Thermische Kompression
Unter thermischer Kompression versteht man die Tatsache, dass bei elektrodynamischen Lautsprechern die Zunahme der Schwingspulentemperatur zu einer Erhöhung des Spulenwiderstandes führt, was wiederum zur Folge hat, dass die Leistung abnimmt. Dadurch werden laute Signale tendenziell gedämpft und somit das Gesamtsignal in seiner Dynamik vermindert (=komprimiert).
Ein elektrodynamischer Lautsprecher besteht aus einer Spule, die, durch den durchfließenden Strom aus dem Verstärker angetrieben, eine Membran zur Auslenkung bringt. Dabei wird der größere Teil (97-99 %) der elektrischen Energie nicht in Schall, sondern in Wärme gewandelt. Diese Wärme entsteht zunächst überwiegend in der Schwingspule und kann zum Teil von dort durch den Luftspalt an den umgebenden Magneten abgegeben werden. Sowohl die Wärmebildung als auch die Wärmeabfuhr sind dynamisch. Kurze Signalspitzen führen zu sofortiger Temperaturerhöhung, können nicht unmittelbar abgeleitet werden und komprimieren das Signal messbar wie ein entsprechender Regelverstärker (Kompressor). Hohe Leistung über einen längeren Zeitraum hingegen erhöhen die Temperatur sowohl in der Spule als auch im Magneten und senken den Wirkungsgrad. Da bei einer Lautsprecherbox in der Regel der Gesamtfrequenzbereich von einer Frequenzweiche in einzelne Bereiche aufgeteilt wird und es wenig wahrscheinlich ist, dass sich die einzelnen Lautsprecher absolut gleichförmig erhitzen, ändert die thermische Kompression somit auch den Frequenzgang und damit den Klang.
Die thermische Kompression ist allerdings ein Effekt, der in seiner Auswirkung nicht überschätzt werden sollte. Da ein Lautsprecher im Normalfall nicht an seiner Leistungsgrenze betrieben wird und die Auswirkung auch im Grenzfall nicht jedem Hörer auffallen, werden thermische Effekte im Lautsprecherbau eher Konstrukteure und PA-Betreiber interessieren.
Das für Schwingspulen am häufigsten verwendete Material Kupfer weist einen Widerstandstemperaturkoeffizienten (Temperaturkoeffizient) von gerundet 0,4 % pro Kelvin Temperaturanstieg auf. Bei 200° ist somit eine Verdoppelung des elektrischen Widerstandes gegenüber Zimmertemperatur gegeben. Dies bedeutet aber nicht, dass sich der Widerstand der Schwingspule insgesamt verdoppelt hat, da der Widerstand der Schwingspule die Summe aus dem elektrischen und dem induktiven Widerstand ist. Der induktive Widerstand ist abhängig von der Bauart des Herstellers und wird beeinflusst von Material, Zahl und Durchmesser der Wicklungen, Stärke des Permanentmagneten etc. und kann daher in kein festes Verhältnis zum elektrischen Widerstand gesetzt werden.
