Endstufen

Was sind Endstufen und wie Funktionieren sie?

Endstufen oder im Volksmund auch Verstärker genannt sind das letzte Glied in der Signalkette, bevor das Signal an den Lautsprecher gelangt. Und wie es der Name schon sagt, “Verstärken” sie das Signal. In der Praxis ist es so, dass unser Signal über Chinch Kabel vom Autoradio kommt, jedoch mit einer sehr geringen Spannung, die nicht ausreichen würde um einen Lautsprecher gut spielen zu lassen. Ein kleiner Hochtöner würde eventuell noch einige leise Töne von sich geben, jedoch würde ein Tieftöner oder sogar Subwoofer, darüber nur lachen.

Was die Endstufe/Verstärker jetzt macht ist recht simpel. Die Spannung des Eingangssignals wird auf einen Pegel verstärkt, mit dem der Lautsprecher betrieben werden kann. Auf das Funktionsprinzip möchte ich in diesem Beitrag nicht all zu genau eingehen, da es für uns nicht sonderlich relevant ist. Stattdessen befassen wir uns lieber mit den Eigenschaften und Einstellungen die die meisten Verstärker mitbringen. Um es trotzdem kurz anzuschneiden funktionieren moderne Class D Endstufen mit Transistoren um das Eingangssignal zu verstärken. Wer sich damit genau befassen möchte hier einmal der Wikipedia Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Transistor

Kommen wir zu dem was für uns relevant ist. Es gibt Verstärker in verschiedensten Ausführungen wie z.B. im Autoradio integriert, obwohl die integrierten Verstärker meist mit der Mosfet Technik funktionieren. Wir befassen uns hier mit den klassischen Verstärkern welche im CarHIFI üblich sind und eine Klangverbesserung mit sich bringen.

Als erstes unterscheiden wir Endstufen nach der Anzahl der Kanäle. Ihr habt das bestimmt schon mal gesehen, 2 Kanal, 4 Kanal, 6 Kanal, Monoblock-was bedeutet das? Um es kurz zu sagen, die Anzahl der Kanäle gibt an wie viele unabhängige Signale ein Verstärker gleichzeitig verstärken kann. Was heißt das jetzt genau?

Angenommen wir haben 2 Lautsprecher verbaut, einen vorne links und einen vorne Rechts. Um diese vernünftig zu betreiben, brauchen wir schon zwei Kanäle, da die meiste Musik für das Stereo Format ausgelegt ist. Was bedeutet das? – Über ein Stereo System, lässt sich eine “Bühne” erschaffen und eine Ortung des Zuhörers. Ist ein Instrument links etwas leiser als rechts, orten wir das Signal von weiter rechts. Ebenfalls lässt sich durch die Stereoabbildung eine gewisse Tiefe erschaffen, was jedoch zu weit ins Detail gehen würde Wer genau wissen möchte was Stereo bedeutet, schaut mal auf dem YouTube Kanal “The Soundphile” dort geht es im speziellen um das Mixing und Mastering von Musik.

Kommen wir wieder aufs Thema zurück. Wie ihr mit Sicherheit wisst, haben Autos meist mehr Lautsprecher verbaut als nur zwei Stück oder nur an zwei Positionen. In der Praxis, wenn man ein Lautsprechersystem nicht vollaktiv betreiben möchte (dazu mehr im Kapitel DSP), braucht man in der Regel einen Kanal für eine Lautsprecher Position.

Beispiel: Wir haben ein Auto mit acht Lautsprechern, als zwei Wege Ausführung, je ein Hochtöner und ein Tieftöner pro Tür, welche über Frequenzweichen geteilt sind. Für diese vier Lautsprecherpaare brauchen wir jetzt idealerweise vier Kanäle, um ein Stereobild und eine gewisse Tiefe zu erschaffen.

So viel zu dem Thema Kanäle.

Schauen wir uns nun die Impedanz an – Endstufen haben keine Impedanz!

Endstufen selber haben keine Impedanz, wie ihr das z.B. von Lautsprechern in Ohm kennt. Jedoch gibt es einen Minimalwert der Impedanz, die mit der Endstufe betrieben werden kann.

Die Impedanz des Lautsprechers wird auch bei der Leistungsausbeute der Endstufe wichtig. Und zwar: Desto geringer die Impedanz, also der Widerstand des Lautsprechers, desto mehr Leistung kann die Endstufe liefern. Dabei gilt die Faustregel (Halbe Impedanz, Doppelte Leistung – Doppelte Impedanz, Halbe Leistung)

Was bedeutet das?

Nehmen wir an ihr habt eine Vierkanal Endstufe mit 4x100W RMS an 4Ω, könnte diese Endstufe 4x200W RMS leisten wenn ihr Lautsprecher mit 2Ω anschließt oder sogar 4x400W RMS bei 1Ω. In der Praxis ist das natürlich etwas anders und ihr habt gewisse Verlustleistung. Da wären es nicht 4x200W RMS bei 2Ω sondern nur 4x180W RMS. Ebenso sind Endstufen nur bis zu einem gewissen Punkt belastbar. Eine Endstufe die für 4Ω ausgelegt ist, kann auch mit 2Ω betrieben werden, jedoch leistet sie dann mehr als das wofür sie ausgelegt wurde und läuft mit der Zeit wegen Überhitzung in Protect. Zudem kann sie bei zu geringer Impedanz einen Schaden erleiden, dabei ist es wichtig sich an die Herstellervorgaben zu halten und Lautsprecher auf die Endstufe oder andersherum abzustimmen.

Kommen wir nun kurz zu dem, was für euch wichtig ist, wenn ihr eine Endstufe kaufen wollt.

Als erstes solltet ihr wissen, wie viele Kanäle ihr benötigt und wie viel Leistung die Endstufe bereitstellen soll. Diese beiden Faktoren grenzen die Auswahl schon stark ein. Zudem ist der Preis ein entscheidender Faktor bzw. euer Budget. Man kann nicht genau sagen, dass teurere Endstufen besser sind als günstige. Oft merkt man aber den Preis der Endstufe an der Verarbeitung, an dem Zubehör und an der Langlebigkeit.

Wenn ihr alle Faktoren berücksichtigt, findet ihr für euch garantiert die passende Endstufe.

Hier findet ihr den ganzen Beitrag noch mal in Videoform.