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Herstellerangaben
Nicht selten findet man Herstellerangaben, welche zum Nachdenken anregen. Insbesondere bei Leistungs- und Schalldruckangaben sind oft sonderbare Kombinationen anzutreffen. Dabei kann relativ einfach ermittelt werden, ob beispielsweise ein Lautsprecher mit zwei 20cm Treiber bestückt, wirklich den Schalldruck erbringt, wie es das Marketing gerne hätte…
Membranhub und Fläche
Der erzeugbare Schalldruck ist vorallem im Tieftonbereich limitiert durch den linearen Hub und die Fläche der Membran des Tieftöners. Je mehr Fläche und Hub (bzw. dem daraus folgenden Verdrängungs-Volumen) vorhanden ist, desto mehr Schalldruck kann erzeugt werden. Dabei spielt die abgestrahlte Frequenz ein tragende Rolle. Um denselben Schalldruck bei der halben Frequenz zu erreichen ist der vierfach Hub nötig oder die vierfach Fläche.
115 dB Schalldruck bei 15 Hz?
Als Beispiel gibt ein Hersteller eine untere Grenzfrequenz von 15 Hz an und gleichzeitig einen maximalen Schalldruck von 115 dB. Was ist davon zu halten, wenn zwei Tieftöner von rund 20cm vorhanden sind? Wir können das mit folgender Formel einfach berechnen: Lp = 20log(a·f²·Vd), wobei a eine Konstante mit den Wert 0.37 ist und Vd das verdrängte Volumen darstellt. Nehmen wir an der Radius der Membran sei 8,5 cm und der maximale Hub +/- 10 mm, was ein sehr guter Wert darstellt.
Im Bild nebenan ist der berechnete maximale Schalldruck von einem (rot) bzw. zwei 20cm Tieftönern (blau, + 6 dB) mit einem maximalem Hub von +/- 10mm dargestellt. Bei 15 Hz werden 88 dB erreicht, die versprochenen 115 dB werden erst bei rund 70 Hz erzielt. Dabei ist es unabhängig, um was für ein Basschassis es sich handelt, entscheidend ist der Hub und die Fläche der Membran(en).
Möglichkeiten
Dank digitaler Technik ist es möglich, die untere Grenzfrequenz an den Pegel zu koppeln. Das bedeutet, dass bei höheren Pegeln die untere Grenzfrequenz erhöht wird. Während bei 85 dB bsplw. die untere Grenzfrequnez bei den effektiv versprochenen 15 Hz liegt, wird diese bei 90 dB auf 20 Hz verschoben, bei 100 dB auf 30 Hz bis hinauf zu 115 dB bei 70 Hz. Wenn dies, wie heute bei kleinen Bluetooth und Multiroomlautsprechern üblich in einem kleinen Umfang passiert, bleibt das nahezu unhörbar und der Tieftöner wird mechanisch nicht überlastet. Der Nachteil einer solchen Steuerung ist natürlich, dass bei Musik mit hohem Tiefbass-Anteil dieser trotzdem im Pegel limitiert ist und so für eine hochwertige Musikwiedergabe einen Kompromiss darstellt. Membranhub und -fläche kann leider durch nichts ersetzt werden. Der Haken dabei ist, dass Tieftöner, welche einen grossen linearen hub ausführen können und dabei zugleich klirrarm sind sehr rar gesät sind und zudem nur in in höheren Preisregionen zu finden sind.
Fazit
115 db und 15 Hz untere Grenzfrequenz sind möglich, aber nicht gleichzeitig. Wie immer bei solchen Angaben lassen sie sich auf eine Art rechtfertigen. Fairerweise müsste natürlich spezifiert werden bei welcher Frequenz die 115 dB erreicht werden bzw. was für ein maximaler Pegel bei den 15 Hz möglich ist. In einem Hörraum können in der Regel bei bestimmten Frequenzen höhere Pegel erreicht werden, da der Raum durch verschiedene Effekte den Schall im Tieftonbereich verstärken kann.