Berechnung der Leistung des Hochtöners

OP #5700208
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Hallo Forum!

Ich baue leidenschaftlich Boxen und Verstärker. Womit ich mich 
allerdings noch nie so richtig beschäftigt hatte, war die 
Leistungsverteilung der Chassis. Welche Leistung sollte der Hochtöner 
bei folgender Konfiguration haben? (2 Wege PA Lautsprecher)

Daten Tieftöner:
(https://www.thomann.de/de/the_box_speaker_122808a.htm)

Impedanz ...................................... : 8 Ω
Nennleistung.................................. : 280 W RMS
Spitzenleistung ............................. : 1120 W
Empfindlichkeit (1W/1m) ............... : 95 dB ± 2 dB
Min. Resonanzfrequenz ................ : 50 Hz ± 5 Hz
Frequenzgang .............................. : 50 Hz – 4,0 kHz

Daten Hochtöner:
(https://www.monacor.de/produkte/components/lautsprechertechnik/pa-hochtoener-und-hoerner/mrd-80/)

Impedanz (Z)       8 Ω
Frequenzbereich       fx-17500 Hz
Resonanzfrequenz     (fs) 2 kHz
Empf. Trennfreq.     (fmax.) (12 dB/Okt.) 5000 Hz
Nennbelastbarkeit    (RMS) 30 W
Musikbelastbarkeit   (MAX) 60 W
Kennschalldruck       107 dB/W/m

Frequenzweiche:

-Ausführung: 12db
-Trennfrequenz: 3500 Hz
-Widerstand Parallel zum HT: 2,68 Ohm
-Widerstand In Reihe zum HT: 5,99 Ohm

Ist der Hochtöner richtig im Verhältnis zum Tieftöner dimensioniert?
Durch den hohen Wirkungsgrad und die Widerstände am Hochtöner werden die 
30W ja eigentlich nochmal "erhöht" (Im Verhältnis zum Tieftöner) , oder?

Vielen Dank fürs Lesen und Beantworten! ;)
Gast #5700233
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Je nach Equalisereinstellung kann der Hochtöner auch mehr als ein 
Tieftöner abbekommen. Man sollte besser mal messen bevor Rauch entsteht. 
Besonders lang anhaltentende Töne aus der Orgel könnten z.B. viel 
Leistung haben.
#5700354
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O. M. schrieb:
> Welche Leistung sollte der Hochtöner bei folgender Konfiguration haben

Die Gesamtleistung einer Box ergibt sich nach Norm durch so lautes rosa 
Rauschen welches gerade eben noch zu keiner Überlastung keines Bauteils 
führt, also von allen Bauteilen dauerhaft thermisch abgeführt werden 
kann.

Ein Hochtöner bekommt also wesentlich weniger Leistung ab als der 
Basslautsprecher und muss dementsprechend auch deutlich weniger 
vertragen.

Man misst also mit keinem Sinus, es gibt keine Sinusleistung einer Box.

Im Kopf kann ich den Anteil deines Hochtöners nicht ausrechnen, 
vielleicht hilft Csaba sein Tool.
Gast #5700407
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Lautsprecher sollen, wie Verstärker auch, einen möglichst homogenen 
Frequenzgang haben. Das heißt: Das Signal soll bei jeder Frequenz
gleich weit verstärkt + vom Speaker möglichst genau so wiedergegeben
werden, wie es "vorne reinkam".

Dazu aber müssen z.B. bei einem 3-Wege-Speaker die unterschiedlichen 
Kennschalldruck- Werte + der Gesamt-Frequenzgang linearisiert werden,
und zwar mit einer komplexen passiven Weiche.

(Oder dasselbe, anders aufgezäumt + komplexer, verlustlos aktiv.)


Wird Dir klar, was sich daraus alles ergibt? Ohne das zu wissen,
sind Speaker eher "try and error"... also Glückssache.


(Benutzt man die richtige Software, werden eh alle TSP berücksichtigt.
Aber auch das scheint nicht Dein bisheriges Vorgehen gewesen zu sein.
Nun, was soll's: Ich kenne so einige DIY-Speakerpaare, die auf diese
Weise (also ohne viel Rechnerei) zusammengepfriemelt wurden. Du bist
also nicht allein. Ein paar davon hören sich sogar ganz gut an...
aber die besten DIY-Speaker, die ich kenne, wurden samt und sonders
genau berechnet, und passiv oder aktiv korrigiert. Nicht jede davon
"klingt spitze", aber die Chancen gegenüber _ohne_zu_rechnen sind, na
sagen wir mal: 10fach höher. Außerdem "klingen" die vorher genannten
Glücksfälle zwar einigermaßen gut - aber einen glatten Frequenzgang
haben die absolut nicht, oh nein...)
Gast #5700450
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Auf der einen Seite neigen Monks wie ich dazu, den theoretisch idealen 
Lautsprecher haben zu wollen, mit einem all-glatten Frequenzgang.

Andererseits soll die Box in der Praxis primär "einfach nur" gut 
klingen. Und das ist leider nicht das gleiche, wie "aal-glatt".

Nicht umsonst schwören viele Menschen auf den gar nicht idealen Klang 
von Röhren-Endstufen. Der Raum, in dem die Lautsprecher stehen, spielt 
auch eine ganz entscheidende Rolle. Interessanterweise werden die 
Eigenschaften des Raumes in den mathematischen Formeln so gut wie nie 
berücksichtigt. Sie suggerieren damit eine Präzision, die meiner Meinung 
nach nicht einmal ansatzweise vorhanden ist.
Gast #5700467
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Stefanus F. schrieb:
> Eigenschaften des Raumes in den mathematischen Formeln so gut wie nie
> berücksichtigt. Sie suggerieren damit eine Präzision, die meiner Meinung
> nach nicht einmal ansatzweise vorhanden ist.

Guter Satz. Deswegen gibt es Hifi-Anlagen, die sich einmessen.

BOXer schrieb:
> Lautsprecher sollen, wie Verstärker auch, einen möglichst homogenen
> Frequenzgang haben.

Auch ein guter Satz. Nur den Fan am Equaliser kann alles 10-fach 
anheben. Was bei 1kHz nur 1W ist, könnte dann bei 10kHz "etwas" mehr 
sein...
#5700647
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Achim B. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> rosa Rauschen
>
> Wird rosa Rauschen zugrunde gelegt, beträgt die Dämpfung in der 5.
> Oktave (zB. 100Hz / 3,2kHz) 15dB. Klingt wenig, ist aber viel. Am
> Hochtöner hats dann nur noch ein gutes Dreißigstel !!! von der Leistung
> ("Watts") bei 100Hz.

Ja, bleibt die Frage:

Was wird auf einen einzelnen Hochtöner draufgestempelt, die Leistung die 
er selbst in seinem Frequenzbereich umsetzen kann,

oder die Leistung der ganzen Box für die er dann nur den Hochtonbereich 
übernimmt (ja, in welchem eigentlich, die Frequenzweiche ist ja noch 
nicht spezifiziert, nur Empfehlungswerte im Datenblatt).

Bevor du nachdenkst, lies https://de.wikipedia.org/wiki/Musikleistung

"Hochtonlautsprecher: die Nennleistungsangabe benennt oft das gesamte 
Frequenzspektrum eines rosa Rauschen, wobei sie jedoch nur mit 
demjenigen Frequenzband gespeist werden, für das sie spezifiziert sind. 
Sie können damit zum Einsatz in einer Mehrwegebox verglichen werden."

"oft" heisst: Nicht immer.
Gast #5700653
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Michael B. schrieb:
> einzelnen Hochtöner draufgestempelt

Ein Lautsprecheretikett kann sehr verschieden sein. Auf dem gleichen 
Lautsprecher stand 1,5VA und für C* 10Watt im Katalog... Früher habe ich 
mal gelernt, daß es nicht schädlich ist, wenn die Lautsprecher mehr 
aushalten als der Verstärker liefern kann. Nach mancher Disco hat sich 
dieser Satz bestätigt.
#5700658
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oszi40 schrieb:
> Früher habe ich
> mal gelernt, daß es nicht schädlich ist, wenn die Lautsprecher mehr
> aushalten als der Verstärker liefern kann. Nach mancher Disco hat sich
> dieser Satz bestätigt.

Das wissen auch die Chinesen, und stempeln daher mehr auf ihre 
Lautsprecher drauf als sie vertragen, weil die Kunden sowieso
mehr kaufen als sie brauchen.

Hohe Zahlen sind immer gut, sagte der Erfinder von p.m.p.o.
Gast #5700700
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Wir hatten in der Aula der Schule mal eine Anlage mit (angeblich) 
einigen hundert Watt. Die ist bei Proben für eine Abi-Feier (nicht 
meine, ich bin nicht so weit gekommen) durchgebrannt.

Als Notlösung hatten wir damals die 2x50W HiFi Anlage meiner Eltern 
hingestellt - auch deren Lautsprecher weil die Schule uns nicht an die 
Kabel der Aula-Anlage heran lassen wollte.

Ich glaube mein Vater hatte insgeheim gehofft, dass sie dabei kaputt 
geht, damit er einen Grund für einen Neukauf hat. Aber sie hat genügt 
und es überlebt.

Das war der Tag, an dem ich gelernt hatte, dass Watt-Zahlen auf 
Lautsprechern nicht viel zur abgegebenen Leistung aussagen.
#5700705
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Stefanus F. schrieb:
> Das war der Tag, an dem ich gelernt hatte, dass Watt-Zahlen auf
> Lautsprechern nicht viel zur abgegebenen Leistung aussagen.

Da gibt es dann noch den Wirkungsgrad:

Reale Lautsprecherboxen aus dem Veranstaltungsbereich liegen zwischen 99 
und 106 dB/Wm, mit 100 Watt werden sie also 119dB bis 126dB erzeugen. 
Lautsprecherboxen aus dem HiFi-Bereich liegen grob bei 92 dB/Wm oder 
darunter, erzeugen mit 100 Watt also 112dB. Typische Wirkungsgrade von 
HiFi Lautsprecherboxen liegen demnach bei 1% oder darunter, und von 
Beschallungsboxen im Veranstaltungsbereich bei 10% oder mehr." aus:

 http://www.reiter1.com/Lautstaerke/Lautstaerke_04.htm
Gast #5700736
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Achim B. schrieb:
> Wird rosa Rauschen zugrunde gelegt, beträgt die Dämpfung in der 5.
> Oktave (zB. 100Hz / 3,2kHz) 15dB. Klingt wenig, ist aber viel. Am
> Hochtöner hats dann nur noch ein gutes Dreißigstel !!! von der Leistung
> ("Watts") bei 100Hz.

Hallo,

also wenn ich mir Musikinstrumente anschaue, so sind die Amplituden 
hoher Töne bei gleicher Lautstärke deutlich geringer. Bei einer Gitarre 
kann ich das sehen, bei anderen Instrumenten nur vermuten. Also bestimmt 
die Schnelle die Lautstärke, nicht die absolute Amplitude.

Die Amplitude, also die Spannung sinkt mit 6db/Oktave, bei 5 Oktaven 
sind das 30db, d.h. die Leistung müsste im Quadrat des Verhältnisses 
weit darunter liegen. Damit liegt obige Annahme zumindest im sicheren 
Bereich. Ich komme sogar auf 1000stel der Leistung.

Ein derartiges Verhältnis könnte man bei den meisten Geräten nicht 
einmal durch krasses Anheben der Höhen angleichen.

Gruß,

Michael
Gast #5701673
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Stefanus F. schrieb:
> Ich den Beitrag trotzdem passend. Wenn ich eine Lautsprecherbox kaufe,
> auf der z.B. max. 50W drauf steht, dann muss der Hochtöner nicht die
> ganzen 50W vertragen. Ganz im Gegenteil, wenn er 10W verträgt ist das
> schon viel.

Wenn man die 50W per rosa rauschen nimmt bekommt der HT sicherlich die 
hälfte ab.

Aber da die meisten Hochtöner lauter sind, werden diese eh mit einem 
Spannungsteiler an den Pegel des Basses angepasst.
Hier ist der Hochtöner 12db lauter, bekommt in dem Fall ~ 10 ... 16x 
weniger Leistung um die selbe Lautstärke (in seinem Frequenzbereich) zu 
erzeugen.

O. M. schrieb:
> Empfindlichkeit (1W/1m) ............... : 95 dB ± 2 dB

O. M. schrieb:
> Kennschalldruck       107 dB/W/m
Gast #5701687
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hifiologe schrieb:
> Wenn man die 50W per rosa rauschen nimmt bekommt der HT sicherlich die
> hälfte ab.

Selbst wenn es so wäre - normale Lautsprecher sind nicht für rosa 
rauschen gebaut, sondern zur Wiedergabe von Sprache, Musik und 
vielleicht den Geräuschen von Filmen.

Wenn ich einen Lastwagen für bis zu 5 Tonnen Ladung kaufe, erwarte ich 
auch nicht, dass jede einzelne Ecke die 5 Tonnen aushält. Es ist klar, 
dass die Belastbarkeitsangabe nur bei gewöhnlicher Lastverteilung 
entsprechend dem Anwendungsgebiet des Produktes gilt.
Gast #5701692
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Achim B. schrieb:
> Nein, viel weniger.

Achim B. schrieb:
> Wird rosa Rauschen zugrunde gelegt, beträgt die Dämpfung in der 5.
> Oktave (zB. 100Hz / 3,2kHz) 15dB. Klingt wenig, ist aber viel. Am
> Hochtöner hats dann nur noch ein gutes Dreißigstel !!! von der Leistung
> ("Watts") bei 100Hz.

+ die Leistung die am Spannungsteiler hängen bleibt um den Hochtöner an 
den Tieftöner anzupassen.


Achim B. schrieb:
> Nein, viel weniger.
Danke, hatte ich anders abgespeichert.
Gast #5701694
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Stefanus F. schrieb:
> Es ist klar,
> dass die Belastbarkeitsangabe nur bei gewöhnlicher Lastverteilung
> entsprechend dem Anwendungsgebiet des Produktes gilt.

Gebe ich dir recht, sofern in einer Norm oder in der Bedienungsanleitung 
festgelegt wurde. Zumal elektronische Musik ( Techno, Trance, 
usw.)problemlos auch Roas rauschen enthalten könnte ;)
Gast #5701746
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Anbei mal ein Vergleich mit Boxen kleinerer Nennleistung 40...60W Bass, 
2..5W Hochtöner. Die Leistung des Hochtöners ist dabei stark abhängig, 
ab welcher Grenzfrequenz der Weiche diese betrieben werden.

Es kommt zwar dabei auf die Musik an, insbesondere wieviele Höhen diese 
enthält. Allerdings würde ein noch nicht Schwerhöriger ab 4kHz, wenn man 
die Nennleistung als hohen Pfeifton auf die Boxen brächte (eine 100W 
Hifi-Endstufe würde ohne Probleme 100W bei 8kHz auf den Hochtöner 
bringen). Wenn man sich vehement weigern würde das abzuschalten, würden 
die Zuhörer in Notwehr den Schuldigen einfach nur erschlagen.
#5701760
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Stefanus F. schrieb:
> Wenn ich eine Lautsprecherbox kaufe,
> auf der z.B. max. 50W drauf steht, dann muss der Hochtöner nicht die
> ganzen 50W vertragen. Ganz im Gegenteil, wenn er 10W verträgt ist das
> schon viel.

Warum genau verstehst du die schon gemachten Aussagen in diesem Thread 
nicht ?

In eine Box von 50W gehört ein Tiefton-, Mittelton und 
Hochton-Lautsprecher die jeweils mit 50W beschriftet sind. Weil die 
Angabe auf dem Lautsprecher i.A. genau nach ihrem Frequenzanteil im rosa 
Rauschen des gesamten Übertragungsbereichs gemacht werden. Ein 50W 
Hochtöner hält also gar keine 50W aus, sondern nur den Anteil der 50W 
des rosa Rauschens die nach der Frequenzweiche für ihn übrig bleiben, 
vielleicht 0.5W. Er ist bloss für eine 50W Box, sagt der Aufkleber. 
(Leichte Korrekturen muss man machen, wenn die Effektivität der 
einzelnen Lautsprecher nicht identisch ist oder man andere 
Übernahmefrequenzen wählt als der Hersteller bei der Messsung vorsah).

Stefanus F. schrieb:
> Selbst wenn es so wäre - normale Lautsprecher sind nicht für rosa
> rauschen gebaut, sondern zur Wiedergabe von Sprache, Musik und
> vielleicht den Geräuschen von Filmen.

Was meinst du, warum mit rosa Rauschen gemessen wird (statt mit Sinus) ?

Weil das Rauschen eben genau der mittleren Leistungsdichte von Musik 
etc. entspricht (im Gegensatz zu Sinus, bei der die ganze Leistung auf 
eine Frequenz konzentriert wäre).

Keine Ahnung, warum ständig Beiträge von dir kommen die nur sagen daß du 
keine Ahnung hast und zu faul warst zu lesen und zu lernen.
Gast #5701777
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Michael B. schrieb:
> In eine Box von 50W gehört ein Tiefton-, Mittelton und
> Hochton-Lautsprecher die jeweils mit 50W beschriftet sind.

Das sehe ich aber ganz anders. Wir reden hier von Gebrauchsgegenständen, 
nicht von Labor-Equipment. Die 50W gelten nur für die ganze Box und 
normale Musik und Sprache, nicht für irgendwelche theoretisch denkbaren 
Geräusche.

Wie viel die einzelnen Chassis aushalten und wie viel die Frequenzweiche 
verheizt, ist damit gar nicht gesagt.

Deine Annahme, dass einzelne Chassis (insbesondere Hochtöner) nach der 
Gesamtleistung der Box beschriftet seien, kann ich nach meiner Erfahrung 
nicht bestätigen. Was machst du denn, wenn die Box 2 Hochtöner enthält - 
ist ja jetzt nicht soooo ungewöhnlich.
Gast #5701786
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Ich schrieb:
> Deine Annahme, dass einzelne Chassis (insbesondere Hochtöner) nach der
> Gesamtleistung der Box beschriftet seien, kann ich nach meiner Erfahrung
> nicht bestätigen.

Und dann kam ich, sah und staunte:

https://www.conrad.de/de/visaton-dtw-728-hochton-kalotte-70-w-8-328928.html

Als ich meine Lautsprecher in den 90er Jahren baute, hatten Hochtöner in 
dieser Bauform einstellige Watt-Zahlen.

Der wird im Conrad Katalog mit 70W 8Ω verkauft. Was ist da passiert? Ich 
meine, bei 70W wird der doch schmelzen! Wo soll die Abwärme sonst hin?

> Ein 50W Hochtöner hält also gar keine 50W aus, sondern nur den
> Anteil der 50W des rosa Rauschens die nach der Frequenzweiche
> für ihn übrig bleiben, vielleicht 0.5W. Er ist bloss für eine
> 50W Box, sagt der Aufkleber.

So ist es jetzt wohl, war früher anders.
Gast #5701803
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Seriöse Hersteller und Händler geben jedoch auch immer die korrekte 
Nennleistung nach IEC/DIN/IEEE des Lautsprechers an.

Das Schwindeln bei den Leistungsangaben von Verstärkern mit PMO, viel 
höher als die Nennleistung, nötigte anscheinend den Hersteller des 
Tiefpasses eine entsprechend hohe Maximalleistung anzugeben.
Bei guten Lautsprecherchasis würde noch angemerkt werden, ob der Aufbau 
ein Anschlagen der Spule zuläßt oder die Weglänge so groß ist, dass dazu 
erst die Membrane reißen müßte. .
Gast #5701942
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Martin L. schrieb:
> Kurzum, das Gewicht eines HT gibt genauer Auskunft über dessen Leistung
> als die Herstellerangaben.

Ja, offensichtlich. Ich finde das zum Kotzen. Überall wird man mit halb 
oder ganz gelogenen Zahlen verarscht - je älter ich werde, umso weniger 
glaube ich. Gleichzeitig sinkt meine Bereitschaft, für Qualität mit 
ehrlichen Angaben viel Geld auszugeben, weil ich sie nicht mehr als 
solche erkennen kann.
Gast #5701952
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Zu Martin als Ergänzung:
Dabei sind HT mit normaler Membran und mit Kalotte zu unterscheiden, 
sonst liegt man etwas zu sehr daneben.

Anbei noch eine Ergänzung:
In der Vergangenheit gab es vereinzelt noch eine Angabe zur 
Gleichstromnennleistung. Dabei handelte es sich um eine Leistung, die 
die Spulen abkönnen ohne sich zu bewegen. Durch die Bewegung der 
Membran, und damit der Tauchspule bei magnetischen Lautsprechern wird 
die Kühlung der Spule erheblich verbessert. Die reale Nennleistung wird 
mit definierten Sinussignalen gemessen.
Bei der Musikleistung kann etwas getrixt werden, um bessere Werte als 
die Konkurenz aufzuweisen. Seit dem Dieselgate dürfte das auch nix neues 
sein.

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