Ihr da Ohm, macht doch Watt Ihr Volt!
Es ist eigentlich ganz einfach.
Die Leistungsangabe eines Verstärkers (angegeben in Watt oder "W") bezieht sich immer auf die angeschlossene Last (oder den Widerstand oder auch die Impedanz) der Lautsprecherbox (angegeben in Ohm, "R" oder auch "Ω", das ist der griechische Buchstabe Omega, der wiederum für "Ohm" steht); in der Regel sind das - seltener - 2 Ohm, meistens 4 Ohm oder 8 Ohm und steht normalerweise in den technischen Daten der entsprechenden Bedienungsanleitung. Und hinten auf der Box, natürlich.
Röhrenendstufen - also solche, bei denen Röhren zur Erzeugung der Ausgangsleistung verwendet werden; die alten Ampegs zum Beispiel - haben normalerweise irgendwo einen Schalter, der auf die Ohmzahl der Box eingestellt werden muss. Dann gibt der Verstärker in der Regel seine angegebene Leistung an den Lautsprecher ab, und das dann unabhängig davon, wie viel Ohm die Box hat - sofern der Schalter richtig eingestellt ist!
Bei Halbleiterverstärkern (also alles, was keine Röhrenendstufe ist - egal ob Bipolar, MOSFET, Class D oder was auch immer) ist das etwas anders.
Meistens sind da sogar mehrere Werte angegeben, etwa 300W/4Ohm und 180W/8Ohm. Das heißt: wenn an den Verstärker eine Box mit 8Ohm angeschlossen wird, liefert er eine Ausgangsleistung von 180 Watt. Wenn eine Box mit 4 Ohm angeschlossen wird, liefert er 300 Watt. Wenn eine Box mit 16 Ohm angeschlossen wird, liefert er dann etwa 100W. Wenn eine Box mit 2 Ohm angeschlossen wird, geht er unter Umständen kaputt. Und wenn Du Pech hast die Box auch.
Halbleiterverstärker haben in der Regel vorgegeben, welche Impedanz mindestens angeschlossen werden darf, wenn man keine Defekte oder zumindest miesen Sound riskieren will. In der Regel sind das heutzutage 4 Ohm. Es gibt auch welche, die mit 2 Ohm fertig werden - mir fiele da mein Yamaha BB500H ein; aber das sind eher die Ausnahmen. Und ich würde anhand der Anleitung PEINLICH GENAU überprüfen, ob der Verstärker das auch verkraftet, bevor ich eine 2-Ohm-Box anschließe.
Warum ist das so?
Die Stichworte lauten:
- Ohmsches Gesetz
- Wirkungsgrad
Das Ohmsche Gesetz besagt, dass der Strom in einer Leitung von der Spannung und deren Widerstand abhängt; genauer gesagt:
Strom = Spannung / Widerstand
oder in Formelzeichen:
I = U / R
Der Widerstand ist in diesem Beispiel der "Ohmwert" der Box.
Nun muss man wissen, dass Halbleiterverstärker normalerweise technisch bedingt immer mehr oder weniger die gleiche Ausgangsspannung liefern, unabhängig davon, welche Last am Ausgang angeschlossen wird.
In unserem Beispiel heißt das aber: Wenn der Widerstandswert halbiert wird, z.B. von 4 Ohm auf 2 Ohm, fließt der doppelte Strom. Mehr Strom braucht dann aber auch wieder dickere Leitungen, eine stärkere Stromversorgung usw. - geht, kostet aber mehr Geld. Also wird das Innere des Verstärkers z.B. nur auf den Strom ausgelegt, der bei einer Last von 4 Ohm benötigt wird. Und wenn mehr Strom fließt, weil z.B. eine 2 Ohm Box angeschlossen ist, fliegt im besten Fall die Sicherung.
Der Wirkungsgrad besagt, dass ein Teil der Leistung, die der Verstärker sich aus dem Stromnetz zieht, im Innern in Wärme verwandelt wird. Und je mehr Strom fließt - siehe Ohmsches Gesetz - desto mehr Leistung zieht sich der Verstärker. Die Folge ist dann zwangsläufig, dass sich Bauteile im Innern überhitzen und ausfallen.
Gut konstruierte Verstärker haben Schutzschaltungen für diesen Zweck eingebaut; aber die haben leider auch ihren Preis. Du bekommst das, wofür Du bereit bist zu zahlen.... meistens zumindest.
Häufig ist es so, dass der Ausgangsstrom eines Verstärkers elektronisch begrenzt wird - und das klingt dann häufig wie eine ganz miese Übersteuerung.
Mehrere Boxen
Die meisten Lautsprecherboxen haben zwei Anschlussbuchsen, an die man ein Kabel anschließen kann, so dass man das Signal vom Verstärker von einer zur nächsten Box weiterleiten kann. In diesem Fall sind die Boxen elektrisch parallel geschaltet, d.h. das Signal liegt gleichermaßen an beiden Boxen an. Hierbei muss beachtet werden, dass die Impedanz, die der Verstärker sieht, sich verringert - der Strom, den der Verstärker liefern muss, nimmt dementsprechend zu.
Für die "Gesamtimpedanz" gilt folgende Formel:
oder umgeformt:
Beispiel: Zwei Boxen mit jeweils 8 Ohm derart zusammengeschaltet ergeben eine Gesamtimpedanz von
Bei zwei Boxen mit 4 Ohm beträgt die Gesamtimpedanz dann 2 Ohm, und das kann - wie oben beschrieben - schon zu wenig werden.
Natürlich kann man auch unterschiedliche Impedanzen zusammenschalten; Beispiel: ein Mal 8 Ohm und zwei Mal 16 Ohm - macht insgesamt wieder vier Ohm. Allerdings muss man dann aufpassen, dass die Boxen nicht gleich stark belastet werden. Im genannten Beispiel bekommt die 8 Ohm Box dann 50% der insgesamt abgegebenen Leistung und die beiden 16 Ohm Boxen jeweils 25%.