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Aufbau und Funktionsweise eines Audio-Verstärkers

Vorwort

Wie so oft ist selbst eine oberflächliche Einführung in ein breites und tiefes Thema recht lang. Als Autor habe ich versucht Fachbegriffe zu vermeiden, doch an ein paar Grundbegriffen kam ich nicht vorbei. Da es sich um die Version 1.1 des Artikels handelt, wurden ein paar Formulierungen neu geschrieben, um hoffentlich die Verständlichkeit zu erhöhen.

Der (heutzutage) geduldige Leser sollte schon etwas Wissen aus der Schule gerettet haben und die Begriffe Strom, Spannung und Widerstand noch parat haben. Um den Text komplett zu verstehen solltest DU, lieber Leser, mindestens 20 Minuten Zeit einplanen. Lieber etwas mehr. Voraussetzung ist auch, das Ganze konzentriert anzugehen.

Einleitung

Wer zum ersten Mal ein paar Lautsprecherboxen gebaut hat oder bauen möchte, stellt sich oft die Frage nach dem richtigen Verstärker.  Vielleicht hat sich jemand, der sich damit noch nicht auseinandergesetzt hat, die Frage gestellt: „Warum brauche ich einen Verstärker?“

Der nachfolgende Text wird sicherlich die Frage „Warum brauche ich einen Verstärker“ beantworten. Für die Antwort auf die Frage „Welcher Verstärker ist der Richtige für meine Boxen?“ werden technische Kriterien erläutert, mit denen sich der Boxenbauer die passende Antwort selbst erarbeiten kann. DIY meint nicht nur handwerkliche Arbeit, sondern auch DIY Denken.

Warum brauche ich einen Verstärker?

Ja genau! Warum kann ich die Boxen nicht einfach an meinem Streamer, Smartphone oder CD-Player anschließen, wie eben auch einen Kopfhörer? Die Membran des Lautsprechers ist an einer Spule aus Kupferdraht befestigt. Diese Spule befindet sich im Magnetfeld. Wenn nun ein Strom durch die Spule fließt, erzeugt dieser wiederrum ein Magnetfeld. Es ist ähnlich, wenn man mit zwei Magneten spielt: mal ziehen die sich an, mal stoßen sie sich ab. Da die Spule der Membran ein Magnetfeld gemäß der Musik erzeugt, bewegt sich die Spule im festen Magnetfeld. Da die Spule an der Lautsprecher-Membran befestigt ist, bewegen sich beide zusammen. Das Prinzip funktioniert mit Kopfhörern genau so wie beim Lautsprecher. Der Unterschied ist, dass der Lautsprecher wesentlich mehr Strom benötigt als ein Kopfhörer. Daher wird ein Gerät benötigt, das die Musik aus der CD, Schallplatte, Streamer usw. für die Lautsprecher aufbereitet. Es wird also ein Verstärker  gebraucht. Die häufigsten Vertreter der Gattung  Verstärker gehören der Art „Transe“ an.  Der Name kommt von dem verwendeten, wichtigsten Bauteil: dem Transistor.

Was ist ein „Transistor“?

Da dies ein Artikel für Anfänger ist,  komme ich gar nicht erst in die Versuchung, zu erklären, was die Begriffe Halbleiter, Löcher-Leitung, n-Schicht u.ä. bedeuten. Puh! Knapp noch der Physik ausgewichen. Denn um die Funktion eines Transistors zu verstehen, ist es nicht notwendig, Physik studiert zu haben. Für eine grobe Vorstellung reicht es, sich vorzustellen, dass der Transistor eine Art Wasserohr mit Ventil ist. Je nach dem wie weit das Ventil geöffnet wird, fließt mehr oder weniger Wasser. Der Transistor funktioniert ähnlich. Das Transistor-Bauteil hat drei Anschlüsse. Mit einem Anschluss steuert man die Menge des Stroms, der zwischen den anderen beiden Anschlüssen fließt. Der steuernde Anschluss verändert die Leitfähigkeit (oder anders ausgedrückt, den Widerstand) zwischen den beiden anderen Anschlüssen. Also wenn an dem Steuer-Anschluss nichts da ist, ist die Verbindung zu und es fließt kein Wasser (keine Leitfähigkeit, Widerstand quasi unendlich groß). Umgekehrt, kann der Steuer-Anschluss die Verbindung vollständig öffnen ([fast] kein Widerstand), dann fließt die maximale Wassermenge. Alles dazwischen hat einen anderen Widerstand und dementsprechend fließt mehr oder weniger Wasser.

Class A Konzept

Zur Entspannung wird ein einzelner, gleichmäßiger  Ton betrachtet. Zum Beispiel das allseits bekannte Freizeichen aus dem Telefonhörer tüüüüüüüüüüüüüüüüüüüüüüt
Wenn der Ton in einem Messgerät dargestellt wird, sieht man etwa diese Zeichnung:

Auf der Y-Achse … Ach vergesst es. Der senkrechte Strich mit dem Pfeil nach oben, und den zwei Zahlen (+2 und -2) ist die Darstellung der Lautstärke.  Der zweite Strich mit dem Pfeil nach rechts ist die Dauer der Messung. Diese Wellenlinie ist der Ton, den wir hören. Die Höhe der Welle (gemessen von dem waagerechten Strich bis zum Scheitel) ist die Lautstärke. Merksatz: Je höher die Welle desto lauter.

Je lauter, desto stärker wird die Membran des Lautsprechers bewegt. Genau so wie die gezeichnete Welle. Dabei ist der waagerechte Strich mit dem Pfeil nach rechts die Ruhelage der Membran  (Die Membran des Lautsprechers ist in Ruhelage, wenn keine Geräusche wiedergegeben werden). Also die Membran bewegt sich vor und zurück, wenn sie Töne macht (gut zu sehen, bei lauten und tiefen Tönen). Doch wie passt das zu der Vorstellung des Transistors als Wasserrohr mit Ventil? Das Wasser fließt doch nicht vor und zurück! Stimmt! Im Transistor fließt der Strom nur in eine Richtung.

Wie funktioniert es dann?

Die Lösung in Fachchinesisch klingt so: Da legt man einen DC Offset drauf. Hier die Übersetzung. Es wird immer ein fester Wert dazu addiert. In dem hier gemalten Beispiel reicht es schon eine 2 zu Addieren (-2 + 2 = 0). In Wirklichkeit wird meistens etwas mehr dazu addiert (2,5 oder 3). Der feste Wert hat einen Namen: Gleichspannung, die Welle ist eine Wechselspannung. Und am Ende wird nur der sich verändernde Teil „Wechselspannung“ auf den Lautsprecher losgelassen.

Schwupp, da haben wir einen Verstärker. Da jedes Ding in der Fachsprache seinen Namen haben muss, beschloss irgendjemand, dass es auf den Namen „Class A“ zu hören habe. Natürlich besteht ein „Class A“ Verstärker als Gerät aus viel mehr Bauteilen, doch um das eigentliche Prinzip zu verstehen, habe ich einige Details nicht erwähnt…

Ein wichtige Eigenschaft des „Class A“ Verstärkers muss auf jedem Fall genannt werden: Das Ding ist eine Heizung! Wieso? Nun ja, es wurde ja  das Wasser ein wenig aufgedreht, damit hinterher der Ton als Veränderung wahrgenommen werden kann. D.h. es fließt immer etwas Wasser auch wenn es gerade keine Töne zum Verstärken gibt.

Da ein Transistor leider kein richtiger Stromleiter ist, muss der elektrische Strom gegen einen Widerstand kämpfen. Dabei wird der Transistor warm. Diese Wärme muss vom Transistor weg, sonst verbrennt sie ihn. Daher werden Transistoren, wenn sie richtig ackern müssen, an Metallstücke geschraubt, sogenannte Kühlkörper (oder Heizkörper, es hängt von der Blickrichtung ab). An der Größe des Metallstücks lässt sich in etwa schätzen, wieviel Leistung verbraten wird.

Abbildung 1: Yamaha M45 Endstufe mit 2x 5W an 8 Ohm Leistung im Class A Betrieb

Der zweite Nachteil ist, dass nur EIN Transistor arbeitet. Schöner wäre, wenn sich zwei die Arbeit teilen könnte. Klar, sagt das Management, wir könnten Dir noch jemanden zur Seite stellen, dann könntet ihr parallel arbeiten. Aber DU brauchst soooviel Platz mit deinem Heizkör…. Ähm Kühlkörper. Wenn da noch ein zweiter kommt, der nochmal soviel Platz braucht…. Sorry aber dafür ist das Gebäud… ähm Gehäuse zu klein.

Class AB Konzept

Um aus dem Problemfall „Heizung“ und damit verbundener „Leistungsbegrenzung“ raus zu kommen, wurden (wie immer) Techniker beauftragt, eine Lösung zu finden. Die simple Idee der Techniker (Konzept „Class B“): Wie wäre es, wenn wir die Arbeit sinnvoll aufteilen würden? Wenn man die Welle betrachtet, dann könnte einer den oberen Buckel und der andere das untere Tal verstärken. Vorteil dieser Lösung: der lästige Gleichstrom, der immer fließt, könnte wegfallen. Das würde auch die riesigen Heiz… ähm Kühlkörper überflüssig machen.

Nun hat die Physik der Transistoren ein wenig Mitleid mit den häufig frierenden Frauen gehabt. Die Techniker wurden darauf hingewiesen, dass der Transistor stets ein wenig Anschub braucht um zu arbeiten. Denn kurz vor „nicht Arbeit“, also 0, stellt der Transistor seine Arbeit ein. Da die Techniker zwei Transistoren für dieses Konzept brauchen (einen für den Buckel, den anderen für das Tal) entsteht eine Art Todeszone, wo keiner arbeitet.  Um diese zu überwinden, wird ein wenig „Class A“ Konzept beigemischt: es wird mal wieder etwas Spannung dazu gegeben und es fließt ein wenig Strom (jawohl, die Heizung ist wieder da!). Da die Spannung gering ist, bleibt auch der Strom klein. Somit ist die Mission (fast) erfüllt. Diese Mischung heißt folgerichtig „Class AB“ Konzept. Die meisten Stereo-Verstärker der Vergangenheit (zum Teil auch der Gegenwart) werden nach diesem „Class AB“ Konzept gebaut.

Alles Gut? Ziel erreicht? Ja, das Ziel, die Heizleistung (Verlustleistung) zu verringern, wurde erreicht. Es kostet nur gaanz kleine Ungenauigkeiten an der Übergabestelle zwischen den beiden Transistoren.

Abbildung 2: Arcam Alpha 2 mit sehr effizient ausgelegten Endstufe im Class AB Betrieb (2x 30W an 8 Ohm). Hier reicht das Gehäuse als Kühlkörper.

Falls jemand ein wenig Interesse an der Theorie hat, der kann sich die Unterschiede der Grundschaltung von Class B und Class AB hier ansehen:

http://www.loetstelle.net/grundlagen/verstaerker/verstaerker2.php (Class B)
http://www.loetstelle.net/grundlagen/verstaerker/verstaerker3.php (Class AB)

Class D (bzw. T) Konzept

Auf der Suche nach effizienteren Verfahren schauten die Audio-Ingenieure bei ihren Kollegen im Bereich des Maschinenbaus vorbei. Dort ist der Trend zur Miniaturisierung und bessere Energie-Nutzung wesentlich länger vorhanden und daher existieren dort bereits fertige Konzepte. Eines dieser Konzepte heißt „Puls-Weiten-Modulation“ (PWM). Klingt wie ein Spruch aus der Feder von Scotty, dem legendären Techniker des Raumschiffs „Enterprise“, ist aber völlig harmlos. Mit ein wenig Nachdenken ist dieses Prinzip ganz einfach zu verstehen.

Zunächst wurde der Transistor von den Technikern kritisch betrachtet. Der Transistor ist ein Halbleiter. Er ist weder ein guter Leiter noch ein richtiger Isolator (ein „nicht“ Leiter). Wenn der Transistor nicht vollständig aufgedreht wird, sieht der Strom immer einen Widerstand. Um den Widerstand zu überwinden, muss der Strom arbeiten, was wiederrum Wärme erzeugt (siehe Kühlkörper). Öffnet man den Transistor voll auf, dann ist der Widerstand praktisch kaum vorhanden. Der Strom kann ungehindert fließen. Ergo lautet die Lösung: den Transistor immer nur auf und zu machen, oder anders ausgedrückt: „AN“ und „AUS“.

Abbildung 3: Bildquelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pwm.png

So, das „AN“ und „AUS“ besorgen Kobolde mit einer Säge. Auf dem Bild erkennt man die blaue Säge der Kobolde (für Leute mit Farbschwäche: die Zacken). Die Musik, bzw. ein Ton, ist grün gezeichnet (Farbblinde: die Welle).
Die Säge funktioniert so:  Wenn sich ein Teil der Welle „außerhalb“ der Säge befindet, ist der Transistor „AN“, also voll aufgedreht. Befindet sich ein Teil der Welle „innerhalb“ der Säge, ist der Transistor „AUS“. Dieses „AN“ und „AUS“ sind die pinken Rechtecke/Klötzchen. Diese Rechtecke werden als Pulse bezeichnet. Die Breite des Rechtecks trägt den Fachnamen „Puls-Weite“. Demnach verändern bzw. modulieren die Kobolde die Puls-Weite. War doch gar nicht so schwer die PWM. Oder?

Nun, wie wird aus den Rechtecken/Klötzchen wieder eine Welle? An dieser Stelle wird’s ein wenig magisch. Denn selbst die Kobolde mit ihrer Säge haben dafür die Zauberer, namens Mathematiker bemüht. Aber was ein schlauer Kobold verstehen kann, ist für einen Nichtschwimmer auch einfach, wenn auch einige (wichtige) Details weggelassen werden. Denn es geht nur drum, ein Prinzip verständlich zu erklären. Der Trick ist einfach: die Fläche unter der Welle (also vom Buckel zur Mitte und vom Tal zur Mitte) ist gleichgroß wie die Fläche der Rechtecke. Und was haben wir davon, wenn die Flächen gleich sind. Mit einem geeigneten Bauteil (der Techniker spricht hier von einem „Integrator“) kann mit dieser Information aus den Rechtecken wieder eine Welle gemacht werden. Is it magic? – It is magic!

Wer mehr wissen möchte: Eine recht detaillierte Erklärung findet man bei Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation

Das Konzept der „Class D“ Verstärker (oder „Class T“) ist deutlich komplexer als das der „Class A“ und „Class AB“ Verstärker. Und das nur um ein wenig Heizleistung zu sparen? Ja. „Class D“ Verstärker können einen Wirkungsgrad bis zu 90% erreichen. D.h. im besten Fall werden nur 10% des eingesetzten Stroms in Heizleistung umgewandelt. Ein riesiger Vorteil, denn es werden keine Heizkörper gebraucht! Das spart viel Platz und Gewicht. Somit kommt diese Verstärkerart den Anforderungen des Woman Acceptance Factor (WAF) sehr entgegen. Klein, aber fein. Super! Und wieder ein Ziel erreicht!

Abbildung 4: Class D Endstufe mit 2x 150W Leistung an 8 Ohm von HiFiMeDIY.com

Aber was hat es uns letztlich gekostet? Diese ganze Zauberei aus Welle mach Rechtecke, dann werden diese vergrößert und anschließend wieder zurück in Welle gezaubert. Da geht doch etwas verloren oder? Die Antwort lautet: Eigentlich nicht wirklich. Voraussetzung ist, dass entsprechend sorgfältig und extrem genau gearbeitet wird. Sonst entstehen hässliche Sachen: unsere schöne Welle (oder Musik) wird verunstaltet. Diese Verunstaltung nennt der Techniker „Verzerrungen“. Diese Verzerrungen können den Genuss der Musik erheblich mindern. Weiteres in dem Abschnitt: worauf soll noch geachtet werden?

Und warum soll auf 4 oder 8 Ohm geachtet werden?

Die Transistoren und andere Bauteile des Verstärkers haben Grenzen, was die Belastbarkeit angeht. Kommt zu viel Strom oder Spannung bei einem Bauteil an, dann stirbt es (manchmal ganz Spektakulär: Mit Feuer und Rauch oder nur Rauch). Was hat das mit der Frage zu tun: Kann ich meine 4 Ohm Lautsprecherboxen an einen 50 Watt Verstärker anschließen, der mindestens 8 Ohm  haben möchte? Was passiert, wenn ich 4 Ohm Lautsprecher an so einen Verstärker anschließe?

Die 50 Watt sind bei 8 Ohm erreichbar, dafür ist der Verstärker gebaut. Wird aber der Widerstand der Lautsprecher verringert, steigt die abgegebene Leistung auf 100 Watt (also das doppelte). Dadurch werden ein paar Bauteile über die Grenzen ihrer Belastbarkeit betrieben. Wird ein elektronisches Bauteil überlastet, wählt es den freiwilligen Tod.

Beispiel: Nimmt man aus dem Kofferraum eines Autos 5 Säcke Katzenstreu und 4 volle Kasten Bier raus, wird das Auto schneller, weil es leichter ist. Auch hier werden einige Bauteile, wie zum Beispiel die Bremsanlage und die Federung überbelastet. Die Folgen muss ich hier nicht näher erläutern.

Daher immer auf die Mindestlast (kleinste Zahl vor den Ohm) achten. Ein zu kleiner Widerstand der Boxen kann den Verstärker zerstören. Lieber den Verkäufer oder Hersteller fragen, bevor man/frau vor einem rauchenden Haufen Elektroschrott steht.

Umgekehrt geht es etwas einfacher. Mehr Last  also höhere Ohm-Werte (z.B. 8 Ohm statt 4 Ohm) verträgt ein Verstärker eher. Nur die Musik wird leiser.

Wieviel Watt brauche ich?

Eine „Marketing“-Wissenschaft ist, die Leistung eines Audio-Verstärkers in Zahlen zu fassen. Über Jahrzehnte hinweg wurde von allen Marketing-Abteilungen gepredigt: Wir haben den längst… ähm den stärksten Verstärker mit vieeel, vieeel mehr Watt als es auf das kleine Typenschildchen passt. Denn wie jeder Verkäufer weiß, mehr Leistung ist stets mit besserem Klang verbunden. Daher ist natürlich jedes Watt einen extra Euro/Dollar/Yen/Renminbi Wert. Auch wenn dieser Werbespruch der Verkaufsabteilungen von Käufern längst enttarnt worden ist, hindert es nicht die Verkaufsabteilungen der Hersteller sinnlose Zahlen in die Produktdaten zu schreiben.

Was ist „Watt“? Es ist ein Maß für die Leistung (also Arbeit, die in einer Zeiteinheit geleistet wird). Bei elektrischen Geräten ist das eigentlich recht einfach zu bestimmen: man nehme die Spannung und multipliziere diese mit dem fließenden Strom.

Doch wieviel dieser Watt wird benötigt? Nun, für die Wiedergabe von Musik in der berühmten Zimmerlautstärke werden 1 bis 5 Watt benötigt. Das ist abhängig von dem Wirkungsgrad der Lausprecherboxen und der persönlichen Definition des Begriffs „Zimmerlautstärke“. Für eine Party in der Wohnung dürften 20 – 40 Watt mehr als ausreichen und häufig zum ungebetenen Besuch durch Nachbarn oder Vertreter der Staatsmacht führen.

Doch was ist an dem Mythos: Mehr Watt = besserer Klang?

Wie sieht denn die Musik, bzw. ein einzelner Ton bei maximaler Lautstärke am Verstärker aus?

Abbildung 5: Grün OK, Rot Clipping

Rot ist der Ton bei maximaler Lautstärke und grün, wie der Ton eigentlich bei dieser Lautstärke aussehen sollte. Die fehlenden Spitzen sind gefährlich. Denn an Stelle der Spitzen sind jetzt kurze, waagerechte Linien da. Diese Linien bedeuten, dass statt einer sich ändernden Spannung, eine gleiche Spannung vorliegt. Damit fließt durch die Lautsprecherspulen ein Gleichstrom. Diesem Gleichstrom kann die Spule nur ihren, kaum vorhandenen ohmschen Widerstand entgegensetzen. Da der ohmsche Widerstand ganz schwach ist, fließt durch die Spule der maximale Strom, den der Verstärker liefern kann. Der Strom aus dem Verstärker reicht aber aus, um die Spule zum Glühen zu bringen. Dabei wird die Spule so heiß, dass die Isolierung schmilzt. Wenn dies passiert ist, segnet die Lautsprecherspule das Zeitliche und geht ins Nirvana über, damit auch der Lautsprecher….

Wie lautet die Lösung für dieses Problem? Niemals einen Verstärker mehr als zu ¾ aufdrehen. Und lieber einen kräftigeren Verstärker anschließen als einen zu schwachen. (Der kräftigere Verstärker muss nicht so weit aufgedreht werden, um Ohren betäubenden Krach zu veranstalten)

Also ist doch etwas dran an dem Mythos. Oder?

Jein. Wichtig für einen guten Klang ist eine andere Art von Leistung.

Eine Metapher zur Verdeutlichung von dem, was wir benötigen. Auf einer Landstraße fährt ein Bus mit 80km/h, dahinter ein Golf mit 50kW Motor und ein Motorrad ebenfalls mit 50kW Motor. Welchem Fahrzeug fällt es am Leichtesten den Bus zu überholen? In der Regel wird das Motorrad erst den Golf und dann den Bus überholen.

Abbildung 6: Verlauf des Pegels in ACDC “Big Balls”

Was hat das mit Musik zu tun? Ein Blick auf das Bild mit den blauen Gekrakel: Das ist Musik (hier „Big Balls“ von ACDC). Die blauen Zacken stehen für die Lautstärke der Musik. Dieses Lied hat viele Wechsel zwischen leise und laut. Mit anderen Worten das Lied hat eine wahnsinnig hohe Dynamik.

Der Verstärker muss in der Lage sein, dieser Dynamik zu folgen. Das bedeutet, der Transistor muss entsprechend schnell arbeiten. Die Techniker messen die Schnelligkeit in „Anstiegszeit“, es wird betrachtet, wieviel Spannung pro millionstel Sekunde der Transistor „aufbauen“ kann. Wenn der Transistor nicht genau der Musik folgen kann, dann entstehen hässliche Verzerrungen. Damit der Transistor der Dynamik folgen kann, muss der Motor des Verstärkers, das Netzteil, schnell genug mal eben das 5fache oder 10fache an Leistung in Bruchteilen von einer Sekunde bereitstellen können.  Eine der Möglichkeiten, dies zu erreichen, ist, ein überdimensioniertes Netzteil zu verbauen oder viele kleine „Kraftspeicher“ zu verwenden. Es nützt nichts, auf das Verkaufsschild zu schreiben: „600 Watt Musikleistung“ wenn das Netzteil gerade eben eine Leistungsaufnahme von 130 Watt hat. Denn wo bitte sollen die 470 Watt Musikleistung kommen, die nicht vom Netzteil bereitgestellt werden können?

Wie viel „echte“ Watt benötigt werden, muss jeder für seine Lautsprecherboxen selbst herleiten. Dafür wird der Wirkungsgrad der Box benötigt (ein höherer Wirkungsgrad bedeutet weniger Watt) und wie laut soll es werden (lauter bedeutet mehr Watt). Im Zweifelsfall lieber ein paar „echte“ Watt mehr als weniger.

Was soll ich nun Kaufen: Good old Stereo oder N-Kanal AVR/Receiver?

Die Entscheidung, was gekauft wird, trifft der Käufer. Ein guter Kauf ist gut überlegt, geplant und günstig. Warum überlegt? Der Käufer sollte schon wissen, für welchen Verwendungszweck das Gerät eingesetzt wird. Schaut der Käufer zu 85% Filme, dann ist ein AVR oder Receiver die geeignetere Wahl. Umgekehrt, wer meistens Musik hört, der sollte lieber ein „good old Stereo“ Gerät sich anschaffen.

Ein AVR wurde für Filme erdacht. In einem AVR Gehäuse steckt für jeden Kanal ein Verstärker und Hardware, welche die digitale Tonspur entziffert und in Mehr-Kanal-Analoge-Signale wandelt. Auch noch ein wenig weitere Elektronik (z.B. Raumeinmessung, Subwoofer-Signal) und andere Software steckt noch drin. Das Ganze braucht natürlich Strom und dieser kommt vom Netzteil. Damit schließt sich der Kreis.

Hat es bisher noch keinen erstaunt, dass ein 300 Watt Netzteil am Ende soviel Leistung abgibt, dass es für 5 oder 7 Kanäle mit je 100 Watt oder 80 Watt Verstärker-Leistung reicht? Wo bleibt noch die Energie für den Rest der Elektronik? Und wieviel Platz bleibt in dem Gehäuse mit 5 oder 7 Verstärkerendstufen für große Heizkörper? Fragen über Fragen. Berechtigte Fragen.

Ein AVR ist auch KEIN billiges Spielzeug, all die Kanäle, Elektronik und Software müssen bezahlt werden (neben der Gewinnmarge diverser Groß-, Zwischen- und Einzelhändler. Ach, fast hätte ich es vergessen, der Hersteller möchte auch Geld verdienen).

Da hat ein es ein „good old Stereo“ Verstärker etwas einfacher: Nur zwei Kanäle und meistens ist kein zusätzlicher Service wie Subwoofer-Ausgang oder Raumeinmessung  vorhanden. Da kann (aber muss nicht) der Hersteller mehr Qualität in die Verstärker-Schaltung einfließen lassen.

Der Kauf sollte geplant werden: Was brauche ich? Was ist mir wichtig? Wieviel Geld habe ich zur Verfügung? All diese Fragen sollten beantwortet sein und zwar vor dem Kauf. Dann fällt eine Entscheidung für oder gegen ein Gerät leichter.

Die „good old Stereo“ Verstärker haben sich in den letzten 10 oder 20 Jahren kaum verändert. Das „Class AB“ Konzept ist in den älteren Verstärkern häufig gut oder gar sehr gut umgesetzt. Also warum nicht ein funktionierendes aber gebrauchtes Gerät kaufen?

Worauf noch achten?

Verzerrungen: Weniger ist Mehr

Ein Verstärker verändert (auch wenn es nicht passieren soll) die ankommende Musik. Diese „Verformungen“ der Musik werden als „lineare und nicht lineare Verzerrungen“ bezeichnet. Bei linearen Verzerrungen, wird die Welle (leise) aber schneller wiedergegeben. Das „Schneller“ bedeutet, dass die Welle quasi z.B. auf die Hälfte der ursprünglichen Breite zusammengestaucht wird. Diese Art der Veränderung, ist nicht ganz so tragisch, da unsere Ohren dieses gar als angenehmen Klang empfinden können. Das gilt aber nur, wenn nur wenig verzerrt wird.

Schlimmer sind die „nicht linearen“ Verzerrungen. Diese verbiegen die Welle oder fügen ihr Dellen und Beulen hinzu. Das mögen die menschlichen Ohren überhaupt nicht. Die Technik kann die Verzerrungen der Musik durch den Verstärker messen. Der Messwert trägt den deutschen Namen „Klirrfaktor“. Im englisch sprachigen Raum wird „THD“ (Total Harmonic Distortion) gemessen. In beiden Fällen gilt je kleiner desto besser.

Weitere Informationen (zumindest als Einstieg) bietet Wikipedia an:
http://de.wikipedia.org/wiki/Klirrfaktor und
http://de.wikipedia.org/wiki/Total_Harmonic_Distortion

Schlusswort

Wie gut ein Verstärker mit den Lautsprecherboxen und den Ohren des Hörers harmoniert, kann ein Außenstehender nicht beurteilen. Dafür ist das elektrische Zusammenspiel zwischen Verstärker und Lautsprecherbox zu komplex. Hier im Artikel wurden nur Konzepte vorgestellt, nicht die physikalischen Wechselwirkungen der einzelnen Bauteile unter verschiedenen Frequenzen. Diese spielen eine wichtige Rolle dabei, was der Mensch mit seinen Ohren empfängt und im Kopf zu Klang verarbeitet und als gut oder schlecht empfindet. Daher gilt: Wenn die Möglichkeit besteht, immer den Verstärker-Kandidaten probehören.

Liebe Leser, danke für Euer Durchhaltevermögen. Es ist heute selten geworden, dass es noch Menschen gibt, die sich solch laaangen Texte widmen. Der Text gibt zumindest eine grobe Einführung in die Welt der Audio-Verstärker. Es geht hier nicht um 100% Genauigkeit in der Beschreibung, sondern darum, dass ein Problem und die Lösung verständlich erscheint.

Ein Tipp des Autors dieses Artikels ist diese Seite:
http://www.elektronikinfo.de/audio/verstaerker.htm

Grüße
Peter Gawrych (AKA Rincewind)

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