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Das ist DIE Seite für den Freund von klassischen HiFi Geräten.
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Lautsprecher selber bauen – Lautsprecherselbstbau
Es gibt im Internet unzählige Seiten die sich mit diesem Thema befassen. Hier soll nicht auf theoretische oder mathematische Berechnungen eingegangen werden sondern nur auf die wesentlichen Dinge welche zu beachten sind. Wenn handwerkliche Fähigkeiten vorhanden sind spricht nichts dagegen sich einen Lautsprecher selber zu bauen. Man sollte aber ein paar Faktoren beachten. Die Auswahl der Lautsprechersysteme: Faustregel Basslautsprecher, Fläche geht vor Hub. Es ist ein Lautsprecher mit einer großen Membranfläche zu bevorzugen. Dieser ist im Gegensatz zu einem Lautsprecher mit einer kleinen Membran eher in der Lage tiefe Frequenzen unverzerrt wiederzugeben ohne das die Membran große horizontale Bewegungen ausführen muss. Ein kleiner Basslautsprecher muss dagegen dieses mit einer stärkeren Bewegung (Hub) bewerkstelligen. Dadurch sind Verzerrungen bei hohen Lautstärken nicht auszuschließen.
Der Tieftöner: es gibt zwei Ausführungen, harte Einspannung (Sicke) oder weiche Sicke.
Eine harte Einspannung ist eigentlich nur für den Einsatz in professionellen (PA) Boxen oder Hornkonstruktionen vorgesehen. Es lässt sich ein höherer Schalldruck bei minimalen Verzerrungen erzielen. Außerdem haben diese Systeme eine höhere Belastbarkeit. Der Nachteil ist das ein Lautsprecher mit einer harten Sicke auf Grund seiner Konstruktion nur (je nach Größe) einen bescheidenen Tiefbassbereich wiedergeben kann. (Resonanzfrequenz, fs) PA Systeme benötigen größere und somit schwerere Magneten. Im Vergleich dazu kommt z.B. ein 38 cm Hifi Tieftöner (weiche Sicke) mit einem kleineren Magneten aus da eine exorbitante Belastbarkeit nicht erforderlich ist. Leider gibt es kaum 38er mit weicher Sicke.
Der Mitteltöner: im Grunde ist es egal ob Kalotte oder Konusmitteltöner. Meine Erfahrung ist das ein Konusmitteltöner unkomplizierter zu händeln ist, soll heißen das es bezüglich des Übergangs vom Tief zum Mitteltonbereich so gut wie keine Probleme gibt.
(ein Konusmitteltöner benötigt ein kleines Gehäuse innerhalb der Box)
Der Hochtöner: hier ist es wiederum (fast) egal welches System verwendet wird. Hochtonhorn, Kalotte (Gewebe Titan usw.), Bändchen usw.. Einen Konushochtöner mit Papiermembran sollte man nicht einsetzen da ein Konus dazu neigt den Schall hin zu hohen Frequenzen zu bündeln.
Hochtonhorn: es gibt im Grunde zwei Arten, Ringradiator und Schlitzstrahler. Ein Ringradiator ist dafür ausgelegt den Schall zu bündeln und über eine relativ weite Distanz (Entfernung zum Hörer) zu übertragen. Ein Wohnzimmer hat allerdings meist nur eine bescheidene Größe, der Abstand zum Lautsprecher ist daher eher gering. Schlitzstrahler: Daten meist gleich wie ein Radiatorhorn. Der Unterschied besteht darin das der Schlitzstrahler einen Vorsatz hat welcher den austretenden Schall in die Breite verteilt und nicht bündelt.
Das Gehäuse: es gibt etliche, teils eigenwillige, Bauformen. Transmissions Line, Bassreflex, Horn, geschlossenes Gehäuse, Carlson Koupler und einiges mehr.
Horn (gefaltetes Horn): das wohl bekannteste ist das Eckhorn nach Klipsch. Dann noch Back Loadet Bin, Folded Horn usw.
Alle Hörner bis auf das Eckhorn können nur Tieftonfrequenzen bis hinunter max. 50 Hz wiedergeben. Das Eckhorn muss idealerweise in einer Raumecke platziert werden da die Wände des Raums als erweiterte Hornverlängerung genutzt werden. Auch beim Eckhorn ist der untere Frequenzbereich begrenzt (40 Hz). Allerdings hat dieses Horn die Fähigkeit diese Frequenz mit einem hohen Schalldruck wiederzugeben.
Dadurch hat der Hörer den fälschlichen Eindruck die Basswiedergabe reiche
tiefer hinab. Um tiefere Frequenzen wiedergeben zu können müsste die (gefaltete) Hornlänge größer sein.
Für den unbedarften Anfänger ist eine Bassreflex Konstruktion zu empfehlen da diese einen guten Kompromiss für den Hifi Bereich darstellt und zumindest was den Bau angeht nicht allzu kompliziert ist. Allerdings gibt es beim Entwurf auch einiges zu beachten. Berechnung des Volumens der Box anhand der elektrischen Parameter des Tieftöners und natürlich eine genaue Berechnung der Reflexöffnung. Hilfreich sind hier Bauvorschläge von z.B. einschlägigen Zeitschriften.
Material der Box: ideal ist die Verwendung von MDF (hochverdichtete Spanplatte) 24 mm Stärke und eine innere Verstrebung zur Reduzierung der Gehäuseresonanz. Als Dämmaterial ist reine Schafswolle optimal. Oftmals empfohlene Materialien wie ROCKWOOL sind nicht zu empfehlen da diese durch die Reflexöffnung kleinste Partikel in die Raumluft abgeben! (Krebsgefahr)
Auch Akustikschaumstoff ist denkbar ungeeignet.
Stehende Wellen: Es wird oft (fälschlicherweise) angenommen das diese sich innerhalb der Box horizontal (Front – Rückseite) bilden. Richtig ist jedoch das sie sich vertikal bilden (Bodenplatte – obere Deckplatte)
Zur Beseitigung dieser störenden Wellen darf der Tieftöner nicht genau in der Gehäusemitte platziert werden!
Laufzeitunterschied – Gruppenlaufzeit
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Vereinfacht gesagt, jedes einzelne Lautsprecher System hat die Eigenschaft den Schall mit unterschiedlicher Geschwindigkeit abzustrahlen (Wellenlänge). Tiefe Töne haben eine große Wellenlänge, hohe Töne eine kurze Wellenlänge. Dadurch ergeben sich, sollten die Systeme
wie auf dem Bild angeordnet sein, diese Laufzeitunterschiede. Der Schall des Hochtöners erreicht das Ohr schneller als der des Tieftöners. Man kann dieses Phänomen mit einer speziellen Schaltung der Frequenzweiche beheben. Das ist aber dem Anfänger nicht zu empfehlen. Einfacher ist es den Hochtöner, welchen auch immer, außerhalb des Gehäuses, auf diesem zu platzieren. Verwendet man bei einer
drei Weg Box einen Konusmitteltöner anstatt einer Kalotte wird das Problem des Laufzeitunterschieds zwar nicht ganz gelöst aber dieser Unterschied minimiert sich in den unkritischen Bereich. |
Anordnung der Systeme auf der Schallwand
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Wie erwähnt den Tieftöner nicht in die Gehäusemitte einbauen. Alle drei (3 Weg) Lautsprecher vertikal übereinander anordnen. Der Abstand der einzelnen Lautsprecher (X) sollte möglichst gleich sein. |
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Hochtöner auf dem Gehäuses etwas nach hinten versetzt platzieren.
Ein Handikap ist die genaue Position zu finden. Das wäre nur mit
aufwendigen Messungen mit den entsprechenden Messgeräten möglich. Ein
Kompromiss, die Tiefe des Bass Lautsprechers als Referenz nehmen. |
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Frontplatte
Die Frontplatte sollte seitlich abgerundete Kanten haben um sogenannte Sekundärwellen,
die an den Ecken der Box entstehen, zu eliminieren. Ein zusätzliches,
weiteres Hilfsmittel ist auch empfehlenswert, die glatte Front zusätzlich
mit einer dünnen Schaumstoffschicht bekleben. Die Stärke richtet sich nach der Flanschstärke des Tieftöners.
Aufstellung der Lautsprecher im Raum, Abstrahlwinkel
Auch der teuerste Lautsprecher hat einen Abstrahlwinkel von max. 45º bei dem er
noch einen ausgeglichenem Frequenzgang hat. Da beist die Maus keinen Faden ab. Ein Problem ist das die Seitenwände des Raums den Schall reflektieren. Boxen mit einem breitem Abstrahlwinkel erzeugen so einen Indirektschall der den Höreindruck negativ beeinflusst. Um diesen Effekt zu minimieren sollten die Boxen nicht zu nah in den Ecken und an den Wänden stehen, ausgenommen natürlich das Eckhorn. Die Boxen sollten abgewinkelt zur Hörachse stehen, 40º sind in den meisten Fällen ideal. Letztendlich hilft nur ausprobieren und die Lautsprecher in einem Test mehrmals verschieben bis man das Gefühl hat die beste Wiedergabeposition gefunden zu haben.
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Der beste Lautsprecher der Welt
... ist gleich der teuerste Lautsprecher der Welt? Tja, wieder so ein Thema bei dem sich die Geister scheiden. Den besten Lautsprecher gibt es nicht und schon garnicht der Welt. Es gibt Lautsprecher bis und oberhalb 250.000.- €. High End Lautsprecher? Aber wieso sollen diese Lautsprecher das Non plus Ultra des Lautsprecherbaus sein? Preis gleich Qualität? Drehen wir mal die Zeit zurück, 1970 ~ 1980 die Zeit in der es die meisten Lautsprecher und Entwicklungen im Lautsprecherbau gab. Wie auf der Startseite erwähnt, hatte so ziemlich jede Firma eigene Konstruktionen im Programm. Teils äußerst eigenwillige und auch bahnbrechende Entwicklungen, z.B. das Heil Air Motion Transformer System. Eine Erfindung von Dr. Oskar Heil. Oder die geniale Idee von Paul Wilbur Klipsch Anfang der 50er Jahre ein gefaltetes Horn zu entwickeln. Aber da ist noch ein physikalisches Problem welches seit Urzeiten besteht. Elektrische Energie muss in Schall umgewandelt werden, das ist so und wird immer so bleiben. Die Vorraussetzung dafür ist eine hohe Qualität der einzelnen, für einen bestimmten Frequenzbereich geeigneten Systeme. Das größte Problem ist die Wiedergabe der tiefen und tiefsten Töne. Der Mittel und Hochtonbereich ist dagegen schon fast unkritisch. Nun ist neben einem sehr guten Tieftöner auch ein Gehäuse erforderlich. Da gibt es auch unterschiedliche Arten, geschlossenes Gehäuse, Horn, Bassreflex, Transmissionline usw. Egal für welche Variante man sich entscheidet der vorgesehene Tieftöner bestimmt auf Grund seiner elektrischen Parameter die Grenzen (nach unten). Also in jedem Fall ein Kompromiss. Bei den überteuerten Boxen mit unzähligen einzelnen Systemen und einer dafür erforderlichen sehr aufwendigen Frequenzweiche treten noch mehr Probleme auf. Die Frequenzweiche hat sehr viele Bauteile und verursacht damit kritische Impedanzveränderungen, jedes einzelne System hat seine eigenen elektrischen Parameter und die nötige Verkabelung innerhalb der Box bildet einen elektrischen Wiederstand. Das alles zusammen genommen wirkt sich naturgemäß auf die Wiedergabe aus. Es gibt bewährte Lautsprecher die eine sehr gute Wiedergabe bieten. Es muss nicht unbedingt der sauteure Lautsprecher sein zumal das Hören eine rein subjektive Angelegenheit ist.
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Frequenzweichen, Frequenzweichen Schaltbilder
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