Niederohmige Lautsprecher: Wo sie zum Einsatz kommen und was sie von der 100-Volt-Technik unterscheidet
Es gibt zwei Arten von Lautsprechern: Niederohmige und hochohmige, zum Beispiel 100-Volt-Lautsprecher. Aber was genau steckt eigentlich dahinter? Wie unterscheiden sie sich und wo kommen sie zum Einsatz? Wir klären auf.
Niederohmige und hochohmige Lautsprecher-Systeme: Was steckt dahinter?
Bei Lautsprecher-Systemen wird zwischen zwei unterschiedlichen Varianten unterschieden: Niederohm und Hochohm. Das bedeutet, dass die Anschlussimpedanz des Lautsprechersystems entweder niedrig (also niederohmig) oder hoch (also hochohmig) ist. Der Innenwiderstand (oder: Wechselstrom-Widerstand) heißt auch Impedanz. Sowohl bei niederohmigen als auch bei hochohmigen Lautsprecher-Systemen werden niederohmige Lautsprecherchassis verwendet. Diese haben in der Regel eine Impedanz zwischen 4 und 16 Ohm. Erst durch den vorgeschalteten Übertrager werden die 100-Volt-Lautsprecher hochohmig. Der Impedanzwert hängt von der gewählten Leistung am Übertrager ab. Ein 100-Volt-Lautsprecher mit einer Leistung von 10 Watt hat beispielsweise eine Anschlussimpedanz von 1 kΩ, bei 1 Watt sind es 10 kΩ und bei 100 Watt sind es 100 Ω.
niederohmige Lautsprecher | hochohmige Lautsprecher (100-Volt-Technik) |
meistens Impedanzen von 4, 8 oder 16 Ohm | Impedanz hängt von der Aufnahmeleistung des vorgeschalteten Übertragers ab |
sind direkt mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden | haben einen Übertrager vorgeschaltet |
Wo kommen niederohmige Lautsprecher-Systeme zum Einsatz?
Niederohmige Lautsprecher
Niederohmige Lautsprecher kommen immer dort zum Einsatz, wo Sie wenige Lautsprecher und geringe Kabellängen brauchen. Sie eignen sich entsprechend für den direkten Anschluss am Verstärker und können in Einzelräumen oder kleineren Gebäuden genutzt werden. In einem System mit niedriger Impedanz können Standard-Lautsprecherkabel verwendet werden. Der Nachteil von Niederohm: Es können deutlich weniger Lautsprecher an einem Verstärkerausgang betrieben werden.
Beispiele:
Ein klassisches Beispiel für Niederohm ist das Beschallungssystem für zu Hause. Hier werden in der Regel ELA-Lautsprecher mit einer Impedanz von 4 bis 8 Ohm verwendet. Egal, ob das Zuhause mit einem klassischen Stereo-Paar oder einem Surround-System ausgestattet ist – die Kabelwege sind kurz, beide Varianten basieren daher auf Niederohm. Beim Surround-System etwa hat jeder Lautsprecher einen eigenen Anschluss am Verstärker.
Auch bei der klassischen Bühnentechnik kommt oftmals Niederohm-Technik zum Einsatz. Sind die Spulen nicht hochwertig genug, werden ganz tiefe Frequenzen bei Hochohm-Lautsprecher-Systemen möglicherweise leiser oder gar nicht mehr übertragen.
Zu Niederohm (plus kleinem Verstärker) können Errichter auch in Klassenräumen greifen. Hier werden in den vergangenen Jahren vermehrt digitale Medien genutzt – wiedergegeben zum Beispiel durch Beamer plus Funkmikrofon. In diesem Fall reicht je ein niederohmiger Lautsprecher links und rechts neben der Tafel. 100-Volt-Technik hingegen wäre im Schulgebäude dann sinnvoller, wenn die Klassenräume vom Sekretariat oder von der Schulleitung aus angesprochen werden sollen (Beispiele: Durchsagen oder Pausengong). Dafür wären wieder viel mehr ELA-Lautsprecher nötig (im Flur, im Lehrerzimmer, in der Pausenhalle, auf dem Schulhof usw.) – entsprechend entstehen auch längere Kabelwege.
100-Volt-Technik
Hochohmige Lautsprecher kommen im ELA-Bereich immer dort zum Einsatz, wo große Kabellängen gebraucht und viele Lautsprecher verwendet werden. In einer 100-Volt-Installation benötigen Sie doppelt isoliertes, für 100 Volt zugelassenes Kabel. 100-Volt-Systeme (also: hochohmige) sind deswegen für große oder weitläufige Gebäude von Vorteil, weil sie eine höhere Audiosignalspannung und deshalb auch geringere Verluste auf den Kabelwegen aufweisen.
Beispiele:
- Klassische Beispiele sind Schulen, Kaufhäuser, größere Firmen und Fitnessstudios – also große Gebäude, in denen zentrale Durchsagen gemacht werden sollen oder Hintergrundbeschallung erforderlich ist. Die 100-Volt-Technik ist dafür deshalb geeignet, weil sie die Spannung, die durch die Trafos führt, hoch transformiert. Dadurch lassen sich größere Wege mit weniger Verlusten überbrücken. Über die 100-Volt-Technik haben wir hier ausführlich geschrieben.
Grundsätzlich unterscheiden sich Niederohm und 100-Volt-Technik in Bezug auf ihre Qualität nicht voneinander. Heißt: Die Technik an sich ist nicht entscheidend, zentral ist die Qualität des Lautsprechers (und des Trafos).
Sie planen die Beschallung für ein Ladengeschäft?
Gibt es Preisunterschiede zwischen niederohmigen Lautsprechern und 100-Volt-Technik?
Hochohmige Lautsprecher sind in der Regel etwas teurer. Letztlich sind niederohmige und 100-Volt-Systeme in ihrer Bauweise identisch – sie weisen das gleiche Gehäuse auf, die gleiche Frequenzweiche, die gleichen Lautsprecherchassis und vieles mehr. Der einzige Unterschied:
In 100-Volt-Lautsprecher-Systemen ist ein
Übertrager verbaut, der zusätzlich kostet.
Was gibt es bei der Installation von Niederohm zu beachten?
Die Mindestimpedanz
Die Leistung des Lautsprechers sollte mit dem Verstärker harmonieren. Bei Niederohm-Technik sollte explizit auf Folgendes geachtet werden: Die Anschlussimpedanz, also die Mindestimpedanz eines Verstärkers, darf nicht unterschritten werden. Es gibt Verstärker, die nur 8 Ohm unbeschadet vertragen – die meisten vertragen aber auch 4 Ohm. Zur Verdeutlichung: Wenn Sie zwei 4-Ohm-Lautsprecher an einen 4-Ohm-Stereoverstärker anschließen, funktioniert das einwandfrei. Sollten Sie aber nicht nur zwei Lautsprecher in einem Raum verbauen wollen, sondern vier, wird es schon schwieriger. Schließen Sie zwei 4-Ohm-Lautsprecher (parallel) pro Kanal an, ergibt das 2 Ohm. Damit ist die Impedanz zu niedrig – das beschädigt den Verstärker. Hängen Sie die Lautsprecher stattdessen in Reihe, werden aus zwei 4-Ohm-Lautsprechern 8 Ohm – das macht dem Verstärker nichts aus.
Eine höhere Impedanz ist kein Problem – sie darf aber nicht niedriger sein
als die am Verstärker angegebene Mindestimpedanz.
- Reihen- oder Parallelschaltung: Ist das variabel?
Ob Sie niederohmige Lautsprecher in Reihe oder parallel schalten, hängt von der jeweiligen Impedanz der Lautsprecher sowie der Mindestimpedanz des Verstärkers ab. Haben Sie zwei 8-Ohm-Lautsprecher, können Sie beide problemlos parallel schalten und pro Kanal an einen 4-Ohm-Verstärker anschließen. Haben Sie aber zwei 4-Ohm-Lautsprecher, sollten Sie beide in Reihe schalten, um die Mindestimpedanz nicht zu unterschreiten.
- Die Polarität bei Lautsprechern
Die Polarität muss bei allen Lautsprechern gleich sein. Heißt: Plus an Plus und Minus an Minus. Andernfalls arbeiten die unterschiedlichen Frequenzbereiche gegeneinander, schlimmstenfalls löschen sie sich sogar gegenseitig aus. Anders ausgedrückt: Wenn Sie die Polarität vertauschen, klingt das gesamte Klangbild unnatürlich und leidet an reduzierter Basswiedergabe mit schlechter oder falscher Klangübertragung.
Woher weiß ein Errichter, welche und ob niederohmige Lautsprecher gebraucht werden?
Welche niederohmigen Lautsprecher Sie brauchen, entscheiden Sie anhand der Kundenwünsche sowie der vorhandenen Baupläne. Dabei helfen Fragen wie diese:
Anwendungszweck:
- Was möchte der Nutzer mit den niederohmigen Lautsprechern machen?
- Wie sollen die Lautsprecher aussehen? Etwa: Welche Farbe und Form sollen sie haben?
- Wie ist der Raum beschaffen? Etwa: Sind die Decken hoch? (Dann bieten sich zum Beispiel Einbaulautsprecher oder Kugellautsprecher an, die von der Decke hängen.) Oder: Sind die Decken aus Beton? Dann kommen Wandlautsprecher zum Einsatz.
- Auch relevant: Sollen die Lautsprecher sichtbar sein oder sich nahtlos (oder sogar unsichtbar) in das Raumkonzept einfügen? Viele Einbaulautsprecher sind nahezu unsichtbar.
Die nötige Leistung für niederohmige Lautsprecher berechnen? Das Ohmsche Gesetz
Wenn Sie versuchen, die Leistung eines Soundsystems auf die Lautsprecher abzustimmen, sollten Sie die Lautsprecher weder unter- noch überfordern. Kurzer Flashback zur Ausbildung: Ein Watt ist die Arbeit, die ein Volt bei einer Stromstärke von einem Ampere verrichtet. Die Wattzahl des Lautsprechers beschreibt also seine Leistung. Wenn Sie also wissen, was die richtige Spannung des Lautsprechers ist und für wie viel Ampere er ausgelegt ist, können Sie das Ohmsche Gesetz anwenden. Volt, Ampere und Watt setzen Sie so in Beziehung:
Finden Sie heraus, welche Spannung der Lautsprecher benötigt, um zu funktionieren.
Finden Sie die Stromstärke des Lautsprechers heraus (also wie viel Ampere).
Multiplizieren Sie die Anzahl der Volt mit der Anzahl der Ampere, um zu ermitteln, wie viel Watt der Lautsprecher verbraucht. Wenn der Lautsprecher mit 110 Volt bei 2 Ampere betrieben wird, beträgt die nötige Leistung des Lautsprechers 220 Watt.
4 Ohm- oder 8 Ohm-Lautsprecher?
Ein 4-Ohm-Lautsprecher benötigt mehr Leistung von einem Verstärker als ein 8-Ohm-Lautsprecher, um die gleiche Lautstärke zu erzeugen. Das liegt am Verhältnis zwischen Spannung, Strom und Widerstand in elektronischen Schaltkreisen. Bei einer bestimmten Spannung führt eine niedrigere Impedanz zu einem stärkeren Strom (weil: niedrige Impedanz bedeutet weniger Widerstand). Die Leistung ist somit eine Kombination aus Spannung und Strom. Um also mehr Strom an den Lautsprecher zu liefern, muss ein Verstärker eine höhere Nennleistung haben.
Wenn Sie zwei oder mehr Lautsprecher an denselben Verstärkerausgang anschließen, ändern Sie die Gesamtimpedanz der kompletten Beschallungsanlage. Sie können Lautsprecher in Reihe oder parallel schalten (verkabeln).
Bei einer Reihenschaltung ist der führende Draht des einen Lautsprechers mit dem Erdungsdraht des nächsten verbunden.
Bei einer Parallelschaltung der führende Draht eines Lautsprechers auch mit dem führenden Draht des nächsten Lautsprechers verbunden. Der Erdungsdraht des einen ist dementsprechend am Erdungsdraht des nächsten Lautsprechers.
In Reihe geschaltete Lautsprecher kombinieren ihre Impedanz: Zwei in Reihe geschaltete 4-Ohm-Lautsprecher ergeben eine Impedanz von 8 Ohm.
Bei Parallelschaltung ist es etwas schwieriger: Bei zwei parallel geschalteten Lautsprechern
multiplizieren Sie jede einzelne Impedanz
teilen das Ergebnis dann durch die Summe der Impedanzen.
Bedeutet also: Drei parallel geschaltete 8-Ohm-Lautsprecher ergeben 2,66 Ohm.
Faustregel: Ohm an Ohm
4-Ohm-Lautsprecher sollten mit den 4-Ohm-Lautsprecherausgängen eines Verstärkers verwendet werden – dasselbe gilt für 8-Ohm-Lautsprecher und die entsprechenden Ausgänge am Verstärker. Wenn die Impedanzen von Lautsprechern und Verstärker nicht übereinstimmen, beschädigt das früher oder später die Schaltkreise des Verstärkers. Eher kurzfristig als langfristig führt es außerdem zu Verzerrungen und schlechter Klangqualität, vor allem bei lauter Musik mit hohen Leistungsanforderungen.
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