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Dämpfungsfaktor

Dämpfungsfaktor: Der Dämpfungsfaktor ist das Verhältnis zwischen der Impedanz des Lautsprechers und dem Ausgangswiderstand des Verstärkers. Ein hoher Dämpfungsfaktor wirkt sich vorwiegend auf die Basswiedergabe aus, diese wird kontrollierter, trockener und präziser. Auf der anderen Seite limitiert eine hohe Dämpfung im Bereich der Resonanzfrequenz selbstverständlich auch den Tiefgang eines Systems.

Fazit: 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 (potenziell 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 aufwendigen 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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