AEDS 1205 Johannes Schwenk Akustik. Als Lautsprecher wird meist die gesamte Apparatur bezeichnet, sie besteht im wesentlichen aus 3 Teilen:

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1 Lautsprecher 1 Aufbau Als Lautsprecher wird meist die gesamte Apparatur bezeichnet, sie besteht im wesentlichen aus 3 Teilen: 1.1 Gehäuse (engl. Enclosure, Box, Cabinet) Einige Gehäusetypen: Geschlossen Bassreflex Bandpassgehäuse Chassis (engl. Speaker) Einige Chassis Hersteller: GB: Eminence, Celestion, Tannoy US: Electrovoice, JBL, Bose Dänemark: Dynaudio ITA: RCF Spanien: Beyma Abstrahlung Sobald die Wellenlänge größter ist als der Durchmesser der Lautsprecher dann wird kugelförmig abgestrahlt. =c T = c f 1.3 Frequenzweiche (enlg. Crossover, X-Over) Die Frequenzweiche teilt das Eingangssignal in mehrere Frequenzbänder auf, damit Tieftöner nicht aufgrund der hohen Frequenzen zu oszillieren beginnen, und damit Hochtöner nicht durchbrennen, da sie zu hohe Leistung geliefert bekommen. Es gibt aktive und passive Frequenzweichen, wobei eine Aktivbox nicht unbedingt aktive Frequenzweichen benötigt, die Verstärkung kann auch erst nach der passiven Frequenzweiche stattfinden. Seite 1/6

2 2 Akkustische Grundlagen 2.1 Schallschnelle Geschwindigkeit der schwingenden Teilchen in deren Ruhelage: v=2 f X max= X max 2.2 Schallintensität Bei der Ausbreitung von Wellen wird Energie übertragen, die mittlere Energie die pro Sekunde durch 1m² Wellenfläche übertragen wird nennt man Schallintensität 2.3 Schalldruck P max= c v max ( ( Rho ): Luftdichte) 2.4 Schallimpedanz Z s= P v (Unpräzise) Mit zunehmender Frequenz wird der Widerstand größer. 2.5 Strahlungswiderstand Z s=r s j X s Repräsentiert Phasenverschiebung zwischen Druck und Schnelle. Je größer der Wirkanteil desto größer wird die akkustische Leistung. 3 Analogiemodell Eingang -> Eingangswiderstand -> Elektrischer Kreis (Strom/Spannung) -> Mechanisches Systemn (Kraft F) -> Akustischer Kreis (Schalldruck P) Seite 2/6

3 Mechanisch Elektrisch Akustisch Kraft F Spannung U Schalldruck P Reibungswiderstand Dämpfungswiderstand Strömungswiderstand Geschwindigkeit v Stromstärke I Schallschnelle V Masse Induktivität Luftmasse Mechanische Nachgiebigkeit Kapazität C Akustische Nachgiebigkeit Beispiel: Vereinfachtes Ersatzschaltbild eines dynamischen Konuschassis: R1 C1 L1 L2 R1: Dämpfungswiderstand gebildet aus Schwingspulenimpedanz Ri des Amps L1: Nachgiebigkeit der Membraneinspannung L2: Luftmasse vor der Membran R2: Strahlungswiderstand 4 Wirkungsweise eines dynamischen Konuslautsprechers R1 Begriffe: Seite 3/6

4 Toroid Runder Magnet Alniko Alluminium, Nickel, Kobalt Hartmagnet Stark magnetisch Weichmagnet Weniger stark magnetisch Remanenz Restmagnetismus Koaxial: Hochtöner befindet sich direkt auf dem Tieftöner Recone Kit: Kit zum reparieren der beweglichen Teiles eines Chassis Power-Compression: Die Schwingspule wird im Betrieb wärmer, dadurch steigt der Widerstand des Lautsprechers und er benötigt mehr Leistung Fehler bei Lautsprechern: Streifer: Schwingspule schlägt an (engl. Hum and Buzz) 4.1 Membran Sollte verbindungssteif sein und wenig Masse haben. Wenn die Wellenlänge einer Frequenz unter dem Membrandurchmesser liegt, dann besteht die Gefahr dass sich auf der Membran eine Landschaft bildet, welche zu Klangverzerrungen führt. Die Membran sollte also möglichst steif sein. Nawi-Membran: Die Membran wäre aufgeschnitten nicht auf eine flache Fläche zu drücken. 5 Lautsprecherparameter 5.1 Wirkungsgrad Wird in (Eta) angegeben. Verhältnis aus abgestrahlter akustischer Energie und zugeführter elektrischer Leistung Maximal 112 dbspl 5.2 Betriebsleistung Elektrische Leistung die zur Erzeugung eines Schalldruckpegels von LP=96dB in einem Abstand von 1 Meter benötigt wird. Alternativ lässt sie sich auch für 86dBSPL in 3 Metern angeben. Seite 4/6

5 5.3 Kennschallpegel Schalldruckpegel welcher bei Eingang von 1W in 1 Meter Abstand erreicht wird. 5.4 Nennbelastbarkeit Optimale zulässige Dauerbelastbarkeit. Messung wird mit Rauschsignal durchgeführt. Bei einem 3 Wege System sieht die Leistungsverteilung in der Praxis in etwa folgendermaßen aus: 62% Tieftöner 30% Mitteltöner 8% Hochtöner 5.5 Impulsbelastbarkeit Ist eine Angabe über die kurzfristige maximale Belastung welche die Box ohne Schäden übersteht. Frequenzbereich: Hz Stimulus: Sinus Burst MPO (Music Power Output): 2 Sek PMPO (Peak Music Power Output) 6 Pegel-Frequenzgang Bereiche über der Frequenz Mittelungsgrade Toleranzen nach DIN I II III IV III: Arbeitet als Steifer Kolben IV: Interferenz 7 Impedanz Steht 4 auf einer Box, dann heißt das, dass an keiner Stelle der Impedanzkurve Seite 5/6

6 4 unterschritten werden darf, der Widerstand des Lautsprecher ist also keinesfalls Konstant bei 4. Lautsprecher arbeiten also Spannungsangepasst (Widerstand im Lautsprecher ist wesentlich größer als im Verstärker), und nicht wie man meinen könnte Leistungsangepasst. Seite 6/6