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Jeder Lautsprecher stellt einen Wechselstromwiederstand für den Verstärker dar. Der Fachausdruck dafür ist Impedanz. Damit der Verstärker optimal arbeiten kann, sollte eine möglichst gute Anpassung zur angeschlossenen Box bestehen, das heisst die Impedanz der Lautsprecher sollte im Idealfall der Impedanz des Verstärkers entsprechen. Wenn also eine Box einen Widerstand von 4 Ohm hat, sollte der Verstärker über genausoviele Ohms verfügen. Die gängigen Lautsprecherimpedanzen betragen 2, 4, 8, 16 und 32 Ohm.
Röhren- und Transistorverstärker
Eine Röhrenendstufe sollte immer exakt auf die Lautsprecherimpedanz abgestimmt sein. Ist die Impedanz des Lautsprechers zu niedrig, verschleissen die Boxen zu schnell, da sie zu heiss werden (bzw. zuviel Leistung in Form von Wärme "verbraten"). Bei zu starker Unterdimensionierung können bei der Box und beim Verstärker schwerwiegende Schäden entstehen, ähnlich wie bei einem Leerbetrieb ohne angeschlossene Box. Ist die Impedanz zu hoch, äussert sich dies in Leistungsverlust. Transistorverstärker verhalten sich - was die Anpassung angeht - im Gegensatz zu den Röhrenverstärkern generell etwas toleranter. Werden die Verstärker aber oberhalb ihres Arbeitsbereiches betrieben, äussert sich dies mit erheblichen Leistungseinbussen. Ein auf 4 Ohm ausgelegter 250 Wattverstärker kann aus diesem Grund an 8 Ohm nur deren 170 Watt liefern. Liegt die Impedanz der angeschlossenen Lautsprechern unter der vom Hersteller angegebenen Mindestgrenze, können die Transistoren schliesslich zu heiss werden und durchbrennen. Eine richtige Anpassung der Lautsprecher an den Verstärker sollte vor einem Kauf also immer mitbedacht werden.
Schaltungsmöglichkeiten
Soweit sogut. Die Probleme tauchen meistens dann auf, wenn man schon eine Box besitzt und eine zweite dazukaufen möchte. Verträgt das der Verstärker überhaupt, welche Ohmzahl muss die neue Box haben, damit ich beide am Verstärker anschliessen kann, ohne diesen längerfristig zu zerstören? Grundsätzlich gibt es zwei Schaltungsmöglichkeiten: die Parallel- und die Serieschaltung.
Serienschaltung
Bei der Reihen- oder Serieschaltung ist jeweils der Pluspol eines Lautsprechers mit dem Minuspol des anderen Lautsprechers verbunden. Die beiden Lautsprecher sind also hintereinander geschaltet. Bei dieser Art der Schaltung addiert sich die Ohmzahl der einzelnen Lautsprecher zu einer Gesamtohmzahl. Zwei 8 Ohm Speaker in Reihe geschaltet ergeben demzufolge eine Gesamtimpedanz von 16 Ohm. Ein 8 Ohm Speaker in Serie mit einem 4 Ohm Speaker ergibt insgesamt 12 Ohm. Allerdings ist zu beachten, dass bei unterschiedlichen Impedanzen generell mehr Strom durch den Speaker mit der niedrigsten Impedanz fliesst, dieser also immer lauter ist als der Speaker mit der höheren Impedanz. Aus diesem Grund sollte man innerhalb einer Box - wenn man zum Beispiel selber eine bauen möchte - nur Lautsprecher mit derselben Impedanz verwenden.
Parallelschaltung
Bei der Parallelschaltung werden alle Minuspole der Lautsprecher mit dem Minuspol des Verstärkers und alle Pluspole der Lautsprecher mit dem Pluspol des Verstärkers verbunden. Der Strom durchläuft also nicht jeden Speaker nacheinander, sondern er läuft gleichzeitig parallel durch alle. Ein Vorteil bei dieser Schaltung ist der, dass bei einem Ausfall eines Speakers alle anderen noch weiter funktionieren. Dieses Prinzip finden wir auch bei den Glühbirnen-Girlanden. Wenn die Glühbirnen parallel geschaltet sind, kann man bei einem Defekt einfach nur die betreffende Birne austauschen. Falls sie aber in Serie geschaltet sind, verabschiedet sich bei einem Defekt einer einzigen Lampe die ganze Girlande, und das grosse Suchen beginnt.
Die Gesamtohmzahl erechnet sich bei dieser Art von Schaltung nach der folgenden Formel: Ohmzahl der einzelnen Speaker durch Anzahl der Speaker. Zwei 8 Ohm Speaker besitzen in einer Parallelschaltung also genau 4 Ohm, vier 8 Ohm Speaker aber gerade noch 2 Ohm. Zum Berechnen kann man auch die folgende Tabelle benutzen:
4
8
16
4
2
2,7
3,2
8
2,7
4
5,3
16
3,2
5,3
8
Kombination beider Schaltungsvarianten
Oft kommt es natürlich vor, dass man die Speaker in einer Kombination aus Parallel- und Serieschaltung verbindet. Dann versucht man zum Beispiel die Speaker paarweise zu schalten. Wir nehmen an, dass wir vier 16 Ohm Speaker in eine Box einbauen möchten. Ein Möglichkeit wäre folgende: Zuerst werden je zwei Speaker in Serie geschaltet, was eine Impedanz von 32 Ohm je Paar ergibt. Danach werden die einzelnen Paare parallel verschaltet und so an den Verstärker angeschlossen. Daraus resultiert dann eine Gesamtimpedanz von 16 Ohm, da bei der Parallelschaltung die Ohmzahl halbiert wird. Alles klar?
Die richtige Polung
Es ist sehr wichtig, dass beim Zusammenschalten von Lautsprechern auf die richtige Polung geachtet wird. Werden die Speaker phasenverkehrt betrieben - während der eine Speaker eine Vorwärtsbewegung macht, macht der andere Speaker eine Rückwärtsbewegung - äussert sich dies in gravierenden Soundverlusten, die durch Schwingungsauslöschungen hervorgerufen werden. In der Regel äusset sich diese Phänomen in einem deutlich verringerten Bassbereich. Normalerweise wird die Polung auf den Speakern durch ein Plus- bzw. Minuszeichen angegeben. Es gibt allerdings einen Trick, wie man die richtige Polung eines Lautsprechers bei fehlenden Markierungen herausfinden kann. Man nimmt eine normale 9V-Batterie und hält das vermeintliche Plus-Lautsprecherkabel an den Pluspol und das andere an den Minuspol der Batterie. Macht der Lautsprecher eine Bewegung nach vorne, stimmt die Polung, geht er nach hinten, müssen die Pole vertauscht werden (wir übernehmen keine Haftung für Schäden an Lautsprechern).
1 Kommentar
von Mild Will Bitcock am 13. September 2022 um 12:19 Uhr
Das ist was für die Audio - Nerds 🥴
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