Endstufen (Verstärker)

Wie bereits bei den Autoradios erwähnt, sind die internen Verstärker in den Radios zu schwach um hochwertige Lautsprecher-Systeme sauber antreiben zu können. Somit sind für hochwertige Car-Hifi-Anlagen externe Endstufen notwendig. Auch sie gibt es in unterschiedlichen Preisklassen, Ausführungen, Konfigurationen.

 

Marken

Zwar gibt es Endstufen von den Autoradioherstellern wie Pioneer, Alpine, JVC usw. aber es sind meist Nebenentwicklungen oder gar kompletter Zukauf in eigens designten Gehäusen. Aber die Technik die im Inneren dieser Gehäuse verbaut ist, ist meist nur Standard. Die Radiohersteller haben diese Komponenten nur im Sortiment um als Vollaustatter auftreten zu können. Aber diese Geräte holt man sich besser von denjenigen, die sich darauf spezialisiert haben. Die typischen Media-Markt/Conrad Marken im unteren Segment kennen viele: MacAudio, Magnat, Sinus Live, Treefrog, Pyle und Auna. Sie sind von meiner Warte aus sogar schlechter als die


 Produkte von Pioneer und Alpine. Wer hochwertiges Car-Hifi möchte muss zu den Marken greifen die Ottonormalverbraucher nicht unbedingt kennt. Hier muss man aber genau unterscheiden welche Klientel welcher Hersteller bedient. Hier gibt es folgende Kategorien:

 

Universeller Klang

Hier gibt es Druck und guten Klang zum bezahlbaren Preis. Marken wie Eton, ESX, Phoenix Gold und Soundstream decken ein sehr universelles Spektrum ab.

 

SPL und Boom

Diese Kategorie ist auf maximalen Pegel und maximalen Bass ausgelegt. Marken wie Renegade, Lanzar, Volcano und Emphaser bilden das Einsteiger Spektrum. Mit Kicker, SPL, Kove, MTX, Phoenix Gold, Lightning Audio und Ground Zero bewegt man sich sicher im Mittelfeld, wobei letztere auch Highend-Geräte anbieten. Im Spitzenfeld trumpfen Marken wie Orion, Digital Designs, Rockford Fosgate, JL Audio auf.

 

Audiophile

Hier finden sich eher Geräte die weniger auf Druck, sondern eher auf Sauberkeit und maximal brillianten Klang ausgelegt sind. Hier überbieten sich regelmäßig Marken wie Audio System, Rainbow, Audison, German Maestro, Soundstream, Audio Art, Polk Audio und auch Gladen.

 

Gebraucht Empfehlung:

Wer eine gute gebrauchte Endstufe sucht, dem empfehle ich hier die Punch Serie von Rockford Fosgate. Für mehrere kleine Subwoofer reicht eine Punch 40 völlig aus. Das gute Stück ist nämlich laststabil bis 0,5 Ohm und kann mit hohen Lasten umgehen – mehr als man ihr zutraut. Sie ist aber auch für das Frontsystem kompromisslos gut.

 

Kanäle

Verstärker kommen in unterschiedlichen Konfigurationen. Die Gängigste ist die Zweikanal-Endstufe. Sie hat nur zwei Kanäle, nämlich Links und Rechts. Je nach Leistung eignen sie sich besonders für Komponenten Systeme in den vorderen Türen oder im Fond. Man schliesst sie über die Cinch-Anschlüsse aus dem Radio an. Hier teilt es sich wieder in die nerdigen Puristen und die Alltags-User.

Erstere wollen kompromisslosen Klang. Sie wollen für jedes Lautsprecherpaar (Front, Rear, Subwoofer) eine eigene Endstufe um ein Übersprechen zwischen den Nutzsignalen möglichst gering zu halten und maximal saubere Signale zu gewährleisten. Sie greifen somit auf mehrere 2-Kanal-Endstufen zurück. Normale User, die ihren Verstand noch nicht verloren haben, greifen eher auf Mehrkanal-Endstufen zurück. Das sind Verstärker mit 4 und mehr Kanälen. Mit z. B. einer Vierkanal-Endstufe ist es möglich mit einem einzigen Gerät Lautsprecherpaare für die vordere und die hintere Sitzreihe separat anzufahren. Da sie, wie die getrennten Endstufen, mit separaten Audioleitungen aus dem Radio verbunden sind, lassen sich auch hier die Lautstärken der Kanäle separat vom Radio aus steuern. Mit einer Fünfkanal-Endstufe könnte man auf dem Monokanal (5) zusätzlich sogar noch einen Subwoofer mit anfahren. Diese Endstufen-Gattung ist aber oftmals sehr groß und braucht sehr hohe Ströme, weshalb sie mit sehr dicken Stromleitungen angeschlossen werden muss. Dafür muss man auch erstmal einen Platz für den Einbau finden.

Eine weitere Gattung ist der Monoblock. Er ist eine relativ leistungsstarke 1-Kanal-Endstufe die für den Betrieb von Subwoofern gedacht ist. Da Subwoofer generell immer Mono angesteuert werden, ist ein Stereo-Paar nicht nötig.


Leistung

Meist werden in den Türen 2-Weg-Systeme mit 6,5" Woofer angeschlossen, wofür eine Leistung von 2x70W - 2x100W Dauerleistung vollkommen ausreichend ist um dieses sauber zu betreiben. Zwar haben diese Lautsprecher-Systeme lediglich eine Leistungsaufnahme von 40-60W Sinus, trotzdem ist eine höher dimensionierte Endstufe die richtige Wahl.

Viele glauben, wenn die Endstufe eine höhere Leistung hätte als die Lautsprecher, dann würde man damit die Lautsprecher "schiessen". Das ist ein verbreiteter Irrglaube. Würde man eine 2x100W Endstufe an solch einem 2x70W System betreiben, müsste man die Endstufe auf eine so unerträgliche Lautstärke aufdrehen, um auf die Leistung von  100W zu kommen. Das ist unwahrscheinlich, dass man dies tun würde bzw. überhaupt aushalten könnte. Im Gegenteil: dadurch, dass die Endstufe mehr Leistungsreserven bereit hält als der Lautsprecher abrufen kann, bleibt die Endstufe bei normaler Hörlautstärke noch mit viel Potential nach oben in einem Bereich wo sie sehr sauber aufspielen kann. Anders herum passieren viel mehr


Beschädigungen. Hängt man bespielsweise an einen 500W Subwoofer eine 20W Endstufe müsste man sie so laut aufdrehen, dass die Verzerrungen durch die massive Überlastung so stark sind, dass der Lautsprecher durch die Verzerrungen der Endstufe beschädigt werden könnte. Für den Betrieb von großen Subwoofern gibt es Endstufen mit einer Leistung von weit über 1000W. Für einen normalen 30cm (12") Subwoofer, ist eine Endstufe mit 150W Sinusleistung aber durchaus ausreichend.

Dämpfungsfaktor

Dieser Parameter wird von vielen Usern vernachlässigt, obwohl er einer der wichtigsten Werte bei einer Endstufe für den Subwoofer ist. Er gibt nämlich an wie präzise eine Endstufe den Subwoofer ansteuern kann. Wenn ein Impuls gespielt werden soll, z. B. der Schlag einer Bassdrum, dann gibt die Endstufe einen Stromimpuls an den Lautsprecher der in der Spule ein Magnetfeld aufbaut. Dieses hat die gleiche Polung wie der Magnet. Wie wir in Physik gelernt haben stoßen sich gleiche Magnetfelder ab; Nord auf Nord oder Süd auf Süd. Da die Spule in der Ausgangsposition im Magneten steckt, drückt sie sich aus dem Magneten, sobald sich Strom in ihr aufbaut – die Membrane lenkt aus (Hub).  Nach dem Impuls (Schlag der Bassdrum) muss die Membrane wieder zurück in die Ausgangsstellung zurückfahren. Das kann sie aber nur, wenn der Strom aus der Spule wieder abgebaut und das Magnetfeld aus der Spule verschwunden ist und sich mit dem Magneten nicht mehr abstößt. Bei einer guten Endstufe passiert dies durch den hohen Dämpfungsfaktor extrem schnell und die Spule steht in ihrer Ausgangstellung wieder für


einen vollen Hub bereit. Bei einer billigen Endstufe ist der Dämpfungsfaktor wesentlich niedriger. Deswegen kann es passieren, dass von der Endstufe bereits der nächste Impuls abgegeben wurde, aber die Schwingspule noch nicht ganz zurückfahren konnte, weil das Magnetfeld noch nicht vollständig abgebaut ist. Somit steht für den nächsten Impuls nicht der volle Hub des Woofers zur Verfügung. Das äußert sich ein einer schwammig und matschig klingenden Basswiedergabe die zwar auf den ersten Blick durch Druck beeindruckt, der es aber an Präzision und Dynamik fehlt. Billige Endstufen haben in der Regel einen Dämpfungsfaktor von 50-80, während die Highend-Geräte von z. B. Rockford Fosgate, Orion, Audiosystem auch mal Werte von 500 aufweisen können. Erfahrungsgemäß liefern manche Endstufen, auch mit verhältnismäßig niedrigem Dämpfungsfaktor, ein präzises Klangbild, aber nur wenn sie kleine Woofer antreiben. Je größer die Masse der einzelnen Woofer, desto schwammiger ist hier dann der Klang -> ergo desto höher sollte der Wert sein.

Frequenzweichen

Auch wenn viele Radios an ihren Vorverstärker-Ausgängen schaltbare Frequenzweichen haben, so findet man sie trotzdem immernoch an vielen Endstufen. Im Radio sind sie digital, in den Endstufen sind es analoge Schaltkreise. Prinzipiell klingen die analogen Ausführungen in den Endstufen besser und musikalischer als die digitalen in den Radios, aber das ist irgendwo auch Geschmackssache. Verwenden kann man getrost beide. Die Unterschiede sind nicht so immens.

Sie trennen aus den Audiosignalen die Frequenzen ab die für den entsprechenden Lautsprecher unerwünscht sind. So möchte man z. B. bei einem Subwoofer keine Frequenzen über 100Hz hören, also trennt man diese mit einem Tiefpass ab. Umgekehrt können die 16cm Woofer eines Komponenten-Systems, z. B. für die vorderen Türen, Frequenzen unter 70Hz nicht nur nicht-wiedergeben, sondern sie überlasten diesen Woofer auch so, dass dieser wesentlich unsauberer spielt als ohne diese Frequenzen. Somit trennt man Frequenzen unter 100Hz mit einem Hochpassfilter ab.


Boost EQ

Aus vielen Radios kommt manchen Usern nicht genug Tiefbass. Mit einem solchem Boost EQ lässt sich eine fest vorgegebene Frequenz, meist zwischen 40-55Hz, nochmal um mehrere dB anheben. Das gibt dem Ganzen nochmal etwas mehr Bass und Druck. Hier sollte man mit Bedacht vorgehen. Man kommt hier schnell in Versuchung diesen zu stark aufzudrehen, weil das Ergebnis auf den ersten Blick, vom Druck her, sehr beeindruckend sein kann. Was man dabei nicht gleich bemerkt, ist, dass dieser überbetonte Bass die Wiedergabe vieler Musikstile auch negativ beeinflusst. Dann matscht meist die Bassgitarre die tiefen Gitarrenparts zu und die Bassdrum wummert unpräzise vor sich hin. Tiefbass sollte man betrachten wie Curry. Etwas Curry im Essen würzt richtig gut ab, aber keiner schüttet beim Tikka Masala drei Spaten voll Curry in den Topf...


Hi Gain Eingänge

Endstufen aus dem Billigsektor haben meist einen solchen Eingang. Er ist anstatt des vorhandenen Cinch-Eingangs nutzbar. Manche Radios, meist die Original-Radios der Autohersteller haben keine Vorverstärker-Ausgänge, sondern lediglich die Lautsprecher-Ausgänge der radiointernen Endstufe. Somit wäre es nicht möglich mit diesem viel zu lauten Signal, das eigentlich für Lautsprecher gedacht ist, in eine Endstufe zu gehen. An die Hi-Gain Eingänge kann man eben diese Lautsprecher-Signale direkt in die Endstufe geben und diese werden dann in der Endstufe soweit herunter geregelt, dass sie dies als Eingangssignal verwenden kann. In der Tat ist deren Ruf schlechter als es sein müsste, denn bei diesen Endstufen hört man zum Vorverstärker-Eingang eigentlich keinen signifikanten Unterschied. Vorausgesetzt es kommt ein sauberes Signal aus einer vernünftigen Headunit.


Subsonic Filter

Der Subsonic Filter schneidet Frequenzen ab die weit unter dem Sub-Bereich liegen. In einem Digital-Signal können theoretisch Signale mit einer Frequenz von 20Hz enthalten sein. Wir würden diese weniger hören als spüren. Diese Signalanteile bringen unserer Musik aber weder musikalischen Anteil noch Bassfundament. In diesem Frequenzbereich von 10-30Hz liegt höchstens tieffrequentes Rumpeln. Da eine Endstufe aber unter Umständen einen Frequenzbereich von 10-22.000Hz hat, würde sie Signale diese Sub-Frequenzen von z. B. CD oder MP3 wiedergeben und diese verstärkt in den Subwoofer schicken. Selbst wenn der Frequenzbereich des Woofers erst bei 38Hz beginnen würde, so kämen die Signale, und somit auch die dazugehörigen Ströme, unterhalb dieses Bereichs trotzdem in der Spule des Woofers an, und würden ihn dazu nötigen etwas zu spielen was er nicht kann. Um diese unnötigen Signale abzuschneiden haben manche Endstufen einen Subsonic Filter.


Subwoofer Pegelregler

Natürlich stellt man seine Endstufe nach eigenem Geschmack ein. Genauso mischen aber auch die Künstler ihre Songs auch nach ihrem Geschmack ab. Auch unterscheiden sich die verschiedenen Genres in Bezug auf den Sound. So haben HipHop, RnB, House, oder Drum&Bass einen wesentlich basslastigeren Sound als z. B. Rock oder Jazz. So kann es sein, dass wir innerhalb einer Playlist unterschiedliche Bass-Intensitäten haben, so dass wir nicht mit einer einzigen fixen Einstellung bei jedem Song das gleiche Klangerlebnis haben. Dafür haben viele Monoblöcke eben auch einen Remote-Pegelregler mit dem man die Lautstärke des Subwoofers vom Armaturenbrett aus nachregeln kann. Auf diese Weise geben wir schwachbrüstigen Stücken mehr Bumms, oder nehmen Stücken mit extremen Bassanteil etwas den Irrsinn. Verbunden werden Pegelregler und Endstufen der meisten Hersteller mit herkömmlichen Telefonkabeln.


Brückenbetrieb

Dies bedeutet, dass man bei einer Mehrkanal-Endstufe, z. B. einer 2-Kanal-Endstufe, die beiden Kanäle von Links/Rechts zu einem Monokanal zusammenschliessen kann. Damit würde sich auch die Leistung der beiden Kanäle addieren. Somit würde aus einer 2x50W Endstufe eine Leistung von 1x100W ergeben. Das macht die Endstufe für viele Anwendungen flexibel. Das Brücken geschieht, in dem man den Subwoofer nicht an einem der beiden Kanäle (links oder rechts) anschließt, sondern den Minuspol auf den Minuspol des einen Kanals und den Pluspol auf den Pluspol des anderen Kanals anschließt. Wichtig ist, dass man dies nur bei Endstufen macht, bei denen dieser Betrieb ausgewiesen ist. Bei normalen Endstufen führt dies dazu, dass ab einer bestimmten Leistungsabgabe (meist untere mittlere Lautstärke) die Endstufe in den Protection-Mode geht. Im schlimmsten Falle kommt es sogar zum Totalschaden.


Laststabilität

Es gibt speziell für Subwoofer Endstufen, die bis zu einer gewissen Impendanz laststabil sind. Heisst, normale Endstufen sind nur für eine gewisse Impendanz ausgelegt. Im Car-Hifi wäre das 4Ohm. Somit hätte eine herkömmliche Endstufe (mono) z.b. 100W bei 4 Ohm. Schließt man also einen 4 Ohm Lautsprecher an, sind die 100W alles was man von der Endstufe für den Woofer bekommt. Ende. Hängt man da noch einen weiteren 4 Ohm Lautsprecher dran, verringert sich der Widerstand auf 2 Ohm und die Endstufe liefert plötzlich mehr Leistung als die 100W. Normale Endstufen können das nicht ab und werden dadurch beschädigt oder gehen in den Protection Mode.
Hingegen Endstufen die laststabil sind (manche sogar bis 0,5 Ohm, wie z.b. die Boliden von JL Audio, Rockford Fosgate, Kicker, Orion etc.) können eben mehrere Woofer parallel betreiben. Da kann ich an eine Mono-Endstufe, die bei 4 Ohm mit 100W angegeben ist, auch mit zwei Woofern bei 2 Ohm 200W aus der Endstufe holen. Ich konnte das mal genau ausrechnen, zwingt mich jetzt nicht dazu.
Um es auf den Punkt zu bringen: Es gibt Endstufen von Rockford oder Orion die sind mit 2x50W Sinus bei 4 Ohm angegeben und wenn man die dann auf 0,5 Ohm betreibt (4x Woofer mit einfacher Schwingspule oder 2x Woofer mit Doppelschwingspule parallel) dann kommt da im gebrückten Mono Betrieb, aus der gleichen 100W-Endstufe, eine Leistung von über 400W raus ohne, dass die Endstufe gekillt wird. Es erhöht sich zwar etwas der Klirrfaktor, aber das ist im Sub-Betrieb nahezu irrelevant, weil diese Frequenzen von der Frequenzweiche abgetrennt werden. Was ist der Vorteil? Eine laststabile 100W Endstufe ist einfach sehr klein, weil sie eigentlich nur 100W hat und die Leistung von 400W durch die Verringerung des Widerstands erreicht - quasi "betrügt", weshalb diese Endstufen im Englischen auch "Cheater-Amps" genannt werden. Eine Endstufe die bei 4 Ohm bereits 400W Sinus liefern kann, ist halt wiederum viel viel größer und dann wohin mit dem Prügel?

Wenn die Endstufe in den Protection-Mode schaltet muss sie erst vollständig abgeschaltet werden, bevor sie wieder in den Normalbetrieb zurück geht.


Digitale Endstufen

Ich möchte noch kurz über diese Gattung sprechen. Sie unterscheiden sich von den herkömmlichen Class A/B, oder Mosfet-Endstufen, deutlich. Sie sind in ihrer Bauform sehr klein und entwickeln auch bei hoher Leistung wenig Wärme und brauchen somit keine großen Kühlkörper. Gerade für uns im Wohnmobil ist es ein riesengroßer Vorteil wenn man auf Endstufen zurückgreifen kann, die man problemlos im Armaturenbrett verstecken kann ohne, dass man Angst haben muss, dass dort die Wärme nicht gut abgeleitet würde. Somit eignen sie sich hervorragend für die Front- und Rücksysteme. Aber kein Vorteil wo nicht auch ein Nachteil ist: Der wohl Gravierendste ist der des sehr niedrigen Dämpfungsfaktors. Dieser liegt teilweise sogar unterhalb dem Wert von billigen Mosfet-Endstufen, weshalb sie sich eigentlich nicht so gut für den Betrieb am Subwoofer eigenen sollen. Aber auch das muss man wieder relativ sehen. Ich habe eine Axton A100, welche ein digitaler Monoblock ist, speziell für Subwoofer, und die trotzdem ganz ordentlich klingt. Klar, wie eine Rockford Punch 100 klingt sie natürlich nicht, aber der Sound ist schon druckvoll. Die Modelle A200 und A400 sind 2-Kanal- und 4-Kanalendstufen im Miniformat die sich hervorragend für die Frontsysteme eigenen. Zu empfehlen sind auch die Geräte von ESX und Mosconi. Diese sind vom Formfaktor nicht mal halb so groß wie die Geräte von Axton, dafür aber auch nochmal teurer.

Die Axton hat trotz der kompakten Größe die doppelte Leistung wie die Mosfet-Endstufe von Ground Zero.