Lautsprecher-Entwicklung
Motivation Lautsprecherentwicklung
Irgendwann brauchte ich, damals noch als Student, für mein kleines Recording-Studio neue Monitor-Lautsprecher. Also bin ich zu verschiedenen Händlern und habe mir sehr viele Lautsprecher angehört und musste feststellen, der Lautsprecher, der wirklich alles perfekt kann, ist schwer zu finden.
Bei einigen klangen Gesangstimmen sehr natürlich, der andere hatte viel Punch im Bass, wieder bei einem anderen Modell war die Tiefenstaffelung beeindruckend. Wenn man einen Lautsprecher wollte, der alles kann, war man schnell mit ein paar tausend Euro dabei (z.B. der sehr gute Neumann KH 310).
Da mir das nötige Kleingeld fehlte, habe ich angefangen im Internet zu recherchieren und bin schnell drauf gekommen, dass die verwendeten Chassis nur ein Bruchteil von den fertigen Lautsprechern kosten.
Also dachte ich mir: "Das bekomme ich doch selber hin"
... ich musste viel Lehrgeld bezahlen!
Inzwischen habe ich kein Studio mehr, aber die Begeisterung für Lautsprecher ist geblieben.
Warum also man einen eigenen Lautsprecher entwickeln und bauen?
- Freude am Lernen und am Verstehen von technische Zusammenhängen
- Spaß am selber bauen
- Individuelle optische Gestaltung
- Maximaler Einfluss auf die gesamte Abhörkette
- Geld spart man nur bei High-End-Projekte und auch nur, wenn genau weiß, was man macht
Ziele Lautsprecherentwicklung und der "Perfekte Lautsprecher"
Das Schöne (aber auch zugleich ein Problem) am Hobby Lautsprechertwicklung, ist das jeder, der irgendwie ein Chassi in eine Kiste bekommt aus dem dann Musik kommt, gleich ein Erfolgserlebnis hat.
Wenn man es dann etwas professioneller angeht, sollte man sich zuerst einmal überlegen welche (klanglichen) Ziele überhaupt erstrebenswert sind.
Allgemeiner Konsens herrscht über folgende Ziele:
- Vollständiger Übertragungsbereich
- Linearität / ausgeglichener Achs-Frequenzgang
- Gleichmäßiges Abstrahlverhalten und Energiefrequenzgang
- Möglichst geringe Verzerrungen
- Optional: Hoher WAV-Faktor
Alle Ziele gleichzeitig zu erreichen ist jedoch aufgrund der physikalischen Gegebenheiten unrealistisch. Im folgenden sind die einzelnen Ziele genauer beschrieben.
Am Ende des Kapitels findet sich ein aus den Zielen resultierender "Perfekter Lautsprecher".
- Übertragungsbereich
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- Das hörbare Frequenzspektrum reicht von ca. 30Hz bis 20 kHz.
- Der Lautsprecher sollte möglichst das komplette hörbare Frequenzspektrum übertragen
- Angaben von Lautsprecherhersteller, bezüglich des Übertragungsbereichs beziehen sich üblicherweise auf den die -3dB Grenze.
- Viele Räume verstärken aufgrund ihrer Geometrie die tiefen Frequenzen. Das kann zu einer Überbetonen des Tiefbasses führen. Daher macht es häufig Sinn, einen Lautsprecher "nur" auf eine Untere Grenzfrequenz von beispielsweise 50 Hz auszulegen.
- Linearität / Achs-Frequenzgang
Die meisten, die sich mit dem Thema Lautsprecher-Technik auseinandersetzen, werden als wichtigstes Kriterium für die Beurteilung von Lautsprechern sofort "einen möglichst Linearen Achs-Frequenzgang" im Kopf haben.
Als erstes muss man verstehen, wie der Achsfrequenzgang überhaupt gemessen wird. Meisten bezieht sich die angegebene Messung auf einen Messabstand von 1m und definierten Eingangspannung von 2,83 Volt. Die Messung sollte weiterhin in einem möglichst schalltoten Raum statt finden, um nur den Lautsprecher und nicht die Raumeinflüsse mit zu messen.
Selbst ein sehr aufwändig gestalteter reflexionsarmer Messraum mit riesiegen Absorberspikes, wie beispielsweise der der TU Dresden , ist nur reflexionsarm bis 60 Hz.
Nur wer mal selbst in einem solchen Raum gewesen ist, weiß wie seltsam sich das Fehlen von Klang-Reflektionen auf unser Bewusstsein auswirkt: Die eigene Stimme hört man nur im Kopf, die Stille wirkt geradezu überwältigend, Geräusche und Klänge klingen seltsam fremd und nur schwierig ordbar, man hat das Gefühl ständig Druck auf den Ohren zu haben, was bis hin zu Orientierungslosigkeit und Schwindegefühle führen kann.
Erst das fehlen von natürlichen Umgebungs-Reflexionen macht deutlich, wie wichtig die räumliche Umgebung für unsere akustische Wahrnehmung ist.
Viele Entwickler haben jedoch nicht ständig Zugriff auf einem dermaßen aufwendig optimierten Raum. Es wird also häufig auf Messmethoden zurückgegriffen, die diese Zustände simulieren.
Wenn man also mal wieder einen komplett glattgebügelten Frequenzgang in hochglanz Prospekten sieht, muss man sich fragen, wie diese Messungen zu Stande gekommen sind und sich im klaren darüber sein, dass der eigene Hörraum den wunder auf +/- 1,5 dB geglätten Frequenzgang gerne um bis zu +/-6 dB verbiegt.