Der Endstufe einer HiFi- und High-End-Audioanlage hat nur eine Aufgabe. Eine sehr einfache Aufgabe, aber eine sehr wichtige Aufgabe. Die Aufgabe besteht darin, das sorgfältig aufgebaute Audiosignal vom Vorverstärker zu verstärken. Dieses Signal muss verstärkt und gepuffert werden, damit der Endstufe die Lautsprecher ansteuern kann. Der Vorverstärker liefert maximal ein paar Volt und nur wenig Strom. Der Endstufe kann viele Dutzend Volt und viel Strom liefern, um die Lautsprecher gut anzusteuern.
Watt's up?
Die große Frage war immer: Wie viele Watt hat es? Je mehr Watt, desto besser, dachte man. Die Praxis ist aber wirklich etwas anders. Sie brauchen ohne Zweifel eine Reihe von Watt, um Ihre Lautsprecher anzusteuern, aber wie viele Watt Sie genau brauchen, um Ihre Lautsprecher optimal anzusteuern, hängt unter anderem ab von:
Der Effizienz Ihrer Lautsprecher
Der Komplexität der Lautsprecher
Der gespielten Musik
Der Größe des Hörzimmers
Wie laut Sie drehen
Usw.
Die Effizienz von Lautsprechern wird immer in Dezibel pro 2,83 Volt bei 1 Meter Entfernung gemessen. Oder dB/2,83V/1m. Diese 2,83V ist eigentlich das Äquivalent von 1 Watt an einem 8-Ohm-Lautsprecher.
Warum Volt statt Watt? Das liegt daran, dass Volt die Spannungsmenge angibt, die erforderlich ist, um den Lautsprecher zu bewegen. Wie viel Watt das ist, hängt vom Widerstand des angeschlossenen Lautsprechers ab, und dieser ist bei jedem Lautsprecher und auch bei jeder wiedergegebenen Frequenz unterschiedlich, daher können Sie damit nicht messen.
Die Effizienz des Lautsprechers wird in der Regel in den Spezifikationen angegeben. Dort steht dann zum Beispiel: Effizienz: 88dB. Oder 85dB. Oder 91dB. Je höher die Zahl, desto höher die Effizienz. Wenn Sie einen Lautsprecher von 88dB mit 1 Watt Leistung versorgen, dann liefert dieser 88dB akustische Leistung, also Schall, in 1 Meter Entfernung. Ein Lautsprecher von 91dB liefert bei 1 Watt 91dB Schall. Mehr Schall also bei der gleichen Leistung. Der 91dB-Lautsprecher ist also effizienter. Je effizienter der Lautsprecher ist, desto weniger Leistung benötigt Ihr Verstärker, um eine Menge Schall zu erzeugen.
2. Dezibel und Leistung
Für jeden zusätzlichen 3dB Schall müssen Sie die Leistung verdoppeln. Am Anfang geht das nicht so schnell, aber irgendwann summiert es sich. Schauen Sie:
Wir nehmen als Beispiel einen Lautsprecher mit niedriger 86dB-Effizienz.
Um 86dB Schall zu bekommen, müssen wir 1 Watt einleiten.
Um 89dB Schall zu bekommen, müssen wir 2 Watt einleiten. Und so weiter.
92dB Schall, 4 Watt
95dB Schall, 8 Watt
98dB Schall, 16 Watt
101dB Schall, 32 Watt
104dB Schall, 64 Watt
107dB Schall, 128 Watt
und jetzt geht es schnell......
110dB Schall, 256 Watt
113db Schall, 512 Watt
Und so weiter.
Nun spielen nicht viele Menschen zu Hause 113 dB ab, vielleicht die Jungs von Rammstein….
Nehmen wir nun einen dynamischen Lautsprecher mit einer besonders günstigen (hohen) Effizienz von 99dB (normalerweise ein Hornlautsprecher), dann sieht das Bild ganz anders aus.
99dB Schall, 1 Watt
102dB Schall, 2 Watt
105dB Schall, 4 Watt
108dB Schall, 8 Watt
111dB Schall, 16 Watt
114dB Schall, 32 Watt
117dB Schall, 64 Watt
So sehen Sie. Ein Lautsprecher mit höherer Effizienz ist viel leichter anzusteuern als ein Lautsprecher mit niedriger Effizienz.
Nur mit der Effizienz des Lautsprechers ist es noch nicht getan. Es gibt noch etwas anderes, das eine Rolle spielt, und das ist der Widerstand des Lautsprechers. Dieser wird in Ohm gemessen. Oft sehen Sie auf der Rückseite Ihres Lautsprechers 8 Ohm oder 4 Ohm angegeben. Aber so einfach ist es nicht. Der Widerstand eines Lautsprechers ändert sich, wenn Sie Musik abspielen, und eigentlich hängt er von der Tonhöhe ab. So kann es vorkommen, dass ein Lautsprecher einen Widerstand von 60 Ohm bei 50 Hz, 5 Ohm bei 800 Hz, 35 Ohm bei 4000 Hz und 2 Ohm bei 18000 Hz hat. Dies wird oft hervorragend durch die rote Linie im Diagramm dargestellt.
Sie sehen einen Widerstand von 7 Ohm bei 20 Hz, 27 Ohm bei 50 Hz, 3 Ohm bei 150–225 Hz, 14 Ohm bei 3.500 Hz und 4 Ohm bei 20.000 Hz.
Nun ist es so, dass Sie eine bestimmte Spannungsmenge benötigen, um den Lautsprecher bei allen Frequenzen gleich laut klingen zu lassen. Und umgerechnet auf die Wattmenge verhält es sich so.
Die Impedanz der Lautsprecher steht also für den Widerstand des Lautsprechers. Je höher der Widerstand der Lautsprecher, desto leichter wird es für den angeschlossenen Verstärker, eine bestimmte Lautstärke zu erreichen. Das klingt seltsam, aber es ist tatsächlich so. Sie können es mit einer Wasserpumpe mit einem Wasserschlauch mit einem Durchmesser von 1 cm vergleichen, das Wasser spritzt. Die Pumpe steht für den Verstärker und der Wasserschlauch für den Lautsprecher. Es gibt also eine Wasserpumpe, die einen bestimmten Druck liefert. Angenommen, der Wasserschlauch spritzt jetzt 4 Meter weit. Diese 4 Meter stehen für die Lautstärke eines Lautsprechers. Würden wir jetzt mit einem Knopfdruck den Wasserschlauch 2 Mal so dick machen, also 2 cm Durchmesser, was passiert dann mit dem Wasserstrahl? Richtig, er kommt nicht weiter als 2 Meter. In Lautsprechertermen wird die Lautstärke 2 Mal so schwach. Um den Strahl gleich weit spritzen zu lassen, muss die Pumpe jetzt 2 Mal so viel Wasser fördern. Mit anderen Worten, der Verstärker muss 2 Mal so viel Strom an den Lautsprecher liefern. Ein hoher Widerstand scheint schwierig zu sein, ist aber tatsächlich günstig, um leicht Watt an die Lautsprecher zu liefern.
Idealerweise verdoppelt ein Verstärker also die Leistung, wenn die Impedanz des Lautsprechers halbiert wird. Wenn das der Fall ist, ändert sich nichts an der Lautstärke bei sich ändernder Impedanz des Lautsprechers.
Also 2 × 100 Watt bei 8 Ohm liefert eine bestimmte maximale Lautstärke. Sinkt die Impedanz des Lautsprechers bei einer bestimmten Frequenz auf 4 Ohm, muss der Verstärker 2 × 200 Watt für die gleiche Lautstärke liefern. Sinkt die Impedanz auf 2 Ohm, muss der Verstärker 2 × 400 Watt für die gleiche Lautstärke liefern. Und so weiter. Je niedriger die Impedanz des angeschlossenen Lautsprechers, desto mehr Strom muss der Verstärker liefern.
Es gibt nicht viele Verstärker auf dem Markt, die die Ausgangsleistung bis zu 1 Ohm verdoppeln, aber die gute Nachricht ist, dass das auch nicht immer notwendig ist. Es gibt nämlich nicht so viele Lautsprecher, die einen Widerstand (Impedanz) von 1 Ohm bei bestimmten Frequenzen haben. 1 Ohm ist wirklich sehr niedrig und geht in Richtung Kurzschluss. Aber wenn Sie einen Lautsprecher mit einer minimalen Impedanz von beispielsweise 2,5 Ohm bei 400 Hz haben, ist es daher ungünstig, einen Verstärker zu verwenden, der bei 2,5 Ohm wenig oder gar keine Leistung liefert. Die meisten Röhrenverstärker können das also nicht. Wenn Sie einen Röhrenverstärker an einen solch ungünstigen Lautsprecher anschließen, kann es sein, dass dieser bei einigen Punkten ganz ordentlich klingt und bei der Wiedergabe von Stimmen im Mittenbereich völlig zusammenbricht und zu verzerren beginnt.
Wählen Sie daher den richtigen Verstärker für Ihre Lautsprecher. Ohm-Audio BV kann Ihnen dabei helfen und Sie beraten.
Der richtige Endverstärker für Ihre Lautsprecher muss also technisch für Ihre Lautsprecher geeignet sein, aber das ist nicht alles. Auch der Klangcharakter muss zum Lautsprecher passen. Das ist etwas Persönliches, aber oft können wir Ihnen gerne einen Rat geben. Vorzugsweise hier im Geschäft mit einer sorgfältig gebrauten Tasse Kaffee.
