Ohm, Last, Impedanz, was hat es damit auf sich?

Jeder Gitarrist, der schon einmal vor einem Röhrenverstärker stand und sich gefragt hat, an welchen Lautsprecherausgang er seine Box am besten anschließen kann, ist unweigerlich mit dem Ohm-Wert konfrontiert worden. Und es ist dieser allgemein anerkannte - aber meist nicht verstandene - griechische Buchstabe Ω, der für Verwirrung sorgt. Im Englischen als Omega bezeichnet, ist Ω das Symbol für eine Einheit des elektrischen Widerstands, und wenn du es auf deinem Röhrenverstärker stehen siehst, stellst du wahrscheinlich Fragen wie diese:

Kann ich einen 4-Ohm-Lautsprecher mit einem 16-Ohm-Ausgang verwenden?

Warum muss eine "Last" - d.h. ein Lautsprecher - angeschlossen werden?

Kann ich zwei Boxen mit unterschiedlichen Impedanzen parallel betreiben?

Das sind nur einige der Fragen, die oft über Röhrenverstärker gestellt werden. Wir wollen versuchen, die Geheimnisse rund um die Impedanz zu lüften. Die Physik, die dahinter steckt, ist manchmal ziemlich kompliziert, also werden wir versuchen, so praktisch und verständlich wie möglich zu bleiben! Fangen wir an.

Die Ohmzahl der Endstufe

Die Rückseite eines Mesa Boogie Verstärkers

Der Leistungsverstärker einer Gitarre (Endstufe) funktioniert nach dem Prinzip der Impedanzanpassung. In der Praxis bedeutet das, dass du passende Lautsprecher und Verstärker verwendest. Wenn du z. B. einen 8-Ohm-Lautsprecher an den 8-Ohm-Ausgang eines Röhrenverstärkers anschließt, ist der Innenwiderstand der Quelle (d. h. der Röhrenendstufe) genau derselbe wie der der Last bzw. des Lautsprechers. Auf diese Weise, und nur auf diese Weise, kann der Verstärker seine volle Leistung auf dein Publikum loslassen. Das ist auch der einzige Weg, wie du deinen Verstärker genau so klingen lassen kannst, wie die Entwickler es beabsichtigt haben.

Natürlich kannst du trotzdem experimentieren und neue Dinge ausprobieren, wenn du möchtest - und wenn du dich an ein paar Grundregeln hältst, läufst du nicht Gefahr, etwas kaputt zu machen. In manchen Fällen kannst du die Impedanz nicht anpassen - zum Beispiel, wenn du auf einer Bühne spielst, auf der nur ein 8-Ohm-Ausgang zur Verfügung steht, dein Verstärker aber eine Impedanz von 16 Ohm hat - und du in diesem Fall keine andere Wahl hast, als mit einer nicht angepassten Kombination zu rocken.

Unterschiedliche Impedanz - gefährlich?

Rückseite des Marshall-Schranks

Aber was sind die Konsequenzen, wenn du das tust: Kann es deine Ausrüstung beschädigen oder deinen Ton negativ beeinflussen?

Zuallererst musst du dir diese wichtige Grundregel einprägen: Benutze deinen Röhrenverstärker wirklich nie mit Last/Lautsprecher. Wenn du das tust, entsteht eine hohe Induktionsspannung, die den Ausgangsübertrager und die Röhren deines Verstärkers beschädigen oder sogar unbrauchbar machen kann. Solange du das beachtest, solltest du auf der sicheren Seite sein, selbst bei einer unsachgemäß abgestimmten Anlage.

Aber was genau passiert, wenn du die verschiedenen Impedanzkombinationen verwendest? Hier sind ein paar Beispiele:

Einen 16-Ohm-Lautsprecher mit einem 8-Ohm-Verstärkerausgang betreiben

Bei dieser Kombination steigt die Spannung am Lautsprecherausgang, während sich der Strom fast halbiert. Die Leistung sinkt, obwohl du das wahrscheinlich nicht allzu sehr bemerken wirst, da diese Kombination wahrscheinlich den Mitteltonbereich in deinem Klang erhöht. Solange du es nicht übertreibst - als Faustregel gilt: Schließe keinen Lautsprecher an, dessen Ausgangsimpedanz mehr als doppelt so hoch ist wie die des Verstärkers - kann diese Methode sehr nützlich sein, da du die Mitten in einer Box, die sonst in diesem Bereich zu kurz kommt, effektiv verstärken kannst.

Betrieb eines 4-Ohm-Lautsprechers mit einem 16-Ohm-Verstärkerausgang

Hier passiert das genaue Gegenteil von Fall 1: Während die Ausgangsspannung des Lautsprechers deutlich sinkt, steigt der Durchgangsstrom nur geringfügig. Auch das verändert deinen Klang, aber genau andersherum als zuvor - du bekommst einen Abfall in den Mitten! Wenn du eine Box hast, die in den Mitten viel zu stark ist, kann dies die perfekte Methode sein, um deinen Gesamtklang besser auszubalancieren. Da diese Kombination dazu beitragen kann, den Selbstinduktionseffekt zu verringern, der in deinen Röhren auftreten kann, ist sie im Allgemeinen sicherer als das Beispiel in Fall 1. Was den Grad der Fehlanpassung angeht, mit dem du hier auskommst, halten wir uns an die 25%-Regel: Schließe also zum Beispiel keinen Lautsprecher mit weniger als 4 Ohm an einen 16-Ohm-Verstärkerausgang an!

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Fast jeder Gitarrist kennt das: Du hast eine Box mit 8 Ohm und eine mit 16 Ohm - und du willst beide gleichzeitig an einen Lautsprecherausgang anschließen. Ist das überhaupt möglich?

Um es einfach auszudrücken, ja. Du musst nur wissen, welche Gesamtimpedanz du hast, wenn du die beiden Lautsprecher parallel schaltest. Das lässt sich erstaunlich einfach berechnen. Eine weitere Grundregel: Wenn du Widerstände parallel schaltest, ist der Gesamtwiderstand immer kleiner als der kleinste Teilwiderstand. In diesem Fall würde das bedeuten, dass wir einen Gesamtwiderstand von unter 8 Ohm haben. Um genauer zu sein, können wir die genaue Zahl mit der folgenden Formel berechnen (die übrigens nur funktioniert, wenn du zwei Widerstände parallel schaltest!):

Mit dieser praktischen Formel kannst du die Impedanzen berechnen, wenn du deinen Verstärker an mehr als einen Lautsprecher anschließt.

Im obigen Fall: (8×16) / (8+16) = 128/24 = 5.333 Ω.

Anhand dieser Variablen und Eigenheiten kannst du dir überlegen, ob du diese Kombination lieber mit einem Röhrenverstärkerausgang von 4 oder 8 Ohm verwenden möchtest. Technisch ist das auf jeden Fall machbar, und auch der Lautstärkeunterschied zwischen den beiden Lautsprechern wird geringer sein, als die meisten Leute denken. Übrigens: Wenn möglich, solltest du es vermeiden, 4-Ohm-Boxen zu kombinieren, da du damit in eine Gefahrenzone von insgesamt weniger als vier Ohm gerätst (zum Beispiel, wenn du dich für folgende Ohm-Kombinationen entscheidest: 4+4, 4+8, 4+16). Die meisten Verstärker sind nicht für so niedrige Werte ausgelegt, und du könntest erheblichen Schaden anrichten.

In einem Bild:

Ohmwert und Impedanz deines Gitarrenverstärkers und deiner Box

Wenn alles gut geht, solltest du in den meisten Fällen eine Lösung mit den oben genannten Informationen finden können.

Alle Ergänzungen sind in den Kommentaren willkommen!