Lautsprecher sind für jedes Audiosystem von entscheidender Bedeutung. Vom Hochtöner bis zum Tieftöner sind Lautsprecher die Komponenten, die Filmen, Musik und Sport den oft selbstverständlichen Klang verleihen.
Mikrofone wandeln Schall in elektrische Impulse um, die auf irgendeiner Form von Speichermedien aufgezeichnet werden können. Einmal erfasst und gespeichert, kann es zu einem späteren Zeitpunkt oder an einem späteren Ort reproduziert werden. Um aufgezeichneten Ton zu hören, sind ein Wiedergabegerät, ein Verstärker und vor allem ein Lautsprecher erforderlich.
Was ist ein Lautsprecher?
Ein Lautsprecher ist ein Gerät, das elektrische Signale als Ergebnis eines elektromechanischen Prozesses in Schall umwandelt.
Lautsprecher haben normalerweise die folgende Konstruktion:
- Ein Metallrahmen oder -korb, in dem alle Lautsprecherkomponenten untergebracht sind.
- Eine Membran, die durch Vibration Luft herausdrückt. Die Vibrationsmuster reproduzieren die gewünschten Schallwellen, die von Ihren Ohren empfangen werden. Das Diaphragma wird oft als Kegel bezeichnet. Obwohl üblicherweise ein Vibrationskegel verwendet wird, gibt es einige Variationen, die unten besprochen werden.
- Ein äußerer Ring aus Gummi, Schaumstoff oder einem anderen kompatiblen Material, der als Einfassung bezeichnet wird. Nicht zu verwechseln mit Surround-Sound oder Surround-Lautsprechern, die Einfassung hält die Membran an Ort und Stelle und bietet gleichzeitig genügend Flexibilität, um zu vibrieren. Zusätzliche Unterstützung bietet eine andere Struktur, die als Spinne bezeichnet wird. Die Spinne sorgt dafür, dass die vibrierende Lautsprechermembran und -sicke den äußeren Metallrahmen nicht berühren.
- Eine Schwingspule, die um einen Elektromagneten gewickelt ist, befindet sich auf der Rückseite der Membran. Die Magnet- oder Schwingspulenbaugruppe liefert die Energie, um die Membran entsprechend den empfangenen elektrischen Impulsmustern zum Schwingen zu bringen.
- Konuslautsprecher haben auch eine kleine Ausbuchtung, die den Bereich bedeckt, in dem die Schwingspule an der Membran befestigt ist. Dies wird als Staubkappe bezeichnet.
Der Lautsprecher (auch als Lautsprechertreiber oder Treiber bezeichnet) kann jetzt Ton wiedergeben, aber damit endet die Geschichte noch nicht.
Der Lautsprecher muss in einem Gehäuse platziert werden, damit er gut funktioniert und ästhetisch ansprechend aussieht. Meistens ist das Gehäuse eine Art Holzkiste. Andere Materialien wie Kunststoff und Aluminium werden manchmal verwendet. Anstelle einer Box können Lautsprecher auch andere Formen haben, z. B. ein flaches Panel oder eine Kugel.
Nicht alle Lautsprecher verwenden einen Kegel zur Tonwiedergabe. Einige Lautsprecherhersteller wie Klipsch verwenden zusätzlich zu Konuslautsprechern auch Hörner. Andere Lautsprecherhersteller, insbesondere Martin Logan, verwenden elektrostatische Technologie im Lautsprecherbau. Wieder andere, wie Magnepan, verwenden die Bandtechnologie. Es gibt auch Fälle, in denen der Ton durch nicht traditionelle Methoden reproduziert wird.
Breitbandlautsprecher, Tieftöner, Hochtöner und Mitteltöner
Das einfachste Lautsprechergehäuse enthält nur einen Lautsprecher, der alle an ihn gesendeten Frequenzen wiedergibt. Ist der Lautsprecher jedoch zu klein, kann er nur höhere Frequenzen wiedergeben.
Wenn es mittelgroß ist, kann es den Klang einer menschlichen Stimme und ähnlicher Frequenzen gut wiedergeben und im hohen und niedrigen Frequenzbereich zu kurz kommen. Wenn der Lautsprecher zu groß ist, funktioniert er möglicherweise gut mit niedrigeren Frequenzen und möglicherweise mittleren Frequenzen und möglicherweise nicht gut mit höheren Frequenzen.
Die Lösung besteht darin, den reproduzierbaren Frequenzbereich zu optimieren, indem Lautsprecher unterschiedlicher Größe im selben Gehäuse untergebracht werden.
Woofer
Ein Woofer ist ein Lautsprecher, der so bemessen und konstruiert ist, dass er tiefe und mittlere Frequenzen wiedergeben kann. Woofer erledigen die meiste Arbeit bei der Reproduktion der Frequenzen, die Sie hören, wie z. B. Stimmen, die meisten Musikinstrumente und Soundeffekte.
Abhängig von der Größe des Gehäuses kann ein Woofer einen Durchmesser von nur 4 Zoll oder eine Größe von 15 Zoll haben. Woofer mit 6,5 Zoll bis 8 Zoll Durchmesser sind bei Standlautsprechern üblich. Tieftöner mit Durchmessern im 4-Zoll- und 5-Zoll-Bereich sind bei Regallautsprechern üblich.
Tweeter
Ein Hochtöner ist ein speziell entwickelter Lautsprecher, der kleiner als ein Tieftöner ist. Es reproduziert nur Audiofrequenzen oberhalb einer bestimmten Schwelle, einschließlich in einigen Fällen Geräusche, die das menschliche Ohr nicht hören, sondern nur wahrnehmen kann.
Da hohe Frequenzen stark gerichtet sind, verteilen Hochtöner hochfrequente Töne im Raum, sodass die Töne genau gehört werden. Ist die Abstrahlung zu eng, stehen dem Hörer nur begrenzt Möglichkeiten zur Hörposition zur Verfügung. Wenn die Abstrahlung zu breit ist, geht der Richtungssinn für die Richtung verloren, aus der der Schall kommt.
Dies sind die verschiedenen Arten von Hochtönern:
- Cone: Eine kleinere Version eines Standardlautsprechers.
- Kuppel: Die Schwingspule ist an einer Kuppel befestigt, die aus Stoff oder einem kompatiblen Metall besteht.
- Piezo: Anstelle einer Schwingspule und eines Kegels oder einer Kuppel wird eine elektrische Verbindung auf einen piezoelektrischen Kristall aufgebracht, der wiederum eine Membran zum Schwingen bringt.
- Ribbon: Anstelle einer herkömmlichen Membran wird eine magnetische Kraft auf ein dünnes Band ausgeübt, um Schall zu erzeugen.
- Elektrostatik: Eine dünne Membran wird zwischen zwei Metallschirmen aufgehängt. Die Schirme reagieren auf ein elektrisches Signal derart, dass die Schirme phasenverschoben werden. Dadurch wird die aufgehängte Membran abwechselnd angezogen und abgestoßen, wodurch die zur Klangerzeugung erforderliche Schwingung erzeugt wird.
Bottom Line
Ein Lautsprechergehäuse kann einen Tieftöner und einen Hochtöner enth alten, um den gesamten Frequenzbereich abzudecken. Einige Lautsprecherhersteller fügen jedoch einen dritten Lautsprecher hinzu, der die niedrigen und mittleren Frequenzen weiter trennt. Dies wird als Mitteltöner bezeichnet.
2-Wege vs. 3-Wege
Gehäuse, die nur einen Tieftöner und einen Hochtöner enth alten, werden als 2-Wege-Lautsprecher bezeichnet. Gehäuse, die einen Tieftöner, einen Hochtöner und einen Mitteltöner beherbergen, werden als 3-Wege-Lautsprecher bezeichnet.
Die 3-Wege-Lautsprecher müssen nicht immer besser sein. Ein gut konstruierter 2-Wege-Lautsprecher kann ausgezeichnet klingen, und ein schlecht konstruierter 3-Wege-Lautsprecher kann schrecklich klingen. Es kommt nicht nur auf die Größe und Anzahl der Lautsprecher an. Die Klangqualität hängt auch von den Materialien ab, aus denen die Lautsprecher bestehen, der Innenausstattung des Gehäuses und der Qualität der nächsten benötigten Komponente – der Frequenzweiche.
Crossovers
Man schmeißt nicht einfach einen Tieftöner und einen Hochtöner in eine Kiste, verkabelt sie und hofft, dass es gut klingt. Wenn Sie einen 2-Wege-Lautsprecher oder einen 3-Wege-Lautsprecher in Ihrem Gehäuse haben, benötigen Sie auch eine Frequenzweiche. Eine Frequenzweiche ist eine elektronische Sch altung, die verschiedenen Lautsprechern den passenden Frequenzbereich zuweist.
Zum Beispiel wird bei einem 2-Wege-Lautsprecher die Frequenzweiche auf einen bestimmten Frequenzpunkt eingestellt. Alle Frequenzen über diesem Punkt werden an den Hochtöner gesendet, während der Rest an den Tieftöner gesendet wird.
In einem 3-Wege-Lautsprecher kann eine Frequenzweiche so ausgelegt werden, dass sie zwei Frequenzpunkte hat – einen für den Punkt zwischen Tieftöner und Mitteltöner und einen weiteren für den Punkt zwischen Mitteltöner und Hochtöner.
Die Frequenzpunkte der Frequenzweiche variieren. Ein typischer 2-Wege-Crossover-Punkt könnte 3 kHz sein (alles darüber geht zum Hochtöner, alles darunter geht zum Woofer). Typische 3-Wege-Crossover-Punkte könnten 160 Hz bis 200 Hz zwischen Tieftöner und Mitteltöner und dann der 3-kHz-Punkt zwischen Mitteltöner und Hochtöner sein.
Passive Radiatoren und Ports
Ein Passivstrahler sieht aus wie ein Lautsprecher. Es hat eine Membran, eine Einfassung, eine Spinne und einen Rahmen, aber es fehlt die Schwingspule. Anstatt eine Schwingspule zu verwenden, um die Lautsprechermembran in Schwingung zu versetzen, vibriert ein passiver Strahler entsprechend der Luftmenge, die der Woofer in das Gehäuse drückt.
Dies erzeugt einen komplementären Effekt, bei dem der Woofer die Energie liefert, um sich selbst und den Passivstrahler mit Strom zu versorgen. Obwohl es nicht dasselbe ist wie zwei direkt an den Verstärker angeschlossene Woofer, erzeugt die Kombination aus Woofer und Passivradiator eine effektivere Bassausgabe. Dieses System funktioniert gut in kleineren Lautsprechergehäusen, da der Haupt-Tieftöner nach außen zum Hörbereich gerichtet werden kann, während der Passivstrahler auf der Rückseite des Lautsprechergehäuses platziert werden kann.
Eine Alternative zu einem Passivradiator ist ein Port. Der Anschluss ist ein Rohr, das sich an der Vorder- oder Rückseite des Lautsprechergehäuses befindet, sodass die vom Tieftöner gepumpte Luft durch den Anschluss geleitet wird, wodurch eine ähnliche komplementäre Niederfrequenzverstärkung wie bei einem passiven Strahler entsteht.
Ein Port muss einen bestimmten Durchmesser haben und auf die Eigenschaften des Gehäuses und des Tieftöners abgestimmt sein, die er ergänzt. Lautsprecher mit Anschluss werden als Bassreflexlautsprecher bezeichnet.
Subwoofer
Ein Subwoofer reproduziert sehr niedrige Frequenzen und wird hauptsächlich in Heimkino-Surround-Sound-Anwendungen und High-End-Audio verwendet.
Beispiele, wo ein Subwoofer erwünscht ist, umfassen die Reproduktion spezifischer niederfrequenter Effekte (LFE), wie Erdbeben und Explosionen in Filmen, und für Musik, Orgelped altöne, akustische Kontrabässe und Pauken.
Die meisten Subwoofer sind eingesch altet. Das bedeutet, dass Subwoofer im Gegensatz zu herkömmlichen Lautsprechern einen eingebauten Verstärker haben. Andererseits können Subwoofer, wie einige herkömmliche Lautsprecher, einen passiven Strahler oder Anschluss verwenden, um den Niederfrequenzgang zu verbessern.
Das Endergebnis
Lautsprecher reproduzieren aufgezeichneten Ton, sodass er zu einer anderen Zeit oder an einem anderen Ort gehört werden kann. Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen Lautsprecher zu entwerfen, einschließlich Größenoptionen für Bücherregale und Standlautsprecher.
Bevor Sie einen Lautsprecher oder ein Lautsprechersystem kaufen, hören Sie sich die Inh alte, mit denen Sie vertraut sind, kritisch an. CDs, DVDs, Blu-ray und Ultra HD Blu-ray Discs oder Schallplatten würden alle funktionieren.
Achten Sie darauf, wie der Lautsprecher zusammengesetzt ist, wie groß er ist, wie viel er kostet und wie er in Ihren Ohren klingt.
Wenn Sie Lautsprecher online bestellen, überprüfen Sie, ob es eine 30-Tage- oder 60-Tage-Testversion gibt. Trotz aller Behauptungen in Bezug auf die potenzielle Leistung wissen Sie nicht, wie die Lautsprecher in Ihrem Raum klingen werden, bis Sie sie einsch alten. Hören Sie Ihre neuen Lautsprecher mehrere Tage lang, da die Lautsprecherleistung von einer anfänglichen Einspielzeit von 40 bis 100 Stunden profitiert.
FAQ
Wo sollte man einen Subwoofer-Lautsprecher aufstellen?
Stellen Sie den Subwoofer an der Vorderwand des Raums auf. Wenn Sie Ihren Subwoofer in einer Ecke aufstellen, kann die Ausgangsleistung erhöht und ein lauterer Klang erzeugt werden.
Wie verbinde ich meinen Subwoofer mit den Lautsprechern meines Computers?
Abhängig von der Audioausgabe Ihres Computers können Sie den Subwoofer möglicherweise mit einem Subwoofer-Y-Adapterkabel oder einem dualen RCA-Kabel anschließen. Nachdem Sie das Kabel an den Audioausgang angeschlossen haben, verbinden Sie das geteilte Ende sowohl mit dem Lautsprecher als auch mit dem Subwoofer. Bei Computern ohne Audioausgänge direkt auf der Hauptplatine können Sie eine Soundkarte USB-zu-3,5-mm-Kopfhörerbuchse verwenden, eine externe Audiokarte, die an eine 3,5-mm-zu-Stereo-Audiobuchse angeschlossen ist.
