Watt und Impedanz - welche Box mit welcher Endstufe?
Eine Fehlanpassung von Endstufen und Lautsprechern führt zu Leistungseinbußen, schlimmstenfalls zu massiven Schäden am Gerät. Bei Transistorendstufen darf die Mindestimpedanz (die sog. Last oder auch Widerstand) nicht unterschritten werden, bei Röhrenendstufen darf sie nicht überschritten werden.
Parallele Verdrahtung
Werden mehrere Boxen an eine Endstufe bzw. Powermixer angeschlossen, handelt es sich in aller Regel um eine parallele Verkabelung (egal, ob mehrere Lautsprecheranschlüsse an der Endstufe benutzt werden, oder ob von einer Box zur nächsten durchgeschleift wird - ja, das nennt man parallel, nicht seriell!). Die Gesamtimpedanz verringert sich dann, die Formel dafür lautet folgendermaßen:
1/Z1 + 1/Z2 + 1/Zn = 1/Zges. Z ist das Zeichen für Impedanz.
Beispiel: Zwei 8 Ohm Boxen ergeben eine Gesamtimpedanz von 4 Ohm, drei 8 Ohm Boxen ergeben 2,66 Ohm, usw.
Gleichzeitig erhöht sich die Ausgangsleistung der Endstufe um etwa die Hälfte – eine Endstufe, die an 8 Ohm 280 Watt Ausgangsleistung hat, leistet an 4 Ohm ca. 450 Watt und an 2 Ohm etwa 700 Watt. Dabei muss unbedingt auf die Mindestimpedanz der Endstufe geachtet werden – bitte hierzu sorgfältig die Datenblätter von Endstufen lesen. Dort steht auch meist ausdrücklich, ob die entsprechende Endstufe 2-Ohm tauglich ist oder nicht.
Werden Boxen mit unterschiedlichen Impedanzwerten zusammengeschaltet, erhält die Box mit der geringsten Impedanz die meiste Verstärkerleistung. Hat man zwei prinzipiell gleiche Boxen, jedoch mit unterschiedlicher Impedanz, z.B. eine mit 8 Ohm, eine mit 4 Ohm, und schließt sie parallel, wird man von der 8-Ohm Box nicht mehr viel hören. Sinn machen solche unterschiedlichen Impedanzen jedoch, wenn es um eine Subwoofer-/Topteil Kombination handelt. Oft findet man in der Praxis Subwoofer mit 4 Ohm, die mit einer 8 Ohm Satellitenbox parallel betrieben werden, um mehr Fülle im Bassbereich zu erhalten.
Serielle Verdrahtung
Werden Lautsprecher seriell (man sagt auch „in Reihe“) verdrahtet, addieren sich einfach die Einzelimpedanzen zur Gesamtimpedanz. Zwei 8 Ohm Lautsprecher ergeben dann 16 Ohm. Diese Form der Verdrahtung findet sich jedoch meist nur innerhalb einer Box, wo der negative Pol eines Lautsprechers mit dem positiven Pol des nächsten verbunden wird, usw.).
Darüber hinaus kann man auch eine Kombination von serieller und paralleler Verdrahtung innerhalb einer Lautsprecherbox vornehmen – sehr oft findet man diese Art der Verkabelung bei Gitarrenboxen mit 4 Lautsprechern.
Umsetzung in die Praxis
Eine Endstufe ist ein aktives Element, d. h. sie ist in der Lage, Leistung zu erzeugen. Diese Leistung wird in Watt angegeben. Nehmen wir als Beispiel eine PHONIC MAX 2500 PLUS. Die beiden Endstufenblöcke erzeugen jeweils eine Leistung von 750 Watt RMS an 4 Ohm, an 8 Ohm sind es 500 Watt.
Passive Boxen wie z.B. die aus der PHONIC IMPRESSION Serie sind, wie der Name schon andeutet, passive Elemente, die nicht von sich aus Leistung erzeugen. Sie sind lediglich in der Lage, die von der Endstufe erzeugte Leistung zu übertragen. Dabei lernt man aus den technischen Daten, wie viel Leistung die Box verträgt (in Watt), und mit welcher Impedanz sie das tut (in Ohm). Die IMPRESSION 12 PLUS z.B. verträgt 300 Watt RMS an 8 Ohm.
Auf den ersten Blick würde man nun sagen, dass die Leistung, die von einer MAX 2500 PLUS abgegeben wird, zu hoch ist für eine Box aus der IMPRESSION PLUS Serie. 500 Watt RMS an 8 Ohm in eine Box, die mit 300 Watt belastbar ist.... Optimal wäre doch eine Endstufe, die auch genau 300 Watt an 8 Ohm leistet, oder sogar noch eine kleinere Endstufe, damit die Box ja nicht kaputt geht, oder?
Das stimmt jedoch nicht. Wir haben es bei Live Musik sehr oft mit einem relativ niedrigen durchschnittlichen Pegel, jedoch mit vielen einzelnen Lautstärkespitzen zu tun. Und es sind genau die Spitzen, die so gefährlich für Lautsprecher sind. Sie sind vor allem dann gefährlich, wenn die Endstufe unterdimensioniert ist und Leistungsspitzen nicht mehr unverzerrt wiedergeben kann. Eine Endstufe, die schon beim Durchschnittspegel an ihrer Leistungsgrenze ist, wird bei Spitzen nicht mehr kontrolliert arbeiten. Das ist ähnlich wie bei einem Auto mit viel zu kleinem Motor – wenn man da schon knapp an der Höchstgeschwindigkeit ist und will noch mal überholen, passiert nicht mehr viel, außer dass der Motor eher verschleißt – anders jedoch bei einem Wagen mit ordentlich PS. Der rollt die meiste Zeit gutmütig dahin, und wenn es mal darauf ankommt und das Gaspedal durchgetreten wird, sind die Leistungsreserven da, und der Überholvorgang (die „Leistungsspitze“) ist schnell erledigt.
Daher ist es geradezu gefährlich, wenn die Endstufe unterdimensioniert ist. Die Endstufe arbeitet dann die meiste Zeit im Clipping Bereich und gibt nicht mehr die Nennleistung, sondern ein Vielfaches der Nennleistung ab (nämlich die Verzerrungen). Das Resultat ist ein durchgebrannter Hochtöner und ein festgebackener Basslautsprecher.
Besser ist es, wenn Box und Endstufe zumindest über gleiche Leistungswerte verfügen, optimal ist jedoch eine Überdimensionierung der Endstufe.
Die MAX 2500 PLUS wird mit ihren 500 Watt RMS an 8 Ohm immer stabil und ohne nennenswerte Verzerrungen arbeiten, auch bei Lautstärkespitzen, und somit die IMPRESSION Box nicht übermäßig in Stress versetzen.
Benutzt man zwei Boxen pro Seite, vermindert sich die Gesamtimpedanz auf 4 Ohm, zusammen vertragen die beiden Boxen dann 600 Watt Leistung. Die MAX 2500 PLUS leistet 750 Watt an 4 Ohm, das passt also immer noch (wenn man genau nachrechnet, stellt man fest, dass die Reserven bei 8 Ohm relativ höher sind als bei 4 Ohm – daher ist ein 8-Ohm Betrieb aus sicherheitstechnischen Aspekten immer einem 4-Ohm Betrieb vorzuziehen).
