Technische Daten von Lautsprechern im Detail erklärt

Es ist so weit: Du bist beim Vergleich der technischen Daten zwischen verschiedenen Lautsprechern angekommen. Für die grundlegende Auswahl möglicher Lautsprecher ist das nicht erforderlich. Da gibt es greifbarere Kriterien, die mehr Spaß machen, etwa die Bauart. Aber wenn es darum geht, sich zwischen ein paar wenigen Produkten zu entscheiden, wird ein Blick auf die technischen Daten interessant.

Hier werden die weniger emotionalen Entscheidungen getroffen. Wenn du anhand Design und Klang oder unter praktischen Gesichtspunkten keinen klaren Favoriten findest, müssen harte Zahlen dafür herhalten. In diesem Beitrag gehe ich die typischen technischen Daten von Lautsprechern durch, wie sie auf jeder Hersteller-Website zu finden sind, und erkläre ihre Bedeutung und Relevanz für dein Heimkino.

Technische Daten interpretieren

Die technischen Daten werden von jedem Hersteller etwas anders zusammengestellt und mit Marketing-Informationen angereichert. Heraus kommt normalerweise eine mehr oder weniger übersichtliche Tabelle.

Einige der Angaben sind offensichtlich bzw. selbsterklärend. Dazu gehören:

• Farbe
• Abmessungen
• Gewicht
• verschiedene Ausführungen
• Verpackungsmaße
• Herstellergarantie

Darauf und auf weitere nicht so wirklich technische Angaben gehe ich hier nicht näher ein. Widmen wir uns stattdessen lieber dem eigentlichen Kern der Sache.

Bauweise

Die erste Angabe in den technischen Daten ist meist die grundsätzliche Bauweise des Lautsprechers. Einerseits ist hiermit die Bauart gemeint, wie wir sie im vorherigen Beitrag schon kennengelernt haben.

Weiterhin ist hier aber meist von einem 2- oder 3-Wege-Lautsprecher die Rede. Gemeint ist damit die Bestückung mit Chassis. Das muss man ganz klar abgrenzen: Es handelt sich nicht um die Anzahl der Chassis, sondern um die Anzahl verschiedener Chassis.

• Ein Lautsprecher mit 1 Hochtöner und 3 gleich großen Tief-/Mittelton-Chassis ist demnach ein 2-Wege-Lautsprecher.
• Ein Lautsprecher mit 1 Hochtöner, 2 Mitteltönern und 2 Tieftönern ist ein 3-Wege-Lautsprecher.
• Ein Lautsprecher mit 1 Hochtöner und mindestens 2 gleichartigen Tief-/Mittelton-Chassis kann ein 2½-Wege-Lautsprecher oder theoretisch auch ein 3-Wege-Lautsprecher sein.

Man spricht von 2 oder 3 Wegen, weil das Eingangssignal durch die Elektronik des Lautsprechers in verschiedene Frequenzbereiche aufgeteilt werden muss, damit jeder Bereich auf die passenden Treiber geleitet wird – es nimmt verschiedene Wege. Darauf kommen wir gleich beim Thema Trennfrequenz nochmal zurück. Speziell bei 2½-Wege-Lautsprechern werden mehrere Chassis gleicher Größe dennoch für unterschiedliche, sich teilweise überschneidende Frequenzbereiche genutzt.

Bestückung

Üblicherweise wird als nächstes auf die Bestückung des Lautsprechers mit verschiedenen Chassis näher eingegangen. Anzahl, Durchmesser und Material der Kalotten bzw. Membranen sind die typischen Angaben hierbei.

Der Durchmesser kann im Tiefton eine entscheidende Rolle spielen. Das relativiert sich aber schnell, wenn ohnehin auch ein Subwoofer zum Einsatz kommen soll. Als grobe Daumenregel gilt: Mehr Chassis machen mehr Druck (wobei es in der Regel immer nur einen Hochtöner gibt, außer bei Soundbars und speziellen Konstruktionen).

Das Material der Membranen hat einen sehr großen Einfluss auf die Klangqualität und Präzision des Lautsprechers. Maximale Steifigkeit, minimales Gewicht, Hohe innere Dämpfung und Resonanzfreiheit im relevanten Frequenzbereich sind die wichtigsten Eigenschaften hierbei, die sich massiv auf den Frequenzgang und das Impulsverhalten auswirken.

Gleichzeitig sorgen bessere Materialien aber auch für größere Haltbarkeit bei höherer Belastung und bieten mehr Schutz gegen Kinderhände. Es handelt sich also um ein Qualitätsmerkmal, mit dem die Hersteller ihre Produkte hervorheben können, das aber kaum jemandem wirklich etwas sagt. (Oder weißt du gerade auswendig, was „Acrylnitril-Butadien-Styrol“ ist?) Als Laie kann man nicht wirklich beurteilen, welches Material gut ist und welches nicht.

Übergangsfrequenz

An dieser Stelle bietet es sich aber an, zwei weitere Merkmale anzusprechen, die Bauweise und Bestückung ergänzen bzw. damit zusammenhängen. Für eine Kaufentscheidung ist das kaum relevant, wohl aber für das Verständnis.

Bei einem 2-Wege-Lautsprecher muss ein Übergang zwischen einem oder mehreren Tief-/Mitteltöner(n) und dem Hochtöner stattfinden. Dafür sorgt die im Lautsprecher verbaute Frequenzweiche. Tiefton hier entlang, Hochton da lang – so in etwa.

Die Frequenz, bei der diese Trennung stattfindet, wird als Übergangsfrequenz bezeichnet. Gelegentlich wird sie auch als Trennfrequenz bezeichnet, und das führt häufig zu Verwechslungen. Die Übergangsfrequenz hat nichts mit der Trennfrequenz in den Einstellungen des AV-Receivers zu tun, mit der du festlegst, bei welcher Frequenz der Subwoofer den Tiefton eines Kanals übernimmt.

Eine typische Übergangsfrequenz bei einem 2-Wege-Lautsprecher könnte zum Beispiel bei 2.000 Hz liegen. Ein 3-Wege-Lautsprecher hat logischerweise zwei Übergangsfrequenzen, zum Beispiel vom Tieftöner zum Mitteltöner bei 300 Hz und vom Mitteltöner zum Hochtöner bei 3.000 Hz.

Flankensteilheit

Die zweite Angabe, die damit unmittelbar zusammenhängt, ist die Flankensteilheit. Der Übergang von einem Chassis auf das nächste erfolgt nicht abrupt an der Übergangsfrequenz. Das ist mit analogen Frequenzweichen nicht möglich, ohne den Übergang hörbar zu machen. Stattdessen wird im Bereich der Übergangsfrequenz der Tieftöner immer leiser und der Hochtöner immer lauter. Ein schleichender Übergang sozusagen.

Wie schnell dieser Übergang erfolgt, drückt die Flankensteilheit aus. Die Angabe erfolgt in dB pro Oktave. Eine Oktave entspricht der Verdoppelung bzw. Halbierung einer Frequenz. Tieftöner und Hochtöner können unterschiedliche Steilheiten aufweisen.

• Wird der Tieftöner zum Beispiel mit einer Flankensteilheit von 12 dB/Oct bei 2.700 Hz abgetrennt,
  • ist sein Signal bei 5.400 Hz um 12 dB leiser,
  • bei 10.800 Hz um weitere 12 dB, also insgesamt schon 24 dB.
• Gleichzeitig kann der Hochtöner nach unten mit 24 dB/Oct bei 2.700 Hz abgetrennt werden,
  • so dass er bei 1.350 Hz bereits um 24 dB leiser spielt.

24 dB klingt jetzt erstmal nicht nach viel. Aber das genügt schon, damit nicht mehr viel vom Signal übrig bleibt. Und die Tendenz ist ja auch darüber hinaus fallend. Außerdem sind das nur die Pegel, die die Frequenzweiche produziert. Was die jeweiligen Chassis davon tatsächlich noch sinnvoll wiedergeben können, ist eine andere Frage.

Über die Flankensteilheit einer Signaltrennung stolperst du auch bei anderen Themen im Heimkino-Umfeld:

• Wie das Signal für den Subwoofer zustande kommt
• Tiefe Trennung von Bass Shakern für spürbare Tiefbass-Effekte

Frequenzgang

Kommen wir zu einer wesentlich wichtigeren Kennzahl – eigentlich sogar der wichtigsten überhaupt: der Frequenzgang.

Diese zwei Zahlen beschreiben die tiefste und höchste Frequenz, die der Lautsprecher noch mit voller Lautstärke wiedergeben kann, zum Beispiel 40–25.000 Hz. 40 Hz ist ein schon ganz ordentlich tiefes Brummen. 25.000 Hz ist ein so hohes Pfeifen, dass nur Nachbars Hund was davon hat. Die Frage, die sich hier stellt ist, was gute Werte sind und was überhaupt sinnvoll ist.

• Tiefbass: Je voluminöser der Lautsprecher, desto tiefer kann er in der Regel spielen. Für Standlautsprecher sind 35 Hz ein guter Wert. Kleine Regallautsprecher werden selten viel tiefer als 70 Hz kommen. Die Untergrenze von 20 Hz schaffen innerhalb bezahlbarer Preisregionen nur Subwoofer.
• Hochton: Mit den Höhen hat in der Regel kein Lautsprecher ein Problem. Die 20.000 Hz (20 kHz) muss jeder Lautsprecher schaffen, der am Markt ernst genommen werden will. Viele schaffen aber durchaus auch 30–40 kHz.

So weit, so gut. Das menschliche Gehör ist auf den Frequenzbereich 20–20.000 Hz ausgelegt, was mit zunehmendem Alter und durch Gehörschäden stark abnimmt. Mit hoher Wahrscheinlichkeit hörst du nur im Bereich von 25–16.000 Hz etwas. Unterhalb von 20 Hz ist Schall zunehmend nicht mehr hörbar, wird dafür aber spürbar.

Und noch eine Einschränkung ist zu berücksichtigen: Die wenigsten Tonspuren liefern unter 20 Hz noch nennenswerte Informationen. Das Signal fällt in diesem Bereich in den meisten Filmen rapide ab. Technisch sind Frequenzen bis 3 Hz hinunter möglich, aber kaum jemand verfügt über das Equipment, diesen Bereich nutzbringend wiederzugeben. Bass Shaker können daraus noch am besten was machen.

Was bringt es also, wenn ein Lautsprecher über 20 kHz hinaus spielen kann? Ja genau, nichts. Aber mit großen Zahlen kann man eben gut punkten.

Standardisierung des Frequenzgangs

Weil der Frequenzgang so ein wichtiges Merkmal ist, wird hier der meiste Unfug seitens des Marketings getrieben. Beim Vergleich der Angaben zwischen verschiedenen Herstellern musst du relativ wach sein, um nicht versehentlich Äpfel mit Birnen zu vergleichen.

Damit Frequenzgänge vergleichbar sind, ist eine standardisierte Angabe notwendig. Die Frage ist, was es überhaupt bedeutet, wenn ein Lautsprecher „bis 40 Hz runter“ kommt. Dort ist ja nicht schlagartig Schluss, sondern der Pegel nimmt immer mehr ab.

Damit die Zahlen vergleichbar sind, wird die Unter- und Obergrenze bei -3 dB angegeben. Das bedeutet, es wird jeweils die Frequenz genannt, bei der der Pegel des Lautsprechers bereits um 3 dB gegenüber seinem Normalpegel abgesunken ist, bevor er schließlich endgültig in den Keller geht.

Damit du sicher sein kannst, dass die minimale und maximale Frequenz vergleichbar ist, muss die Information „-3 dB“ mit der Angabe des Frequenzgangs einher gehen. Im folgenden Diagramm ist der Frequenzbereich bis -3 dB grün dargestellt.

Einige Hersteller geben den Frequenzgang bei -6 dB an. Das lässt den Lautsprecher besser dastehen, weil es den möglichen Frequenzbereich natürlich ausdehnt (im Diagramm in gelb dargestellt). Ein Vergleich ist so nicht möglich. Manche Hersteller geben beide Werte an, also bei -3 dB und bei -6 dB.

Misstrauisch solltest du spätestens dann werden, wenn diese Information gänzlich fehlt. Dann ist die Angabe des Frequenzgangs im Prinzip nutzlos, weil sie alles mögliche bedeuten kann.

Bei Lautsprechern, die für die Wandmontage geeignet sind, findest du oft zwei Angaben vor, die sich in der unteren Frequenz unterscheiden. Eine bezieht sich auf die freie Aufstellung im Raum, die andere auf Wandmontage. Wenn sich Lautsprecher nah an Wänden befinden, wird dadurch der Bass aufgedickt. So werden die tiefen Frequenzen verstärkt und der hörbare Frequenzgang nach unten erweitert.

Übertragungsbereich

Ebenfalls irreführend ist die Angabe des Übertragungsbereichs anstelle des Frequenzgangs. Der Übertragungsbereich ist vereinfacht ausgedrückt der theoretisch nutzbare Frequenzbereich, in dem der Lautsprecher irgendwas von sich geben kann. Da jedem Lautsprecher am unteren und oberen Ende aber zwangsläufig die Luft ausgeht oder Verzerrungen auftreten können, ist diese Angabe vollkommen nutzlos.

Wenn allein der Übertragungsbereich angegeben ist, dient das dazu, einem in der Regel kompakten Lautsprecher auf dem Papier einen Tiefgang bis 30 Hz zu erschwindeln. Man kann hier eigentlich schon von Betrug sprechen, da der Laie Übertragungsbereich und Frequenzgang nicht unterscheiden kann und so durch realitätsferne Angaben in die Irre geleitet wird.

Impedanz

Die Impedanz bezeichnet den Widerstand, den der Lautsprecher dem Verstärker entgegen setzt. Sie wird in Ohm (Ω) angegeben. Man spricht von Impedanz (und nicht von elektrischem Widerstand), weil diese nicht konstant ist, sondern von der momentan wiedergegebenen Frequenz abhängt.

Viele gängigen Heimkino-Lautsprecher haben eine Impedanz von um die 4 Ω im Bass und 8 Ω in den Höhen. Jedoch gibt es auch Lautsprecher, die in den Höhen niederohmig sind. Sind nur 8 Ω angegeben, wurden eben Chassis mit höherer Impedanz verbaut.

Die Angabe 4–8 Ω stammt häufig daher, dass Verstärker-Hersteller ihrerseits meistens 8 Ω angeben (um eine CE-Zertifizierung aufgrund von Oberflächentemperatur zu erhalten). Das verwirrt natürlich erstmal und führt häufig zu der Frage, ob 4-Ω-Lautsprecher überhaupt daran angeschlossen werden dürfen.

Interessant ist in diesem Zusammenhang die Frage, wie du die Impedanz am AV-Receiver richtig einstellst.

Belastbarkeit

Mit der Belastbarkeit wird ausgedrückt, wie viel Leistung du in den Lautsprecher pumpen kannst, ohne dass dieser das Zeitliche segnet. Die Leistung wird in Watt angegeben.

Dabei unterteilt sich die Angabe zur Belastbarkeit in der Regel in Dauerbelastung (auch Nennbelastbarkeit) und Musikbelastung (bzw. -belastbarkeit).

• Nennbelastbarkeit: Dies ist der kleinere Wert, der ausdrückt, welche Leistung der Lautsprecher dauerhaft über einen längeren Zeitraum aushält. Das könnten zum Beispiel 180 Watt sein.
• Musikbelastbarkeit: Treffendere Begriffe hierfür wären Kurzzeitbelastbarkeit oder Spitzenbelastbarkeit. Das bedeutet, dass der Lautsprecher für einen eingeschränkten Zeitraum zum Beispiel auch 240 Watt verträgt. Dieser Wert ist in der Praxis eher relevant.

Daraus ergibt sich als nächstes die Frage, ob ein Lautsprecher mit 240 W Musikbelastbarkeit an einen Verstärker mit 300 W Ausgangsleistung angeschlossen werden darf. Ich höre erstaunlich oft, dass diese Werte als Entscheidungskriterium angesehen werden oder zumindest für erhebliche Unsicherheit sorgen. So lange du nicht in den Bereich von Highend-Equipment und sehr leistungsfähigen Endstufen vordringst, ist das aber gänzlich unbegründet.

• Die Verstärkerleistung von AV-Receivern liegt fast immer unter dem, was Lautsprecher aushalten können.
• Auch wenn ein AV-Receiver mit einer hohen Ausgangsleistung pro Kanal angegeben ist, wird er praktisch niemals tatsächlich in der Lage sein, diese Leistung abzugeben. Schon gar nicht, wenn alle Kanäle aktiv mitspielen.
• So lange du den Lautstärkeregler nicht bis zum Anschlag aufdrehst und eine wirklich laute Quelle wiedergibst, produziert der Verstärker sowieso nicht annähernd das Maximum der angegebener Leistung.
• Jeder halbwegs hochwertige Lautsprecher hat eine selbstrückstellende Sicherung, die ihn vor Überlastung schützt.

Wenn du zu viel rein jagst, ist also schlimmstenfalls kurz Ruhe und dann geht es weiter. Ansonsten sind Leistungsangaben bei Lautsprechern, vor allem aber bei Verstärkern, ein reines Spielzeug für das Marketing.

Wirkungsgrad

Aus den verbauten Chassis ergibt sich der Wirkungsgrad des Lautsprechers. Die Angabe erfolgt in Dezibel (dB) und beschreibt, welche Lautstärke der Schallwandler erzeugt, wenn er eine bestimmte Leistung zugeführt bekommt. Am Wirkungsgrad kann man also gut nachvollziehen, warum manche Lautsprecher leiser oder lauter spielen als andere und weshalb die Pegelkorrektur am AV-Receiver dadurch erforderlich wird.

Die zugeführte Leistung beträgt 1 Watt und die so erzeugt Lautstärke wird in 1 Meter Entfernung vom Lautsprecher gemessen. Der Wirkungsgrad wird daher üblicherweise mit dem Vermerk „1 W / 1 m“ angegeben, um kenntlich zu machen, worauf er sich bezieht. Ein typischer Wirkungsgrad könnte 86 dB sein.

Damit wie immer alles bitteschön möglichst verwirrend ist, erfolgt die Angabe auch manchmal als „2,83 V / 1 m“ – also Leistung durch Spannung (Volt) ersetzt. Das lässt sich über das Ohmsche Gesetz umrechnen. Bei 8 Ω entspricht 1 W den 2,83 V. Bei 4 Ω kommt 1 W bei 2 V heraus.

Generell ist es letzten Endes sinnvoll, wenn der Wirkungsgrad möglichst hoch ist. Man könnte sagen, das spart Strom. Als ernstzunehmendes Auswahlkriterium würde ich das aber nicht heranziehen.

Einspielzeit

Jetzt begeben wir uns auf Glatteis. Einige Hersteller geben eine Einspielzeit für ihre Lautsprecher an. Dieses Thema ist sehr umstritten. Die Idee dahinter ist, dass die Chassis eines frisch hergestellten Lautsprechers zuerst ein wenig Bewegung brauchen, bevor alle mechanischen Teile richtig „eingewobbelt“ sind und der Klang wie vorgesehen ist.

Einspielen findet normalerweise durch die laute Wiedergabe eines möglichst breitbandigen Rauschens oder mit Musik statt. Dabei werden die Lautsprecher bei Bedarf in wenig Abstand mit den Fronten gegeneinander aufgestellt, damit sich die Schallwellen möglichst gegenseitig auslöschen und man von alledem nicht viel hört. Wie lange man einspielen soll, bis die volle mechanische Leistung der Chassis erreicht ist, gibt die Einspielzeit vor.

So oft auch vom Einspielen die Rede ist, so oft wird dieser Brauch für überflüssig erklärt. Im Nubert-Forum gibt es einen Beitrag seitens der Entwickler, der gut nachvollziehbar erklärt, dass es sich hierbei vielmehr um einen Gewöhnungseffekt handelt („Langzeit-Adaption“), der ebenfalls erst nach ein paar Tagen oder Wochen eintritt. Entsprechende Blindtests zwischen „eingespielten“ und fabrikneuen Lautsprechern bestätigen das immer wieder. Sofern so etwas wie „Einspielen“ erforderlich ist, passiert das ohnehin durch den normalen Gebrauch des Lautsprechers.

Allenfalls wenn die Lautsprecher im Winter von draußen kommen und ausgepackt werden, sollte man ihnen Zeit geben, sich an die Raumtemperatur anzugleichen, denn Kälte beeinflusst definitiv die Funktionstüchtigkeit der mechanischen Teile.

Anschlüsse

Zu den äußerlichen, weniger technischen als praktischen Merkmalen eines Lautsprechers zählen die Anschlüsse. Hierbei gibt es erhebliche Qualitätsunterschiede. Von einfachen Klemmen bis zu vergoldeten Schraubklemmen, die gleichzeitig für Bananenstecker zu gebrauchen sind, ist alles vertreten.

Mit den Anschlüssen besteht noch ein wesentliches Merkmal, das zur Kaufentscheidung beitragen kann. Lautsprecher mit fest verdrahteten Kabeln solltest du unbedingt vermeiden! Du hast so nicht die Möglichkeit, Lautsprecherkabel deiner Wahl zu verwenden. Zudem sind mitgelieferte Kabel meistens zu dünn, von weniger guter Qualität und entweder zu kurz oder unnötig lang. Glücklicherweise findet man fest verbaute Kabel fast ausschließlich bei Komplettsystemen in Kleinstbauweise – und davon solltest du sowieso die Finger lassen.

Vergoldete Schraubanschlüsse sind in jedem Fall zu bevorzugen. Bei günstigen Modellen sind auch einfache Klemmen ausreichend. Wenn keine Angabe dazu in den technischen Daten zu finden ist, verrät ein Foto der Rückseite meist schon alles.

Einstellungen

Manche Lautsprecher bieten zusätzliche Möglichkeiten an, den Klang zu beeinflussen. Sofern nicht schon woanders beschrieben, sollte das spätestens in den technischen Daten zu finden sein – eventuell auch unter einem der anderen Punkte.

Im Folgenden einige Beispiele, wie so eine Klanganpassung denkbar ist:

• Bei Bassreflexlautsprechern mit einem oder zwei Bassreflexrohren können passende Stopfen enthalten sein, mit denen sich der Bassbereich regulieren lässt.
• Mit einem oder mehreren Schaltern könnte der Hochton, aber auch der Mittel- oder Tiefton angepasst werden.
• Manchmal gibt es statt einem Schalter auch eine kleine Steckbrücke, die ebenfalls solche Klangänderungen bewirken kann.
• Bei Atmos-Enabled-Lautsprechern gibt es häufig einen Schalter, mit dem sich Klangfarbe oder Richtwirkung für den Direktbetrieb oder Deckenreflexion anpassen lassen.

Das ist natürlich je nach Modell unterschiedlich. Im Zweifelsfall musst du da mal die Bedienungsanleitung bemühen oder beim Hersteller anfragen.

Montage und Zubehör

Ebenfalls ein eher optionaler Punkt ist die Art der Aufhängung oder Aufstellung. Wie ich aber schon in meiner Checkliste zur Lautsprecher-Auswahl deutlich gemacht habe, ist dieses Thema unter Umständen ausschlaggebend für eine Entscheidung.

Interessant sind hierbei vor allem folgende Informationen:

• Gibt es Traversen, Spikes oder andere Standfüße?
• Gibt es eine passende Wandhalterung oder nur eine Schlüsselloch-Aufhängung?
• Sind diese Vorrichtungen im Lieferumfang enthalten oder müssen sie separat erworben werden?
• Handelt es sich um Originalzubehör vom Hersteller oder um ein Fremdprodukt?

Im Großen und Ganzen sind das alle wichtigen Angaben, die in den technischen Daten von Lautsprechern enthalten sind. Im Einzelfall wird das noch um besondere Merkmale ergänzt.

Leider gibt es keine offizielle Norm, was in den technischen Daten enthalten sein muss, so dass der direkte Vergleich oft erschwert wird. Für die einzelnen Punkte sind teilweise ISO-Normen verfügbar, die im Idealfall genannt werden. So lange sich aber nicht alle Hersteller daran halten, sind wir als Verbraucher manchmal gezwungen, uns aus einer Birne einen Apfel zu schnitzen, um vergleichen zu können.