Grundlegendes zum Thema Boxenverkabelung & Impedanz

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RE: Grundlegendes zum Thema Boxenverkabelung & Impedanz

Weil es so schön ist:

vor Jahren war's, der Rabe schrieb:
Was man über Impedanzen von Speakern und Boxen wissen sollte:


Der Widerstand bzw. die Impedanz:
Bei Lautsprechern oder Boxen wird eine Impedanz angegeben, diese wird in Ohm gemessen, ist aber trotzdem nicht das gleiche wie der Gleichstromwiderstand, der ebenfalls in Ohm gemessen wird. Die angegebene Impedanz gibt den elektrischen Widerstand des Speakers bei Wechselstrom einer bestimmten Frequenz an. Abhängig von der Frequenz der Wechselstromschwingungen ändert sich auch der Widerstand der im Speaker verbauten Spule.
Misst man mit einem Widerstandsmessgerät seine Speaker nach, misst man den Gleichstromwiderstand, dieser liegt meist ca. 1/3 unter dem Wert der Impedanz.


Betreibt man mehrere Lautsprecher oder Boxen an einem Verstärker, dann spielt die Berechnung der Gesamtimpedanz eine wichtige Rolle. Wie diese berechnet wird, hängt von der Art der Schaltung ab. Wenn ein Verstärker mehrere Boxenausgänge hat, entnimmt man die Art der Schaltung der Bedienungsanleitung.

Bei der Reihenschaltung werden die Kabeladern folgendermaßen geführt:
Von der Buchse an eine Anschlussöse des Speakers von der anderen Anschlussöse an eine Anschlussöse des zweiten Speakers. Von der zweiten Anschlussöse des zweiten Speakers entweder an einen weiteren Speaker oder zur Buchse zurück.

Bei der Parallelschaltung geht man von der Buchse an die erste Anschlussöse des ersten Speakers. Dort lötet man jetzt ein weiteres Kabel an, mit dem man und verbindet diese Öse mit der ersten Anschlussöse des zweiten Speakers. Die zweite Öse des zweiten Speakers wird ebenfalls mit der zweiten des ersten Speakers verbunden, von dort wieder zur Buchse.

Die Anschlussösen sind mit + und - gekennzeichnet, das ist keine Markierung der elektrischen Pole! Lautsprecher laufen mit Wechselstrom die Polung ist daher im Prinzip egal. Das gilt allerdings nicht für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Speaker, hier sollte die Phasenlage gleich sein. D.h. wenn die Speaker das gleiche Signal wiedergeben, sollten sie auch immer in die gleiche Richtung ausgelenkt werden und nicht entgegengesetzt. Bei der Reihenschaltung muss man darauf achten, dass die Speaker in der gleichen Richtung durchlaufen werden, bei der Parallelschaltung sollten immer gleichnamige Ösen verbunden werden.


Berechung von Gesamtimpedanzen:
Die Gesamzimpedanz wird genau wie ein Gesamtwiderstand berechnet, also:

Bei der Reihenschaltung werden die einzelnen Widerstände einfach addiert, die Formel lautet also:

R(gesamt) = R(1) + R(2) + ... + R(n)

Etwas schwieriger die Berechnung der Parallelschaltung: Die Gesamtleitfähigkeit einer solchen Schaltung ergibt sich aus der Addition der Leitfähigkeit der parallelen Zweige. Die Leitfähigkeit ist der Kehrwert des Widerstandes (1/R). Also:

1/R(gesamt) = 1/R(1) + 1/R(2) + ... + 1/R(n)

Mitunter werden (insbesondere in 4x12er Boxen) Reihen- und Parallelschaltung gemischt. Dann muss man ein bisschen darauf achten, in welcher Reihenfolge man die Formeln anwendet. Eine Zeichnung hilft da meist.


Anpassung von Eingangs- und Aussgangsimpedanz:
Für den Ausgangsüberträger eines Röhrenverstärkers sollten Eingangs- und Ausgangsimpedanz in einem bestimmten Verhältnis stehen. Die Eingangsimpedanz stellen die Endstufenröhren dar, die Ausgangsimpedanz die angeschlossene Box. Schließt man keine Box an und betreibt die Endstufe trotzdem, so überlastet man den AÜ. Eine nicht angeschlossene (oder schlecht verkabelte) Box hat eine unendlich hohe Impedanz. Das macht ein AÜ meist nicht lange mit.

Um verschieden Boxen betreiben zu können, gibt es meist verschieden Abgriffe am AÜ, zwischen diesen kann man mittels Schalter oder verschiedener Buchsen wählen. Entspricht die eingestellte Impedanz dem angeschlossenen Impedanzwert ist alles im grünen Bereich und es kann nichts passieren.

Es gibt allerdings Leute, die bewußt eine sog. Fehlanpassung in Kauf nehmen, weil ihnen der Klang besser gefällt. In anderen Fällen liefert die angeschlossene Boxenkombination einen Wert, der nicht direkt eingestellt werden kann (2,67 Ohm o.ä.). Diese leichte Fehlanpassung wird eigentlich immer problemlos von Verstärkern verkraftet.
Unterschiedlich sind die Meinungen über die bewusste Fehlanpassung, bei der meist der doppelte oder halbe Wert angeschlossen wird, also 8 bzw. 4 Ohm an den 16 bzw. 8 Ohm Ausgang oder 16 bzw. 8 Ohm an den 8 bzw. 4 Ohm Ausgang. Eine Fehlanpassung in diesem Rahmen führt zwar zu einer Soundänderung, ist aber auch für den Amp in der Regel nicht gefährlich, da sich die Impedanz der Boxen ja sowieso mit der Frequenz (gespielte Tonhöhe) ändert.


Besonderheit gezogene Endröhren:
Aus diversen Gründen entfernen Besitzer von 100W Amps häufig ein Endröhrenpaar. Damit wird allerdings nicht nur die Leistung halbiert, sondern auch die Eingangsimpedanz des AÜ verdoppelt (die Röhrenpaare sind parallel geschaltet, meist ein Paar innen, eines außen). Um jetzt eine korrekte Anpassung vorzunehmen muss der Impedanzwahlschalter auf den halben Wert der angeschlossenen Box eingestellt werden!
 
Gruesze Ralf
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