Ohm, Last und Impedanz beim Gitarrenverstärker erklärt
Was bedeuten 4, 8 und 16 Ohm an Amp und Cabinet? Was passiert, wenn du ein Cab am falschen Ausgang anschließt, wie du zwei Cabs parallel oder in Reihe berechnest und warum ein Röhrenamp nie ohne Speaker laufen darf.
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Jeder Gitarrist, der schon einmal hinter einem Röhrenverstärker stand und sich gefragt hat, an welchen Lautsprecherausgang er sein Cabinet am besten anschließt, ist dabei automatisch dem Ohm begegnet. Es ist dieser bekannte, aber selten verstandene griechische Buchstabe Ω (Omega), der für Verwirrung sorgt. Ω ist das Symbol für die Einheit des elektrischen Widerstands, und wenn du es auf deinem Verstärker siehst, tauchen vermutlich Fragen wie diese auf:
Kann ich einen 4-Ohm-Lautsprecher an einem 16-Ohm-Ausgang betreiben?
Warum muss eine „Load“, also ein Lautsprecher, angeschlossen sein?
Kann ich zwei Cabs mit unterschiedlichen Impedanzen gleichzeitig anschließen?
Das sind nur einige der Fragen, die zu Röhrenverstärkern besonders häufig gestellt werden. Die Physik dahinter ist teilweise ziemlich kompliziert, deshalb halten wir es hier so praxisnah wie möglich.
Das Ohm der Endstufe
Impedanz ist der Widerstand, den ein Lautsprecher dem Wechselstrom entgegensetzt, den dein Verstärker zu ihm schickt. Er ändert sich je nach Tonhöhe, deshalb steht auf einem Speaker oder Cabinet ein gerundeter Nennwert: meistens 4, 8 oder 16 Ohm.
Die Endstufe (Power Amp) eines Röhrenverstärkers arbeitet mit einem Ausgangsübertrager. Der setzt die niedrige Impedanz deines Speakers auf die viel höhere Last um, die die Endröhren brauchen. Deshalb hat dein Verstärker eigene Ausgänge oder einen Wahlschalter für 4, 8 und 16 Ohm: Jede Stellung passt den Übertrager an einen anderen Speaker an. Schließt du einen 8-Ohm-Lautsprecher an den 8-Ohm-Ausgang an, sehen die Röhren genau die Last, für die sie ausgelegt sind. Nur so liefert der Verstärker seine volle Leistung und klingt so, wie die Entwickler es vorgesehen haben.
Passt die Impedanz der verfügbaren Box nicht zum Verstärker, prüfe zuerst das Handbuch genau dieses Modells. Manche Hersteller erlauben bestimmte Abweichungen, andere nicht. Schließe eine 8-Ohm-Box daher nicht ungeprüft an einen 16-Ohm-Ausgang an.
Unterschiedliche Impedanz: gefährlich?
Doch welche Folgen hat das? Kann es dein Equipment beschädigen, oder beeinflusst es deinen Sound?
Zuerst die wichtigste Grundregel: Schalte einen Röhrenverstärker nie ohne Last (Lautsprecher) ein. Ohne Speaker entstehen im Ausgangsübertrager hohe Spannungsspitzen, die den Übertrager und die Röhren beschädigen oder sogar unbrauchbar machen können. Prüfe also immer, ob dein Lautsprecherkabel richtig steckt, und nimm dafür ein echtes Lautsprecherkabel, kein Instrumentenkabel.
Achtung: Bei Transistorverstärkern ist es umgekehrt. Die kommen meistens problemlos ohne Speaker aus, gehen aber kaputt, wenn die Impedanz zu niedrig wird. Schließ dort nie weniger Ohm an als den Mindestwert, der auf dem Verstärker steht. Mehr Ohm sind erlaubt, der Verstärker liefert dann nur weniger Leistung: Ein Transistor-Amp mit 100 Watt an 4 Ohm schafft an 8 Ohm oft nur etwas mehr als die Hälfte. Im Zweifel hilft immer ein Blick in die Bedienungsanleitung.
Bei Hybrid-Amps zählt die Endstufe. Eine Röhrenvorstufe mit Transistor-Endstufe folgt der Transistorregel. Steckt eine Röhrenendstufe drin, auch in einem sonst digitalen Amp, gilt alles, was hier über Röhrenverstärker steht.
Du willst mit einem Röhrenamp leise aufnehmen, ohne Speaker? Dann nimm eine Loadbox, etwa die Two notes Torpedo Captor X oder die Universal Audio OX Amp Top Box. Sie ersetzt den Speaker und gibt der Endstufe eine sichere Last. Nur den Line-Out oder DI-Ausgang deines Amps zu nutzen, während kein Speaker dranhängt, ist also keine gute Idee. Dasselbe gilt für ein kaputtes Lautsprecherkabel oder einen Stecker, der beim Spielen aus der Buchse rutscht: Für deinen Verstärker ist das, als würdest du ohne Last spielen.
Eine Abweichung um den Faktor zwei ist keine allgemeine Sicherheitsregel für Röhrenverstärker. Verwende die passende Impedanz und weiche nur ab, wenn der Hersteller diese Kombination ausdrücklich erlaubt. Die Beispiele unten erläutern den elektrischen Unterschied; sie sind keine Freigabe für deinen Verstärker.
Aber was passiert dabei genau? Zwei Beispiele:
Ein 16-Ohm-Lautsprecher an einem 8-Ohm-Ausgang
Die Last ist hier höher, als der Ausgang vorsieht. Die Spannung am Lautsprecherausgang steigt, der Strom sinkt und die Leistung geht etwas zurück. In der Praxis ist dieser Unterschied oft kleiner, als man denkt. Allerdings steigt die Spannung im Ausgangsübertrager stärker an, und genau daher kommt das Risiko, wenn du zu weit gehst. Auch der Klang verändert sich etwas, weil der Verstärker anders auf den Speaker reagiert. Manche Gitarristen nutzen das ganz bewusst.
Ein 8-Ohm-Lautsprecher an einem 16-Ohm-Ausgang
Hier passiert das Gegenteil: Die Last ist niedriger, die Spannung sinkt und die Röhren müssen mehr Strom liefern. Auch dann gibt der Verstärker etwas weniger Leistung ab, und der Klang verändert sich ein wenig. Die Röhren arbeiten härter und werden wärmer, sie verschleißen also schneller, wenn du das dauerhaft und laut machst. Ob diese Abweichung zulässig ist, hängt vom Verstärkermodell ab. Gehst du weiter, etwa mit einem 4-Ohm-Cab an einem 16-Ohm-Ausgang, verlangst du deinen Röhren und deinem Übertrager zu viel ab.
Zwei Cabs gleichzeitig: Wie schließt du sie an?
Fast jeder live spielende Gitarrist hat es schon erlebt: Du hast ein 8-Ohm-Cab und ein 16-Ohm-Cab und willst beide gleichzeitig an einen Verstärker hängen. Geht das überhaupt?
Kurz gesagt: ja. Hat dein Verstärker zwei Lautsprecherausgänge für dieselbe Ohm-Stellung, sind die fast immer parallel geschaltet. Du musst nur wissen, wie hoch die Gesamtimpedanz ist, wenn du die beiden Lautsprecher parallel schaltest, und das lässt sich überraschend einfach berechnen. Noch eine Grundregel: Bei einer Parallelschaltung ist die Gesamtimpedanz immer kleiner als die kleinere der beiden. Hier landest du also irgendwo unter 8 Ohm. Die genaue Zahl liefert dir diese Formel (sie gilt für zwei Lautsprecher): Gesamtimpedanz = (R1 × R2) / (R1 + R2).
In diesem Fall: (8×16) / (8+16) = 128/24 = 5,33 Ω.
Die berechnete Last beträgt 5,33 Ohm. Daraus folgt nicht automatisch, dass der 4- oder 8-Ohm-Ausgang geeignet ist: Prüfe die Freigabe des Herstellers. In dieser Parallelschaltung erhält die 8-Ohm-Box zwei Drittel und die 16-Ohm-Box ein Drittel der elektrischen Gesamtleistung. Bei insgesamt 100 Watt sind das etwa 67 und 33 Watt. Die tatsächliche Lautstärke hängt auch vom Wirkungsgrad der Speaker ab.
Hat dein Verstärker für jeden Ohm-Wert eine eigene Buchse, etwa einen 4-, einen 8- und einen 16-Ohm-Ausgang? Dann schließ zwei Cabs nicht an zwei verschiedene Stellungen an, also das eine an 8 und das andere an 16 Ohm, es sei denn, die Anleitung erlaubt das ausdrücklich. Auf manchen Amps steht so etwas wie „1 × 8 Ω oder 2 × 16 Ω“. Das heißt: ein Cab mit 8 Ohm oder zwei Cabs mit 16 Ohm, die parallel zusammen wieder 8 Ohm ergeben.
Am einfachsten sind zwei gleiche Cabs: Zweimal 16 Ohm parallel ergibt 8 Ohm, zweimal 8 Ohm ergibt 4 Ohm. Stell den Wahlschalter dann auf diesen Gesamtwert. Versuch, 4-Ohm-Cabs möglichst nicht zu kombinieren, denn dann landest du unter 4 Ohm (4+4 ergibt 2 Ohm, 4+8 etwa 2,7 Ohm und 4+16 etwa 3,2 Ohm). Die meisten Verstärker sind nicht dafür ausgelegt, so tief zu gehen, und du kannst erhebliche Schäden verursachen.
Schaltest du Lautsprecher in Reihe, addierst du die Impedanzen einfach: Zweimal 8 Ohm ergibt 16 Ohm. Dafür brauchst du allerdings ein spezielles Kabel oder eine angepasste Verkabelung, denn die normalen Ausgänge eines Verstärkers sind parallel geschaltet. In Reihe bekommt der Speaker mit der höchsten Impedanz die meiste Leistung. Und fällt ein Speaker oder eine Verbindung aus, ist die ganze Kette still. Für einen Röhrenamp heißt das plötzlich: keine Last mehr.
In einem Cabinet mit mehreren Speakern steckt oft eine Kombination aus beidem. Eine klassische 4x12 mit vier 16-Ohm-Speakern ist seriell-parallel verdrahtet: zweimal zwei Speaker in Reihe (32 Ohm), und diese beiden Paare parallel, zusammen wieder 16 Ohm. Bei einer Marshall 1960A wählst du per Schalter zwischen 16 oder 4 Ohm mono oder Stereo mit 8 Ohm pro Seite.
Als Bild zusammengefasst:
Häufige Fragen
Woher weiß ich, welche Impedanz mein Cab hat?
Meistens steht sie auf einem Schild am Anschlussfeld oder auf dem Magneten des Speakers. Misst du mit einem Multimeter, siehst du den Gleichstromwiderstand, und der liegt unter dem Nennwert. Ein 8-Ohm-Speaker misst meistens zwischen 5,5 und 7 Ohm, ein 16-Ohm-Speaker etwa 12 bis 14 Ohm.
Kann eine falsche Impedanz meinen Speaker zerstören?
Eine Impedanzabweichung allein sagt nicht, ob Lautsprecher und Verstärker sicher betrieben werden. Entscheidend ist die Leistung: Ein Speaker oder Cab sollte mindestens so viel Watt vertragen, wie dein Verstärker liefert, besser mehr, denn ein aufgedrehter Röhrenamp gibt mehr ab als seine Nennleistung.
Kann ich ein normales Gitarrenkabel als Lautsprecherkabel nehmen?
Nein. Ein Instrumentenkabel hat einen dünnen, abgeschirmten Leiter für ein schwaches Signal. Zwischen Amp und Cab fließt aber ordentlich Strom, dafür brauchst du ein Lautsprecherkabel mit dickeren Adern. Ein Gitarrenkabel kann warm werden, kostet Leistung und kann im ungünstigsten Moment ganz ausfallen.
Mit diesen Infos kommst du in den meisten Fällen ein gutes Stück weiter. Bist du bei deinem Verstärker unsicher, schau in die Bedienungsanleitung: Dort steht genau, welche Kombinationen der Hersteller erlaubt.
