Subwoofer SPL Rechnung

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ic3fir3
Stammgast
#1 erstellt: 14. Nov 2017, 14:47
Hallo,

Ich bin gerade am planen für mein neues Heimkino und scheitere an einer Rechenaufgabe

Ziel wäre etwa der THX reference Level d.h. maximal 115db SPL Peaks für die Subs.
Reichen dafür vier Stück der Quint Cube12 XXLS?

Da kommt jeweils eine Peerless XXLS-P835017 Chassis zum Einsatz.
Sensitivity @ 1W/1m 83.5db
Rated Noise Power 120W

1x von dem Sub sollte also auf ~ 104db kommen?
Wie laut sind vier Subwoofer als SBA bzw. wieviel Stück bräuchte man für 115db?

lg


[Beitrag von ic3fir3 am 14. Nov 2017, 14:50 bearbeitet]
Reference_100_Mk_II
Inventar
#2 erstellt: 14. Nov 2017, 15:05
4 Subwoofer = +6dB
4* 120W = 480W = ~+27dB

83,5dB + 6dB + 27dB = 116,5dB

Bedenke aber auch den Roomgain.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 14. Nov 2017, 15:24
Bei vier Subwoofern gibt es im besten Fall +12 dB, wenn alles gut eingestellt und in Phase ist.
Reference_100_Mk_II
Inventar
#4 erstellt: 14. Nov 2017, 15:30
Bitte erkläre mir dies.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 14. Nov 2017, 15:37
Bei kohärenten Schallquellen gibt es pro Verdoppelung 3 dB Wirkungsgradzuwachs plus die 3 dB für die doppelte Leistung.

Macht theoretisch genau 6,12 dB Zuwachs.

Deswegen hat eine LR-Weiche bei der Trennfrequenz schon je 6 dB Rückgang, ansonsten käme es zu einer unschönen Überhöhung im Übernahmebereich.

Bei herkömmlichen Weichen lässt man daher lieber eine Lücke. Für PA-Zwecke sicher nicht unwichtig zu wissen.
Reference_100_Mk_II
Inventar
#6 erstellt: 14. Nov 2017, 15:42
Die +3dB pro Verdopplung habe ich aufgeführt.
Bei 4 Subs also 2* 3dB.

Und die höhere Gesamtbelastbarkeit von 4* 120W habe ich ebenso berücksichtigt.

Also... ?
Tron_224
Hat sich gelöscht
#7 erstellt: 14. Nov 2017, 15:45
Es sind aber 6 dB pro Verdopplung

Klappt zu Hause bei Subwoofern auch nachvollziehbar gut.
ic3fir3
Stammgast
#8 erstellt: 14. Nov 2017, 16:06
Reference_100_Mk_II meint 116,5dB
Tron_224 schreibt +12db d.h. auch 116db (war gemeint 104db + 12db?)

1 sub 104db
2 sub 110db (verdoppelt d.h. +6db)
4 sub 116db (verdoppelt d.h. +6db)

redet ihr nicht vom gleichen?


[Beitrag von ic3fir3 am 14. Nov 2017, 16:08 bearbeitet]
Q4-Horn
Stammgast
#9 erstellt: 14. Nov 2017, 16:09
Hallo Tron,denke nochmal nach.
Gruss Thomas
Tron_224
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 14. Nov 2017, 16:19
Die Rechnung von Reference stimmt bis auf die erste Zeile.

Vier Subwoofer ergeben im Idealfall +12 dB (und nicht nur +6 dB).

Hinzu kommt die reingesteckte Leistung.

Bitte selber ausprobieren, nachlesen etc. und dann noch mal melden. So verwirrt das nur. Erklärt hatte ich es nämlich.

Dass man bei zwei Subs 6 dB mehr Pegel erreicht (und nicht nur 3 dB), ist doch hier im Forum Allgemeinwissen.

Falls es am Hörplatz nicht 6 dB mehr sind, ist die Anlage falsch eingestellt, so dass der Bass nicht zeit- und phasengleich ankommt.


Für n = 2 gleich starke, kohärente Quellen ergibt sich eine Pegelzunahme von
20 · log10 2 = +6,02 dB gegenüber dem Fall, dass nur eine Quelle vorhanden ist.
Für n = 3 gleich starke, kohärente Quellen ergibt sich eine Pegelzunahme von
20 · log10 3 = +9,54 dB gegenüber dem Fall, dass nur eine Quelle vorhanden ist.
Für n = 4 gleich starke, kohärente Quellen ergibt sich eine Pegelzunahme von
20 · log10 4 = +12,04 dB gegenüber dem Fall, dass nur eine Quelle vorhanden ist.

http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spl.htm


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 16:21 bearbeitet]
Köter
Inventar
#11 erstellt: 14. Nov 2017, 16:48
Hi Tron,

dann gib doch mal in den Sengspiel Rechner vier Quellen a 80 dB ein und berechne - Ergebnis 86 dB.
1 Quelle = 80dB
2 Quellen = 83 dB
4 Quellen = 86 dB
8 Quellen = 89 dB
usw...

Bei der verdoppelung der Leistung erhalte ich + 3 dB mehr Pegel.
Bei 512 Watt also + 27 dB

83,5 dB + 6 dB + 27 dB = 116,5 dB wie von Reference berechnet...

Grüße,
Köter
Tron_224
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 14. Nov 2017, 16:53
Falscher Rechner auf der Seite.

Bei laufzeitkorrigierten Subs darf am Hörplatz Kohärenz angenommen werden.

EDIT: Falscher Link, sorry:
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-kohquellen.htm

Pegelzunahme bei Summierung von gleich starken kohärenten Signalen
Anzahl der Quellen n
2
Pegelzunahme Δ L
6.0206 dB

Somit habe ich mich oben verschrieben mit +6,12 dB. Hatte ich falsch in Erinnerung.


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 17:14 bearbeitet]
Reference_100_Mk_II
Inventar
#13 erstellt: 14. Nov 2017, 17:17
Laufzeit ist egal im Bereich des homehifi im Bass... Jedenfalls bei normalen Konzepten.
Die Ungereimtheiten des Raumes an sich sind VIEL schlimmer und sollten auch hier WESENTLICH mehr Beachtung finden.

Egal.

Die +6dB pro Verdopplung im Maximalpegel habe ich über die vervierfachung der Leistung (weil vier Chassis) mit einbezogen.

Klar kann einer nur 83,5dB +120W.
Und natürlich haben zwei dann +3dB Wirkungsgrad und können 240W (= Verdopplung)
Und dementsprechend haben dann vier noch Mal +3dB Wirkungsgrad und vertragen wieder die doppelte Leistung, 480W.

Und da haben wir die +3dB fürs hinzufügen einer weiteren, gleichen Schallquelle und die zwei Mal verdoppelte Belastbarkeit von insgesamt fast 500W bzw. fast 27dB.
Reference_100_Mk_II
Inventar
#14 erstellt: 14. Nov 2017, 17:22
Wenn dem so wäre wie du schreibst, Tron, würde doch jeder Dienstleister nur noch mit 4 Stück 18"ern durch die Gegend tingeln.
Die bringen gut 94dB pro Stück im Bassbereich, vier also 106dB, mit 2kW Gesamtbelastbarkeit, läuft.
139dB Dauerpegel.

Klar, Milchmädchen. Aber so ist's nunmal.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#15 erstellt: 14. Nov 2017, 17:33
Es ist so. Schau Dir einfach einen Frequenzweichenschrieb an oder frag Dich, warum Du bei PA den Sub bei 120 Hz rausnimmst und die Tops bei 130 Hz einfügst (Mut zur Lücke).

Zwei gleiche Signale addieren sich mit 3 dB Wirkungsgradzuwachs.

Deswegen ist ein Phantomcenter 3 dB lauter. Bei der Umleitung auf die Fronts werden nur 3 dB weggenommen. Müssten aber 6 dB sein ...

Gibt viele Beispiele. Am besten, Sie testen.


Laufzeit ist egal im Bereich des homehifi im Bass...


Nein, bei Multisub empfiehlt es sich, die Laufzeiten untereinander anzupassen. Ein DBA würde sogar gar nicht funktionieren, ist aber vielleicht auch nicht normal. Du meinst evtl. die Gruppenlaufzeit des einzelnen Subs.

Normal ist aber, dass ein AVR die LZK an die Trennfrequenz anzupassen, sonst hat man im Übergangsbereich ein Loch, weil die Phase nicht stimmt.

Bei fast richtiger Einstellung ergeben 30 cm / 1 ms einen hörbaren Unterschied (etwa 0,5 bis 1 dB Pegelkorrektur nötig).

Liegt man weiter daneben, ist es egal, ob 3,00 m oder 3,30 m. Vielleicht passt es ja sogar zufällig schon wieder in die nächste Welle, wer weiß ... Spaß beiseite.

Merke: Eine saubere Einstellung schöpft das Potenzial merklich besser aus


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 17:50 bearbeitet]
Tron_224
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 14. Nov 2017, 17:42
Tron_224
Hat sich gelöscht
#17 erstellt: 14. Nov 2017, 18:02

Verdopplung der Lautsprecher bewirkt zwecks doppelter Membranfläche +3dB und +3dB zwecks doppelter Leistung, maximal also +6dB

Quelle: http://www.jobst-aud...und-leistungsangaben

Noch Fragen?
Reference_100_Mk_II
Inventar
#18 erstellt: 14. Nov 2017, 18:06
Ooookay.

DU gehts von Aktivsubwoofern aus.
Daher +3dB durch doppelte Membranfläche und +3dB durch doppelte GRUNDLEISTUNG (also 2x 1W unanbhägig voneinander).
SO kommen auch +6dB heraus.

Aber:
Trotzdem, vier subs sind dann halt +12dB und dann noch mal 120W oben drauf (weil das nunmal Pmax ist) und wir sind bei 21dB.
In Summe also +33dB mit diesem Setup.
Demnach Lmax ebenfalls bei 116,5dB.

ICH habe aber mit einer weiterverschaltung von Passivsubwoofern gerechnet.
Dort gibts nur +3dB für die doppelte Fläche und dann eben die doppelte Belastbarkeit, was wieder +3dB sind.
In Summe also auch +33dB.

Es liegt also kein Fehler vor. Du dachtest lediglich, dass der TE aktivsubwoofer verwenden will.
Davon war aber nie die Rede (Cube 12XXLS ist passiv...)
Tron_224
Hat sich gelöscht
#19 erstellt: 14. Nov 2017, 18:14
Aktiver oder passiver Sub ist egal.

Die Cubes kann man ja auch aktivieren per Modul.

Warum soll dann ein Meter Kabel vom Verstärker einen Unterschied machen? Klar, wenn ich das Modul ausbaue, bleibt ein Loch, dann wird es leiser ...

Ansonsten ist es egal, ob der Verstärker im Rack steht oder im Sub eingebaut ist.

Weiß nicht, warum die das unterscheiden. Ging evtl. darum, Reihenschaltung auszuschließen oder damit der Verstärker nicht der limitierende Faktor ist.

Einfach mal Jobst lesen oder die einschlägige Fachliteratur.

Bei mir haut es jedenfalls hin.

Und beim TE sollte es in Summe +39 dB sein. Mehr wollte ich nicht sagen.

Bin daher nun raus


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 18:39 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#20 erstellt: 14. Nov 2017, 18:40

Tron_224 (Beitrag #10) schrieb:
... Vier Subwoofer ergeben im Idealfall +12 dB (und nicht nur +6 dB).
Hinzu kommt die reingesteckte Leistung. ...

Die ist in da schon drin, sonst wäre es die Hälfte.
(wie Reference es schon mit vielen Worten erklärt hat)
Reference_100_Mk_II
Inventar
#21 erstellt: 14. Nov 2017, 18:44
Das eine ist halt das reine hinzufügen eines Subwoofers,
das andere ist, ihn auch komplett separat zu versorgen.
Und der Cube ist nunmal passiv. Da ist nix mit "mehr Leistung".
Die gibts nur in der Gesamtheit.

Schlussendlich kommt das gleiche bei raus, ja.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#22 erstellt: 14. Nov 2017, 18:47
Du auch noch ...

Der TE erhält bei sauberer Auf- und Einstellung 83,5 + 12 + 27 dB = 122,5 dB Pegel.

12 = (2 × 3 für die doppelte Leistung) + (2 x 3 für den zus. Wirkungsgrad aufgrund der Membranfläche)
ehemals_Mwf
Inventar
#23 erstellt: 14. Nov 2017, 18:57

Tron_224 (Beitrag #22) schrieb:
Du auch noch ...

Jau, und ganz entschieden

Tron_224 (Beitrag #22) schrieb:
... Der TE erhält bei sauberer Auf- und Einstellung 83,5 + 12 + 27 dB = 122,5 dB Pegel. ...

Nein.
Es sind 83.5 + 12 + 21 = 116.5,
die 21 dB kommen von den 120 W (zu 1 W) die für jeden Einzeltreiber gelten.
Wenn du mit der Gesamtleistung 480 W (= 27 dB) rechnest, kannst du nur den Wirkungsgradgewinn (für 4 St.: 2 x 3 = 6 dB) ansetzen,
also 83.5 + 6 + 27 = 116.5
ic3fir3
Stammgast
#24 erstellt: 14. Nov 2017, 18:59
wow, danke für die lebhafte Diskussion

Anwendung würde ich als "normal" bezeichnen also ein ca. 25qm Raum, Heimkino & Musik
Wichtig ist also auch dass ich via DSP ein Delay auf einzelne Subs legen kann damit ich die Laufzeit anpassen kann?
Grundsätzlich habe ich vor eine Rack Endstufe zu verwenden (damit ich bei Einstellungen die Subs nicht aus der Baffle Wall zerren muss), aber die soll natürlich jedem Sub ausreichend Leistung zur Verfügung stellen (evt. auch irgendeinen Tipp dafür?)

Grundsätzlich seid ihr euch aber einig dass man bei vernünftiger Einstellung auf oder über 115db kommt? d.h. es wird wohl laut genug sein


[Beitrag von ic3fir3 am 14. Nov 2017, 19:03 bearbeitet]
Tron_224
Hat sich gelöscht
#25 erstellt: 14. Nov 2017, 19:34
Wichtig ist das Delay bzw. die Laufzeitkorrektur.

Ich hatte lange Zeit vier passive Subs, zwei vorne, zwei hinten, Endstufe hinterm TV versteckt.

Vom Hörplatz aus waren es nach vorne 3 m und nach hinten 2 m.

Die +12 dB habe ich erreicht, nachdem ich die hinteren Subs um 3 ms / 1 Meter verzögert habe.

Normalerweise müsstest Du die LS dafür stapeln, aber im Bass reicht eine Laufzeitkorrektur (sind ja riesige Wellenlängen). Wichtig ist Zeit- und Phasengleichheit.

@ Mwf: Die 27 dB habe ich nicht nachgeprüft, aber Du scheinst den Wirkungsgradzuwachs nicht einbezogen zu haben. Nach Deiner Methode, die ich nicht teile, müsste es 6 + 33 dB heißen.

Allerdings resultiert der Wirkungsgrad aus der Anzahl der Treiber. Deswegen würde ich es auch dort verrechnen und nicht bei der Verstärkerleistung. Zwei statt einem Verstärker erhöhen den Wirkungsgrad nicht, zwei statt einem Treiber schon.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#26 erstellt: 14. Nov 2017, 19:39
Nachtrag:

Sengpiel gibt für 120 W knapp 21 dB an und für 480 W eben 26,8... dB.

Dann laut Tabelle +12 dB für vier statt einem Sub.

Passt also.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#27 erstellt: 14. Nov 2017, 19:59
Ihr müsst einfach bedenken, dass für die doppelte Auslenkung (= doppeltes Verschiebevolumen) jeweils die vierfache Leistung benötigt wird.

Deswegen ist die doppelte Membranfläche im Effizienzvorteil.
ic3fir3
Stammgast
#28 erstellt: 14. Nov 2017, 20:05

Tron_224 (Beitrag #25) schrieb:
Wichtig ist das Delay bzw. die Laufzeitkorrektur.


die subs sollen so als SBA angeordnet werden
sba

Ich frage mich gerade wieviel Laufzeitkorrektur da wirklich nötig ist wenn man mittig vor den Treibern sitzt. Die obere Line ist sicher etwas weiter weg.
Egal, ich hab sowieso noch ein miniDSP 2x4 das könnte ich dazwischen schalten.
Tron_224
Hat sich gelöscht
#29 erstellt: 14. Nov 2017, 20:10
In dem Fall müssen sie untereinander nicht verzögert werden, sonst funktioniert Dein SBA nicht. Du erreichst dann halt nicht ganz 122,5 dB, sondern nur 120 oder 121 dB

Achte nur auf den Phasenübergang zu den Hauptlautsprechern (AVR einmessen lassen).

Falls Duu nachher die Trennfrequenz änderst, dann auch den "Abstand" des Subwoofers im AVR anpassen. Geht per Gehör. Sinuston bei Übergangsfrequenz einspielen. Wenn lauter, dann heiß, wenn leiser, dann kalt. Geht aber auch mit Musik etc.


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 21:46 bearbeitet]
ehemals_Mwf
Inventar
#30 erstellt: 14. Nov 2017, 22:19

Tron_224 (Beitrag #30) schrieb:
... Denkfehler.
Pmax kann sein 4 x 120 W. Warum sollte er die Gesamtleistung auf die max. Belastbarkeit eines Treibers beschränken? ...

... weil bei +12 dB schon 4-fache Leistung an den Treibern wirkt
-- z.B. alle 4 parallel betrieben (passiv an einem Amp, 1/4 Impedanz = 4-facher Stromfluss) oder 4 Aktiv-LS gleich eingestellt --
und dann sind es nur noch 480/4 = 120-fache Leistung = + ~21 dB.

Du kannst es drehen und wenden wie du willst, den Kuchen kannst du nur einmal verspeisen


[Beitrag von ehemals_Mwf am 14. Nov 2017, 22:20 bearbeitet]
Tron_224
Hat sich gelöscht
#31 erstellt: 14. Nov 2017, 22:32
Ja, das war es. +12 dB sind schon bei 4 W, nicht 1 W.

Ich muss mich entschuldigen, das hatte ich übersehen. Klassischer Fall von Brett vorm Kopf

Tut mir sehr leid für die Aufregung und danke für die Geduld.


[Beitrag von Tron_224 am 14. Nov 2017, 22:41 bearbeitet]
Panasonic
Stammgast
#32 erstellt: 16. Nov 2017, 16:11
Die 120W Belastbarkeit ist eine elektrische Größe.
In der Realität erfolgt das Erreichen von Xmax schon früher.
Eine Simulation des Treibers in der gewählten BR Abstimmung gibt Aufschluss, bei welcher Frequenz und welcher Leistung Xmax
erreicht wird.

Fürs Kino stimmt man ja gern tief ab, und so kanns gut sein, dass der Treiber schon mit 60W bei 25Hz am Ende ist (als Beispiel).
Tron_224
Hat sich gelöscht
#33 erstellt: 16. Nov 2017, 16:26
Stimmt. Das kann sogar deutlich früher sein als im Beispiel.

Die elektrische Belastbarkeit ist daher wenn überhaupt nur für PA-mäßige Nutzung relevant, im Heimkino dagegen uninteressant.

Durch mein Rechenproblem kamen wir leider nicht mehr darauf zu sprechen.

Ggf. muss man also 3 oder 6 dB wieder abziehen. Dennoch sind vier XXLS im Heimkino schon eine "Macht". Der Raum gibt ja noch was hinzu. Da wird man wieder da landen.

Schon die Rückwand gibt bis zu 6 dB drauf.


[Beitrag von Tron_224 am 16. Nov 2017, 16:27 bearbeitet]
Black-Devil
Gesperrt
#34 erstellt: 17. Nov 2017, 07:44
Eben, die angenommenen 83,5dB gelten fürs Freifeld. Im Datenblatt ist auch die "Half Space Sensitivity" angegeben, und die liegt schon bei 88,6dB.
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