Alles über Leistungsverstärker – vom Haushalt bis zum Profi

Leistungsverstärker werden in Haushalts- und Profiversionen unterteilt. Da heute Mikrochips anstelle einer Vielzahl von Bauteilen verwendet werden und die Geräte dadurch auf einen Bruchteil ihrer Größe reduziert werden konnten, sind freistehende Leistungsverstärker in separaten Gehäusen heute nicht mehr häufig anzutreffen. Jedes Audiogerät – Heimkino, Musikanlage und andere – ist mit Leistungsverstärkern ausgestattet, da die meisten Menschen diese nicht separat kaufen müssen. Dieser Artikel befasst sich mit den Arten von Leistungsverstärkern und ihren Anwendungen.

Die Hauptanwendung von Leistungsverstärkern im Haushalt ist die verzerrungsarme Audioverstärkung als Teil eines Heim-Musiksystems. Das liegt daran, dass für das Hören zu Hause die Klangqualität und nicht die Lautstärke entscheidend ist. Ein Röhrenverstärker sollte jedoch über genügend Leistungsreserven verfügen, da 80 % der Leistung für die Verstärkung der tiefen Frequenzen aufgewendet werden und eine Übersteuerung des Verstärkers nicht nur zu Verzerrungen, sondern auch zum Ausfall der Lautsprecher führen kann, was nicht wünschenswert ist. Um eine solche Leistungsreserve zur Verfügung stellen zu können, sollte die maximale Leistung eines Haushaltsverstärkers nicht weniger als 2 x 50 W betragen. Es sollte auch bedacht werden, dass bei höheren Lautstärken die nichtlineare Verzerrung zunimmt, wodurch es unmöglich wird, die volle Transparenz und Tiefe des Klangs wahrzunehmen. Experten raten dazu, Haushaltsverstärker mit maximal 30 % ihrer maximalen Ausgangsleistung zu betreiben, wobei 30 % nicht überschritten werden sollten.

Der Hauptunterschied zwischen Leistungsverstärkern ist das Vorhandensein eines speziellen Klangfarbenblocks, mit dem Korrekturen in Form von Bass- und Höhenabschwächung oder -verstärkung vorgenommen werden können. In einer häuslichen Umgebung sind Equalizer und Mischpulte jedoch nicht notwendig, so dass die Korrektur auf dem Endverstärker-Panel durchgeführt wird.

Verstärker

Professionelle Leistungsverstärker umfassen Instrumentalverstärker, Studioverstärker, Konzertverstärker, Gitarrenverstärker und mehr. Solche Verstärker werden in Konzerten, Aufnahmestudios und anderen professionellen Umgebungen eingesetzt.

Aus diesem Grund gibt es eine Reihe von Regeln für professionelle Audioverstärker, wie z. B. Rack-Gehäuse mit einer bestimmten Breite und Höhe sowie das Vorhandensein einer Platte und von Löchern für die Befestigung an Rack-Ständern.

Studio-Leistungsverstärker werden in Studios für kleine, qualitativ hochwertige Beschallungen eingesetzt, genau wie Haushaltsverstärker.

Es gibt jedoch einige entscheidende Unterschiede zwischen den beiden Verstärkern.

• Größerer Frequenzbereich: 10Hz – 100kHz in Studioverstärkern und 20Hz – 20kHz in Heimverstärkern;
• Keine Timbrebox, da diese Verstärker mit Mischpulten gesteuert werden können, die in allen Studios vorhanden sind;
• getrennte Einstellung der Kanäle;
• Bessere Verarbeitung einiger Teile von Leistungsverstärkern, wie z. B. Überlast- und Kurzschlussschutzschaltungen sowie Steckverbinder;

Gitarren-Verstärker

Instrumentalverstärker sind Leistungsverstärker, die zur Verstärkung von Synthesizern und anderen Musikinstrumenten verwendet werden, einschließlich einiger Gitarrenverstärker für elektrische oder Bassgitarren. Es gibt zwei Arten von Verstärkern: als Kombi-Gerät – Lautsprecher + Verstärker in einem Gehäuse, oder als separates Gerät – ein “Kopf” und 1-2 Boxen. Es ist schwierig, einen Instrumentalverstärker als separates Gerät zu bezeichnen, da sein Gehäuse Timbreaker, Vorverstärker, Lautsprecher, Effektgeräte und so weiter enthält.

Konzertverstärker sind dafür ausgelegt, den Klang bei verschiedenen Musikveranstaltungen deutlich zu verstärken. Solche Verstärker sind für den Dauerbetrieb bei nahezu maximaler Leistung ausgelegt, so dass die Zuverlässigkeit eine wichtige Voraussetzung für Konzertverstärker ist. Konzertverstärker verfügen auch über einen ernsthafteren Schutz gegen Überhitzung, Überlastung, Kurzschluss und mehr. Dies ist ein großer Vorteil, da die meisten Verstärker für den Hausgebrauch nach einigen Minuten Betrieb mit maximaler Leistung zusammenbrechen.

Bei der Auswahl von Leistungsverstärkern sollten Sie festlegen, wann und für welchen Zweck Sie sie einsetzen wollen. Studio- oder Endverbraucherverstärker sind nicht für den Einsatz in Musikveranstaltungen geeignet. Nur Konzertverstärker mit der erforderlichen Ausgangsleistung sind für solche Anwendungen geeignet.

Die nachstehende Tabelle fasst die verschiedenen Merkmale dieser Verstärker zusammen, damit Sie beim Kauf die richtige Wahl treffen können.

Wie Sie vielleicht bemerkt haben, zeigt die Tabelle die Hauptunterschiede zwischen professionellen Endstufen und Endverbraucherverstärkern. Dazu gehören die Rackmontage, separate Lautstärkeregler für die Kanäle und das Fehlen von Klangfarbenblöcken bei professionellen Endstufen. Durch die getrennte Einstellung der Kanäle ist es möglich, die Endstufen zu mischen, z. B. einen Kanal für den Hauptlautsprecher und den anderen für die Monitore zu verwenden.
Hauptmerkmale von Leistungsverstärkern

Strom

Dies ist ein Parameter, der die Fähigkeit von Leistungsverstärkern beschreibt, Schall in verschiedenen Anwendungen zu verstärken.

Empfindlichkeit

Die Empfindlichkeit eines Lautsprechers gibt den Schalldruck in dB an, den er bei einer Leistung von 1 W in einem Meter Entfernung erzeugen würde. Wenn ein Lautsprecher einen höheren Schalldruckpegel hat, erzeugt er bei geringerer Leistungsaufnahme durch den Verstärker einen höheren Lautstärkepegel als ein Lautsprecher mit einem niedrigeren Empfindlichkeitsgrad. Um dies zu veranschaulichen, kann folgendes Experiment durchgeführt werden. Sie können zunächst einen herkömmlichen Stereolautsprecher mit einer Empfindlichkeit von 70-80 dB an einen Leistungsverstärker anschließen und dann einen passiven 200-300-W-Lautsprecher mit einer Empfindlichkeit von 90-100 dB anschließen. In diesem Fall hat der letztere eine höhere Lautstärke bei gleicher Lautstärkereglerstellung am Verstärker. Daraus folgt, dass die Lautstärke nicht von der Leistung der Lautsprecher und des Verstärkers abhängt, sondern vielmehr davon, wie gut und richtig die Geräte ausgewählt sind. So können Sie mit weniger Strom eine höhere Lautstärke erzielen.

Auch die Klasse der Audio-Endstufe spielt eine wichtige Rolle. Die folgenden Klassen sind verfügbar:

● Klasse “A” – niedriger Wirkungsgrad (bis zu 30 %) und geringe Verzerrungswerte. 30 % der eingesetzten Energie werden zur Verstärkung der Schallsignale verwendet, der Rest wird als “Wärme” abgegeben, was zu einem angenehmen, warmen Klang führt;

Klasse “B” – hoher Wirkungsgrad (bis zu 70 %). Gleichzeitig ist die Klangqualität gering, da der Klang selbst “trocken” erscheint;

● Die Klasse “AB” ist eine kombinierte Lösung, und die meisten Verstärker gehören zu dieser Klasse. Der Hauptunterschied zwischen dieser Klasse und den anderen besteht darin, dass der Verstärker in der Nähe des höchsten Signals im B-Modus arbeitet, während er in der Nähe des niedrigsten Signals im A-Modus arbeitet. Es handelt sich hierbei um eine Kompromisslösung, die eine ausgezeichnete Klangqualität bei hohem Wirkungsgrad (bis zu 60 %) ermöglicht und häufig in Lautsprecherverstärkern und großen Lautsprechersystemen eingesetzt wird;

• Klasse “D” – extrem hoher Wirkungsgrad (bis zu 85 %). Ein wesentliches Merkmal dieser Klasse ist das geringe Gewicht des Schaltnetzteils, das den Verstärker tragbar und leicht zu transportieren macht.

• Gewicht
  Konzertverstärker haben ziemlich massive Netzteile und große Kühlkörper, die sie mindestens 10 kg wiegen lassen.

Auswahl eines Leistungsverstärkers

Um keine falsche Wahl des Verstärkers zu treffen, sollten die folgenden Parameter sorgfältig berücksichtigt werden:

• Art und Verfügbarkeit der Ausgangs- und Eingangsanschlüsse;
• Preis;
• die Klasse des Verstärkers. In verschiedenen Situationen kann eine Verstärkerklasse besser geeignet sein als eine andere. Class-D-Verstärker eignen sich zum Beispiel besser für Touring-Sets, da sie einen höheren Wirkungsgrad haben und leichter sind als Verstärker der Klasse AB;
• Zweck. Der Hauptzweck eines Verstärkers hängt davon ab, ob er in einem Musikstudio, bei einem Konzert oder zu Hause verwendet werden soll;
• Impedanz- und Leistungskompatibilität mit dem von Ihnen gewählten Lautsprechersystem.

Dies sind die grundlegenden Parameter, die Sie bei der Auswahl eines Audio-Leistungsverstärkers überprüfen können. Es gibt jedoch andere, die Sie nicht testen können. Zu diesen Parametern gehören die AFC, der Koeffizient der nichtlinearen Verzerrung, die Qualität und Verfügbarkeit von Schutzsystemen und andere. Dies liegt daran, dass derartige Tests einen mehrstündigen störungsfreien Betrieb bei 80 % der maximalen Nennleistung erfordern.

Heutzutage werden Leistungsverstärker für den Hausgebrauch kaum noch eingesetzt, Studioverstärker werden nur noch in Räumen mit besonders guter Akustik und in Aufnahmestudios verwendet, wo oft auch ein Subwoofer-Verstärker zu finden ist. Instrumentenverstärker sind Kombinationsgeräte und werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Betrachten wir jedoch die Konzertverstärker gesondert, da dies derzeit das dringendste Problem ist.
Ein Konzertverstärker sollte entweder zusammen mit oder nach der Auswahl eines Lautsprechersystems ausgewählt werden, da die Leistung des letzteren eine optimale Reserve haben sollte und, um ein Übersteuern zu vermeiden, um eine Größenordnung höher sein sollte als die des Verstärkers. Wenn Sie sich zum Beispiel für einen 250-W-Lautsprecher entschieden haben, sollten Sie einen 200-W-Verstärker mit der gleichen Ausgangsimpedanz wie der Lautsprecher kaufen. Es ist besser, einen Verstärker mit zusätzlicher Leistung zu wählen, um die Verzerrung zu minimieren; je größer die Verstärkung, desto größer die harmonische Verzerrung. Denken Sie daran, dass eine Überlastung des Verstärkers bei niedrigen Frequenzen zu einem vorzeitigen Ausfall der Lautsprecher führen kann.