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LAUTSPRECHER 1 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Inhalt Aktivbox Akustische Impedanz Akustischer Kurzschluss Bassreflex-Box Belastbarkeit Biegewellenwandle Bändchen-Lautsprecher D’Appolito-Anordnung Dipol-Lautsprecher Druckkammer-lautsprecher Elektrostat Elektrostatischer Lautsprecher Helmholtz-Resonator Frequenzweiche Hochtöner Impedanz Impedanzwandler Ionenlautsprecher Koaxial-Lautsprecher Kopfhörer Kugellautsprecher Lautsprecher Lautsprecher-Impedanz Lautsprecherbox Lautsprecherkabel Magnetostat Nennleistung PA-Lautsprecher Piezo-Lautsprecher Sinusleistung Soundsystem Spitzenleistung Spitzenmusikleistung Subwoofer Tauchspulen-Lautsprecher Tieftöner Wirkungsgrad Impressum: Herausgeber: Klaus Lipinski Lautsprecher Copyrigt 2008 DATACOM-Buchverlag GmbH 84378 Dietersburg Alle Rechte vorbehalten. Keine Haftung für die angegebenen Informationen. Produziert von Media-Schmid www.media-schmid.de Exit 2 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Aktivbox Aktivboxen sind Lautsprecherboxen mit eingebautem Leistungsverstärker. Der Vorteil active loudspeaker box dieser Technik liegt darin, dass die Lautsprecher besser an die Schallabstrahlung angepasst werden können, da sie häufig für jeden Lautsprecher einzelne Leistungsverstärker haben. Außerdem arbeiten sie mit passiven oder aktiven Frequenzweichen für die verschiedenen Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner. Die optimale Dimensionierung der Verstärker an den jeweiligen Lautsprecher kann bereits in die Entwicklung der Aktivboxen einfließen und für eine best mögliche Phasen- und Frequenzanpassung sorgen. Nachteilig ist die Verlegung der Versorgungsspannung und die Lautstärkereglung, für die an der Rückwand der Aktivbox entsprechende Bedienungselemente vorhanden sind. Akustische Impedanz Bei Lautsprechern kennt man die elektrische Lautsprecher-Impedanz, die als acoustic impedance frequenzabhängiger Widerstand den Endverstärker belastet, und die akustische Impedanz, die durch Materieeigenschaften der Ausbreitung der Schallwellen entgegenwirkt. Bei letztgenannter Impedanz unterscheidet man zwischen der akustischen Feldimpedanz, der akustischen Flussimpedanz und der mechanischen Impedanz. Alle drei Kennwerte wirken der Schallausbreitung entgegen. Die akustische Feldimpedanz bzw. die Schallkennimpedanz bezieht sich auf die Schallausbreitung im freien Raum. Sie wird aus dem Quotienten des Schalldrucks und der Schallschnelle gebildet und wirkt der Schallausbreitung entgegen. Die akustische Flussimpedanz bezieht sich auf die Schallausbreitung in Rohren. Sie wird aus dem Quotienten von Schalldruck und Schallfluss ermittelt. Die mechanische Impedanz bezieht sich auf die mechanische Energie, die eine Lautsprechermembran benötigt. Dieser Kennwert ist definiert als der Quotient aus Kraft und Geschwindigkeit. Akustischer Kurzschluss Bei einem akustischen Kurzschluss löschen sich Schallwellen, die von einem acoustics short circuit Lautsprecher abgestrahlt werden, gegenseitig aus, und zwar dann, wenn die von der Vorderseite einer Membran abgestrahlte Schallwelle ungehindert zur Membranrückseite gelangen kann. Diesen Druckausgleich verhindern Schallwände Exit Index 3 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER und Lautsprecherboxen. Die abgestrahlte Schallwelle kann dabei nicht unmittelbar zur Membranrückseite, sondern der Schallweg wird verlängert. Um einen akustischen Kurzschluss zu verhindern, muss der Weg der Schallwelle länger sein als die Wellenlängen. Die Wegverlängerung erfolgt über die Schallwand oder die Lautsprecherbox. Bassreflex-Box bass reflex speaker cabinet Die Wiedergabe von Tieftönen wird wesentlich durch die Konstruktion des Resonanzkörpers von Lautsprecherboxen beeinflusst. Ein solcher Resonanzkörper bildet sich im Luftvolumen einer Lautsprecherbox und kann durch konstruktionstechnische Merkmale so beeinflusst werden, dass die Eigenresonanzfrequenz der Lautsprecherbox möglichst tief ist. Technisch wird dabei das Luftvolumen, das sich hinter der Lautsprechermembran befindet und wie ein Luftpolster wirkt, über Luftkanäle nach außen, außerhalb der Lautsprecherbox, geführt. Voraussetzung für die Wiedergabe möglichst tiefer Audiofrequenzen ist ein Lautsprecher mit einem großen Durchmesser und ein hinreichend großes Luftvolumen. Bei der BassreflexBox wird der Resonanzkörper um ein Luftrohr ergänzt. Durch die Membranbewegung wird die Luft im Aufbau der Bassreflexbox Frequenzgang einer geschlossenen Box und einer Bassreflex-Box Exit Index 4 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Luftkanal über das Luftpolster hin und her bewegt und bildet in sich einen Resonator (Helmholtz-Resonator), dessen Eigenfrequenz von der Rohrgröße abhängt. Wird diese Eigenfrequenz mit der Eigenfrequenz des Lautsprecher-Chassis abgestimmt, kann man dadurch den Tieffrequenzbereich zu tieferen Frequenzen hin erweitern. Der Luftstrom ist in der Austrittsöffnung komprimiert und hat eine Phasendrehung von 180°. Er erhöht den Wirkungsgrad der Bassreflex-Box und sorgt gleichzeitig für eine Richtwirkung der abgestrahlten Tieftöne. Belastbarkeit Bei Lautsprechern gibt es diverse Kennwerte, die etwas über deren Belastbarkeit loading capacity aussagen. Dazu gehören die Nennleistung, die Spitzenleistung und die Spitzenmusikleistung, die durch den maximalen Membranhub gegeben ist. Bei der Belastbarkeit geht es auch um den Dauerbetrieb und darum, welche elektrische Leistung ein Lautsprecher im Dauerbetrieb verarbeiten kann. Diese Grenzwerte sind durch die Erwärmung und die dem Lautsprecher zuführbare elektrische Leistung gegeben. Die Belastbarkeit ist in DIN 45573 spezifiziert und gibt die Musikleistung an, die ein Lautsprecher im Dauerbetrieb ohne Beschädigung und ohne, dass die Wiedergabe verzerrt ist, wiedergegeben werden kann. Für die Bewertung der Belastbarkeit gibt es ein Norm-Terzbandspektrum mit gleichem Leistungsdichtespektrum nach IEC 60 268. Darin sind die Terzmittenfrequenzen und die Terzbandpegel festgelegt. Terzbandspektrum nach IEC 60 268 für die Belastbarkeit Exit Index 5 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Biegewellenwandler Alle bekannten Lautsprecher erzeugen den Schalldruck über eine Membran, die den bending wave Schall in den freien Raum abgestrahlt. Anders ist es bei der Biegewellen-Technik. Bei loudspeaker dieser Technik wird eine flache, große Membran von einem oder zwei elektrodynamischen Erregern angeregt. Dabei wird die Membran, die etwa die Größe von 60 cm x 80 cm hat, nicht in der Vertikalen bewegt, sondern sie verformt sich. Dadurch entstehen auf der flachen, dünnen Membran Wellen, die sich auf der Membranebene gleichmäßig in alle Richtungen ausbreiten. Die Ausbreitung hat eine Luftvibration zur Folge, die als akustisches Signal wahrgenommen wird. Die Konstruktion eines Biegewellen-Lautsprechers ist relativ komplex, weil das Membranmaterial einen wesentlich Einfluss hat und weil sich auf der flachen, versteiften Membran diverse Resonanzstellen für verschiedene Frequenzen ausbilden müssen. Besonders kritisch ist der Bereich, an dem die Membran befestigt ist. Hier kommen die verschiedensten Materialien wie Aluminium, Schaumgummi u.a. zum Einsatz, mit denen der Frequenzbereich so verbreitert wird, dass er alle Oktaven des menschlichen Hörbereichs umfassen kann. Im Gegensatz zu der gerichteten Schallabstrahlung von traditionellen Lautsprechern, strahlen Biegewellenwandler in einem Winkel von 360°. Das Verfahren der Bending Waves kann mit den Wellen verglichen werden, die ein ins Wasser geworfener Stein auslöst. Solche Wellen breiten sich ebenfalls gleichmäßig über die Wasseroberfläche aus. Wenn man den Bewertungen der Fachleute in Bezug auf die Klangqualität der Biegewellenwandler glauben darf, dann ist das Klangerlebnis besser als alle bisherigen. Bändchen-Lautsprecher Das Prinzip des Bändchen-Lautsprechers ist ein elektromagnetisches, vergleichbar ribbon loudspeaker dem des Tauchspulen-Lautsprechers. Die Bewegung wird durch die Induktion hervorgerufen, die ein magnetisches Feld verursacht. Beim Bändchen-Lautsprecher fließt der Strom durch das Bändchen, das sich in einem Permanent-Magnetfeld befindet. Bei Stromfluss wird das Bändchen in die eine oder andere Richtung abgelenkt. Da das Bändchen gleichzeitig auch Membran ist, wird die Exit Index 6 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Bändchen-Lautsprecher, Foto: Audaphon Bändchen-Prinzp, wie es in Mikrofonen und Lautsprechern eingesetzt wird Bewegung in Schall umgesetzt. Bedingt durch die geringe Masse können mit Bändchen-Lautsprechern hohe Töne abgestrahlt werden. Daher wird dieses Lautsprecherprinzip auch in Hochtönern eingesetzt. Der Frequenzbereich von Bändchen-Lautsprechern liegt oberhalb von 1 kHz und reicht weit über die Hörgrenze hinaus. Das Bändchen selbst, das aus Aluminium ist, kann eine bestimmte Form haben, so kann sie beispielsweise gefaltet oder rund sein, es ist in der Praxis bis zu 10 cm lang oder auch noch länger, über 1 cm breit sein und hat ein Gewicht von weit weniger als einem Zehntel Gramm. Der Wirkungsgrad von Bändchen-Lautsprechern ist relativ gering und zudem hat es eine niedrige Lautsprecher-Impedanz, da diese allein durch den Widerstand des Bändchens bestimmt wird. Die Werte liegen daher bei max. 1 Ohm. Das hat zur Folge, dass solche Lautsprecher nur mit Stromtreibern oder Impedanzwandlern betrieben werden können. D’Appolito-Anordnung Die D’Appolito-Anordnung ist eine spezielle Anordnung und Ansteuerung von Lautsprechern in einer Lautsprecherbox. Diese Anordnung ist nach dem amerikanischen Physiker Joseph D’Appolito benannt und hat gegenüber anderen Lautsprecherboxen den Vorteil, dass die vertikale Abstrahlung sehr engwinklig ist. Dies führt dazu, dass Klangverfälschungen durch Boden- und Deckenreflexionen weitgehend verhindert und der Raumklang verbessert wird. Bei der D’Appolito-Anordnung befindet sich ein Hochtöner zwischen zwei Mitteltönern, Exit Index 7 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER wobei diese in einer senkrechten Linie im gleichen Abstand vom Hochtöner angeordnet sind. Die optimale Abstrahlung wird dann erreicht, wenn der Abstand der beiden Membranmittelpunkte kleiner ist als zwei Drittel der Wellenlänge der Grenzfrequenz zwischen Hochtöner und Mitteltönern. Liegt die Trennfrequenz der Frequenzweiche beispielsweise bei 1,5 kHz, dann ergibt sich bei einer Schallgeschwindigkeit von 330 m/s, eine Wellenlänge von 22 cm. Das bedeutet, Lautsprecher in dass der Abstand zwischen dem D`Appolito-Anordnung Hochtöner- und den Mitteltönermittelpunkt 15 cm nicht überschreiten sollte. Damit das D’Appolito-Prinzip auch umgesetzt werden kann, sind also sowohl die Anordnung als auch die Trennfrequenzen für die Hoch- und Mittel- bzw. Mitteltieftöner entscheidend. Dipol-Lautsprecher Das Dipol-Lautsprecher-Prinzip arbeitet mit zwei Lautsprechern. Beide Lautsprecher dipole loudspeaker strahlen den Schall in verschiedenen Abstrahlwinkel ab und arbeiten darüber hinaus noch phasenversetzt. Ein Lautsprecher gibt den Schall nach vorne ab, der andere nach hinten. Mit dieser Technik erzeugt man ein diffuses Klangbild, das besonders beim SurroundKlang angewendet wird. Je nach Anordnung der beiden Lautsprecher zueinander spricht man vom Dipol- oder Bipol-Prinzip. Letzteres ist dann gegeben, wenn die beiden Lautsprecher in entgegengesetzte Richtungen angeordnet sind. In dieser Konstellation strahlt ein Lautsprecher nach vorne, während der andere das phasenversetzte Signal nach hinten abstrahlt. Theoretisch würde man auf der Achse Exit Index 8 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER zwischen beiden Lautsprechern keine Schallwiedergabe hören, da sich die Schallsignale beider Lautsprecher gegenseitig kompensieren. In der Praxis wird der Schall des nach hinten strahlenden Lautsprechers an den Wänden reflektiert und kommt zeitversetzt beim Zuhörer an, was den diffusen Schalleindruck verursacht. Dipol-Lautsprecher werden in SurroundAnlagen eingesetzt und sind bei THX Dipol-Lautsprecher von Magnat vorgeschrieben. Druckkammerlautsprecher pressure chamber loudspeaker Bei der Abstrahlung eines Tons von einer Lautsprechermembran erfolgt eine Adaption der Schallwelle an den Schwingungswiderstand der Luft. Es handelt sich um eine impedanzmäßige Anpassung, die bei höheren Tönen mit geringerem Wirkungsgrad erfolgt als bei tieferen. Damit die Anpassung mit einem besseren Wirkungsgrad erfolgt, wird von einer größeren Membran ein Schalldruck in einer Kammer aufgebaut, der durch eine engere Öffnung gedrückt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit ist in der Austrittsöffnung größer als die der Membran. Damit der Schall hinter der verengten Austrittsöffnung an die Luft abgegeben werden kann, befindet sich hinter der Austrittsöffnung ein trichterförmiger Hohlkörper, meistens in exponentieller Form. Dank dieser Form können sich die mit höherem Schalldruck ausgestatteten Schallwellen von dem Trichter lösen und werden in die Luft abgestrahlt. Ein Vertreter dieser Druckkammerlautsprecher ist der Trichterlautsprecher. Elektrostat Der Elektrostat ist ein Volltöner. Die Frequenzbereiche von Elektrostaten decken den gesamten hörbaren Frequenzbereiche ab, von ca. 20 Hz bis weit über 20 kHz. Vom Aufbau her besteht dieser elektrostatische Lautsprecher aus den Exit Index 9 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Gitterelektroden, auch Stratoren genannt, der Membranfolie und dem Rahmen mit den Abstandshaltern. Die Membranfolie hat eine äußerst geringe Masse und wird mit einer Polarisationsspannung von 1.000 bis 5.000 Volt vorgespannt. Die Vorspannung verhindert, dass die Membranfolie durch den Ruhezustand schwingt, was zu einer Frequenzverfälschung führen würde. Das Audiosignal des Audioverstärkers liegt im Gegentakt (Push-Pull) an den beiden Gitterelektroden. Dadurch wird die Membranfolie gleichzeitig von beiden Elektroden elektrostatisch beeinflusst: die eine drückt, die andere zieht. Die in Schall umgesetzte Membranbewegung wird durch die Gitterelektroden abgestrahlt. Die Ansteuerung und Auslegung der Verstärker Aufbau eines ist bei Vollton-Elektrostaten problematischer als Elektrostaten bei anderen Lautsprechern, da die Impedanz des Elektrostaten einen starken kapazitiven Einfluss aufweist. Elektrostatischer Der Aufbau des elektrostatischen Lautsprechers entspricht dem eines Kondensators. Lautsprecher Dabei kann die Lautsprechermembran zwischen den beiden Elektroden liegen und electrostatic loudspeaker durch das elektrische Feld gesteuert werden; sie kann aber auch eine der Elektroden sein. Beim elektrostatischen Betrieb stoßen sich zwei Elektroden mit gleicher Ladung ab, dagegen ziehen sich zwei Elektroden mit ungleicher Ladung an. Wird an die Elektroden eines elektrostatischen Lautsprechers eine Spannung gelegt, ist die Spannungshöhe ein Maß für die Auslenkung der Elektroden. Eine hohe Spannung verursacht eine große Auslenkung, eine niedrige Spannung eine kleine Auslenkung, Exit Index 10 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER eine umpolarisierte Spannung eine Auslenkung in anderer Richtung. Die Kraft, die auf die Elektroden wirkt, ist dabei nicht linear, sondern proportional dem Quadrat der Spannung. Elektrostatische Lautsprecher sind Aufbau des elektrostatischen häufig als Hochtöner ausgeführt. Lautsprechers Es gibt aber mit den Elektrostaten eine Lautsprecher-Ausführung, die den kompletten hörbaren Frequenzbereich umfasst. Helmholtz-Resonator Bassreflex-Boxen benutzen für die Tiefenwiedergabe so genannte HelmholtzHelmhotz resonator Resonatoren. Ein solcher akustischer Resonator ist hohler Körper mit einer Öffnung. Die Luft in der Öffnung federt auf dem Luftpolster des Resonanzkörpers. In diesem Kontext spricht man auch von der Federsteifigkeit, die vom Körpervolumen abhängig ist. Diese Federsteifigkeit wird in der Lautsprechertechnik genutzt um die BassreflexBox so abzustimmen, dass die Tieffrequenzen bevorzugt abgestrahlt werden. In der Praxis benutzt man als Resonanzkörper ein Rohr und wählt die Resonanzfrequenz so, dass diese die Tieftonwiedergabe verstärkt. Den Helmholtz-Resonator gibt es in vielen Musikinstrumenten. Es ist der Korpus des Instruments, beispielsweise der Geigenkorpus. Es sind nicht die Hohlraumresonatoren wie die von Orgelpfeifen oder die einer Flöte. Den Helmholtz-Resonator gibt es in vielen Musikinstrumenten. Es ist der Korpus des Instruments, beispielsweise der Prinzip des HelmholtzGeigenkorpus. Es sind nicht die Resonators Hohlraumresonatoren wie die von Exit Index 11 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Orgelpfeifen oder die einer Flöte. Helmholtz-Resonatoren können zur Anhebung von Frequenzen genutzt werden, aber ebenso zu deren Absorption. Solche Resonatoren werden in der Raumakustik als Absorber eingesetzt, so als Dämmplatten mit Löchern, die jedes für sich einen Helmholtz-Resonator bilden. Der Helmholtz-Resonator ist nach dessen Erfinder, dem deutschen Physiker Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894) benannt, der im Jahre 1847 das Gesetz für die Umwandlung von Energieformen formuliert hat. Frequenzweichen sind Schaltungen in denen Filter eingesetzt oder kombiniert werden: Hochpässe, Tiefpässe, Bandpässe und Bandsperren. In der Akustik werden Frequenzweichen zur Trennung der unterschiedlichen Frequenzbereiche für die verschiedenen Lautsprecher einer Lautsprecherbox benutzt. Mit solchen Frequenzweichen, die in der 2-Wege-Frequenzweiche, englischsprachigen Literatur mit Crossover Foto: Lautsprechershop bezeichnet werden, werden die entsprechenden Frequenzbereiche für Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner resp. Subwoofern selektiert. Neben der Trennung der Frequenzbereiche sorgen Frequenzweichen auch für die impedanzmäßige Anpassung. Die einzelnen Frequenzbereiche der Frequenzweiche richten sich einerseits nach dem Konzept der Lautsprecherbox, ob 2-Wege- oder 3-Wege-Auführung, und nach dem Frequenzgang der Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner. So könnte bei einem 3-WegeSystem der Tieftöner den Frequenzbereich bis 200 Hz abdecken und bei dieser Frequenz könnte der Mitteltöner aktiv werden. Frequenzweiche diplexer Exit Index 12 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Hochtöner tweeter Bei den Lautsprechern unterscheidet man in der Frequenzausprägung zwischen Hochtönern, Mitteltönern und Tieftönern. Hochtöner werden in Lautsprecherboxen mit Tieftönern zu einem Zwei-Wege-System und mit Mittel- und Tieftönern zu Drei-Wege-Systemen kombiniert. Hochtöner sind für höhere Frequenzen zwischen 2 kHz und 4 kHz bis hin zur den höchsten Audiofrequenzen bei 20 kHz Magnetostat-Hochtöner ausgelegt. Damit sie nicht durch hohe tieffrequente von Visaton Signalpegel beschädigt werden oder Verzerrungen verursachen, sind den Hochtönern Frequenzweichen mit Hochpassfiltern vorgeschaltet. Von der Lautsprechertechnik her benutzt man als Hochtöner Druckkammerlautsprecher oder Trichterlautsprecher, aber auch BändchenLautsprecher und Ionenlautsprecher oder aber die preiswerteren Piezo-Lautsprecher. In Beschallungsanlagen wird dem Trichterlautsprecher wegen dessen guten Wirkungsgrads, der geringen Verzerrungen und der definierten Abstrahlcharakteristik der Vorzug gegenüber den anderen Hochton-Lautsprechern gegeben. Impedanz Die Impedanz (Z) ist der Scheinwiderstand eines Vierpols. Dieser setzt sich Z, impedance zusammen aus dem ohmschen Widerstand (R) und der Reaktanz (X), dem Blindwiderstand. Dabei handelt es sich um die frequenzabhängigen Widerstände der Induktivitäten und Kapazitäten. Generell ist die Impedanz “Z” eine komplexe, frequenzabhängige Größe, die aus einem realen und einem imaginären (j) Widerstand besteht und durch ihren Betrag “Z” und ihren Winkel “Phi” eindeutig bestimmt ist. Der Betrag errechnet sich nach Pythagoras aus der Wurzel der Summe der Quadrate der realen und der imaginären Anteile. Der Winkel Phi über den Tangens. Bei Kabeln ist die Impedanz unabhängig von der Kabellänge und wird über die Quadratwurzel aus dem Verhältnis der Induktivität zur Kapazität errechnet. Beide Größen werden durch die Konstruktion des Kabels, durch die Maße von Innenleiter, Exit Index 13 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Außenleiter, Dielektrikum und Schirmung, bestimmt. Die Induktivität ist direkt abhängig von der Dicke des Innenleiters, ein dickerer Innenleiter sorgt für eine geringere Induktivität, ein dünnerer für eine höhere. Die Kapazizät ist vom Dielektrikum abhängig. Ein Dielektrikum mit einer höheren Dielektrizitätskonstanten verursacht eine Erhöhung der Kapazität, eine kleinere Dielektrizitätskonstante hat eine geringer Kabelkapazität zur Folge. Die Impedanz wird in Ohm angegeben und ist bei Kabeln über weite Frequenzbereiche frequenzunabhängig. Mit steigenden Frequenzen wird die Impedanz zunehmend vom Leiterwiderstand bestimmt, bei dem sich der Skineffekt auswirkt. Bei aktiven Vierpolen (Verstärker, Repeater etc.) wird die Impedanz durch entwicklungstechnische Maßnahmen in der Eingangsschaltung festgelegt. Der Kehrwert der Impedanz ist die Admittanz. Impedanzwandler Impedanzwandler sind elektronische Schaltungen die eine niedrige Impedanz in eine impedance transformer hohe oder eine hohe in eine niedrige umwandeln. Jede passive Komponente und aktive elektronische Schaltung ist durch ihre Eingangs- und/oder Ausgangsimpedanz gekennzeichnet. Ob Daten- oder Hochfrequenzkabel, Mikrofon oder Lautsprecher, Antenne, Filter, Schwingkreis oder Verstärker, jede Komponente und elektronische Schaltung hat eine Eingangs- und/ oder Ausgangsimpedanz, die entweder hoch- oder niederohmig ist. Der Impedanzwandler passt diese hoch- oder niederohmige Impedanz an die Impedanz der angeschlossenen Komponente an. Technisch handelt es sich um eine elektronische Schaltung, deren Eingangs- und Ausgangimpedanz an die entsprechenden Komponenten angepasst werden. So ist eine Signalauskopplung am Emitter eines Transistors niederohmiger als wenn das gleiche Signal am Kollektor abgegriffen wird. Durch diese Anpassung wird die maximal mögliche Effizienz in der Signalübertragung gewährleistet. Wie effizient eine solche Anpassung sein kann, zeigt das Beispiel eines Lautsprechers, der an einen Leistungsverstärker angeschlossen wird. Bei einer Exit Index 14 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Lautsprecher-Impedanz von 8 Ohm halbiert sich beispielsweise die abgegebene Lautsprecherleistung gegenüber der Nennimpedanz von 4 Ohm. Ein anderes Beispiel ist die Impedanzwandlung eines hochohmigen Kondensatormikrofons an ein längeres niederohmiges Mikrofonkabel. Ionenlautsprecher Bei allen bekannten Lautsprecher mit Ausnahme des Ionenlautsprechers wird eine ions loudspeaker Masse bewegt, die die Schwingungen als Schalldruck übertragen. Der Ionenlautsprecher hingegen arbeitet masselos, indem er das Luftvolumen durch Temperaturänderungen verändert. Die Schallwellen werden durch die kurzzeitige Volumenänderung übertragen, indem die Luftmoleküle diese Volumenänderung weiter transportieren. Technisch betrachtet ist ein Ionen- oder Plasma-Lautsprecher ein HF-Oszillator dessen Ausgangsleistung eine Luftionisation bewirkt. Diese Ionisation wird mit dem Audiosignal moduliert, wodurch sie stärker und schwächer wird. Eine stärkere Ionisation erzeugt eine höhere Temperatur und damit einen höheren Schalldruck. Da der Ionenlautsprecher masselos arbeitet, hat er keine Verzerrungen und einen extrem linearen Frequenzgang, der von ca. 5 kHz bis weit in den Ultraschall-Bereich hinein reicht, also weit über die menschliche Hörgrenze. Durch die Ionisation von Luft wird allerdings Ozon erzeugt, was sich nachteilig bemerkbar macht. Koaxial-Lautsprecher sind 2- oder 3-WegeSysteme mit zwei Lautsprechern, einem Mitteltöner und einem Hochtöner, die sich auf einer Achse befinden. Der Hochtöner befindet sich im Zentrum des Mitteltöners. Eingesetzt werden solche Lautsprecher u.a. in der Auto-Akustik. Als Ein-Wege-System werden diese Lautsprecher als Doppelkonuslautsprecher Koaxial-Lautsprecher coaxial loudspeaker Dreiwege-KoaxialLautsprecher, Foto: Sony Exit Index 15 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER (Dual Cone Loudspeaker) bezeichnet. Bei dieser Ausführung verbessert der im Zentrum des Mitteltöners angebrachte Papierkonus die Abstrahlung von hohen Tönen. Koax-Lautsprecher haben den Vorteil, dass sie wie kein anderer eine punktförmige Schallquelle nachbilden. Kopfhörer headphone Kopfhörer sind kleine Lautsprecher, die in gepolsterten Gehäuse untergebracht und an einem Kopfbügel befestigt sind. Die gepolsterten Gehäuse umschließen die Ohren und verhindern das Eindringen von Fremdgeräuschen, ebenso wie das nach Außen dringen des Schalls. Kopfhörer haben zwei Lautsprecher und eignen sich für qualitativ hochwertige stereophone Wiedergabe. Bei den Lautsprechern kann es sich um dynamische Tauchspulen-Lautsprecher handeln, aber ebenso um Kopfhörer, elektrostatische Lautsprecher handeln. Wobei Foto: Behringer letztere nur mit einem Verstärker betrieben werden können. Der Betrieb von Kopfhörern kann kabelgebunden erfolgen, aber auch kabellos mit Funktechniken und Batteriebetrieb. Die kabelgebundenen haben als Anschluss einen Klinkenstecker, die kabellosen können über Bluetooth oder andere Funktechniken verbunden sein. Die Impedanz von Kopfhörern liegt häufig bei ca. 50 Ohm, sie kann in Einzelfällen aber auch stark von diesem Wert abweichen, so sind Impedanzen von 30 Ohm bis hin zu 250 Ohm durchaus realistisch und sagen nichts über die Wiedergabequalität aus. Diese ist im Allgemeinen sehr hoch, was auf die relativ amplitudenebenen Frequenzgänge zurückzuführen ist. Kugellautsprecher Kugellautsprecher sind Rundstrahl-Lautsprecher, die den Schall omnidirektional in möglichst viele Richtungen abstrahlen. Sie haben ihren Namen durch die Exit Index 16 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Gehäuseform, die kugelförmig aufgebaut ist. Die darin enthaltenen Lautsprecher können in Push-Pull-Technik aufgebaut sein, mit zwei gegenphasigen Lautsprechern. Dabei sind die Membranen gegeneinander angeordnet. Es sind aber auch andere Kombinationen gebräuchlich, wie die von Mitteltöner mit Reflektor und mehreren Hochtönern, die für eine gleichmäßige Hochtonabstrahlung sorgen. Kugellautsprecher eignen sich für Deckenmontage aber auch für Ständermontage und können Räume von der Decke her beschallen. Ihre Leistungswerte liegen zwischen 10 W und 50 W. Lautsprecher loudspeaker Technisch gesehen gehören Lautsprecher zu den Aktoren, sie wandeln elektrische Signale in akustische Signale um. Allen Lautsprecher-Prinzipien gemein ist, dass das in mechanische Schwingungen umgewandelte Signal von einer Schallfläche oder Membran abgestrahlt wird. Für die elektro-mechanische Umsetzung stehen verschiedene elektrodynamische, elektrostatische und piezoelektrische Verfahren zur Verfügung. Das am häufigsten Tauchspulen-Lautsprecher, eingesetzte Prinzip basiert auf der Foto: Triszene elektromagnetischen Umsetzung, bei der ein stromführender Leiter oder eine stromführende Spule, die sich in einem Permanentmagneten befindet, durch Induktion eine Bewegung ausführt. Der Tauchspulen-Lautsprecher und der Bändchen-Lautsprecher basieren auf diesem Prinzip. Bei den elektrostatischen Lautsprechern, den Elektrostaten, wird die Membran von einem elektrostatischen Feld bewegt. Und bei den Piezo-Lautsprechern nutzt man den Piezo-Effekt, bei dem ein Piezo-Kristall sich bei Anlegen einer Spannung verbiegt, für die Membranbewegung. Neben den genannten Lautsprecher-Prinzipien gibt es Exit Index 17 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER diverse Ausführungsformen für die Hochtöner, Mitteltöner und Tieftöner, so die Trichterlautsprecher, Druckkammerlautsprecher, Kugellautsprecher, DipolLautsprecher und PALautsprecher für die Beschallung. Die wichtigen Kenndaten von Lautsprechern sind der Frequenzbereich und der Frequenzgang, die Abstrahlcharakteristik, der Gütefaktor und der LautsprecherKlirrfaktor, die LautsprecherKenndaten Impedanz, die akustische Impedanz, die abgegebene Leistung und der Wirkungsgrad. Um Vergleichsmöglichkeiten der Leistungswerte vornehmen zu können, werden diese sehr differenziert betrachtet, wobei man zwischen der Belastbarkeit, Nennleistung, Sinusleistung und der Spitzen- oder Musikleistung unterscheidet. Was die Wirkungsgrade von Lautsprechern betrifft, so liegen diese nur bei einigen wenigen Prozent, d.h. dass 95 % bis 98 % der reingesteckten Energie in Verlustwärme umgewandelt wird. Lautsprecher-Impedanz Lautsprecher arbeiten mit induktiver oder kapazitiver Technik. Ihre Impedanz ist daher loudspeaker impedance frequenzabhängig und hat über den Frequenzbereich des Lautsprechers unterschiedliche Werte. Bei der Betrachtung eines Tauchspulen-Lautsprechers zeigt sich, dass der Scheinwiderstand der Lautsprecherspule bei Gleichstrom dem ohmschen Widerstand der Spule entspricht und einige Ohm klein ist. Mit steigender Frequenz steigt auch der Exit Index 18 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Scheinwiderstand und hat bei der Freiluftresonanz, die vom Lautsprecheraufbau abhängig ist, ein Maximum, das durchaus 20 Ohm und mehr betragen kann. Die Freiluftresonanz liegt bei niedrigen Frequenzen im unteren Hörbereich. Nach der mehr oder minder stark ausgeprägten Resonanz-Impedanz, Frequenzabhängiger Verlauf fällt die Impedanz bis zu der Frequenz, bei der sich Spannungen der Lautsprecher-Impedanz über der Spuleninduktivität und der transformierten Membranmasse gerade aufheben. Danach steigt die Impedanz durch die Spuleninduktivität, die einige Milli-Henry (mH) beträgt. Um nicht mit zu vielen Impedanzwerten agieren zu müssen, benutzt man einen gemittelten Widerstandswert, die Nennimpedanz, die bei 4 Ohm liegt. Die Lautsprecher-Impedanz ist besonders wichtig bei der Reihen- und Parallelschaltung von Lautsprechern, da die resultierende Impedanz nicht geringer sein darf, als der von der Endstufe geforderte Wert. Andererseits darf der Wert auch nicht zu groß werden, da dadurch die abgegebene Lautsprecher-Leistung unmittelbar beeinträchtigt wird. Beträgt die vom Endverstärker abgegebene Leistung beispielsweise 80 W an 4 Ohm und wird ein 8-Ohm-Lautsprecher angeschlossen, dann halbiert sich die Leistungsabgabe. Lautsprecherbox Die Erzeugung eines Tons und dessen Abstrahlung sind zwei getrennte Vorgänge. Bei loudspeaker box Lautsprechern entscheidet das Lautsprecherprinzip über die Ton- resp. Schallerzeugung; die Bauform der Lautsprecher über die Weiterleitung des Schalldrucks. Das Klangvolumen und der Frequenzbereich eines Lautsprechers kommt aber erst in Verbindung mit der Schallabstrahlung voll zur Geltung. Diese Exit Index 19 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Lautsprecherwand und verschiedene Lautsprecherboxen Funktion übernehmen Schallwände, Lautsprecherboxen und Bassreflex-Boxen. Lautsprecherboxen sind kleinere oder größere Gehäuse aus Holz an deren Frontseite ein oder mehrere Lautsprecher für die Schallabstrahlung sorgen. Das Gehäuse verhindert akustische Kurzschlüsse, die der Membranbewegung entgegen arbeiten. Dadurch kann die Lautsprechermembran ihre Bewegungsenergie an die Luft abgeben. Lautsprecherboxen sind mit Dämmmaterial ausgeschlagen damit sich keine Eigenresonanzen bilden, und haben je nach Konzept einen Luftschlitz. Eine Ausnahme bildet das Konzept der geschlossenen Lautsprecherbox. Da Lautsprecherboxen den kompletten Frequenzbereich abstrahlen, sind sie mit zwei drei oder vier Lautsprechern ausgestattet; mit Mitteltönern kombiniert mit Hochtönern und Tieftönern. Je nach Konzept unterscheidet man zwischen 1-, 2-, 3- oder 4-WegeSystemen, wobei sich die Wege auf die Frequenzbereiche beziehen. So besteht eine 3-Wege-Lautsprecherbox aus einem Mitteltöner, Hochtöner und Tieftöner, die an Frequenzweichen angeschlossen sind. Das 1-Wege-System arbeitet mit einem Breitband-Lautsprecher, dessen Exit Index 20 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Frequenzgang den gesamten Audiobereich von tiefen, bis zu hohen Frequenzen abdeckt. Kritisch gestaltet sich beim 1-Wege-System, das ohne Frequenzweichen arbeitet, die Wiedergabe von hohen Frequenzen. Das 2-Wege-System besteht aus einem Tiefmittel- und einem Hochtöner. Beide Lautsprecher können über Frequenzweichen angeschlossen sein, wobei die Trennfrequenz bei 2 kHz bis 3 kHz liegt. Das 3-Wege-System besteht aus drei Lautsprechern: einem Hoch-, Mittel- und Tieftöner. Es gibt diverse Freiheitsgrade für die untere und obere Trennfrequenz. Außerdem Gestaltungsmöglichkeiten mit anderen Lautsprechern. Die Mehrwegesysteme haben hinreichenden Gestaltungsspielraum und werden nicht explizit klassifiziert. So kann beispielsweise bei einem 4-Wege-System ein Hochtöner, ein Tieftöner und zwei Mitteltöner verwendet werden. Eines der bekannteren Anordnungssysteme ist die D’Appolito-Anordnung. Sind in der Lautsprecherbox ein oder mehrere Leistungsverstärker untergebracht, spricht man von einer Aktivbox. Lautsprecherkabel Um die Verluste in Lautsprecherkabeln so gering wie möglich zu halten und ein speaker cable möglichst großes Klangvolumen zu übertragen, werden für diesen Zweck hochwertige Kupfer- oder Silberlitzen benutzt. Diese verbinden den niederohmigen Lautsprecherausgang des Leistungsverstärkers direkt mit dem Lautsprecher. Dem Lautsprecherkabel kommt in der Audiogerätekette bei der Signalübertragung die größte Bedeutung zu, weil es das längste Kabel in dieser Kette ist und die Klangqualität und Ausgangsleistung, die der Endverstärker liefert, mit möglichst geringen Klangeinbußen zu den Lautsprechern bringen muss. Lautsprecherkabel sind flexible, Lautsprecherkabel mit ungeschirmte, isolierte Kupferlitzen mit verschiedenen Durchmessern Querschnitten von 0,75, 1,5, 2,5, 4, 6 und 10 Exit Index 21 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER qmm, wobei letztere für PA-Lautsprecher ausgelegt sind. Der Leiterwiderstand ist äußerst gering, Skineffekte werden durch die Litze weitestgehend kompensiert. Der Mantelkabel besteht oft aus transparentem Polyvinylchlorid (PVC). Jedes einzelne Lautsprecherkabel und jede einzelne Litze bildet für sich eine Induktivität, deren Wellenwiderstand mit der Frequenz ansteigt. Da Induktivitäten bei Stromfluss magnetische Felder bilden, beeinflussen die von jeder Leitung ausgehenden Magnetfelder die jeweils anderen Litzen und Leitungen. Diese Beeinflussung versuchen die Hersteller durch konstruktive Maßnahmen zu verringern. Gleiches gilt für die kapazitive Beeinflussung. Abgeschlossen sind Lautsprecherkabel mit hochwertigen Lautsprecher-Steckern. Da sich kein einheitlicher Standard für Lautsprecher-Stecker durchgesetzt hat, kommen die verschiedensten Stecker und Anschlusstechniken zum Einsatz: Schraubterminals, Kabelschuhe, Bananenstecker, Cinch-Stecker, DIN-Lautsprecherstecker, SpeakonStecker und auch der Klinkenstecker. Zur Verhinderung von Oxydation können die Stecker auch vergoldet sein. Magnetostat Magnetostaten sind vergleichbar Elektrostaten mit dem Unterschied, dass die Membran von einem magnetischen Feld bewegt wird und nicht von einem elektrostatischen. Die Membran, eine Kunststofffolie mit streifenförmig aufgedampfter Metallschicht, befindet sich in der Mitte zwischen den beidseitig angeordneten Permanentmagneten. Bei Stromfluss durch die Metallbeschichtung wird die Membran, je nach Stromflussrichtung, in die eine oder andere Richtung bewegt, was den Schall erzeugt. Magnetostate eignen sich für den Hochtonund Mitteltonbereich. Die Membrangrößen Aufbau eines Magnetostaten mit beidseitgien Permanentmagneten Exit Index 22 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER liegen bei etwa 2 cm bis 10 cm. Es gibt solche Lautsprecher mit wesentlich größeren Membranflächen auch für den Tieftonbereich. Nennleistung Überall dort wo Reaktanzen eine Wechselspannung oder einen Wechselstrom rating power belasten, spielt der Effektivwert (RMS) eine Rolle. Ein typisches Beispiel sind Leistungsverstärker für Audio-Anlagen. Diese arbeiten entweder kapazitiv oder induktiv und setzen die angelegte Wechselspannung in Schalldruck um. Der daraus resultierende Effektivwert der Leistung ist die Nennleistung. Es handelt sich dabei um die Leistung, die das gerade anliegende Audiosignal effektiv erbringt. Bei der Nennleistung wird die effektive Leistung des gesamten Frequenzbereichs zwischen 20 Hz und 20 kHz erfasst. Diese RMS-Leistung liegt in der Regel bei etwa 60 % der Sinusleistung, die sich auf einen Sinus-Dauerton von 1 kHz bezieht. PA-Lautsprecher PA-Lautsprechern eignen sich für die qualitativ hochwertige Beschallung von PA, public address Konzertsälen, großen Veranstaltungshallen und Stadien. Das “PA” steht für Public Address, womit der Einsatz im öffentlichen Bereich gemeint ist. Die deutsche Bezeichnung für ein Public Address System ist Beschallungsanlage. PA-Lautsprecher werden als Lautsprecher-Cluster in anspruchsvollen Beschallungsanlagen eingesetzt, dort, wo die Wiedergabequalität an Sprache und Musik den höchsten Anforderungen genügen muss. PA-Beschallungsanlagen bestehen aus akustischen Leistungssystemen mit Audio-Abspielgeräten, Equalizern und Effektgeräten, Mischpulten und Audio-Leistungsverstärkern, PA-Lautsprechern, Mitteltönern und Subwoofern. Die Anzahl der Lautsprecher in einem solchen PAPA-Lautsprecher mit 400 W Beschallungssystem ist praktisch unbegrenzt, so von Behringer können Lautsprecher-Arrays und -Cluster aus 50 Exit Index 23 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER und mehr Lautsprechern bestehen. PA-Lautsprecher-Arrays und -Beschallungssysteme können durchaus mehrere tausend Watt Leistung haben. Piezo-Lautsprecher piezoelectric loudspeaker Piezo-Lautsprecher nutzen den PiezoEffekt bei dem durch Anlegen einer Spannung an einen Kristall sich dieser verbiegt. Da solche Lautsprecher extrem klein und leicht aufgebaut werden können und zudem nur wenig Energie und keine große Resonanzvolumen benötigen, eignen sie sich ideal für Piezolautsprecher, Foto: Lautsprecherbau.ch Mobilgeräte wie Smartphones und Handys. Die Piezo-Lautsprecher arbeiten mit sehr dünnen Piezo-Kristallen, die beidseitig mit Elektroden kontaktiert sind. Die geringe Auslenkung des Piezo-Kristalls wird auf eine Membran übertragen und erzeugt dadurch den Ton. Die Dicke solcher Lautsprecher liegt unter 1 mm und deren Gewicht unter 1 Gramm. Obwohl Piezo-Lautsprecher nur kleine Durchmesser von etwa 20 mm haben, ist die Klangwiedergabe relativ gut, vor allem natürlich bei höheren Frequenzen. Der Frequenzbereich solcher Lautsprecher liegt zwischen 1 kHz und 10 kHz bei einem Schalldruck, der durchaus vergleichbar ist mit dynamischen Lautsprechern. Sinusleistung Bei Leistungsverstärkern unterscheidet man zwischen der Nennleistung, der sine power Spitzenleistung und der Sinusleistung. Die Sinusleistung entspricht der Dauerleistung eines Sinustons. Es ist ein Effektivwert, der sich aus einem sinusförmigen Signal ergibt. Die Sinusleistung ist um einiges höher als die Nennleistung. DIN hat die Messung der Sinusleistung in DIN 45324 und 45500 für qualitativ hochwertige Endverstärker spezifiziert. Danach muss ein Sinus-Dauerton von 1 kHz für 10 Minuten abgegeben werden, ohne dass der Klirrfaktor 1 % überschreitet. Exit Index 24 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Soundsystem sound system Lautsprecheranordnung bei verschiedenen Soundsystemen Soundsysteme sollen den Klang so echt wie möglich wiedergeben. Die Technik der Akustik hat sich von der Einkanal- über die Zweikanalwiedergabe bis hin zur mehrkanaligen Wiedergabe mit Surround-Klang entwickelt. Beispiele hierfür sind Dolby-Digital und der Digital Theatre Sound (DTS). PC-basierte Soundsysteme bieten Surround-Technik mit 5, 6 und sogar 7 Lautsprechern und einem Subwoofer. Um eine optimale Klangwiedergabe zu erreichen, werden die Signale über einen entsprechenden Surround-Decoder für die einzelnen Lautsprecher aufgeteilt. Die Anzahl der Lautsprecher spiegelt sich in der Bezeichnung wieder: 5.1 bedeutet, dass das Soundsystem fünf Lautsprecher und einen Subwoofer umfasst, 6.1 hat sechs Lautsprecher und einen Tieftöner und 7.1 sogar sieben Lautsprecher und einen Tieftöner. Von der Anordnung her befindet bei sich 5.1 im Zentrum des Hörers der Subwoofer und ein zentraler Lautsprecher, zwei links und rechts vor dem Hörer und zwei weitere sind links und rechts seitlich vom Hörer angebracht. Bei 6.1 kommt ein zentraler Lautsprecher dazu, der sich hinter dem Hörer befindet und bei 7.1 sind es zwei Lautsprecher die sich links und rechts hinter dem Hörer befinden. Exit Index 25 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Spitzenleistung Der Begriff Spitzenleistung wird in der Akustik als Kennwert von Leistungsverstärkern peak power benutzt. Es handelt sich dabei um die maximale Leistung, die ein Verstärker für eine kurze Zeit an den Lastwiderstand, bzw. den Lautsprecher, abgeben kann. Die für die Bewertung der Spitzenleistung angegebene Zeit liegt typischerweise bei 10 ms. Bei anderen Messverfahren wie bei Peak Music Power Output (PMPO) erfolgt die Bewertung der Spitzenleistung mit 1 ms. Spitzenmusikleistung Die Abkürzung PMPO ist ein Kennwert von Lautsprechern und Leistungsverstärkern. PMPO, peak music Sie steht gleichermaßen für Peak Music Power Output und Pulse Modulated Power power output Output und gibt die maximale Belastbarkeit in Watt (W) für einen extrem kurzen, nicht eindeutig definierten Belastungszeitraum von ca. 1 ms an. Diese theoretische Spitzenleistung ist wenig aussagefähig, da sie keine Angabe über die Dauerbelastung macht. Als grobe Annäherung kann man den PMPO-Wert durch 100 dividieren und kommt auf eine realistische Leistungsangabe für die Nennleistung. So kann eine PMPO-Angabe von 300 W einer Nennleistung von 3 W entsprechen. Der PMPO-Wert errechnet sich aus dem Aussteuerbereich des Leistungsverstärkers. In der Praxis wird der Effektivwert eines Sinussignals für die Bewertung von Verstärkern und Lautsprechern benutzt. Woofer oder Subwoofer sind Systeme für die Wiedergabe von Tieftönen oder Bässen. Es handelt sich um Lautsprecher und -systeme, deren Frequenzbereich unterhalb von 100 Hz liegt. Bei diesen Frequenzen ist das menschliche Ohr nicht mehr richtungsempfindlich. Dadurch können Subwoofer eigenständig ohne speziellen Standort innerhalb eines Schallumfeldes betrieben werden. Subwoofer subwoofer Subwoofer mit 30 cm Durchmesser, Foto: Car-Hifi-World Exit Index 26 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Subwoofer zeichnen sich durch eine kraftvolle Tieftonwiedergabe aus, die das gesamte Klangbild bereichert. Sie werden von eigenen Leistungsverstärkern mit entsprechenden Frequenzweichen angesteuert, die sich im Subwoofer-Gehäuse befinden oder als separate Verstärker arbeiten. Subwoofer werden über den LFEKanal oder einen eigenen Verstärker-Ausgang angesteuert und können frequenz- und pegelmäßig eingestellt werden. Eingesetzt werden solche Tieftonsysteme in Beschallungsanlagen, Kinos, Heimkinos, der Autoakustik sowie hochwertigen Audiosystemen wie beispielsweise DolbySurround und Dolby-Digital. Tauchspulen- Der Tauchspulen-Lautsprecher ist ein elektrodynamisch arbeitender Lautsprecher, bei Lautsprecher dem eine Spule, an der die Membran befestigt ist, in einem permanenten Magnetfeld moving coil loudspeaker bewegt wird. Fließt ein Strom durch die Spule, so wird sich diese in Abhängigkeit von der Stromrichtung in dem permanenten Magnetfeld bewegen. Durch den Stromfluss in der Induktivität entsteht ein magnetisches Feld, dessen Kraftlinien von denen des Permanentmagneten abgestoßen oder angezogen werden und so für die Bewegung der Lautsprechermembran sorgen. Die Auslenkung der Spule entspricht dem Stromfluss. Diese Technik wird als Tauchspulentechnik oder Kolbenprinzip bezeichnet. Da Spule und Membran miteinander fest verbunden sind, bewegt sich auch die Membran, von der sich die Schallwelle im Rhythmus des Audiosignals löst. Die Größe der Membran bestimmt die abstrahlbare Tontiefe. Töne mit hohen Frequenzen haben kleine, Tieftöner hingegen große Membranen. Aufbau des TauchspulenEinen solchen einzelnen Lautsprecher, der aus dem Lautsprechers Lautsprecherkorb, der Membran mit der Sicke, der Exit Index 27 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Schwingspule und dem Elektromagneten besteht, bezeichnet man auch als Chassis. Die Sicke ist der elastische Gummirand, der um die Membran angebracht ist und diese in ihre Ruhelage hält. Tieftöner woofer Lautsprecher werden nach dem Frequenzbereich, den sie wiedergeben können gegliedert in Subwoofer, Tieftöner, Mitteltöner und Hochtöner. Tieftöner unterscheiden sich von Subwoofern dadurch, dass ihr Frequenzbereich nicht so tief ist wie der der Subwoofer und Frequenzverhalten der verschiedenen Lautsprecher vorallem, dass ihr Schalldruck geringer ist. Der Frequenzbereich von Tieftönern kann nur für einen bestimmten TieftonLautsprecher angegeben werden, aber nicht generell, da er von der Kombination und der Abstimmung aller drei Lautsprechertypen, der des Hoch-, Mittel- und Tieftöners abhängig ist. Es kann aber festgehalten werden, dass der Frequenzbreich von Tieftönern bei etwa 20 Hz bis 100 Hz beginnt und bis zu 500 Hz reicht. Außerdem sind Tiefton-Chassis sehr robust, sie haben eine ca. 20 cm bis 30 cm große Membran und einen größeren Membranhub. Beides hängt unmittelbar mit der Abstrahlung von tiefen Tönen zusammen, da die bewegte Masse, die aus dem Membrangewicht und dem Gewicht der Schingspule besteht, durch die elektromagnetische Kraft nur eine bestimmten Beschleunigung erfahren kann. Exit Index 28 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info LAUTSPRECHER Wirkungsgrad effectivness Der Wirkungsgrad ist ein Parameter für die Effektivität der Umwandlung einer Energieform in eine andere. Es handelt sich um einen dimensionslosen Wert, der mit dem griechischen Buchstaben “Eta” gekennzeichnet ist. Mathematisch ist der Wirkungsgrad das Verhältnis von Bestimmung des abgegebener Leistung zur Wirkungsgrades aufgenommenen Leistung, in Prozent. Der Begriff Wirkungsgrad wird in allen technischen Disziplinen angewendet und zwar immer dann, wenn eine Energieform in eine andere umgewandelt wird. So beispielsweise bei der Umwandlung von Bewegung in Wärme oder von Licht in elektrische Leistung, von Wechselstrom in Gleichstrom in Netzteilen, von Strom in Schalldruck beim Lautsprecher oder von Schalldruck in elektrischen Strom beim Mikrofon. Alle Sensoren und Aktoren sind mit einem Wirkungsgrad behaftet. Exit Index 29 Weitere Top-Infos unter ITWissen.info