von Topteilen erfolgen deshalb im Freifeld (Fullspace). Bässe werden am Boden (Groundplane) gemessen. Bei optional flugfähigen Bässen geben wir sowohl den Wert der Boden- als auch der Freifeldmessung an.
Welche Empfindlichkeit haben Fullrange Lautsprecher im Bodenmonitorbetrieb?
Bühnenmonitore erreichen im unteren Frequenzbereich eine deutlich erhöhte Empfindlichkeit für die Aufstellung am Boden. Diese beträgt bei tiefen Frequenzen am untersten Übertragungsende bis zu 6dB und ist zu etwas höheren Frequenzen abhängig von Membrangröße und Bauform durch eine schwache jedoch destruktive Interferenz mit dem am Boden reflektierten Schall gekennzeichnet. Darüber ist die Richtwirkung entsprechend groß, sodass die Abstrahlung ohne weiteren großen Bodenreflexionen geschieht. Dieser Umstand wird in den jeweiligen Setups für Bühnenmonitore berücksichtigt und korrigiert.
Die Empfindlichkeitsermittlung nach unserer Verfahrensweise ist im Fall des Bodenmonitorbetriebs schwierig als singulärer Wert anzugeben. Die Empfindlichkeit ist nennenswert höher als im Freifeldbetrieb, jedoch stark von der Frequenz und Abhörposition abhängig.
Was bedeuten Leistungsdaten, und wie stelle ich deren Aussagekraft fest?
Die thermischen Belastbarkeitsangaben von Lautsprechersystemen lassen sich nach verschiedenen Standards (z.B. AES2-1984) vergleichen. Wie belastbar ein Lautsprecher unter einer konkreten Art von Beanspruchung ist, hängt jedoch von vielen komplexen Faktoren ab. Neben der thermischen Belastbarkeit, spielen noch weitere Faktoren, wie mechanische Belastbarkeit, und lineare und nichtlineare Verzerrungen eine wesentliche Rolle.
Jede dieser Angaben kann in weiteren Teilbereichen betrachtet werden. Die thermische Belastbarkeit hängt von mehreren Zustandsvariablen ab. Eine davon ist beispielsweise der frequenzabhängige Impedanzverlauf, welcher mit dem Parameter der aktuellen Schwingspulentemperatur variiert. Bei gegebener Spannung aus dem Verstärker kann die so zugeführte Leistung einer enormen Schwankung unterliegen. Zusätzlich ist die Kühlwirkung, welche durch mechanische Bewegung der Schwingspule verstärkt wird, ebenfalls wieder frequenzabhängig. Wenn Sie mehr über dieses komplexen Themen erfahren möchten, würden wir uns freuen, Sie auf einem unserer Workshops begrüßen zu dürfen.
Was verstehe ich unter AES Leistung und warum zieht Lambda Labs diese nicht als Vergleichsgröße heran?
Die AES Angabe ist eine standardisierte Norm um die thermische Belastbarkeit von Lautsprechern zu vergleichen. Das Verfahren sieht einen Testlauf über einen Zeitraum von insgesamt 2 Stunden vor. In dieser Zeit wird Rosa Rauschen mit einer Bandbreite von einer Dekade und einem Crest Faktor von 6dB als Testsignal angelegt. Die Berechnung erfolgt an der Minimalimpedanz, gibt aber keine Auskunft über die frequenzabhängige Wirkleistungsbelastung, die für die Wiedergabe von Musik entscheidend wäre.
Wie gibt Lambda Labs die Belastbarkeit an (RMS Verstärkerleistung)?
Die Angabe der Belastbarkeit bezieht sich auf das Leistungsvermögen der Endstufe. Um das volle Potential der Lautsprechersysteme auszuschöpfen, ist es ratsam, einen Verstärker mit gleicher oder höherer Leistung zu verwenden. Um einen sicheren Betrieb bis an die Leistungsgrenze zu ermöglichen, sollte entsprechende Überleistung sorgfältig limitiert werden.
Um dynamische Spitzen korrekt abbilden zu können, liegt die Peak Leistung um den Faktor 2 über der Leistungsempfehlung der Endstufe. Dies wird durch die Angabe der RMS Verstärkerleistung direkt mit berücksichtigt. Ein Verstärker der in der Lage ist, einen Sinus Burst von 2000W RMS auszugeben, schafft per Definition auch eine Peak Leistungsabgabe von 4000W.
Was kann ich mir unter dem Begriff Powercompression vorstellen?
Leistungskompression ist ein Synonym für die Verringerung des theoretischen Schalldruckpegels im praktischen Betrieb, nahe oder an der maximalen Systembelastbarkeit. Die Leistungskompression kann in drei wesentliche Teilbereich zerlegt werden: Akustische, mechanische und thermische Kompression.
Die Systeme von Lambda Labs sind so ausgelegt, dass bei den spezifizierten Belastbarkeitsdaten die akustische und mechanische Powercompression in erster Näherung vernachlässigbar ist. Die thermische Kompression entsteht durch die Erhitzung der Schwingspule. Durch die hierdurch erhöhte Impedanz des Lautsprechersystems wird weniger Leistung aufgenommen und folglich auch weniger Schalldruckpegel erzielt.
Die tatsächliche Leistungskompression ist frequenzabhängig und wird durch den Crest Faktor des Musiksignals beeinflusst. Als praxisnaher Wert hat sich die Annahme von 3dB Powercompression bewährt. Dies ist jener Wert, der beim Langzeitbetrieb mit Musik, vom maximal erreichbaren Schalldruckpegel eines Lautsprechersystems abgezogen werden sollte, um ein möglichst realitätsnahes Ergebnis kalkulieren zu können. Wir freuen uns, Sie auf einem unserer Workshops begrüßen zu dürfen, wenn Sie mehr über dieses komplexe Thema erfahren möchten.
Auf welche Werte stelle ich meine Limiter ein?
Der Peak Limiter sollte so eingestellt werden, dass an der Nominalimpedanz eine RMS Spannung anliegt, die der empfohlenen RMS Verstärkerleistung entspricht, oder eine Spitzenspannung die der doppelten RMS Verstärkerleistung entspricht.
Wird das System im Grenzlastbereich betrieben und die Peak Limiter greifen häufig ein, so verringert sich der Crest Faktor des Musiksignals. Hier wird der Einsatz von zusätzlichen RMS Limitern grundsätzlich dringend empfohlen.
Der thermische RMS Limiter sollte auf eine RMS Spannung begrenzt werden, welche an der Nominalimpedanz etwa einem Drittel der empfohlenen RMS Verstärkerleistung entspricht. Dieser Limiter ist als Schutzfunktion konservativ eingestellt und für die Wiedergabe von Musik nicht zwingend notwendig. Der Limiter wird sich aktivieren, falls das Signal unzulässig niedrige Crest Faktoren erreichen sollte. Unzulässig kleine Crest Faktoren können auch durch anhaltende und erhebliche Peak Limitierung entstehen. Nähere Informationen entnehmen Sie den FAQ des jeweiligen Lautsprechertyps.
Wie kann ich den Maximalpegel eines Lautsprechersystems von Lambda Labs bestimmen?
Der erreichbare Maximalpegel errechnet sich zu: SPLmax = 10 * log(Belastbarkeit) + Empfindlichkeit.
Der errechnete Wert des Schalldruckpegels ist eine Effektivgröße (RMS) für kurze Sinus Bursts. Der oft übliche SPLmaxpeak ist per mathematischer Definition um 3dB größer. Für eine realistische Betrachtung ist es dabei wichtig, die Empfindlichkeit nach dem oben genannten Verfahren anzugeben. Andernfalls liefert diese Kalkulation zu große Ergebnisse, die nicht mit Messungen verifizierbar sind oder für die Wiedergabe von Musik wenig Aussagekraft besitzen.
Dieser oben errechnete Wert des erreichbaren Maximalpegels im schwächeren unteren Übertragungsende, ist eine sehr hilfreiche Information für die Wiedergabe von Musik und macht die Lautsprecher von Lambda Labs vor allem untereinander vergleichbar.
Bei Messungen ist es notwendig eine Endstufe zu verwenden, die tatsächlich in der Lage ist, Sinus Bursts abzugeben. Die Zeitdauer des Bursts ist auf die Belastbarkeit des jeweiligen Frequenzweges anzupassen. Bewährt haben sich Bursts mit einer Dauer von 0.1 bis 1 Sekunden. Dabei ist zu beachten, dass die Schwingspule zwischen den Messungen die Umgebungstemperatur erreichen kann. Gemessene oder auf diese Art errechnete Maximalpegel,unterscheiden sich grundlegend von den üblich nach oben gepushten Prospektangaben.
Die Kalkulierbarkeit der sinnvoll zu verwendenden Größe des Maximalpegels zeigt den technisch orientierten und praxisnahen Standpunkt von Lambda Labs. Wird die Ausgangsleistung der Endstufe durch einen Peaklimiter begrenzt so gilt: SPLmax = 10 * log(Urms²/Znominal) + Empfindlichkeit
Warum ist ein relativ höherer Pegel im Bassbereich wünschenswert?
Die Empfindlichkeitsschwelle des Ohres nimmt zu tiefen Frequenzen, insbesondere bei kleineren Lautstärken ab. Je nach Hörgewohnheit, Musikstil und Wiedergabelautstärke wird ein erhöhter Pegel von 6dB bis 20dB im Bassbereich bei einem sanft verlaufenden Übergang zwischen 80-160Hz als angenehm empfunden. Ein empfohlener Wert, der breite Akzeptanz findet, ist ein 10dB höherer Pegel im Bassbereich.
Das menschliche Gehör bildet einen Dynamikbereich von über Eins zu einer Million ab. Um besonders hohe Schalldruckpegel verzerrungsfrei verarbeiten zu können, wird durch die beiden Mittelohrmuskeln die Schallweitergabe an das Innenohr verringert und damit die Hörempfindlichkeit verkleinert.
Laute Schallimpulse und Frequenzen über 1kHz sind für das Innenohr besonders schädlich, da bis zum Einsetzen des sogenannten Stapediusreflex 50ms vergehen. Tiefstfrequente Schallanteile stellen für die Haarzellen des Innenohrs eine geringe Belastung dar, lösen aber den Stapediusreflex aus. Der dadurch aktivierte Selbstschutzmechanismus bewahrt das Gehör in gewissem Maße vor Überbeanspruchung.