Hallo Leute...
Da unser lieber Herr Webmaster ja so spendabel ist und nen Woofer zu Weihnachten verschenkt beteilige ich mich mal an dieser wirklich sinnvollen Aktion.
Bei mir geht es jetzt um die Mysterien "OHM", "Widerstand", "Impedanz", "Laststabilität" und was sonst noch alles damit zu tun hat.
Es soll vor allem den absoluten Anfängern weiterhelfen ein bischen mehr die Zusammenhänge zu verstehen. Daher gehe ich auch nicht allzu tief.
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1. Wer ist OHM?
Das "Ohm" ist eine Masseinheit der Elektrotechnik. Man beschreibt damit den elektrischen Widerstand von elektrischen Leitern z.B. Kabeln.
Je grösser dieser Wert, desto schlechter kann der Strom fliessen.
Der Widerstand ist Abhängig von der Länge, der Querschnittsfläche und dem Material (ausschlaggebende Eigenschaft: der spezifische Widerstand) des Leiters.
Ein paar Zusammenhänge:
Je dicker das Kabel, desto geringer der Widerstand.
Je länger das Kabel, desto grösser der Widerstand.
Je "schlechter" das Material, desto gröser der Widerstand.
Zu den Materialien ist zu sagen, dass üblicherweise Kupfer oder Aluminium verbaut wird. Alu ist günstiger als Kupfer, hat aber einen grösseren spezifischen Widerstand und ist demnach für hohe Ströme (wie im KFZ) weniger geeignet.
Der übliche Material ist Kupfer. Wenn es wirklich hochwertig sein soll, dann könnte man auch Silber nehmen, aber ihr wisst ja was das kostet...
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2. Lautsprecher und OHM
Für den Antrieb der Membran wird eine aus Draht gewickelte Spule benutzt. Diese Spule hat unterschiedliche Eigenschaften. Zum einen den Gleichstromwiderstand und zum anderen die Induktivität. Letzteres betrachten wir am Ende nur kurz, da das sonst zu tief gehen würde und wohl nur die verstehen, die eh schon nen Plan haben.
Der Gleichstromwiderstand ist normale Widerstand des Drahtes der Spule. Mit einem einfachen Multimeter kann man diesen nachmessen und damit auch überprüfen ob die Spule noch heil ist und nicht z.B. irgendwo durchgebrannt ist.
Es gibt einige Standardwerte für diese Spulen (im weiteren reden wir am besten nurnoch von dem Gesamtsystem "Laustsprecher"):
Normale Lautsprecher:
- 4 Ohm
- 8 Ohm (im Home-Bereich üblich)
Subwoofer:
- 1 Ohm
- 2 Ohm
- 3 Ohm
- 4 Ohm (der am weitesten verbreitete Wert)
- 6 Ohm
- 8 Ohm
Ausserdem gibt es auch noch Lautsprecher und Subwoofer mit dogenannten Doppelschwingspulen.
Das ist nicht anderes, als zwei einzelne Spulen, für die die Anschlüsse herausgeführt sind. Damit ist man oft flexibeler. Genaueres zu den Möglichen Anschlussarten, siehe Kapitel 4 "Parallel? In Reihe?".
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3. Endstufen und OHM
Eines Vorweg, Endstufen haben keinen Wiederstand. Jedenfalls nicht in dem Sinne der hier von Bedeutung ist.
Wenn man zu einer Endstufe einen Lautsprecher wählt oder umgekehrt, muss man vor allem auf die Angabe "?-Ohm-Stabil" achten.
Normale Standardendstufen sind 2-Ohm-stabil.
Das bedeuted:
Ein einzelner Kanal darf höchsten mit einer Last von 2 Ohm belastet werden, nicht weniger! Es können also ohne Probleme 3, 4 oder 8 Ohm angeschlossen werden.
Bei einer Last mit zu geringem Widerstand (z.B. in diesem Fall 1 Ohm)wird der Endstufe ein zu hoher Strom abverlangt, wodurch diese sich auch bald mit Rauchzeichen abmelden werden.
Werden 2 Kanäle zu einem Kanal zusammen "gebrückt", so verteilt sich die angeschlossene Last jeweils zur Hälfte beide Kanäle.
Beispiel: Schliesst man an einen Lautsprecher mit 4 Ohm gebrückt an eine Endstufe, so "sieht" jeder der beiden Kanäle eine Last von der Hälfte, also 2 Ohm je Kanal. Demnach muss die Endstufe mindestens 2-Ohm-stabil sein.
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4. Parallel? In Reihe?
Nehmen wir mal an, euch ist ein einzelner Subwoofer zu wenig. Ihr wolt mehr! Aber wie anschliessen??
Zuerst müssen es auf jedenfall zwei Subwoofer mit gleichem Widerstand sein.
Nehmen wir mal als Beispiel 2 Subwoofer mit jeweils 4 Ohm.
Jetzt gibt es die Möglichkeit diese entweder in Reihe oder Parallel zu schalten.
In Reihe heisst:
(+)-Ausgang der Endstufe --> (+)-Anschluss des ersten Subwoofers
(-)-Anschluss des ersten Subwoofers --> (+)-Anschluss des zweiten Subwoofers
(-)-Anschluss des zweiten Subwoofers --> (-)-Ausgang der Endstufe
Der Gesamtwiderstand der beiden Suboofer berechnet sich einfach mit
Gesamtwiderstand = Widerstand_Subwoofer1 + Widerstand_Subwoofer2
Parallel heisst:
(+)-Ausgang der Endstufe --> (+)-Anschluss des ersten Subwoofers
(+)-Ausgang der Endstufe --> (+)-Anschluss des zweiten Subwoofers
(-)-Anschluss des ersten Subwoofers --> (-)-Ausgang der Endstufe
(-)-Anschluss des zweiten Subwoofers --> (-)-Ausgang der Endstufe
Der Gesamtwiderstand der beiden Suboofer berechnet sich in diesem Fall mit
Gesamtwiderstand = 1/(1/Widerstand_Subwoofer1 + 1/Widerstand_Subwoofer2)
Das "1/.." bedeuted "1 geteilt durch...", also der Kehrwert von...
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5. Ohm und Gehäusearten
Dieser Abschnitt ist vor allem bei Subwoofern relevant.
Jenachdem in welche Gehäuseart man einen Subwoofer einbaut verändert sich auch der Widerstand der Spule.
Bisher ging es immer um den Gleichstromwiderstand oder "reellen Widerstand". In der Elektrotechnik gibt es aber noch eine andere Art von Widerstand, nämlich der "imaginäre Widerstand" (-> Induktivität und Kapazität). Zusammen ergeben diese beiden Grössen den "komplexen Widerstand".
Je mehr Kraft entgegen der Bewegungsrichtung der Membran einwirkt, desto grösser wird der imaginäre Widerstand. Dieser Effekt ist vor allem bei geschlossenen Gehäusen vorhanden, da dort bei AUslenkung der Membran ein Über/Unterdruck entsteht, der der Bewegung entgegen wirkt. Man spricht hier auch von einem Impedanzanstieg.
Es kann so durchaus möglich sein einen Woofer mit 3 Ohm an einer lediglich 2-Ohm-stabilen Endstufe zu betreiben! ...allerdings nicht für Anfänger zu empfehlen.