Vorstufenausgang (Pre-out)

Der Vorstufenausgang gibt das fertig verarbeitete Signal eines Kanals als Line-Signal aus, kurz bevor die eingebaute Endstufe daraus Leistung macht. Wo solche Buchsen je Kanal vorhanden sind, kann eine getrennte Endstufe die Leistung übernehmen, und der AV-Receiver arbeitet für diese Kanäle als Prozessor weiter.

Ausführliche Erklärung

Was an der Buchse anliegt

Am Vorstufenausgang liegt das Signal desselben Kanals nach allem, was das Gerät damit gemacht hat: Dekodierung des Tonformats, Kanalpegel und Verzögerung aus der Einmessung, Bassmanagement und die Filter der Raumkorrektur. Wegen dieser Reihenfolge muss eine externe Endstufe von der Einrichtung des Systems nichts wissen — sie bekommt ein fertiges Signal und verstärkt es.

Der zweite wichtige Punkt ist die Lautstärke. Ein Vorstufenausgang folgt dem Lautstärkesteller des Geräts; er ist geregelt und nicht fest. Genau das unterscheidet ihn von einem Aufnahme- oder Zonenausgang, an dem üblicherweise ein konstanter Pegel anliegt. Wer die beiden verwechselt und eine Endstufe an einen festen Ausgang hängt, hat eine Anlage ohne Lautstärkeregelung — bei voller Leistung.

Der Subwoofer-Ausgang ist der Sonderfall, den fast jedes Gerät hat: Auch er ist ein Vorstufenausgang, nur führt er von vornherein zu einem Verstärker im Subwoofer und nicht zu einer Klemme. Deshalb sagt seine Anwesenheit nichts darüber, ob das Gerät auch für die übrigen Kanäle Line-Ausgänge hat.

Vollbestückung, Teilbestückung, keine

Planungsrelevant ist weniger die Frage, ob ein Gerät Vorstufenausgänge hat, als die nach den Kanälen. Innerhalb einer einzigen Herstellerfamilie kommen alle drei Fälle nebeneinander vor. Der AVR-X1800H von Denon lässt sich laut seiner Anleitung ausdrücklich nur für die Frontkanäle als Vorverstärker verwenden. Beim AVR-X3800H derselben Reihe geht es für alle Lautsprecher, und die Einstellung „Amp Assign" hat dafür den eigenen Wert „Preamplifier".

Interessanter als das Entweder-oder ist der Zwischenschritt, den dieselbe Anleitung beschreibt: Der Signalweg zur internen Endstufe lässt sich je Kanal einzeln abschalten. Damit versorgt eine externe Endstufe die drei Frontkanäle, während die eingebaute die Surround-Kanäle behält. Das ist der übliche erste Ausbauschritt — er kostet eine zweikanalige oder dreikanalige Endstufe und keine neue Systementscheidung.

Fehlen die Ausgänge für einen Kanal, gibt es keinen sauberen Weg dorthin. Ein Abgriff an der Lautsprecherklemme führt ein Leistungssignal und verlangt einen Spannungsteiler, der die Vorteile der getrennten Endstufe wieder aufzehrt. Praktisch heißt das: Die Kanalzahl, für die ein Gerät Vorstufenausgänge mitbringt, ist die Ausbaugrenze der Anlage, solange dieses Gerät im Rack steht.

Unsymmetrisch oder symmetrisch

Vorstufenausgänge gibt es in beiden Welten. Geräte der Einstiegs- und Mittelklasse führen sie als Cinch-Buchsen, Geräte darüber zusätzlich als XLR. Der AV 10 von Marantz hat beides und die Anleitung sagt dazu das Wesentliche: Angeschlossen wird der Anschluss, den die Endstufe verlangt, und hat sie beide, wird einer von beiden benutzt.

Was die symmetrische Übertragung einbringt, ist keine bessere Signalübertragung, sondern ein besserer Abstand zwischen Signal und Störung. Das zählt genau dort, wo Vorstufenausgänge typischerweise gebraucht werden: bei Endstufen im Technikraum, mehreren Metern Weg und Geräten an verschiedenen Stromkreisen. Weil jedes zusätzliche Gehäuse einen weiteren Masseweg mitbringt, entsteht mit der getrennten Endstufe überhaupt erst die Voraussetzung für eine Brummschleife — im Gerät gab es diese Verbindung vorher nicht.

Ein Adapterkabel von Cinch auf XLR löst das nicht. Es führt beide Aufgaben irgendwo auf einem Leiter zusammen, und die Verbindung bleibt über ihre volle Länge unsymmetrisch.

Pegel: Ausgangsspannung gegen Eingangsempfindlichkeit

Zwei Zahlen entscheiden, ob die Kombination im Betrieb aufgeht. Auf der einen Seite steht, wie viel Spannung der Vorstufenausgang bei voller Aussteuerung abgeben kann; auf der anderen die Eingangsempfindlichkeit der Endstufe, also die Spannung, bei der sie ihre Nennleistung erreicht. In seiner Vorstufen-Schaltung für Elliott Sound Products rechnet der Entwickler Rod Elliott mit 1,0 V RMS als typischem Wert für diese Empfindlichkeit und hält fest, dass eine Vorstufe selten mehr als rund 10 dB Verstärkung braucht.

Daraus ergeben sich zwei Fehlerbilder, und sie sehen im Wohnzimmer völlig verschieden aus. Reicht die Ausgangsspannung nicht, dreht der Steller weit auf, bevor es laut wird, und die Endstufe gibt ihre Leistung nie ganz ab. Ist sie im Verhältnis zu hoch, passiert das Gegenteil: Die volle Leistung liegt schon bei einem Viertel des Stellwegs an, der brauchbare Regelbereich schrumpft auf wenige Rasten, und darüber übersteuert die Endstufe. Der zweite Fall ist der gefährlichere, weil er sich wie eine kräftige Anlage anfühlt.

Am symmetrischen Ausgang liegt die doppelte Spannung an, wenn beide Leiter aktiv getrieben werden. Endstufen mit beiden Eingängen gleichen das meistens über die Verstärkung des jeweiligen Eingangs wieder aus, sodass derselbe Lautstärkewert dieselbe Leistung ergibt. Verlassen sollte man sich darauf nicht, ohne beide Datenblätter nebeneinandergelegt zu haben.

Häufiges Missverständnis

„Das Gerät hat Pre-outs, also ist es ausbaufähig." Der Satz stimmt so oft, dass er selten hinterfragt wird, und er verschweigt beide Bedingungen, an denen es hängt. Die erste ist die Kanalzahl: Vorstufenausgänge für die Frontkanäle sind kein Ausbauweg für ein Neun-Kanal-System. Die zweite ist die Pegelfrage — eine Endstufe mit hoher Verstärkung an einem Gerät mit kräftigem Ausgang ergibt eine Anlage, die im nutzbaren Bereich kaum noch regelbar ist.

Der zweite verbreitete Kurzschluss betrifft den Klang. Eine externe Endstufe an den Vorstufenausgängen ändert nichts an Dekodierung, Einmessung und Raumkorrektur, denn all das passiert vor der Buchse. Was sie ändert, ist die verfügbare Leistung und das Verhalten des Verstärkers an der konkreten Lautsprecherlast — bei Lautsprechern mit niedrigem Wirkungsgrad oder unruhigem Impedanzverlauf hörbar, bei wirkungsgradstarken Lautsprechern in einem kleinen Raum oft gar nicht.

Nicht zu verwechseln mit

• Fester Line-Ausgang (Rec-Out): derselbe Pegelbereich, aber ohne Lautstärkeregelung. Für eine Aufnahme richtig, für eine Endstufe gefährlich.
• Zonen-Ausgang: speist einen weiteren Raum und lässt sich an vielen Geräten wahlweise fest oder geregelt betreiben. Er führt die Quelle dieser Zone, nicht den bearbeiteten Kanal des Hauptraums.
• Subwoofer-Ausgang (LFE): technisch ein Vorstufenausgang, in der Planung eine eigene Größe — er geht immer an einen aktiven Verstärker und ist deshalb auch dort vorhanden, wo es sonst keine Line-Ausgänge gibt.
• Vorverstärker als Gerät: die Baugruppe, die das Signal aufbereitet. Der Vorstufenausgang ist ihre Ausgangsbuchse, nicht sie selbst.
• Lautsprecherklemme: führt das Leistungssignal hinter der Endstufe. Ein Abgriff dort ist kein Ersatz für einen fehlenden Line-Ausgang.

In der Planung

Ein Kunde richtet ein Wohnzimmerkino ein und will in zwei Schritten vorgehen: jetzt der Raum mit sieben Kanälen, in zwei Jahren die Deckenlautsprecher und mehr Leistung für die Front. Am Anfang steht deshalb keine Gerätefrage. Zu klären ist zuerst, wo die Endstufe auf Dauer sitzt: bleibt sie im Receiver, oder wandert sie später heraus?

Steht die Antwort, ergibt sich das Verfahren. Soll später eine getrennte Endstufe die Frontkanäle übernehmen, braucht das Gerät heute Vorstufenausgänge für mindestens diese Kanäle und die Möglichkeit, die internen Endstufen dieser Kanäle abzuschalten — sonst laufen im Betrieb zwei Verstärker auf dieselbe Aufgabe. Liegt die Endstufe im Technikraum und der Weg dorthin über mehrere Meter, kommt die Anforderung nach symmetrischen Ausgängen dazu, und die entscheidet in vielen Baureihen über die Preisklasse.

Erst zuletzt kommen die Geräte. Wer umgekehrt anfängt und den Receiver nach Kanalzahl und Ausstattungsliste aussucht, stellt zwei Jahre später fest, dass der Ausbauschritt einen Gerätetausch verlangt — und dass der gesparte Betrag ungefähr dem entspricht, was das neue Gerät kostet.

Verknüpfte Inhalte

Welche Aufgabe Prozessor, Receiver und Endstufe in der Kette haben, steht bei AV-Prozessor, AV-Receiver und Endstufe. Was Line-Pegel bedeutet und warum zwei Konventionen nebeneinander bestehen, erklären die Pegelkonventionen; warum das Verhältnis von Ausgangs- zu Eingangsimpedanz über den ankommenden Pegel entscheidet, die Ausgangsimpedanz. Die beiden Steckverbinder sind bei Cinch und XLR beschrieben, der Mechanismus dahinter bei der symmetrischen Übertragung. Was beim Anschluss der zweiten Kiste an Masseproblemen entstehen kann, steht bei der Brummschleife, und was vor der Buchse mit dem Signal passiert, bei Bassmanagement und Raumkorrektur.

Quellen

Die Verwendung der PRE-OUT-Anschlüsse als Vorverstärkerausgang, die Einstellung „Amp Assign — Preamplifier" und das kanalweise Abschalten der internen Endstufen sind den Bedienungsanleitungen von Denon zum AVR-X3800H entnommen; dass dieselbe Baureihe im AVR-X1800H nur die Frontkanäle anbietet, steht in dessen Anleitung. Dass Vorstufenausgänge unsymmetrisch und symmetrisch nebeneinander vorkommen und dabei einer von beiden Anschlüssen benutzt wird, ist der Anleitung des Marantz AV 10 entnommen, ebenso die Kontaktbelegung der XLR-Buchsen. Die typische Eingangsempfindlichkeit von 1,0 V RMS und die Größenordnung der nötigen Vorstufenverstärkung stammen von Rod Elliott. Die Aussage zum Verstärkungsausgleich zwischen Cinch- und XLR-Eingang einer Endstufe ist markiert und noch nicht belegt.