Leistungsangaben im Vergleich, oder: Die PMPO-Verarschung

Ein Wort vorab: Eigentlich ist es nicht meine Art, herumzujammern, daß früher alles besser gewesen sei. Aber in welcher Weise heutzutage die Käufer sogenannter HiFi- und Surroundanlagen in die Irre geführt werden, geht auf keine Kuhhaut mehr. Da ich selbst (Industrieelektroniker und E-Technik-Student im letzten Jahr) seit etwa 15 Jahren Verstärker baue, möchte ich an dieser Stelle einen kleinen Beitrag zur Aufklärung leisten und hoffe, daß es mir andere nachtun, eigene Kommentare oder Fragen sind ausdrücklich erwünscht.
Es hat sich sicher schon der eine oder andere darüber gewundert, daß einerseits ein vernünftiger 5.1-Surround-Receiver mit 5 mal 100 Watt (meist auch eine nicht sehr korrekte Angabe, dazu später mehr) mindestens 400,- Euro kostet, in Discountern (Plus, Aldi, etc.) aber komplette aktive Surround-Systeme mit 1000 Watt und mehr für einen Bruchteil angeboten werden. Mit der kleinen in Klammern gesetzten Angabe "PMPO" können viele nichts anfangen, und daß diese Dinger dann oft schlimmer klingen als Daniel Kübelböck mit Lungenentzündung, das kann im Laden ja keiner hören.
Als Beispiel für verschiedene Leistungsangaben sei hier mal ein häufiger in Aktivlautsprechern und Kleinverstärkern verwendeter Chip von SGS-Thomson, der TDA2052 genannt. Die Datenblätter dazu gibt's frei im Netz oder auf Wunsch auch per mail von mir.
Dieser Chip hat eine maximale symmetrische Versorgungsspannung von +/- 25 Volt. Stellen wir uns ein Netzteil dazu vor, einen Trafo mit 2x18 Volt und einigermaßen dimensionierte Elkos (Richtwert: Mindestens 2000 uF pro Ampere Trafo-Sekundärstrom, besser mehr, aber hier wird auch oft gespart). Das sind dann nach der Gleichrichtung ziemlich genau +/- 25 Volt, die natürlich abhängig von der Belastung mehr oder weniger stark einbrechen.
Fangen wir mit der Sinusleistung, also der Leistung, die der Verstärker als "Dauer-Sinuston" erzeugen kann an: Unter voller Netzteilbelastung bricht die Versorgungsspannung (abhängig von der Dimensionierung) auf einen gewissen Wert ab, nehmen wir hier mal +/- 18 Volt an. Der Stromfluß durch die Leistungstransistoren des Chips erzeuget an diesen natürlich auch einen lastabhängigen Spannungsabfall, hier etwa 2 Volt. Dann liegt am Ausgang eine Sinus-Spannung von +/- 16 Volt Spitze an, was einer Effektivspannung von 16 Volt durch Wurzel 2, also 11,3 Volt entspricht. Dann leistet der Chip bei einem 4-Ohm-Lautsprecher noch ganze 32 Watt sinus bei einem Prozent Klirrfaktor (Verzerrung, die an den Sinusspitzen entsteht, diese werden bei zu hohen Pegeln "gekappt", da die Ausgangsspannung nicht weiter steigen kann).
Zur Musikleistung: Diese berechnet sich prinzipiell genauso (aus der effektiven Ausgangsspannung), allerdings geht man bei der Musikleistung davon aus, daß ja niemand Sinus-Dauertöne hört, also kein Dauerpegel im Sinne eines Sinustons verstärkt wird. Folglich bricht die Spannungsversorgung nicht so stark zusammen. Geht man von dann noch vorhandenen +/- 22,5 Volt Versorgungsspannung aus, so leistet der Chip immerhin schon etwa 47 Watt Musikleistung bei einem Klirrfator von 1%, sogar 60 Watt bei 10%.
Kommen wir zur Spitzenleistung: Zu deren Berechnung kommt man, indem man aus der Ausgangsspannung nicht den Effektivwert berechnet, sondern einfach den Spitzenwert nimmt. Bei einem vollständig aufgeladenen Netzteil von +/- 25 Volt reicht das für eine Ausgangsspitzenspannung von etwa 22 Volt aus, das bedeutet eine Spitzenleistung (P=U*I=U²/R) von über 120 Watt an 4 Ohm.
Und nun die "PMPO-Verarschung": PMPO bedeutet "Pulse-Maximum-Power-Output" (vor Jahren nur bei Computerlautsprechern üblich). Hierbei nehmen einige findige Marktstrategen bei den von Ihnen angebotenen Verstärkern den maximalen Spannungshub (in diesem Fall von minus 22 Volt nach plus 22 Volt, also 44 Volt) als Berechnungsgrundlage, was technisch ohnehin nur bei einer kapazitiven Last Sinn macht, z.B. beim Hochpaß-Kondensator vor dem Hochtöner. Dabei tritt bei plötzlichem Wechsel von einem zum anderen Maximalpegel (also einem Rechtecksignal) für einen winzigen Sekundenbruchteil der volle Spannungshub am Hochtöner auf. Bei unserem Beispiel ergibt sich dann daraus eine Ausgangsleitung von (44 Volt)²/4 Ohm, also 484 Watt, ist doch toll, oder? Das ganze dann mal 5, schließlich hat die Surround-Anlage ja 5 Kanäle, macht also sagenhafte 2420 Watt PMPO. Schade nur, daß das nur echten 32 Watt Sinusleistung pro Kanal entspricht, wobei die Netzteile meist so unterdimensioniert sind (der teuerste Einzelposten im Verstärker ist in der Regel der Trafo), daß eine gleichzeitige Sinus-Dauerleistung auf allen 5 Kanälen nicht machbar ist. Das ist übrigens in der Regel selbst bei oben genannten 400,- Euro-Receivern der Fall, da davon ausgegangen wird, daß die 5 Kanäle nie gleichzeitig volle Leistung liefern müssen. Die Angaben von beispielsweise 100 Watt pro Kanal (sogar nach DIN) sind durchaus korrekt, aber eben nicht als Sinus auf allen Kanälen gleichzeitig.
Wer wissen möchte, was sein Surround-Verstärker wirklich an Dauerleistung bringt, sollte sich an die auf dem Gehäuse angegebene maximale Leistungsaufnahme halten, von dieser etwa 30 Prozent abziehen (Verluste im Netzteil und an den Endstufentransistoren, Versorgung von Vorstufen, Relais und Anzeigen), dann hat er in etwa die Sinus-Dauerleistung von allen Kanälen zusammen.
Ich hoffe, ich habe dem einen oder anderen ein wenig Licht vermitteln können und hoffe, daß diese "PMPO-Aufklärung" von Euch weitergegeben wird, damit sich die Unterhaltungselektronik-Industrie wieder an einen allgemeinen Standard (Sinus- und Musikangaben) hält und aufhört, mit Märchenleistungen Kunden zu belügen. Meine Meinung: Wenn nur eine PMPO-Angabe und keine seriöse RMS- oder DIN-Angabe vorhanden ist: Finger weg vom Produkt! (Am besten ist ohnehin der Selbstbau, da weiß man, was drin ist. )
Schlimm ist, daß selbst in einigen Testheften oder sogenannten Fachzeitschriften nicht auf diese Unterschiede eingegangen wird und die Leistungen einfach aus der technischen Beschreibung genommen und durcheinandergeworfen werden.
Ich hoffe auf Resonanz und Diskussionen!
Gruß
Mad Dog

Hi, Malvin!

Danke für die Blumen, ich werd' ja ganz rot...
Aber im Ernst: Ich "kämpfe" im Freundes- und Bekanntenkreis auch dafür, die alten Schätzchen aus den 70ern und 80ern zu erhalten. Leider haben die oft keine vernünftige Kurzschluß-Absicherung, was häufig defekte Endstufentransistoren zur Folge hat. Also kümmere ich mich dann darum, die kaputten Dinger wieder flott zu bekommen und mußte schon mehrmals die Leute davon abhalten, stattdessen ein ach so tolles Produkt aus dem Aldi oder so zu kaufen ("Schau doch mal, das Ding hat ja sogar 1500 Watt!!!! Und viel kleiner und leichter ist es auch!!!! "). Leider sind viele Leute nicht mehr bereit, ihre alten Geräte reparieren zu lassen, kein Wunder bei den horenden Stundensätzen heute. Da kann man nur auf einige Idealisten hoffen, die die alten diskret aufgebauten Geräte hobbymäßig reparieren.

Gruß

Mad Dog