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Lautsprecher: Wandlerprinzipien – Bauformen – Design

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Handbuch der Audiotechnik

Zusammenfassung

Die Wiedergabe von Sprache, Musik oder aber auch Alarmsignalen erfordert technische Geräte, die elektrische Signale in akustische Signale, also Schall, umwandeln können. Der im allgemeinen Sprachgebrauch verwendete Begriff „Lautsprecher“ bezeichnet kleinste Modelle z. B. in einem Hörgerät über Lautsprecher im heimischen Wohnzimmer bis hin zu großen Public-Address (PA)-Anlagen für die Beschallung von Stadien. Sein Aufbau, soll im folgenden Kapitel, angefangen von den physikalisch-technischen Grundlagen bis hin zu Fragen des Designs komplexer Lautsprechersysteme, näher beleuchtet werden. Hierbei werden zunächst die verschiedenen Wandlerprinzipien eingeführt, da sie für ein grundlegendes Verständnis des Verhaltens von Lautsprechern als Grundlage unerlässlich sind. Im Weiteren wird auf die Abstrahlung des Schalls durch die schwingende Membran mit den damit verbundenen Phänomenen wie einer frequenzabhängigen akustischen Lastimpedanz und dem Richtverhalten eingegangen; diese Zusammenhänge gelten für alle Wandler unabhängig vom Wandlerprinzip. Der Weg in die Design-Praxis geht über die Gehäuseformen für Bass-Lautsprecher und Hornsysteme für den Hochtonbereich bis zu den bei Mehrwegesystemen benötigten Frequenzweichen. Abgeschlossen wird das Kapitel durch Überlegungen zu einer systematischen, wissenschaftlich fundierten Entwicklungsstrategie, die ausgehend von der Produktdefinition alle nachfolgenden Design-Schritte bis zum fertigen Lautsprecher anschaulich machen soll.

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Notes

  1. 1.

    Wenn die Vorder- und Rückseite einer Membran nicht durch eine Schallwand oder ein Gehäuse voneinander getrennt sind, erzeugt die Schwingung der Membran nur eine vernachlässigbar geringe akustische Leistung. Bei tiefen Frequenzen, d. h. die Wellenlänge ist groß im Vergleich zur Größe der Lautsprechermembran, kann das von der Vorderseite verdrängte Luftvolumen direkt zur Rückseite strömen und umgekehrt ohne dabei komprimiert zu werden. Ein Strahler dieses Typs ist als Dipolquelle bekannt. Die zu tiefen Frequenzen abnehmende akustische Belastung ist auch in der Darstellung der Strahlungsimpedanz erkennbar (siehe Abschn. 3.1). Die Strahlungsimpedanz beim Dipol steigt proportional zur vierten Potenz der Frequenz.

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Behler, G., Makarski, M. (2023). Lautsprecher: Wandlerprinzipien – Bauformen – Design. In: Weinzierl, S. (eds) Handbuch der Audiotechnik. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-60357-4_17-1

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