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Frage nach der Leistung

Ich bekomme des Öfteren die Frage gestellt, welche Verstärkerleistung am besten für diesen oder jenen Lautsprecher ausgewählt werden soll. Welche Leistung sollte überdimensioniert werden? Die des Lautsprechers oder die des Verstärkers?

Achtung! Hier ist Vorsicht geboten, denn ein Lautsprecher kann auf zwei Arten beschädigt werden:

Fall 1:
Wenn die dauerhaft abgegebene Verstärkerleistung sehr viel größer ist als die maximale elektrische Leistung, die für eine sehr kurze (bestimmte) Zeit vom Lautsprecher verarbeitet werden kann (PEAK). Dann führt dies zu einer Spulenüberhitzung. Als Folge davon brennt die Spule durch! Das Ergebnis ist ein rauchendes, totes Lautsprecherchassis.

Fall 1 ist für die meisten Hörer leicht zu verstehen. Wird der Verstärker nicht „mit Vollgas“ betrieben (Gainregler ist nicht „voll aufgedreht“), gibt es kein Problem. Wenn die dauerhaft abgegeben Leistung aber zu hoch ist, hört man zuerst deutliche Signal-Verzerrungen aus den Lautsprechern, die sehr deutlich signalisieren, die abgegebene Signal-Leistung zu verringern. Wenn man dann das Gain im Verstärker nicht verringert, wird das Schutzsystem im „professionellen Lautsprecher“ aktiv und schaltet den Lautsprecher ohne größere Schäden einfach ab. Ohne Schutzsystem (Hifi) wird die Lautsprecherspule höchst wahrscheinlich überhitzen und „abrauchen“ (maximaler Schaden). 

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Fall 2:
Wenn das Signal „clippt“, auch wenn die abgegebene Verstärkerleistung viel niedriger ist als die maximale elektrische Leistung, die vom Lautsprecher verarbeitet werden kann.

Fall 2 ist schwieriger zu verstehen. Ein Verstärker mit kleiner Leistung kann am Hochleistungslautsprecher kein befriedigend lautes Audio erzeugen.

Ergebnis: Der Benutzer dreht den Gain-Regler des Verstärkers voll auf, und erzeugt damit ein Clipping. Beim Clipping werden vom Verstärker Gleichspannungen erzeugt. Das Clipping kann auch bereits vor dem Verstärker im Signalweg erzeugt werden (von der Audioquelle über den Vorverstärker, bis zum Leistungsverstärker, etc..). Sobald das Audio-Signal abgeschnitten wird (=Clipping), kann das „verschmutzte“ Signal von keinem Gerät erkannt oder korrigiert werden. Es gibt nur Prozessoren, die das Entstehen von Clipping verhindern (Limiter und Kompressoren sind in allen APART Verstärkern integriert). Verhindern läßt sich das Clipping nur, wenn von der Aufnahme bis zur Wiedergabe peinlich genau auf eine „saubere“ Signalverarbeitung geachtet wird (rote LEDs sind Warnhinweise auf zu hohe Pegel, die zu Clipping führen können und sind in jedem Fall Ernst zu nehmen!).

Ein clippendes Signal kann den Lautsprecher beschädigen. Der Grund dafür ist, dass ein abgeschnittenes Signal Gleichspannungsanteile enthält. Ein Signal mit Gleichspannung enthält viel mehr Energie als eine saubere Wechselspannung (siehe blauer Bereich im Bild). Ein abgeschnittenes Signal erzeugt zusätzliche Oberschwingungen. Diese führen zu weiterer Leistungsabgabe bei höheren Frequenzen, was zwangsläufig den Hochtöner beschädigen wird. Dies erklärt, warum ein clippender 10W-Verstärker einen 100W-Lautsprecher mit einem Mal beschädigen kann!
Gleichspannung = Clipping = der schlimmste anzunehmende Feind des Lautsprechers. 

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Fazit:
Ein gutes Konzept ist eine Audioinstallation bei der die maximale Leistungskapazität der Lautsprecher gleich oder etwas niedriger (ca. 25%) als die zur Verfügung stehende Verstärkerleistung ist (die Verstärkerleistung sollte gut 25% höher als die Peak Leistung des Lautsprechers sein). Clipping ist unbedingt zu vermeiden (keine roten LEDs!). Bei einer unvorhergesehenen Überlastung verhindert das Protection Guard System Schäden im Lautsprecher.

Hinweis:
Achten Sie auf die Impedanz! Wenn Ihr Verstärker eine Mindestlast von 4 Ohm benötigt, betreiben Sie keine Lautsprechersysteme mit einer niedrigeren Impedanz!

Für Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung!
Ihr:

Hans Joachim Rockel

Hans Joachim Rockel

Tontechniker

Telefon +49 911 988189 – 53
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