Leistungsverstärker

Die Hauptaufgabe der Leistungsverstärker besteht darin, das Nutzsignal ohne Qualitätsverluste auf die von Lautsprechern benötigte elektrische Energie zu verstärken. Gleichzeitig muss ein guter Leistungsverstärker verhindern, dass sich Resonanzfrequenzen von Lautsprechern klanglich negativ auswirken.

Ausgangsleistung

Der Wert der Ausgangsleistung kann je nach Messverfahren (IEC 268.3 / 19.4, DIN 45 500, DIN 45 566) stark schwanken.
Beispiel:
Bei einem Verstärker wird nach IEC 268.3 / 19.4 eine Ausgangsleistung von 130 W bei einer Dauerbelastung von 4 Stunden gemessen. Misst man den gleichen Verstärker nach IEC 268.3 / 19.3, so weist der Verstärker eine Ausgangsleistung von 180.1 W und nach 19.2 sogar von 246 W auf. Es wird daher empfohlen, darauf zu achten, dass die Leistungsangaben der Endstufen der IEC 268.3, Absatz 19.4, entsprechen.

Leistungsbandbreite

Die Leistungsbandbreite ist definiert als derjenige Übertragungsbereich, in dem die Ausgangsleistung bei angegebenem Klirrfaktor um nicht mehr als 3 dB gegenüber dem Wert bei 1 kHz abweicht.

Fremdspannung, Geräuschspannung

Auch wenn der Eingang eines Leistungsverstärkers kurzgeschlossen wird, kann am Ausgang ein Signal gemessen werden. Als Sammelbegriff für alle Signalkomponenten außerhalb des Nutzsignals wurde die Bezeichnung Fremdspannung eingeführt. Diese Fremdspannung setzt sich aus Rauschen, Brummen und hochfrequenten Störungen zusammen.
Bei genügend hohem Pegel wird die Fremdspannung über den Lautsprecher als Störgeräusch wahrgenommen. Die Fremdspannung wird mit einem Bandpassfilter, welcher zwischen 22.4 Hz und 22.4 kHz einen konstanten Übertragungsfaktor hat, gemessen. Meistens findet man in Datenblättern den Fremdspannungsabstand, der das logarithmierte Verhältnis von maximaler Spannungsamplitude zur Fremdspannung ist.
Entsprechende Vereinbarungen gelten auch für Geräuschspannungen, nur dass hier die Störspannungen mit standardisierten Filtern gemessen werden. Üblich sind das aus der Lärmmesstechnik bekannte A-Filter und das Filter nach CCIR-468.3. Wichtig ist, dass man nur nach gleichen Verfahren gewonnene Messsignale vergleicht.

Empfindlichkeiten

Manche Verstärker bieten die Möglichkeit, verschiedene Tonspannungsquellen anzuschließen.
Folgende Eingänge sind hierfür üblich:
ca. 2 Mikrofoneingänge: 0,5 mV an 200 bis 1 000 Ohm
ca. 3 Tonträgereingänge: Tonband: 100 mV an 470 kOhm
Tuner: 100 mV an 470 kOhm

Verstärkergröße

Die Kosten eines Verstärkers innerhalb einer Baureihe steigen in etwa proportional zur Ausgangsleistung. Die damit erzielbare Lautstärkeerhöhung steigt aber nur logarithmisch. Die Nennausgangsleistung eines Verstärkers muss ausreichen, die angeschlossenen Lautsprecher so weit
auszusteuern, dass die geforderten Schallpegel erreicht werden.
Überdimensionierte Verstärker erreichen bessere Klangergebnisse als knapp dimensionierte. Da Lautsprecher kurzzeitig überlastet werden können (3- bis 6-fach) ohne sie zu zerstören, schadet eine Überdimensionierung des Verstärkers nicht. Eine Unterdimensionierung führt durch die schlechteren dynamischen Eigenschaften häufig zu unbefriedigenden Klangergebnissen.

Wichtige Schutzfunktionen

Bei Leistungsverstärkern in Beschallungsanlagen sollten folgende Schutzfunktionen integriert sein:

• Strombegrenzung bei Kurzschluss
• Spannungsbegrenzung bei Leerlauf
• Leistungsbegrenzung bei Überlastung
• Leistungsbegrenzung bei Übertemperatur
• “Knackfreies“ Zuschalten des Ausgangs, Einschalten und Ausschalten des Verstärkers

Schutzkonzepte, die nicht sofort zu einer Totalabschaltung des Verstärkers führen, sondern zuerst versuchen
die Ausgangsleistung zu reduzieren, sind zu bevorzugen.