Gründe von defekten Lautsprechern als Link gesucht

Wirst Du kaum finden. Weil die Behauptung, so oft und unausrottbar sie auch durch die Forenlandschaft geistern mag, schlicht falsch ist.

Selbst das perfekteste Rechteck am Eingang Deines Controllers (oder auch Deiner analogen Weiche nebst Limitern) ist eine Zusammensetzung aus (nahezu unendlich vielen) Sinusschwingungen. Deine Weiche trennt (bzw. Dein Prozessor rechnet) die ganz normal auseinander und führt die entsprechenden Anteile an die zugewiesenen Ausgänge. Vor diesen sorgen die Begrenzungs – und Schutzschaltungen – sofern sie funktionieren - für das Überleben der folgenden Endstufen/ Lautsprecherkombination.
Auch wenn's (wegen des heftigen Obertonanteils) schaurig klingen mag – kaputt durch Überlastung geht da bei korrekter Auslegung gar nichts.
Ein Blick auf das Block – oder Prinzipschaltbild einer Weiche veranschaulicht diese Zusammenhänge auf recht einfache Weise.

Mit freundlichem Gruß
BillBo

Tacho!

Ich halte die Aussage meines Vorschreibers für recht gefährlich.
Zudem... wie soll ein Blick auf das Blockschaltbild einem das veranschaulichen? Was soll denn veranschaulicht werden?

Fakt ist, dass ein 500W Chasis durch eine unterdimensionierte Endstufe, sagen wir mal 50W, definitiv zerstört werden kann.

Zitat

Gewarnt werden muss vor dem Irrglauben, man könne Lautsprecher durch leistungsschwache Verstärker vor Überlastung schützen: Bei Übersteuerung (Clipping) erzeugen diese Klirrprodukte vor allem im höheren Frequenzbereich, die bei Mehr-Wege-Lautsprechern häufig zur Zerstörung des Hochtöners auch hoch belastbarer Boxen führen. Es ist dennoch sinnvoll, die Verstärkerleistung geringer als die Lautsprecher-Belastbarkeit zu wählen, da dann die Wiedergabequalität höher ist – vorausgesetzt, die Leistung liegt unterhalb der Verstärker-Grenzwerte.

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Lautsprecher

Fakt ist, dass ein Rechteck, der wie richtig bemerkt (theoretisch) aus unendlichen vielen Sinusschwingungen besteht, sehr wohl eine Überlastung eines Lautsprechers bewirken kann. Vor allem dann, wenn man gerade im Limitbereich ist.
Es erfolgt zwar eine Aufsplittung der Frequenzbänder an der Weiche, und vielleicht - wenn der Limiter schnell genug ist - kann die Spitze bedämpft werden, doch in der Summe bedeutet das den thermischen Tod des Schallwandlers.
Ein Schallwandler möchte Schwingung und daher mit Wechselstrom versorgt werden und nicht mit springendem Gleichstrom, was ja ein Rechteckimpuls letztendlich ist. Der Lautsprecher sieht keine Sinusschwingung sondern ganz brutal den Gleichstrom. Rechne einfach mal die Fläche und damit den Energiebetrag unter dem Rechteck aus und dann die Fläche unter einem entsprechenden Sinus.

Fakt ist, das ein System das dauernd am Limit betrieben wird signifikant schneller altert und damit schneller einen defekt erleidet.

Zitat

Bei der heutigen Musik, wie z.B. Techno trifft man auf synthetische Sounds, die oft aus einem schmalen Frequenzspektrum bestehen wie z.B. ein Basedrum, welches dann noch bis zum Begräbnis der Aufnahmenadel aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass die Endstufe bis zur Volllast ausgesteuert wird und auf den Lautsprecher einwirkt.

Diesen Effekt kann den Lautsprecher das Leben kosten, da erstens die Endstufe in diesem Moment ihre Impulsleistung abgibt – also eine höhere Leistung als angegeben und zweitens der Lautsprecher kein Frequenzspektrum zur Verfügung hat um die Leistung aufzuteilen und somit die verträgliche Leistung um ein vielfaches geringer ausfällt. Hier haben wir dann den Fall, dass die angebotene Leistung um ein vielfaches höher liegt, als diejenige welche der Lautsprecher verträgt und die Spule des Lautsprechers entweder durch elektrische Überlastung, sprich thermischen Tod oder durch einen zu großen Membranhub einer mechanischen Überbelastung zerstört wird. Das Ergebnis ist dann, wenn überhaupt noch ein stetiges kratzen des Lautsprechers

Quelle: http://www.hamme-entertainment.de/hkd/faq.htm

Weitere Schadmöglichkeiten sind:
falsch berechnetes Gehäuse
Feedback
falsche Be- und Entlüftung
fehlende Kühlkörper
Gleichstromanteile im Signal
Frequenzanteile, die ausserhalb der Bandbreite des Treibers liegen
Feuchtigkeit, falls die Pappe nicht entsprechend beschichtet ist,
extreme Temperaturschwankungen aufgrund der Längenausdehnung des Materials
andere Umweltbedinungungen wie z.B. aggressive Gase, Lösemittel usw.

Ansonsten ist Google dein Freund.

Grüßle,
michael

Zitat

Ich halte die Aussage meines Vorschreibers für recht gefährlich.
Zudem... wie soll ein Blick auf das Blockschaltbild einem das veranschaulichen? Was soll denn veranschaulicht werden?

Ich glaube langsam wirklich, Du hast Dich mit den Eigenschaften von Audiosignalen und deren Be - und Verarbeitung noch nicht besonders intensiv beschäftigt.
Sorry.

Mit freundlichem Gruß
BillBo

Natürlich hat Billbo recht. Aber "unausrottbare" Behauptungen halten naturbedingt ewig.
Ganz kurz zusammengefasst gibt es genau zwei Gründe für einen LS-Defekt:

1. Der Treiber (die Schwingspule) wird thermisch überlastet.
2. Die Membran (die "Pappe") erleidet einen mechanischen Defekt, meist durch äußere Einwirkung oder durch Alterung (Sicken werden porös etc...)

Während Punkt 2. wohl vollkommen klar ist noch was zu Punkt 1.:
Die thermische Überlastung geschieht durch längere Leistungseinwirkung am Rande der Belastbarkeit (abhängig von der Seriosität der Leistungangaben) oder (extrem selten) durch einzelne Impulse weit oberhalb der Spezifikation.
Eine 100 Watt-Endstufe kann daher so keinen 300 Watt-Treiber zerstören, egal ob sie "Musik", Testsignale oder Feedback überträgt.

Zitat

Fakt ist, das ein System das dauernd am Limit betrieben wird signifikant schneller altert und damit schneller einen defekt erleidet.

Das ist theoretisch richtig, lässt sich aber wirkungsvoll umgehen indem man das Limit einige Prozentpunkte heruntersetzt, was auch keine praktischen Auswirkungen auf die Lautstärke hat. Professionelle Systeme machen genau dies.

Zitat

Weitere Schadmöglichkeiten sind:
falsch berechnetes Gehäuse
Feedback
falsche Be- und Entlüftung
fehlende Kühlkörper
Gleichstromanteile im Signal
Frequenzanteile, die ausserhalb der Bandbreite des Treibers liegen
Feuchtigkeit, falls die Pappe nicht entsprechend beschichtet ist,
extreme Temperaturschwankungen aufgrund der Längenausdehnung des Materials
andere Umweltbedinungungen wie z.B. aggressive Gase, Lösemittel usw.

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All dies sind nur theoretische, z.T. unwahrscheinliche Auslöser entweder für Punkt 1 oder 2.

Das hier wurde des öfteren mal verlinkt zu dem Thema:

http://sound-klinik.de/lautsprecherleben.pdf

Biibo hat recht. Vorn kanns clippen und zerren wie Hulle, solange die Endstufe dabei nicht clippt, geht kein Lautsprecher kaputt. Erst wenn die Endstufe selbst clippt, wirds gefährlich.

Eine Ausnahme bitte beachten: passiv getrennte Systeme, in denen der Hochtöner eine geringere Belastung hat als die Endstufe an Leistung bringen kann.

Die "Box" kann dann ruhig 500 Watt belastbar sein (Angaben oft ähnlich der Belastbarkeit des Tieftöners), aber wenn die Endstufe auch nur 200 Watt in dem Bereich bringt, für den der Hochtöner zuständig ist, der oft nur sehr viel geringer belastbar ist, ist er weg..... Das passiert halt auch, wenn das Signal vorher verzerrt, da genau hier viele Obertöne entstehen, die der Hochtöner zu verarbeiten hat.

Daher vllt der "Irrglaube" dass eine zu schwache Endstufe oder ähnliches den Lautsprecher (den Hochtöner in diesem Fall) schrotten könnte. Die Box ist halt eben nicht über den Gesammten Frequenzbereich mit 500 Watt belastbar.

Zu den Mechanischen Defekten: Gibt man auf einen Lautsprecher zu viel Leistung in einem Frequenzbereich, der zum akustischen Kurzschluss führt, dann bewegt sich die Schwingspule sehr schnell in Bereichen extremer Auslenkung, wass auch zum mechanischen Tod (oft unterhalb der angegebenen Leistung) führen kann.

Danke Christoph, genau das ist das was ich auch meinte und geschrieben habe. Deswegen halte ich die allgemeine Aussage "da kann nix passieren, wenn es korrekt abgesichert ist" für gefährlich.
Die Feld-, Wald- und Wiesenkonstellation ist meist eine Fullrangebox oder eben ein 2-Wege aktiv getrenntes System. Das Topteil beinhaltet in vielen Fällen dann eine passive Weiche und genau das ist der Knackpunkt.

Es hat nicht jeder ein 3 oder 4 Wege aktives System und viele Aktivboxen besitzen eben nur eine eingebaute Endstufe und hier wird dann wieder passiv hinter der Stufe getrennt.

Sicher - es ist vollkommen richtig, dass ein Lautsprecher, der 100W ab kann an einer 100W Stufe, die nicht clippt!!!! und solange sich das ganze im verdaubaren Frequenzspektrum des Treibers sich befindet alles problemlos wiedergibt, auch wenn das Eingangssignal noch so verhunzt sein sollte. Allein schon weil sich das schaurig anhört wird man automatisch leiser machen wollen.

Dennoch ist die thermische Belastung am Limit gegeben und wie schon ausgeführt ist eine Entlastung bei Rechteck geringer als bei einem Sinussignal und daher ist der Treiber über die Zeit gesehen gefährdeter als wenn ein sauberes Signal anliegen würde. Abhilfe schafft eben nur das Signal am Eingang soweit zu begrenzen, als dass es am Ausgang immer unterhalb der max. Belastsbarkeit der Box liegt auch im Hinblick auf die Energieverteilung im Frequenzspektrum. Letztendlich schafft das nur ein frequenzabhängiger Mehrbereichslimiter.

Grüßle,
michael

Ich gebs auf

Ui, hier geht aber einiges durcheinander.
Ein richtig dimensoinierter Limiter schützt die Anlage. Punkt. das widerspricht Yamaha nicht: wenn der HT zu viel Leistung bekommt aufgrund von hohem Obertonanteil, dann ist das kein prinzipielles Problem, sondern schlicht ein nicht richtig geschütztes System. In der Praxis hast Du Recht: passive Trennung mit einfacher Limitierung kann bei obertonhaltigem Material gerne v. a. den HT killen. Allerdings hat das nur sehr bedingt mit der voranstehenden Kette zu tun. Beispiel: was ist wohl eine verzerrte E-Gitarre? Nichts anderes als ein clippender Preamp, der gewollte Obertöne erzeugt. Dass er das wesentlich hübscher macht als ein übersteuerter DJ-Mixer steht auf einem anderen Blatt. Physikalisch ist es zunäschst mal der gleiche Effekt.
Im Endeffekt reduziertt sch Thematik auf folgende Punkte (wie schon oben geschrieben):

- mechanische Überlast: passiert bei viiiiieeeel zu viel Leistung, falschem Gehäuse oder falscher Trennung. Also Fehlbedinung/-konzeption im Soundenegeneering-Bereich

- thermische Überlast: tritt ein, wenn zuviel Energie im falschen Energiebereich einwirkt. Dem soll in erster Linie der Limter entgegen wirken. Da aber die Energiedichte von aktustischen Signalen stark frequenzabhängig ist, bei Clippen aber ungünstigerweise insbesondere im eigentlich energetisch unterbelichteten Hochtonbereich hohge Enerigedichten erzeugt werden, sind hier Breitbandlimiter häufig hilflos.
Umgehen kann man das natürlich, indem man diese Verzerrungen vermeidet. Das ist der sichere Weg. Hat man jedoch kompetente Limiter, bresen die auch diese Signalanteile aus .

Billbo und Yamaha widersprechen sich also nicht: in der Theorie hat Bilbo vollkommen recht - und diese Theorie findet Umsetzung in hochwertige(re)n Anlagen. Für die Budgetklasse enstehen in der Praxis die von Yamaha angesprochenen Probleme. Aber wie geschrieben: das ist kein PRINZIPIELLES Problem von Limitern, sondern nur eines ihrer Ausführung

Gruss

Frank