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Online-Ratgeber: PA-Anlagen

7. Lautsprecherboxen

Am Ende der Signalkette steht wieder die Rückwandlung des von uns verstärkten Signals in ein akustisches Schallereignis. Dies wird von Lautsprechern bewerkstelligt, die nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten.

Außer dem Lautsprecher, der natürlich eine gute Qualität besitzen sollte, sind aber auch die Gehäuse entscheidend am Klang beteiligt. Aufgrund dieser sehr komplexen Klangformung gelten Lautsprecherboxen als das schwächste Glied in der Kette der Signalübertragung (siehe auch Online-Ratgeber zum Thema "Lautsprecher").

Wichtig ist Folgendes:

  • Die Impedanz einer Box (Widerstandsangabe) muss zur Ausgangsimpedanz der Endstufe passen. Gängige Werte sind hier 4 oder 8 Ohm.

     

  • Je höher der RMS-Wert, desto belastbarer ist der Lautsprecher. Die Angabe erfolgt in Watt, z. B. 100 W RMS. Die Ausgangsleistung des Verstärkers muss immer höher sein als die RMS-Nennbelastbarkeit eines Lautsprechers, bezogen auf die Impedanz des Verstärkers (Leistung/Impedanz). So wird das gefürchtete Clipping (Übersteuerung) der Endstufe vermieden, was schlimmstenfalls die Lautsprecher zerstören kann.

 

Schalldruck

Wenn über Lautsprecher geredet wird, dann ist für die meisten wichtig, wie laut er ist. Mehr oder weniger Lautstärke wird als eine Änderung des Schalldrucks wahrgenommen, also des Luftdrucks, der durch die Lautsprechermembrane erzeugt wird. Dabei muss man anmerken, dass der von Menschen hörbare Schalldruckunterschied eher bescheiden ist. Die Hörschwelle liegt bei O dB, die Schmerzgrenze (etwa ein Düsentriebwerk) bei 130 dB. Ein hoher dB-Wert zeigt also hohen Schalldruck bzw. hohen Wirkungsgrad an.

Vergleicht man einmal zwei Lautsprecher, von denen einer 3 dB weniger Schalldruck (bei 1 W/l m gemessen) aufweist, dann bedeutet das praktisch, dass der schwächere Lautsprecher die doppelte Verstärkerleistung benötigt, um genauso laut zu sein wie der mit der höheren Schalldruckangabe. Will ich beim schwächeren Lautsprecher 3 dB mehr Schalldruck haben, so muss ich die Verstärkerleistung verdoppeln. Ein Lautsprecher mit hohem Schalldruck zeigt seinen Wirkungsgrad dadurch, dass er bei gleicher Verstärkerleistung deutlich lauter ist als ein Lautsprecher mit niedrigerem Schalldruck.

Übertragungsbereich

In Datenblättern von Geräten und Lautsprechern liest man oft den Begriff "Frequenzgang". Damit soll angegeben werden, wie die Übertragungsqualität eines Tonsignals durch das Gerät ist. Optimal wäre die Übertragung aller Frequenzen - dies ist technisch leider unmöglich. Im Großen und Ganzen interessiert uns der Bereich zwischen 20 und 20 000 Hz (wobei die meisten Menschen nur Frequenzen bis ca. 16.000 Hz wahrnehmen können). Die menschliche Stimme befindet sich im Bereich zwischen 80 - 16000 Hz, der mit einem Fullrange-Lautsprecher (über den ganzen Frequenzbereich) gut wiedergegeben werden kann. Fullrange-Lautsprecherboxen enthalten meist zwei oder mehr Einzellautsprecher, die dank einer internen Frequenzweiche optimal aufeinander abgestimmt sind. Fullrange-Lautsprecher sind die ideale Lösung für einfache Beschallungsaufgaben, sind leicht zu transportieren, leicht aufzustellen und sind leicht erweiterbar (dazu gleich mehr).

Wird bei deiner Musik auch auf den tieferen Frequenzbereich Wert gelegt (Bassgitarre, Bassdrum, Piano und Synths usw.), muss an dieser Stelle dem Fullrange-Lautsprecher unter die Arme gegriffen werden. Es müssen zusätzliche Basslautsprecher angeschlossen werden. Viele Bassboxen haben eine integrierte Frequenzweiche, die das vom Bassanteil befreite (und vom Basslautsprecher wiedergegebene) Signal an einer Ausgangsbuchse zur Verfügung stellt. Dort kann dann die Fullrangebox angeschlossen werden. Leistungsfähiger aber wesentlich aufwändiger ist eine Lösung mit einer externen aktiven Frequenzweiche. Hier wird das Signal vor der Endstufe in genau definierte Frequenzbereiche (entsprechend dem Übertragungsbereich der verwendeten Boxen) aufgeteilt, anschließend werden die aufgeteilten Frequenzbereiche jede für sich verstärkt und getrennt zu den passenden Boxen geführt. Für jeden Frequenzbereich ist hier eine eigene Endstufe erforderlich.

Anschlüsse Abb. links: passive Bassbox; Abb. rechts akt. Frequenzweiche

Aktive Lautsprecherboxen

Gerade für kleinere Beschallungsaufgaben sind aktive Satellitenanlagen sehr praktisch. Zwei kleine Hochton-/Mittenboxen werden von einem aktiven Subwoofer angesteuert, in dessen Inneren alle Frequenzweichen, Verstärker, Filter usw. fest eingebaut sind. Hier ist nicht nur die Transportfreundlichkeit und die kurze Aufbauzeit von Vorteil, auch soundtechnisch können solche kompakten Anlagen trumpfen. Der ausgewachsene Subwoofer mit aktiven Frequenzweichen im Zusammenspiel mit den beiden Satellitenlautsprechern klingt meist viel besser, als zwei vollwertige Fullrangeboxen. Außerdem fällt bei aktiven Lautsprecherboxen die Verstärkung durch eine Endstufe weg - in der Box ist die Endstufe bereits fest integriert. Aktive Boxen können direkt am Mischpult angeschlossen werden.

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