Technische Daten 2: Stabilität und Impedanz

Viele HiFi-Fans kombinieren Röhren und horngeladene Hybridboxen nach dem Motto "hoher Wirkungsgrad + wenig Leistung = alles gut" und erleben beim Hörtest eine Enttäuschung. Genügend Dezibel kommen aus der Kombination, aber die Klangfarben sind völlig verfärbt, die Kombination klingt blutleer, grundtonarm, dafür überpräsent, nervig und schrill. Doch warum ist das so?

Das Phänomen stellt sich oft bei instabileren Röhrenverstärkern oder Amps mit hohem Innenwiderstand ein: Hat ein Amp nämlich einen höheren Innenwiderstand, bildet er mit einer niederohmigen Last einen Spannungsteiler, und der Pegel sinkt deutlich gegenüber dem Betrieb mit einer hochohmigen Box. Das Problem in der Praxis: Die meisten Lautsprecher haben, selbst wenn in ihrem Datenblatt "4 Ohm" oder "8 Ohm" angegeben sind, keine über ihren Arbeitsbereich konstante, sondern eine mit der Frequenz stark schwankende Impedanz.

Bei einer typischen Zwei-Wege-Box, in diesem Fall mit horngeladenem Hochtöner, sehen wir im Impedanzschrieb meist ein Impedanzminimum im Bereich zwischen 80 und 250 Hz, wo der Basskonus maximale Arbeit leistet und daher auch Eingangsleistung benötigt. Umgekehrt steigt die Impedanz oft sehr stark an im Übergangsbereich zwischen Tiefmittel- und Hochtöner oder im unteren Einsatzbereich eines Hornhochtöners.

Wird eine solche Box an einen tendenziell pegelinstabilen Verstärker angeschlossen, stellt sich schon rein elektrisch eine sehr deutliche Verfärbung ein: Oberbass und Grundton werden viel zu leise wiedergegeben, die für das Ohr besonders unangenehmen Präsenz-/Brillanzfrequenzen dagegen kommen wie an der Beispielkombination mit dem Ayon gegenüber dem Referenzpegel bei 150 Hz um +9,5 dB (!) zu laut herüber. Der deutlich frequenzabhängig schwankende Impedanzschrieb der Box bildet sich im resultierenden elektrischen Pegel also reziprok ab und verhindert eine HiFi-tauglich neutrale Vorstellung.

Ein solcher Lautsprecher ist viel besser an einem zwar leistungsschwachen, aber mit geringerem Innenwiderstand und damit deutlich pegelstabilerem und impedanzunkritischerem Verstärker aufgehoben. In diesem Fall ist es der Unison, bei dem sich die resultierenden Verfärbungen auf gerade noch tolerierbare 3,5 dB min.-max. reduzieren.

Um Ihnen einen schnellen Überblick zu verschaffen, welcher Verstärker wie pegelstabil an schwankenden Lasten ist und wie stark die Impedanz eines Lautsprechers im tonal relevanten Bereich schwankt, gibt stereoplay mit der mittleren Zeile des Kompatibilitätsdiagramms die jeweiligen Werte für die Komponenten an. Beim Verstärker ist dies die Pegeldifferenz zwischen einer 8- und einer 2-Ohm-Last (nur zwischen 100 und 10.000 Hz) bei identischem Eingangssignal. Beim Lautsprecher ist es die Impedanzdifferenz zwischen dem Minimum und dem Maximum in diesem Frequenzbereich. Berühren oder überlappen sich die beiden daraus berechneten gelben Balken, bleiben die resultierenden Verfärbungen unterhalb der Toleranzschwelle von +-2 dB, und die Paarung ist elektrisch als noch geeignet anzusehen.