HiFi-Begriffe: Was bedeutet …? Das Glossar von A bis Z

Akustiklinse

Schallverteilerlinsen oder Diffusoren gab es vermehrt in der Zeit von 1975 bis 1985, weil damals auch im HiFi-Bereich für den Mittel- und Hochtonbereich oft Hörner eingesetzt wurden. Ein Horn bündelt den Schall und strahlt ihn gerichtet ab (ebene Welle). Die Akustiklinse verbiegt diese Schallwellen: An den Rändern der Linse wird der Schall durch Ablenkung verzögert, es bildet sich eine gekrümmte Wellenfront mit einem wesentlich größeren Abstrahlwinkel. Die räumliche Wiedergabe verbessert sich deutlich, und wegen der kurzen Wellenlänge hoher Töne entstehen keine Resonanzen. Ob Akustiklinsen heute noch zeitgemäß sind? Wer für den Hochton Ringradiator-Hörner in einem kleinen Raum betreibt, kennt das Problem: Statt einer räumlichen Abbildung stellt sich ein Links-rechts-Effekt ein. Genau dort hilft eine Linse.

Diffusor · Coral Lautsprechersysteme

Amplitudenmodulation (AM)

Das Verfahren für Mittel-, Kurz- und Langwelle: Die Amplitude (Schwingungsweite) der hochfrequenten Radiowelle ändert sich im Rhythmus der Tonfrequenz. Störungen, etwa von Motoren oder Gewittern, verändern ebenfalls die Amplitude und sind deshalb bei AM hörbar. Die „AM-Unterdrückung“ im Datenblatt eines UKW-Tuners sagt in dB, wie gut der Tuner solche Amplitudenstörungen ausblendet; 55 dB wie beim Quad FM3 sind ein guter Wert.

Frequenzmodulation · Quad FM3: Tunerdaten lesen

Begrenzereinsatz

Wird in Mikrovolt (µV) gemessen. Der Wert gibt an, welche Antennenspannung ein schwach einfallender UKW-Sender mindestens liefern muss, damit der Begrenzer im Tuner anspricht und der Sender gleich laut und gleich rauscharm wiedergegeben wird wie ein stark einfallender. Je kleiner die Zahl, desto besser der Tuner an einer schwachen Antenne.

BTL (Brückenschaltung)

BTL steht für Bridge-Tied Load, auf Deutsch Brückenbetrieb: Zwei gleiche Endstufen treiben einen Lautsprecher gemeinsam, die eine mit dem Signal, die andere mit dem um 180° gedrehten Signal; der Lautsprecher hängt zwischen beiden Ausgängen statt zwischen Ausgang und Masse. Dadurch verdoppelt sich die Spannung am Lautsprecher, und weil die Leistung mit dem Quadrat der Spannung steigt, ergibt das rechnerisch die vierfache Leistung: aus 25 W an 4 Ω werden 100 W. In der Praxis bleibt weniger übrig, weil jede der beiden Endstufen den Lautsprecher wie eine halb so große Impedanz sieht und mehr Strom liefern muss; das Netzteil und die Kühlung setzen die Grenze. Die Technik ist im Car-HiFi verbreitet, weil sie aus kleinen Gehäusen viel Leistung holt. Im Prospekt ist eine BTL-Angabe deshalb mit Vorsicht zu lesen: Die Zahl ist echt, aber sie gilt nur für die Brücke an genau dieser Impedanz.

Sinusleistung

Clipping

Ein Verstärker kann am Ausgang nicht mehr Spannung liefern, als sein Netzteil bereitstellt. Wird er darüber hinaus ausgesteuert, schneidet er die Spitzen des Signals ab; aus der runden Sinuswelle wird ein Signal mit flachen Kappen, und die Verzerrungen springen schlagartig von Bruchteilen eines Prozents auf mehrere Prozent. Ein schwaches Netzteil, dessen Spannung bei Bassimpulsen einbricht, clippt früher als die Nennleistung verspricht. Für Hochtöner ist ein clippender kleiner Verstärker gefährlicher als ein großer, der sauber bleibt: Die abgeschnittenen Kappen enthalten Oberwellen mit viel Energie im Hochton.

Sinusleistung · Rechteckverhalten von Verstärkern

Compliance

Englisch für Nadelnachgiebigkeit, siehe dort.

Nadelnachgiebigkeit

Dezibel (dB)

Logarithmisches Maß, benannt nach Alexander Graham Bell. Es drückt das Verhältnis zweier gleichartiger Größen aus: 0 dB heißt Spannungsverhältnis 1:1 oder Leistungsverhältnis 1:1. Für die Praxis reichen drei Zahlen: Doppelte Leistung sind +3 dB, zehnfache Leistung +10 dB, und +10 dB empfindet das Ohr ungefähr als doppelte Lautstärke. Beim Schalldruck bedeutet +6 dB die doppelte Entfernung weniger, also halber Abstand zum Lautsprecher.

Diffusor

Ein Treiber strahlt die Höhen in einem engen Bündel ab. Ein Diffusor vor dem Treiber verlangsamt den Schall im Zentrum und verteilt ihn gleichmäßig nach außen, nach rechts, in die Mitte und nach links. Das Ergebnis ist ein breiteres Abstrahlverhalten und eine räumlichere Wiedergabe. Die Akustiklinse ist die Bauform für Hörner.

Akustiklinse

Digital

Signale, die in Zahlenwerte umgewandelt wurden. An den Buchsen „Digital Audio Out“ in koaxialer (Cinch) oder optischer (Toslink) Ausführung liegt das Signal als S/PDIF-Datenstrom an; darüber laufen Stereo in PCM und komprimierte Mehrkanalformate wie Dolby Digital, im Gegensatz zu den zwei Kanälen der analogen Cinch-Ausgänge. Unkomprimierter Mehrkanalton geht heute über HDMI. Ein Verstärker mit Digitaleingang hat den Wandler eingebaut; bei einem klassischen Verstärker übernimmt ein externer D/A-Wandler oder ein Netzwerkplayer die Umsetzung.

Netzwerkplayer mit D/A-Wandler

DIN 45500

Der Deutsche Normenausschuss (DNA), in dem Vertreter der Industrie und andere Fachleute zusammenarbeiteten, legte 1966 in der DIN 45500 Mindestanforderungen für HiFi-Geräte (Heimstudio-Technik) fest: Frequenzgang, Klirrfaktor, Rauschabstand, Gleichlauf und mehr, getrennt nach Gerätegruppen. Wer sie erfüllte, durfte das Prüfzeichen tragen. Die Norm wurde 1996 zurückgezogen; jedes heutige Gerät übertrifft sie mühelos, und ein Prospekt, der heute noch mit „nach DIN 45500“ wirbt, sagt damit nichts über die Klasse des Geräts.

DIN und IHF Norm: der Unterschied bei der Watt-Angabe

Direktantrieb

Der Plattenteller sitzt direkt auf der Motorachse. Voraussetzung ist ein sehr langsam und präzise laufender Motor, weil keine Schwingungsentkopplung über einen Riemen möglich ist; deshalb arbeiten Direkttriebler mit elektronisch geregelten Motoren, die den Teller mit 33⅓ oder 45 Umdrehungen in der Minute antreiben und per Quarz oder Stroboskop nachregeln. Vorteil: konstante Drehzahl, schneller Hochlauf, kein Riemen, der altert.

Riemenantrieb · Vintage-Plattenspieler: Direktantrieb bis Subchassis

Dolby Digital

Ein von Dolby Laboratories entwickeltes Surround-System mit bis zu sechs digitalen Audiokanälen (5.1): vorn links und rechts, Center, Surround links und rechts und ein Tiefton-Effektkanal für den Subwoofer. Nachfolger sind Dolby TrueHD und Dolby Atmos mit zusätzlichen Höhenkanälen. Die Quadrophonie der 70er mit ihren vier Kanälen war der analoge Vorläufer.

Quadrophonie: Vierkanal auf Schallplatte · AV-Receiver-Kaufberatung

Dämpfungsfaktor

Das Verhältnis der Lautsprecherimpedanz zum Ausgangswiderstand der Endstufe: Ein Verstärker mit 0,1 Ω Ausgangswiderstand hat an 8 Ω einen Dämpfungsfaktor von 80. Je höher das Verhältnis, desto besser kontrolliert die Endstufe die Membranbewegung, weil sie die Spannung, die die schwingende Membran selbst in der Schwingspule erzeugt, kurzschließt. Röhrenendstufen haben wegen des Ausgangsübertragers immer einen geringeren Dämpfungsfaktor als Transistorendstufen. Der Wert gehört für den ganzen Bereich von 20 bis 20.000 Hz angegeben; oft steht im Prospekt nur der Wert bei einer einzelnen, günstig gewählten Frequenz wie 50 Hz. Oberhalb von etwa 20 bis 50 ändert sich hörbar nichts mehr, weil das Lautsprecherkabel und die Weiche ohnehin in Reihe liegen.

Quad 303: Dämpfungsfaktor 120

Ferritkernspule

Eine Spule mit Kern aus Ferrit. Der Kern erhöht die Induktivität, sodass bei gleicher Windungszahl dünnerer Draht und eine kleinere Bauform reichen; die Spule ist leichter und billiger als eine reine Luftspule. Die Nachteile wiegen in einer Frequenzweiche schwer: Toleranzen bis ± 10 % sind möglich, und die Erhöhung der Induktivität funktioniert nur bis zu einem gewissen Strom. Darüber sättigt der Kern, und die Spule verzerrt. Die Rollenferritkernspule ist ein Kompromiss: kein geschlossener Kern, sondern ein Kern mit Luftstrecke, mit ähnlichen, aber kleineren Problemen. Auf Weichen höchster Güte findest du deshalb Kupferdraht-Luftspulen ab 1,4 mm, besser 2 mm Drahtstärke.

Frequenzweiche (passiv) · Frequenzweichen: Aufbau und Restaurierung

Flankensteilheit

Wie steil eine Frequenzweiche oberhalb oder unterhalb der Trennfrequenz abschneidet: 1. Ordnung = 6 dB pro Oktave, 2. Ordnung = 12 dB, 3. Ordnung = 18 dB, 4. Ordnung = 24 dB pro Oktave. 12 dB pro Oktave sind der beste Kompromiss zwischen Impulsverhalten und Trennung; 24 dB werden vor allem für die Kombination eines Horns um 500 Hz mit einem Tieftöner gebraucht, weil der Cutoff-Punkt eines Horns bei dieser Frequenz problematisch ist. Je flacher die Weiche, desto breiter überlappen sich die Chassis, und desto wichtiger wird die Hörhöhe; die Pioneer HPM-100 mit 6 dB pro Oktave zeigt das.

Pioneer HPM-100: 6-dB-Weiche in der Praxis · Frequenzweichen

Frequenzgang

Der Bereich, in dem ein Gerät Frequenzen linear, also gleich laut, wiedergibt. Ideal ist ± 0 dB. Grundlage ist das durchschnittliche menschliche Hörvermögen von 20 bis 20.000 Hz. Ohne die Angabe der Abweichung ist der Bereich wertlos: „20 bis 20.000 Hz“ heißt wenig, „20 bis 20.000 Hz ± 0,5 dB“ heißt viel, und „20 bis 20.000 Hz ± 3 dB“ erlaubt dem Gerät an den Enden die halbe Leistung.

Leistungsbandbreite · DIN und IHF: Frequenzgang-Vorgaben

Frequenzmodulation (FM)

Das Verfahren im UKW-Bereich: Die Amplitude bleibt konstant, die Frequenz der Radiowelle schwankt im Rhythmus der Tonfrequenz. Störimpulse, die die Amplitude verändern, hält ein Begrenzer im Tuner fern, deshalb klingt UKW sauberer als Mittelwelle. FM braucht mehr Platz im Frequenzband; die Sender liegen im Raster von 100 kHz.

Pilotton · Amplitudenmodulation

Frequenzweiche (aktiv)

Sie arbeitet wie eine passive Weiche, aber mit elektronischen Bauteilen und Schaltungen in einem eigenen Gehäuse vor den Endstufen. Der Vorteil sind die einstellbaren Übergangsfrequenzen und die Pegel je Zweig; die Chassis hängen direkt an den Endstufen, ohne Spulen und Kondensatoren im Signalweg. Der Nachteil: Für jeden Bereich ist eine eigene Endstufe nötig, bei einer 3-Wege-Weiche also drei Stereo-Endstufen. Aktivboxen von Kirksaeter oder Philips MFB haben genau das eingebaut.

Philips MFB: Aktivboxen mit Gegenkopplung · Kirksaeter Panorama 280, passiv und aktiv

Frequenzweiche (passiv)

Die Frequenzweiche teilt das Verstärkersignal in Bereiche und sorgt dafür, dass jedes Chassis nur den Teil bekommt, den es einwandfrei in Schall umwandeln kann. Sie besteht aus Drosselspulen und Kondensatoren, bei Bedarf auch Widerständen, um den Pegel von Mittel- und Hochtöner anzupassen. Gebräuchlich sind 2-, 3- und 4-Wege-Weichen. Die Qualität einer Weiche hängt an der Güte der Bauteile: Standardweichen haben Ferritkernspulen und einfache MK-Kondensatoren, Weichen höchster Güte Kupferdraht-Luftspulen ab 2 mm (mindestens 1,4 mm) und MKP-Kondensatoren mit niedrigsten Toleranzen. Die Weiche entscheidet über die Wiedergabequalität einer Box mindestens so stark wie die Chassis.

Bauteile höchster Güte: Intertechnik-Luftspulen mit je 5 kg (2 mm und 1,6 mm Kupferdraht) und Intertechnik-MKP-Kondensatoren mit einer Toleranz unter 1 %.

Frequenzweichen: Funktion, Aufbau, Restaurierung · Flankensteilheit · Ferritkernspule

Gleichlaufschwankungen

Kurzzeitige Drehzahlabweichungen eines Plattenspielers oder Bandgeräts, hörbar als Tonhöhenschwankung: langsames „Wow“ etwa durch eine exzentrische Platte, schnelles „Flutter“ durch Motor oder Riemen. Gemessen wird mit einem Messton von 3.150 Hz und einem Schnellschreiber; DIN 45500 verlangte für Plattenspieler höchstens ± 0,2 % bewertet. Gute Direkttriebler liegen bei 0,03 bis 0,05 %, und unter 0,1 % hört bei Musik niemand mehr einen Unterschied.

Vintage-Plattenspieler: Prüfpunkte beim Gebrauchtkauf

Halbleitersystem

Ein Tonabnehmersystem, bei dem die mechanischen Schwingungen der Nadel in einem hauchdünn geschliffenen Silizium-Halbleiter elektrische Widerstandsänderungen hervorrufen, die eine von außen zugeführte Spannung im Rhythmus der Schwingungen verändern. Verwandt sind die Electret-Kondensatorsysteme wie der Toshiba C-404S oder der National Panasonic EPC-450C II. Beide Bauarten liefern kein Signal für einen normalen Phono-Eingang, sie brauchen einen eigenen Vorverstärker mit Versorgungsspannung; der CD-4-Demodulator Technics SH-400 hatte ihn eingebaut.

CD-4-Tonabnehmer in der Quadrophonie

Harmonische Verzerrung

Ein anderer Name für Klirrgrad und Klirrfaktor, siehe dort.

Klirrfaktor

Hertz (Hz)

Die Maßeinheit der Frequenz: Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, benannt nach dem deutschen Physiker Heinrich Rudolf Hertz. 1.000 Hz sind ein Kilohertz (kHz). Der tiefste Ton eines Kontrabasses liegt bei etwa 41 Hz, der Kammerton a bei 440 Hz, die Obertöne von Becken reichen über 15 kHz.

HiFi

Die Abkürzung für High Fidelity, „höchste Naturtreue“: Die Wiedergabe soll dem Original so nahe kommen wie möglich, ohne etwas hinzuzufügen oder wegzulassen. In Deutschland legte die DIN 45500 von 1966 fest, welche Mindestwerte ein Gerät dafür erfüllen musste. Heute ist das Wort eine Gattungsbezeichnung ohne Prüfung; was ein Gerät kann, steht in seinen Daten, und wie du sie liest, erklären die Einträge zu Sinusleistung, Klirrfaktor und Frequenzgang.

DIN 45500 · Sinusleistung

IHF

Institute of High Fidelity, der amerikanische Branchenverband, dessen Messvorschriften in den 60ern und 70ern die Gegenstücke zur DIN 45500 waren. Eine IHF-Leistungsangabe gilt für 8 Ω über den ganzen Hörbereich von 20 bis 20.000 Hz und fällt deshalb kleiner aus als dieselbe Endstufe nach DIN an 4 Ω bei 1 kHz. Der Verband ging in den 80ern in der Electronic Industries Association auf; heute messen Hersteller nach IEC 60268-3.

DIN und IHF Norm: der Unterschied

Impedanz

Der Wechselstromwiderstand eines Lautsprechers in Ohm (Ω). Er ist frequenzabhängig: Ein 8-Ω-Lautsprecher hat je nach Frequenz 5 bis 30 Ω, die Nennimpedanz ist ein Mittelwert, nach DIN 45500 darf das Minimum 80 % des Nennwerts nicht unterschreiten, also 3,2 Ω bei 4-Ω- und 6,4 Ω bei 8-Ω-Boxen. Für den Verstärker gilt: Je niedriger die Impedanz, desto mehr Strom muss er liefern; an 4 Ω gibt eine Endstufe mehr Leistung ab als an 8 Ω, wird aber auch wärmer. Deshalb lassen sich Leistungsangaben nur bei gleicher Impedanz vergleichen.

Dämpfungsfaktor · 4 Ohm oder 8 Ohm: DIN und IHF

Impulsbelastbarkeit

Ein anderer Name für die Musikbelastbarkeit, siehe dort.

Musikbelastbarkeit

Intermodulation (IM)

Der Intermodulationsgrad gibt in Prozent an, wie viele Summen- und Differenzfrequenzen entstehen, wenn ein Verstärker oder Lautsprecher zwei oder mehr verschiedene Frequenzen gleichzeitig überträgt. Im Gegensatz zum Klirrfaktor entstehen dabei Töne, die harmonisch nicht zur Musik gehören, deshalb hört man Intermodulation früher als Klirr. Zusammen bilden beide die nichtlinearen Verzerrungen.

Klirrfaktor · Nichtlineare Verzerrungen

Klirrfaktor

Der prozentuale Anteil der unerwünscht erzeugten Oberschwingungen am Gesamtsignal. Ein Verstärker, der aus einem 1-kHz-Ton zusätzlich 2 kHz und 3 kHz macht, klirrt; der Klirrfaktor sagt, wie stark. Die englische Bezeichnung ist THD, Total Harmonic Distortion. Werte unter 0,1 % sind bei Transistorverstärkern seit den 70ern üblich, Röhrenverstärker liegen bei 0,5 bis 2 %, Lautsprecher im Bass bei mehreren Prozent. Die Angabe ist nur mit Leistung, Frequenz und Last vergleichbar: „0,03 % bei 1 W“ und „0,09 % bei Nennleistung“, wie beim Quad 303, sagt mehr als eine einzelne Zahl.

Intermodulation · Sinusleistung

Kunstkopf-Stereofonie

Ein künstlicher Kopf, dessen Ohrmuscheln und Gehörgänge dem menschlichen Vorbild exakt nachgebildet sind, trägt an Stelle der Trommelfelle zwei Mikrofone, die den Schall aufzeichnen. Kunstkopfaufnahmen enthalten damit alle Laufzeit- und Klangunterschiede, die unser Gehör zur Ortung nutzt. Zur Wiedergabe brauchst du einen Kopfhörer; über Lautsprecher geht der Effekt verloren.

Kopfhörerverstärker-Kaufberatung

Leistungsaufnahme

Die elektrische Leistung, die ein Gerät aus dem Netz zieht, in Watt. Eine Angabe von 150 W bedeutet, dass der Verstärker bei Volllast höchstens 150 W aufnimmt; der Hinweis steht meist auf einem Schild auf der Geräterückseite. Manchmal nennen Prospekte auch die Leistungsaufnahme im Standby. Die Leistungsaufnahme hat nichts mit der Ausgangsleistung zu tun, sie liegt bei einem Class-AB-Verstärker etwa beim Doppelten der Sinusleistung beider Kanäle, bei Class-A noch höher, bei Class-D nur wenig darüber.

Sinusleistung · Class-D-Verstärker: viel Leistung, wenig Aufnahme

Leistungsbandbreite

Der Frequenzbereich, in dem eine Endstufe ihre Nennleistung mit einer maximalen Abweichung von ± 3 dB, also mindestens der halben Leistung, abgibt. Die Leistungsbandbreite liegt meist weit über dem Frequenzgang; die Sony TA-3200F gibt 5 bis 200.000 Hz an, der Quad 303 10 bis 60.000 Hz. Sie sagt, wie viel Reserve eine Endstufe an den Rändern des Hörbereichs hat.

Frequenzgang · Leistungsbandbreite in DIN- und IHF-Prospekten

Loudness

Gehörrichtige Lautstärkekorrektur, eine Taste an den meisten Receivern und Verstärkern der 70er und 80er. Sie hebt bei leiser Wiedergabe den Bass und meist auch die Höhen an, weil das Ohr bei geringem Pegel tiefe und hohe Töne leiser wahrnimmt als die Mitten. Bei Zimmerlautstärke spät abends ist das sinnvoll, bei normaler Lautstärke macht Loudness den Klang dick und dröhnend, dann gehört sie aus. Als Ersatz für Boxen, die keinen Bass können, taugt sie nicht, und wer Loudness dauerhaft einschaltet, hört nie, wie seine Anlage klingt.

Schalldruck

LSI-Schaltung

Large Scale Integration: ein integrierter Schaltkreis mit vielen tausend Bauelementen auf einem Chip. In der Quadrophonie der 70er saßen die CD-4-Demodulatoren als LSI-Schaltungen in Receivern und Zusatzgeräten; heute steckt in jedem D/A-Wandler und jedem Streaming-Chip die Nachfolgetechnik mit Milliarden Transistoren.

Monolithischer Schaltkreis · CD-4-Demodulatoren

Monolithischer Schaltkreis

Alle Bauelemente werden auf einem einzigen Stück einkristallinen Halbleitermaterials (Chip) hergestellt. Das Prinzip meldete Werner Jacobi 1949 bei Siemens zum Patent an, erteilt 1952; die Fertigung in Serie begann Ende der 50er in den USA. In HiFi-Geräten tauchten integrierte Schaltungen zuerst in Tunern und Vorverstärkern auf, später als komplette Endstufen-ICs in Kompaktanlagen.

LSI-Schaltung

Musikbelastbarkeit

Bei Lautsprechern die kurzfristige Impulsbelastbarkeit in Watt, höchstens etwa zwei Sekunden lang, die keine Beschädigung hervorruft und die Wiedergabe nicht hörbar beeinträchtigt, etwa durch Verzerrungen oder das Anschlagen der Membran. Die Zahl liegt immer über der Sinus- oder Nennbelastbarkeit und sagt nichts über die Lautstärke, die eine Box erreicht; dafür ist der Kennschalldruck zuständig. Für die Verstärkerwahl zählt die Nennbelastbarkeit (Sinus nach DIN); die Musikbelastbarkeit kannst du ignorieren.

Schalldruck · Peak und PMPO

Nadelnachgiebigkeit

Ein Maß dafür, wie leicht die Nadel mit ihrer elastischen Aufhängung schnellen Auslenkungen folgen kann, angegeben in 10⁻⁶ cm/dyn oder in µm/mN; die Zahlen sind gleich: 15 × 10⁻⁶ cm/dyn sind 15 µm/mN. Weiche Systeme (über 20) gehören an leichte Tonarme, harte Systeme (unter 10) an schwere, weil Armmasse und Nachgiebigkeit zusammen eine Resonanz bilden, die zwischen 8 und 12 Hz liegen soll. Japanische Hersteller messen dynamisch bei 100 Hz, europäische bei 10 Hz; der 100-Hz-Wert ist etwa halb so groß wie der 10-Hz-Wert desselben Systems.

Resonanzrechner Arm und Tonabnehmer · Osawa: Beispiel für ein hartes MM-System

Nichtlineare Verzerrungen

Klirren und Intermodulation werden zusammen als nichtlineare Verzerrungen bezeichnet: Beide fügen dem Signal Töne hinzu, die im Original nicht enthalten sind. Lineare Verzerrungen dagegen, etwa ein welliger Frequenzgang, verändern nur die Lautstärke einzelner Frequenzen.

Klirrfaktor · Intermodulation

Oktave

Eine Verdopplung der Frequenz entspricht einem Tonhöhenunterschied, der in der Musik als Oktave bezeichnet wird: 440 Hz und 880 Hz sind dasselbe a, eine Oktave auseinander. Der Hörbereich von 20 bis 20.000 Hz umfasst zehn Oktaven; Flankensteilheiten von Weichen werden in dB pro Oktave angegeben.

Flankensteilheit

Oszilloskop

Ein Messgerät, das den zeitlichen Verlauf einer Spannung als Kurve zeigt, früher auf einer kleinen Bildröhre, heute auf einem Display. Damit siehst du, was ein Verstärker aus einem Rechtecksignal macht, ob er clippt und ob er schwingt. Die beiden Rechteckbilder auf unserer DIN/IHF-Seite stammen von so einem Gerät.

Rechteckverhalten von Verstärkern

OTL-Schaltung

Röhrenverstärker haben eine hohe Spannungsverstärkung, aber nur eine geringe Stromverstärkung. Um niederohmige Lautsprecher anzupassen, sitzt bei einem Röhrenverstärker üblicherweise ein Ausgangsübertrager (Transformator) hinter den Endröhren. Der Übertrager bringt Nachteile gegenüber Transistorverstärkern: geringerer Dämpfungsfaktor, höherer Klirrfaktor, begrenzte Bandbreite. Die OTL-Schaltung (Output Transformer Less) kommt ohne ihn aus: Zwei identische Endröhren an symmetrischer Betriebsspannung treiben den Lautsprecher bei invertiertem Eingangssignal direkt, nach demselben Prinzip wie eine Transistor-Gegentaktendstufe. Der Preis sind viele parallele Röhren, viel Wärme und eine Vorliebe für hochohmige Boxen.

Dämpfungsfaktor · Röhrenverstärker-Kaufberatung

Peak und PMPO

Peak bedeutet Spitzenleistung: die maximale Leistung in Watt für einen extrem kurzen Zeitraum von höchstens 2 ms, ohne dass Lautsprecher oder Verstärker Schaden nehmen. PMPO, Peak Music Power Output, treibt das weiter und addiert die Spitzen aller Kanäle. Beide Angaben sind für den Vergleich von Geräten wertlos, weil es keine einheitliche Messvorschrift gibt und die Zahlen beliebig hoch ausfallen; eine Minianlage mit „1.000 W PMPO“ liefert oft 2 × 10 W Sinus. Vergleiche nur Sinusleistung mit Impedanz, Frequenzbereich und Klirrfaktor.

Sinusleistung · Musikbelastbarkeit

Phasenumkehr

Die sogenannte Phasenumkehrschaltung findet man in erster Linie bei europäischen Herstellern. Sie soll Phasenverschiebungen an den Übergangsfrequenzen einer Weiche ausgleichen, indem einzelne Chassis verpolt angeschlossen werden (Plus und Minus vertauscht). Darüber, wie das richtig geht, gibt es mehrere Auffassungen: Ein Hersteller verpolt bei einer 3-Wege-Weiche nur den Bandpass (Mitteltöner), ein anderer Mittel- und Hochtöner und lässt den Tieftöner in Phase. Die Verpolung eines Hochtöners dreht seine Phase um 180°; im Bereich der Übergangsfrequenz addieren oder löschen sich dann die Anteile der benachbarten Chassis, je nach Weichenordnung. Je flacher die Weiche, etwa 1. Ordnung mit 6 dB pro Oktave, desto breiter der Bereich, in dem sich diese Auslöschung bemerkbar macht. Hörbar wird eine falsche Polung als Loch oder Buckel um die Trennfrequenz; mit einem Messmikrofon findest du die richtige Variante in einer Minute.

Flankensteilheit · Frequenzweichen

Pilotton

Ein vom UKW-Sender künstlich erzeugtes 19-kHz-Signal, das mit dem Programm ausgestrahlt wird. Im Tuner wird aus dem Pilotton ein 38-kHz-Hilfsträger erzeugt, mit dem der Stereodecoder die Informationen für links und rechts zurückgewinnt. Nach der Decodierung sind 19 und 38 kHz überflüssig und müssen unterdrückt werden, sonst stören sie Tonbandaufnahmen und belasten Verstärker und Hochtöner. Die Pilottondämpfung in dB sagt, wie gut der Tuner das schafft; je höher, desto besser. Der Pilotton ist auch der Grund, warum UKW oberhalb von 15 kHz endet.

Frequenzmodulation · Quad FM3: Frequenzgang bis 15 kHz

Pulley

Das Antriebsrad auf der Motorachse eines Plattenspielers mit Riemenantrieb. Sein Durchmesser legt zusammen mit dem Durchmesser der Riemenlauffläche am Teller die Drehzahl fest: Pulley-Durchmesser = Durchmesser der Tellerlauffläche × Tellerdrehzahl ÷ Motordrehzahl. Ein Synchronmotor mit 250 Umdrehungen in der Minute und ein Teller mit 180 mm Lauffläche brauchen für 33⅓ U/min einen Pulley von 24 mm; die Riemendicke verschiebt das Ergebnis um Zehntelmillimeter, deshalb wird der Pulley am Ende auf die Drehzahl abgeschliffen.

Riemenantrieb

Quadrofonie

Im Gegensatz zur Stereofonie eine Aufzeichnungs- und Wiedergabetechnik mit vier Übertragungskanälen: links und rechts vorn, links und rechts hinten. Auf der Schallplatte gab es dafür von 1971 bis 1979 die Verfahren CD-4 (diskret, mit 30-kHz-Träger), SQ und QS (Matrix, in zwei Kanäle verschlüsselt). Die eigene Seite erklärt die Systeme, die Tonabnehmer und die Platten.

Quadrophonie: CD-4, SQ, QS und die Platten · Stereofonie

Rechteckverhalten

Die Fähigkeit eines Verstärkers, ein Rechtecksignal mit steilen Flanken und waagerechtem Dach wiederzugeben. Die Anstiegszeit (Rise Time) in Mikrosekunden und die Anstiegsgeschwindigkeit (Slew Rate) in Volt pro Mikrosekunde beschreiben die Flanke, die Dachschräge in Grad das Verhalten bei 20 Hz. Eine Dachschräge unter 5° und eine Anstiegszeit unter 2 µs gelten als sehr gut. Ein schlechtes Rechteckverhalten bei 20 Hz hörst du als schwammigen, unpräzisen Bass; die Ursache ist meist ein zu schwaches Netzteil.

Rechteckverhalten von Verstärkern und Endstufen, mit Messbildern

RIAA

Recording Industry Association of America, der Verband, der 1954 die Schneidkennlinie für Schallplatten festlegte. Beim Schneiden werden die Höhen angehoben und die Tiefen abgesenkt, jeweils um knapp 20 dB an den Enden des Hörbereichs; das hält die Rillenauslenkung im Bass klein und verbessert den Rauschabstand in den Höhen. Beim Abspielen kehrt der Phono-Entzerrer die Kurve um: Höhen abgesenkt, Tiefen angehoben, bis der Frequenzgang wieder gerade ist. Dafür sorgt der Entzerrervorverstärker im Phono-Eingang oder ein separater Phono-Vorverstärker. Die Abweichung von der Sollkurve steht im Datenblatt in ± dB, meist für 30 bis 15.000 Hz; ± 0,5 dB wie beim Quad 33 sind gut. Kristall- und Keramiksysteme brauchen keinen Entzerrer, sie entzerren den Frequenzgang durch ihre physikalischen Eigenschaften in etwa von selbst.

Quad 33: RIAA ± 0,5 dB · HiFi-Receiver mit Phono-Eingang

Riemenantrieb

Ein präzise geschliffener, nahtloser und elastischer Riemen, rund oder flach, überträgt die Motorkraft auf den Plattenteller und entkoppelt dabei die Motorvibrationen. Die Drehzahl wird über eine Stufenwelle umgeschaltet, auf die der Riemen für 33 oder 45 U/min gehoben wird, oder elektronisch über die Motordrehzahl. Die elektronische Umschaltung, etwa der FG-Servo von Technics, ist die genauere und verschleißfreie Lösung; die Stufenwelle von Thorens, Pioneer und anderen funktioniert bis heute, verlangt aber einen Riemen mit der richtigen Länge und Spannung.

Direktantrieb · Pulley · Technics: FG-Servo und Direktantrieb

Schall

Mehr oder weniger regelmäßige Schwingungen der Luft, Druckunterschiede, die vom Trommelfell aufgenommen und an das Gehirn weitergeleitet werden. Wie schnell die Schwingungen aufeinander folgen, bestimmt die Tonhöhe: 100 Schwingungen pro Sekunde sind 100 Hz, ein tiefer Ton; 10.000 Schwingungen pro Sekunde sind 10 kHz, ein hoher Ton. Das menschliche Hörvermögen liegt zwischen 20 und 20.000 Hz und nimmt mit dem Alter an der oberen Grenze ab; mit fünfzig hören die meisten bei 14 bis 16 kHz Schluss.

Hertz · Schalldruck

Schalldruck

Der Kennschalldruck eines Lautsprechers wird in einem schalltoten Raum gemessen: Die Box bekommt 1 W rosa Rauschen, das Messmikrofon steht in 1 m Abstand, die Angabe lautet X dB/W/m. 90 dB/W/m bedeutet: 1 W ergibt 90 dB in einem Meter, 10 W ergeben 100 dB, 100 W 110 dB. Eine Box mit 93 dB braucht für dieselbe Lautstärke nur die halbe Verstärkerleistung einer Box mit 90 dB. Deshalb entscheidet der Kennschalldruck, nicht die Belastbarkeit, wie laut eine Box an einem gegebenen Verstärker spielt.

Steht im Datenblatt „dB bei 2,83 V/1 m“ statt „dB/W/m“: 2,83 V an 8 Ω entsprechen 1 W. An 4 Ω entsprechen 2,83 V aber 2 W, der Wert fällt also um 3 dB günstiger aus als bei 1 W. Vergleiche eine 4-Ω-Box mit 2,83-V-Angabe deshalb nur nach Abzug von 3 dB mit einer 8-Ω-Box.

Wirkungsgrad · Wie viel Watt brauchst du wirklich?

Sinusleistung

Die Leistung, die ein Verstärker mit einem Sinuston dauerhaft an eine Last abgibt, ohne einen genannten Klirrfaktor zu überschreiten. Nach der internationalen IHF-Vorschrift wird sie über den ganzen Hörbereich von 20 bis 20.000 Hz an 8 Ω ermittelt; nach DIN mit einem Dauerton von 1 kHz, bis der Klirrfaktor 1 % erreicht. Eine Angabe wie „2 × 25 W an 8 Ω von 20 bis 20.000 Hz“ ist nachvollziehbar; dass derselbe Verstärker bei 1 kHz vielleicht 30 W liefert, ändert daran nichts. Komplexe Musiksignale im Tiefton fordern die meiste Leistung, deshalb zählt der Wert bei 20 Hz, nicht der bei 1 kHz.

Wie Käufer hinters Licht geführt werden, zeigt ein Beispiel aus einem Prospekt für einen Mini-Receiver: „70 W + 70 W (4 Ω, 1 kHz, 1 Kanal ausgesteuert, IEC)“, dazu nach der japanischen JEITA-Methode sogar „85 + 85 W“. Zerlegt man die Angabe: Warum nur ein Kanal ausgesteuert? Weil Netzteil oder Endstufe bei beiden Kanälen nicht mithalten. Warum 4 Ω? Weil die Zahl dort höher ausfällt als an 8 Ω, obwohl fast alle Boxen 8 Ω haben. Warum 1 kHz? Weil dort die Leistung am höchsten ist. Die maximale Leistungsaufnahme von 65 W auf dem Typenschild verrät das Netzteil. Rechnet man auf 8 Ω, beide Kanäle und den ganzen Hörbereich um, bleiben nach unserer Faustregel 2 × 18 bis 20 W übrig. Die Zahl 70 + 70 macht mehr her, also steht sie im Prospekt.

Das Wort „RMS-Watt“ meint dasselbe wie Sinusleistung; es ist technisch unsauber, weil RMS die Effektivspannung bezeichnet, aus der die Leistung berechnet wird, aber es hat sich eingebürgert. Heute messen seriöse Hersteller nach IEC 60268-3 und nennen Watt, Ohm, Frequenzbereich und Klirrfaktor zusammen.

DIN und IHF Norm: der Unterschied, mit Watt-Rechner-Faustregel · Peak und PMPO · Leistungsaufnahme

Stereofonie

Steht im Gegensatz zur Monofonie und bezeichnet die Aufzeichnungs- und Wiedergabetechnik mit zwei Übertragungskanälen. Aus den Laufzeit- und Pegelunterschieden zwischen links und rechts baut das Gehör eine Bühne zwischen den Boxen auf. Die Kanaltrennung in dB sagt, wie sauber ein Gerät die beiden Kanäle auseinanderhält; 25 dB bei einem Tonabnehmer sind gut, 40 dB bei einem Tuner ebenfalls.

Quadrofonie · Kunstkopf-Stereofonie

THD

Total Harmonic Distortion, die englische Bezeichnung für den Klirrfaktor, siehe dort.

Klirrfaktor

Triodenbetrieb

Eine Schaltungsart bei Röhrenverstärkern mit Pentoden oder Strahltetroden wie EL34 und KT88: Das Schirmgitter wird mit der Anode verbunden, die Röhre arbeitet dann als Triode. Das senkt die Ausgangsleistung etwa auf die Hälfte und mit ihr den Klirrfaktor und den Innenwiderstand; der Verstärker klingt weicher und kontrolliert die Box etwas besser. Viele Röhrenverstärker lassen sich zwischen Trioden- und Pentoden- oder Ultralinearbetrieb umschalten, und die Prospektangabe „Triodenleistung“ nennt die kleinere Zahl. Mit Class A bei Transistorverstärkern hat das nichts zu tun, auch wenn beide als Synonym für Wohlklang gehandelt werden.

OTL-Schaltung · Röhrenverstärker-Kaufberatung

Übertragungsbereich

Ein anderer Name für den Frequenzgang, siehe dort.

Frequenzgang

Verstärkerumschalter

Ein Schaltkasten, der ein Boxenpaar wahlweise an einen von zwei Verstärkern legt, zum Beispiel an den AV-Receiver fürs Heimkino und an den Stereo-Verstärker für Musik. Wie das sicher geht und welche Geräte sich bewährt haben, steht im Praxisabschnitt am Ende dieser Seite.

Zwei Verstärker an ein Boxenpaar anschließen

Wirkungsgrad

Lautsprecher setzen nur etwa 1 bis 3 % der zugeführten elektrischen Leistung in Schall um; der Rest wird zu Wärme in der Schwingspule. 1 % Wirkungsgrad entspricht ungefähr einem Kennschalldruck von 92 dB/W/m, 0,5 % etwa 89 dB. Hörner erreichen 10 % und mehr, deshalb reichen ihnen Röhrenverstärker mit wenigen Watt. Im Datenblatt steht meist der Kennschalldruck in dB statt des Wirkungsgrads in Prozent; beide sagen dasselbe.

Schalldruck · Smith-Horn: Wirkungsgrad eines Horns