Morgoth
Captain
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Hallo zusammen,
weil immer wieder die gleichen Fragen nach Leistung, Lautstärke, Verbindungen, Tonformate etc. gestellt werden, möchte ich hier an zentraler Stelle mal einiges dazu erläutern.
1.) Schalldruck vs. Leistung
Immer wieder wird nach der Leistung gefragt. Die gängige Meinung ist nunmal leider: "Je mehr Watt, desto besser." Das ist eine kapitale Fehlinformation, die leider von vielen Herstellern und vor allem "Fachmärkten" gerne weiterverbreitet wird. Was hat es denn nun wirklich damit auf sich?
Der Schalldruck
Der Schalldruck wird in dB gemessen, das ist ein logarithmisches Maß, welches das Verhältnis zweier Größen angibt. Das Maß dB ist in der Nachrichtentechnik sehr verbreitet, weil es äußerst einfach zu handhaben ist. Die mathematischen Grundlagen würden jedoch den Rahmen sprengen.
Um den Schalldruck (SD) in abhängigkeit von der Leistung zu berechnen, benötigt man zuerst den sogenannten Kennschalldruck (KSD). Der wird bei einer Verstärkerausgangsspannung von 2,83V (entspricht 1W an 8Ohm, man nimmt die Spannungsangabe um Lautsprecher unterschiedlicher Impedanzen besser vergleichen zu können) in 1m Abstand gemessen. Wenn also ein 4-Ohm-LS einen KSD von 90dB hat, beträgt sein wirklicher Wirkungsgrad bei 1W nur 87dB. Warum das so ist? Weiterlesen!
Der SD berechnet sich nun so:
P=Leistung, Z=Impedanz
Bevor aber jetzt jeder seinen Taschenrechner herauskramt, ein paar einfache Regeln:
Zusammenhang von Schalldruck und Lautstärke
Wer schon mal die c't und einen Test mit Lärmmessung gelesen hat, der wrd bemerkt haben, dass diese in der Einheit Sone misst. Dabei gilt, dass der doppelte Wert der doppelten Lautstärke entspricht. Dies ist bei der Maßeinheit dB nicht so:
Leider ist dB als Maß nicht linear, d. h. +1dB entsprechen nicht 10% mehr Lautstärke. Das ist der Vorteil der Einheit Sone. Trotzdem wird hauptsächlich dB benutzt, weil man damit die Änderung der Leistung oder des Abstandes häufig ohne große Klimmzüge und Taschenrechner ermitteln kann.
Belastbarkeit eines Lautsprechers
Die Angabe "LS, 100W" sagt rein gar nichts über die Lautstärke aus. Es ist nur eine Angabe, wieviel Watt der Lautsprecher verkraften kann, ohne Schaden zu nehmen. Dabei unterscheidet man zwischen RMS-, Sinus-, Nenn-, Musik- und P.M.P.O.-Leistung. RMS, Sinus und Nenn sind sich sehr ähnlich (aber nicht gleich), Musik bedeutet die Belastbarkeit bei kurzen Impulsen, P.M.P.O bei noch vie kürzeren; die beiden letzteren Interessieren uns erstmal nicht.
Die Belastbarkeit lässt sich in zwei Bestandteile zerlegen: elektrisch und mechanisch. Die elektrische B. herrscht im Bereich über 100Hz vor, darunter regiert die mechanische.
Die elektr. B. ist leicht erklärt: die Lautsprecher werden von Strom durchflossen, sie haben einen Widerstand, ein Widerstand verwandelt einen Teil des Stromes in Wärme, wird die Wärme zu groß dann brennts - der Lautsprecher wird zu Schrott (genauer: dessen Schwingspule schmilzt).
Die mechanische B. ist etwas komplizierter, ich mache es aber mal ganz einfach, ohne auf die Hintergründe einzugehen: abhängig von der Frequenz hat der LS eine unterschiedliche Membranauslenkung, die auch noch abhängig von der Leistung ist. Gerade im Bassbereich wird diese Auslenkung sehr groß, so dass die Gefahr besteht, dass die Schwingspule aus dem Luftspalt heraustritt und sich verkantet. Dann reißt der Membranhals=>Schrott. Ganz mutige können sich den Effekt mal aus der Nähe betrachten: tieffrequente Töne erzeugen, laut aufdrehen und zuschauen - häufig sprüht es funken, wenn der Alu-Schwingspulenträger auf die hintere Polplatte trifft. Ist nen cooles Discolicht, aber leider nicht besonders lang zu genießen.
Da diese mechanische Belastbarkeit frequenzabhängig ist, lohnt es sich nicht, eine genaue Angabe zu machen. Aber so ziemlich jeder Lautsprecher ist mit Signalen unterhalb von 50Hz bei einer Leistung von 20W zu himmeln. Vor allem die Leistungsangabe bei einem Subwoofer macht aus dieser Sicht der Dinge keinen Sinn. Aber keine Angst, die wenigste Musik kommt leistungsmäßig in diesen Bereich, so dass man in der Regel die elektr. B. als Bezugsgröße nehmen kann.
Wie laut wird der LS denn nun?
Ganz einfach. Dazu zwei kleine Beispiele:
LS1, KSD 84dB, 500W Belastbarkeit
LS2, KSD 91dB, 100W Belastbarkeit
Bei Vollaussteuerung beträgt der max. Schalldruck:
LS1: 121dB (Das geht ohne Taschenrechner! Denkt mal drüber nach!)
LS2: 121dB
Wie Ihr seht, hat der KSD einen erheblichen Einfluss darauf, wie laut ein LS denn nun wirklich werden kann.
Der KSD oder die Belastbarkeit sagen nichts über die Klangqualität aus!
2.) Verstärkerleistung und Widerstand
Was ist die Leistung?
Die Leistung P lässt sich nach folgender Formel berechnen:
R ist dabei der Lastwiderstand, der zur Messung an den Verstärker geklemmt wird. Üblicherweise hat er Werte von 4/6/8Ohm.
Wie wird sie gemessen?
Das lässt sich einfach aus der obigen Formel ersehen. An einen Widerstand wird ein Voltmeter geklemmt, die Spannung gemessen und dann berechnet. Bei einem HiFi-Verstärker gibt es jedoch noch ein paar Einschränkungen. Laut der HiFi-DIN ist die maximale Leistung dann erreicht, wenn der Verstärker Verzerrungen (Klirrfaktor) von 1% erzeugt. Nutzt man diesen Wert aus, sind ziemlich hohe Werte möglich. Viele, vor allem seriöse Hersteller, messen daher bei niedrigeren Verzerrungen, der Wert steht dann meist dabei. Deswegen sind solche Werte leider nicht immer vergleichbar, weil man auch nicht weiß, wie die Verzerrungen mit zunehmender Leistung ansteigen. Darauf sollte man also achten.
Es gibt aber noch weitere Unterschiede. Ihr habt sicherlich schon mal von RMS, Sinus, Nenn, Musik, P.M.P.O. gehört. RMS wird mit sogenanntem rosa Rauschen gemessen, einem Frequenzgemisch, welches konstant mit 3dB/Oktave im Pegel abfällt und damit dem menschlichen Hörempfinden nahe kommt. Nenn wird mit weißem Rauschen gemessen, das hat bei jeder Frequenz den gleichen Pegel; entspricht weitestgehend RMS. Sinus wird mit einer einzelnen Sinuswelle gemessen. Musik wird mit impulsiven Signalen gemessen, die normaler Musik nachempfunden sein sollen. P.M.P.O. wird mit extrem kurzen Impulsen im µs-Bereich gemessen, so sind sehr hohe Leistungsangaben möglich, praktisch ist dieser Wert aber nicht relevant. RMS, Sinus und Nenn sind sich sehr ähnlich und letztendlich entscheidend.
Leistung und Widerstand
Idealerweise kann ein Verstärker an einem halben Widerstand die doppelte Leistung abgeben, wenn er an 8Ohm 50W liefert, könnte er an 4Ohm 100W liefern. Leider ist kein Verstärker ideal sondern hat einen Innenwiderstand, der mit dem Lastwiderstand einen Spannungsteiler bildet und so die Spannung an dem Lastwiderstand verringert. Man ist also auf die Angaben des Herstellers angewiesen.
Wenn der Hersteller die Leistung nur an 8Ohm angibt, dann heißt das nicht, dass der Verstärker nur mit 8Ohm-Lautsprechern funktioniert. Es funktioniert genausogut mit Lautsprechern höheren Widerstandes als auch mit niedrigeren. Eigentlich sollte jeder Verstärker auch mit 4Ohm-Lautsprechern funktionieren, sogra mit 2Ohm, solange man nicht voll aufdreht. Ausnahme sind häufig die Mickerverstärker in Mini-Anlagen.
Was passiert, wenn ich Lautsprecher mit zu kleinem Widerstand anschließe?
Es sollte nichts passieren. "Nichts" heißt dabei, entweder es läuft alles ganz normal weiter oder die Schutzschaltung/Strombegrenzung springt an. Es kann aber auch immer wieder ein paar seltsame Konstrukte geben, die nicht über solche Schutzvorrichtungen verfügen, bei denen besteht die Gefahr, dass sich der Verstärker mit unangenehmen Nebenwirkungen wie beißender Geruch, Rauchbildung oder, im schlimmsten Fall, Feuerwerk meldet. Der ist dann natürlich durch. Allerdings hat heutzutage praktisch jedes Gerät solche Schutzschaltungen, meine Empfehlung lautet trotzdem: lieber nichts riskieren, 4Ohm sollte die unterste Grenze sein.
Die Wahrheit über Leistungsangaben
In den Werbebroschüren zu Receivern/Verstärkern steht die Leistungsangabe immer ganz oben. Denn mit Leistung lässt sich vor allem in unteren Preisbereichen viel verkaufen. Wenn man mal solche Geräte verkaufen soll, ist tatsächlich die erste Frage des Kunden: "Wieviel Watt hat der denn?" und seine nächste Bemerkung ist: "Der xxx hat aber yyy Watt, und er kostet weniger." Jeder geschulte Verkäufer kommt dann in Erklärungsnotstand, vor allem wenn der Kunde auch noch ein Besserwisser ist (Ihr glaubt gar nicht, wie oft das vorkommt).
Wie ist das denn nun? Die Leistung, die uns wirklich interessiert, ist die Leistung RMS. Wie wir oben gelernt haben, kann es da auch die Sinus- oder Nennleistung sein. Dann wird die Leistung natürlich noch an einem bestimmten Widerstand angegeben (4, 6, 8 Ohm). Das kann man aber noch recht einfach ineinander umrechnen.
Das P.M.P.O und Musik nicht relevant und besonders P.M.P.O absolut nichts mit der Realität zu tun haben, sollte auch klar sein.
Aber auch mit RMS (Sinus, Nenn) wird gerne gelogen, besonders im A/V-Bereich. Dort werden Leistungen angegeben, die fast völlig (aber eben nicht ganz) aus der Luft gegriffen werden.
Zwei Beispiele (eins negativ, eins positiv):
Teac AG-10D, 6.1 AV-Receiver. Surround Ausgangsleistung 6*125W (6 Ohm), Leistungsaufnahme 270W, Preis 699€.
Rotel RSX 1055, 5.1 AV-Receiver. Surround-Ausgangsleistung 5*75W (8 Ohm), Leistungsaufnahme 450W, Preis 1999€.
Hä? Können die bei Rotel keine Verstärker bauen? Und dabei ist das Gerät so viel teurer!
Aber jetzt rechnen wir mal. Aus dem Energieerhaltungssatz folgt, das nicht mehr Energie (oder Leistung) rauskommen kann als reingekommen ist. D. h., bei 270W Leistungsaufnahme könnten maximal 270W herauskommen. Jetzt hat ein Class AB-Verstärker (und das sind beide) aber einen Wirkungsgrad von 60-70% (abhängig von der Lastimpedanz, hier nehmen wir mal für beide Verstärker 8 Ohm an), weil beide noch einen Vorverstärker und verschiedenste Digitalschaltungen haben, kann man guten Gewissens 50% annehmen. Das würde bedeuten, von den 270W kommen nur 135W an den Ausgangsklemmen an. Und die sollen jetzt noch auf die 6 Kanäle verteilt werden, macht 22,5W/Kanal. Enttäuschend.
Dagegen der Rotel-Verstärker. 450W Leistungsaufnahme, 50% davon sind 225W, geteilt durch 5 macht 45W/Kanal. Nanu? Plötzlich mehr. (Auch die Angabe von Rotel ist also etwas geschönt, bei 75W/Kanal hätten wir einen Wirkungsgrad von 83%->utopisch)
Wie kommen die Hersteller nun auf diese Leistungswerte? Ganz einfach: man misst nur einen einzigen Kanal, wieviel der zu leisten imstande ist, und gibt dann halt solche sinnlosen Werte wie 6*125W an. Steht dabei aber, wie z. B. bei Rotel, die Angabe "alle Kanäle betrieben" dabei, dann kann man schon von etwas realistischeren Angaben ausgehen.
Wenn euch also irgendwer einen Verstärker mit unglaublich viel Leistung andrehen will, dann fragt mal nach der Leistungsaufnahme. Wenn er die nicht weiß, die steht immer hinten am Verstärker auf dem Typenschild. Da kann man meistens schon erkennen, ob die Angabe der wirklichen Leistung entspricht.
Zum Kapitel 2.) habe ich noch ein paar Ergänzungen geschrieben. Aber Vorsicht! Stellenweise werfe ich mit Formeln nur so um mich! *klick*
Ergänzungen, Fehlermeldungen, Heiratsanträge bitte hier rein.
Gruß
Morgoth
Merci!
3.) Kabel und Stecker
Welche Kabel gibt es?
Eigentlich gibt es nur 3 Arten:
"normale", optische und Koaxialkabel.
Bei normalen liegen einer oder mehrere Einzelleiter nebeneinander, keine Besonderheiten. Theoretisch geeignet für alle Frequenzen, nimmt der Widerstand mit zunehmender Frequenz immer weiter zu (Tiefpassverhalten), bei sehr hohen Frequenzen steigt der Widerstand aufgrund des Skineffektes sehr stark. Der größte Nachteil liegt in der hohen Störanfälligkeit durch Einstreuungen von außen.
Koaxialkabel bestehen aus einem Außenleiter (Drahtgeflecht) und einem Innenleiter, getrennt durch ein Dielektrikum. Die Übertragung des Signals findet in diesem Dielektrikum statt, als elektromagnetische Welle. Die Bandbreite (obere Grenzfrequenz) ist sehr hoch, deshalb wird es auch als Fernseh- oder Satkabel (mehrere GHz) verwendet. Die älteren von uns werden sich auch daran erinnern, dass es auch mal für 10MBit-Ethernet verwendet wurde. Weitere, sehr großer Vorteil ist die äußerst geringe Störanfälligkeit.
Optische Kabel übertragen ein Lichtsignal, welches in der Buchse durch einen Optokoppler (i. W. ein durch Licht geregelter Widerstand) wieder in Strom verwandelt wird. In ihrem Inneren gibt es entweder durchsichtigen Kunststoff oder (bei den teureren) echte Glasfaser.
Welche Stecker gibt es?
Verdammt viele. Für den Audiobereich sind aber nur wenige interessant.
Cinch-Stecker:
Stecken sowohl auf normalen als auch Koaxialkabeln. Das Signal liegt auf dem inneren Stift, die Masse auf der Ummantelung.
Klinken-Stecker:
Kennt jeder von seiner Soundkarte. Gibt es (soweit mit bekannt) mit 2,5, 3,5 und 6,3mm Durchmesser. Jeweils auch in Mono und Stereo. Auf dem Bild sieht man die Belegung der Stereovariante. Bei Mono sind die ersten beiden Segmente miteinander verbunden. Weil bei Stereo beide Kanäle die gleiche Masse haben und im gleichen Kabel verlaufen, ist die Kanaltrennung nicht überragend.
XLR-Stecker:
XLR-Stecker sind zwar eher im Profibereich zu finden, der Vollständigkeit halber erwähne ich sie hier aber. Es gibt sie ebenfalls in verschiedenen Varianten, meist 3- oder 5-polig. Die 5-poligen sieht man noch an alten Plattenspielern, die diesen Anschluss benötigten. Die 3-poligen werden in der Studiotechnik gerne für einkanalige, symmetrische Verbindungen benutzt. Symmetrisch heißt, dass auf zwei Pins das Signal jeweils entgegengesetzt gepolt liegt, auf dem dritten die Masse. In der Eingangsbuchse werden diese beiden Signale voneinander subtrahiert, dabei werden sämtliche Störfrequenzen eliminiert, da sie ja auf beiden Leitungen gleichgepolt vorkommen.
Toslink:
Toslink ist der am häufigsten vorkommende Stecker für optische Kabel. Auch ODT-Stecker genannt.
Opti-Stecker:
Andere Variante, kommt eher selten vor. Werden hauptsächlich von MD-Playern mit 3,5mm-Optical-In/Out verwendet. Andere Geräte sind mir nicht bekannt.
Bananenstecker:
Werden oft auf Lautsprecherkabel gesteckt.
S-Video:
4-poliger (2 Signal, 2 Masse) Stecker zur Übertragung von Videodaten. Häufiger Ausgang von Grafikkarten mit TV-Out. Auch Y/C-Kabel genannt.
SCART:
21-poliger Stecker (einer ist die Ummantelung), französische Entwicklung mit dem Anspruch, alle für Audio/Video wichtigen Daten in einem Stecker zu übertragen. Manchmal sieht man SCART-Stecker, bei denen nicht alle Pins vorhanden sind. Da wurden dann unnötige Verbindungen ausgelassen. Fragt mich aber nicht, was SCART genau heißen soll.
VGA:
Auch 15-polig Sub-D genannt. Ürsprünglich für die Übertragung von der Grafikkarte an den Monitor gedacht, wird es inzwischen auch zur hochwertigen RGB-Übertragung an Beamer und Fernseher genutzt. Manche DVD-Player haben diese Schnittstelle, sind aber nur wenige und werden auch nicht mehr.
DVI:
Digital Video Interface, digitale und analoge (VGA, RGB) Übertragung von Bilddaten. Drei Ausführungen: DVI-D (nur digital), DVI-A (nur analog, selten) und DVI-I (beides belegt). Findet sich neuerdings bei DVD-Playern und Beamern, an LCD/Plasma-TVs ist sie mir noch nicht begegnet, kommt aber noch.
HDMI:
High-Definition Multimedia Interface, digitale Übertragung von Bild und Ton, die Zukunft im Audio/Video (Heimkino)-Bereich, mit einem A/V-Receiver als zentrale Schnittstelle.
Wirken sich Kabel auf den Klang aus?
Nicht, solange sie ausreichend für ihre Aufgabe dimensioniert bzw. geeignet sind. Ein normales Cinchkabel wird niemand für digitale Übertragungen nehmen (obwohl es auch funktioniert, allerdings könnten die Fehlerraten wegen der nicht ausreichenden Schirmung zu hoch werden). Auch ein zu geringer Querschnitt kann sich negativ auswirken, das betrifft aber hauptsächlich Lautsprecher. Für digitale Verbindungen funktionieren optische und koaxiale Kabel gleichgut.
Wenn euch mal ein Händler über den Weg läuft, und behauptet, diese neuartigen Kabel wären der absolute Hammer, dann geht ihm aus dem Weg. Oft sind diese nichts weiter als ganz normale Baumarktkabel, mit einem Netz- oder Schrumpfschlauch versehen und völlig überteuert.
Dafür können sie sich aufs Bild auswirken: Bilddaten werden im MHz-GHz-Bereich übertragen, in den Regionen ist ein gutes Kabel sehr wichtig. Koaxialkabel sind hier am besten geeignet, deshalb sind Composite und RGB-Kabel als Koax ausgeführt. Trotzdem ist S-Video besser als Composite, bitte nicht durcheinanderbringen.
Auch hier gilt wieder: Ergänzungen, ... hier rein.
Gruß
Morgoth
weil immer wieder die gleichen Fragen nach Leistung, Lautstärke, Verbindungen, Tonformate etc. gestellt werden, möchte ich hier an zentraler Stelle mal einiges dazu erläutern.
1.) Schalldruck vs. Leistung
Immer wieder wird nach der Leistung gefragt. Die gängige Meinung ist nunmal leider: "Je mehr Watt, desto besser." Das ist eine kapitale Fehlinformation, die leider von vielen Herstellern und vor allem "Fachmärkten" gerne weiterverbreitet wird. Was hat es denn nun wirklich damit auf sich?
Der Schalldruck
Der Schalldruck wird in dB gemessen, das ist ein logarithmisches Maß, welches das Verhältnis zweier Größen angibt. Das Maß dB ist in der Nachrichtentechnik sehr verbreitet, weil es äußerst einfach zu handhaben ist. Die mathematischen Grundlagen würden jedoch den Rahmen sprengen.
Um den Schalldruck (SD) in abhängigkeit von der Leistung zu berechnen, benötigt man zuerst den sogenannten Kennschalldruck (KSD). Der wird bei einer Verstärkerausgangsspannung von 2,83V (entspricht 1W an 8Ohm, man nimmt die Spannungsangabe um Lautsprecher unterschiedlicher Impedanzen besser vergleichen zu können) in 1m Abstand gemessen. Wenn also ein 4-Ohm-LS einen KSD von 90dB hat, beträgt sein wirklicher Wirkungsgrad bei 1W nur 87dB. Warum das so ist? Weiterlesen!
Der SD berechnet sich nun so:
Code:
SD=KSD+10*lg(P/P0), P0=(2,83V)²/ZBevor aber jetzt jeder seinen Taschenrechner herauskramt, ein paar einfache Regeln:
Code:
doppelte Leistung=>+3dB
halbe Leistung=>-3dB
zehnfache Leistung=>+10dB
zehntel Leistung=>-10dB
halber Abstand=>+6dB
doppelter Abstand=>-6dBZusammenhang von Schalldruck und Lautstärke
Wer schon mal die c't und einen Test mit Lärmmessung gelesen hat, der wrd bemerkt haben, dass diese in der Einheit Sone misst. Dabei gilt, dass der doppelte Wert der doppelten Lautstärke entspricht. Dies ist bei der Maßeinheit dB nicht so:
Code:
+10dB=>doppelte Lautstärke
-10dB=>halbe LautstärkeBelastbarkeit eines Lautsprechers
Die Angabe "LS, 100W" sagt rein gar nichts über die Lautstärke aus. Es ist nur eine Angabe, wieviel Watt der Lautsprecher verkraften kann, ohne Schaden zu nehmen. Dabei unterscheidet man zwischen RMS-, Sinus-, Nenn-, Musik- und P.M.P.O.-Leistung. RMS, Sinus und Nenn sind sich sehr ähnlich (aber nicht gleich), Musik bedeutet die Belastbarkeit bei kurzen Impulsen, P.M.P.O bei noch vie kürzeren; die beiden letzteren Interessieren uns erstmal nicht.
Die Belastbarkeit lässt sich in zwei Bestandteile zerlegen: elektrisch und mechanisch. Die elektrische B. herrscht im Bereich über 100Hz vor, darunter regiert die mechanische.
Die elektr. B. ist leicht erklärt: die Lautsprecher werden von Strom durchflossen, sie haben einen Widerstand, ein Widerstand verwandelt einen Teil des Stromes in Wärme, wird die Wärme zu groß dann brennts - der Lautsprecher wird zu Schrott (genauer: dessen Schwingspule schmilzt).
Die mechanische B. ist etwas komplizierter, ich mache es aber mal ganz einfach, ohne auf die Hintergründe einzugehen: abhängig von der Frequenz hat der LS eine unterschiedliche Membranauslenkung, die auch noch abhängig von der Leistung ist. Gerade im Bassbereich wird diese Auslenkung sehr groß, so dass die Gefahr besteht, dass die Schwingspule aus dem Luftspalt heraustritt und sich verkantet. Dann reißt der Membranhals=>Schrott. Ganz mutige können sich den Effekt mal aus der Nähe betrachten: tieffrequente Töne erzeugen, laut aufdrehen und zuschauen - häufig sprüht es funken, wenn der Alu-Schwingspulenträger auf die hintere Polplatte trifft. Ist nen cooles Discolicht, aber leider nicht besonders lang zu genießen.
Da diese mechanische Belastbarkeit frequenzabhängig ist, lohnt es sich nicht, eine genaue Angabe zu machen. Aber so ziemlich jeder Lautsprecher ist mit Signalen unterhalb von 50Hz bei einer Leistung von 20W zu himmeln. Vor allem die Leistungsangabe bei einem Subwoofer macht aus dieser Sicht der Dinge keinen Sinn. Aber keine Angst, die wenigste Musik kommt leistungsmäßig in diesen Bereich, so dass man in der Regel die elektr. B. als Bezugsgröße nehmen kann.
Wie laut wird der LS denn nun?
Ganz einfach. Dazu zwei kleine Beispiele:
LS1, KSD 84dB, 500W Belastbarkeit
LS2, KSD 91dB, 100W Belastbarkeit
Bei Vollaussteuerung beträgt der max. Schalldruck:
LS1: 121dB (Das geht ohne Taschenrechner! Denkt mal drüber nach!)
LS2: 121dB
Wie Ihr seht, hat der KSD einen erheblichen Einfluss darauf, wie laut ein LS denn nun wirklich werden kann.
Der KSD oder die Belastbarkeit sagen nichts über die Klangqualität aus!
2.) Verstärkerleistung und Widerstand
Was ist die Leistung?
Die Leistung P lässt sich nach folgender Formel berechnen:
Code:
P=U*I=>P=U²/RWie wird sie gemessen?
Das lässt sich einfach aus der obigen Formel ersehen. An einen Widerstand wird ein Voltmeter geklemmt, die Spannung gemessen und dann berechnet. Bei einem HiFi-Verstärker gibt es jedoch noch ein paar Einschränkungen. Laut der HiFi-DIN ist die maximale Leistung dann erreicht, wenn der Verstärker Verzerrungen (Klirrfaktor) von 1% erzeugt. Nutzt man diesen Wert aus, sind ziemlich hohe Werte möglich. Viele, vor allem seriöse Hersteller, messen daher bei niedrigeren Verzerrungen, der Wert steht dann meist dabei. Deswegen sind solche Werte leider nicht immer vergleichbar, weil man auch nicht weiß, wie die Verzerrungen mit zunehmender Leistung ansteigen. Darauf sollte man also achten.
Es gibt aber noch weitere Unterschiede. Ihr habt sicherlich schon mal von RMS, Sinus, Nenn, Musik, P.M.P.O. gehört. RMS wird mit sogenanntem rosa Rauschen gemessen, einem Frequenzgemisch, welches konstant mit 3dB/Oktave im Pegel abfällt und damit dem menschlichen Hörempfinden nahe kommt. Nenn wird mit weißem Rauschen gemessen, das hat bei jeder Frequenz den gleichen Pegel; entspricht weitestgehend RMS. Sinus wird mit einer einzelnen Sinuswelle gemessen. Musik wird mit impulsiven Signalen gemessen, die normaler Musik nachempfunden sein sollen. P.M.P.O. wird mit extrem kurzen Impulsen im µs-Bereich gemessen, so sind sehr hohe Leistungsangaben möglich, praktisch ist dieser Wert aber nicht relevant. RMS, Sinus und Nenn sind sich sehr ähnlich und letztendlich entscheidend.
Leistung und Widerstand
Idealerweise kann ein Verstärker an einem halben Widerstand die doppelte Leistung abgeben, wenn er an 8Ohm 50W liefert, könnte er an 4Ohm 100W liefern. Leider ist kein Verstärker ideal sondern hat einen Innenwiderstand, der mit dem Lastwiderstand einen Spannungsteiler bildet und so die Spannung an dem Lastwiderstand verringert. Man ist also auf die Angaben des Herstellers angewiesen.
Wenn der Hersteller die Leistung nur an 8Ohm angibt, dann heißt das nicht, dass der Verstärker nur mit 8Ohm-Lautsprechern funktioniert. Es funktioniert genausogut mit Lautsprechern höheren Widerstandes als auch mit niedrigeren. Eigentlich sollte jeder Verstärker auch mit 4Ohm-Lautsprechern funktionieren, sogra mit 2Ohm, solange man nicht voll aufdreht. Ausnahme sind häufig die Mickerverstärker in Mini-Anlagen.
Was passiert, wenn ich Lautsprecher mit zu kleinem Widerstand anschließe?
Es sollte nichts passieren. "Nichts" heißt dabei, entweder es läuft alles ganz normal weiter oder die Schutzschaltung/Strombegrenzung springt an. Es kann aber auch immer wieder ein paar seltsame Konstrukte geben, die nicht über solche Schutzvorrichtungen verfügen, bei denen besteht die Gefahr, dass sich der Verstärker mit unangenehmen Nebenwirkungen wie beißender Geruch, Rauchbildung oder, im schlimmsten Fall, Feuerwerk meldet. Der ist dann natürlich durch. Allerdings hat heutzutage praktisch jedes Gerät solche Schutzschaltungen, meine Empfehlung lautet trotzdem: lieber nichts riskieren, 4Ohm sollte die unterste Grenze sein.
Die Wahrheit über Leistungsangaben
In den Werbebroschüren zu Receivern/Verstärkern steht die Leistungsangabe immer ganz oben. Denn mit Leistung lässt sich vor allem in unteren Preisbereichen viel verkaufen. Wenn man mal solche Geräte verkaufen soll, ist tatsächlich die erste Frage des Kunden: "Wieviel Watt hat der denn?" und seine nächste Bemerkung ist: "Der xxx hat aber yyy Watt, und er kostet weniger." Jeder geschulte Verkäufer kommt dann in Erklärungsnotstand, vor allem wenn der Kunde auch noch ein Besserwisser ist (Ihr glaubt gar nicht, wie oft das vorkommt).
Wie ist das denn nun? Die Leistung, die uns wirklich interessiert, ist die Leistung RMS. Wie wir oben gelernt haben, kann es da auch die Sinus- oder Nennleistung sein. Dann wird die Leistung natürlich noch an einem bestimmten Widerstand angegeben (4, 6, 8 Ohm). Das kann man aber noch recht einfach ineinander umrechnen.
Das P.M.P.O und Musik nicht relevant und besonders P.M.P.O absolut nichts mit der Realität zu tun haben, sollte auch klar sein.
Aber auch mit RMS (Sinus, Nenn) wird gerne gelogen, besonders im A/V-Bereich. Dort werden Leistungen angegeben, die fast völlig (aber eben nicht ganz) aus der Luft gegriffen werden.
Zwei Beispiele (eins negativ, eins positiv):
Teac AG-10D, 6.1 AV-Receiver. Surround Ausgangsleistung 6*125W (6 Ohm), Leistungsaufnahme 270W, Preis 699€.
Rotel RSX 1055, 5.1 AV-Receiver. Surround-Ausgangsleistung 5*75W (8 Ohm), Leistungsaufnahme 450W, Preis 1999€.
Hä? Können die bei Rotel keine Verstärker bauen? Und dabei ist das Gerät so viel teurer!
Aber jetzt rechnen wir mal. Aus dem Energieerhaltungssatz folgt, das nicht mehr Energie (oder Leistung) rauskommen kann als reingekommen ist. D. h., bei 270W Leistungsaufnahme könnten maximal 270W herauskommen. Jetzt hat ein Class AB-Verstärker (und das sind beide) aber einen Wirkungsgrad von 60-70% (abhängig von der Lastimpedanz, hier nehmen wir mal für beide Verstärker 8 Ohm an), weil beide noch einen Vorverstärker und verschiedenste Digitalschaltungen haben, kann man guten Gewissens 50% annehmen. Das würde bedeuten, von den 270W kommen nur 135W an den Ausgangsklemmen an. Und die sollen jetzt noch auf die 6 Kanäle verteilt werden, macht 22,5W/Kanal. Enttäuschend.
Dagegen der Rotel-Verstärker. 450W Leistungsaufnahme, 50% davon sind 225W, geteilt durch 5 macht 45W/Kanal. Nanu? Plötzlich mehr. (Auch die Angabe von Rotel ist also etwas geschönt, bei 75W/Kanal hätten wir einen Wirkungsgrad von 83%->utopisch)
Wie kommen die Hersteller nun auf diese Leistungswerte? Ganz einfach: man misst nur einen einzigen Kanal, wieviel der zu leisten imstande ist, und gibt dann halt solche sinnlosen Werte wie 6*125W an. Steht dabei aber, wie z. B. bei Rotel, die Angabe "alle Kanäle betrieben" dabei, dann kann man schon von etwas realistischeren Angaben ausgehen.
Wenn euch also irgendwer einen Verstärker mit unglaublich viel Leistung andrehen will, dann fragt mal nach der Leistungsaufnahme. Wenn er die nicht weiß, die steht immer hinten am Verstärker auf dem Typenschild. Da kann man meistens schon erkennen, ob die Angabe der wirklichen Leistung entspricht.
Zum Kapitel 2.) habe ich noch ein paar Ergänzungen geschrieben. Aber Vorsicht! Stellenweise werfe ich mit Formeln nur so um mich! *klick*
Ergänzungen, Fehlermeldungen, Heiratsanträge bitte hier rein.
Gruß
Morgoth
Merci!
3.) Kabel und Stecker
Welche Kabel gibt es?
Eigentlich gibt es nur 3 Arten:
"normale", optische und Koaxialkabel.
Bei normalen liegen einer oder mehrere Einzelleiter nebeneinander, keine Besonderheiten. Theoretisch geeignet für alle Frequenzen, nimmt der Widerstand mit zunehmender Frequenz immer weiter zu (Tiefpassverhalten), bei sehr hohen Frequenzen steigt der Widerstand aufgrund des Skineffektes sehr stark. Der größte Nachteil liegt in der hohen Störanfälligkeit durch Einstreuungen von außen.
Koaxialkabel bestehen aus einem Außenleiter (Drahtgeflecht) und einem Innenleiter, getrennt durch ein Dielektrikum. Die Übertragung des Signals findet in diesem Dielektrikum statt, als elektromagnetische Welle. Die Bandbreite (obere Grenzfrequenz) ist sehr hoch, deshalb wird es auch als Fernseh- oder Satkabel (mehrere GHz) verwendet. Die älteren von uns werden sich auch daran erinnern, dass es auch mal für 10MBit-Ethernet verwendet wurde. Weitere, sehr großer Vorteil ist die äußerst geringe Störanfälligkeit.
Optische Kabel übertragen ein Lichtsignal, welches in der Buchse durch einen Optokoppler (i. W. ein durch Licht geregelter Widerstand) wieder in Strom verwandelt wird. In ihrem Inneren gibt es entweder durchsichtigen Kunststoff oder (bei den teureren) echte Glasfaser.
Welche Stecker gibt es?
Verdammt viele. Für den Audiobereich sind aber nur wenige interessant.
Cinch-Stecker:
Stecken sowohl auf normalen als auch Koaxialkabeln. Das Signal liegt auf dem inneren Stift, die Masse auf der Ummantelung.
Klinken-Stecker:
Kennt jeder von seiner Soundkarte. Gibt es (soweit mit bekannt) mit 2,5, 3,5 und 6,3mm Durchmesser. Jeweils auch in Mono und Stereo. Auf dem Bild sieht man die Belegung der Stereovariante. Bei Mono sind die ersten beiden Segmente miteinander verbunden. Weil bei Stereo beide Kanäle die gleiche Masse haben und im gleichen Kabel verlaufen, ist die Kanaltrennung nicht überragend.
XLR-Stecker:
XLR-Stecker sind zwar eher im Profibereich zu finden, der Vollständigkeit halber erwähne ich sie hier aber. Es gibt sie ebenfalls in verschiedenen Varianten, meist 3- oder 5-polig. Die 5-poligen sieht man noch an alten Plattenspielern, die diesen Anschluss benötigten. Die 3-poligen werden in der Studiotechnik gerne für einkanalige, symmetrische Verbindungen benutzt. Symmetrisch heißt, dass auf zwei Pins das Signal jeweils entgegengesetzt gepolt liegt, auf dem dritten die Masse. In der Eingangsbuchse werden diese beiden Signale voneinander subtrahiert, dabei werden sämtliche Störfrequenzen eliminiert, da sie ja auf beiden Leitungen gleichgepolt vorkommen.
Toslink:
Toslink ist der am häufigsten vorkommende Stecker für optische Kabel. Auch ODT-Stecker genannt.
Opti-Stecker:
Andere Variante, kommt eher selten vor. Werden hauptsächlich von MD-Playern mit 3,5mm-Optical-In/Out verwendet. Andere Geräte sind mir nicht bekannt.
Bananenstecker:
Werden oft auf Lautsprecherkabel gesteckt.
S-Video:
4-poliger (2 Signal, 2 Masse) Stecker zur Übertragung von Videodaten. Häufiger Ausgang von Grafikkarten mit TV-Out. Auch Y/C-Kabel genannt.
SCART:
21-poliger Stecker (einer ist die Ummantelung), französische Entwicklung mit dem Anspruch, alle für Audio/Video wichtigen Daten in einem Stecker zu übertragen. Manchmal sieht man SCART-Stecker, bei denen nicht alle Pins vorhanden sind. Da wurden dann unnötige Verbindungen ausgelassen. Fragt mich aber nicht, was SCART genau heißen soll.
VGA:
Auch 15-polig Sub-D genannt. Ürsprünglich für die Übertragung von der Grafikkarte an den Monitor gedacht, wird es inzwischen auch zur hochwertigen RGB-Übertragung an Beamer und Fernseher genutzt. Manche DVD-Player haben diese Schnittstelle, sind aber nur wenige und werden auch nicht mehr.
DVI:
Digital Video Interface, digitale und analoge (VGA, RGB) Übertragung von Bilddaten. Drei Ausführungen: DVI-D (nur digital), DVI-A (nur analog, selten) und DVI-I (beides belegt). Findet sich neuerdings bei DVD-Playern und Beamern, an LCD/Plasma-TVs ist sie mir noch nicht begegnet, kommt aber noch.
HDMI:
High-Definition Multimedia Interface, digitale Übertragung von Bild und Ton, die Zukunft im Audio/Video (Heimkino)-Bereich, mit einem A/V-Receiver als zentrale Schnittstelle.
Wirken sich Kabel auf den Klang aus?
Nicht, solange sie ausreichend für ihre Aufgabe dimensioniert bzw. geeignet sind. Ein normales Cinchkabel wird niemand für digitale Übertragungen nehmen (obwohl es auch funktioniert, allerdings könnten die Fehlerraten wegen der nicht ausreichenden Schirmung zu hoch werden). Auch ein zu geringer Querschnitt kann sich negativ auswirken, das betrifft aber hauptsächlich Lautsprecher. Für digitale Verbindungen funktionieren optische und koaxiale Kabel gleichgut.
Wenn euch mal ein Händler über den Weg läuft, und behauptet, diese neuartigen Kabel wären der absolute Hammer, dann geht ihm aus dem Weg. Oft sind diese nichts weiter als ganz normale Baumarktkabel, mit einem Netz- oder Schrumpfschlauch versehen und völlig überteuert.
Dafür können sie sich aufs Bild auswirken: Bilddaten werden im MHz-GHz-Bereich übertragen, in den Regionen ist ein gutes Kabel sehr wichtig. Koaxialkabel sind hier am besten geeignet, deshalb sind Composite und RGB-Kabel als Koax ausgeführt. Trotzdem ist S-Video besser als Composite, bitte nicht durcheinanderbringen.
Auch hier gilt wieder: Ergänzungen, ... hier rein.
Gruß
Morgoth
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