Lautsprecherleistung vs. Verstärkerleistung

[goldi]

Hallo,

gibt es eine Formel, um wieviel Prozent die Lautsprecherleistung höher liegen sollte als die Verstärkerleistung? In meinem speziellen Fall hat der Verstärker eine Leistung von 5x90(70) Watt bei 8 Ohm oder 5x70(45) Watt bei 4 Ohm.
Vielen Dank im voraus für Eure Antworten.
Gruss Achim

[mash]

Hallo Achim,

goldi postete
Hallo,

gibt es eine Formel, um wieviel Prozent die Lautsprecherleistung höher liegen sollte als die Verstärkerleistung? In meinem speziellen Fall hat der Verstärker eine Leistung von 5x90(70) Watt bei 8 Ohm oder 5x70(45) Watt bei 4 Ohm.
Vielen Dank im voraus für Eure Antworten.
Gruss Achim

so genau must Du das nicht nehmen, das ist fast egal. Ist der Leistungsunterschied bei Verstärker und Lautsprcher zu groß, treten allerdings fast identische Probleme auf, es gehen immer die Lautsprecher kaputt, nicht die Verstärker. Bei zu schwachen Boxen ist das klar vorstellbar, aber bei zu schwachen Endverstärkern kann das auch passieren. Der Hintergrund ist, dass schwache Verstärker an großen Boxen oft bis an ihrer Leistungsgrenze betrieben werden, weil die Boxen ja noch gut klingen, sind ja für hohe Eingangleistungen konstruiert. Der Verstärker neigt dann gerne zum Klippen, d.h. die Amplituden der Ausgangssignale werden oben und unten beschnitten, was sehr viele intensive Obertöne erzeugt, die dem normal Musikspektrum fremd sind. Das führt zum Tod der Hochtöner.

[capstan]

Achim,

Michael hat Dir bereits die richtige Antwort gegeben.

Eine veraltete Philosophie lautete, daß die Verstärkerleistung weniger bzw. gleich der Lautsprecherleistung sein sollte.
Diese Aussage ist überholt, man sollte immer einen "größeren" Verstärker an "kleineren" Lautsprechern betreiben.
Ein großer Verstärker bringt bis an die Leistungsgrenze der Lautsprecher ein "sauberes" (unverzerrtes) Signal und schadet diesen aus o.g.G. deshalb nicht.
Wenn Verzerrungen hörbar werden, muß man die Lautstärke soweit zurücknehmen bis sie unhörbar sind, dann ist die Wiedergabe-Anlage maximal ausgesteuert.

Bernd

[goldi]

Hallo zusammen,

allerbesten Dank für die hilfreiche Info. Dann brauche ich mir ja keine 180 Watt Boxen zu kaufen, die dann an einen Verstärker angeschlossen werden, der "nur" 70 Watt ausgibt.
Gruss Achim

[Markus Berzborn]

Diese Angaben kann man in den meisten Fällen ignorieren.
In der Praxis werden ohnehin nicht solche hohen Lautstärken gefahen, als dass der Verstärker da irrsinnige Wattzahlen liefern würde. Es sei denn, die Lautsprecher hätten einen sehr niedrigen Wirkungsgrad. Dann wird aber auch die Belastbarkeit entsprechend ausgelegt sein.

Gruß,
Markus

[Michael Franz]

Verstärker und Boxen müssen leistungsmäßig zusammenpassen. Du kannst davon ausgehen, daß das in der Regel der Fall sein wird, wenn Verstärkerleistung und Boxenleistung in etwa gleich sind, was aber nicht unbedingt erforderlich ist.

Die Box hat einen Wirkungsgrad, das heisst, sie braucht eine bestimmte Leistung, um einen bestimmten Schalldruck (entspricht Lautstärke) zu erzeugen. Es gibt gute und schlechte Futterverwerter.

Verstärker haben einen optimalen Arbeitsbereich. Wenn Du sie zu sehr beanspruchst, so arbeiten sie nicht mehr verzerrungsarm, das kann die Boxen zerstören.

Boxen wiederum sind nicht nur Getriebene, sondern auch Treiber. Schwingt ein Basschassis, so liefert es Spannung zurück an den Verstärker. Ideal ist, wenn das Signal 1:1 umgesetzt wird, also der Lautsprecher dem Signal genau folgt und kein Eigenleben zu führen beginnt.

Wenn ein Box nur gering belastbar ist, so drehst Du den Amp einfach nicht so weit auf. Rechtsanschlag ist keine Vorschrift. Um in gehobenener Zimmerlautstärke Musik zu hören, reichen wenige Watt aus! Eine Kleine Box an einem großen Verstärker ist nur dann ein Problem, wenn Du eines draus machen willst.

Eine Box kann einen Verstärker auch überfordern. Zum Beispiel wenn die Impedanz, die ja frequenzabhängig ist, unter einen bestimmen Wert sinkt. Es kann auch sein, daß die Box viel Leistung braucht, du den Amp hoch aufdrehen musst, dieser unsauber arbeitet und dann die Hochtöner zerstört. Ich habe in jugendlichem Leichtsinn meine meisten Lautsprecher mit kleinen, billigen Winz-Verstärkerchen geschrottet, deren Nennleistung unterhalb der Nennleistung der Boxen lag.

Für Dich gilt:
- Lautstärke o.K.?
- auch noch, wenn es etwas lauter ist?
- Poti auf Mitte oder sogar darunter?
- Kein Klirren, kein Scheppern direkt aus den Boxen?
Dann kannst Du hören, es wird nix passieren. Die Impedanz sollte stimmen, das hast Du ja separat erfragt.

[capstan]

Mißverständnis zwischen Leistung und Belastbarkeit

Eine hohe Wattzahl, auch wenn sie in Form von Belastbarkeit auf einem Lautsprecher steht, wird häufig mit großer Lautstärke gleichgesetzt.
Dabei ist die Wattangabe auf dem Lautsprecher eine Angabe über die "zulässige Antriebsleistung" und nicht etwa über die zu erwartende Lautstärke.
Beispiel:
Box A hat eine Nennbelastbarkeit von 35W und eine prakt. Betreibsleistung von 1W.
Box B hat eine Nennbelastbarkeit von 100W und eine prakt. Betriebsleistung von 10W.
Die Nennbelastbarkeit steht für die entsprechende "zulässige" Sinus -Ausgangsleistung des Verstärkers. Ein hoher Wert steht für hohe Belastbarkeit des Lautsprechers.
Die praktische Betriebsleistung steht für die Leistung, die zur Erzeugung einer bestimmten Zimmerlautstärke notwendig ist.
Ein niedriger Wert steht für große Lautstärke.

Konsequenz:
Box A benötigt zur Erzeugung der definierten Lautstärke nur 1W, Box B benötigt dazu 10W.
Box A ist bei Vollaussteuerung durch einen 35W-Verstärker mehr als doppelt so laut wie Box B an einem 100W-Verstärker.
Zur Erzeugung der doppelten Lautstärke benötigt man übrigens die 10fache Verstärkerleistung!
Die Frage nach der erforderlichen Verstärkerleistung wird also in erster Linie durch die praktische Betriebsleistung des Lautsprechers und nicht durch seine Belastbarkeit beantwortet.

Merke:
Die Angabe der Nennbelastbarkeit ist ein Richtwert für die max. Aussteuerung der Box durch einen Verstärker entsprechender Sinus-Ausgangsleistung.
Die Betriebsleistung eines Lautsprechers sagt aus, wieviel Watt vom Verstärker entnommen werden müssen, um eine definierte Lautstärke zu erzielen. (DIN 45500 86dB, Mikro 3m Abstand)

Übrigens erwerben täglich unzählige HiFi-Freunde ausgesprochen mäßige Lautsprecher, nur weil sie dem Phänomen unterschiedlichen Wirkungsgrades erliegen.
Man muß hier unterscheiden zwischen Boxen, die systembedingt lauter sind als andere und die Minderheit darstellen (Baßreflex-,Horn-Systeme o.ä.) und solchen die die HIFi-Studios füllen: luftdicht geschlossene Boxen (Kompaktboxen).
In jedem dieser Studios werden täglich Lautsprecher miteinander verglichen, die unterschiedlich laut sind, die die vorhandene Verstärkerleistung ungleich in Schall umsetzen. Nur in den seltensten Fällen werden Lautstärken abgeglichen. Eine unabdingbare Forderung für den objektiven Vergleich.

Objektive Urteilsfindung ist nur durch den A-B-Test, den unmittelbaren, verzögerungsfreien Vergleich zwischen zwei Lautsprechern möglich.
Besonders unvorbelastete HiFi-Freunde werden in der Regel ein Opfer eines besseren Wirkungsgrades und erwerben häufig den schlechteren Lautsprecher.

Übrigens:
In Lautsprecher-Prospekten sollte der Wirkungsgrad durch die "praktische Betriebsleistung" ausgewiesen sein.
Je niedriger der Wert in Watt, je höher der Wirkungsgrad des Lautsprechers.

Bernd

[Michael Franz]

Bernd hat recht, da habe ich mich etwas mißverständlich ausgedrückt.

Die Leistung, die der Verstärker der Box zur Verfügung stellen muss, damit diese einen bestimmten (Norm)Pegel erzeugt, hat nichts zu tun mit der üblichen Leistungsangabe die da z.B. lautet "max. Belastbarkeit 60 Watt".

Den Begriff der praktischen Betriebsleistung kannte ich gar nicht. Ich kannte das so, daß eine bestimmte Normleistung eingespeist und dann der erreichte Schalldruck angegeben wird. Die Meßanordnung ist natürlich genormt.

Der Vollständigkeit halber:
Weiss jemand, wie genau die Sinus-Dauertonleistung gemessen wird (Nennleistung) und wie im Vergleich dazu die Musikleistung? Hier wurde ja schon damals immer gerne etwas Schmuh getrieben.

Was Bernd über die Lautstärkedifferenzen beim Vergleichen von Boxen gesagt hat, kann ich nur voll unterstützen. In manchen HiFi-Studios wurden ganz gerne die Boxen mit der größeren Gewinnmarge etwas lauter gepegelt, so daß die Kundschaft gerner zu diesen Boxen griff. Das müssen gar keine spektakulären Sprünge sein die großartig auffallen.

[mash]

Werden Boxen überhaupt nach Sinus-Dauerton gemessen? Ich dachte immer das wird mit Rosa-Rauschen gemacht. Das Problem bei Lautsprechern ist ja, dass nicht alle Lautsprechersysteme die gleiche Belastbarkeit haben. Die Tieftöner haben die größte, der Mitteltöner eine kleinere und der Hochtöner die kleinste Belastbarkeit. Das hat mit dem Frequenzspektrum unserer Musik zu tun. Die tiefen Töne sind da am lautesten vertreten, zu den Höhen nimmt die Amplitude immer weiter ab.

[Michael Franz]

Jetzt wo Du das sagst ...... Ist schon lange her, daß ich in Prospekten gewühlt habe. Sinus / Musik kenne ich von Verstärkern. Ich denke, wir müssen die Messung von Lautsprechern doch gründlicher beleuchten.

[dl2jas]

Wenn ich mich recht erinnere, ist das DIN 45550.

Der Verstärker muß bei 1 kHz 30 min die versprochene Sinusleistung durchhalten, der Lautsprecher ebenfalls.
Die Musikleistung ist die, die kurzfristig auftreten kann, meßbar. Die hat nichts gemein mit den "lustigen" Angaben auf Brüllwürfeln für den PC. Diese Angabe ist rein rechnerisch, wenn man (für den Hersteller) den günstigsten Punkt DC abpasst.

Andreas, DL2JAS

[goldi]

Hallo zusammen,

ist das Forum toll hier. Diese kompetenten Antworten, die man hier bekommt. Einfach klasse.
Nach den ganzen Antworten die hier erhalten habe, ist es für mich jetzt unsinnig geworden, nach noch leistungsstärkeren Boxen Ausschau zu halten. Demnach sind die Lautsprecher die ich augenblicklich habe schon mehr als genug.
Ich muss mich hier mal als grosser Grundig Fan outen.
Zur Zeit habe ich einen AV-Receiver Typ Grundig AVR 5200 der bei 4(8) Ohm eine Nennleistung von 5x45 Watt(5x60Watt) zur Verfügung stellt. Als Frontspeaker dienen 2 Grundig M1500 (Nennleistung 100W) als Rearspeaker 2 Grundig M300 (Nennleistung 35W) und als Center Grundig SP-37 (Nennleistung 60W). Die Boxen stammen so um 1980-84. Leider finde ich keine Angaben über deren praktische Betriebsleistung, so wie es Bernd beschrieb.
Mein theoretisches Vorhaben war nun, die Frontlautsprecher gegen noch mächtigere Trümmer von Grundig auszutauschen, nämlich die SM3000, die mit einer Nennleistung von 120W aufwarten und die M1500 zu Rearlautsprechern zu machen.
Dieses Vorhaben nun in die Praxis umzusetzten wäre ja, nach den Antworten die ich bekommen habe, der reinste Schwachsinn und vielleicht der Tod meines Verstärkers.
Der Hintergrund dieser ganzen Aktion ist, dass ich die SM3000 einfach nur wunderschön finde!? Hat also nichts mit "jetzt drehen wir mal die Anlage mächtig auf" zu tun.
Übrigens: Meine Frau hält mich diesbezüglich für bekloppt - aber wenn's denn sein muss, kommt immer als Nachbemerkung.
Was meint ihr - ist mein Vorhaben Unsinnig?
Im voraus schon mal herzlichen Dank.
Gruss Achim

[Michael Franz]

==> goldi
Ich bin von falschen Vorraussetzungen ausgegangen, nämlich der, daß Du gerade gezielt Boxen passend zu einem Verstärker aussuchst.

Als ich schrieb, die Leistungen sollten zusammenpassen und bei in etwa gleichen Leistungsangaben könne in der Regel nix passieren, so sollte das nur eine beruhigende Bestätigung der eventuell erfolgten Auswahl dienen.

Nun hast Du ja ein ganz konkretes Paar im Auge, und suchst verzweifelt nach einer Ausrede, dieses auch kaufen zu können, befindest Dich also in der selben Lage wie der größte Teil der User hier, die ständig gegen den Ratio kämpfen. Hier ist der Platz für diesbezügliche Niederlagen Es muss eben sein.

Weder Schwachsinn noch Tod des Verstärkers - probiere es doch einfach aus. Ich glaube nicht, daß Du mit den größeren Boxen den Verstärker killst, zumindest dann nicht, wenn Du den Lautstärkeregler in einem normalen Bereich hälst. Meine Boxen sind gestorben, weil ich voll aufgedreht hatte, der Verstärker also in einem Bereich arbeiten musste, in dem er nicht mehr sauber zu betreiben war.

Wie bereits erwähnt, muss nicht unbedingt die praktische Betriebsleistung angegeben sein. Gibt es auch eine Angabe über den Schalldruck? Das wäre eine kompatible Angabe..

[capstan]

Michael Franz postete

Weiss jemand, wie genau die Sinus-Dauertonleistung gemessen wird (Nennleistung) und wie im Vergleich dazu die Musikleistung? Hier wurde ja schon damals immer gerne etwas Schmuh getrieben.
.

Den eindeutigen und nachvollziehbaren Beriff der "Sinusleistung" und deren Definition hat man bekanntlich mit der DIN-Norm abgeschafft.

Sinusleistung war die Leistung, die ein Verstärker bei Ansteuerung mit einer Frequenz von 1kHz bei einem Klirrfaktor von 1%, im Dauerbetrieb abgeben konnte.

Da diese Art der Leistungsmessung die wahre Leistung eines Verstärkers offenbarte, die Betriebsart aber nicht praxisgerecht und den Werbestrategen zu geringe Zahlen offerierte, erfand man den praxisgerechteren Begriff der "Impuls-bzw.Musikleistung".

Da die Leistung eines Verstärkers unmittelbar mit seiner max.Ausgangsspannung bzw. mit seiner internen max.Betriebsspannung zusammenhängt und Leistungsendstufen aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen generell an unstabilisierten Netzteilen betrieben werden, sinkt die Betriebsspannung durch die dauerhafte max.Strombelastung bei sinusförmiger Ansteuerung auf ihren Minimalwert. Daraus resultiert ein entsprechend niedriger Wert bei der Messung nach dem Verfahren der "Sinusleistungsmessung".

Steuert man hingegen den Verstärker mit einem Musiksignal an, so gleicht seine Strombelastung der Funktion der Eingangsspannung, d.h. die max. auftretende Belastung ist nicht mehr permanent sondern impulsförmig, je nach Inhalt des verwendeten Musiksignals.
Die max.Leistung wird also beispielsweise nur noch bei einem einzelnen Paukenschlag errreicht, während sich die Ladekondensatoren in den leiseren Passagen "erholen" und nahezu auf den Spitzenwert der Betriebsspannung aufladen können. Beim nächsten anstehenden Paukenschlag steht dann wieder soviel Energie zur Verfügung, daß kurzzeitig wieder die maximale Leistung abgeben werden kann.
Von diesem "Erholungseffekt" der Ladekondensatoren profitiert die Musikleistung mit dem Ergebnis größerer Zahlenwerte.
Da diese Leistungsangabe vom verwendeten Ansteursignal abhängt, gibt es auch keine genormte Meßvorschrift, eher eine Schätzung.
Als übliche Berechnungsgrundlage für die Musikleistung dient demnach die max. Leerlaufspannung der Endstufe.
Daraus ergiebt sich etwa ein Wert vom 1,5fachen der Sinusleistung(Nennleistung).

Bernd

[capstan]

Nochmals zur Belastbarkeit von Lautsprecherboxen

Mit der Wattangabe wird besonders gern Schindluder getrieben. Offensichtlich zeugt es von besonderer Potenz der Box und des Besitzers, wenn der Lautsprecher möglichst viele "Watt" hat. Dabei hat die Box überhaupt nichts, sie hält lediglich etwas aus. Und das ist bei gebräuchlichen Heimboxen nicht einmal besonders üppig.
Das genormte Prüfsignal für die Messung nach DIN ist nämlich im Baß-und Hochtonbereich sehr viel leiser als in der Mitte. Dies entspricht der statischen Verteilung bei z.B. klassischer Musik.
Mit synthetischen Klängen ist die Box dann deutlich früher am Ende.
Aber keine Angst, die beste Lebensversicherung ist ein kräftiger Verstärker. Daran sterben Lautsprecher in aller Regel sehr viel seltener als an schmalbrüstigen Kleinkraftwerken.

Bernd

[goldi]

==> Michael(F)

Hallo Michael,

Du hast mich ertappt. Genauso ist es. Ich finde diese Box einfach toll und suche nun krampfhaft danach, dass mir das auch bestätigt wird. Ob's nun sinnvoll erscheint steht dann auf einem anderen Blatt.
Nach dem Motto: Erst mal haben, dann schau'n wir mal.
Ich möchte allerdings auch ungern meinen Verstärker "verlieren". Aber in den allermeisten Fällen steht der Lautstärkerregler im unteren Viertel, also ganz normale Zimmerlautstärke. Hin und wieder, beim staubsaugen z.B. wird's ein wenig lauter. Aber dann ist die Grenze noch lange nicht erreicht. Es ginge noch wesentlich mehr, aber dann wird es auch für mich unerträglich laut.
Danke übrigens noch mal für die Bestätigung , dass die grossen Grundig "Wummerkästen" auch noch funktionieren.
Werde meiner Frau freudig darüber berichten.
Die freute sich nämlich schon, als sie hier einige Antworten las.
Also freudig ans Werk auf der Suche nach SM3000. :bier:
Gruss Achim

[capstan]

Michael Franz postete
In manchen HiFi-Studios wurden ganz gerne die Boxen mit der größeren Gewinnmarge etwas lauter gepegelt, so daß die Kundschaft gerner zu diesen Boxen griff. Das müssen gar keine spektakulären Sprünge sein die großartig auffallen.

Unterschiedliche Lautstärke ist ein Faktor, der den objektiven Lautsprechervergleich unmöglich macht.
Unterschiedliche Platzierung ist ein anderer.
Weil sich tiefe Töne kugelförmig um den Lautsprecher herum ausbreiten, während hohe Töne mehr oder weniger gebündelt werden (auch bei Kalotten). Das hat zur Folge, daß ein Lautsprecher auf dem Fußboden ganz anders klingt als in Ohrhöhe (an der Wand oder im Regal). Weil die Kugelwelle am Boden reflektiert und der Baß verstärkt wird, gleichzeitig aber die hohen Töne auf die Knie treffen statt auf die Ohren. Der gleiche Lautsprecher wird also in Ohrhöhe weniger Baß und mehr Höhen, auf dem Fußboden mehr Baß und weniger Höhen produzieren.
Jede an einen Lautsprecher grenzende Fläche (Decke, Fußboden, Wände) wirkt sich als Verdoppelung im Baßbereich aus.
In der Verkaufspraxis werden Lautsprecher auf dem Fußboden mit solchen im Regal, Lautsprecher in Zimmerecken (drei angrenzende Flächen) mit Lautsprechern in Ohrhöhe verglichen.

Der objektive Lautsprechervergleich ist nur möglich, wenn zwei Lautsprecher unmittelbar nebeneinander, bei gleicher Lautstärke verglichen werden.

Mit dieser Problematik könnte man ein separates Thema speisen.

Bernd