Tips und Fragen zu Lautsprechern

Wieviel Leistung soll oder darf ein Verstärker in Relation zu den Lautsprechern haben?

Zuerst einmal die schlechte Nachricht: Es gibt keine pauschale Antwort, die nicht von Ihrem eigenen Verhalten abhängig wäre.
Nun aber die gute Nachricht: Wenn Sie die folgenden Zeilen lesen und beherzigen, halten Ihre Boxen länger - ungeachtet der Leistung.

Wie die Leistung mit der Lautstärke zusammenhängt:
Unser Ohr nimmt Lautstärkeunterschiede nicht linear wahr, sondern logarithmisch. Das Verkältnis von der kleinsten wahrgenommenen Lautstärke bis zur Schmerzgrenze beträgt ca. eins zu 1.000.000.000.000 ! (Auch das Auge vermag ein ähnlich großes Verhältnis zu erfassen.) Damit ein Lautsprecher doppelt so laut klingt, brauchen Sie nicht die doppelte Leistung, sondern die zehnfache! Für die vierfache Lautstärke also schon die hundertfache, u.s.w.! Wenn Sie also nicht "Vollgas" hören, wird Ihr Verstärker meistens weit unterhalb eines Watts arbeiten, bei geringer Lautstärke unterhalb eines tausendstel Watts. Sie sehen aber auch, daß ein Verstärker immerhin 1000 Watt benötigt, um doppelt so laut zu werden wie ein Verstärker mit 100 Watt, 10.000 Watt für die vierfache Lautstärke!
Nun gibt es aber offensichtlich Anlagen, die weitaus lauter sind als andere. Dies liegt am Wirkungsgrad. Ähnlich wie bei einem Automotor, der bestenfalls ein Drittel der eingesetzten Energie an die Räder bringt, sieht es bei Lautsprechern aus. Allerdings liegt dort der Wirkungsgrad meistens weit unter einem Prozent. Professionelle Systeme mit sehr großen Abmessungen für Konzerte erreichen bis zu 10 oder gar 20 Prozent. Diese sind dann weitaus lauter bei gleicher Verstärkerleistung! Bei einem Auto wollen Sie auch hohe Geschwindigkeit, nicht hohen Verbrauch. Das ist aber nicht dasselbe. Ein Auto kann bei Tempo 120 6 Liter Benzin verbrauchen, ein anderes 15.
Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad zu bauen ist nicht einfach - ähnlich wie ein Auto das sparsam sein soll. Man benötigt große Magnetantriebe an den einzelnen "Chassis" und große Gehäuse. Verzichtet man auf tiefen Baß, so geht es auch kleiner. Die Physik ist nicht zu überlisten, für tiefen Baß benötigen Sie immer verhältnismäßig große Gehäuse oder enorme Verstärkerleistungen unter Einsatz aktiver Entzerrungen (Equalizer sozusagen). Aber das ist auch nur eine Notlösung, die - falls gut ausgeführt - weitaus teuerer als ein großes Gehäuse ist. Für den Baß brauchen Sie auch die meiste Leistung, der Hochtöner erhält selten mehr als ein hundertstel der Gesamtleistung. Extrem laute Hochtonsysteme für Live-Konzerte, wo alleine der Hochtöner über 15 Kilo wiegen kann, haben elektrische Spitzenleistungen von selten mehr als 30 Watt. Baßsysteme mit bis zu tausend Liter Nettovolumen können Chassis mit über 1000 Watt elektrischer Belastbarkeit aufweisen. Solche Chassis kosten aber auch oft mehr als 1000 DM pro Stück, und sind für kleine Gehäuse völlig ungeeignet.
Welche Leistungsangaben git es?
Nun, es gibt hauptsächlich die Sinus-Leistung, die Musik-Leistung und "rosa Rauschen". Die Sinus-Leistung ist wenig aussagekräftig, die Musikleistung noch weniger, am ehesten ist die Leistung gemessen mit rosa Rauschen geeignet. Allerdings sagen diese ja nichts über die Lautstärke aus.
Der Wirkungsgrad wird in Dezibel pro Watt und Meter angegeben. (dB/W/m)
Er sollte nicht unter 86 liegen, gute Werte sind 90, professionelle Systeme erreichen Werte von 96 und darüber. Die Sinusleistung sagt aus, bis zu welcher Leistung ein Lautsprecher bei der angegeben Frequenz überlebt. Allerdings ist ja die Belastbarkeit von der Frequenz abhängig, sie ist im Baßbereich viel höher. Die Musikbelastbarkeit soll das tatsächliche Geschehen besser simulieren, sie wird nicht dauerhaft gemessen, sondern nur in Sekundenlänge mit Sekundenabständen. Dies entspricht eher der Musik mit ihren unterschiedlichen Lautstärken.
Das rosa Rauschen enhält nicht eine einzige Frequenz, sondern das ganze Frequenzspektrum in einer ungleichmäßigen Verteilung. Die Leistung nimmt zu hohen Frequenzen hin ab - so wie es in der Musik tatsächlich der Fall ist. Die Zusammensetzung ist genormt und reproduzierbar. Dieses rosa Rauschen ist das einzige verwendete Maß im Profi-Bereich. In der HiFi-Industrie ist es eher ungebräuchlich, da die Werte sehr viel niedriger ausfallen. Die meisten Lautsprecher besitzen hier Werte unter 100 Watt - wo ein HiFi-Hersteller nach üblichen Angaben getrost 600 Watt oder mehr Musikbelastbarkeit angeben würde. Die Belastbarkeitsangaben gemessen mit rosa Rauschen sind direkt miteinander vergleichbar - ungeachtet des Herstellers. Zusammen mit den angegebenen Wirkungsgraden können Sie sofort wissen, wie laut die Systeme absolut und im Vergleich zueinander sind. Hiervon kann der HiFi-Kunde nur träumen.

Macht mein 250 Watt Verstärker meine 100 Watt Lautsprecher kaputt?

Nehmen wir an, dies wären Angaben in rosa Rauschen. Dann wäre (wenn die Musik eine normale spektrale Verteilung hat) dies nach einiger Zeit (Minuten) Volleistung der Fall.
Bei der Angabe von anderen Lautsprecher-Leistungen (DIN, Sinus, Musik) ist dies ein Ratespiel. Wenn der Verstärker nicht ins clipping gefahren wird (s.u.) und die Boxen noch nicht verzerren, ist die Gefahr klein.

Macht mein 100 Watt Verstärker meine 250 Watt Lautsprecher kaputt?

Definitiv ja, wenn Sie folgendes beherzigen:
Sobald ein Lautsprecher Signale bekommt, die außerhalb des Frequenzbandes liegen, für das er gedacht ist, wird er sehr schnell zerstört! Ein Hochtöner ist mit 5 Watt Baßsignal oder Gleichstrom (= Frequenz von 0 Hz) schnell zerstört. Er kann dem Signal in der Geschwindigkeit nicht mehr folgen, verharrt in einer festen Position und muß nun alle Energie komplett in Wärme umsetzen.
Bei Gleichspannung kann er außerdem weit über die mechanisch akzeptable Grenze raus- oder reingedrückt werden - die Aufhängung reißt. Ein Hochtöner kann wegen der steifen Aufhängung nicht langsam bewegt werden, ein Baßlautsprecher wegen des hohen Gewichtes der Membran nicht schnell. Gleichspannung oder hohe Frequenzen außerhalb des Hörbereiches zerstören daher die Lautsprecher schnell. Als Grenze kann man annehmen, daß 5 Watt Gleichspannung oder extrem hohe Frequenzen einen Hochtöner zerstören, 50 Watt einen Baß.
Ein Verstärker, der über seine Leistungsgrenze getrieben wird, gerät ins "clipping". Da die Versorgungsspannung Plus und minus XXX Volt beträgt, kann kein Signal unverzerrt größer werden als diese Spannung.
Wird das Signal aber noch größer von ihm abverlangt, so wird alles über und unter dieser Versorgungsspannung waagrecht abgeschnitten. Diese abgeschnittenen Stücke entsprechen aber einem Gleichspannungssignal, da während deren Dauer keine Bewegung mehr erfolgt. Zudem passiert dies ja auch noch bei der maximalen Leistung, die ein Verstärker überhaupt abgeben kann. Diese Form der Verzerrungen führen also zum sehr schnellen Tod der Lautsprecher - auch wenn der Verstärker nur 50 Watt hat, aber auf den Boxen 500 Watt draufsteht! Es kommt noch schlimmer: Die meisten Verstärker arbeiten in diesem clipping-Bereich so unsauber, daß sie Hochfrequenzsignale hinzumischen - sie "schwingen". Diese HF-Signale tun ihr Übriges während den Phasen zwischen den abgeschnittenen Bereichen. Außerdem wird Ihr Verstärker selbst nach einiger Zeit zerstört.
Auch die Kuzschlußschutzschaltungen sprechen hier oft nicht mehr an. Sie sind dafür ausgelegt beim Einschalten des Verstärkers zu testen, ob die Kabel in Ordung sind. Brennt Ihnen ein Lautsprecher bei höchster Leistung durch, so ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß er einen Kurzschluß erzeugt. Die Schutzschaltung ist bei dieser Leistung nicht mehr schnell genug, den Verstärker zu schützen. Sie dürfen nun wahrscheinlich Ihre halbe Anlage zu uns bringen.
Demzufolge ist ein Verstärker mit höherer Leistung sicherer als einer mit geringerer. Er wird erst viel später ins clipping getrieben, da er mehr Reserven besitzt.
Ein Anhaltspunkt sind immer Ihre eigenen Ohren:
Sobald Sie bei hoher Lautstärke höhrbare Verzerrungen wahrnehmen, sind Ihre Lautsprecher in allergrößter Gefahr!
Drehen sie den Lautstärkeregler einige Milimeter weiter zurück als bis zu dem Punkt, ab dem die Verzerrungen hörbar werden. Denn den genauen clipping-Punkt, wo das Abschneiden der Signale einsetzt, können Sie noch nicht hören. Die Verzerrungen liegen dann nur in den absoluten Spitzenpegeln, und werden so von der restlichen Musik maskiert.

Weitere Gefahrenquellen:

Wenn Sie den Baß oder die Höhen mit Hilfe der Klangregler anheben, sinkt die Belastbarkeit drastisch ab!
Es wird Ihnen nicht so vorkommen, aber bei doppelter Lautstärke im Baß geben Sie ihm schon die zehnfache Leistung - beim Hochtöner ebenso.
Die meisten Klangregler an HiFi-Geräten erlauben Anhebungen bis zur vierfachen Lautstärke, das ist also schon die hundertfache Leistung!
Im Übrigen kann es sein, daß Ihre Lautsprecher so tiefe Bäße gar nicht mehr wiedergeben können - dann hören Sie also noch nicht einmal, wieviel Ihr Baß jetzt mehr verkraften muß.

Agressive Dämpfe, Nikotin, Lösungsmittel, ozonhaltige Luft (durch Laserdrucker, sonstige Luft-"Erfrischer" und Geräte mit Hochspannung) sowie unsere Atmosphäre der letzten Jahrzehnte allgemein greifen die Gummiaufhängungen ("Sicken") der Chassis an, die dann verspröden und letzten Endes reißen können.
Dies gilt auch durch UV-Bestrahlung (Sonne, Höhensonne, spezielle Pflanzenlampen). Der Grund ist das Vorhandensein freier Radikale, die das Polymer abbauen.
Übrigens sind hiervon nicht nur die Sicken, sondern auch Folienlautsprecher (Elektrostaten, Magnetostaten) betroffen.
Hier hilft nur ein "reconing", daß allerdings meist nur für sehr teure Lautsprecher und im Profi-Bereich angeboten wird. Das reconing zweier Baß-Chassis kann - je nach Hersteller - zwischen 400.- und 600.- DM kosten. Der Ersatz von Folien ist im Verhältnis gesehen noch teurer.

Mechanisches "Eindellern" der Mittel- und Hochtonkalotten sowie der Staubschutzkalotten von Baß-Chassis, durchstechen von Membranen, zerreißen von Bändchen und Folien-Lautsprechern sind weitere häufige Mißgeschicke.
Manchmal kann man eingedrückte Membranen wieder herausziehen mit einem gebogenen, spitzen Gegenstand - etwa einer Zahnsonde - oder mit Hilfe eines Klebebandes.
Es ist jedoch zu großer Vorsicht zu raten, man braucht Erfahrung und/oder Gefühl dafür, wie steif die Kalotte ist. Schnell hat man ein Stück davon in der Hand.
Außerdem sind einige Modelle mit speziellen hochviskosen Fluiden getränkt, die man dann entfernt. Stören Sie sich übrigens nicht an Fusseln, die an solchen Kalotten kleben. Sie könnten Sie mit Tesafilm beseitigen, aber den Film auch - was wohl das schlechtere Ergebnis wäre. Die Fusseln hören Sie nicht.

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