Lautsprecherbau Grundlagen der Elektrotechnik Verstärkergrundlagen
Dr.-Ing. Peter Strassacker
Email: peter@lautsprechershop.de

Entwicklung eines Lautsprechers

Mit der Entwicklung eines Lautsprechers ist die Entwicklung einer Lautsprecherbox und nicht die eines Lautsprecherchassis gemeint.

Dies kann man unterteilen in:

Festlegen der gewünschten Eigenschaften eines Lautsprechers

Was soll mit dem Lautsprecher gehört werden?

Welche Form soll der Lautsprecher haben?

Wo soll er stehen? Auf dem Boden, auf einer Ablage, im Regal, an der Wand)

Soll er alle Frequenzbereiche über verschiedene Lautsprecherchassis perfekt abstrahlen oder ist es wichtiger, dass die Abstrahlung über möglichst wenige Lautsprecherchassis erfolgt?

Von diesen Fragen ist abzuleiten,

Auswahl der einzelnen Lautsprecherchassis

Nachdem festgelegt wurde wieviele Lautsprecherchassis der Lautsprecher enthalten soll, geht es an die Auswahl der Chassis. Dabei ist zu berücksichtigen, dass man den Tieftonlautsprecher nicht durch Widerstandsteiler oder Vorwiderstand leiser machen kann, denn
a) müssten die Widerstände eine hohe Belastbarkeit aufweisen
b) verändern Vorwiderstände vor dem Tieftonlautsprecher dessen Basseigenschaften: diese werden wumpsiger.

Ist der Magnet des Tieftonlautsprechers extrem stark, so kann es theoretisch sein, dass Vorwiderstände Sinn machen, dies findet man aber sicher in weniger als 1% aller Lautsprecher, die auf der Welt existieren.

Daraus folgt also dass die anderen beteiligten Lautsprecher bezüglich 2,83V einen gleich hohen Pegel aufweisen sollten wie der Tieftonlautsprecher, oder bei Mitteltonlautsprechern mit 8 Ohm dann eben ein Paar eingesetzt wird, das als Paar einen gleichgroßen Pegel aufweist. Verwendet man statt einer passiven Frequenzweiche einen digitalen Signalprozessor mit Endstufen für die einzelnen Chassis, so gilt die Lautstärkeanforderung natürlich nicht.

Die ausgewählten Lautsprecherchassis sollten in dem Frequenzbereich in dem sie eingesetzt werden,

Man kann nun argumentieren, dass man (1) durch einen digitalen Signalprozessor erreichen kann, jedoch ist ein ungleichmäßiger Frequenzgang in der Regel mit Resonanzen verbunden, die das Ausklingverhalten des Lautsprechers (2) ebenso beeinflussen, was sich nicht einfach korrigieren lässt.

Die Frequenzweiche

Hier hat man die Wahl zwischen

Da die meisten Kunden gerne Verstärker und Lautsprecher getrennt kaufen, sind die meisten hochwertigen Lautsprecher heute noch mit einer passiven Frequenzweiche ausgestattet.

Die Entwicklung der Frequenzweiche

Die Entwicklung der Frequenzweiche stellt die hohe Kunst der Lautsprecherentwicklung dar, denn die Kombination der Lautsprecher mit einem Standard Bessel-, Tschebyscheff- oder Butterworth-Filter, der für eine Frequenz berechnet wird, führt absolut nicht zu einem befriedigenden Ergebnis.

Die Lautsprecherchassis sind bezüglich, Frequenzgang, Phasengang, Impedanzgang absolut nicht ideal. Das muss die Frequenzweiche ausgleichen. Somit ist diese für jede Lautsprecherchassiskombination explizit neu zu ermitteln.

Im Übergangsbereich zwischen zwei Lautsprecherchassis müssen diese in Phase schwingen, da es sonst zu extremen Richtungsabhängigkeiten (vertikal) kommt. Dazu benötigt man Messinstrumente! Dabei kann eine PC-Soundkarte, eine (kostengünstige) Messsoftware durchaus ausreichen. Wer etwas professioneller arbeiten will, dem empfehlen wir auf diesen zweck zugeschnittene Tools, wie beispielsweise Clio Pocket oder noch teuerere Tools.

Will man die Frequenzweiche nicht selbst entwickeln, so gibt es weit über 500 Bauvorschläge im Lautsprechershop. In der Bausatzsuche kann man beispielsweise angeben:
enthaltene Lautsprecher: "1i" und
Stichworte in der Kurzbeschreibung "Accuton" und
Abmessungen, H von 500 bis 700 mm
und man erhält alle Lautsprecher mit AMT 1i, Accuton Chassis und einer Höhe zwischen 500 und 700 mm.

Fazit

Wer sich zutraut mit Messinstrumenten die Frequenzweiche zu entwickeln (mit Digitalem Signalprozessor oder eine passiven Frequenzweiche), der sollte bei der Lautsprecherentwicklung erfolgreich sein.

Ansonsten sollte man einen erprobten Bausatz verwenden (Hier eine sehr große Auswahl).

Eine Ausnahme hiervon ist sicher der Subwoofer, den man auch ohne Messinstrumente entwerfen und bauen kann.