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HiFi-Wissen - Dämpfungsfaktor
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Dämpfungsfaktor
Der Dämpfungsfaktor ist eine Größe, die einen Aspekt im
Verhältnis zwischen Verstärker und Lautsprecher darstellt.
Der Dämpfungsfaktor ist eine dimensionslose Zahl, z. B. 200.
Der Dämpfungsfaktor stellt das Widerstandsverhältnis des
Lautsprechers zum gesamten Stromkreis dar.
Der Stromkreis besteht aus:
1. dem Innenwiderstand des Verstärkers
2. dem Kabelwiderstand des Kabels vom Lautsprechers und
wieder zurück
3. dem Übergangswiderstand an den jeweiligen Kontakten.
Dieser Übergangswiderstand sollte so klein wie möglich sein,
und wird deshalb meistens auch nicht berücksichtigt.
4. eventuellen Vorwiderständen in der Weiche
5. weiteren Kabel in der Box bzw. Leiterbahnen. Der Einfluss
dieser Größen kann meistens ignoriert werden, sonst taugt
die Konstruktion sowieso nichts.
6. dem Gleichstromwiderstand der Schwingspule des Chassis
7. letztendlich der Impedanz der Schwingspule des Chassis
Der Dämpfungsfaktor gibt nun das Verhältnis der Impedanz der
Schwingspule des Chassis gegenüber der Summe aller anderen
(leistungsfressenden) Komponenten im Stromkreis wieder.
Je höher der Dämpfungsfaktor ist, desto besser ist die
"Ausbeute" und desto mehr Leistung kann an den Lautsprecher
transportiert werden.
Wenn ein Verstärker einen Ausgangsübertrager hat, i.A. bei
Röhrenverstärkern, ist der Dämpfungsfaktor meistens klein.
Gute Werte sind z. B. Werte ab 50, genaue Grenzwerte
anzugeben, ist jedoch sinnlos, es kommt zu stark auf die
Abstimmung des Chassis an, ob sich ein zu geringer
Dämpfungsfaktor wirklich hörbar auswirkt oder nicht.
Frequenzabhängigkeit des Dämpfungsfaktors:
Ein hoher Dämpfungsfaktor wirkt vor allem im untersten
Übertragungsbereich eines Lautsprechers, indem er die vom
Lautsprecher per Induktion erzeugte Spannung durch einen
möglichst geringen Widerstand kurzschließt, das Chassis also
elektrisch "bremst". Mittel- und Hochtöner werden i.A.
fernab ihrer Eigenresonanz betrieben, erzeugen zudem nur
tendenziell geringere Induktionsspannungen, so dass die
Auswirkungen hier weit geringer sind.
Durchaus realistische Werte in diesem Fall wären 4 Ohm
LS-Impedanz bei 0,5 Ohm Weichenimpedanz, der Dämpfungsfaktor
ist also schon mal auf 8 begrenzt - egal, wie viel
Dämpfungsfaktor der Verstärker theoretisch hätte. In diesem
Fall reicht es auch völlig aus, wenn der Verstärker einen
theoretischen Dämpfungsfaktor von ca. 30 hätte.
Beeinflussung durch den Spulenwiderstand der
Schwingspule:
Zu berücksichtigen bei der Diskussion über den
Dämpfungsfaktor ist insbesondere der DC- (Gleichstrom-)
Widerstand der Serienspule in der passiven Frequenzweiche
für das Basschassis. Da sehr große Induktivitäten nötig
sind, ist die Länge der Wicklung einer solchen Spule sehr
groß (potentiell hoher Widerstand). Um den Widerstand klein
zu halten, werden oft günstige Ferritkernspulen eingesetzt
(das Kernmaterial erhöht den magnetischen Fluss und damit
die Induktivität), die jedoch bei hohen Leistungen in die
Sättigung fahren und daher stärker verzerren. Luftspulen
(kein Kernmaterial) sind bezüglich der Verzerrungen ideal,
aber extrem groß, teuer und hochohmig (solche Spulen für den
Bassbereich können mehrere Kilo wiegen). Ein Kompromiss sind
Trafokernspulen oder sogenannte "Null-Ohm-Spulen". Diese
Modelle sind sehr teuer und werden in konventionellen LS
praktisch gar nicht eingesetzt; speziell die extrem
aufwändigen Null-Ohm-Spulen (äußerst kleiner DC-Widerstand)
können bei hohen Leistungen auch in die Sättigung fahren
(Verzerrungen).
Dämpfungsfaktor und Aktivboxen:
Diese Betrachtung gilt nur für Passivboxen - bei Aktivboxen
ist jede Diskussion über den Dämpfungsfaktor überflüssig, da
hier der Hersteller den Verstärker und das Chassis in einem
Gehäuse eingebaut hat und man ihn nicht messen oder
beeinflussen kann, im Gegensatz zu Passivlautsprechern, da
könnte man z. B. ein dickeres Kabel verwenden.
Für den Hersteller von Aktivboxen stellt sich das Problem
aber ganz anders dar, hier kann der Dämpfungsfaktor
erheblich stärker wirken, da ja die Weichenimpedanz wegfällt
und die Kabelimpedanz ebenfalls minimiert werden kann. oder
anders ausgedrückt:
Das Problem "was bringt ein hoher Dämpfungsfaktor der
Endstufe, wenn der Widerstand der Spule so riesig ist"
spricht klar für aktive Konzepte, zumindest für den
Bassbereich. Hier wird der Verstärker direkt an das Chassis
angekoppelt, (einzig der Kabelwiderstand ist relevant), was
eine wesentlich bessere Kontrolle der Membranbewegung
gewährleistet.
Beispiel:
Ein Lautsprecher hat 8 Ohm, er ist über ein langes, dünnes
Kabel mit insgesamt 1 Ohm an einen Verstärker mit einem
Innenwiderstand von 1 Ohm angeschlossen. Wie sich die 8 Ohm
des Lautsprechers bilden, weiß man nicht, da man die Weiche
nicht kennt. Dann muss man rechnen: 8 Ohm / (1 Ohm (für den
Verstärker) + 1 Ohm (für das Kabel) = 4. Der Dämpfungsfaktor
ist 4. Das ist ein schlechter Wert.
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Quellenhinweis:
HiFi-Forum
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