Eigenbau: Optimale Kompromisse für
(Tiefton-)Lautsprecher
Mess- und Berechnungsgrundlagen der entscheidenden Parameter und der Einbauverhältnisse
von elektrodynamischen (Tiefton-) Lautsprechern; Praxis
Konzentriert auf Tieftonlautsprecher (TTLS) sollen hier die Grundlagen zum Bau von
physikalisch richtig dimensionierten (geschlossenen oder Transmissionline-) LS-Boxen
dargelegt werden;
die dabei bestimmenden Größen (untere)
"Resonanzfrequenz"
und
"Güte"
bestimmen das
Verhalten eines (TT)LS-Systems im Zeitbereich (ZB) ("Impulsverhalten") und Frequenzbereich
(FB) ("Frequenzgang") entscheidend (vgl. auch Frequenzweichen)!
Um es gleich zu schreiben: Den optimalen Kompromis zwischen FB, ZB und dem vertretbaren
Gesamtaufwand erreicht man mit einer aktiven, frequenzgangentzerrten LS-Box (der Einsatz
bester LS-Chassis´ und
Frequenzweichen ist wichtiger als irgendeine aktive Regelung).
Ohne zuviel zu schreiben soll hier das
Wichtigste zusammengestellt werden, damit Sie den Bau Ihrer in den beiden
Bereichen optimierten und damit kompromisbesten "Box" durchführen können. Die hier
dargelegten Erkenntnisse flossen damals in den Bau der beiden unter dem
Stern Abhöranlagen beschriebenen Systeme
ein und konnten bei beiden sehr gut nachvollzogen werden!
Bassreflexsysteme werden hier nicht näher behandelt, da mit ihnen ein optimaler Kompromis
(d. h. mit aktiver Frequenzgangentzerrung) nicht so einfach zu erreichen ist
(Schwäche im Zeitbereich kombiniert mit einem steilen Frequenzgangabfall).
Mittelton-(MT)-boxen unterliegen den gleichen Bedingungen; dort kann man aber
mit Vorteil - siehe auch Literatur
"H. Sahm: "HiFi-Lautsprecher"; Franzis-Verlag; ISBN 3-7723-6521-3 (1978)" ! -
eine Schallwand statt eine Box einsetzen (Güte beachten!), siehe auch
Abhöranlagen. Isodynamische LS sind hierfür besonders geeignet
(nahezu keine Resonanzfrequenz, praktisch nur reelle Impedanz).
Vier (Faust-)Regeln gleich am Anfang:
FR 1)
Um möglichst tiefe Frequenzen zu übertragen (gut im Frequenzbereich):
Quotient der Parameter Freiluftresonanzfrequenz f3 und Freiluftgüte
Q3 (Datenblatt) möglichst klein:
f3/Q3 klein (und Q3 <≈ 0,5)
FR 2)
Um möglichst schnell einzuschwingen (gut im Zeitbereich):
Einbaugüte Qa soll in der Praxis bei ca. 0,6 liegen
(bei aktiv entzerrten LS; näheres siehe unter 1) in "Schritt für Schritt
Anleitung...." weiter unten)
FR 3)
Eine (Fein-)Abstimmung bzw. Veränderung der durch Theorie (Rechnung)
ermittelten Einbauparameter
(f2 und Q2) erreicht man in der Praxis im eingebauten Zustand
durch geändertes Füllen des Gehäuses mit Dämpfungswolle (Parameter "κ"
verändern):
Gehäuse leer: κ≈1,4; (Qa größer, f2 höher)
locker gefüllt: κ≈1,2; (Qa mittel, f2 mittel)
dicht gefüllt: κ≈1,0; (Qa kleiner, f2 niedriger)
FR 4)
Bei (vorteilhaftem) Einsatz mehrerer TT-LS-Chassis pro Box:
Parallelschaltung, keine
Reihenschaltung (bei geschl. Box: Volumen natürlich entsprechend größer oder mehrere,
separate Volumina).
Nehmen wir also an, Sie suchen ein möglichst gutes TT-LS-Chassis
(auch wenn Sie schon eines haben, können Sie ruhig weiterlesen!). Um alle Rechnungen
zu verdeutlichen, rechnen wir parallel ein (rot und kursiv
gedrucktes) Beispiel durch anhand des alten
TT-Klassikers KEF B139
(Datenblatt).
Nachfolgend das Kochrezept Schritt für Schritt (Stichwortbeschreibung)
für eine geschlossene LSTT-Box (kann in Teilen (Volumen nicht)
auch auf eine Transmissionline angewendet
werden); Varianten im Text sind klein gedruckt, Angaben aus
den Datenblättern alphanumerisch ("a)" usw.), Berechnungen numerisch aufgelistet
("1)" usw.):
Die Ausführung der optimalen aktiven Frequenzgangentzerrung ist unter
Entzerrerschaltungen zu finden (wie in der vorigen pdf-Datei
angegeben).
Es bleibt mir nur noch, Ihnen viel Erfolg und Freude zu wünschen beim Bau und der
Inbetriebnahme der Tieftonsektion Ihres Wunschlautsprechersystems; der erste
Schritt dazu, dass Sie keine Sumpfbässe - wie sie bei "Stanzereimusik" bevorzugt
auftreten - erdulden müssen!
Eine Gewähr für die Formeln und die Berechnungen kann trotz sorgfältiger
Kontrolle nicht übernommen werden. Mit der Bitte um Verständnis.
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