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Wie erzeugt ein Lautsprecher eigentlich Musik? Die drei wichtigsten Schallwandler eines Lautsprechers im Überblick

von Manuel Osswald

Mal eben den Bluetooth-Lautsprecher ausgepackt, eingeschaltet und schon kann es losgehen – Lautsprecher finden wir in unserem alltäglichen Leben eigentlich überall: Sei es am Bahnhof bei Durchsagen, oder bei Freizeit Aktivitäten beim Genießen von Musik oder beim Abfeiern auf Festivals oder in Clubs – Lautsprecher sind nicht mehr wegzudenken. Aber habt ihr euch schon einmal die Frage gestellt, wo die Musik eigentlich aus dem Lautsprecher kommt, und warum es so laut, kraftvoll oder einfach nur neutral klingen kann? – Hier erfahrt ihr, was dahinter steckt!

Man möge ja eigentlich meinen: Ein Lautsprecher, das ist ein Kasten, da ist so eine Membran drin, und die schwingt dann umher und versetzt die Luft in Schwingungen. Diese Schwingungen gelangen dann zum Trommelfell und so weiter. Im Schulunterricht hat man dieses vermutlich auswendig-gelernte Geleier des Lehrers bestimmt schon einmal gehört. Doch es steckt viel mehr dahinter, als man zunächst denken mag. Das Stichwort heißt hier Membran, denn diese ist tatsächlich für die Wiedergabe einer Eingangsquelle – also eines beliebigen Signals wie Musik und Sprache verantwortlich. Oft wird sie auch einem Treiber gleichgestellt, was aber nur bei einer der hier vorgestellten Schallwandler, wie Membrane aufgrund ihrer Funktion eigentlich bezeichnet werden, der Fall ist. In der Regel sind Treiber nämlich eigenständige Module eines Lautsprechers.

Bei Membran denkt man dann aber schnell im Maximierungswahn: Je größer, desto besser, lauter, kraftvoller – Leider nicht ganz, wenngleich ein Tieftöner schon einen gewissen Durchmesser mitbringen sollte. Jedoch sind für die unterschiedlichsten Aufgaben, denen ein Lautsprecher gewachsen sein muss, unterschiedlichste Schallwandlertechnologien entwickelt worden – und die schauen wir uns jetzt an.

Konuslautsprecher

Konus – oder Kegel: Nein, wir sind nicht im Mathematikunterricht, auch wenn die Form demselben geometrischen Objekt entspricht – Es geht um den Konuslautsprecher. Diese Form einer Membran, oder – wie wir gerade gelernt haben – des Schallwandlers dürften viele kennen und schon einmal gesehen haben. Sie kommen vorrangig beim Bau von Tief- und Mitteltönern zum Einsatz, sind aber auch in Ausnahmen bei manchen Hochtönern anzutreffen. Deshalb ist der Konuslautsprecher die wohl meist verbreitete Schallwandlerart, wenn wir mit Lautsprechern in Kontakt kommen. Der Konuslautsprecher besitzt dabei eine trichterförmige Membran, welche für die Schallwiedergabe verantwortlich ist. Sowie über eine Kalotte, welche ebenfalls eine eigene Art des Schallwandlers bezeichnet, die wir uns gleich anschauen. Die Kalotte dient dem Lautsprecher jedoch hier nicht als eigenständige Membran oder zur Unterstützung der konusförmigen Membran, sondern ist für den Staubschutz der dahinter liegenden Komponenten wie z.B. die eingesetzte Tauchspule verantwortlich. Beim Stichwort Tauchspule gilt noch zu wissen, dass es auch rundliche Membranformen gibt, die dennoch dem Konuslautsprecher aufgrund der Ähnlichkeit und eben der genannten Tauchspule zugeordnet werden. Verwendete Materialien zur Herstellung eines Konuslautsprechers reichen von Papier oder Aluminium bis hin zu Kevlar oder den Kunststoffen Polypropylen oder Polystyrol.

Kalottenlautsprecher

Wie versprochen geht es jetzt um die Kalottenlautsprecher. Diese eignen sich vornehmlich zur Schallwandlung von hohen Frequenzen, weil hier ein breiterer Abstrahlwinkel bei eben diesem Frequenzspektrum möglich ist, als bei Konuslautsprechern der Fall ist.
Hier fungiert die Kalotte, die wir bereits vom Konuslautsprecher als Staubschutz kennen, eigenständig als Hochtöner, also als Schallwandler selbst. Die Kalotte gehört wie der Konus auch zu den modernen Lautsprecherbauarten und dürfte dem einen oder anderen schon einmal begegnet sein. Die Materialien eines Kalottenlautsprechers reichen von Aluminium, Titan oder Beryllium bis hin zu echtem Diamant – Denn bei Hochtönern, die für die Details unserer Musik zuständig, jedoch für Sprache nicht die wichtigsten Schallwandler sind, sind die Ansprüche natürlich gerade im HiFi-Bereich sehr hoch.

Hornlautsprecher

Eine zumindest im Alltag überhaupt nicht, aber auch im HiFi-Bereich nur noch selten verbreitete Art des Schallwandlers stellt das Horn dar. Hörner sind für die Schallwandlung von mittleren bis hohen Frequenzen verantwortlich und zeichnen sich hierbei durch den sehr hohen, bis heute unangefochtenen Wirkungsgrad, also eine sehr hohe Effektivität aus. Beim Horn befindet sich ähnlich wie bei einer Trompete am Ende ein trichterförmiger Ausgang – Das Horn selbst. Dieses muss natürlich auch angetrieben werden, was durch die dahinter sitzende Lautsprecher Membran, den Treiber geschieht. Hörner sind also Schallwandler und Treiber in einem, auch wenn dies im Normalfall nicht zutrifft, nur bei Hörnern eben. Aber wenn sie fast nirgendwo mehr vorzukommen scheinen, warum stellen wir euch dann diese Lautsprecher Art als eine wichtige bzw. eine der wichtigsten vor? Weil auch die Hörner natürlich heute noch eingesetzt werden – und zwar in Bahnhöfen, öffentlichen Schulen, prominent bei Megafonen, oder auf sonstigen Events wie etwa die genannten Festivals oder für die Konzert Akustik. Aber auch für die Historik der Lautsprecher generell ist das Horn sehr ausschlaggebend und essenziell. Denkt man zurück an das Grammophon, welches heute beinahe unbedeutend erscheinen mag, wird dort auch ein Hornlautsprecher eingesetzt. Das Horn ist also die Urform der Lautsprecher Bauarten und prägt trotzdem bis heute vielerlei Einsatzgebiete. Es kommt nämlich zusätzlich auch bei manchen Kalottenlautsprechern als Vorsatz zum Einsatz, wenn man den breiten Abstrahlwinkel verringern oder gezielt ausrichten möchte. Nicht zuletzt deshalb eignen sich Hornlautsprecher auch so gut für eben besagte öffentliche Veranstaltungen. Wer nun aber denkt, dass man aufgrund der hohen Effektivität ein Horn auch als Tieftöner (Basslautsprecher bzw. in einem Subwoofer) verwenden kann, wird enttäuscht: Für das Bewältigen dieser Aufgabe müsste ein Horn eine exorbitante Größe annehmen, wodurch die eigentliche Effizienz dann wieder verloren geht und doch lieber Konuslautsprecher eingesetzt werden.

Fazit

Es wird also klar, dass nicht Größe allein für die verschiedenen Charakteristika entscheidend sind. Während für gesättigten Bass und feine Mitten eher Konuslautsprecher zum Einsatz kommen, wodurch sie sehr verbreitet sind, eignen sich für Details und die Klarheit eher Kalotten und für gerichteten Klang bzw. hohe Effektivität eben der Hornlautsprecher. Größe ist also nur zweitrangig, entscheidend ist der Schallwandler!
Kleiner Tipp: Achtet beim Kauf doch mal auf die Art des Schallwandlers, also der Membran – Es ist erstaunlich, wie man die Unterschiede gerade bei einem Hornlautsprecher wahrnimmt.

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Downfire oder Frontfire Subwoofer - Welche Technologie erreicht den besten Bass? - Techniktest-Online 25. Mai 2018 - 13:52

[…] Der Subwoofer im allgemeinen ist verantwortlich für die tiefen Frequenzen und verfügt – wie im Artikel zu den Schallwandlern bereits beschrieben – über einen Konuslautsprecher mit […]

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