Es war 1877, als Thomas Alva Edison eine Walze mit Stanniol belegte, einen Trichter mit Nadel
an dessen Boden auf die Walze setzte, diese in Umdrehungen brachte und "Mary had a little Lamb"
hineinsang. Nach dem Zurücksetzen der Nadel an den Anfang ertönte die Aufnahme beim erneuten
Drehen der Walze wieder aus dem Trichter. Etwas später entwickelte Emil Berliner das Grammophon,
das mit Schallplatten statt mit Walzen arbeitete, der Vorteil war, daß Schallplatten im
Massenproduktion gepreßt werden konnten. Bereits 1861 entwickelte Philip Reis den ersten
Fernsprecher.
Das Grundprinzip der Audiotechnik ist bis heute noch immer dasselbe: Schallschwingungen werden
in entsprechende elektrische Spanungen oder Ströme umgewandelt, gespeichert oder übertragen und
schließlich wieder in Schall zurückverwandelt.
In einer Audiokette bilden die Lautsprecher das letzte Glied. Da sie aber auch gleichzeitig das
schwächste Glied in dieser Kette sind, sollte man ihnen in der Wichtigkeit für eine gute
Wiedergabequalität den ersten Platz einräumen. Der Qualitätsunterschied zu Verstärkern, CD-
und DVD- Playern, selbst Plattenspielern, Tonbandgeräten und Mikrofonen ist so groß, daß alle
diese Geräte zusammen viel weniger Einfluß auf die Qualität haben als die Lautsprecher alleine.
Entsprechend sollte auch das Budget für eine Audioanlage verteilt werden: Bei Stereoanlagen ist
etwa die Hälfte der gesamten Investitionen nur für die beiden Lautsprecher angemessen, bei 5.1
Surroundsystemen sollte für die 6 Lautsprecher mindestens doppelt soviel wie für den Receiver
ausgegeben werden. Lieber bessere Boxen und ein etwas bescheidenerer Receiver, damit hat man
mehr fürs Geld.
|
| Konuslautsprecher
|
Der am weitesten verbreitete Typ ist der Konuslautsprecher. Als Baßlautsprecher wird er fast
immer verwendet und auch als Mitteltöner wird er oft angetroffen. Die Schwingspule (rot) befindet
sich im Luftspalt der Magnetjoche (hellblau), zwischen denen sich der Magnet (lila) befindet.
Im Luftspalt herrscht ein nahezu homogenes, starkes Magnetfeld. Fließt Strom durch die Spule,
wirkt eine Kraft auf die Spule und damit auch auf die Membran (schwarz). Solange die Spule sich
noch im Luftspalt befindet, bleibt das Verhältnis zwischen Strom und Kraft konstant. Der maximale
Hub des Lautsprechers ergibt sich aus der Differenz zwischen Länge der Schwingspule und Länge
des Luftspaltes. Verläßt die Schwingspule den Luftspalt, sinkt die Antriebskraft, Verzerrungen
sind die Folge dieser Nichtlinearität. Stiegt der Hub noch weiter, schlägt irgenwann die Schwingspule
am hinteren Magnetjoch an, das sollte natürlich nie passieren. Die Sicken (braun) am Außenrand
der Membran und an der Verbindungsstelle Membran - Schwingspulenträger sorgen für die Führung
der Membranbewegungen. Die Membranmitte ist mit einer meist runden Kalotte abgedeckt. Die
Membran selbst ist normalerweise kein Kegelmantel, sondern nach außen leicht gebogen
(Navimembran). Dadurch hat man keine abwickelbare Fläche mehr und die Membran kann nicht mehr
so stark in sich schwingen (Partialschwingungen), was ja auch nicht erwünscht ist.
Sobald die Wellenlänge des Schalls kleiner als der Umfang der Membran ist, beginnt der Lautsprecher
langsam den Schall zu bündeln. Erreicht die Wellenlänge den Durchmesser, hat man bereits eine
deutliche Bündelung. Noch höhere Frequenzen sollte man nicht übertragen, da die Bündelung
sonst zu stark wird, selbst für direkt strahlende Monitorlautsprecher mit kleiner Hörzone
wäre das zu viel.
|
| Kalottenlautsprecher
|
Als Hochtöner findet man vorzugsweise Kalottenhochtöner. Man hat jetzt eine nach außen gewölbte
kugelförmige Membran, an deren Außenrand die Schwingspule sitzt. Dadurch wird der Schall
breiter abgestrahlt, auch bei hohen Frequenzen ist die Bündelung nicht zu stark. Das Prinzip
ist sonst das gleiche wie beim Konuslautsprecher. Da es nur noch eine Sicke gibt, kann die
Kalotte leider leicht ins Taumeln kommen und dadurch den Klang verschlechtern. Außerdem greift
die Kraft der Schwingspule nur am Außenrand der Membran an, so daß sich bei schnellen Impulsen
die Membran verformen kann. Fokal hat da eine raffinierte Variante hergestellt: Die Kalotte ist
nach innen gewölbt, die Schwingspule sitzt nicht am Außenrand, sondern etwas weiter innen wie
bei einem Konuslautsprecher. Außerdem gibt es an der Schwingspule eine zweite Sicke, wodurch das
Taumeln stärker unterdrückt wird. Die Abstrahlcharakteristik ist trotzdem etwa die gleiche.