Wer kann mir Boxenwiderstände erklären?

n.d.escher

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Hallo
Warum hat/ braucht eine Box einen Widerstand?
Was passiert intern, wenn ich an meinem Verstärker von 4 auf 16 Ohm umschalte?
Warum haben Boxen überhaupt unterschiedliche Wiederstände?
Wie kann ein Verstärker bei 16 Ohm genauso 100 Watt umsetzen wie bei einer 4 Ohm Box?
Warum schadet es einem Verstärker wenn ich mit 2x 4 Ohm Boxen auf 2 Ohm komme?
Warum nimmt der Wiederstand bei mehr Lautsprechen ab statt zu? Der Verstärker muss doch mehr Magnete antreiben, statt nur einen. Das kostet doch Leistung, tatsächlich aber ist es umgekehrt. Warum?
Vielen Dank falls ihr Zeit und Geduld habt mir das zu erklären.
 
Gut.. wollen wir jetzt mal nicht groß ausholen mit dem Ohmschen Gesetz etc.
Es geht in erster Linie um Leistungsanpassung. Bei Transistorverstärkern gilt allgemein: Je kleiner die Boxenimpedanz, desto höher die abgegebene Leistung. Der Amp stellt eine Spannungsquelle dar. Je niedriger der Widerstand, desto höher der Strom. Unterschreitung der zulässigen Lastimpedanz führt zu einer Überlastung des Amps.

Bei Röhrenamps hat man immer einen gewissen Generatorinnenwiderstand. Die physikalisch maximale Leistungsabgabe erfolgt, wenn der Generatorwiderstand dem Lastwiderstand entspricht. Da Röhrenamps Ausgangstransformatoren besitzen, kann man das ideale Übersetzungsverhältnis einstellen. Röhrenamps haben im Vergleich zu Transistor-Amps ja relativ moderate Wattleistungen, sodaß man da wirklich alles ausnützen möchte. So kann ein Ampeg SVT an 2, 4 oder 8 Ohm immer seine vollen 300W loswerden. Es sind verschiedene Trafoanzapfungen verfügbar.

Bei einer dicken PA-Endstufe sähe das (bei idealem Netzteil) so aus: 300W 8 Ohm, 600W 4 Ohm, 1200Watt an 2 Ohm. Realistischer sind bei 600W/4 Ohm etwa 400Watt/8Ohm, max. 1000W 2Ohm (wenn 2Ohm zugelassen ist), weil hier der Innenwiderstand des Netzteils eine Rolle spielt.

Gruß
Stefan
 
Zitat:Original erstellt von: n.d.escher

Hallo
Warum hat/ braucht eine Box einen Widerstand?
Die Frage ist falsch gestellt. Die Box, bzw. präziser die aus Draht bestehende Schwingspule des Lautsprechers braucht keinen Widerstand, sie hat einfach einen Widerstand. Widerstandslose Drähte gibt es nun mal nicht.
Zitat:
Was passiert intern, wenn ich an meinem Verstärker von 4 auf 16 Ohm umschalte?
Das geht nur bei Röhrenverstärkern, bei denen am Ausgang der Endstufe ein dicker Transformator zur Impedanzanpassung (Impedanz = Widerstand) der niederohmigen Boxen an die hochohmige Röhrenendstufe benötigt wird. Als anschauliches Bild kann man sich diesen Transformator bzw. Übertrager wie die Gangschaltung in einem Auto vorstellen. Dabei wird die Umdrehungszahl des Motors der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades so angepasst, daß der Motor im optimalen Drehmoment/Leistungsbereich läuft. Analog dazu passt der Übertrager die hochohmige Röhrenendtsufe an die niederohmigen Boxen an. Den Impedanzumschalter 4-8-16 Ohm stellt man so ein, daß er dem Gesamtwiderstand der angeschlossen Boxen möglich nahe kommt. Elektrisch schaltet man damit die Sekundärwicklung des Übertragers um.
Zitat:
Warum haben Boxen überhaupt unterschiedliche Wiederstände?
Weil eben nicht alle Boxen die gleiche Lautsprecherbestückung haben.
Zitat:
Wie kann ein Verstärker bei 16 Ohm genauso 100 Watt umsetzen wie bei einer 4 Ohm Box?
Siehe oben.
Zitat:
Warum schadet es einem Verstärker wenn ich mit 2x 4 Ohm Boxen auf 2 Ohm komme?
Das stimmt nicht immer. Manche Verstärker vertragen auch ein Belastung mit 2 Ohm. Generell gilt: je niedriger die Impedanz, umso höher ist der Strom, den der Verstärker liefern muß. Ein hoher Strom bedeutet, daß der Verstärker ein sehr hohe Liestung abgeben muß und dabei sehr heiß werden und im Extremfall auch zerstört werden kann.
Zitat:
Warum nimmt der Wiederstand bei mehr Lautsprechen ab statt zu?
Stell Dir einen Widerstand wie eine enge Wasserröhre vor. Das Wasser ist dabei der hindurchfließende Strom. Je länger und enger die Röhre, umso höher ist der Widerstand bzw. umso geringer ist der hindurchfließende Strom.

Wenn Du mehrere Widerstände bzw. Röhren nebeneinander schaltest (Parallelschaltung), kann mehr Wasser (=Strom) hindurchfließen bzw. der Gesamtwiderstand sinkt.

Schaltet man die Widerstände bzw. Röhren dagegen hintereinander, dann steigt der Widerstand an und es fließt weniger Wasser bzw. Strom durch die Röhre.
Zitat:
Der Verstärker muss doch mehr Magnete antreiben, statt nur einen. Das kostet doch Leistung, tatsächlich aber ist es umgekehrt. Warum?
Der Verstärker treibt die Spulen der Lautsprecher, nicht die Magnete (siehe auch oben). Und tatsächlich wird bei Parallelschaltung der Lautsprecher auch tatsächlich mehr Leistung benötigt. Schaltet man dagegen die Lautsprecher hintereinander, benötigt man weniger Leistung (siehe das Beispiel mit den Röhren).
 
Ist halt so eine Sache mit dem Ohmschen Gesetz und der Elektrizität...
Morgens mit WIDERSTAND aufstehen, unter SPANNUNG zur Arbeit, den ganzen Tag unter STROM stehn.... dann abends an die Dose fassen und EINE GEWISCHT kriegen.... :-(

Gruß
Stefan
 
Das ist wirklich mal eine sehr anschauliche Erklärung....danke dafür!

Dann aber noch ne Frage:

1. Bei meinem Amp gibt der Hersteller an, daß ich entweder eine Box mit 4 Ohm oder zwei Boxen mit 8 Ohm oder eine Box mit 8Ohm anschließen kann - wird er dann bei den ersten beiden Möglichkeiten heisser und muß mehr Leistung liefern, als bei nur einer Box mit 8Ohm? Oder steht die Leistung nicht immer automatisch gleich an und kann nur unterschiedlich abgerufen werden? Dann wäre es ja immer besser, wenn man an einem Amp der 4 Ohm und 8 Ohm kann, nur mit 8 Ohm zu arbeiten?

 
Zitat:Original erstellt von: Hozzy

Das ist wirklich mal eine sehr anschauliche Erklärung....danke dafür!
Gerne. Ich hoffe, man konnte die Erläuterung auch ohne Elektronikwissen verstehen.
Zitat:
Dann aber noch ne Frage:

1. Bei meinem Amp gibt der Hersteller an, daß ich entweder eine Box mit 4 Ohm oder zwei Boxen mit 8 Ohm oder eine Box mit 8Ohm anschließen kann - wird er dann bei den ersten beiden Möglichkeiten heisser und muß mehr Leistung liefern, als bei nur einer Box mit 8Ohm? Oder steht die Leistung nicht immer automatisch gleich an und kann nur unterschiedlich abgerufen werden? Dann wäre es ja immer besser, wenn man an einem Amp der 4 Ohm und 8 Ohm kann, nur mit 8 Ohm zu arbeiten?
Man muß erst mal grundsätzlich unterscheiden zwischen Amps mit Ausgangsübertragern (alle Vollröhrenamps) und solchen ohne Ausgangsübertrager (Bipolar Transistor, MosFETs, Digitalamps, etc.).

1. Amps mit Ausgangsübertragern (alle Vollröhrenamps)

Hier ist die Leistungsabgabe des Amps unabhängig von der angeschlossen Gesamtimpedanz. Mit dem Impedanzwahlschalter stellst Du den Gesamtwiderstand der angeschlossenen Boxen ein (Serien-/Parallelschaltung berücksichtigen). Der Amp gibt dann immer seine volle Leistung ab.

Wie sich die Leistung dann auf die angeschlossenen Boxen aufteilt, hängt von der Art der Zusammenschaltung ab.


2. Amps ohne Ausgangsübertrager (Bipolar Transistor, MosFETs, Digitalamps, etc.)

Hier ist die Leistungsabgabe des Amps von der angeschlossenen Gesamtimpedanz abhängig. Die Gesamtimpedanz darf dabei nicht unter den am Amp angegebenen Minimalwert fallen. Sonst muß der zuviel Strom liefern und wird überlastet.

Wie sich die Leistung dann auf die angeschlossenen Boxen aufteilt, hängt - genauso wie auch beim Röhrenamp - von der Art der Zusammenschaltung ab. Wenn man das genau wissen will, kommt man allerdings nicht um ein bischen Rechnerei herum.

Generell gilt: Die Summe der Leistungsverteilung auf die Boxen ist immer gleich 100% der Leistungsabgabe vom Amp. (banal, ich weiß, aber manchmal liest man hier Sachen ...)


Um bei Deinem Beispiel zu bleiben: Eine 8 Ohm Box oder zwei 8 Ohm Boxen (=4Ohm) ?

1. Amps mit Ausgangsübertragern (alle Vollröhrenamps)

Die Leistungabgabe ist in beiden Fällen gleich (bei korrekter Wahl des Impedanzwahlschalters)

2. Amps ohne Ausgangsübertrager (Bipolar Transistor, MosFETs, Digitalamps, etc.)

Bei einem perfektem Amp wäre der Strom (und damit auch die abgebene Leistung des Amps) an einer 4Ohm Box genau doppelt so hoch wie an einer einzelnen 8Ohm Box. Bei Digitalamps mit geregeltem Netzteil ist das in der Regel auch so. Bei vielen Bipolartransistor- oder MosFETamps werden allerdings unstabilisierte Netzteile verwendet, bei denen die Spannung bei höherer Strombelastung einbricht, sodaß die abgegebene Leistung des Amps nur um ca. 40%..50% steigt.


Wenn man es jetzt noch viel komplizierter machen will, müßte man eigentlich berücksichtigen, daß Impedanzen frequenzabhängig sind. Das führt uns aber nicht weiter und erschwert das Verständnis.
 

Wie wäre denn die Verkabelung um zwei Boxen á 4 Ohm seriell zu betreiben? Ich habe das vor ein paar Wochen schon mal angesprochen, aber irgendwie kamen wir zu keinem Ergebnis, ausser daß es besser ist, das nicht zu machen oder so [:D]
 
Zitat:Original erstellt von: Hozzy

Wie wäre denn die Verkabelung um zwei Boxen á 4 Ohm seriell zu betreiben? Ich habe das vor ein paar Wochen schon mal angesprochen, aber irgendwie kamen wir zu keinem Ergebnis, ausser daß es besser ist, das nicht zu machen oder so [:D]

Dann haste 8 Ohm... Warum das nun schlechter sein soll, wüsst ich auch nicht.

Aber der Wiederstand einer Box ist auch nicht so linear - im endeffekt sind es ja die Kupferspulen im Zentrum des Speakers, die bei Stromdurchfluss elektromagnetisch werden und sich somit vom Speakermagneten entfernen/anziehen - je nach impuls.

Das bedeutet, das theoretisch bei sehr hohen Frequenzen der Wiederstand zu nimmt, weil das nun die elektronische Eigenschaft einer Spule ist. Wenn aber eine Spule(ein Speaker) zusätzlich Parallel geschaltet wird, dann habe ich eigentlich einen Hochpass also Tiefen-Cut.

Was von den beiden varianten nun besser ist, kann ich mir jetzt auch nicht erklären.
Wie jetzt genau die 4 bzw 8 Ohm einer Box zustande kommen ist mir auch ein Rätsel.

Aber bei einer seriellen Schaltung von zwei 4 Ohm Speakern könnten dann die Obertöne wegfallen(?) oder der Speaker arbeitet nicht so linear wie er konzipert ist(?) Weil die Sinuswellen ja durch zwei Spulen müssen(?)

Also am besten biamping mit nem 18er und nem 8er - oder wie?

EDIT: Dieses ganze Amp hin und her. Eigentlich braucht man doch nur genug Leistung(?)
 
Zuletzt bearbeitet:
Hi
Vielen Dank an alle hier. Ihr habt mir schon mal ein riesen Stück weiter geholfen.
Noch eine Frage:
Wie ist das bei Röhrenamps, mit diesen 2 Ohm?
Kommen die damit klar? Die werden ja ohnehin immer sehr heiß?
Ich habe eine 4x12er mit 4 Ohm hinter mir und 2 einzelne 1x12er als Monitor vor mir. Die haben jeweils einzeln 4 Ohm, also zusammen 2. An meinem Amp kann ich einstellen entweder 16 Ohm oder 4-8 Ohm. Wenn ich jetzt nur 2 Ohm dran hänge nimmt dann der Amp schaden?

Grüße und Danke für eure Antworten.
 
Die Kombination ist irgendwie sehr unglücklich... immerhin bekommt jede Boxe die gleiche Leistung ab... die 4x12 kann gemütlich vor sich hin säuseln, während die 1x12 schon im Sterben liegen :-). Also nur für gemütliche Lautstärkepegel zu empfehlen... Ich würde die beiden 1x12 Boxen mithilfe eines Y-Kabels elektrisch in Reihe schalten (16Ohm). Du hast dan eine Gesamtlast von 2,66 Ohm. Das kann man noch verschmerzen. Vorteil ist noch ausserdem: Jeder Speaker in dem Verbund bekommt einzeln die Gleiche Leistung zugeführt.

Bei 2 Ohm wird der Röhrenamp in der 4-Ohm-Einstellung nicht gleich kaputtgehen... Du erreichst aber nicht mehr die volle Leistung. Im Gegenzug nimmt die Verlustleistung an den Endröhren zu und es geht doch etwas deutlicher auf die Lebensdauer, wenn man das Teil voll ausfährt. Bei mäßigen Pegeln ist das alles kein Problem.

Was ich an deiner Stelle eher machen würde: Das Ausgangssignal parallel zu der 4x12" Box mit einer geeigneten DI-Box (die Lautsprecherpegel verkraftet) abnehmen und dann auf einen einfachen Digi-Amp-geben. So kannst Du deine beiden Frontmonitoren individuell einpegeln und hast trotzdem den Endstufensound des Röhrenamps drauf.
Wenn du den Amp eher clean fährst, kannst Du auch den Line-Out deines Amps benutzen und damit eine separate Endstufe speisen. Bei 2x12" Monitor in Front frage ich mich, was eine 4x12" ein paar Meter weg überhaupt noch bringen soll, ausser dass es Phasenauslöschungen auf der Bühne gibt. Antwort A: Show, Antwort B: Damit der Amp auf bequemer Arbeitshöhe steht! Wenn die Boxen mit identischem Signal mehrere Meter auseinanderstehen, wirst du an jeder Stelle dazwischen andere Soundverhältnisse bekommen. Genau in der Mitte erschlägt dich der Bass, ein Schritt weiter ist ein Frequenzloch.... das wird nix.

Gruß
Stefan
 
Zitat:Original erstellt von: n.d.escher

Hi
Vielen Dank an alle hier. Ihr habt mir schon mal ein riesen Stück weiter geholfen.
Noch eine Frage:
Wie ist das bei Röhrenamps, mit diesen 2 Ohm?
Kommen die damit klar? Die werden ja ohnehin immer sehr heiß?
Lies bitte dazu nochmal meinen letzten Post unter 1. Amps mit Ausgangsübertragern (alle Vollröhrenamps)
Zitat:
Ich habe eine 4x12er mit 4 Ohm hinter mir und 2 einzelne 1x12er als Monitor vor mir. Die haben jeweils einzeln 4 Ohm, also zusammen 2. An meinem Amp kann ich einstellen entweder 16 Ohm oder 4-8 Ohm. Wenn ich jetzt nur 2 Ohm dran hänge nimmt dann der Amp schaden?
Wenn Du ihn auf 4Ohm einstellst nimmt er zwar keinen Schaden, aber der Amp und der Übertrager verzerren wahrscheinlich schneller. Besser wäre es die beiden 112er hintereinander zu schalten (das ergibt dann 8Ohm) und den Amp auf 8Ohm einzustellen.

Außerdem könntest Du so die 412 zusammen mit beiden 112er betreiben: die 412 parallel zu den in Serie geschalteten 112ern anschließen und den Amp auf 4 Ohm einstellen. Die Gesamtimpedanz liegt dann bei ca 2,7Ohm und auf die 412 entfällt dann doppelt soviel Leistung wie auf die beiden 112er zusammen. Auf jeden der insgesamt 6 Speaker dürfte dann in etwa 1/6 der Leistung vom Amp entfallen, was von der Leistungsverteilung her optimal wäre
 
Hallo
Um die Boxen in Serie zu schalten müsste ich aber spezielle Kabel und Anschlüsse löten.
Denn, wenn ich einfach den Ausgang der ersten Box mit der nächsten weiter verbinde sieht es zwar optisch wie Seriell aus ist aber tatsächlich doch parallel geschaltet.
rüße
 
@ Stefan
Danke für den Hinweis. Das muss ich beim nächsten Gig bzw Probe mal genau prüfen. Ich dachte immer 2 kleine Boxen von vorne und eine fette Box von hinten ergibt bestmögliche Hörbarkeit, ohne dass ich zu laut machen muss.

Aber vielleicht ist es nur von hinten doch besser. Muss das mal in Ruhe ausprobieren.
Grüße
 
mal ein bisschen anders, nicht ganz korrekt aber für den nichtelektroniker vielleicht verständlicher.

So ein Verstärker ist wie ein Motor, der auf Vollgas läuft.
Die Box ist quasi wie eine Bremse. Hat die Box nicht genügend Widerstand bremmst sie den Verstärker nicht ausreichend und dieser geht kaputt.
Wie ein Motor, der dauerhaft im roten Drehzahlbereich läuft.


Noch ein anderes gern genommenes Modell zum verstehen der Addierung von Widerständen:

Man stelle sich den Ausgang des Verstärkers wie einen Wasserhahn vor.
Jetzt kann man da einen kleinen dünnen Schlauch anschließen, durch den nur wenig Wasser fließen kann (sagen wir mal 8 Ohm Widerstand)
Der Wasserhahn könnte mehr, aber durch den Schlauch geht eben nicht so viel.
Schließt man jetzt einen zweiten Schlauch dieser größe an, so kann jetzt doppelt so viel wasser durchfließen.
Das bedeutet doch, dass der Gesamtwiderstand kleiner sein muss. Also 8 Ohm + 8 Ohm = 4 Ohm. (weniger wiederstand)

Mal so als kleinen Einstieg. ;-)



 

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