Allgem. zur Leistung von Verstärkern

Es sind Wechselspannungen verschiedener Frequenz und Amplitude, mit denen Lautsprechermembranen in Schwingungen versetzt und Töne erzeugt werden. Soll Musik von einem Lautsprecher laut wiedergegeben werden, so ist eine Wechselspannung mit hoher Amplitude erforderlich. Bei der Erzeugung dieser stoßen die integrierten Audio-Verstärker eines Autoradios schnell an ihre Grenzen, besonders, wenn es um die Wiedergabe von starken Bässen geht.

Durch die relativ niedrige Spannung der Autobatterie von etwa 12V wird die maximale Amplitude der Ausgangsspannung (Lautstärke) begrenzt. Bei Verwendung von Endstufen, die in Form einer H-Brücke arbeiten, erreicht man in etwa eine Verdopplung der Ausgangsspannung, jedoch sind auch dadurch keine Leistungen über 20 Watt RMS möglich. Die RMS-Ausgangsleistung berechnet sich wie folgt:

R entspricht der Impedanz der Lautsprecher und beträgt in der Regel 4 Ohm. Für den Anschluss von niedrigeren Impedanzen sind Autoradios nicht ausgelegt und könnten Schaden nehmen. Durch Übertragungsverluste in Halbleitern und Stromleitungen zum Radio werden die maximal zu erreichenden Ausgangsspannungen und die damit verbundenen Leistungen zusätzlich reduziert. Die Ausgangsleistung an 4 Ohm wird also einen Wert von ca. 20 Watt pro Kanal nicht überschreiten können. Wird der Lautstärkeregler dennoch weiter aufgedreht, entstehen Verzerrungen bedingt durch das so genannte Clipping. Die Grafik zeigt einen solchen Spannungsverlauf, den es zu vermeiden gilt.

Eine Erhöhung der Ausgangsleistung von Autoradios würde ein weiteres Problem mit sich bringen. Die analogen Gegentaktendstufen haben schaltungstechnisch bedingt einen elektrischen Wirkungsgrad von ca. 60 Prozent und erzeugen sehr viel Wärme. Im Sommer können bei passiver Kühlung 30 Watt Heizleistung im Autoradio schon mal dazu führen, dass die CD, die ausgeworfen wird, sich anfühlt, als käme sie direkt aus dem Backofen.