Woher kommt eigentlich der Wirkungsgrad?

[Koch 0]

hallo zusammen,

 

ich habe kürzlich gelesen, dass der Air-Motion Transformator wegen seiner speziellen Faltmebran einen sehr hohen Wirkungsgrad erreicht.

Bei anderen Gelegenheiten wird gesagt, dass die sehr niedrige Membranmasse oder die starken Magnete zum hohen Wirkungsgrad führen.

 

Ich möchte das mal grundsätzlich diskutieren:

 

Welche Faktoren beeinflussen eigentlich alle den Wirkungsgrad eines Wandlers (elektrodynamische und elektrostatische Systeme, Bändchen, Magnetostaten, ..)?????

 

Spielt das Gewicht einer Membran eine Rolle, kann mann sagen, doppeltes Membrangewicht bei sonst Identischen Parametern = halber Wirkungsgrad (=-3dB). Oder spielt das Membrangewicht im Vergleich zur Masse der Luft nur eine untergeordnete Rolle?

 

Hat ein Air-Motion Transformator prinzipbedingt einen hohen Wirkungsgrad und ein Elektrostat prinzipbedingt nicht? Wo stecken die physikalischen (Wirkungsgrad)Grenzen der verschiedenen Systeme

 

Wird der Wirkungsgrad bei Mittel-Hochton-Hörnern nur durch die Richtwirkung des Horns am Hörplatz hochgeschraubt? Oder verbessert die vielzitierte, verbesserte akustische Ankopplung der Wandler den Wirkungsgrad des Systems?

 

Wer hat zu diesem Thema was zu berichet???

 

ich freue mich auf ein paar neue Erkenntnisse

 

Gruss

 

Daniel

 

 

[Gast]

alle vorgänge in der natur sind verlustbehaftet. und deshalb krichste eben net hinten raus, was du vorne reinsteckst. dahinter steckt immer der energieerhaltungssatz.

 

der antrieb ist also die magnet/schwingspulenkombination. ist die membran schwer => grosse träge masse wird die antriebskraft kleiner. hinzu kommen die strömungsverluste der luft im ringspalt.

 

bändchen (stromdurchflossene leiter) haben eigentlich nen viel gröseren wirkungsgrad. masse ist ja auch schön klein. kamma aber net nutzen, weil sie für einen verstärker der mit gutem willen für 2-16 ohm ausgelegt ist, einen satten kurzen bedeuten. ein übertrager muss her.

 

soweit der erste unvollständige rundumschlag

 

[aixmaus 0]

Ich möchte an dieser Stelle nur über dynamische Lautsprecher sowie Hochtonhörner sprechen.

 

Generell gilt, daß der Wirkungsgrad steigt, je größer das Verhältnis Antrieb zu bewegter Masse ist.

 

Den Antrieb kann man maximieren, indem man einen möglichst großen Magneten nimmt, den Luftspalt möglichst schmal macht (Widerspruch zu möglichst vielen Windungen im Luftspalt, Platzproblem!) und

statt 2-Lagen eine 4-Lagen Schwingspule nutzt.

Bei 6-Lagen ist zwar noch mehr Länge l von Bxl im

Luftspalt, aber die Luftspaltbreite muß zunehmen, so daß die Flußdichte B überproportional sinkt.

4-Lagen stellen also das Optimum dar.

Eine Schwingspule mit 10mm Wickelhöhe in einem 6mm tiefen Luftspalt hat Xmax. +/-2mm. Eine Schwingspule mit 8mm Wickelhöhe in einem 4mm tiefen Luftspalt hat ebenfalls Xmax. +/-2mm.

Das Chassis mit der kürzeren Schwingspule ist auf Grund der geringeren Masse lauter. Allerdings ist es wegen des Sättigungsverhaltens nicht möglich den gesamten magnetischen Fluß durch eine sehr dünne Polplatte zu leiten. Also auch hier ist ein Kompromiß einzugehen.

 

Macht man die Schwingspule kürzer, so muß der Draht dünner werden, damit die Impedanz erhalten bleibt. Das liefert mehr Windungen im Luftspalt und damit eine Erhöhung des Wirkungsgrades.

Gleichzeitig wird die schwingende Masse kleiner was zusätzlich SPL bringt.

Je höher die Freiluftresonzfrequenz, desto höher der Wirkungsgrad.

Eine Textilsicke und eine dünne gepreßte Papiermembran lassen die Masse auf das Minimum sinken.

 

Damit sind etwa 94dB für ein 16cm Chassis möglich.

Bei 38cm (15") sind es etwa 103dB/1W/1m.

Durch Bündelung im oberen Frequenzbereich steigt der SPL noch einmal an und kann 110dB bei dem 15" erreichen.

 

 

Bei Hochtonhörnern kommen zwei Phänomene zum Tragen:

Einmal die verbesserte Ankopplung der Luft an die Membran durch das Horn und zum anderen die Richtwirkung. Damit lassen sich bis zu 114dB/1W/1m erzeugen was mehr als 100% Wirkungsgrad entsprechen würde. Der Schalldruck ist aber hinter dem Horn weit unter diesem Wert, so daß die gesamt abgestrahlte Schallleistung weniger als 100% Wirkungsgrad entspricht.

 

Ich hoffe alle verwirrt zu haben ...

 

die aixmaus