Lautsprecherbau Teil 2 Rundstrahlverhalten

Erinnerung:

Was zeichnet das Hochtonchassis aus

Hochtonschallwandler sollen den oberen Frequenzbereich in Richtung des Zuhörers richtungsunabhängig abstrahlen. Dies begrenzt ihre Größe: hat die Membran des Chassis einen Durchmesser von 10 cm, und soll es eine Frequenz von 10.000 Hz abgeben, so gilt Folgendes:

  • 10 000 Hz entsprechen einer Wellenlänge von (Schallgeschwindigkeit / Frequenz) = 343,2 m/s / 10 000 1/s = 3,432 cm
  • Bewegt sich der Hörer aus der Mittelsenkrechten des Hochtonlautsprechers heraus so nimmt die Schallintensität sofort ab
  • Erreicht er 20 Grad Winkel zur Mittelsenkrechten, so wirken auf ihn vom Chassis alle Phasen von 0 bis 360 Grad, die Lautstärke ist minimal.

Ist das Lautsprecherchassis doppelt so groß, so tritt der Effekt der Auslöschung schon bei knapp 10 Grad Winkel auf. Das Gleiche gilt für den ursprünglichen Lautsprecher bei doppelter Frequenz (20 000 Hz): Auslöschung bei knapp 10 Grad.

Das ist der Grund, warum man Hochtonchassis meist sehr klein macht: Kalottenhochtonchassis haben Membrandurchmesser von meist unter 3 cm, wodurch es im hörbaren Bereich unter beliebigem Winkel keine Auslöschung gibt.

Mehrere Hochtonlautsprecher sind meist nicht zweckmäßig, da hier auch das Problem der Schallauslöschung unter gewissen Winkeln auftritt. Bändchen mit vertikal angeordneter

Membran bündeln den Schall horizontal, sodass der Hörer etwa in der Höhe des Lautsprechers hören sollte (bei senkrecht eingebautem Bändchen).

Horizontale und Vertikale

Stellen wir einen Lautsprecher im Raum auf, haben wir die Wand auf der Rückseite, die Wände auf der rechten und linken Seite, den Boden und die Decke und die rückwärtige Wand als Begrenzung. An diesen Begrenzungen wird der Schall reflektiert und absorbiert. Diese Reflexion und Absorption sind teilweise erwünscht und teilweise unerwünscht.

Der Boden ist in vielen Fällen die erste Reflexionsfläche für den Schall.

Bleiben wir im ersten Schritt bei der Reflexion. Wir haben einen kleinen Hochtöner (> 3 cm Durchmesser). Dieser strahlt den Ton gleichmäßig ab.

AMT vs. Bändchen

In diesem Bild kann man den AMT 1i und den APR 1.0 von Audaphon sehen. Eine gedrehte Schrift deutet den Vergleich der zwei Hochtonchassis an. Beim APR 1.0 Bändchen, kann man die Aluminiumfolie sehen und beim AMT 1i erkennt man die Kaptonfolie.
Schauen wir uns den audaphon AMT 1i und den audaphon APR 1.0 genauer an. Der audaphon AMT 1i ist ein Air-Motion-Transformer und der APR 1.0 ist ein Bändchen Chassis (engl. Ribbon). Wenn man den Bereich, in dem der Hochton erzeugt wird, analysiert stellen wir fest, dass das Bändchen länger als die Folie vom AMT ist und schmaler als die AMT Folie ist. Somit ist beim Bändchen die Abstrahlung hoher Töne in der Horizontalen breiter und in der Vertikalen gebündelter als beim AMT.

Fakten:

Das audaphon APR 1.0 hat ein Bändchen mit einer schallabstrahlenden Fläche von 14 cm Höhe und 1,4 cm Breite. Im Vergleich dazu hat der AMT 1i eine Öffnung von 4,2 cm Breite und 10,6 cm Höhe. Das Rundstrahlverhalten auf der Horizontalen sollte also von dem APR 1.0 besser sein als das vom audaphon AMT 1i. Ich habe ein paar Messungen für euch gemacht und möchte euch das ergebnis nicht vorenthalten.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Messung AMT 1i vs. APR 1.0 0 Grad

amt 1i vs apr 10 0gradIn der rechten Messung könnt ihr den audaphon AMT 1i (grün) und den audaphon APR 1.0 (blau) auf Achse gemessen sehen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Messung AMT 1i vs. APR 1.0 15 Grad

amt 1i vs apr 10 15gradIn der rechten Messung könnt ihr den audaphon AMT 1i (grün) und den audaphon APR 1.0 (blau) mit einem Winkel von 15 Grad aus der Achse gemessen sehen. Ihr könnt sehen, dass der AMT 1i deutlich schneller bei hohen Frequenzen abfällt als der APR 1.0. Aus deisem Grund verwenden wir für Wandlautsprecher Bändchen oder Hochtöner mit kleinen Durchmessern. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Messung AMT 1i vs. APR 1.0 30 Grad

amt 1i vs apr 10 30gradIn der rechten Messung könnt ihr den audaphon AMT 1i (grün) und den audaphon APR 1.0 (blau) mit einem Winkel von 30Grad aus der Achse gemessen sehen. Diese Messung zeigt, dass der AMT 1i unter 30 Grad mehr als die Hälfte der Lautstärke verliert im Vergleich zum Bändchen.

Ist ein geringes Rundstrahlverhalten immer schlecht?

Eine typische Situation beim Aufstellen von Lautsprechern ist die wandnahe Positionierung. Wenn der Hochtöner weniger Hochtonpegel unter Winkel abstrahlt, ist auch die Reflexion von der Wand leiser. Somit haben wir den Vorteil, dass Direktschall viel lauter ist als die Reflexion und somit spielt unser Lautsprecher detaillierter.

Viele Musikhörer beschreiben den Effekt, dass die Bühne über den äußeren Rand vom Stereo Dreieck bzw. Lautsprecher hinaus "wächst". Dieser Eindruck entsteht, wenn die Kombination aus Reflexion und Direktschall ein Optimum ergibt. Es ist aber ein Effekt, der immer vom Raum und der Positionierung vom Lautsprecher abhängt. Die Kombination vom Rundstrahlverhalten und der Positionierung im Raum, ergibt diesen Effekt. Fälschlicherweise wird aber immer nur dem Lautsprecher diese besondere Tugend zugeschrieben.