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.
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.
Literatur
Asheim, A., Svensson, U.P.: An integral equation formulation for the diffraction from convex plates and polyhedra. J. Acoust. Soc. Am. 133(6), 3681–3691 (2013)
Backman, J.: Optimization of bandpass and transmission-line loudspeakers. In: 109th AES Convention, Los Angeles, paper 5212 (2000)
Behler, G., Lunatschek, R.: Loudspeaker design software including optimization algorithms for acoustical and electrical networks. In: 105th AES Convention, San Francisco, paper 4848 (1998)
Behler, G., Bernhard, A.: Measuring method to derive the lumped elements of the loudspeaker thermal equivalent circuit. In: 104th AES Convention, Amsterdam, paper 4744 (1998)
Borwick, J.: Loudspeaker and Headphone Handbook. Focal Press, Oxford (2001)
DIN EN IEC 60268-21: Elektroakustische Geräte – Akustische (ausgabebasierte) Messungen. Beuth-Verlag, Berlin (2018)
DIN EN IEC 60268-22: Elektroakustische Geräte – Elektrische und mechanische Messungen an Wandlern. Beuth-Verlag, Berlin (2020)
Fincham, L.R.: A bandpass loudspeaker enclosure. In: 63rd AES Convention, Los Angeles, paper 1512 (1979)
Geddes, E., Fawcett, D.: Bandpass loudspeaker enclosures. In: 81st AES Convention, Los Angeles, paper 2383 (1986)
Geddes, E.R.: An introduction to band-pass loudspeaker systems. J. Audio Eng. Soc. 37(5), 308–342 (1989)
Geddes, E.R.: Correction to „An introduction to band-pass loudspeaker systems“. J. Audio Eng. Soc. 38(3), 152 (1990)
Heil, C.: Sound wave guide. USA Patent 5163167, 10 Nov 1992
Kleber, J., Thaden, R., Müller, S., Behler, G., Goertz, A., Makarski, M.: A loudspeaker management system with fir/iir filtering. In: AES 32nd International Conference, paper 23, Dänemark (2007)
Knieschewski, J.: Vorrichtung zur Formgestaltung von Schallwellen. Europa Patent EP 1 450 348 A2, 25 Aug 2004
Kuttruff, H.: Sound absorbtion by porous materials. In: Room Acoustics, S. 163–173. Taylor & Francis, Oxon (2000)
Magalotti, R.: Acoustic waveguide and electroacoustic system comprising said waveguide. Europe Patent EP1927978B1, 25 Feb 2009
Makarski, M.: In: DEGA (Hrsg.) Tools for the Professional Development of Horn Loudspeakers. Logos Verlag, Berlin (2006)
Mechel, F.P.: Formulas of Acoustics. Springer, Berlin/Heidelberg (2002)
Morse, P.M., Ingard, K.U.: Theoretical Acoustics. Princeton University Press, Princeton (1968)
Möser, M.: Messungen im Kundtschen Rohr. In: Messtechnik der Akustik, S. 580–592. Springer, Heidelberg/Dordrecht/London/New York (2010)
Olson, H.F.: Acoustical Engineering, 2., Aufl. D. van Nostrand Company, Princeton/New Jersey/Toronto/London/New York (1960)
Small, R.H.: Direct radiator loudspeaker system analysis. J. Audio Eng. Soc. 20, 383–395 (1972a)
Small, R.H.: Closed-box loudspeaker systems. Part 1: Analysis. J. Audio Eng. Soc. 20, 798–808 (1972b)
Small, R.H.: Closed-box loudspeaker systems. Part 2: Synthesis. J. Audio Eng. Soc. 21, 11–18 (1973)
Thiele, N.: Loudspeakers in vented boxes: Part 1. J. Audio Eng. Soc. 19, 382–392 (1971a)
Thiele, N.: Loudspeakers in vented boxes: Part 2. J. Audio Eng. Soc. 19, 471–483 (1971b)
Tietze, U., Schenk, C., Gamm, E.: Halbleiter Schaltungstechnik. Springer, Berlin/Heidelberg (2019)
Urban, M., Heil, C., Pignon, C., Combet, C., Bauman, P.: The Distributed Edge Dipole (DED) model for cabinet diffraction effects. J. Audio Eng. Soc. 52, 1043–1059 (2004)
Webster, A.G.: Acoustical impedance, and the theory of horns and of the phonograph. J. Audio Eng. Soc. 25(1/2), 24–28 (1977)
Zollner, M., Zwicker, E.: Elektroakustik, 3. Aufl. Springer, Berlin/Heidelberg/New York (1993)
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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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