Verstärker und Kanalplanung

Nach den letzten drei Kapiteln steht fest, wo die Elektronik sitzt, welche Bauform jede Zone bekommt und ob sie summiert oder getrennt spielt. Jetzt wird daraus eine Anlage: Jede Zone verlangt eine bestimmte Zahl an Verstärkerkanälen, diese Kanäle verteilen sich auf Geräte, und jedes Gerät verträgt an jedem Ausgang nur eine bestimmte Last. Die Rechnung ist kurz — sie geht am Küchentisch mit Deiner Zonenliste —, und sie entscheidet über den größten Posten im Technikschrank sowie darüber, ob in fünf Jahren eine achte Zone noch dazukommen kann. Dieses Kapitel führt Dich durch die Kanalbilanz, zeigt, woran die Zahl der Lautsprecher an einem Kanal wirklich hängt, sortiert die Wege, Kanäle auf Geräte zu verteilen, und sagt, welche Reserve sich lohnt.

Von der Zonenliste zur Kanalbilanz

Die Bilanz entsteht aus einer einzigen Spalte Deiner Zonenliste: der Betriebsart, die Du im vorigen Kapitel je Zone festgelegt hast. Aus ihr folgt die Kanalzahl direkt.

Ein Beispielhaus mit sieben Zonen zeigt, wie schnell das zusammenkommt: Küche mit vier Deckenlautsprechern summiert, ein Kanal. Essplatz summiert, ein Kanal. Wohnbereich mit Lesesessel als Stereozone, zwei Kanäle. Bad summiert, ein Kanal. Gästezimmer summiert, ein Kanal. Flur und Treppenhaus summiert, ein Kanal. Terrasse summiert mit vier Lautsprechern, ein Kanal. Das sind acht Kanäle für sieben Zonen — und mit passiven Subwoofern im Wohnbereich und auf der Terrasse werden daraus zehn. Zonen und Kanäle wachsen also verschieden schnell, und schon deshalb rechnest Du beide getrennt.

Zwei Größen fallen bei dieser Zählung noch nicht an. Die eine ist die Leistung je Kanal — wie viel Watt eine Zone verlangt, hängt am Wirkungsgrad der Lautsprecher, am Abstand und am Pegel, den Du dort willst; den Rechenweg dafür führt die Formelseite Verstärkerleistung vor, und was eine Wattangabe überhaupt aussagt, steht im Glossareintrag Verstärkerleistung. Für Hintergrundpegel in einer Wohnzone liegt der Bedarf niedrig; Zonen mit Anspruch auf aktives Hören sind der Fall, in dem sich das Nachrechnen lohnt. Die andere Größe sind die Zonen, die noch nicht auf der Liste stehen — dazu der letzte Abschnitt dieses Kapitels.

Wie viele Lautsprecher darf ein Kanal versorgen?

Eine Summenmono-Zone mit vier Deckenlautsprechern steht mit einem Kanal in der Bilanz. Ob dieser eine Kanal die vier auch wirklich antreiben darf, ist eine elektrische Frage mit zwei Hälften.

Die Last sinkt mit jedem Lautsprecher. Hängst Du mehrere Lautsprecher parallel an einen Ausgang, addieren sich ihre Leitwerte, und die Impedanz am Kanal fällt: Zwei Acht-Ohm-Lautsprecher ergeben rechnerisch vier Ohm, vier ergeben zwei. Wie tief ein Gerät dabei mitgeht, entscheidet allein seine Freigabe, und viele Verstärker steigen unterhalb von vier Ohm aus oder regeln im Warmen zurück. Die gern angebotene Rettung — die Lautsprecher in Reihe zu schalten, damit die Impedanz wieder steigt — koppelt die Frequenzgänge beider Lautsprecher aneinander; warum das als saubere Lösung ausfällt, führt der Glossareintrag zur Impedanz aus. Dort steht auch, warum der Nennwert auf dem Karton über die tatsächliche Last wenig sagt.

Die Leistung teilt sich auf. Was der Kanal liefert, verteilt sich auf alle Lautsprecher an ihm, und jeder einzelne bekommt entsprechend weniger. In einer leisen Zone fällt das nicht ins Gewicht; in einer Zone, die auch mal laut spielen soll, wird daraus die Grenze. Umgekehrt gilt die zweite Grenze für den Lautsprecher selbst: Was er dauerhaft verträgt, sagt seine Belastbarkeit, und was bei längerem lauten Betrieb an Pegel verloren geht, erklärt die Leistungskompression. Beide Seiten gehören in dieselbe Prüfung, weil sie in verschiedene Richtungen zeigen.

Am Ende zählt die Freigabe des Geräts. Hersteller geben an, welche Mindestimpedanz ein Ausgang verträgt und wie viele Lautsprecher daran zulässig sind, und diese Angabe steht über jeder Rechnung mit Nennwerten. Bei Sonos etwa nennt die Dokumentation zum Amp zwei parallel angeschlossene Acht-Ohm-Paare als zulässig und schließt die Reihenschaltung ausdrücklich aus; für den Amp Multi nennt der Hersteller bis zu drei seiner Einbaulautsprecher je Ausgang bei einer Mindestimpedanz von 2,67 Ohm. Zwei Geräte derselben Plattform, zwei verschiedene Grenzen — deshalb steht diese Angabe auf Deiner Prüfliste, bevor die Zone auf einen Kanal gelegt wird.

Reicht ein Kanal für die Zone nicht, gibt es drei Wege, und alle drei gehören in die Planung statt in die Montage. Der erste ist ein zweiter Kanal für dieselbe Zone: Die vier Deckenlautsprecher der Küche laufen dann als zwei Paare an zwei Ausgängen, beide mit demselben Summensignal. Der zweite ist ein Gerät mit einer tiefer freigegebenen Mindestimpedanz. Der dritte ist die 70- oder 100-Volt-Technik, bei der die Impedanzfrage konstruktiv entfällt — die aber im Wohnhaus selten die passende Antwort ist, weil sie Bandbreite und Aufwand anders verteilt und ihre Stärke erst in gewerblichen Flächen ausspielt.

Kanäle auf Geräte verteilen

Zehn Kanäle lassen sich als zehn Ausgänge in einem Gehäuse unterbringen, als fünf Geräte mit je zwei, oder gemischt. Drei Überlegungen sortieren das, und die dritte wird in der Beratung am häufigsten übersehen.

Ein Ausfall trifft so viele Zonen, wie am Gerät hängen. Ein Achtkanalgerät versorgt vier Stereozonen; fällt es aus, sind alle vier still. Fünf Zweikanalgeräte verteilen dasselbe Risiko auf fünf Ereignisse, brauchen dafür aber fünf Netzanschlüsse, fünf Netzwerkteilnehmer und mehr Platz. Welche Verteilung Dir lieber ist, hängt daran, wie viele Zonen ein Ausfall stillstellen darf und wie schnell Ersatz da sein muss — im Technikschrank ist beides eine Entscheidung, im fertigen Haus nicht mehr.

Platz und Wärme sind eine gemeinsame Größe. Jeder Kanal setzt einen Teil seiner Leistung in Wärme um, und in einem geschlossenen Schrank kommt sie aus allen Geräten zusammen. Höheneinheiten allein sagen dabei wenig: Ein flaches Gerät, das freien Raum über und unter sich verlangt, belegt am Ende mehr Platz als eines, das gestapelt werden darf. Was ein Schrank leisten kann, steht bei Technikraum für AV-Technik, die Luftführung selbst bei Wärmeabfuhr eingebauter Technik. Diese Fläche gehört in den Grundriss, solange sie noch verschiebbar ist.

Der DSP entscheidet über den Zuschnitt der Kette. Ein DSP korrigiert je Zone Pegel, Frequenzgang und Laufzeit — im MultiRoom die Stelle, an der aus vier gleichen Deckenlautsprechern in vier verschiedenen Einbaulagen ein ähnliches Klangbild wird. Dafür gibt es drei Bauweisen: Streaming, Verarbeitung und Verstärkung in einem Gerät je Zone; ein Zuspieler, der auf DSP-Endstufen geht; oder klassische Endstufen mit einem eigenen Prozessor davor. Die integrierte Bauweise ist die einfachste, solange ihre Zuschnitte passen — und genau dort liegt die Falle. Der Sonos Amp Multi etwa führt eine kanalweise Signalverarbeitung, verteilt acht Ausgänge frei auf bis zu vier Zonen und stellt dabei einen einzigen Subwoofer-Ausgang für eine dieser Zonen bereit. Wer in mehreren Zonen kabelgebundene Subwoofer will, prüft an dieser Stelle den engsten Anschluss des Geräts, und die Kanalzahl beantwortet die Frage nicht mit. Welche Plattform was leistet, greift Kapitel 10 auf; wie eine Zone anschließend eingemessen wird, gehört zu Kapitel 20.

Bleibt die Wattangabe auf dem Karton. Sie gilt unter Messbedingungen, und bei Mehrkanalgeräten ist eine dieser Bedingungen die Zahl der gleichzeitig ausgesteuerten Kanäle. Für ein System, in dem am Sonntagabend alle Zonen zusammen spielen, ist genau das die Bedingung, die zählt.

Reserve: die Kanäle, die Du heute nicht brauchst

Die Bilanz oben beschreibt Dein Haus an dem Tag, an dem es fertig wird. Erfahrungsgemäß bleibt sie das nicht: Aus dem Arbeitszimmer wird ein Kinderzimmer, der Keller wird ausgebaut, und die Zone, die beim Planungsgespräch ein Luxus war, will jemand doch. Reserve heißt deshalb, an drei Stellen mehr vorzusehen, als die Rechnung verlangt — und die drei kosten sehr verschieden viel.

Freie Leitungen sind die wichtigste Reserve und die billigste. Eine Lautsprecherleitung in eine Zone, die heute noch keine ist, kostet im Rohbau ein paar Euro Material und den Weg, den der Elektriker ohnehin geht. Dieselbe Leitung nachträglich zu legen, heißt Decke öffnen, schließen, spachteln und streichen — und in vielen Häusern geht sie gar nicht mehr, weil kein Weg mehr frei ist. Was der verstärkte Weg an Querschnitt und Länge verlangt, steht bei Lautsprecherleitungen als Leistungsweg und bei Kabeldimensionierung für lange Wege; Kapitel 14 nimmt die Verkabelung im Ganzen auf.

Freie Kanäle sind die zweite Reserve. Ein Gerät mit acht Ausgängen statt sechs kostet einmalig etwas mehr und nimmt eine zweite Zone ohne Baustelle auf, solange deren Leitung liegt. Reserve heißt hier Ausgänge, die heute leer bleiben — mit einer Wattzahl hat das nichts zu tun. Die Leistungsreserve für Signalspitzen ist eine eigene Größe, und wie sie in den Leistungsbedarf eingeht, rechnet die Formelseite zur Verstärkerleistung vor.

Freier Platz im Schrank ist die dritte. Höheneinheiten und Luftraum für ein zusätzliches Gerät sind im leeren Schrank selbstverständlich und im vollen unbezahlbar; dieselbe Rechnung gilt für Steckdosen und Netzwerkanschlüsse im Schrank.

Typische Missverständnisse

„Acht Kanäle sind acht Zonen." Kanalzahl und Zonenzahl stehen in Prospekten oft nebeneinander und meinen verschiedene Dinge. Eine Stereozone belegt zwei Kanäle, ein passiver Subwoofer einen weiteren, und eine große Summenmono-Zone kann einen zweiten Kanal brauchen, weil ihre Lautsprecherzahl über der Freigabe liegt. Umgekehrt gibt es Geräte, die zwar acht Ausgänge haben, aber nur eine begrenzte Zahl unabhängiger Zonen daraus bilden — dann liegt Deine Grenze bei den Zonen und nicht bei den Ausgängen. Beide Zahlen gehören deshalb getrennt in Deine Liste und werden beim Gerätevergleich einzeln geprüft.

„Ein kräftiger Verstärker treibt beliebig viele Lautsprecher." Die Vorstellung stammt aus der Stereowelt, in der ein Paar an einem Gerät hängt und mehr Leistung tatsächlich mehr Spielraum bedeutet. Sobald mehrere Lautsprecher an einem Ausgang liegen, entscheidet aber die Last, und die hat mit der Wattzahl wenig zu tun: Ein starkes Gerät mit einer Freigabe bis vier Ohm verträgt an einem Ausgang genauso wenig Lautsprecher wie ein schwächeres mit derselben Freigabe. Wer die Zahl erhöhen will, braucht ein Gerät mit tieferer Freigabe oder einen weiteren Kanal.

„Reserve kaufe ich später, wenn ich sie brauche." Für Geräte stimmt das oft: Ein zweiter Verstärker steht in einer Stunde im Schrank, wenn dort Platz, Strom und Netzwerk auf ihn warten. Für Leitungen stimmt es fast nie. Die Zone, für die keine Leitung liegt, kommt später nur als verteilte Lösung dazu — was in Ordnung sein kann, aber eine andere Entscheidung ist als die, die Du in Kapitel 5 getroffen hast. Deshalb wird Reserve von hinten geplant: zuerst die Leitungen, dann der Platz, dann die Kanäle.

Grenzen und Sonderfälle

Diese Bilanz gilt der Verstärkung des MultiRoom-Systems im Wohnhaus. Drei Nachbarfälle rechnen anders.

Das Heimkino hat seine eigene Bilanz. Seine Endstufen versorgen die Kanäle eines Tonformats und stehen in seinem Raum; sie tauchen in Deiner Zonenrechnung nicht auf, auch wenn der Fernsehton später in andere Zonen wandert. Wie diese Verbindung entsteht, klärt Kapitel 16.

Nur passive Subwoofer stehen in dieser Rechnung. Ein Subwoofer mit eigenem Verstärker belegt keinen Kanal, dafür eine Steckdose und einen Signalweg. Führt dieser Signalweg als unverstärktes Analogsignal durch das Haus, verbindet er zwei Steckdosenkreise und kann eine Brummschleife erzeugen; die Gegenmittel sammelt Mantelstromfilter und galvanische Trennung. Welche Zone überhaupt einen Subwoofer bekommt und in welcher Bauart, entscheidet das nächste Kapitel.

Die 70- und 100-Volt-Technik hebt die Impedanzfrage auf. Auf einer solchen Linie hängen viele Lautsprecher an einem Kanal, jeder mit einem eingestellten Abgriff, und die Auslegung wird zu einer Addition dieser Abgriffe mit einem Zuschlag — den Rechenweg führt das Leistungsbudget der 70/100-Volt-Technik vor, die Geräteklasse dazu beschreiben die Installationsverstärker. Im Wohnhaus bleibt es beim niederohmigen Betrieb; die Linie ist die Antwort für Ladenfläche, Gastronomie und weitläufige Außenanlagen.

Kurz gefasst — und wie es weitergeht

Drei Sätze halten Deine Kanalplanung zusammen. Erstens: Die Kanalzahl folgt aus der Betriebsart je Zone — ein Kanal für eine summierte Zone, zwei für eine Stereozone, einer je passivem Subwoofer —, und Zonen und Kanäle wachsen dabei verschieden schnell. Zweitens: Wie viele Lautsprecher an einem Kanal hängen dürfen, entscheidet die Freigabe des Geräts, und sie fällt von Gerät zu Gerät verschieden aus; erst danach kommen Leistung und Wattzahl. Drittens: Reserve wird von hinten geplant — eine Leitung im Rohbau kostet fast nichts und ist später oft gar nicht mehr zu bekommen, während ein zusätzliches Gerät jederzeit dazukommt, solange Platz, Strom und Netzwerk auf es warten.

Damit steht die Verstärkung für alles, was in Deinen Zonen an Lautsprechern hängt — bis auf den Teil, der im MultiRoom am häufigsten fehlt. Subwoofer im MultiRoom klärt, warum Bass gerade bei leiser Musik den Unterschied macht, welche Zonen einen Subwoofer bekommen und welche Bauart in Deine Architektur passt.

Verknüpfte Inhalte

Welche Schritte vor und nach dieser Rechnung liegen, ordnet MultiRoom Audio. Die Eingangsgröße dieses Kapitels liefert Mono, Stereo oder Summenmono?, und was eine Zone an Infrastruktur verbraucht, steht im Glossar. Für die elektrische Seite sind die Impedanz, die Belastbarkeit und die Verstärkerleistung die Grundlagen; wie fest ein Verstärker die Membran im Griff hat, beschreibt der Dämpfungsfaktor, und was im lauten Dauerbetrieb an Pegel verloren geht, die Leistungskompression. Den Rechenweg vom Zielpegel zum Leistungsbedarf führt die Formelseite Verstärkerleistung vor. Wo der Verstärker im Gerät steckt, sortieren Aktiv- und Passivlautsprecher. Für einen einzelnen Hörplatz statt eines ganzen Hauses geht der HiFi-Guide mit Verstärker auswählen dieselbe Frage von der Geräteseite an. Wie eine Plattform beide Wege anbietet, zeigt Sonos mit Amp und Amp Multi; den gewerblichen Nachbarfall beschreiben die Installationsverstärker samt dem Leistungsbudget der 70/100-Volt-Technik.

Quellen

Die Kanalbilanz je Betriebsart, die Reihenfolge der drei Reserveformen und die Regel, die Herstellerfreigabe über die Rechnung mit Nennwerten zu stellen, sind AVITECT-eigene Setzungen aus der Planungspraxis und brauchen keinen externen Nachweis. Belegt sind die technischen Grundlagen auf den verlinkten Seiten: das Verhalten der Impedanz bei parallel angeschlossenen Lautsprechern und die Grenzen der Reihenschaltung, die thermische und mechanische Grenze eines Lautsprechers, der Rechenweg vom Zielpegel zum Leistungsbedarf und die Bilanz einer Konstantspannungslinie. Die Angaben zu Sonos Amp und Amp Multi stammen von den beiden zugehörigen Produktseiten. Unter welchen Bedingungen die Wattangabe eines Mehrkanalgeräts ermittelt wird, ist offen.