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Wie es begann

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.

Lautsprecher

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.

Lautsprechertypen

Konuslautsprecher
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
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.