Was ist Lautsprecherempfindlichkeit und was bedeutet sie?

Wenn es eine Lautsprecherspezifikation gibt, die es jemals wert ist, betrachtet zu werden, dann ist es die Empfindlichkeitsbewertung. Die Empfindlichkeit gibt an, wie viel Lautstärke Sie von einem Lautsprecher mit einer bestimmten Leistung erhalten. Dies kann nicht nur die Wahl des Lautsprechers beeinflussen, sondern auch die Wahl der Stereoanlage Empfänger/Verstärker. Sensibilität ist ein wesentlicher Bestandteil von Bluetooth-Lautsprecher, Soundbars, und Subwoofer, auch wenn diese Produkte die Spezifikation möglicherweise nicht auflisten.

Was Sensibilität bedeutet

Die Lautsprecherempfindlichkeit ist selbsterklärend, sobald Sie verstehen, wie sie gemessen wird. Platzieren Sie zunächst ein Messmikrofon oder ein SPL-Messgerät (Schalldruckpegel) genau einen Meter von der Vorderseite des Lautsprechers entfernt. Schließen Sie dann einen Verstärker an den Lautsprecher an und spielen Sie ein Signal ab; Sie möchten den Pegel so einstellen, dass der Verstärker liefert nur einer Watt

 der Leistung an den Lautsprecher. Beobachten Sie nun die Ergebnisse, gemessen in Dezibel (dB), am Mikrofon oder SPL-Meter. Das ist die Sensibilität des Lautsprechers.

Je höher die Empfindlichkeitsbewertung eines Lautsprechers ist, desto lauter wird er mit einer bestimmten Wattzahl spielen. Einige Lautsprecher haben beispielsweise eine Empfindlichkeit von etwa 81 dB oder so. Das bedeutet, dass sie mit einem Watt Leistung nur einen moderaten Hörpegel liefern. Möchten Sie 84 dB? Sie benötigen zwei Watt – das liegt daran, dass jede zusätzliche 3 dB Lautstärke die doppelte Leistung erfordert. Möchten Sie ein paar schöne und laute 102-dB-Spitzen in Ihrem Heimkinosystem erreichen? Sie benötigen 128 Watt.

Empfindlichkeitsmessungen von 88 dB sind ungefähr durchschnittlich. Alles unter 84 dB gilt als eher schlechte Empfindlichkeit. Die Empfindlichkeit von 92 dB oder höher ist sehr gut und sollte angestrebt werden.

Sind Effizienz und Sensitivität gleich?

Ja und nein. Sie werden oft die Begriffe sehen Empfindlichkeit und Effizienz austauschbar in Audio verwendet, was in Ordnung ist. Die meisten Leute sollten wissen, was Sie meinen, wenn Sie sagen, ein Sprecher hat 89 dB Wirkungsgrad. Technisch sind Effizienz und Empfindlichkeit unterschiedlich, obwohl sie das gleiche Konzept beschreiben. Empfindlichkeitsangaben können in Wirkungsgradangaben umgewandelt werden und umgekehrt.

Effizienz ist die Menge an Leistung, die in ein Lautsprecher das wird tatsächlich in Ton umgewandelt. Dieser Wert beträgt normalerweise weniger als ein Prozent, was darauf hindeutet, dass der größte Teil der an einen Lautsprecher gesendeten Leistung als Wärme und nicht als Schall endet.

Wie Empfindlichkeitsmessungen variieren können

Es kommt selten vor, dass ein Lautsprecherhersteller detailliert beschreibt, wie er die Empfindlichkeit misst. Die meisten erzählen Ihnen lieber, was Sie bereits wissen; die Messung wurde bei einem Watt in einem Meter Entfernung durchgeführt. Leider können Empfindlichkeitsmessungen auf verschiedene Weise durchgeführt werden.

Sie können die Empfindlichkeit mit rosa Rauschen messen. Rosa Rauschen schwankt jedoch im Pegel, was bedeutet, dass es nicht sehr genau ist, es sei denn, Sie haben ein Messgerät, das Mittelwerte über mehrere Sekunden durchführt. Rosa Rauschen erlaubt auch nicht viel, die Messung auf ein bestimmtes Audioband zu beschränken. Zum Beispiel weist ein Lautsprecher, dessen Bass um +10 dB angehoben wurde, eine höhere Empfindlichkeitsbewertung auf, aber im Grunde betrügt er wegen all der unerwünschten Bässe. Man könnte Bewertungskurven – wie die A-Bewertung, die sich auf Töne zwischen etwa 500 Hz und 10 kHz konzentriert – auf ein SPL-Meter anwenden, um die Frequenzextreme herauszufiltern. Aber das ist zusätzliche Arbeit.

Viele ziehen es vor, die Empfindlichkeit zu bewerten, indem sie auf der Achse nehmen Frequenzgang Messungen von Lautsprechern bei einer eingestellten Spannung. Dann würden Sie alle Antwortdatenpunkte zwischen 300 Hz und 3.000 Hz mitteln. Dieser Ansatz liefert sehr gut wiederholbare Ergebnisse mit einer Genauigkeit von bis zu etwa 0,1 dB.

Aber dann stellt sich die Frage, ob die Empfindlichkeitsmessungen reflexionsarm oder im Raum durchgeführt wurden. Eine reflexionsarme Messung berücksichtigt nur den vom Lautsprecher abgestrahlten Schall und ignoriert Reflexionen von anderen Objekten. Dies ist eine bevorzugte Technik, da sie wiederholbar und präzise ist. Messungen im Raum geben Ihnen jedoch ein realistischeres Bild der von einem Lautsprecher abgegebenen Schallpegel. Bei Messungen im Raum erhalten Sie jedoch normalerweise etwa 3 dB mehr. Leider sagen Ihnen die meisten Hersteller nicht, ob ihre Empfindlichkeitsmessungen reflexionsarm oder im Raum sind – im besten Fall geben sie Ihnen beides, damit Sie sich selbst davon überzeugen können.

Was hat das mit Soundbars und Bluetooth-Lautsprechern zu tun?

Beachten Sie, dass intern betriebene Lautsprecher wie Subwoofer, Soundbars und Bluetooth-Lautsprecher, fast nie ihre Sensibilität auflisten? Diese Lautsprecher gelten als geschlossene Systeme, was bedeutet, dass die Empfindlichkeit (oder sogar die Nennleistung) nicht so wichtig ist wie die Gesamtlautstärke des Geräts.

Es wäre schön, Empfindlichkeitsbewertungen für die in diesen Produkten verwendeten Lautsprechertreiber zu sehen. Hersteller zögern selten, die Leistung interner Verstärker anzugeben und preisen immer beeindruckende Zahlen wie 300 W für einen preiswerte Soundbar oder 1.000 W für ein Heimkino-in-a-Box-System.

Die Nennleistung dieser Produkte ist jedoch aus drei Gründen nahezu bedeutungslos:

1. Der Hersteller sagt fast nie, wie die Leistung gemessen wird (maximaler Verzerrungsgrad, Lastimpedanz usw.) oder ob das Netzteil des Geräts tatsächlich so viel Saft liefern kann.
2. Die Nennleistung des Verstärkers sagt Ihnen nicht, wie laut das Gerät spielen wird, es sei denn, Sie kennen auch die Empfindlichkeit der Lautsprechertreiber.
3. Selbst wenn der Verstärker so viel Leistung abgibt, wissen Sie nicht, dass die Lautsprechertreiber die Leistung bewältigen können. Soundbar- und Bluetooth-Lautsprechertreiber sind in der Regel recht günstig.

Nehmen wir an, eine Soundbar mit einer Nennleistung von 250 W liefert im tatsächlichen Betrieb 30 Watt pro Kanal. Wenn die Soundbar sehr billige Treiber verwendet – gehen wir mit 82 dB Empfindlichkeit – dann beträgt die theoretische Ausgabe etwa 97 dB. Das wäre ein ziemlich zufriedenstellendes Niveau für Gaming- und Actionfilme! Aber es gibt nur ein Problem; Diese Treiber können möglicherweise nur 10 Watt verarbeiten, was die Soundbar auf etwa 92 dB begrenzen würde. Und das ist nicht wirklich laut genug für mehr als lässiges Fernsehen.

Wenn die Soundbar über Treiber mit einer Empfindlichkeit von 90 dB verfügt, benötigen Sie nur acht Watt, um sie auf 99 dB zu bringen. Und acht Watt Leistung bringen die Fahrer weit weniger an ihre Grenzen.

Die logische Schlussfolgerung hier ist, dass intern verstärkte Produkte wie Soundbars, Bluetooth-Lautsprecher, und Subwoofer, sollten von der volle Lautstärke sie können liefern und nicht durch reine Wattzahl. Eine SPL-Bewertung einer Soundbar, eines Bluetooth-Lautsprechers oder eines Subwoofers ist aussagekräftig, da sie Ihnen eine realistische Vorstellung davon gibt, welche Lautstärken die Produkte erreichen können. Eine Watt-Angabe nicht.

Hier ist ein weiteres Beispiel. Der Subwoofer VTF-15H von Hsu Research hat einen 350-Watt-Verstärker und gibt durchschnittlich 123,2 dB SPL zwischen 40 und 63 Hz aus. Atmos-Subwoofer von Sunfire – viel kleineres Design, das weitaus weniger effizient ist – hat einen 1.400-Watt-Verstärker, aber durchschnittlich nur 108,4 dB SPL zwischen 40 und 63 Hz. Offensichtlich sagt die Wattzahl nichts aus Geschichte hier. Es kommt nicht einmal nahe.

Ab 2017 gibt es keinen Industriestandard für SPL-Bewertungen für aktive Produkte, obwohl es vernünftige Praktiken gibt. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, das Produkt auf den maximal erreichbaren Pegel zu drehen, bevor Verzerrungen unangenehm werden (viele, wenn nicht die meisten Soundbars und Bluetooth-Lautsprecher können bei voller Lautstärke ohne störende Verzerrungen betrieben werden), dann messen Sie die Ausgabe auf einen Meter mit einem rosa Rauschen von -10 dB Signal. Natürlich ist die Entscheidung, welcher Verzerrungsgrad zu beanstanden ist, subjektiv; der hersteller könnte gebrauchen tatsächliche Verzerrungsmessungen, stattdessen am Lautsprechertreiber genommen.

Offensichtlich ist ein Branchengremium erforderlich, um Verfahren und Standards für die Messung der aktiven Ausgabe von Audioprodukten zu erstellen. Dies geschah mit dem CEA-2010-Standard für Subwoofer. Aufgrund dieses Standards können wir jetzt eine sehr gute Vorstellung davon bekommen, wie laut ein Subwoofer tatsächlich spielt.

Ist Sensibilität immer gut?

Sie fragen sich vielleicht, warum Hersteller keine möglichst empfindlichen Lautsprecher herstellen. Dies liegt in der Regel daran, dass Kompromisse eingegangen werden müssen, um bestimmte Empfindlichkeitsstufen zu erreichen. Zum Beispiel könnte der Konus in einem Woofer/Treiber heller werden, um die Empfindlichkeit zu verbessern. Dies führt jedoch wahrscheinlich zu einem flexibleren Konus, was die Gesamtverzerrung erhöhen würde. Und wenn Lautsprecheringenieure ungewollte Spitzen in der Reaktion eines Lautsprechers eliminieren, müssen sie normalerweise die Empfindlichkeit reduzieren. Solche Aspekte müssen die Hersteller also ausbalancieren.

Aber unter Berücksichtigung aller Faktoren ist die Wahl eines Lautsprechers mit einer höheren Empfindlichkeitsbewertung normalerweise die bessere Wahl. Es kann sein, dass Sie am Ende etwas mehr bezahlen, aber es wird sich am Ende lohnen.