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Wieviel Watt braucht der Mensch?

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Otto Kippes † 24.4.17
Otto Kippes † 24.4.17
 
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15.Sep.09 21:23
 
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Wieviel Watt braucht der Mensch?

      Besucher von Radiosammlungen sind oft überrascht und beeindruckt vom vollen Klang der alten Radios.
     Jüngere Mitmenschen finden keinen Bezug zu den „Holzkisten“ mit „Lampen“ darinnen, das gehört nicht zu ihrem Erfahrungswissen. Wenn doch einer fragt, dann etwa: „Wieviel Watt liefert das Gerät?“ Da kann man wenig Eindruck machen, wenn man wahrheitsgemäss angibt etwa 4,5 Watt (AL 4, EL 11) oder 5,7 Watt (EL 84) – und nicht schwindelt und die Leistungsaufnahme mit 60 bis 80 Watt nennt.
     Heute liefern schon Billiggeräte vom Supermarkt 50 Watt Musikleistung und mehr. Selbst tragbare „Soundblaster“ kommen mit 20 Watt „Sound“ daher.
     Über die Frage, wie viel Watt Verstärkerleistung man zuhause braucht, kann man endlos streiten. Hier spielt der Wirkungsgrad der Lautsprecher eine wichtige Rolle: „Wenn ein Lautsprecher ein Watt an den Klemmen braucht, um 95 dBa (oder mehr) an Schalldruck zu liefern, dann ist das zuhause ohrenbetäubend“ (Aus dem Buch „Höchst empfindlich“ von G. Wilimzig und R. Gysemberg). Wenn der Wirkungsgrad der Lautsprecher schlechter ist und sie als Kennwert nur 3dBa weniger erreichen, braucht man die doppelte Leistung, um den gleichen Lärm zu erzeugen.
Wer aber meint, er müsste nur ein altes Radiogerät seiner Lautsprecher berauben (es soll da „sagenhafte“ Typen geben), und diese in seine Boxen einbauen, wird eine grosse Enttäuschung erleben: Die alten Lautsprecher sind für offenen Betrieb gebaut, in Boxen ist der Frequenzgang und der Wirkungsgrad drastisch schlechter. Zudem altern die Permanentmagneten in 30 oder 40 Jahren so stark, dass diese Lautsprecher auch im Originalgerät nicht mehr so hervorragend sind, wie damals. Lautsprecher sind eben Musikinstrumente.
      Aber die Lautsprecherwahl (auch für den Ersatz in alten Geräten) ist ein anderes Thema.

     Zu HiFi und Ausgangsleistung hier die Aussage der „Gesellschaft zur Förderung der Unterhaltungselektronik (GFU) von 1981 (Markl, Ewald: HiFi von A-Z, VDE-Verlag, 1981):
... Die HiFi-Norm (von 1958) bescheidet sich mit kargen von 2 x 6 Watt Dauertonleistung (Mindest-Leistung ohne den Wirkungsgrad der Lautsprecher zu berücksichtigen.) Bei den 1958 üblichen offenen Lautsprechern war das kein Problem. In der Praxis wird man mehr Leistung benötigen, ... um auch die meist stark bedämpften kleineren Boxen (ab1965 üblich) mit geringerem Wirkungsgrad ausreichend zu versorgen, währenddessen viele große Standboxen paradoxerweise weniger “Power” benötigen. ... Allgemein verbindliche Empfehlungen können nur schwer gegeben werden, da der Leistungsbedarf von einer Reihe von Parametern abhängt, wie Boxenwirkungsgrad, auch Wohnraumgröße, akustische Verhältnisse (Räume mit Teppichen, schweren Vorhängen und anderen “Schallschluckern” benötigen mehr Leistung als kahle Zimmer) und Hörgewohnheiten (wird vorwiegend Berieselung oder Discosound angestrebt?).
Große Verwirrung scheint jedoch nach wie vor in weiten Hörerkreisen die Relation zwischen Ausgangsleistung und Lautstärke zu stiften. Eine Verdoppelung der Wattzahl resultiert nicht etwa in einer Verdoppelung der Lautstärke, sondern kann gerade noch wahrgenommen werden. Erst eine Verzehnfachung der Verstärkerleistung wird als Verdoppelung der Lautstärke empfunden. Es erscheint daher ziemlich müßig, wenn bei einem Verstärker nur von seiner Leistung gesprochen wird, ....
(Soweit die GFU).
     Das Hörvermögen des Menschen hat eine logarithmische „Kennlinie“ (nicht von ungefähr haben das auch die Lautstärke-Regler).
     Man muss nicht – wie ich es vor rund 50 Jahren konnte – so exotische und spannende Vorlesungen wie „Elektro-Akustik“ (oder „Die Geschichte der Oper“) hören. Beim heutigen „stromlinienförmigen“ Studium bleibt dafür meist kein Raum.
     Der „Musikkonsument“ rechnet sowieso nicht in „Dezibel“, ein logarithmischer Masstab ist ihm ungeläufig. Aber er sollte an dieses logarithmische Verhältnis denken, das ihm sein Gehör vorgibt. Dann kann er lachen, wenn der Verkäufer im „Elektrofachmarkt“ ihm etwas über Leistung und Lautstärke erzählt.


Einige Vergleiche von Lautstärken sind hilfreich:

Zimmerlautstärke,
normale Unterhaltung 50 dB
Stressgrenze 60 dB darüber Risiko (Herz-Kreislauf, vegetatives Nervensystem
Lärmbelastungsgrenze 85 dB Gehörschäden bei längerer Einwirkung, Gehörschutz erforderlich
Kreissäge, Presslufthammer, Oktoberfestzelt 100 dB
Startender Düsenjet, Techno Disco 120 dB Gehörschäden bei kurzfristiger Einwirkung
Schmerzgrenze 130 dB

Grosses Orchester 90 … 120 dB im Orchester
Wagneroper, Konzert Schostakowitsch 110 … 120 dB im Orchester
Violine 110 dB am Musiker
Flöte 120 dB am Musiker

     Um die volle Dynamik eines Orchesters wiederzugeben bräuchte man Verstärker mit geschätzt 25000 Watt und mehrere Hundert entsprechende Lautsprecher.
Im heimischen Wohnzimmer kann man die Musik eines Konzertsaales nie exakt wiedergeben. Ein grosses Orchester erzeugt Musik mit einem enormen Dynamikumfang, die leisesten Stellen – die schon im Konzertsaal fast im Zuhörerrauschen untergehen - werden für die Übertragung, Speicherung und Wiedergabe angehoben. Die lautesten Partien erreichen Schallpegel wie ein Presslufthammer. Eigentlich müssten die Musiker (nach Arbeitsschutzrichtlinie) einen Schallschutz tragen. Für den privaten Gebrauch muss die Lautstärke begrenzt werden. Man kann auch keinen Opernsänger zuhause singen lassen: Die gewaltigen Stimmen strahlen nur in grossen Sälen originalgetreu. Diese Arien leise gesungen, wirken völlig anders.
     Hier haben wir also schon bei analoger Musikwiedergabe eine „Datenreduzierung“. Auch das ist ein anderes Thema.
     Doch zu Hause kann man Musik von analogen Tonquellen – UKW (noch), Langspielplatte (wieder im Kommen) oder Tonband (reanimiert) – mit „Röhrenklang“ geniessen. Bei etwas Glück oder intensivem Suchen findet man Geräte aus den 60er-Jahren mit 4 Stück EL84 im Endverstärker (Grundig NF 2, Braun CSV 13 oder ähnliche billigere). 2 x EL84 in Gegentakt liefern 20 Watt Musikleistung (bzw. 15 Watt Sinus) pro Stereokanal. Mit guten Lautsprechern – Wirkungsgrad 95dB oder mehr – kann man auch grosse Wohnräume beschallen. Und Ersatzröhren in guter Qualität aus laufender Fertigung sind günstig erhältlich (z. B. bei BtB). Geräte mit 2 x ELL80 oder 2 x ECLL800 würden den Zweck auch erfüllen. Vor Dauerbenutzung kann ich da aber nur warnen: Die Lebensdauer dieser Röhrentypen ist recht begrenzt und die Ersatzbeschaffung zunehmend schwieriger und teurer, da sie nicht mehr gefertigt werden. Eher gingen noch Geräte mit 4 x ECLxx, diese Röhren sind auch noch erhältlich.
     Wenn es nicht unbedingt Röhren sein müssen: Gebrauchte Spitzenreciever in Transistortechnik sind billig zu haben oder man findet sie kostenlos im Wertstoffhof. Funktionsfähig! Viel Glück bei der Suche.

„Musik wird oft nicht schön empfunden,
Weil stets sie mit Geräusch verbunden.“
(Wilhelm Busch)

 

This article was edited 17.Sep.09 12:34 by Otto Kippes † 24.4.17 .

Dietmar Rudolph † 6.1.22
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Zu den Leistungen der Verstärker und der Lautstärke hier noch folgende Informationen.

Lautstärke und Lautheit

Über den Zusammenhang zwischen Lautstärke und Lautheit findet sich hier etwas. Ab einer Mindestlautstärke von ca. 40 Phon gilt, daß das Ohr eine Verzehnfachung der Schalleistung nur als doppelt so laut wahrnimmt.

Leistung der Verstärker

Die Leistung der Verstärker wird je nach "Lust und Laune" in verschiedenen Maßen benannt. Hier ein Zitat aus dem "ars musica Lexikon" , wo Sinus-Leistung, Effektive Leistung (RMS-Leistung), Musikleistung und PMPO-Leistung beschrieben werden:

Musik: Unter Musikleistung wird die kurzfristig für Musikspitzen - wie z.B. Paukenschläge, Knallen usw. - bereitgestellte Leistungsreserve eines Verstärkers verstanden. Diese ist insbesondere von der Kapazität des Netzteils abhängig. Deshalb muss ein Verstärker auch in der Lage sein, genau diese Leistung mit einem speziellen Hochleistungsnetzteil, das über praktisch "unendliche" Leistungsreserven verfügt (konstante Spannung), bei einem Klirrfaktor von 0,7% dauerhaft bereitzustellen.

Für Lautsprecher gibt es entsprechend eine Angabe für Musikbelastbarkeit, welche die Spitzenwerte angibt, die diese ohne Schaden wiedergeben können.


PMPO: Die Angabe PMPO (Peak Music Power Output bzw. Pulse Maximum Power Output oder schlicht Peakleistung) - insbesondere bei Billigprodukten - stiftet auf Grund extremer Werte zunehmend Verwirrung. Mit diesem Wert wird die theoretisch höchste Leistung, die ein Verstärker erbringen kann, ohne sich dabei selbst zu beschädigen oder zu zerstören, angegeben. Allerdings gibt es kein nach DIN normiertes Messverfahren zur Ermittlung des PMPO. D.h. man kann nicht sagen, wie lange eine solche Maximalbelastung bestehen kann, ohne dass die Zerstörung oder Beschädigung eintritt. PMPO ist also als rein werbewirksame Angabe zu verstehen. Sie besitzt darüber hinaus keinerlei objektive Aussagekraft, durch die echte Vergleichbarkeit möglich würde.

Je billiger ein Vertärker ist, um so größer wird i.a. die PMPO Leistung angegeben. So findet man z.B. Computer-Boxen, die mit 500W PMPO spezifiziert sind, deren Steckernetzteil einen Winzling von Trafo enthält, der kaum 1 - 2 W Dauerleistung erbringen kann. Die PMPO Leistung kann in einem solchen Fall höchstens im Millisekunden-Bereich erbracht werden.

Effektive Leistung

Zur effektiven Leistung RMS-Leistung (root mean square) gibt es ebenfalls einen Beitrag im RM.org. Da wird auch auf das Problem Röhren-Verstärker contra Transistor-Verstärker eingegangen.

MfG DR

  
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