IMPEDANZEN 4Ω UND 8Ω

Bei der Konfiguration einer passiven PA kommt man spätestens mit dem Begriff der Lautsprecher-Impedanzen in Berührung wenn es darum geht, die passende Endstufe für einen Lautsprecher zu finden. Eine Impedanz ist ein sogenannter Wechselspannungswiderstand welcher sich bei einem Lautsprecher aus dem reellen Wicklungswiderstand und dem imaginären Induktiven Spulenwiderstand (Blindwiderstand) zusammensetzt. Die Einheit der Impedanz ist Ohm (Ω). Gängige Werte bei Lautsprecherimpedanzen sind im Bereich der Veranstaltungstechnik 4Ω und 8Ω.

Wie das Datenblatt einer t.amp E800 Endstufe von Thomann zeigt, haben Endstufen meist zwei Leistungsangaben:

Stereo-Endstufe

Leistung: 2x 500 W an 4 Ohm, 2x 350 W an 8 Ohm (@ 1 kHz, THD <= 0,1%)
Frequenzbereich: 20 – 20.000 Hz
Eingänge: XLR, Klinke (symmetrisch)
Ausgänge: Speaker Twist und Schraubklemmen
Schutzschaltungen: DC
Kurzschlusssicherung
Übertemperaturschutz
Limiter
Standby-Schaltung
Netzspannung: 230 V, 50 Hz
Abmessungen (B x T x H): 482 x 375 x 88 mm
Format: 19″ / 2 HE
Gewicht: 11,3 kg

https://www.thomann.de/de/the_tamp_e800.htm

Hier wird schnell klar, dass man dem Verstärker bei der Verwendung von 4Ω Lautsprechern deutlich mehr Leistung entlocken kann als mit 8Ω Lautsprechern. Dies liegt daran, dass bei der Verwendung kleinerer Impedanzen, ein größerer Stromfluss und somit eine höhere Leistung möglich ist.

Für interessierte:
Bei einer höheren Belastung der Endstufe kommt es jedoch zu einem weiteren Effekt. Durch einen sogenannten Innenwiderstand führt der vergrößerte Stromfluss bei kleineren Impedanzen zu einem Spannungsabfall im inneren des Verstärkers. Dadurch verringert sich wiederum die Ausgangsleistung. Aus diesem Grund beträgt die Ausgangsleistung des t.amp E800 bei 4Ω nicht 700Watt wie es bei gleicher Spannung an 8Ω möglich wäre sondern wegen den Spannungsabfall im inneren nur 500Watt.

Welche Impedanz benötige ich nun?
Auf den ersten Blick mag es nun so aussehen als wäre es sinnvoller auf 4Ω Lautsprecher zu setzen, da man sonst teure Leistungsreserven des Verstärkers nicht ausnutzten würde. Tatsächlich ist es jedoch sinnvoll, vor allem 8Ω Lautsprecher zu verwenden. Das ohmsche Gesetz besagt nämlich, dass bei der Parallelschaltung zweier gleicher Impedanzen, die Hälfte der Einzelimpedanzen auf den Verstärker wirkt. Im Klartext bedeutet das also, dass man bei der Hintereinander-Schaltung (Parallelschaltung) zweier Subwoofer mit jeweils 8Ω, eine tatsächliche Gesamtimpedanz von 4Ω hat. Wer also vor hat mehr als nur einen Lautsprecher pro Endstufenkanal zu verwenden, sollte über den Einsatz von 8Ω Lautsprechern nachdenken.

Parallelschalten von 4Ω Lautsprechern
Hier kann es für den Verstärker richtig gefährlich werden. Wie bereits erwähnt, halbiert sich die Impedanz bei der Hintereinander-Schaltung zweier gleich großer Lautsprecher. Bei zwei 4Ω Lautsprecher entspricht dies einer Impedanz von 2Ω. Eine solch kleine Impedanz bedeutet für den Verstärker eine erhebliche Belastung und nicht jede Endstufe ist für eine solche Belastung geeignet. Auch hier wieder am Beispiel der t.amp E800 Endstufe von Thomann:

Weitere Infos
Leistung 4 Ohm / Kanal 500 W
Kanäle: 2
19″ Einbau Höhe: 2 HE
2 Ohm stabil: Nein
DSP/Frequenz Nein
Konvektionskühlung Nein

https://www.thomann.de/de/the_tamp_e800.htm

Endstufen die nicht 2Ω Stabil sind, dürfen nicht an zwei parallele 4Ω Lautsprecher angeschlossen werden!

Wie bereits oben für interessierte erwähnt fällt im inneren des Verstärkers eine Spannung am Innenwiderstand ab. Dieser Spannungsabfall bedeutet wiederum auch, dass im inneren der Endstufe eine Leistung umgesetzt wird. Wird der Innenwiderstand im Vergleich zum außen angeschlossenen Widerstand größer oder gleich groß, wie es bei 2Ω der Fall sein kann, wird im inneren des Verstärkers die selbe Leistung umgesetzt wie am Lautsprecher auch. Dies bedeutet nicht nur eine geringere Effizienz sondern auch, dass die umgesetzte Leistung in Form von Wärme abgeführt werden muss. Dafür ist nicht jede Endstufe geeignet.

Bestimmen von Impedanzen unbekannter Lautsprecher

Sollten bei einem Lautsprecher keine Hinweise über seine Impedanz zu finden sein, so ist es auch möglich mit einem Ohm-Meter den Wicklungswiderstand des Lautsprechers zu bestimmen. Dabei stellt man den Schalter eines Multimeters auf den Widerstandsmessbereich und hält die beiden Anschlussleitungen an die Eingangsbuchse des Lautsprechers. Da sich Impedanzen immer aus Wicklungswiderstand und Blindwiderstand der Spule zusammensetzen, das Ohm-Meter jedoch nur den Wicklungswiderstand messen kann, bekommt man immer einen etwas kleineren Wert angezeigt. Bei einem 8Ω Widerstand dürfte der angezeigte Wert bei etwa 6Ω liegen.