Spannungsanpassung Anpassungsdämpfung Anpassung Schnittstelle Dezibel dB Anpassung Impedanz Impedanzen Widerstand Anpassung - Widerstandsanpassung Audio - sengpielaudio
 
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● Zusammenschalten von zwei Audio-Geräten ●
Nur Spannungsanpassung Ri < Ra

In der analogen Audio- und Tontechnik wird ausschließlich Spannungsanpassung verwendet, die dafür sorgt,
dass ein Spannungssignal im Pegel unverändert von der Quelle an den Verbraucher weitergegeben wird.

Anpassungsdämpfung bei einer Schnittstelle
beim Aufeinandertreffen von
Ri und Ra  
Anpassungsdämpfung ist die Spannungspegeldämpfung gegenüber dem Leerlauf.
Anpassungsdämpfung =
Schnittstellendämpfung.
 
 
Ri ist der niedrige Innenwiderstand (Quellwiderstand oder Ausgangswiderstand) des ersten Gerätes.
Ra ist der höhere Außenwiderstand (Lastwiderstand, Eingangswiderstand, Abschlusswiderstand) des folgenden Gerätes.
Merke:
Ausgangswiderstand ist nicht Außenwiderstand!
 
 
Mit Widerstand R ist immer die Impedanz Z als Wechselstromwiderstand gemeint.
In der Tonstudiotechnik wird bei der Zusammenschaltung, die einen unbelasteten Spannungsteiler darstellt, generell die Spannungsanpassung Ra > Ri (engl. impedance bridging) verwendet, die auch Überanpassung genannt wird.
Dieses ist von Vorteil bei dem großen zu übertragenden Frequenzbereich und den wechselnden Lasten, bei den unterschiedlichen Leitungslängen und bei der üblichen Parallelschaltung von mehreren Geräten als Last.
Leistungsanpassung oder Impedanzanpassung Ra = Ri (engl. impedance matching) wird dagegen in der Fernmeldetechnik, in der HF-Technik bei Antennen und in der Digitaltechnik angewendet, jedoch nicht in der analogen Audiotechnik (Tontechnik).
 
 
E-Gitarren und Mikrofone sind Quellen. Diese können uns nur ihre Ausgangsimpedanz (Ausgangswiderstand) zeigen.
 
Verstärker-Eingänge und Lautsprecher sind Lasten. Diese können uns nur ihre Eingangsimpedanz (Eingangswiderstand) zeigen.
 
 
Schnittstelle zwischen Geräten

    Mikrofon Mikrofonvorverstärker (Mischpult)
Mikrofon
Mikrofonverstärker
Quellimpedanz Ri  Ohm    |     Lastimpedanz Ra   Ohm
 
  Anpassungsdämpfung Δ L   dB  ≡  %
  Dämpfungsfaktor DF   = Ra / Ri
 
In der Tonstudiotechnik ist der Ausgangswiderstand Ri des Mikrofons kleiner als 200 Ohm und der Eingangswiderstand Ra des Mischpults (Vorverstärkers) liegt zwischen 1000 und 2000 Ohm. Ein Spannungsverlust durch Anpassungsdämpfung von kleiner 1 dB ist in der professionellen Tonstudiotechnik annehmbar. Der Kabelwiderstand zählt zur Quellimpedanz. Wegen der geringen Spannung der Quelle ist hierbei Kabelabschirmung unbedingt notwendig.
Spannung am Eingang des Verstärkers = Leerlaufspannung der Quelle · Ra/(Ra+Ri)

Endverstärker      Passiver Lautsprecher
Leistungsverstärker
Passiver Lautsprecher
Quellimpedanz Ri  Ohm    |     Lastimpedanz Ra   Ohm
 
  Anpassungsdämpfung Δ L   dB  ≡  %
  Dämpfungsfaktor DF   = Ra / Ri
 
 
Es gibt keine Leistungsanpassung Ri = Ra zwischen Endverstärker und Lautsprecher.
Leistungsanpassung ist ein Märchen. Wir haben Spannungsanpassung Ri < Ra.
Das gilt auch für Röhrenverstärker deren Ausgangswiderstand etwa 1/10 der
Lautsprecherimpedanz beträgt. Somit haben wir hier Ri < Ra. Das ist eine Tatsache!

Bitte lies diesen Text:
8-Ohm-Ausgang und 200-Ohm-Eingang - Was ist denn das?
 

Aha! Anmerkung:
Es gibt keine 4-Ohm-Verstärker und
es gibt auch keine 8-Ohm-Verstärker
passend für 4-Ohm- oder 8-Ohm-Lautsprecher.

Wer dieses nicht glaubt, der sollte schnell
wegklicken und blind bleiben.
 
 
In der analogen Tonstudiotechnik gibt es keine Leistungsanpassung.
In Audio verwenden wir alleine
Spannungsanpassung.
 
 
 
In der Audiotechnik gibt es selbst bei Endverstärkern (Leistungsverstärkern), die Lautsprecher betreiben, wirklich nur Spannungsanpassung.
Die häufige Forderung nach "richtiger" Anpassung Ri = Ra, ist wirklich falsch.

 
 
In der Audiotechnik gibt es selbst bei Endverstärkern (Leistungsverstärkern), die
Lautsprecher betreiben, wirklich nur Spannungsanpassung.
Die häufige Forderung nach "richtiger" Anpassung Ri = Ra, ist wirklich falsch.

Das ist ständiges Weitergeben völlig falscher Tatsachen. Der Ausgangs-
widerstand des Leistungsverstärkers hat in Wirklichkeit immer nur ein Zehntel
oder gar ein Hundertstel des Wertes, den der Lautsprecherwiderstand hat.
Der Wert des Ausgangswiderstands Ri des Verstärkers wird üblicherweise im
Dämpfungsfaktor DF versteckt, kann jedoch recht einfach ausgerechnet werden:
Ri = Ra / DF. Hierbei ist Ra der Lautsprecherwiderstand.

Der Kabelwiderstand zählt zur Quellimpedanz. Wegen der hohen Spannung der
Quelle ist hierbei keine Kabelabschirmung notwendig.
 
Die typische ständige Anfrage in den Foren: "Kann ich 4 Ohm-"Boxen" an einen
6 Ohm Verstärker anschließen?" (Antwort siehe unter "Anmerkung".)
 
Auch wenn Boxen eher ein Sport ist, so zeigen doch diese Fragen, dass hier
Märchenerzähler unterwegs sein müssen. Dieser Unsinn ist wohl nicht auszurotten?

 
Merke: Wenn am Verstärkerausgang 4 oder 8 Ohm geschrieben steht, dann heißt
das niemals, dass die Ausgangsimpedanz des Verstärkers diesen Wert hat.
Das soll vermutlich heißen, dass der Hersteller wünscht, dass dort 4 oder 8 Ohm
Lautsprecher angeschlossen werden sollten. Die Ausgangsimpedanz von
Verstärkern Ri ist immer kleiner als 0,5 Ohm. Ri << Ra.
Zwischen Verstärker und Lautsprecher haben wir immer Spannungsanpassung.
Auch im PA-Bereich gibt es keine Leistungsanpassung, wie oft behauptet wird.

Typische Märchen über den Lautsprecheranschluss.
 
Amateure sprechen als Jargon gerne aber unrichtig von einem 8-Ohm-Verstärker,
wenn sie meinen, dass an den Verstärkerausgang ein "8-Ohm-Lautsprecher"
oder eine Box angeschlossen werden sollte. Händler bedienen gerne diese
Ausdrucksweise.
Und so krumm sieht in Wirklichkeit die Lautsprecherimpedanz-Kurve eines
8-Ohm-Lautsprechers aus:

http://www.sengpielaudio.com/TypischeLautsprecherImpedanzKurven.pdf

Selbst Leistungsverstärker arbeiten mit dem Lautsprecher nach dem Prinzip der
Spannungsanpassung. Der selten angegebene Innenwiderstand Ri versteckt sich im
Dämpfungsfaktor DF = Ra / Ri, also Ri = Ra / Ri,
Ein Dämpfungsfaktor DF von mindestens 100 ist völlig in Ordnung. Analoge Studiogeräte
haben einen Quellwiderstand kleiner als 40 Ohm und einen Lastwiderstand der größer als
10 Kiloohm ist.

Ein Lautsprecher mit seiner Schwingspule und dem Magneten wirkt auf den Verstärker zurück. Dagegen
hilft die Spannungsanpassung, denn die unkontrollierte Schwingung des Lautsprechers induziert in der
Schwingspule Ströme, die jetzt über die Endstufe kurzgeschlossen werden. Durch die dadurch erzeugte
Gegenkraft wird die Membran in eine weitgehend exakte Kurve gezwungen. Daher muss man
Lautsprecherkabel so kurz wie möglich halten und der Querschnitt der Leiter sollte so dick sein, wie man
sich leisten kann. Sonst können selbst gute Lautsprecher an guten Endstufen ziemlich mittelmäßig
klingen. Der Dämpfungsfaktor beschreibt, wie stark die Rückwirkungen der von der Lautsprecher-
Schwingspule induzierten Spannung vom Verstärker gedämpft werden. Bei schlechter Dämpfung fängt
der Lautsprecher bei tiefen Frequenzen an zu schwingen.
Dass die Verstärkerquelle mit ihrem Ri an die Ra = 8-Ohm-Impedanz des Lautsprechers angepasst
sein muss, ist ein hin und wieder doziertes Ri = Ra-Märchen, denn Ri < Ra - und das ist eben
Spannungsanpassung. Ri liegt dabei um 0,01 Ohm.

Gerät Ausgangswiderstand
Ri
Eingangswiderstand
Ra
Mikrofon 35 Ω bis 200 Ω
Mikrofonvorverstärker 1 kΩ bis 2 kΩ
Endverstärker 0,01 Ω bis 0,1 Ω
Lautsprecher 2 Ω bis 16 Ω
Studiogerät (Mischpult) 40 Ω 10 kΩ bis 20 kΩ

Anpassung von zwei Geräten entspricht einer Spannungsteilerschaltung − R2 << R1.

Schnittstelle

Beachte: Die Nummerierung der Widerstände ist jedoch umgekehrt wie bei einem Spannungsteiler.

Spannungsteiler

Anpassungsfaktor:  Anpassungsfaktor - sengpielaudio in dB.

Die Impedanzen verhalten sich wie ein unbelasteter Spannungsteiler: R1 = Ri (Quelle) und R2 = Ra (Last).

Formel Anpassung
 
Dämpfungsfaktor Formel DF
 
Innenwiderstand Formel Anpassung

Bitte zwei Werte eingeben, der dritte Wert wird berechnet.

Bei Dezimal-Eingabe ist der Punkt zu verwenden.

 Dämpfungsfaktor DF    --  Magisches Dreieck DF
Lastwiderstand Ra  Ohm 
Quellwiderstand Ri  Ohm 

Die Bedeutung von Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand,
also der Impedanzen, bei der Anpassung in der Tontechnik

Berechnung: Anpassungsdämpfung und Dämpfungsfaktor
Die Quelle und ihre Last
Die unterschiedlichen Namen für die beiden Impedanzen Ri und Ra
8-Ohm-Ausgang und 200-Ohm-Eingang - Was ist denn das?
Verstärker, Lautsprecher und Ohm - Wie sie zusammen arbeiten
Die Größe der Impedanzen in der Tontechnik
Berechnung: Spannungsteiler (Potentiometer)
Berechnung: Anpassungsdämpfung und Dämpfungsfaktor
Spannungsverstärkung und Spannungsdämpfung
Berechnung: Kabellänge, Kabelkapazität und Höhenverlust (Grenzfrequenz)
Anpassung in der Tonstudiotechnik - Spannungsanpassung
Über das richtige Anpassen von Lautsprechern
Geschichte der Spannungsanpassung
Das Märchen von der Leistungsanpassung
Brauchen wir Leistungsanpassung bei Lautsprechern?
Unnötige Leistungsanpassung bei Mikrofonanschluss
Verstärker, Lautsprecher und Ohm - Wie sie zusammen arbeiten
Fragen zur "Anpassung in der Tonstudiotechnik"
Antworten zur "Anpassung in der Tonstudiotechnik"
Fragen zu "Studioanpassung = Spannungsanpassung"
Antworten zu "Studioanpassung = Spannungsanpassung"
Fragen zur "Leistungs"-Anpassung bei Lautsprechern 1
Antworten zur "Leistungs"-Anpassung bei Lautsprechern 1
Fragen zur "Leistungs"-Anpassung bei Lautsprechern 2
Antworten zur "Leistungs"-Anpassung bei Lautsprechern 2

Es gibt wirklich keine zu den Lautsprechern passenden "4- oder 8-Ohm-Verstärker".

Schnittstelle - Sengpielaudio

Der Dämpfungsfaktor wird als Zahlenwert angegeben, jedoch auch als Dezibelwert,
was aber hier nicht mit "Dämpfungsmaß" bezeichnet wird.

Einfach den Wert links oder rechts eingeben.
Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des
Zeichens.
Bei Dezimal-Eingabe ist stets der Punkt zu verwenden.

Dämpfungsfaktor DF als Zahl 
Ra / Ri
 ↔  Dämpfung(sfaktor) als dB-Wert 
dB (positiv)
Formel DF   Formel in dB
DF = 10 ≡ 20 dB            DF = 100 ≡ 40 dB

Berechnung des Dämpfungsfaktors.

Wie berechnet man den Dämpfungsfaktor DF zum Beispiel bei 1 kHz, wenn weder Ri der
Quelle noch Ra der Last bekannt sind?
Man lässt von der Quelle einen 1 kHz abgeben und misst die erzeugte Spannung U0 am
Ausgang im Leerlauf, also ohne Last. Dann misst man an dieser Stelle die Spannung UL,
wenn die Last angelegt ist. Der Dämpfungsfaktor ergibt sich aus:

 
DF = UL / (U0UL)
 
(U0UL) ist der Spannungsabfall durch die angeschaltete Last.

Berechnung: Kabellänge, Kabelkapazität und Höhenverlust (Grenzfrequenz)
 

Aha!
 
Das Wort "Leistungsverstärker" ist unzutreffend - besonders in der Tontechnik. Spannung und Strom können verstärkt werden.
Der Begriff "Leistungs-Verstärker" ist eigenartig, aber man versteht darunter, dass ein Verstärker eine Last antreiben soll - wie etwa einen Lautsprecher.
Wir nennen das Produkt aus Strom- und Spannungsverstärkung einfach "Leistungsverstärkung".

 

Wirkung der Eingangsimpedanz bei Gitarren-Verstärkern

Schnittstelle - Sengpielaudio

Einfluss der Verstärker-Eingangsimpedanz auf den Gitarren-Tonabnehmer

Guitar resonance - Sengpielaudio
 
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