Warum liefern PA-Lautsprecher, die mit mehr Leistung betrieben werden, einen klareren und besseren Klang?

Ich habe sowohl bei meiner eigenen Ausrüstung als auch bei der Ausrüstung anderer Musiker festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der Leistung (in Watt), die einen PA-Lautsprecher antreibt, und der Klangqualität zu bestehen scheint.

Nehmen Sie zum Beispiel einen Aktivlautsprecher. Der gesunde Menschenverstand scheint zu implizieren, dass der Grund, warum Sie einen 1000-Watt-Aktivlautsprecher gegenüber einem 500-Watt-Aktivlautsprecher verwenden würden, darin besteht, dass Sie sich in einem größeren Veranstaltungsort befinden, der ein größeres Publikum abdeckt und mehr Lautstärke benötigt, um eine größere Entfernung zu erreichen.

Aber ich habe beobachtet, dass ein 1000-Watt-Lautsprecher im Vergleich zu einem 500-Watt-Lautsprecher (selbst wenn beide gleich groß sind) einen klareren, klareren, saubereren, artikulierteren, weniger matschigen und insgesamt besseren Klang liefert - selbst wenn beide Lautsprecher sind Reproduzieren des Tons mit genau der gleichen NIEDRIGEN Lautstärke!

Ich habe eine grundlegende Vorstellung davon, wie ein Lautsprecherkegel Schall wiedergibt. Das Signal von der Quelle elektrisiert den Magneten, der mit der Schwingspule reagiert, um eine Schwingung zu erzeugen, die mit der Quelle korreliert und die beabsichtigten Schallwellen erzeugt. Aber was hat es mit einem höheren Maß an Leistung im Verstärker auf sich, das die gleiche Lautsprechermembran mit mehr Leistung besser klingen lässt?

Und gilt dieses Phänomen gleichermaßen, unabhängig davon, ob Sie einen aktiven Lautsprecher (mit eigenem eingebauten Verstärker) verwenden oder passive Lautsprecher mit einem separaten Leistungsverstärker betreiben?

Ich weiß, dass bei höheren Lautstärken die zusätzliche Leistung benötigt wird, um Clipping und Verzerrungen zu vermeiden, aber meine Frage bezieht sich auf den Klang mit Lautstärken, die weit unter dem liegen, was die Lautsprecher / Verstärker-Kombination produzieren kann.

Und meine Frage bezieht sich speziell auf PA-Lautsprecher des Typs, der für die Live-Beschallung verwendet wird, nicht auf Ihre Heimstereoanlage oder Studiomonitore.

Und meine Annahmen basieren auf meinen eigenen persönlichen Beobachtungen mit dem, was ich gesehen habe. Ich nehme an, es ist möglich, dass es einige Ausnahmen zu meinem Eröffnungsstatement gibt, aber wenn es welche gibt, habe ich sie noch nicht gefunden.

Mir wurde immer gesagt, ich solle den Power-Out-Teil eines Verstärkers aufdrehen, um die Lautsprecher mehr zu „erregen“. Dann mit dem Trimm und Pre ausbalancieren. Teil. Für eine gute Antwort müsste ein direkter Test durchgeführt werden, da sich jeder Lautsprecher in einer eigenen Kabine befindet. Ich denke, es ist schwierig, die gleiche Kabine mit unterschiedlichen Lautsprecherbewertungen zu finden.
Sind Sie sicher, dass die resultierende Lautstärke tatsächlich dieselbe ist, wenn Sie die Leistung ändern, die einem bestimmten Lautsprecher zugeführt wird? Das Erhöhen der Lautstärke macht einen Unterschied darin, wie die Dinge für menschliche Ohren klingen (Psychoakustik), außerdem gibt es den idealen Betriebsbereich, von dem dwoz spricht. Wenn Sie davon sprechen, zwei verschiedene Endstufen an dieselbe Lautsprecherbox anzuschließen und diese Verstärker so einzustellen, dass sie die gleiche wahrgenommene Lautstärke haben, dann klingen verschiedene Verstärker unterschiedlich, und Verstärker mit höherer Leistung klingen oft besser als solche mit niedrigerer Leistung, wie ich bereits erwähnt habe in meiner Antwort.
@ToddWilcox Ich meine, wenn Sie die Lautstärke auf den gleichen dB-Pegel einstellen, scheint sich der Klang mit mehr Leistung im Verstärker zu verbessern. Offensichtlich müsste ein Verstärker mit höherer Wattzahl eine niedrigere Lautstärkeeinstellung haben. Meine Frage hat nichts mit Lautstärke oder empfundener Lautstärke oder empfundener Qualität aufgrund unterschiedlicher Lautstärke zu tun. Es geht um besseren Klang bei exakt gleicher Lautstärke – indem der Lautsprecher mit mehr Leistung angesteuert wird.

Antworten (7)

Abgesehen von Fragen der Verarbeitungsqualität, Komponentenqualität usw.:

Die Antwort ist eigentlich ganz einfach. Alle Audiowiedergabesysteme haben das, was wir einen "Betriebsbereich" nennen. Dies ist der leiseste leise Ton bis hin zum lautesten lauten Ton, den das System erzeugen kann.

Darin gibt es etwas, das als „linearer Betriebsbereich“ bezeichnet wird. Dies ist der Bereich innerhalb des vollen Betriebsbereichs, in dem sich das System linear verhält, dh der verstärkte Ausgang ist eine originalgetreue Reproduktion des Quelleneingangs. Außerhalb des linearen Bereichs geht das System in eine "Nichtlinearität", was im Grunde eine Verzerrung der einen oder anderen Art bedeutet.

Nun, bei Nichtlinearität geht es nicht nur um Lautstärke an sich. Nehmen Sie zum Beispiel ein PA-System, das einen Snare-Drum-Schlag mit mäßiger Lautstärke wiedergibt. Die Form der Snare-Hit-Wellenform besteht aus einer sehr scharfen, steilen Vorderflankentransiente, gefolgt von einem schnellen Decay. Diese Transiente an der Vorderkante erfordert eine sehr große Menge an Leistung, um sie originalgetreu zu reproduzieren, da das System fast augenblicklich von Null auf volle Leistung wechseln muss, wenn auch nur für einen kurzen Moment. Bei einer „unterversorgten“ PA wird dieser Vorderflankentransient niedergeschlagen, er ist nicht annähernd so „steil“ oder „hoch“ wie im Eingangssignal, obwohl das System selbst also in der Mitte seines Bereichs arbeitet, die Transienten (und komplexe Wellenformen wie Rechteckwellen, Sägezahn usw.) werden nicht linear reproduziert. Dies wird vom Zuhörer als „

In einem System mit guter Leistung ist der lineare Bereich typischerweise viel breiter als in einem System mit zu geringer Leistung

Bisher kommt Ihre Antwort der Beantwortung der Frage näher als alle anderen (+1). Ich denke du hast verstanden was ich gefragt habe. Aber was ist mit mehr Leistung, die es dem Lautsprecher ermöglicht, beispielsweise einen Snare-Schlag originalgetreuer wiederzugeben? Es scheint, dass der Verstärker ein elektrisches Signal an den Magneten senden soll, damit er den Lautsprecher über die Schwingspule bewegen kann. Ich bin mir immer noch nicht sicher, warum 1000 Watt zum Magneten es ermöglichen, den Lautsprecher effizienter zu bewegen als 500 Watt.
@RockinCowboy Wie ich einen Kommentar zu Ihrer Frage erwähnt habe, drückt ein 1000-Watt-Verstärker nicht immer 1000 Watt. Es könnte 1000 Watt drücken, aber es sollte wirklich nicht. Wenn ein Lautsprecher in zwei verschiedenen Situationen die gleiche Lautstärke hat, dann wird dem Lautsprecher größtenteils die gleiche Wattzahl zugeführt. Ein 500-Watt-Verstärker und ein 1000-Watt-Verstärker können beide 5 Watt in einen Lautsprecher einspeisen, und die Lautstärke sollte ungefähr gleich sein, aber die Klangqualität kann durchaus unterschiedlich sein. Zum Teil, weil die beiden Verstärker wahrscheinlich unterschiedlich konstruiert sind, und zum Teil, weil ein Verstärker 495 Watt übrig hat und der andere 995 Watt.
@ToddWilcox Ich versuche immer noch zu verstehen, warum die zusätzlichen 995 Watt, die übrig bleiben, gegenüber nur 495 Watt, die übrig bleiben, die Wiedergabetreue beeinträchtigen. Könnte es etwas mit der linearen Wiedergabe der Transienten zu tun haben, wie dwoz vorgeschlagen hat?
@RockinCowboy So ziemlich, ja. Das ist "Headroom". Angenommen, die ersten 50 % der Verstärkung klingen wirklich gut, die zweiten 30 % nicht so gut und die letzten 20 % ziemlich schlecht. Das bedeutet, je weniger des Gesamtgewinns Sie nicht verwenden, desto besser. Scheint irgendwie ärgerlich zu sein, Gewinne zu kaufen, die Sie nicht verwenden möchten, aber Sie verwenden sie tatsächlich auf eine Weise, und nicht alle Designs werden gleichzeitig schlecht. Es ist möglich, dass ein Verstärker mit mehr Headroom schlechter klingt, wenn er nicht so gut konstruiert ist, aber bei identischen Designs ist mehr Headroom besser, wenn Sie es sich leisten können.
Also, @RockinCowboy, lasst uns über diesen Snare-Hit nachdenken. Sie befinden sich mit Ihrer PA auf "mittleren Clubpegeln", sodass am Resonanzboden noch viel mehr Faderweg übrig ist. Sie drücken wahrscheinlich auf einen kontinuierlichen RMS-Pegel von etwa 150 Watt. Dieser Möchtegern-Neil-Peart gibt der Snare einen Knall, und sofort braucht man etwa 1400 Watt, um diesen Sound tatsächlich zu erzeugen. Beim 500-Watt-System sind es vielleicht 400 oder sogar 600 Watt, mehr oder weniger, je nachdem, wie konservativ der Hersteller es bewertet hat. Mit dem 1000-W-System erhalten Sie so ziemlich den Schwung, den Sie brauchen. Denken Sie daran, es ist nur für einen Augenblick!
Dazu gehört noch einiges mehr: schnell ansteigende Impulse zu reproduzieren ist auch Gehäusedesign, Endstufendesign, die Slewrate der Bauteile (schneller ist generell besser und auch teurer), was auch mit der Leistungsfähigkeit des Amps zusammenhängt dämpfen Sie die Lautsprecher angemessen ... also hat das Design viel damit zu tun, und nun ja ... Sie bekommen, wofür Sie bezahlen.
@dwoz hätte ein leistungsstärkerer Verstärker normalerweise eine schnellere Anstiegsrate?
Slew Rate ist ein etwas esoterisches Konzept, das nicht annähernd so wichtig ist, wie sich manche Audiophile gerne vorstellen würden, also ist es nichts, woran man sich zu sehr aufhängen sollte. Es spielt eine Rolle, aber es muss ziemlich schrecklich sein, bevor es etwas ist, das in einer Live-Musik-PA-Situation wichtig ist. Im Allgemeinen ist die Flankensteilheit (was im Wesentlichen angibt, wie schnell sich ein Halbleiter „erholt“, wenn die Spannung in die andere Richtung schwingt) eine Funktion des Schaltungsdesigns, der Komponententoleranzen und der Topologie und nicht der Leistungspegel.

Mehrere Gründe:

  • Größe spielt keine Rolle : Sie schreiben: „Aber ich habe beobachtet, dass ein 1000-Watt-Lautsprecher mit einem 500-Watt-Lautsprecher der gleichen Größe verglichen wird “ (Hervorhebung von mir). Es spielt keine Rolle, dass die Größen gleich sind. Die Gehäusegröße hängt nicht immer mit der Treibergröße zusammen, und die Treibergröße hat nichts mit der Qualität zu tun.
  • Die Wattleistung ist nicht immer das, was Sie denken : Sie schreiben: „Der gesunde Menschenverstand scheint zu implizieren, dass der Grund, warum Sie einen 1000-Watt-Aktivlautsprecher im Vergleich zu einem 500-Watt-Aktivlautsprecher der gleichen Größe verwenden würden, wäre, wenn Sie in einem größeren wären Veranstaltungsort, der ein größeres Publikum abdeckt, und benötigte mehr Lautstärke, um eine größere Entfernung zu erreichen." Es erfordert eine sehr große Erhöhung der Leistung, um einen signifikanten Einfluss auf die Lautstärke zu haben. Eine Verdopplung der Leistung bei gleichem Design bringt nur eine Pegelerhöhung von 3 dB, und eine Pegelerhöhung von etwa 10 dB wird normalerweise als doppelt so laut empfunden. Um doppelt so laut zu werden, braucht man also die achtfache Leistung. Eine andere, kostengünstigere Möglichkeit, die Lautstärke zu erhöhen, besteht darin, die Empfindlichkeit der verwendeten Lautsprecher zu erhöhen. Der unmittelbare Vorteil der doppelten Leistung ist mehr Headroom, nicht mehr Lautstärke. Und Headroom ist ein Faktor für die Klangqualität.
  • Mehr Leistung erfordert ein anderes Design : Wenn die Komponenten und das Design des betreffenden 500-Watt-Systems 1000 Watt hätten bewältigen können, wäre es als solches zu dem höheren Preis verkauft worden. Selbst in der gleichen Produktlinie vom gleichen Hersteller teilt ein 1000-Watt-Design wahrscheinlich nur das Gehäuse, die Elektronik der Eingangsstufe und möglicherweise einen der Treiber (wahrscheinlich jedoch nicht) mit dem 500-Watt-Design. Höchstwahrscheinlich sind die Endstufe(n) und alle Treiber unterschiedlich, und sogar wichtige Designelemente können unterschiedlich sein. Beispielsweise könnte das 500-Watt-Design ein einzelner Leistungsverstärker sein, der über eine passive Frequenzweiche mit zwei Treibern verbunden ist, während das 1000-Watt-Design Bi-Amping sein könnte. Diese Art von Designänderung hätte erhebliche Auswirkungen auf die Klangqualität.
  • Alle Spezifikationen neigen dazu, zusammen zu skalieren : Ein Kunde, der einen 500-Watt-Aktivlautsprecher kauft, entscheidet sich eher nach dem Preis. Ein Kunde, der ein aktives 4000-Watt-Line-Array-Element kauft, betrachtet die Klangqualität eher als einen wichtigen Entscheidungspunkt. Ein 1000-Watt-Aktivlautsprecher liegt eindeutig irgendwo dazwischen, aber die Hersteller neigen dazu, einige Dinge an ihren Produkten zu verbessern, wenn der Preis steigt. Manchmal wird ein mehr oder weniger ideales Design erstellt, und dann werden die kostengünstigeren Optionen dadurch geschaffen, dass bei sinkenden Kosten immer mehr Kompromisse bei diesem Design eingegangen werden. Das ist sinnvoller, als die gleiche Art von Designzeit und -aufwand für ein Produkt aufzuwenden, das Computer auf Schnäppchenjagd ansprechen soll.

Insgesamt ist der wichtigste Punkt: Der Vergleich von Größe und Leistung ist kein Vergleich von Äpfeln zu Äpfeln. Bei der Klangqualität spielen zu viele andere Faktoren eine Rolle. Stellen Sie sich vor, Sie vergleichen eine 2015er Les Paul Standard mit einer alten 59er Gibson Les Paul Standard und sehen, dass sie die gleiche Größe, ein ähnliches Design, einen ähnlichen Ausgangspegel usw. haben, und fragen sich, was an der alten 59er im Vergleich zur neuen erstaunlich klingt . Unsere Ohren sind unglaublich empfindlich und manchmal machen schon die kleinsten Details einen großen Unterschied.

Ich gebe Ihnen eine positive Bewertung für die gültigen Punkte, die Sie abgegeben haben. Und danke dafür. Aber nein, du hast die Frage nicht beantwortet. Meine Erfahrung hat mich davon überzeugt, dass die Anwendung einer erheblichen Menge mehr Leistung an einem bestimmten Lautsprecher (sogar an demselben Lautsprecher) die Klangqualität verbessert. Deshalb möchte ich wissen, was es mit mehr Leistung auf sich hat, die den Klang verbessert. Ich denke, ich werde die Frage bearbeiten, da sie nicht klar erscheint.
Anwenden von mehr Leistung auf denselben Lautsprecher mit derselben resultierenden Lautstärke? Das scheint nicht möglich.
Ein leistungsstärkerer Verstärker würde eine niedrigere Lautstärkeeinstellung erfordern, um die Lautstärke gleich zu halten. Was meinten Sie damit, dass mehr Headroom ein Faktor für die Klangqualität ist? Vielleicht ist das die Antwort, die ich suche. Die Bots ärgern sich langsam über unseren exzessiven Kommentarthread. Vielleicht könnten Sie Ihre Antwort bearbeiten und mehr über Headroom und die Verbesserung des Klangs erklären. Vielen Dank.

Es geht um Kopffreiheit. Ich werde willkürliche Zahlen verwenden. Wenn ich in einem Club bei einer Lautstärke spielen würde, die mit dreistimmigen Harmonien und vielleicht einer akustischen Gitarre im System nicht sehr wirkungsvoll ist, könnten Sie je nach Effizienz der Lautsprecher mit 200 Watt auskommen.

Lassen Sie uns jetzt etwas anders denken, aber jetzt möchten Sie einen wirkungsvolleren Sound. Sie beschließen, Schlagzeug zu mischen und auch Bass und E-Gitarre im System laufen zu lassen. Ihre 200 Watt, die gut gesungen haben, als Sie es aufgedreht und beschlossen haben, Schlagzeug einzubauen, Ihr 200-Watt-Gesangssystem, das in Ordnung war, macht den Job nicht.

Heutzutage ist die kostengünstigste Möglichkeit, die Leistung zu steigern, das Hinzufügen eines aktiven Subs. Abhängig vielleicht 1 wird tun. Es gibt viele Variablen.

Sobald Sie Niederfrequenzinformationen aus den Stimmbereichslautsprechern erhalten, werden Sie viel Headroom erhalten. Es ist viel einfacher als früher, da viele Lautsprecher selbstversorgt sind, mit eingebauten Frequenzweichen für Subs und Verarbeitung, damit der Lautsprecher optimal läuft. In den Tagen, als eine 15 und ein Horn typisch waren, konnte man, wenn man 250 Watt oder so in die 15 nahm und lief, weniger als 100 Watt in das Horn laufen lassen und viel Headroom haben.

Bedenken Sie auch diese Tatsache. Ich könnte einen 400-Watt-Lautsprecher mit einem 100-Watt-Verstärker leichter ausblasen als mit einem 600-Watt-Verstärker. Es ist die Clipping-Verzerrung, die den Lautsprecher ausschaltet.

Auch ein weiterer Fehler, den ich gesehen habe gemacht. Leute, die ich gesehen habe, haben einen Leistungsverstärker kontrolliert und auf die Hälfte eingestellt, weil sie dachten, ich bekomme nur die Hälfte der Leistung. So funktioniert es nicht. Diese Regler sind Regler für die Eingangsempfindlichkeit und ich kann die volle Leistung des Verstärkers erhalten, wenn der Verstärkerregler auf 1/4 eingestellt ist. Ich müsste den Mixer nur stärker ansteuern. Das macht es einfacher, Verzerrungen zu bekommen, bevor das Signal zum Verstärker oder Lautsprecher gelangt.

Das Endergebnis ist so viel Leistung und Effizienz, wie Sie sich leisten können. Ein anständiges System wären ein paar 12-Hornlautsprecher auf Stöcken, wenn Sie entspannter sind. Fügen Sie ein paar 15- oder 18-Zoll-Subwoofer hinzu, wenn Sie Schlagzeug und Bass in das System integrieren möchten.

In Bezug auf die beiden verglichenen Lautsprecher, waren sie von derselben Marke/Serie usw.? Ich kann nicht so sehr für PA-Lautsprecher sprechen, aber ich weiß durch den täglichen Verkauf von Nahfeld-Studiomonitoren, dass selbst der kleinste Genelec-Monitor viel schöner klingen kann als ein großer 8-Zoll-Konus-Yamaha-Monitor oder ähnliches. Da steckt viel drin das Design des Gehäuses etc. sowie der Endstufe.

Ich spekuliere hier - aber ich würde vermuten, dass genau der gleiche passive Lautsprecher besser klingen würde, wenn er an einen stärkeren Verstärker angeschlossen würde. Meine Gesamterfahrung mit ähnlich großen Lautsprechern mit unterschiedlichen Nennleistungen hat mich zu meinen in der Frage genannten Schlussfolgerungen geführt.
Lautsprecherdesign, Gehäusegeometrie, Crossover-Topologie ... alle kommen ins Spiel, aber nicht in dem Bereich, den das OP diskutiert.
@RockinCowboy Die Lautsprechergröße ist nur eine von unzähligen Varianten. Sie sollten Frequenzgang, THD usw. vergleichen und nicht "Kräftigkeit" oder "Klarheit". Konzepte, die in diesem Zusammenhang im Grunde bedeutungslos sind.
@dwoz Treffen diese Aspekte nicht zu? Die Frage scheint zu sein, wie zwei verschiedene Systeme unterschiedlich klingen. Die Frage befasst sich mit den Unterschieden zwischen Nennleistungen und aktiven versus passiven Designs.

Es ist eine schwierige Frage zu beantworten, da verschiedene Sprecher unterschiedliche Antworten haben können. Ein Beitragsfaktor ist jedoch Rauschen. Mehr Leistung verstärkt Quellenrauschen und Musik mit der gleichen Rate, aber "stromabwärts" vom Verstärker erfasstes Rauschen ist (im Allgemeinen) weniger aufdringlich. Wenn beispielsweise ein Signal der Stärke 100 (in welchen Einheiten auch immer) 1 Einheit Rauschen erhalten würde, ist das S/N-Verhältnis 100/1 oder 100; Wenn die Signalstärke 200 wäre und das gleiche Rauschen auftauchte, wäre das S/N-Verhältnis 200, was besser wäre.

Wie Sie das Problem beschrieben haben, messen Sie die Lautsprecher-Verstärker-Kombination. (Sie haben einen 1000-Watt-Lautsprecher im Vergleich zu einem 500-Watt-Lautsprecher gepostet, nicht 1000 vs. 500 Watt, die an denselben Lautsprecher angelegt werden.) In diesem Fall ist die 1000-Watt-Kombination möglicherweise nur von höherer Qualität als das 500-Watt-System.

Ein höher bewerteter Lautsprecher muss eine größere Energiemenge an die Luft übertragen. Dazu sind möglicherweise ein größeres Chassis und stärkere Magnete und Spulen erforderlich. Dies kann zu einer direkteren/genaueren Reaktion führen, insbesondere wenn Sie das System nicht voll auslasten.

ein "höher bewerteter Sprecher" muss nichts tun. Die Belastbarkeit ist hier sicherlich ein wichtiger Faktor, aber Sie haben nicht angesprochen, warum.

Das hängt vom verwendeten Verstärker und den Lautsprechern ab. Ein gutes Lautsprecherpaar klingt bei niedriger und bei höherer Lautstärke fast gleich (sie klingen nur lauter, aber alle Informationen sind unabhängig von der Lautstärke vorhanden). Ich spreche von High-End-Lautsprechern. Einige Verstärker sind möglicherweise nicht sehr "linear" und "reagieren" bei höheren Lautstärken anders. Aber wenn Sie einen Verstärker mit genügend "Drehmoment" haben (nicht zu verwechseln mit Torque Amplifier (TA)), wird er ein gutes Lautsprecherpaar antreiben, ohne an Qualität zu verlieren, sowohl bei niedrigen als auch bei höheren Lautstärken. Es spielt keine Rolle, ob der Verstärker mit 50 W oder 250 W oder sogar 2500 W bewertet wird. Entscheidend ist, wie es die verfügbare Leistung "präsentiert".

Warum liefern PA-Lautsprecher, die mit mehr Leistung betrieben werden, einen klareren und besseren Klang?
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