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Die KlangBild Serie 1977 - "Die DIN 45 500"
Der Verstärker (KlangBild Heft 12/1977)

Die DIN 45500 war eine Norm, die viele Kontrversen hervorgebracht hatte.
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DIN 45500 - IM SPIEGEL DER NORM - Teil X.

Jetzt ist unsere Reihe also bei den Verstärkern Teil 2 angelangt, und in ihrem letzten Beitrag war vom Klirrgrad (oder auch Klirrfaktor) die Rede, der einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf - wenn der entsprechende Verstärker DIN 45 000 entsprechen will.

Nun sind die sogenannten Klirrverzerrungen nicht die einzigen Verzerrungen, von denen die Wiedergabe getrübt oder gar erheblich gestört werden kann. Eine weitere Art von Verzerrungen sind die sogenannten Intermodulationsverzerrungen.

Unter Intermodulation versteht man die „unerlaubte" Vermischung verschieden hoher Frequenzen, die dazu führen kann, daß sich sogenannte Mischprodukte bilden können, die in dem zu übertragenden Frequenzgemisch ursprünglich nicht vorhanden waren.

Der Anteil solcher „falschen" Frequenzen im Frequenzgemisch wird als Intermodulationsgrad (oder Intermodulationsfaktor) bezeichnet und - wie der Klirrgrad - in Prozent angegeben. Er darf laut DIN 45 500, Blatt 6, bei Vor- und Endverstärkern (Leistungsverstärkern) maximal 2 Prozent und bei Vollverstärkern maximal 3 Prozent betragen.

Ermittelt wird er gemäß der „Unternorm" DIN 45 403, indem zwei Meßfrequenzen - nämlich 250 Hz und 8 kHz - im Amplitudenverhältnis (etwa: Stärkeverhältnis) 4:1 gemeinsam in die Verstärkerschaltung eingespeist werden und der Anteil der dabei entstehenden Mischprodukte ermittelt wird. Gute HiFi-Verstärker bringen es heute auf Intermodulationsgrade von deutlich unter 0,5 Prozent und unterschreiten damit die zulässigen Höchstwerte nach DIN beträchtlich.
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NICHT ZUVIEL GEGENSEITIGE EINMISCHUNG

Der folgende Punkt (2.4) von „Blatt 6" der HiFi-Norm befaßt sich mit dem Übersprechdämpfungsmaß.

Dazu eine kurze Erklärung: Damit die relativ weitgehende Verschiedenheit der Signale im linken und im rechten Stereo-Kanal - auf ihr beruht ja der Stereo-Effekt - nicht zu sehr vermindert wird, muß der eine Kanal daran gehindert werden, zu stark auf den anderen „über zu sprechen" - und natürlich auch umgekehrt. Wohl soll ein Stereo-Kanal auch einen Teil des vom anderen Kanal verarbeiteten Signals führen, weil andernfalls das Klangbild „in Links und Rechts auseinanderfallen" würde.

Doch muß die Verstärkerschaltung dieses gegenseitige „Hineinreden" eben in bestimmten Grenzen halten. Sie muß also ein bestimmtes Übersprechdämpfungsmaß aufweisen.

Die Übersprechdämpfung (auch Kanaltrennung, englisch Channel Separation) muß nun laut Norm zwischen den Kanälen von Stereo-Geräten bei einer Meßfrequenz von 1 kHz mindestens 40 dB betragen, und sie darf innerhalb des gesamten Frequenzbereiches zwischen 250 Hz und 10 kHz den Wert von 30 dB nicht unterschreiten. Da im vorliegenden Fall 40 dB einem Verhältnis von 1:100 und 30 dB einem Verhältnis von etwa 1:32 entsprechen, bedeutet die Forderung, daß nur V100 bzw. V32 des von dem einen Stereo-Kanal übertragenen Signals aus dem anderen Kanal herrühren dürfen.

Gute Verstärker bringen es zwar auf Kanaltrennungswerte von über 50 dB, doch sind wesentlich höhere Werte gar nicht mehr so sinnvoll, weil sonst das schon erwähnte „Auseinanderfallen" des Klangbilds eintreten kann. Hat der Verstärker einen Lautstärkeregler, so müssen die geforderten Ubersprechdämpfungswerte bis hinab zu dessen Position -40 dB (bedeutet eine Pegelabschwächung auf 1/100) beibehalten werden.
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DIE FREIGEHALTENEN EINGÄNGE

Was nun die Übersprechdämpfung zwischen den Kanälen betrifft, so ist sie nicht die einzige, die bei einem HiFi-Verstärker von Belang ist. Nicht weniger wichtig ist es, daß er seine Eingänge (also z. B. die Anschlüsse für Tuner, Plattenspieler oder Bandgerät) daran hindert, sich signalmäßig zu stark zu beeinflussen, also ebenfalls nicht zu stark ineinander überzusprechen.

Zwischen den verschiedenen Eingängen muß laut Norm im Frequenzbereich von 250 Hz bis 10 kHz eine Übersprechdämpfung von mindestens 40 dB bestehen, und dieser Wert muß bei einer Frequenz von 1 kHz auf mindestens 50dB (1:316) angestiegen sein.

Im Forderungskatalog folgt sodann Punkt 2.5, der sich mit dem Fremdspannungsabstand befaßt. Hier schnell den „älteren" Lesern zur Wiederholung und den „jüngeren" Lesern zur Information: Beim Fremdspannungsabstand handelt es sich um das - wieder in dB ausgedrückte - Verhältnis zwischen der Höhe der Nutzspannung (Signalspannung) und der Höhe jener Spannung, die durch Rauschen und/oder Brummen der Verstärkerschaltung selbst erzeugt wird. Letztere wird daher auch Störspannung oder eben Fremdspannung genannt.

Bei Vorverstärkern muß der Fremdspannungsabstand mindestens 50dB betragen; die Signalspannung muß also mindestens 316mal größer sein als die Fremdspannung (Störspannung). Moderne Vorverstärker erfüllen diese Forderung spielend.
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DIE „HAARIGE" 50-MILLIWATT-KLAUSEL

Bei Leistungs- und Vollverstärkern bis zu 20 Watt Gesamtleistung muß der Fremdspannungsabstand ebenfalls mindestens 50dB betragen, und zwar auf jenen Ausgangspegel bezogen, der sich bei einer Gesamtverstärkerleistung von 100 Milliwatt (bzw. 2 x 50 Milliwatt bei Stereo) ergibt.

Diese „50-Milliwatt-Klausel" ist nicht ohne Grund in den Forderungskatalog aufgenommen worden: Es ist für einen Endverstärker oder Vollverstärker schwieriger, den geforderten Fremdspannungsabstand bei der erwähnten geringen Leistung von nur 0,1 Watt zu erzielen als bei bedeutend höherer Leistung. Denn bei 0,1 Watt Ausgangsleistung ist sein Nutzpegel doch noch so klein, daß der Störpegel (der ja mindestens 316mal kleiner sein muß) nicht so leicht auf den notwendigen „Miniwert" gebracht werden kann.

Allerdings gewährt die Norm Verstärkern mit mehr als 20 Watt Gesamtleistung hier ein Schlupfloch: Sie können ihre Gesamtleistung (z. B. 2 x 50 = 100 Watt) zu 20 Watt ins Verhältnis setzen, und um dieses Verhältnis darf dann der (auf 2 x 50 Milliwatt Leistung bezogene) Fremdspannungsabstand von 50 dB reduziert werden.

Jetzt kommen wir aber wohl doch etwas zu sehr in die Theorie, über die wir die Praxis nicht vergessen sollten: Unter normalen Bestriebsbedingungen dürfte es ja meistens so sein, daß ein Verstärker(teil) in seinem mittleren und nicht in seinem untersten Leistungsbereich arbeitet. Und unter diesen Bedingungen fällt es keinem guten HiFi-Verstärker schwer, z. B. bei Betrieb an hochpegeligen Programmquellen (wie Tuner oder Bandgerät) Fremd-spannungsabstände von mindestens 70dB oder gar 80dB (10.000:1) zu erzielen.
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EINE „VERALTETE" FORDERUNG ?

Kommen wir nun zu Punkt 2.6, der das behandelt, wovon der Kunde mit tödlicher Sicherheit zuerst reden wird, wenn es um einen Verstärker geht - die Ausgangsleistung.

Dabei ist sie sicher nicht das Kriterium, auf das es allein ankommt. Doch lassen wir das hier, denn zweifellos ist ein Endverstärker oder Vollverstärker ohne Leistung kein Verstärker.

DIN 45 500 definiert diese Leistung als Nennausgangsleistung oder Sinusleistung. Unter Nennausgangsleistung ist jene Ausgangsleistung zu verstehen, die sich bei „Vollaussteuerung" mit einem Meßton von 1 kHz ergibt. Die Bedingung der Vollaussteuerung ist dann gegeben, wenn der im letzten Beitrag erwähnte höchstzulässige Klirrgrad (0,7% bei Endverstärkern, 1 % bei Vollverstärkern) gerade eben erreicht ist.

Mit anderen Worten: Bei der Messung wird der Pegel des eingespeisten Meßtons so lange erhöht, bis der Klirrgrad des Ausgangssignals den erlaubten Wert erreicht, und die sich dann ergebende Ausgangsleistung ist die Nennausgangsleistung.

Sie muß bei Mono-Verstärkern mindestens 10 Watt und bei Stereo-Verstärkern mindestens (gewaltige) 2 x 6 Watt betragen. Und dies ist nun wohl diejenige Forderung von DIN 45 500, die - wenn man so will - am meisten „veraltet" ist.

Denn heutzutage gibt es bereits Steuergeräte (also keine sündhaft teuren, separaten Endverstärker), die 150 Watt pro Kanal und noch mehr leisten, und dies bei Klirrgraden, die nur ein Zehntel dessen betragen, was bei der Messung nach DIN als Bezugsgröße gilt.
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IMMERHIN KLARE VERHÄLTNISSE

Doch soll hier keine „Normschelte" betrieben werden, denn immerhin hat die gerade behandelte Forderung nach der Ausgangsleistung eines getan: Sie hat klare Verhältnisse geschaffen.

Im Text fährt sie nämlich fort: „Die Ausgangsleistung muß bei einem Sinuston von 1000 Hz mindestens 10 Minuten lang bei jeder Umgebungstemperatur von 15 bis 35°C abgegeben werden können."

Hier wird also eine Dauerleistung (Dauertonleistung) gefordert. Und da die Messung mit einem zugeführten Sinuston (einer Schwingung mit wellenförmigem Anschwellen und Abschwellen) erfolgt, wird die hier zur Diskussion stehende Ausgangsleistung auch als Sinusleistung bezeichnet.

Indem also die Meßbedingungen klar definiert sind, hat der Verbraucher einen verläßlichen Maßstab für eventuelle Vergleiche. Voraussetzung ist allerdings, daß bei jedem der zu vergleichenden Geräte unter „Ausgangsleistung" wenigstens ein deutlicher Hinweis darauf zu finden ist, daß es sich um die „Sinusleistung nach DIN" handelt.

Es liegt dem Verfasser hier fern, den Herstellern von HiFi-Geräten mangelnde Verbraucherinformation zu unterstellen. Doch wenn sich alle angewöhnen könnten, neben (für sich allein) wenig aussagekräftigen Bezeichnungen wie Musikleistung, Music Power, Impulsleistung, Peak Power usw. auch noch die Sinusleistung (= Dauerleistung) anzugeben, dann wäre dies wirklich im Sinne des Verbrauchers. Denn der kann halt nicht gut Äpfel mit Birnen vergleichen.

  • Anmerkung : Der Verfasser hatte offensichtlich im Jahr 1977 noch nicht mitbekommen, das die Amerikaner 1974 mit Brachialgewalt dagegen eingeschritten waren, denn die Japaner haben diesen Schmus mit der "Peakpower", der undefinierten Super-Spitzenleistung in der Werbung eingebracht. Also ab 1974 muß in Amerika die sogenannte RMS Leistung mit 4 Spezifikationen angegeben werden. Dauerleistung - alle Kanäle belastet, Frequenzbereich und max. Klirrgrad in diesem Frequenzbereich. Den Japaner muß tagelang der Schweiß auf der Stirn gestanden haben, denn die Mißachtung wurde sehr sehr teuer.

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DISZIPLINIERUNG DER LAUTSPRECHER

Es bleibt hier noch Raum für die Punkte 2.7 und 2.8 von „Blatt 6" der HiFi-Norm. Sie betreffen den Dämpfungsfaktor eines Verstärkers und den Belastungsscheinwiderstand.

Der Dämpfungsfaktor ist ein reiner Zahlenwert. Er ergibt sich, wenn man die Impedanz (den „Wechselstromscheinwiderstand" oder auch „Belastungsscheinwiderstand") der angeschlossenen Lautsprecherbox durch den sogenannten Innenwiderstand der Endverstärkerschaltung teilt.

Ein praktisches Beispiel: Impedanz 8Ohm, geteilt durch Innenwiderstand 0,2 Ohm, ergibt 40 für den Dämpfungsfaktor. Je höher dieser Dämpfungsfaktor ist, desto mehr wird das Einschwing- und Ausschwingverhalten der angeschlossenen Box „diszipliniert".

Die Box folgt also schneller und "exakter" (??) dem ihr zugeführten Signal, was sich besonders günstig auf die naturgetreue Wiedergabe impulsartiger Klänge (angerissene Saiten, Becken- oder Paukenschläge usw.) auswirkt.

Laut DIN 45 500 muß der Dämpfungsfaktor mindestens 3 betragen - wiederum eine sehr bescheidene Forderung. Wie weit er über Werte von 20, 30 oder 40 hinaus hochgetrieben werden soll, um eine noch weitere klangliche Verbesserung zu erzielen, darüber gehen die Meinungen der Experten etwas (Anmerkung : sagen wir lieber "sehr weit") auseinander.

Und noch einmal zu dem schon genannten Belastungs- Scheinwiderstand: Er darf um bis zu 20 Prozent unter seinen Nennwert (z. B. 4 Ohm oder 8 Ohm) sinken, ohne daß derauf den genannten Nennwert „programmierte" Verstärker an Betriebsfähigkeit einbüßen darf.

Joachim Stiehr im Dez. 1977 KlangBild
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