WEB LEXIKON: Ein Blick zurück
Hauptseite | Aktueller Wikipedia-Artikel

Lautsprecher



Ein Lautsprecher ist ein Bauteil der Elektrotechnik, das elektrische Wechselspannung in akustische Schallwellen (Schalldruckwellen) wandelt. Er wird daher auch als Schallwandler bezeichnet (wie auch das Mikrofon, welches den inversen Prozess durchführt).

Der Begriff Lautsprecher wird synonym für in Gehäuse eingebaute Lautsprecher (Lautsprecherbox) und einzelne Lautsprecher (Lautpsrecherchassis) benutzt.

Table of contents
1 Gängige Funktionsprinzipien
2 Lautsprecher für unterschiedliche Frequenzbereiche
3 Spezielle Anwendungen
4 Typische Gehäusebauformen

Gängige Funktionsprinzipien

Elektrodynamischer Lautsprecher

Eine Spule (Schwingspule engl. Voice coil) befindet sich im Magnetfeld eines Permanentmagneten (Magnet). An der Spule ist ein Schwingspulenträger befestigt, der wiederum beim Übergang zwischen der Membran (Cone) und der Abdeckkappe, meist aus Karton, befestigt ist. Spule und Membran können sich im Magnetfeld in einer Richtung hin und herbewegen. Leitet man eine Wechselspannung (Modulations-Spannung) durch diese Spule, so wird durch Induktion eine Bewegung der Membran erzwungen, die in Luft Schallwellen erzeugt. Zur Übertragung tiefer Frequenzen werden meist Konus-Membranen verwendet für hohe Frequenzen Kalotten, d.h. inverse Konusmembranen, um Schallbündelung bei hohen Frequenzen zu vermeiden.

Elektrostatischer Lautsprecher

...

Piezoelektrischer Lautsprecher

...

Magnetostatischer Lautsprecher

...

Lautsprecher für unterschiedliche Frequenzbereiche

Für sehr tiefe Frequenzen ist der Wirkungsgrad des Lautsprechers abhängig von der Membranfläche. Im Tieftonbereich sind daher große Membranen von Vorteil. Diese sind jedoch aus folgenden Gründen ungeeignet zur Wiedergabe hoher Frequenzen:

Um das hörbare Spektrum abzudecken, werden daher i.A. Lautsprecher mit unterschiedlichen Durchmessern oder Bauformen eingesetzt:

Um die Modulations-Spannung in die entsprechenden Frequenzbereiche aufzuteilen, setzt man elektrische Filter, sog.  Frequenzweichen aus Kondensatoren, Spulen und Widerständen, ein.

Lautsprecher, die versuchen den gesamten Audio-Frequenzbereich abzudecken, sog. Breitband-Lautsprecher oder Breitbänder, müssen daher die wirksame Membranfläche zu hohen Frequenzen hin reduzieren. Dieses wird durch unterschiedliche Abstrahlelemente (z.B. Tieftonkonus, Hochtonkegel) realisiert, deren homogene Abkopplung bei grossen Lautsprechern jedoch nur schwer zu erreichen ist, was i.A. zu einer unzureichenden Hochtonwiedergabe führt. Weiterhin führen die für die Tieftonwiedergabe nötigen hohen Membranauslenkungen zu Modulationen des Hochtonbereichs (Doppler-Effekt).

Um Frequenzen wiederzugeben, deren Wellenlänge grösser ist als der Membrandurchmesser, ist es wichtig, dass der Lautsprecher in eine Schallwand eingebaut ist, was den direkten Ausgleich der Schalldruckanteile vor und hinter der Membran verhindert (sog. akustischer Kurzschluss).

Spezielle Anwendungen

Subwoofer

Eine spezielle Art des Lautsprechers ist der Subwoofer, der für die Wiedergabe ausschließlich tiefer Frequenzen, vorzugsweiseweise unter 80 Hz, optimiert ist. Wird ein Subwoofer eingesetzt, können die sog. "Satelliten", die das Spektrum darüber und damit die Lokalisation übernehmen, relativ kompakt ausfallen.

Kleine Multimedia-Lautprecher-Systeme erfüllen diese Vorraussetzungen i.A. nicht, da - durch die Grösse bedingt - die "Subwoofer" unterhalb 80 Hz nur unzureichend wiedergeben und die Trennfrequenz zu den Satelliten eher bei 150 bis 200 Hz liegt. Damit ist die Lokalisation nicht mehr unabhängig vom Subwoofer.

Beschallungsanlagen (PA)

Sog. PA-Systeme werden zur Beschallung bei Konzerten und Veranstaltungen verwendet. Im Gegendatz zu HiFi Lautsprechern ist hier das Abstrahlverhalten der Systeme ein entscheidender Parameter. Um in Räumen Reflexionen und Nachhall zu reduzieren, ist es wichtig, nur die Bereiche zu beschallen, in denen sich Publikum befindet. Da PA-Systeme i.A. in Gruppen (sog. Arrays oder Cluster) eingesetzt werden, muß das Abstrahlverhalten der Einzelsysteme zudem ihrer jeweilgen Anornung entsprechen, um Überlappung oder Lücken in der Abdeckung der Publikumsbereiche zu verhindern. Weiterhin ist der maximal erreichbare Schallpegel von entscheidender Bedeutung, weshalb im PA-Bereich Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad verwendet werden.

Typische Gehäusebauformen

Luftströmungen im geschlossenen Gehäuse

Luftströmungen im Bassreflexgehäuse

Lautsprecher um 360° gedreht:

Lautsprecher um 360° gedreht (offen):

 



     
Das Web Lexikon "Ein Blick zurück" bietet die Moeglichkeit auf einfache Art und Weise in den "alten" Wikipedia-Beiträgen zu blättern. Das Lexikon spiegelt den Stand der freien Wikipedia-Enzyklopädie vom August 2004 wider. Sie finden hier in rund 120.000 Artikel aus dieser Zeit Informationen, Erklärungen, Definitionen, Empfehlungen, Beschreibungen, Auskünfte und Bilder. Ebenso kommen Begriffserklärung, Zusammenfassung, Theorie, Information, Beschreibung, Erklärung, Definition und Geschichte nicht zu kurz. Ein Lexikon das Auskunft, Bericht, Hinweis, Bedeutung, Bild, Aufklärung, Darstellung und Schilderung zu unterschiedlichsten Themen kompakt auf einer Seite bietet.
Impressum ^ nach oben ^