Niederohmiger vs. hochhomiger Endstufenausgang

Niederohmig vs. hochohmiger Lautsprecheranschluss
Bei der niederohmigen Technik werden die Lautsprecher direkt mit dem Verstärker verbunden. Dadurch ergibt sich eine sehr unmittelbare Kontrolle des Verstärkers über die Lautsprecherbewegung und damit auch ein hoher Grad an Wiedergabequalität.

Bei der hochohmigen Technik wird die Spannung aus den Endstufenverstärkern so transformiert, dass sie bei Vollaussteuerung 100 V beträgt. Am Lautsprecher selbst befindet sich ebenfalls ein Transformator, der die 100 V Spannung wieder runtertransformiert. Man spricht dann von der 100 V-Technik. Dadurch entstehen vor allem folgende Vorteile:
 

1. Für eine bestimmte zu übertragende Leistung wird ein geringerer Strom benötigt und damit geringere Verluste auf der Lautsprecherleitung was für die Überbrückung von großen Distanzen zwischen Verstärker und Lautsprecher spricht
2. Man erhält eine weitgehend variable Leistungs- und damit auch Laustärkeverteilung für verschiedene Lautsprecher, die von einem Verstärker versorgt werden.
3. Man hat in der Summe einen geringeren Verdrahtungsaufwand, da die 100 V-Lautsprecher sowohl parallel als auch in Reihe angeschlossen werden können
4. Durch die Verwendung von preiswerten Lautsprecherkabeln mit geringem Querschnitt (1,5 bis 2 mm²) spart man viel Geld ein
5. Die 100 V-Technik verhält sich ähnlich wie das 230 V Stromnetz – man kann an jedem Punkt der Verkabelung die Leistung entnehmen, die für den dort montierten Lautsprecher benötigt wird – es gibt dabei kaum eine Beeinflussung der Lautsprecher untereinander, d.h. einzelne Lautsprecher können beliebig zu- oder abgeschaltet werden, ohne dass es in den anderen Bereichen lauter bzw. leiser wird.

Aber auch Nachteile:

1. 100 V Beschallungsanlagen sind grundsätzlich in Mono aufgebaut
2. Die resultierende Audioqualität wird durch den Einsatz des Übertrager in der Endstufe und am Lautsprecher deutlich reduziert.
3. Da sich ein 100 V Lautsprechernetz so verhält wie ein 230 V Stromnetz kann die Summe der insgesamt aus dem Netz entnommenen Leistung die insgesamt ins 100 V-Netz eingespeiste Leistung nicht überschreiten.

Ein 100 V-Verstärker verhält sich wie ein Generator eines E-Werkes. Der Generator (hier der Verstärker) kann maximal nur mit seiner Nennleistung belastet werden. Innerhalb dieses Bereiches bleibt die Ausgangsspannung konstant. Bei zu starker Belastung bricht die Spannung zusammen oder eine Sicherung spricht an.

Die addierte Leistung aller Lautsprecher darf die Nennleistung des Verstärkers nicht überschreiten. Dall alle im 100 V-Netz befindlichen Lautsprecher über einen Übertrager verfügen, besteht die Möglichkeit, die Leistungsaufnahme und damit die maximal erreichbare Lautstärke durch einer Anpassungsänderung den räumlichen Verhältnissen oder den zur Verfügung stehenden Verstärkern anzupassen.

Die Leistungsanpassung bzw. der Anpassungswiderstand errechnet sich nachfolgenden Formeln:
 

• U = Nennspannung des Verstärkers (hier 100 V)
• R bzw. Rges = Anpassungswiderstand des Lautsprechers oder resultierender Gesamtwiderstand aller Lautsprecher bei Parallelschaltung
• P = Leistung in Watt
• Für einen Verstärker mit 120 W Nennleistung errechnet sich nach der oben genannten Formel der minimal zulässige Belastungswiderstand wie folgt:
• R = U²/P = 100²/120 = 83,33 Ohm

Typische Einsatzgebiete der 100 V-Technik:

• Sportplätze, Parks, Industrie- und Gewerbeflächen
• Kirchen, Kapellen, Moscheen und Gemeindehäuser
• Werk-, Lager- und Sporthallen
• Kaufhäuser, Supermarkte, Discounter und Bürogebäude
• Gaststätten und Hotels
• Sprachgesteuerte Evakuierung und Alarmierung…
• …100 V-Systeme werden also immer dann eingesetzt, wenn große Flächen mit demselben Signal beschallt werden müssen

Eine Entscheidung zwischen 100 V- und niederohmiger Endstufentechnik ist keine Frage der besseren Philosophie oder der moderneren Technologie, sondern ein Abwägen zwischen Aufwand und Nutzen!


Wie sieht es bei der niederohmigen Endstufentechnik aus?
Dieser Technologie unterscheidet sich eigentlich kaum von der 100 V-Technik, denn auch hier gelten im Grunde dieselben Gesetzmäßigkeiten. Denn auch hier dürfen die Verstärker nur mit der minimal zulässigen Impedanz belastet werden, denn diese Impedanz bestimmt die Größe des Stroms und somit auch die abgegebene Leistung.

Bei der niederohmigen Endstufentechnik stellt sich immer wieder dieselbe Frage: Welche Leistung je Kanal benötigt eine Endstufe, um die vorgesehenen Lautsprecher optimal ansteuern zu können? Als Faustregel gilt, dass eine Endstufe etwa 30 – 50% mehr Leistung zur Verfügung stellen sollte, als die Leistungsangabe der angeschlossenen Lautsprecher.

Grund dafür ist die eigentliche Komplexität eines Lautsprechers, der aus Magnet, Schwingspule und einer Membran besteht. Denn der Eingangswiederstandes eines Lautsprechers ist nicht konstant, sondern frequenzabhängig – er variiert über das Frequenzband hinweg.




Somit verändert sich der Eingangswiderstand des Lautsprechers bei unterschiedlichen Frequenzen. Bei 200 Hz beträgt der Eingangswiderstand eines Lautsprechers exakt 8 Ohm. Bei diesen 8 Ohm muss beispielsweise eine Endstufe eine Spannung von 8 V erzeugen, damit ein Strom von angenommen 1 A fließt. Bei 140 Hz sind das schon 13,4 V und bei 10 kHz lediglich 5,5 V. Um genau solche Schwankungen gerecht zu werden, muss die angeschlossene Endstufe am idealsten 50% mehr Leistung zur Verfügung stellen, als der angeschlossene Lautsprecher benötigt.