Wirkungsgrad und Kennschalldruck

Der Kennschalldruck gibt an, wie laut ein Lautsprecher bei definierter Ansteuerung in einem Meter Abstand spielt. Die saubere Angabe lautet Dezibel bei einem Watt in einem Meter. Aus ihr lässt sich alles Weitere ableiten.

Die Rechenregeln

Verdoppelte Leistung ergibt drei Dezibel mehr Pegel. Ein Lautsprecher mit 87 Dezibel Kennschalldruck erreicht also mit zwei Watt 90 Dezibel, mit vier Watt 93 und mit acht Watt 96.

Doppelte Entfernung kostet im Freifeld sechs Dezibel. Im Wohnraum ist der Verlust kleiner, weil Reflexionen beitragen, oft drei bis vier Dezibel je Verdopplung.

Als deutlich lauter empfunden wird eine Erhöhung um etwa zehn Dezibel, was der zehnfachen Leistung entspricht. Deshalb bringen die letzten Wattstufen eines Verstärkers subjektiv wenig, während drei Dezibel mehr Kennschalldruck genauso viel bringen wie ein doppelt so starker Verstärker.

Was der Wirkungsgrad physikalisch ist

Der elektroakustische Wirkungsgrad liegt bei typischen HiFi-Lautsprechern zwischen 0,3 und 2 Prozent. Der Rest der zugeführten Leistung wird in der Schwingspule in Wärme umgesetzt. Das ist keine Nachlässigkeit, sondern eine Folge der schlechten Anpassung zwischen kleiner, schwerer Membran und leichter Luft, siehe Der dynamische Wandler.

Verbessern lässt sich das durch mehr Membranfläche oder durch ein Horn, das als akustischer Transformator wirkt. Beides kostet Baugröße und verändert das Abstrahlverhalten.

Der Zusammenhang mit dem Bass

Es gilt eine harte Abwägung: Ein Chassis kann tiefen Bass, hohen Wirkungsgrad und kleines Gehäuse nicht gleichzeitig liefern. Wer zwei davon wählt, verliert das dritte. Eine kompakte Box mit tiefem Bass hat zwangsläufig geringen Wirkungsgrad, eine effiziente Box mit tiefem Bass ist groß.

Das erklärt, warum ältere Konstruktionen mit großen Gehäusen häufig hohe Kennschalldruckwerte hatten: In der Zeit knapper Verstärkerleistung war das die richtige Entscheidung.

Warum Wattangaben wenig helfen

Die Belastbarkeitsangabe sagt, wie viel Leistung ein Chassis thermisch verträgt, nicht wie laut es spielt. Zwei Lautsprecher mit identischer Belastbarkeit können sich um zehn Dezibel im erreichbaren Pegel unterscheiden.

Aussagekräftiger ist die Kombination aus Kennschalldruck und dem Verlauf der Verzerrungen über den Pegel: Ab welchem Schalldruck steigt der Klirr steil an? Dieser Punkt ist die praktische Grenze, siehe Klirrfaktor und Verzerrungen.

Praktische Anwendung

Rechnen Sie mit Ihrer tatsächlichen Hörlautstärke. Wer im Mittel bei 75 Dezibel am Hörplatz hört, braucht mit Spitzen von 15 bis 20 Dezibel darüber und bei drei Metern Abstand nur wenige Watt. Die Reserve dient den Spitzen, nicht dem Dauerbetrieb, siehe Budget und Prioritäten.