[allgemein] Ohm in der verstärkertechnik? was bedeutet das`?

[Hideto]

Hey Leute,
ich bräuchte mal nen Erklärbär der mir kurz auf die Sprünge hilft was es mit den Ohm Angaben in der Verstärker Technik auf sich hat.

wäre super nett

 

[warwicki]

Ohm ist einfach der Widerstand

 

[_xxx_]

Der Gleichstromwiderstand, um genau zu sein.

 

[madeye]

Der Gleichstromwiderstand, um genau zu sein.

noch genauer:

Ohm ist die einheit der physikalischen größe widerstand bzw. besser widerstandswert.
ein widerstand ist nämlich das objekt (z.b. ein kabel).

physikalisch entscheidend ist der widerstandswert.

 

[the flix]

Ohm kann neben der Einheit des Gleichstromwiderstandes auch die Einheit des Wechselstromwiderstandes sein, genannt Impedanz.

 

[Hideto]

Und wo is der Unterschied wenn ich ein Cabinet/Box an 16/8 oder 4 Ohm schließe? Und was bringt die Ohm Zahl bei Kopfhörern?

 

[bemymonkey]

Noch ne interessante Frage - gibt's nen Unterschied zwischen:

100Watt 8 Ohm Ausgang => 8 Ohm Box
100Watt 4 Ohm Ausgang => 4 Ohm Box

Hat das irgendwelche Auswirkungen auf Klang oder Lautstaerke?

 

[Hooker]

Die Leistung P[W] errechnet sich aus dem Produkt von Spannung U[V] und Strom I[A].
(Für später: Der Widerstand wird mit R[Ohm] bezeichnet)
Das heisst, die Leistungsangabe bei einem Verstärker ist immer im Zusammenhang mit bestimmten Betriebsbedingungen zu betrachten. Daher sind diese Betriebsbedingungen immer angegeben.

So heisst zB. 100W an 8Ohm, dass der Verstärker in der Lage ist, an einen Lautsprecher mit einem Widerstand von 8Ohm eine Leistung von 100Watt abzugeben.

Schließt man einen Lautsprecher mit abweichendem Widerstand an, ergibt sich durch diese Fehlanpassung eine andere Leistung.

Schließt du an einen 100W/8Ohm Ausgang eine 16Ohm-Box an so wird der Verstärker nur noch die halbe Leistung abgeben können. Das tut im zwar nicht weh, ist aber verschwendung da der Schaltkreis des Verstärkers ja für 100W ausgelegt ist und nicht für 50W.

Mathematisch gesehen sieht das so aus: P=U*I und U=R*I --> P=U²/R (Ohmsches Gesetz)

Da sich (optimal betrachtet) die Spannung des Verstärkers nicht ändert ergibt sich die Leistung aus dem Strom der fließen kann. P=U*I.

Der Strom ist abhängig vom Widerstand : I = U/R

Das heisst wenn man den Widerstand verdoppelt, halbiert sich der Strom und somit auch die Leistung. P=U²/R

Das gilt auch in die andere Richtung. Wenn man den Widerstand halbiert (R=4Ohm) verdoppelt man damit den Strom und somit theoretisch die Leistung.
Das Problem ist dabei aber, wie ich eingangs erwähnte, dass der Verstärker für eine bestimmte Leistung und somit für einen bestimmten Maximalstrom ausgelegt ist.
Daher empfiehlt es sich nicht die angegebenen Impedanzwerte signifikant zu unterschreiten!!
Sowas quitiert der Verstärker dann ganz gerne mit Defekt oder sofern er über Schutzschaltungen verfügt zumindest mit dem Abschalten.

Ergänzend zu deiner Frage,
100W an 4Ohm heisst wenn du ne 8 Ohm Box anhängst gibt der Verstärker nur 50W ab.

100W an 8Ohm heisst, wenn du da 4Ohm Boxen anhängst, überlastest du den Verstärker da nun 200W an die Box abgegeben werden müssten.

NACHTRAG: Für den Kopfhörer gilt das Selbe nur dass hier die Leistungen weit geringer sind und daher üblicherweise die Verstärkerschaltungen (ja das sind auch Verstärker aber im Milliwattbereich) nicht in rauch aufgehen wenn die Anpassung nicht stimmt.

Hooker

 

[the flix]

Noch ne interessante Frage - gibt's nen Unterschied zwischen:

100Watt 8 Ohm Ausgang => 8 Ohm Box
100Watt 4 Ohm Ausgang => 4 Ohm Box

Soweit ich weiß, ist der Dämpfungsfaktor bei höherer Impedanz auch höher. Dämpfungsfaktor kann man glaube ich mit "Fähigkeit den Lautsprecher zu kontrollieren" übersetzen. In wie weit er aber tatsächlich klangliche Auswirkungen hat, kann ich nicht sagen.

 

[Paul]

Das heißt Blackmores Marshall Major mit 8 ohm an 4 ohm box macht satte 600 Watt Röhrenpower

 

[Hooker]

Das heißt Blackmores Marshall Major mit 8 ohm an 4 ohm box macht satte 600 Watt Röhrenpower

Ja allerdings nur sehr kurz

Nein im Ernst, die obige Darstellung geht von einem optimalen System aus und vernachlässigt einige Effekte. Auch handelt es sich um eine reine Gleichstrombetrachtung, da ich glaube, dass der Threadersteller mit einer Abhandlung mit den entsprechenden Zusammenhängen für Wechselstrom nicht viel anfangen könnte da sich diese doch etwas komplexer darstellt.

Das ändert aber nichts an der grundsaätzlichen Aussage.

Grüße
Hooker

 

[Hideto]

Jo klasse Hooker danke damit hab sogar ich als Elektrotechnik Veganer das ganze verstanden wäre der erste gewesen der seine 4x12 verraucht hätte^^

 

[Kosai]

ne, das topteil raucht dir dann weg
ich habe an meinem amp sogar einen umschalter für den dämpfungsfaktor
nur, ich habe eine stereobox die stereo über 4 ohm läuft und mono 8 ohm, mein topteil geht an 8 oder 16 ohm ... also verwende ich es mit 8 ohm, richtig?

 

[bemymonkey]

Danke fuer die Antwort, Hooker, aber Du hast meine Frage falsch verstanden - es ging mir darum, was der Unterschied zwischen 8 Ohm Amp and 8 Ohm Box und 4 Ohm Amp an 4 Ohm Box ist, also immer mit passender Box... Da hat Flix ja auch drauf geantwortet, aber ich glaube Du koenntest seine Antwort vielleicht noch ein Bisserl erweitern

 

[Winterkönig]

Danke fuer die Antwort, Hooker, aber Du hast meine Frage falsch verstanden - es ging mir darum, was der Unterschied zwischen 8 Ohm Amp and 8 Ohm Box und 4 Ohm Amp an 4 Ohm Box ist, also immer mit passender Box...

Prinzipiell ist das egal. Die Verstärker sind dahingehend optimiert. Wenn die Genügende Leistung und der Schalldruck da ist, dann würde aber evtl. die 8-Ohm-Anpassung besser klingen wegen schon genanntem Dämpfungsfaktor, Klirrfaktor, und Frequenzgang.
Im Verstärker sind ca. 0.1 Ohm Innenwiderstand. Je mehr Außenwiderstand dranhängt, desto besser ist der Klang angepaßt.

Noch was zu Widerständen:

Es gibt KEINEN Gleichstrom- oder Wechselstromwiderstand. Es gibt nur einen ohmschen, einen induktiven und einen kapazitiven. Der ohmsche (von dem wir reden) ändert sich nur bei Wechselspannung (was wir vorliegen haben) nicht!

 

[Hooker]

- es ging mir darum, was der Unterschied zwischen 8 Ohm Amp and 8 Ohm Box und 4 Ohm Amp an 4 Ohm Box ist, also immer mit passender Box..

OK, hab ich falsch verstanden. Also ein paar Worte zur Anpassung. So nennt sich die Sache mal ganz global.

Jede elektrische Energiequelle (also zB. der Gitarrenverstärker) hat einen sogenannten Innenwiderstand.
Zum Verständnis des Innenwiderstandes: Wenn du eine 9V Batterie (auch ne Energiequelle) kurzschließt indem du ihre Kontakte auf eine dicke Kupferplatte drückst wird sie heiß und nach ein paar Minuten ist sie komplett entladen.

Der Widerstand der Kupferplatte ist fast null! Somit müsste nach I = U / R ein annähernd unendlich hoher Strom die Batterie in fast unendlich kurzer Zeit entladen.
Sie müßte eigentlich schlagartig explodieren und dabei ein Loch ins Raum-Zeit-Kontinuum schlagen.... äh naja oder halt fast

Warum passiert das nicht????
RICHTIG, weil der Widerstand eben nicht fast null ist, sondern irgendwo in der Schaltung noch ein Widerstand versteckt sein muss.
Das ist der Innenwiderstand der Batterie. Das heisst jetzt nicht, dass in der Batterie ein echter Widerstand eingebaut ist, sondern der Innenwiderstand ist ein errechneter Wert, der ein Maß dafür ist, welchen Maximalstrom die Batterie aufgrund ihrer konstruktiven Merkmale liefern kann. Ein 12V Bleiakku wie er im Auto verbaut ist hat beispielsweise einen geringeren Innenwiderstand als 8 in Serie geschaltene 1,5 Volt Mignonbatterien die auch 12V ergeben.


Zurück zum Verstärker.
Auch dieser hat einen Innenwiderstand, der sehr klein ist und vom Schaltungsdesign abhängt. Beim Verstärker wird der Innenwiderstand auch Ausgangswiderstand genannt, da es sich um einen Signalausgang handelt.


Die Box hat ebenfalls einen Widerstand.
Hinlänglich bekannt mit 4 Ohm, 8Ohm, 16Ohm, etc.... Diesen nennt man Eingangswiderstand oder Lastwiderstand, da es sich um eine Last (Belastung) für den Verstärkerausgang handelt.



Und jetzt noch der letzte Baustein im Puzzle: Die Dämpfung

Die Spannung aus dem Verstärkerausgang erzeugt um die Spule des Lautsprechers ein elektromagnetisches Feld, das im Zusammenspiel mit dem Dauermagneten des Lautsprechers (Stichwort AlNiCo, Neodym, etc..) eine Kraft (Stichwort: gleiche Magnetpole stossen sich ab...) erzeugt die widerum die Spule und die damit verbunde Membran in Bewegung versetzt.

Nehme wir an die Spannnung ist derart, dass die Membran erstmal nach aussen gelenkt wird.
Wir merken uns Spannung/Strom erzeugt elektromagnetisches Feld, erzeugt mechanische Kraft.

Danach schalten wir das Signal ab und die Ausgangsspannung des Verstärkers geht schlagartig auf null zurück.
Nun wirkt keine Kraft mehr auf die Lautsprechermembran und diese macht sich wieder auf den Weg in ihre Ruhelage. Sie bleibt jedoch nicht genau in der Ruhelage stehen, sondern überschwingt diese wie ein Pendel ein paarmal bis die Membran steht. Vor allem Gitarrenlautsprecher mit sehr weichen Sicken sind da anfälliger als HiFi-Lautsprecher mit sehr harten Sicken (die Randeinspannung der Membran)

Diese überschwingerei will man, da sie sich negativ auf den Klang auswirkt, auf ein Minimum begrenzen oder besser gesagt DÄMPFEN.


Wie dämpft man unerwünschte Bewegungen der Lautsprechermembran? Da wirds jetzt etwas technisch.

Wir erinnern uns an: Elektrische Energie erzeugt elektromagnetisches Feld, erzeugt mechanische Kraft, bewegt Lautsprechermembran.

Jetzt drehen wir das Ganze um:
Wir bewegen die Membran, diese bewegt die Spule im Magnetfeld des Dauermagneten und dadurch wird in die Spule eine Spannung induziert ("erzeugt").



Soweit sogut aber wie kommen wir jetzt zur Dämpfung??

Indem wir die Anschlüsse der Spule miteinander Verbinden, also kurzschließen.
Dadurch schließen wir den Stromkreis und die oben erwähnte induzierte Spannung kann einen elektrischen Strom in der Spule treiben.
Dieser Strom widerum erzeugt eine der mechanischen Bewegung entgegengesetzte Kraft und bremst damit die Membran ab.
Voila....fertig ist die Dämpfung.


Je höher die Dämpfung desto besser, zumindest in einem gewissen Bereich. Ab einem gewissen Dämpfungsfaktor wird der Unterschied so gering, dass sich der technische Aufwand nicht mehr rentiert. Die Grenze liegt bei einem Dämpfungsfaktor von ca. 200.

Der Dämpfungsfaktor ist das Verhältnis zwischen Innen- und Aussenwiderstand: Df = Ra / Ri.

Die Formel zeigt, dass die Dämpfung umso besser ist, je niedriger der Innenwiderstand des Verstärkers (also je ähnlicher er obigem Kurzschluss wird), bzw je höher der Aussenwiderstand also der Lastwiderstand ist.

Um deine Frage zu beantworten müsste man somit das Dämpfungsverhältnis oder den Innenwiderstand der jeweiligen Verstärker kennen.


Aber die ganzen obenstehenden Überlegungen zeigen uns, dass ein höherer Dämpfungsfaktor unerwünschte Bewegungen der Lautsprechermembran besser unter Kontrolle hält und die Membran somit genauer dem Ausgangssignal des Verstärkers folgt.

Hooker

 

[Winterkönig]

...

Sag ich doch!

 

[_xxx_]

Ohm kann neben der Einheit des Gleichstromwiderstandes auch die Einheit des Wechselstromwiderstandes sein, genannt Impedanz.

Das ist aber kein Ohmscher, sonder ein komplexer Widerstand.

 

[Winterkönig]

Das ist aber kein Ohmscher, sonder ein komplexer Widerstand.

Also ist die am Lautsprecher angegebene Leistung die Scheinleistung???
Ich dachte immer, dass ist die Wirkleistung!

 

[Hooker]

Das ist aber kein Ohmscher, sonder ein komplexer Widerstand.

Herrschaften, spammt hier nicht rum. Ihr redet doch eh vom Selben:
Die Impedanz (lat. impedire hemmen) ist in der Elektrotechnik der komplexe Wechselstromwiderstand Z !

Seine Einheit ist Ohm.

@Winterkönig
Du sagtest es, ich erklärte es

Hooker