Technischer Hintergrund zum Thema „Dämpfungsfaktor-Linarisierung“

Der Dämpfungsfaktor D eines Endverstärkers errechnet sich aus dem Lastwiderstand R_L (angeschlossener Lautsprecher, bei der Messwertermittlung jedoch ein 8Ω-Widerstand) dividiert durch den Innenwiderstand des Verstärkers R_i.

Physikalische Formel: D = R_L / R_i

D = Dämpfungsfaktor (errechneter Zahlenwert)
R_L = Lastwiderstand (angeschlossener Lautsprecher, bei der Messwertermittlung ein 8Ω-Widerstand) *
R_i = Innenwiderstand des Verstärkers (im Regelfall bei 1 kHz gemessen) **

Beispiel:
Der Endverstärker besitzt (bei 1 kHz) den Innenwiderstand R; = 16 mΩ
Dann berechnet sich der Dämpfungsfaktor zu 500. Physikalisch: 8 Ω / 0,016 Ω= 500 ***
Dies ist ein üblicher Wert bei modernen Transistor-Endstufen.

(Zum Vergleich: Voll-Röhren-Endverstärker haben bei 1 kHz in der Regel Innenwiderstände von 0,4 Ω bis 4 Ω und damit errechnete Dämpfungsfaktoren von 2 bis 20)

Jetzt wird’s ein wenig technisch
Wie oben beschrieben, besitzen moderne Transistor-Hochleistungsendstufen aufgrund der angestrebten hohen Gegenkopplungsreserven sehr kleine Innenwiderstände (R_i) und damit hohe Dämpfungsfaktoren. Diese hohen Dämpfungsfaktoren sind gewollt, denn diese wirken sich äußerst positiv auf wichtige technische Parameter aus, z.B. auf das Klirrverhalten.
Der Dämpfungsfaktor eines Endverstärkers verläuft meist bis 5 kHz relativ linear und vom Wert her auf hohem Niveau, sinkt dann aber – physikalisch bedingt (Begrenzung der Bandbreite) – zu höheren Frequenzen ab.
Die Höhe und der Verlauf des Dämpfungsfaktors beeinflussen das Ein- und Ausschwingverhalten und damit die Kontrolle des angeschlossenen Lautsprechers durch den Endverstärker.

Behauptung und Realität
Immer wieder wird behauptet: Je höher der Dämpfungsfaktor, desto besser wird der Lautsprecher kontrolliert und desto besser klingt das System. Dem ist nicht so.
Richtig ist: Ein Endverstärker mit einem sehr niedrigen Dämpfungsfaktor kann den Lautsprecher nur unzureichend kontrollieren.
Es gilt jedoch auch: Ein Lautsprecher zeigt das beste Ausschwingverhalten nicht bei einem maximal hohen Dämpfungsfaktor.
Die Wahrheit: Der Wert des Dämpfungsfaktors sollte viel mehr in einem bestimmten, für den Lautsprecher optimalen Bereich liegen und sollte zudem möglichst lange über das Frequenzband linear verlaufen.

Lösung: Die Dämpfungsfaktor-Linearisierung
Um diese beiden Forderungen (optimaler Bereich und linearer Verlauf) zu erfüllen, senken wir die Gesamthöhe des Dämpfungsfaktors in der Schalterstellung „DAMPING FACTOR – ON“ auf den optimalen Wert geringfügig ab und linearisieren diesen zugleich über einen weiten Frequenzbereich. Die vorteilhaften hohen Gegenkopplungsreserven bleiben dabei voll erhalten (siehe Text weiter oben).
Wird der rückseitige Druckschalter nicht gedrückt, ist diese Funktion auch nicht aktiviert. Der absolute Dämpfungsfaktor ist dann zwar maximiert, fällt aber ab 5 kHz deutlich stärker ab. Der ACCUSTIC ARTS®-Kunde hat also die freie Wahl ob ihm diese Dämpfungsfaktor-Linearisierung besser gefällt und diese aktivieren möchte oder eben nicht.

Physikalische Erläuterungen:

* Lautsprecher haben nicht bei jeder Frequenz denselben Widerstand. Sie besitzen einen dynamischen Widerstand: Feder-Masse-System, Auslenkung und Bewegungsgeschwindigkeit der Membran, induzierte Gegenspannung in der Schwingspule, Frequenzweiche; diese bilden zusammen eine sog. ,,komplexe“ Last

** Der Innenwiderstand einer Endstufe ist ebenfalls eine dynamische Größe. Er gilt nur an einem bestimmten Arbeitspunkt, bei einer bestimmten Frequenz und bei einer bestimmten Aussteuerung. Er kann zudem auf verschiedene Arten ermittelt werden.

*** Diese oben genannte rechnerische Betrachtungsweise berucksichtigt keine Lautsprecherkabel-Langswiderstande und auch keine Kontaktwiderstande (Bananenstecker, Kabelschuhe, etc.). In der Realitat kommen diese Lautsprecherkabel-Langswiderstände und Kontaktwiderstände natürlich noch zum Innenwiderstand dazu.