Lautsprecher Gitarre

Um Luftpartikel verdichten zu können, muss der Lautsprecher über bewegte Bauteile wie eine Membrane verfügt, die die Luftpartikel hin und her schiebt. Einfallsreiche Menschen haben, wie gesagt, eine Vielzahl von Vorkehrungen getroffen, um eine Lautsprechermembrane mittels Strom in Gang zu setzen. Weil der Dynamik-Lautsprecher das Spielfeld quasi allein bestimmen kann, wollen wir hier seiner Funktionsweise auf den Grund gehen.

Interessant ist, dass der dynamische Lautsprecher das genaue Pendant zum Mikrofon ist, er ist aus den selben Bauteilen gebaut, nur unterschiedlich bemessen. Wird in einem Dynamikmikrofon eine kleine Membrane durch einfallenden Ton in Gang gesetzt, die wiederum eine angebrachte Spule im Magnetfeld verschiebt, erzeugen die Gesetze der Asynchronisation eine kleine wechselnde Spannung in der Magnetspule, deren Häufigkeit und Intensität ein Bild des einfallenden Tons oder der Membrantechnik darstellen.

Durch diesen Filtereffekt setzt der Lautsprecher eine Lautsprechermembrane mittels eines Signalstromes in Gang. Den Permanentmagneten, die Spule und die Lautsprechermembrane (Lautsprecher, Lautsprecher). Moderne Lautsprecher haben einen Ringspalt, in den die Spule (inkl. Spule) eingetaucht ist.

Im Übrigen kann ein Dynamiklautsprecher nur einen kleinen Teil der gelieferten Energie in Bewegungen umsetzen, der andere Teil ist (unerwünschte) Wärmestrahlung. Der Kleber, mit dem die Rolle auf dem Substrat befestigt wird, widersteht sehr hohen Temperaturschwankungen, ist aber trotzdem nicht zerbrechlich. Das Absterben eines überbelasteten Lautsprecher folgt in der Regel dem selben Muster: Wenn der Spulenkern durch die Überlast nicht gleich ausbrennt, lösen sich die Kleber, die Einzelwicklungen des Drahtes lösen sich vom Baugruppenträger und klemmen sich in den magnetischen Spalt - Finito.

Der Lautsprecherkonus ist am Spulenträger angebracht und dient dazu, die Luftmasse wirkungsvoll in Gang zu setzen. Zur Vermeidung von Nachteilen durch Massenträgheit besteht die Lautsprechermembrane in der Regel aus leichtem Papier und erhält durch ihre Konstruktion ihre Festigkeit. Eine komplett flache Membrane wäre ebenfalls vorstellbar, aber die gemeinsame Form des Trichters sorgt für eine hohe Standfestigkeit und auch die große Oberfläche bei gleichbleibendem Durchmessers.

Für die Wirksamkeit des Lautsprecher ist wieder die Membranoberfläche ausschlaggebend, und insbesondere für die effektive Strahlung im Tieftonbereich ist man auf eine größtmögliche Membranoberfläche angewiesen. 2. Dies erfordert eine Führungsaufhängung, die die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt der Membran nicht beeinträchtigen darf. Diese Zentriermembrane ist in den meisten Fällen ein lackimprägniertes, zentrisch gewelltes Gewebe, das eine gute Beständigkeit gegen exzentrische Kräfte besitzt, aber die Bewegung des Kolbens (Vorwärts- und Rückwärtsbewegung) der Schwingspule/Membrane in einem bestimmten Bereich nicht beeinträchtigt.

Weil eine einzelne Federung nicht ausreicht, um die Membran und die Spule kippsicher zu lenken, ist der Außenrand der Membran mit einer weiteren Federung ausgestattet, die fluchtend schwingen kann, der so genannten "Surround". Bei Gitarrenboxen ist die Einfassung in der Regel aus dem selben Werkstoff wie die Lautsprechermembrane oder gar ein Teil davon.

Die Steifigkeit der Membranaufhängung ist übrigens auch für die Übertragungscharakteristik des Lautsprecher entscheidend, vor allem die niedrigste Sendefrequenz und der Wirkungsgrad der Aufhängung. Eine Lautsprechermembrane darf sich nicht ganz frei drehen können, da sonst die Spule den magnetischen Spalt mit starken Reizen verlässt (und wahrscheinlich die schmale Öffnung beim Rücklauf verpasst).

Neben der Zentrier- und Führfunktion bieten die beiden Klemmen an der Membran auch bestimmte Rückholkräfte, die einen gefahrlosen Einsatz im erlaubten Bewegungsbereich sicherstellt. Für den festen Montageflansch für die Einfassung braucht der Lautsprecher seinen Lautsprecher-Korb. Gerade bei großen, hoch belasteten Boxen ist manchmal viel Kraftaufwand erforderlich, um den Korb verwindungssteif zu machen.

Die auf den Lautsprecher wirkenden Belastungen sollten nicht unterschätzt werden, und natürlich hat jede Deformation einen negativen Einfluss auf die Übertragungsqualität des Verstärkers. Vor allem bei Gitarrenlautsprechern wird oft eine herkömmliche Konstruktion verwendet, die bei weitem nicht alle heutigen Gestaltungsmöglichkeiten ausschöpft, um eine ungefärbte Reproduktion zu erwirken. Für die Tiefbassübertragung, insbesondere bei Instrumentenlautsprechern, ist jedoch ein ausgeklügelter, den physischen Gegebenheiten angepasster Lautsprecher von großem Nutzen.

Mit zunehmender Größe der Membrane wird die Leistung eines Lautsprechers für tiefe Töne erhöht. In den höheren Lagen wirkt sich aber auch eine große Membrane negativ aus. Vergleicht man den Diaphragmadurchmesser mit der zu strahlenden Welle eines Hochfrequenzsignals, so werden diese unterhaltsamen Schwingungen immer häufiger in Bündeln abgetastet. Die Lautsprecher "strahlen" dann, was z. B. bei einem Lautsprecher mit 15" Membrandurchmesser (38 cm) noch bestimmte hohe Töne in axialer Richtung aussenden kann.

Wenigstens im Nahbereich muss man diese geballte Strahlung der hohen Töne als ungünstig bezeichnen, weil dann außerhalb der Lautsprecherachse das Schallbild nicht mehr "richtig" ist. Zur Vermeidung solcher Beeinträchtigungen wird die Strahlung der höheren Töne auf einen eigenen Lautsprecher übertragen, dessen kleine Membran weniger Massenträgheit besitzt und aufgrund ihres kleinen Durchmesser auch die höchsten Töne nicht so sehr bindet.

Solch ein Lautsprecher ist im Grunde genau das gleiche wie ein großer Lautsprecher, nur im Miniaturformat. Um zu verhindern, dass der Mini-Lautsprecher durch die niedrigen Töne beschädigt wird (was zu übergroßen Membranausschlägen führen würde), werden ihm nur die Hochfrequenzpositionen über eine Weiche zugeleitet und schädigende Basswiedergabe unterdrückt. Die dynamischen Hochtonkalotten sind mit einem Konus- oder Halbkugelkalottenhochtöner erhältlich, was in Bezug auf eine gleichmäßige Abstrahlung in alle Himmelsrichtungen vorteilhaft ist.

Den eigentlichen Lautsprecher hinter dem Trichter bezeichnet man als "Treiber", der seine Aufgabe als Antriebseinheit einer nicht einzeln nutzbaren Sonotrodenkonstruktion anzeigt. Näheres zum Prinzip Horn im Abschnitt "Lautsprechergehäuse". Natürlich ist es auch möglich, einen besonders passenden Mitteltöner der mittleren Klasse dem Mitteltöner zuzuweisen, was dann zu einer Drei-Wege-Kombination mit Tief- und Hochtöner führt.

Eine dynamische Box setzt sich aus vielen einzelnen Teilen zusammen, die exakt hergestellt und montiert werden müssen. Im Piezolautsprecher befindet sich eine piezokeramische Platte, die durch die Spannung unseres Endverstärkers zu Deformationen erregt wird. Diese Deformationen bewegen die Membrane und erzeugen Schallstrahlung - so ist es.

Natürlich sind Piezolautsprecher aus unterschiedlichen GrÃ?nden nur fÃ?r die Abgabe von hohen Tönen tauglich, und auch hier mÃ?ssen Abstriche bei der WiedergabequalitÃ?t gemacht werden. Dennoch können sie durch geschicktes Tuning in Kombination mit anderen Boxen als verwendbare Hochtonlautsprecher eingesetzt werden, haben auf jeden Falle den vorteilhaften Anschaffungspreis und einen niedrigen Frequenzweichenaufwand auf ihrer Seite. 2.

Das so genannte Hochpassfilter erlaubt nur das Durchströmen hoher Töne und verhindert das Eindringen schädlicher Bässe. Der Tiefpassfilter ist das Pendant und liefert dem Tieftöner niedrige Töne, behält aber die hohen Töne. In Drei-Wege-Systemen mit einem separaten Tiefmitteltöner wird für den Mittelton ein Bandpassfilter verwendet, das sowohl zu niedrige als auch zu tiefe Töne vom Tiefmitteltöner fernhalten und nur einen bestimmten Mittenbereich passieren kann.

Dabei werden die Übergangsfrequenzen ("Crossover-Frequenzen") auf die Abbildungsbereiche der Lautsprecher eingestellt. Zwischen Ausgangsstufe und Lautsprecher ist eine Passivweiche angeschlossen. Sie werden vor die Ausgangsstufe geschalten, d.h. es müssen natürlich auch getrennte Ausgangsstufen für die Speisung der Lautsprecher mit unterschiedlichen Frequenzbändern eingesetzt werden. Als Übernahmefrequenz sind 250 Hertz üblich; sie kann auch tiefer eingestellt werden, da die Box 4×10 auch die tiefsten Töne ohne Beschädigung aushalten kann.

Einfachste passive Frequenzweichen werden mit 6 dB/Okt. getrennt und mit einer Steigung, d.h. die Frequenz, die eine Oktave von der tatsächlichen Übernahmefrequenz abweicht, wird um 6 dB (= Halbstärke ) gedämpft, bei einem Abstand von 2 Okt. zur Übernahmefrequenz bereits um 12 dB u.a. Das endgültige Wiedergabeverhalten eines Lautsprecher, insbesondere im Bassbereich, wird sehr vom verwendeten Lautsprechergehäuse mitbestimmt.

Wurde in der Frühzeit der Lautsprecherwiedergabe ein wunderschönes Lautsprechergehäuse vor allem als Ornament und visuelle Bereicherung gesehen (was aufgrund der geringen Empfangsqualität und der vorherrschenden Verwendung für die Stimmwiedergabe kein Hindernis darstellte), so führte die erhöhte Anforderung an den Frequenzbereich und die Freiheit von Verfärbungen zu immer anspruchsvolleren Gehäusedesigns. Der Zusammenhang zwischen Lautsprecher- und Boxendaten und dem Wiedergabe-Ergebnis wurde wohl schon frühzeitig erkannt, doch noch in den 50er Jahren betrachteten viele Industrielautsprecherhersteller das Lautsprechergehäuse zunächst als eine wunderschöne Lautsprecherverpackung, ohne sich zu sehr um die Feinabstimmung des Lautsprechers und des Gehäuses zu bemühen.

Die Basswiedergabe kann ohne Gehäuse jedenfalls nicht erfolgen. Weil der Lautsprecher die Schallausstrahlung durch Schwankungen des Drucks generiert, muss sichergestellt sein, dass die von der Membrane gerade nach vorn geschobene Druckluft nicht unmittelbar um den Rand des Lautsprechers nach hinten fließt, wo zugleich durch die Vorbewegung der Membrane ein Druck-Minimum auftritt.

In diesem Fall nennt man es einen "akustischen Kurzschluss"; da der Lautsprecher dann keine effektiven Schwankungen des Drucks hervorruft, kann er auch keinen Ton ausstrahlen. Der Kurzschlusseffekt ist natürlich frequenzabhängig und gilt nur für solche Wellenlängen, deren Wellenlängen im Vergleich zum Abstand zwischen Vorder- und Rückwand der Membrane groß sind.

Am einfachsten lässt sich der akustische Querschluss verhindern, indem man den Abstand zwischen Vorder- und Rückwand der Lautsprechermembrane vergrößert, was z.B. durch die Montage des Lautsprechers auf einer Platine mit Schwallblech zustandekommt. Natürlich wird eine simple Schallblende rasch sperrig groß, wenn wirklich niedrige Töne nachgebildet werden.

Dieses Schwingungsmaximum ist bei 1/4 dieser Welle (= 85 cm), und der Abstand zwischen Lautsprecher und Schallwand muss zumindest verdoppelt werden, damit die 100 Hertz Frequenzen auf einem relativ hohen Niveau abstrahlbar sind. Das gleiche Prinzip der Offenheit ist auch bei Gitarrenverstärkern gegeben, und auch hier ist es kein Problem, dass die tiefen Töne nicht in voller Lautstärke wiedergegeben werden.

Manche Töne werden gar erhöht, weil hier Gehäuse-Resonanzen entstehen, die von der Gehäusetiefe abhängen. Geht man von einer Gesamttiefe von 35 cm aus, ist mit einer Verstärkung von ca. 250 Hertz zu erwarten, die dem Gitarrensound ein angenehmes Tiefmittelton-Fundament gibt.

Die Resonanzen sind umso stärker ausgeprägt, je weiter das geöffnete Lautsprechergehäuse ausgebaut ist und je niedriger der Frequenzgang ist. Ein offener Korpus eignet sich nicht für eine Neutralwiedergabe, ist aber auch für den Einsatz in der Gitarre nicht erwünscht. Eine hermetisch abgeschlossene Kapselung kann auch als "unendliche Schallwand" betrachtet werden, da hier der Luftdruckausgleich zwischen Vorder- und Rückseite des Lautsprechers verhindert wird, da die Kapselung geschlossen ist, der Schallpfad nahezu unbegrenzt ist.

Natürlich muss das verschlossene Kabinett eine bestimmte Grösse haben, damit die tiefsten Töne bei hohen Pegeln abstrahlbar sind. Obwohl die Basswiedergabe durch akustische Kurzschlüsse nicht beeinflusst werden kann, hat die im Lautsprechergehäuse enthaltene Luftmenge eine hemmende Wirkung auf die starken Bewegungen der Membranen, wie sie vor allem im tiefsten Bereich vorkommen.

Je grösser der Lautsprecher, umso geringer ist die Wiedergaberate. Auch hier werden die von der Rückseite des Gerätes ausgestrahlten Klangkomponenten genutzt, obwohl das Phänomen, diese Komponenten in Phase mit dem nach vorn ausgestrahlten Klang zu verbinden, zu lösen ist. Nur für einen schmalen Übertragungsbereich kann die richtige Phasenabstrahlung durch die Bassreflexöffnung erreicht werden, und nun kommt es darauf an, dass die Bassreflexbox exakt die Bassfrequenzen verstärken kann, bei denen die Direktwiedergabe des Lautsprecherpegels nachlässt.

Ausschlaggebend hierfür ist die Flexibilität des Volumenstroms im Bassreflexkanal, der an die Daten des Lautsprechers und das Volumen des Gehäuses angepasst werden muss. Sind alle Lautsprecher- und Gehäuse-Daten bekannt, kann die Bassstimmung mathematisch beherrscht werden, aber man lernt eine komplizierte verworrene Masse von Rezepturen kennen. Dazu ist neben einem AC-Voltmeter ein stufenloser Klanggenerator erforderlich, der auf die tiefsten Töne abstimmbar ist.

Eine richtig abgestimmte Bassreflexbox hat den Vorzug, dass die Abbildung im Vergleich zu einer entsprechend abgeschlossenen Box effektiv auf die niedrigen Töne ausgedehnt werden kann, oder dass die Lautstärke der Box bei gleicher Wiedergabeleistung kleiner als bei der abgeschlossenen gewählt werden kann. Das Bassreflex-System hat sich bei Instrumentengehäusen für Bässe aufgrund dieser Eigenschaften weit verbreitet, aber verschlossene Boxen sind kaum zu finden.

Zur Erhöhung der Stimmlautstärke legen Sie Ihre Hand um den Hals, so dass sich ein Fülltrichter ausbildet, der nach Erfahrung unsere Gesprächslautstärke anhebt. Jeder vor einem Lautsprecher montierte Schornstein kann seine Schallemission verstärkt werden. Die Effizienz der Lautsprecherstrahlung ist auch abhängig vom Widerstandswert der Umgebungsluft gegen die schwingende Lautsprechermembrane - je grösser dieser ist, umso grösser ist der Nutzungsgrad der Abstrahlung.

Die vor der Lautsprechermembrane befindliche Luftmenge kann nicht mehr durch den Schornstein zur Wand austreten, sondern wird durch die Vorwärtsbewegung der Membran aus der Sonotrode herausgepresst und so genannt. Das Hupenprinzip bietet von allen Gehäusetypen die beste Schallausbeute und den größten Nutzeffekt durch die günstige Kopplung der Lautsprechermembrane an das Umgebungsluftvolumen.

Ein effektives Signalhorn für die Tieftonwiedergabe kommt jedoch rasch in gewagte Dimensionen, für eine wirkliche Tieftonwiedergabe sind Hörnerlängen von wenigen Meter vonnöten. Das Platzproblem wird in der Regel dadurch gelöst, dass der Hornkanal in einen Schrank eingeklappt wird, so dass selbst in einem vergleichsweise kleinen Schrank 2 m Länge des Horns erzielt werden können.

Auf diese Weise kann der Schallpegel von kleinen Lautsprechern, die für ein Zusammenspiel mit großen Tieftönern tatsächlich zu laut wären, nachgestellt werden. Ein Hornhochtöner verfügt über so viel Pegelvorrat, dass eine bestimmte Dämpfung an einem bestehenden Pegelregler einstellbar ist. Auch bei versierten Lautsprechern ist der Wiedergabe- oder Sendebereich eines Lautsprechers oft falsch unter der Überschrift "Frequenzgang" aufgelistet.

Im Abspielbereich wird der Frequenzbereich angegeben, den ein Lautsprecher oder ein Lautsprecher emittieren kann, z.B. 50 bis 12 Kilohertz. Bei typischen Gitarrenlautsprechern, bei denen meist ein charakteristischer Eigenklang gewünscht wird, sollte ein größtmöglicher Wiedergabeumfang und ein gerader, ebener Frequenzgang keine ausschlaggebende Bedeutung haben.

An Studiomonitore werden sehr hohe Ansprüche an einen geradlinigen Frequenzgang und einen großen Wiedergabeumfang gestellt, denn diese sollen eine Aufzeichnung und nicht den "schönen" Sound des Lautsprechers objektiv beurteilen. Nach einem genormten Messverfahren wird der charakteristische Schallpegel eines Lautsprechers bestimmt, indem der Lautsprecher mit einer Stärke von einem Watt getont wird und der resultierende Schallpegel in einem Abstand von 1 m vom Lautsprecher abgelesen wird.

Wenn man die Schalldruckpegel unterschiedlicher Lautsprecher miteinander vergleichen würde, würde man starke Differenzen bemerken, zumal ein Anstieg von 6 dB bereits eine Verdopplung des Schalldruckes bedeutet. Bei der elektrischen Leistung geht es um die Informationen, auf die viele Verbraucher am meisten achten, obwohl dieser Betrag nur wenig über die Wiedergabecharakteristik eines Lautsprecher sagt.

Es ist richtig, die Leistung eines Lautsprechers so hoch zu wählen, wie die Leistung des eingesetzten Endverstärkers. Der Lautsprecher eines 200-Watt-Verstärkers sollte daher zumindest diese 200 W tolerieren, damit er bei vollem Betrieb nicht geschädigt wird. Auch hier können bestimmte Sicherheitsmaßnahmen keinen Nachteil bringen und wirken sich positiv auf die Arbeitssicherheit aus.

Besonders bei Bass-Systemen, bei denen eine verhältnismäßig dauerhafte Niederfrequenzmodulation zu erwarten ist, sollte die Leistung der Lautsprecher größer gewählt werden als die Leistung des Endverstärkers. Ein Lautsprecher mit hoher Schalldruckpegel erfordert weniger Leistung, um eine hohe Lautstärke zu erreichen, weshalb eine geringere Auslastung ausreicht.

Andererseits müssen Sie möglicherweise viel mehr Leistung in einen Lautsprecher mit niedrigem Schalldruckpegel "pumpen", um die gewünschten Lautstärken zu erreichen, daher ist hier eine höhere Strombelastbarkeit vorzuziehen! Wenn mehrere Lautsprecher miteinander verbunden sind, summiert sich ihre Leistungsfähigkeit, egal ob die Lautsprecher in Reihe oder in Parallelschaltung sind. Der Impedanzwert ist der AC-Widerstand des Verstärkers, und dieser ist für eine gute Abstimmung und Leistungsabgabe in Verbindung mit der Verstärkerendstufe von Bedeutung.

In der Regel wird bei Transistor-Endstufen die erlaubte Mindestimpedanz der Lautsprecher mit 4 Ohms vorgegeben, und das ist exakt der Betrag, bei dem der Endverstärker auch seine gesamte Nennausgangsleistung abgibt. Geringere Impedanzen können zur Beschädigung der Transistorendstufe durch Überlast der Lautsprecher und damit zur Beschädigung der Transistorendstufe beitragen; bei größeren Impedanzen des Lasers kann jedoch nicht die gesamte Leistung des Endverstärkers genutzt werden.

Bei Röhrenverstärkern ist es oft weniger problematisch, wenn sie einen Schalter für die Lautsprecher-Impedanz haben. Auch bei der Verbindung mehrerer Lautsprecher oder Lautsprecher kommt dem Wert der Impedanz eine große Bedeutung zu. Werden zwei identische Lautsprecher gleichzeitig angeschlossen, so wird der Wert der Impedanz um die Hälfte reduziert, d.h. zwei parallelgeschaltete 8-Ohm-Lautsprecher führen zu einer Impedanz von insgesamt 4 Ohms.

Bei Kombinationen von vier (z.B. 4 x 12") ist eine Kombination aus Reihen- und Parallelanschluss üblich; zwei Lautsprecher werden in Reihe geschalten (8 und 8 ohms gleichzeitig = 8 ohms). Auf diese Weise wird der Widerstandswert eines einzigen Lautsprecher mit einer vierfachem Aufbau wieder erreicht. Es ist offensichtlich, dass die Wiedergabecharakteristik eines Lautsprecher von seiner Grösse abhängt.

Für die laute Abstrahlung tiefer Töne sind wesentlich grössere Membranenbewegungen erforderlich als bei höheren Tönen. Großlautsprecher sind für die Tieftonwiedergabe preiswert, alternativ können mehrere kleine Lautsprecher eingesetzt werden; letztlich ist es eine Frage der verfügbaren Gesamtmembranfläche. Für die Reproduktion hoher Töne haben kleine Lautsprecher aufgrund der geringeren Massenträgheit und der geringeren Richtcharakteristik Vorzüge.

Natürlich benötigen Sie eine genügende Zahl dieser Lautsprecher, damit auch das Bassfundament seine Stärken ausspielen kann. Überraschenderweise sind fest angeschlossene Zwölf-Zoll-Lautsprecher die beliebteste Wahl für Gitarren, denn es scheint eine gute Balance zwischen reichem Sound und charaktervollem Auftreten zu geben. Für einen Gitarristen steht hier wieder der individuelle Charakter der Lautsprecher im Mittelpunkt; "optimale" Reproduktion im Sinn einer unverfälschten, neutralen Transmission ist hier nur in Ausnahmefällen gefordert.

Vielen Guitarristen ist die Reproduktion einer prinzipiell besser geeigneten 10" oder 8" Lautsprecherkombination zu scharf und cool, deshalb halten sie sich an den bewährten und durch seine mittelstarke Natur zugleich gutmütig und prägnant wirkenden Hörer aus. Besonders bei Basslautsprechern ist eine stabile und vibrationsarme Gehäusekonstruktion von Bedeutung, da die niedrigen Töne das Gerät besonders kräftig vibrieren lassen und somit strukturelle Schwachstellen rascher und klarer spürbar werden können.

Es ist offensichtlich, dass die Wände des Gehäuses eine bestimmte Mindeststärke haben sollten. Je nach Gehäusegröße können sich "stehende Wellen" im Inneren des Gehäuses bei gewissen Schwingungen fortpflanzen; das sind Geräusche, die von den Wänden des Gehäuses widergespiegelt werden und immer wieder mit der entsprechenden Frequenz im Inneren des Gehäuses hin- und hergeschleudert werden.