Warum brauchen Lautsprecher so viel Strom?

(Firma: TravelRec.) Persönliche Seite #2955472
Lesenswert?

Der nervige Warum-Frager schrieb:
> Woran liegt es, daß das
> zum Schwingen bringen der Membran einen so großen Energieaufwand
> benötigt im Vergleich zu etwa Servomotoren oder allgemein elektrischen
> Bauelementen.

Was ist denn das für eie Frage? Die von Dir genannten Dinge kann man 
überhaupt nicht vergleichen. Die tatsächlich benötigte Leistung, um Luft 
schnell oder mit viel Druck zum Schwingen zu bringn, hängt vom 
Wirkungsgrad des Chassis ab und von seiner Bauweise und nicht zuletzt 
von der Frequenz des Signals und vom Frequenzgang und der benötigten 
Lautstärke des menschlichen Ohres und des daran angewachsenen Hörers.

Der nervige Warum-Frager schrieb:
> Meine Satelliten ziehen mehrere Ampere an Strom. Woran liegt es,

Die Lautsprecher haben 4, 8 oder 16 Ohm. Wenn Du 10V drauf gibst, wie 
viel Strom fließt dann (wenn man Eigenresonanz, Induktion und andere 
Effekte jetzt mal außen vor lässt)? Wie viel Strom fließt bei 20V, bei 
30V? Ist Deine Frage jetzt beantwortet?
Gast #2955481
Lesenswert?

Allgemeines zu Lautsprechern:

+10dB = doppelte Lautstärke
-10dB = halbe Lautstärke

um die doppelte Lautstärke zu erzeugen benötigst du die zehn-Fache 
Leistung.

Beispiel:
Lautsprecher braucht 1Watt um eine Lautstärke von 90dB bei 1m abstand zu 
erreichen.
dann braucht der Lautsprecher schon 10Watt für 100dB, 100Watt für 110dB, 
1000Watt für 120dB usw.

Grüße
Gast #2955483
Lesenswert?

> Meine Satelliten ziehen mehrere Ampere an Strom. Woran liegt es, daß das
> zum Schwingen bringen der Membran einen so großen Energieaufwand
> benötigt im Vergleich zu etwa Servomotoren oder allgemein elektrischen
> Bauelementen.

Möglicherweise sind Deine LS defekt ..
Gast #2955509
Lesenswert?

>+10dB = doppelte Lautstärke
>-10dB = halbe Lautstärke

Ich hör hier immer nur dB.
dB bezieht sich immer auf irgendeine Grundeinheit.

Meinst du hier dB(A)?

Ich denke das wäre richtig, wenn ich mich nicht täusche.
Kannst mich aber gerne verbessern, falls ich es nicht richtig weiß.

Danke.
#2955542
Lesenswert?

Im Vergleich zu einem Servo Motor bewegt der Lautsprecher seinen membran 
viel schneller.

Während der Servo eine Umdrehung in - sagen wir mal - einer Sekunde 
macht, kommt der Lautsprecher auf tausende Schwingungen pro Sekunde. 
Entsprechend höher ist der Energieaufwand.

Der Lautsprecher muss die Membram und die Luft davor "drücken", und 
dann, wo er gerade erst in Fahrt gekommen ist, ohne Bremsung die 
Richtung wechseln. Versuche das mal mit einem Auto - geht nicht. Und das 
Ganze passiert dann halt tausende male pro Sekunde.

Abgesehen davon ist die Leistungsaufnahme bei Zimmerlautstärke nicht 
sehr hoch. 1-5 Watt reichen da aus. Nur für guten Klang bei 
Leistungs-Spitzen braucht man einiges an Reserve, deswegen haben HiFi 
Anlagen fürs Wohnzimmer meinstens 50 Watt oder mehr.

---

Ein andere Überlegung wäre:

Wie viel Luft bewegt ein Lautsprecher eigentlich? Mindestens die Luft im 
gesamten Zimmer, je nach Lautstärke reicht die Musik auch deutlich 
weiter.

Nehmen wir mal an, das Wohnzimmer ist 4x5x2,5 Meter groß, also 50m³. 
Diese Menge Luft wiegt etwa 50 Kilogramm!

Und jetzt stelle Dir irgendeinen anderen mechanischen Antrieb vor, der 
50 Kilogramm mehrere tausend mal pro Sekunde hin und her bewegt.

Kommt Dir die Leistungsaufnahme deiner HiFi Anlage immer noch hoch vor?

---

Wissenschaftlich war das nicht, aber als Erklärung für Laien sollte es 
reichen. Man muss ja nicht alles Wissen.
Gast #2955543
Lesenswert?

...versilbert natürlich...

Das Ohr hört logarithmisch und eine Lautsprecher hat auch nur einen 
Wirkungsgrad von nicht mehr als 10%, eigentlich wärmst du nur die 
Schwingspule und machst nen bisschen Musik. Ist wie bei der Glühlampe, 
eigentlich heizt du den Raum und machst nen bisschen Licht...

Grüße

Basti
Persönliche Seite #2955592
Lesenswert?

Als Beispiel für die "mehr Watt" Freaks:
> Ein LSP hat typisch 4 oder 8 Ohm.
> Z.B. 4A an 8 Ohm sind 128W !

Ein Verstärker aus dem KFZ Bereich, der mit 1000W und 4 Kanälen 
angegeben ist, macht idR. so ca. 4x 125W RMS (= Mischsignal).
Das wären geschätzte < 50W Sinus @1kHz.

Schade, dass es die Sinusleistungsangaben nicht mehr gibt. Aber zum 
Glück kann man sich bei Verstärkern noch einigermaßen auf das Gewicht 
(=Trafo), die angegebene max. Aufnahmeleistung aus dem Netz (oder der 
Absicherung), und - wenn man durch die Lüftungsschlitze reingucken kann 
- die Grösse des Kühlkörpers verlassen :-)

Die Verstärker heutzutage haben nämlich einen Wirkungsgrad > 1 !
Ausgangsleistungen von über 1000W schaffen die mit Hilfe von 6 Kanälen 
und 130W Anschlussleistung.
Gast #2955610
Lesenswert?

1. Was für Satelliten hast du überhaupt? Reden wir hier von kleinen 
Wohnzimmer-Plastik-Dosen oder von richtig fetten Satelliten für den 
Veranstaltungstechnik-Bereich wo durchaus auch mal 2 12er + Horn drinnen 
sein können ? ;-)

2. Ist der Satellit technisch i.O.?


3. Möglicherweise hast du ein akustisches Interferenzproblem. Geben die 
Satelliten auch die Frequenzen des Bass-Bereiches wieder? Wenn ja, kann 
es sein dass sich aufgrund deiner Hörpositionen die SChallwellen in 
deinem Punk tzum großteil auslöschen und du besonders laut aufdrehen 
musst, dass überhaupt "etwas" ankommt... Ist bei meiner Hifi auch.. Muss 
den Amp fast ganz aussteuern damit ich an meiner Hörposition halbwegs 
Bass habe, während es in der anderen Ecke des Raumes kaum auszuhalten 
ist.
Gast #2955618
Lesenswert?

Stefan Frings schrieb:
> Ein andere Überlegung wäre:
>
> Wie viel Luft bewegt ein Lautsprecher eigentlich? Mindestens die Luft im
> gesamten Zimmer, je nach Lautstärke reicht die Musik auch deutlich
> weiter.
>
> Nehmen wir mal an, das Wohnzimmer ist 4x5x2,5 Meter groß, also 50m³.
> Diese Menge Luft wiegt etwa 50 Kilogramm!

Und wenn man ihn draußen betreibt, sind es Millionen von Tonnen.
Die Membran beschleunigt erst mal nur die Luft, die unmittelbar vor (und 
hinter) ihr liegt. Diese beschleunigte Luft beschleunigt dann wiederum 
die weitere Luft vor ihr, usw.. Das ganze geschieht jeweils ein ganz 
klein wenig verzögert, und so wird erst 3 ms später die Luft bewegt, die 
1 m entfernt ist, so dass sich eine (idealerweise kugelförmige) Welle 
ausbreitet.
Wenn nach diesen 3 ms die Membran schon vorne angekommen ist, was bei 
einem Sinuston von 660Hz der Strecke von 270° bis 90° entspricht, hat 
sie gerade mal die Luft in 1 m Umkreis in Bewegung gebracht, und das 
nicht mal am Stück.

Schwierig würde es erst, wenn die Membran selbst so angesteuert werden 
soll, dass sie auf dem Weg nach vorne auf eine Geschwindigkeit > 330 m/s 
beschleunigt wird.
Gast #2955619
Lesenswert?

> Meine Satelliten ziehen mehrere Ampere an Strom.

Aus 230V ?

Die haben also mehrere Kilowatt ?

Kann sein, vielleicht bist du Pink Floyds Roadie.

Normalerweise haben Heimlautsprecher weniger Leistung,
denn bei IM MITTEL 5 Watt fallen einem bereits die Ohren ab
(Partybeschallung), das sind 25mA aus 230V~, nicht mehrere Ampere.

Der Lautsprecher selbsr hängt allerdings nicht an 230V,
sondern durch sein Netzteil an verringerter Spannung, oft
35V, bei kleinen Lautsprechern auch 20V, und da braucht man
für dieselbe Leistung (5 Watt) mehr Strom (150mA, sind aber
auch noch ncht mehrere Ampere).

Wenn aber eine laute Stelle in der Musik kommt, z.B. ein
Schlag auf die Pauke, dann braucht er 5 mal so hohe Spannung
also 25 mal so hohe Leistung, dann kann der Impuls schon 125
Watt ausmachen und bei 35V fliessen dann 3,6 Ampere.

Das sind deine "mehreren Ampere". Aber nur kurz. Für
Dauerlöeistung reichen deine Trafos und Kühlkörper im
Satelliten gar nicht aus. Nur PA Anlagen wie sie Pink Floyds
Roadie hat haben ausreichende Trafos und Kühlkörper für
Dauerleistung (und heute sicher Class D Digitalverstärker).

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30

Wenn du Verstärker im Auto meinst, die mit 12V versorgt werden,
dann fliesst auf Grund der niedrigeren Spannung noch mehr Strom,
für 125 Watt also 10.5A. Aber auch hier nur kurz. Und wenn auf
der Anlage 1000 Watt steht, und 83 fliessen müssten, dann hat
sie doch oft nur 40A Sicherungen, denn die 1000 Watt sind gelogen.
Moderator Persönliche Seite #2955623
Lesenswert?

Der nervige Warum-Frager schrieb:
> Woran liegt es, daß das
> zum Schwingen bringen der Membran einen so großen Energieaufwand
> benötigt im Vergleich zu etwa Servomotoren oder allgemein elektrischen
> Bauelementen.

Weil der Wirkungsgrad üblicher Lautsprecher eher bescheiden ist.
Wenn du beispielsweise hier mal nachschaust:

http://de.wikipedia.org/wiki/Schallleistung

"Laute Sprache" hat eine Schallleistung von gerade mal 1 mW.  Die
elektrische Leistung, die dein Lautsprecher für das Äquivalent
benötigt, dürfte bei ca. 1 W liegen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #2955624
Lesenswert?

Der nervige Warum-Frager schrieb:
> Woran liegt es, daß das zum Schwingen bringen der Membran
> einen so großen Energieaufwand benötigt
Der Wirkungsgrad eines Lautsprechers ist einfach unterirdisch schlecht. 
Machs einfach mal so: schließ zwei Basslautsprecher aneinander und drück 
die Membran des einen rein, der soll als Generator wirken. Bewegt sich 
die Membran des anderen Lautsprechers gleich weit?
Bei sehr guten Lautsprechern wirst du tatsächlich was sehen. Bei den 
billigen Blechtöpfen tut sich da weniger....
Moderator Persönliche Seite #2955650
Lesenswert?

Lothar Miller schrieb:
> Machs einfach mal so: schließ zwei Basslautsprecher aneinander und drück
> die Membran des einen rein, der soll als Generator wirken.

Du musst allerdings die untere Grenzfrequenz beachten, man müsste
schon einigermaßen schnell draufklopfen.

Allerdings ist eine sich bewegende Membran halt noch lange nicht
alles: die Welle muss sich ja auch hier "ablösen" von der Membran.
Gast #2955740
Lesenswert?

alfred jodokus quak schrieb:
>>+10dB = doppelte Lautstärke
>>-10dB = halbe Lautstärke
>
> Ich hör hier immer nur dB.
> dB bezieht sich immer auf irgendeine Grundeinheit.
>
> Meinst du hier dB(A)?
>
> Ich denke das wäre richtig, wenn ich mich nicht täusche.
> Kannst mich aber gerne verbessern, falls ich es nicht richtig weiß.
>
> Danke

Kann das niemand beantworten, das interessiert mich nämlich.

Danke.
#2955883
Lesenswert?

alfred jodokus quak schrieb:
> Kann das niemand beantworten, das interessiert mich nämlich.
>
> Danke.

Wikipedia sagt dazu:

Als Faustformel gilt, dass 10 dB Unterschied etwa als doppelte bzw. 
halbe Lautstärke wahrgenommen wird.

Und wichtig: Bel oder Dezibel beschreiben im Allgemeinen die Relation 
von Leistungen. Da der Schalldruck aber im Quadrat zur Leistung geht, 
ist ein 10facher Schalldruck (=100 fache Leistung) bei 20Dezibel (=2Bel) 
gegeben.
10DB Schalldruckpegel sind also nicht der 10 fache sondern etwa 3,1 
fache Schalldruck.
Siehe auch
http://de.wikipedia.org/wiki/Schalldruckpegel
#2955884
Lesenswert?

alfred jodokus quak schrieb:
> Und was ist hier der Bezugspunkt auf den sich die 10dB Erhöhung bezieht?

Steht auch im Wikipedia Artikel. Zitat:
"Der Bezugswert für Luftschall wurde Anfang des 20. Jahrhunderts auf p0 
= 20 µPa = 2 · 10−5 Pa festgelegt. Dieser Schalldruck wurde für die 
Hörschwelle des menschlichen Gehörs bei der Frequenz 1 kHz gehalten. 
Zwar stellte sich später heraus, dass dieser Wert für 1 kHz etwas zu 
niedrig angesetzt war, dennoch wurde er als Referenzwert p_0 
beibehalten. ..."
Gast #2955886
Lesenswert?

Ralph Berres schrieb:
> Steel schrieb:
>> 10dB sind erstmal eine Multiplikation mit 3,16, von was auch immer.
>
> 10db sind 10facher Leistungsunterschied  10*log ( P1/P2)und 3,16 Facher
> Spannungsunterschied 20*log(U1/U2).
>
> Und es ändert nichts an der Tatsache, das das Ohr eine verzehnfachung
> der Schallleistung als doppelt so laut empfindet.
>
> Ralph Berres

Das ist falsch.

10dB bezogen auf Spannung entspricht einer Erhöhung der Spannung um 
3,16. Wenn ich die Spannung um 3,16 erhöhre erhöhe ich die Leistung um 
Faktor ~10.

Wenn du von 10dB Leistungsunterschied sprichst, so bedeutet das aber 
wiederrum eine Leistungsdifferenz Faktor 3,16.

Ich weiß was du sagen willst, aber dein Duktus ist einfach ungenau bzw. 
falsch.
Gast #2955887
Lesenswert?

Kaj schrieb:
> Allgemeines zu Lautsprechern:
>
>
>
> +10dB = doppelte Lautstärke
>
> -10dB = halbe Lautstärke
>
>
>
> um die doppelte Lautstärke zu erzeugen benötigst du die zehn-Fache
>
> Leistung.

Das muss mir mal einer erklären!

Ich dachte, 6dB sei der Faktor 2 und 20dB der Faktor 10.

An obiger Rechnung sind wohl gleich zwei Dinge falsch.
Gast #2955912
Lesenswert?

dB = Dezi Bel

Aus Wikipedia:

"Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des 
Verhältnisses zweier gleichartiger Leistungs- bzw. Energiegrößen P1 und 
P2.
...
Das gebräuchlichere Dezibel (dB) wird mit Hilfe des Einheitenvorsatzes 
„Dezi“ (Symbol „d“) gebildet.

dB = 10*log(P1/P2)
"

http://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit)

Also sind 3dB IMMER der Faktor 2!!
Dass in der E-Technik dann auch mal auf Spannung umgerechnet wird, ist 
eigentlich nur ein Sonderfall!
Doppelte Spannung = 4 fache Leistung = 6dB

P =(U*U)/R
#2955928
Lesenswert?

Sepp schrieb:
> Also sind 3dB IMMER der Faktor 2!!

Sagt mal könnt ihr nicht lesen? Ich habs oben doch geschrieben und im 
Wikipedia Artikel steht es auch. Der SCHALLDRUCK geht im Quadrat zur 
Schallleistung ein, ganz analog zur Spannung und elektrischer Leistung. 
Aufgrund der Umrechengesetze des Logarithmus sind dann also 20dB ein 10 
facher Schalldruck und eine 100fache Schallleistung!
Moderator Persönliche Seite #2956135
Lesenswert?

alfred jodokus quak schrieb:
> Udo Schmitt schrieb:
>> Die gleiche wie der Wert nach der Erhöhung
>
> Du windest dich um die Antwort, aber ich weiß was du meinst und ich
> denke du weißt auch was ich meine.

Es ist völlig uninteressant, welche Einheit er vorher hatte, denn
Dezibel (oder Bel) ist weiter nichts, als die logarithmierte
Angabe eines Verhältnisses.  Da selbiges mathematisch eine
Division darstellt, kürzen sich die Einheiten immer heraus.  Wenn
beide Werte (vor und nach der Veränderung) unterschiedliche
Einheiten haben, kann man die Veränderung auch nicht in Dezibel
ausdrücken.
Gast #2956201
Lesenswert?

1. Strom bzw. Ampere ist gar nichts.
   50A bei einem Volt reicht gerade dafür deinen Kaffee warm zuhalten.
   0,5A bei 100 Volt ergeben dieselbe Leistung.
2. Wofür auch immer Deine Musikanlage berühmt ist, für den sparsamen
   Umgang mit Energie bestimmt nicht - Egal welche Du hast.
3. Es gibt da so Begriffe wie: Akustik, Frequenzgang, objektive und
   subjektive Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs, Wirkungsgrad
   und last but not least Physik.
(Firma: matzetronics) #2956486
Lesenswert?

Bjoern B. schrieb:
> Hallo,
> hier mal ne Messung ein Verstärker mit 2 Lautsprechern, in Lautstärke an
> der Schmerzgrenze.

Kannste mal sehen - dabei saugt der Verstärker gerade mal 3 Watt. Deine 
TMs scheinen gute Futterverwerter zu sein :-)

Allerdings ist der Frequenzgang unserer Ohren nicht gerade, deswegen hat 
meine E-Bass Anlage dann doch so um die 500 Watt, damit die Balance 
zwischen Schlagzeug, Gitarren und Bass stimmt.
Gast #2956586
Lesenswert?

Jörg Wunsch schrieb:
> Da war von Lautstärke*unterschieden* die Rede, damit sind es einfach
> dB.  dB(A) dagegen ist ein absoluter Wert, da es dB bezogen auf
> einen Bezugspunkt (die Hörschwelle) sind.

Noch nicht ganz richtig. Das A markiert die Bewertungskurve, mit der die 
einzelnen Bestandteile des Laerms gewichtet werden. Tiefe Frequenzen 
haben weniger, hohe Frequennzen mehr Einfluss auf das Gesamtergebnis.

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-dba-spl.htm
oder
http://www.bruelkjaer.de/Products/~/media/Germany/Produkte/SPM/Was%20ist%20ein%20Schallpegelmesser_Juni2010.ashx
auf Seite 2 oben.

fonsana
#2958469
Lesenswert?

Ich weiß nicht wo das Problem ist, der Verstärker zieht ein viertel 
Ampere bei 12 Volt, macht 3 Watt. Das ist OK.

Ich würde übrigens hier den Begriff "Lautstärke" vermeiden. Sinnvoller 
ist hier der Begriff "Lautheit". Dieser gibt an, wie Laut ein Geräusch 
wahrgenommen wird, und hängt von sehr vielen Faktoren ab.
Gast #2958575
Lesenswert?

Bjoern B. schrieb:
> Hier davon hängen 2 drann.
>
> gruß,
> Björn

Hä, hä .... das sind ja noch Lautsprecher der alten Schule.
Damals hatte man noch Respekt, wenn man vor dem altargleichen Turm 
stand. Heute musst du aufpassen, dass du die Winzlinge nicht übersiehst 
und zertrittst.
Gast #2959713
Lesenswert?

Der nervige Warum-Frager schrieb:
> Meine Satelliten ziehen mehrere Ampere an Strom. Woran liegt es, daß das
> zum Schwingen bringen der Membran einen so großen Energieaufwand
> benötigt im Vergleich zu etwa Servomotoren oder allgemein elektrischen
> Bauelementen.

Ach und deine Servomotoren bewegen sich auch mit 20000 Hz?????
von nix kommt nix.

Und wenn Du in der Schule aufgepaßt hättest wüßtest Du daß du entweder 
hohe Windungszahlen (mit im Quadrat steigender Induktivität) oder hohe 
Ströme brauchst.

Gruß Anja

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren