Lautsprecherleitung

Lautsprecherkabel sind Leitungen, die als Verbindung die Wechselspannung und den Wechselstrom vom Verstärker zum Schallwandler, also dem Lautsprecher, übertragen.

Lautsprecherkabel sind typisch zweiadrig, die Querschnittsfläche der Adern reicht normalerweise von 0,75 mm² bis 6,0 mm². In der Regel werden stärkere Kabel verwendet, wenn hohe Leistungen über größere Leitungslängen übertragen werden sollen.

Es gibt Meinungen, nach denen der Induktivitätsbelag des Kabels wichtig für den Klang sei. Eine niedrige Induktivität kann insbesondere durch Kreuzverschaltung der einzelnen Leiter erreicht werden. Bei einem beispielsweise 8-poligen Leiter werden die Leiterbahnen oder Litzen 1, 3, 5 und 7 sowie die Leiterbahnen oder Litzen 2, 4, 6 und 8 jeweils miteinander verschaltet und bilden den Plus- bzw. Minuspol.

Es gibt auch Meinungen, nach denen der Kabelwiderstand extrem niedrig sein sollte.

Kritik

Sichere Kontakte, mechanisch stabile Kabel und Stecker mit ausreichender elektrischer Dimensionierung und ein Berührungsschutz bei hohen Ausgangsspannungen sind gefordert. Leider entsprechen viele angebotene Verbindungen nicht diesen praktischen Minimalanforderungen.

Kritik richtet sich gegen Behauptungen, dass besondere Kabel (also über die praktischen Anforderungen hinaus) hörbare Verbesserungen bei der Audiowiedergabe hervorufen können. Kabel und Übertragungseffekte durch Kabel sind in der Elektrotechnik gut bekannt (spätestens seit den ersten Überseekabeln). Es gibt zum Übertragungsverhalten eine Theorie. Es sind auch sehr genaue Messungen möglich. Dazu einige Überlegungen:

1.: niedrige Frequenzen: eine kreisrunde Kupferader von
- 1 mm Durchmesser hat einen Gleichstromwiderstand von 0.0217 Ohm / Meter
- 2 mm Durchmesser hat einen Gleichstromwiderstand von 0.0054 Ohm / Meter
- 3 mm Durchmesser hat einen Gleichstromwiderstand von 0.0024 Ohm / Meter
2.: niedrige Frequenzen: der Motor üblicher Lautsprecherchassis hat selbst 3 ... 6 Ohm Widerstand. Bei 0.1 Ohm Kabelwiderstand entfällt auf das Kabel 1.7 ... 3.3 % der verfügbaren Ausgangsleistung. Es ist eine Schallpegelabsenkung von nur maximal 0.15 dB durch den Kabelwiderstand zu erwarten. In üblichen Verstärkern werden 20 bis 50 % der zugeführten Leistung in Wärme umgewandelt. Maximal 5% werden im Kabel, der Rest im Motor der Chassis in Wärme umgesetzt. Die akustische Wirkleistung beträgt nur etwa 1% bis höchstens 10% der zugeführten elektrischen Leistung!
3.: mit zunehmender Frequenz wird immer weniger vom Leiterinneren vom Strom ausgenutzt (Skineffekt). Wenn man aber bedenkt, dass typische Hochtöner nur 10 - 20 W Dauerleistung vertragen und auch (2) betrachtet, so kann man auch diese Widerstandszunahme vernachlässigen
- 1mm Durchmesser R_dc 0.0217 R_{20000 Hz} 0.0217 Ohm / Meter
- 2mm Durchmesser R_dc 0.0054 R_{20000 Hz} 0.0075 Ohm / Meter
- 3mm Durchmesser R_dc 0.0024 R_{20000 Hz} 0.0046 Ohm / Meter
4.: die Verringerung des Induktivitätsbelages eines Kabels geht zwingend mit der Erhöhung des Kapazitätsbelages einher. Spannungsverstärker mit Gegenkopplung können durch zu große kapazitive Last instabil werden, es droht im Extremfall die Zerstörung des Verstärkers und der Lautsprecherchassis (Beispiele für Induktivität und Kapazität eines Kabels fehlen hier noch)
5.: eine Frequenz von 20000 Hz entspricht etwa 10 km Wellenlänge auf dem Kabel. D.h.: das Kabel ist für alle praktischen Fälle aus elektrischer Sicht als sehr kurz zu betrachten, es gibt praktisch keine Ortsabhängigkeit von Spannung und Strom auf dem Kabel. Damit entfallen praktisch auch Erscheinungen der Dispersion, wie man sie von Übertragungen mit elektrisch langen Leitungen her kennt. Es gibt Längsverluste, aber keine Querverluste.
6.: Isolationsmaterialien können eine nichtlineare und frequenzabhängige Kapazität aufweisen (Permittivität). Allerdings ist der Strom durch den Verbraucher Lautsprecher sehr viel größer als der kapazitive Ableitstrom im Kabel. Ebensoist die nichtlinearität des verbraucherstromes erheblich größer. (Beispiel fehlt)
7.: die üblichen Materialien (Kupfer, PVC, etc.) sind nicht ferromagnetisch. Die Permeabilitätszahl liegt bei 1. D.h.: es gibt praktisch keine nichtlinearen magnetische Effekte
8.: die Überlegungen der Nachrichtentechnik (Leistungsanpassung, Wellenwiderstand) spielen wegen (5) keine Rolle
9.: bei normaler Zweiddrahtleitung ist der Kapazitätsbelag gering. Bei höheren Frequenzen wird die zu erwartende Phasendrehung am Verstärkerausgang durch den Induktivitätsbelag der Leitung teilweise ausgeglichen. Die Stabilität des Verstärkers wird also normalerweise auch bei langen Kabeln nicht erheblich verschlechtert (siehe aber (4))
10.: es ist richtig, dass Kupferdraht aus unregelmässigen Kristallen besteht. Verunreinigungen des 999 Kupfers lagern sich bevorzugt an den Korngrenzen an. Es ist jedoch nicht richtig daraus herzuleiten, dass dadurch nichtlineare Kontaktphänomene auftreten, wie man sie z. B. von Halbleitern her kennt. Metalle haben im Gegensatz zu den Halbleitern extrem viel mehr freie Elektronen. Die Interaktion dieser Elektronen mit den Kristallstrukturen bewirkt das Ohmsche Gesetz und dies ist eine im höchsten Maß lineare Beziehung. Fehlstellen und Verunreinigungen werden durch eine riesige Zahl von sauberen Kristallkontakten kurzgeschlossen. Der Strom, den ein Verstärker auf den Lautsprecher bringen soll, muss allerdings Nichtlinearitäten in den Endstufentransistoren "überwinden", über dünne Bonddrähte und ihre Schweißstellen auf die Gehäusepins laufen und schließlich über viele Lötstellen auf der Platine oder in der freien Verdrahtung wandern. Besonders diese Lötstellen sind sehr unsauber. Dann kommt meist noch eine Kompensationsspule. Schließlich gibt es noch Kontaktstellen an den Kabelverbindungen oder Klemmen.
11.: die möglichen Übertragungsfehler durch Kabel sind gegenüber denjenigen von Lautsprechern zu vernachlässigen:
- allein die Ankopplung des Lautsprechers an den Hörraum kann Pegelschwankungen um +10 - -40 dB gegenüber dem echoarmen Raum verursachen.
- die vielen Reflektionen im Hörraum bringen eine grobe Verschmierung der Impulsantwort über mehrere Millisekunden mit sich
- der Klirrfaktor von guten Lautsprechern liegt bereits zwischen 1 und 10% bei noch nicht einmal sehr hohen Schallpegeln (90 - 100 dB SPL)
12.: es ist trotzdem nicht völlig unmöglich, dass wissenschaftliche A/B Tests (s.Doppelblindstudie) Unterschiede in der Übertragungsqualität hervorbringen, die Kabeln zuzuordnen sind. Es ist unwahrscheinlich, dass bei dem heutigen Stand der Messtechnik sich so etwas nicht auch in Messwerten niederschlägt und mit den Modellen für die Komponenten erklärbar ist. Es stellt sich jedoch die Frage, ob die Akteure in solchen Debatten in der Lage sind, fachgerechte Messungen der Kabelparameter, der Stabilitätseigenschaften des Verstärkers und der Lautsprecherparameter durchzuführen.
13.: seit den ersten elektrodynamischen Lautsprechern (Kellog/Rice 1925) hat sich in Punkto Verstärker und besonders Lautsprecher erstaunlich wenig verbessert. Die technischen Möglichkeiten scheinen daher ausgeschöpft. Es ist also durchaus im Bereich der Möglichkeit, dass angesichts dieser Schwierigkeiten die Aktivitäten und Überlegungen sich auf nachrangige Probleme, ja sogar auf Scheinprobleme richten, um Propaganda zu machen. Dies wird auch dadurch erleichtert, dass Hörtests im Sinne einer Doppelblindstudie (also die Ummontage auf andere Kabel bei sonst gleichbleibenden Bedingungen und im Verborgenen für Experimentator und Versuchsperson) praktisch schwierig durchzuführen sind.