Der Dämpfungsfaktor eines Verstärkers und was der böse Widerstand dagegen hat

Mythos, ein technisches Detail am Rande, oder doch essentiell wichtig für den Klang? Nun, eine einfache Antwort gibt es leider nicht.

Erstmal sollte der Begriff selbst erklärt werden. Der Dämpfungsfaktor ist die Eigenschaft des Verstärkers die Rückkopplungen des Lautsprechers zu dämpfen. Mitnichten liefert der Verstärker seine „Watt“ nur an die Lautsprecher – er steht mit dem Lautsprecher gemeinsam in einem Stromkreis. Und hier beginnt bereits das kleine Missverständnis. So wie der Verstärker seine Leistung bereitstellt, und der Lautsprecher diese je nach Einstellung des Pegelreglers in hörbare Schallenergie umwandelt, so koppelt er das Signal über die Lautsprecherkabel an den Verstärker zurück.

 

Aus technischer Sicht ist der Dämpfungsfaktor eine unendliche Größe, welche im Grunde nur ein Widerstands-Verhältnis des Lautsprechers zum gesamten Stromkreis ausdrückt. Eine dimensionslose Angabe, wie zum Beispiel 300, der Wert den Marantz für den PM15 Vollverstärker aus dem Jahr 1994 angibt. Da wir von einem Stromkreis gesprochen haben, möchte ich eine kleine Auflistung erstellen, welche Komponenten ein Elektriker im Stromkreis tatsächlich sieht.

Es beginnt mit dem Innenwiderstand des Verstärkers, und reicht über den Kabelwiederstand zum Lautsprecher und natürlich wieder vom Lautsprecher zum Verstärker zurück. Da jede Kabelverbindung auch angeschlossen werden muss, nehmen wir auch jeden Übergangswiderstand der jeweiligen Verbindungsstecker/Lötverbindungen in unsere Betrachtung auf. Hier halten wir aber zu Gute, dass die Übergangswiderstände bei professionellen Verbindern sehr klein sind, und deshalb eine vernachlässigbare Größe aufweisen. Im Inneren der Box befindet sich die Frequenzweiche, welche oftmals an bestimmten Positionen im Schaltungslayout sogenannte Vorwiderstände verbaut bekam – auch diese müssen in dieses Ersatzschaltbild einfließen, sowie alle weiteren Kabel und Leiterbahnen die sich im Inneren eines Lautsprechers befinden. Allerdings kann man diese Leiterbahnen und kurzen Kabelstücke auch vernachlässigen, da diese ebenfalls mit ihren Werten nicht wirksam in Erscheinung treten. Entscheidende Größen hingegen stellen der Gleichstromwiderstand der Schwingspule des/der Chassis und natürlich die Impedanz der Schwingspulen des/der Chassis dar. Der Dämpfungsfaktor gibt nun das Verhältnis der Impedanz der Schwingspule des Chassis gegenüber der Summe aller anderen (leistungsfressenden) Komponenten im Stromkreis wieder.

Einen bedeutsamen Umstand muss man dieser Betrachtung noch hinzufügen. Der Dämpfungsfaktor ist Frequenzabhängig, und lässt die Prospektangaben fester Werte so mancher Hersteller erstmal unvollständig erscheinen. Besser verständlich wird eine Prospektangabe wenn der Hersteller zu dem jeweiligen Wert auch die Messfrequenz angibt, und sich grundsätzlich über die Messmethode äußert. Ein hoher Wert für den Dämpfungsfaktor hat natürlich auch einen hohen Schlagkraftwert für den Marketingexperten. Aber das möchten wir mit einer einfachen Gegendarstellung analysieren.

Eigenschaften Verstärker Eigenschaften Kabel und Spule ERGEBNIS
Dämpfungsfaktor ( 8 Ohm ) Ausgangswiderstand Impedanz des Kabels Gleichstromwiderstand des LSP Gesamtwiderstand
1000 0,008 Ohm 0,100 Ohm 5,000 Ohm 5,108 Ohm
200 0,040 Ohm 0,100 Ohm 4,968 Ohm 5,108 Ohm

Wie man unschwer erkennen kann zeigen sich zwei verschiedene Prosektangaben mit gleichen Ergebniswerten. Der Verstärker mit seinen beeindruckenden Dämpfungsfaktorwert von 1000 sieht und arbeitet trotzdem unter bestimmten Voraussetzungen wie sein vermeintlich schlechteres Pendant mit einem Wert von 200. Die Physik lässt sich nicht austricksen, der Musikliebhaber hingegen schon.

 

Die Frage stellt sich nun weshalb dieser Wert von Nöten sein soll, wenn er doch nur eine Relationsgröße in einem Gesamtsystem darstellt, und nur sehr eingeschränkt als Qualitätsmerkmal herhalten darf. Nun, der Dämpfungsfaktor ist nach der Bereinigung der „einfachen“ Wertebetrachtung trotzdem wichtig. Es geht hierbei aber nicht um einen möglichst großen Wert, sondern um einen passend ausgesuchten Verstärker zu einem bestimmten Lautsprecher, wobei auch das Lautsprecher-Kabel einen Einfluss hat.

 

Sie kennen sicherlich das Erlebnis wenn ein halb wahnsinnig gewordener Drummer sein Arbeitswerkzeug virtuos zu Tode prügelt, und uns gleichermaßen die Gänsehaut unter die Haut treibt. Wir sprechen hier von explosiv anmutenden knallenden Impulsen. Impulse die in allen Frequenzlagen entsprechend vom Verstärker/Lautsprecher System umgesetzt werden wollen. Und hier hakt es bereits an allen möglichen Ecken und Enden. Sie haben ein hübsches schlankes Lautsprecher-System in Ihrem Hörraum. Es war richtig kostspielig, und begeistert mit einem leistungsfähigen Tiefgang, den man diesen schlanken Lautsprechern gar nicht zutrauen möchte. Umso mehr genießt man die Kinnladensperre der testenden Freunde. In jedem Kopf zirkuliert die Frage wie eine derart gute und tiefe Basswiedergabe aus einem vergleichsweise kleinen Gehäuse kommen mag. Die Antwort ist relativ einfach und auch ein bisschen ernüchternd. Die Lösung sind eigentlich aus gewissen Betrachtungswinkeln suboptimale Bass-Treiber. Grundsätzlich muss man sich als Lautsprecherkonstrukteur entscheiden ob man einen guten knackigen Bass haben möchte, hier weisen die Lautsprecher ein optimales Ein/Ausschwingverhalten auf, oder einen sehr tiefen Bass. Diese Box ist meistens auch etwas träge und folgt den Signalen nicht mehr ganz so exakt.

Zu einem ordentlichen Tiefgang ist erstens viel Volumen notwendig und zweitens auch eine schwere hoch dämpfende Membrane. Wenn der daraus resultierende Lautsprecher beide Attribute „Exaktheit und brutalen Tiefgang“ erfüllen soll, wird es zudem sehr groß und auch teuer.

Bei einem Vergleich zeigt sich weshalb Musiker und Produzenten gerade hier sehr viel wert auf schlackenlose Technik setzen. Ein Bass in einer Gitarrenbox ist neben dem Umstand dass das eingesetzte Chassis genau auf den benötigten Frequenzumfang maßgeschneidert wurde, mit einem sensationellen Ein- und Ausschwingverhalten gesegnet. Möglich ist das durch eine harte Einspannung der Membran, ein eingebauter Dämpfungsfaktor wenn man so will. Die harte Einspannung verkürzt die Ausschwingzeit maßgeblich. Das eintreffende Signal vom Verstärker beschleunigt die Membran. Nach der Maximalauslenkung welche das Musiksignal vorgibt, bringt die Federsteife der Einspannung die Membrane in die Ruheposition wieder zurück. Eine weiche sehr weit auslenkende Einspannung moderner Lautsprecher (die ermöglichen viel Pegel bei tiefer Frequenz) hat hier bedeutend weniger Rückstellkräfte. Das Klangbild läuft Gefahr weich und unpräzise zu geraten, wenn hier der Verstärker nicht ausreichend „dämpft“. Einen Ausweg aus diesem Dilemma stellt der moderne Verstärker mit seinem „passenden“ Dämpfungsfaktor und viel Leistung dar, der in der Lage ist die schwere dämpfende Membran ausreichend zu kontrollieren, und so die enormen Auslenkung in einem zu kleinen Gehäuse kontrolliert zulässt. Wir sind nun bei schlanken Lautsprechern und auch beim modernen Sub Woofer angelangt. Im Grunde genau das was heute den Mainstream darstellt.

Während man früher auf den absoluten Tiefgang verzichtet hat, und das restliche Frequenzspektrum in seiner Pracht genoss, kommt man heute nicht mehr ohne richtigen Tiefgang aus. Moderne Musik, aber auch Games benötigen einfach das gesamte Frequenzspektrum zu der der Mensch hörtechnisch fähig ist. Allerdings stellt man sich heute keine großen Telefonzellen wie eine Quadral Titan MK I ins Wohnzimmer.

Ein leistungsfähiger Verstärker ist heute in der Lage an nahezu jeder Last eines Lautsprechersystems auch weich eingespannte Chassis zu kontrollieren, und so mittels großer Kontrollfähigkeit dem eigentlich fehlangepassten Chassis das nötige Ein- und Ausschwingverhalten auf zu zwingen. Wie gut das gelingt ist aber auch heute eine Frage der Kombination der Komponenten, und allen voran des Wissen um dieses Thema. Ein hoher Dämpfungsfaktor kann bei schlecht ausgesuchten Kabeln und ungünstig gewählten Lautsprechern schnell verpuffen. Eine Faustregel gibt es bis auf ein paar kleine Tipps leider nicht. Wählen Sie das Lautsprecherkabel bitte nicht zu dünn. Die Kapazität des Kabels spielt bei der benötigten Kabellänge in einem Wohnraum keine große Rolle, der Gesamtwiderstand des Kabels in speziellen Fällen hingegen schon.

 

 

Accustic Arts Specs

Hier ein Auszug aus den technischen Daten des beliebten Accustic Arts Vollverstärker Power 1 MK III

Wenn Sie mich fragen, ob man einen Dämpfungsfaktor hören kann – NEIN kann man nicht. Lediglich ein fehlabgestimmtes Gesamtsystem erkennt man auf Anhieb. Es gefällt, oder es gefällt nicht. Als eine mögliche Ursache könnte sich die fehlende Kontrolle des Verstärkers über das Schwingsystem im Lautsprecher erweisen. Ein Fakt besteht allerdings. Heutige moderne Lautsprecher die dem üblichen Mainstream folgen benötigen mehr Kontrolle, deshalb ist man gut beraten eher auf einen kräftigen und kontrollstarken Verstärker zu setzen. Aber ob die Prospekt Angabe von DF = 1000 dann tatsächlich auch wirksam wird, steht auf einem anderen Blatt.

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