Zusammenhang "Störabstand" und "Wirkungsgrad"

Fast richtig.

Es ist richtig, dass sich in deinem Bespiel der Geräuschabstand um 10 dB verringert. Das gilt allerdings nur bei derselben Wiedergabelautstärke (am Lautsprecher, nicht am Verstärker) und es werden im normalen Lautstärkebereich nicht die 95 dB des Verstärkers erreicht.

Falls du Interesse an einigen Details hast:
1) Der Wirkungsgrad wird in dB/W/m angegeben. Typischerweise wird angenommen, dass 1 W bei 2,83 V erreicht wird (U^2/R -> 1 W bei 8 Ohm). Der LS erzeugt also z.B. 90 dB Schalldruck bei 2,83 V in 1 m Abstand.
2) Der Geräuschabstand des Verstärkers gibt den Abstand (eigentlich den Quotienten) des Nutzsignals zum Geräusch (Verzerrungen, Grundrauschen) an. Bsp: 100 µV Grundrauschen bei 2 V Nutzsignal => 20*log10(2 / 100 µ) dB = 86 dB. Bei kleineren Ausgangsspannungen dominiert üblicherweise das konstante Grundrauschen den Geräuschabstand. Vereinfachend sage ich mal, dass man sich bei Wiedergabelautstärken unterhalb vom Presslufthammer (s. auch Schalldruck Tabelle) im Bereich befindet, wo das konstante Grundrauschen dominiert.

Rechenbeispiel:
LS A: Wirkungsgrad 89 dB/W/m
LS B: Wirkungsgrad 99 dB/W/m
Amp: 95 dB Rauschabstand bei 10 V

Daraus folgt:
Grundrauschen des Amp liegt bei etwa 10 V * 10^(-95/20) = 178 µV.

Für gehobene Zimmerlautstärke (~70 dB Schalldruck) werden benötigt:
LS A: 2,83 V * 10^[(70-89) / 20] = 0,318 V
LS B: 2,83 V * 10^[(70-99) / 20] = 0,100 V
=> D.h. für Zimmerlautstärke in 1 m Abstand werden im Falle LS A also nur ~13 mW an 8 Ohm (0,318^2/8) oder ~25 mW an 4 Ohm gebraucht (0,318^2/4).

Bei Zimmerlautstärke ist der erreichbare Rauschabstand damit:
LS A: 20*log10( 0,318 V / 178 µV) = 65 dB
LS B: 20*log10( 0,100 V / 178 µV) = 55 dB (Deine 10 dB Unterschied zu LS A.)
=> Bei Zimmerlautstärke sind also in diesem Beispiel theoretisch nur 55-65 dB Geräuschabstand nutzbar. Praktisch noch weniger, weil das Grundgeräusch eines ruhigen Zimmers bereits etwa 20 dB Schalldruck besitzt. Damit sind also praktisch nur 50 dB (70 dB - 20 dB) nutzbar.

Interessant ist auch wie laut das Grundrauschen des Amp absolut gesehen ist:
LS A: 89 dB + 20*log10( 178 µV / 2,83 V ) = 5 dB in 1 m Abstand
LS B: 99 dB + 20*log10( 178 µV / 2,83 V ) = 15 dB in 1 m Abstand
Der reduzierte nutzbare Rauschabstand egibt sich also aus der Tatsache, dass der LS mit höherem Wirkungsgrad das eingespeiste Signal inkl dem Grundrauschen lauter wiedergibt. Wenn man jetzt noch berücksichtigt, dass man nicht 1 m vor den LS sitzt, und sich der Pegel mit jeder Verdopplung des Abstands um 6 dB verringert, werden die Zahlen deutlich ungefährlicher.

Buschel, das war ohne Übertreibung die Mutter aller Antworten

Danke dir vielmals, das könntest du auch so in einem Lehrbuch veröffentlichen

Viele Grüße und Danke noch mal
Markus

Buschel schrieb:

Bei kleineren Ausgangsspannungen dominiert üblicherweise das konstante Grundrauschen den Geräuschabstand.

Noch etwas muß in die Betrachtung einbezogen werden:
Die Nennleistung des Geräts, da der Rauschabstand sich auf diese bezieht.
Ein Gerät mit 100 Watt an 8 Ohm und 95 dB Rauschabstand rauscht mehr als eines mit 50 Watt an 8 Ohm und ebenfalls 95 dB Rauschabstand.

Deshalb gab es früher bei vielen Verstärkern auch zwei Angaben für den Geräuschabstand:
Der erste bei Nennleistung, der zweite bei 50 mW Leistung.

Sind beide Angaben vorhanden, so sollte man sich nur die bei 50 mW anschauen, denn nur die gibt Auskunft darüber, wie hoch das Grundrauschen ist.

Grüße
Roman

Passat schrieb:

Die Nennleistung des Geräts, da der Rauschabstand sich auf diese bezieht.

Korrekt, deshalb hatte ich ja in der Beispielrechnung von 95 dB bei 10 V geschrieben. Einige Hersteller machen solche Angaben aber leider nicht und man kann sich aussuchen, worauf sich der Rauschabstand bezieht (max. Ausgangsspannung? bei welcher Impedanz?).

Mir ist allerdings seit Jahren kein Verstärker mehr untergekommen, der auf 1m Entfernung vom Lautsprecher hörbar rauscht - bezogen auf eine überdurchschnittliche Empfindlichkeit von 91dB/W/m.
Die besseren Verstärker sind seit 1975 rauschfrei - zumindest in der Leistungsklasse bis 100W.

Vielleicht nicht bei Vollverstärkern. Bei einer Kombination von Vorstufe mit Endstufe kann das Grundrauschen der Vorstufe durchaus hörbar werden -- auch an LS mit geringem Wirkungsgrad.

An meiner Kombi kann ich in ruhiger Umgebung (z.B. nachts) das Grundrauschen der Vorstufe aus 1 m Entfernung vom LS wahrnehmen. Am Hörplatz in etwa 2,5 m Abstand nicht mehr.
Vorstufe rauscht mit etwa 10 uV
Endstufe verstärkt Faktor 30
Lautsprecher etwa 86 dB/2,83V/m

Bei meinem alten Pioneer SA9500 (1974) hört man ein minimales Rauschen, wenn die Klangregelstufe aktiviert ist (war aber nur mit den 600 Ohm AKG-KH (zB 240 DF) via 150 Ohm minimal störend), ohne Klangregler auch mit KH nicht hörbar. Dh die Klangreglestufe hat gut 6 db, vielleicht 10, an Rauschen eingebracht.

cr schrieb:

Mir ist allerdings seit Jahren kein Verstärker mehr untergekommen, der auf 1m Entfernung vom Lautsprecher hörbar rauscht - bezogen auf eine überdurchschnittliche Empfindlichkeit von 91dB/W/m. Die besseren Verstärker sind seit 1975 rauschfrei - zumindest in der Leistungsklasse bis 100W.

meine Rotel Endstufe rauscht so dass es mir beim Platten wechseln auffällt http://www.rotel.com/content/manuals/rb970bx_eng.pdf meine LS sind mit Fostex FE166E bestückt (94dB/W/m)

Hmm, mit der IHF-Angabe zum SNR in der Anleitung für den Rotel kann ich nichts anfangen. Eventuell kennt jemand den Unterschied zwischen DIN und IHF für die Meßmethode zum Rauschabstand? Generell scheinen die Werte ja bei IHF 10-15 dB über denen gemäß DIN zu liegen.

@WeisserRabe: Wenn ich annehme, dass die IHF-Angabe etwa 10-15 dB besser als DIN aussieht, komm ich für deinen Aufbau auf etwa 5-10 dB Schalldruck für den Grundrauschpegel in 1 m Abstand. Das dürfte hörbar sein, wenn du nahe genug an den LS kommst (etwa auf 1-2 m).

am Hörplatz (ca. 3m vom LS weg) ist es nicht mehr hörbar, und man muss schon wissen, dass es da ist um es überhaupt wahrzunehmen, aber es ist auch da wenn nur die Endstufe am Netz hängt und an der nichts angeschlossen ist

soweit nicht schlimm, sobald ich wieder Geld hab bau ich mir zwei kleine SE Röhrenamps im einstelligen Watt Bereich

Danke noch mal für die zahlreichen Beiträge.

Hintergrund meiner Frage war, dass ich seit letzter Woche einen neuen Receiver habe (Marantz SR7005), der an meinen Klipsch-Lautsprechern ein sehr leichtes, bei absoluter Stille aber durchaus hörbares Rauschen von sich gibt. Das hatte ich zuletzt 1999 mit einem Pioneer VSX-D908 und meinem alten B&W 600er Set.

Seit März werkelt ein Klipsch Reference Set im Keller, dass einen deutlich höheren Wirkungsgrad als die B&Ws aufweist. Ich hatte mir den Test des Marantz-Receivers in der Audiovision angeschaut und dort wurde der Rauschabstand nur mit knapp über 90dB angegeben. Wenn ich das dann noch mit dem Wirkungsgrad der Klipsch kombiniere ("Werksangabe" für Wirkungsgrad je nach Lautsprecher-Modell zwischen 96 und 98dB), dann kann ich mir schon vorstellen, dass das zu einem hörbaren Grundrauschen führt, dass ich z.B. mit den B&Ws nicht wahrgenommen hätte.

Das Dumme bei Mehrkanal ist nun mal leider, dass gleichzeitig (in meinem Fall) 7 Lautsprecher ein leichtes Rauschen wiedergeben. Wären es nur zwei, dann würde man wahrscheinlich gar nichts davon merken, aber so sitzt man irgendwie mittendrin.

Bitte nicht falsch verstehen, es ist nicht so, dass es wie verrückt rauscht, ganz und gar nicht. Ich bin nur erstaunt, weil ich einen solchen Effekt seit ewigen Jahren nicht mehr hatte.

Viele Grüße
Markus

am Hörplatz (ca. 3m vom LS weg) ist es nicht mehr hörbar, und man muss schon wissen, dass es da ist um es überhaupt wahrzunehmen, aber es ist auch da wenn nur die Endstufe am Netz hängt und an der nichts angeschlossen ist

Wenn die Endstufe eingangs mit 1kOhm abgeschlossen wird, sollte sie aber weniger rauschen.....