Neues schallabsorbierendes Material ermöglicht es, den im Inneren des Lautsprechers auftretenden Schalldruck um das 50-fache (!) zu reduzieren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher

 Kommentare zum Artikel

Eines der Hauptprobleme der Tonwiedergabe ist die Klangqualität, also die effiziente Funktion von Tonquellen. Bei dieser Technik haben sich Widersprüche zwischen der Fähigkeit, elektrische Signale im Audiobereich mit hoher Zuverlässigkeit aufzuzeichnen und wiederzugeben einerseits und der geringen Qualität der Umwandlung elektrischer Signale in Ton andererseits angehäuft. Mit dem Aufkommen der digitalen Aufzeichnung elektrischer Signale sind praktisch alle Fragen zur Qualität der Aufzeichnung und Wiedergabe beseitigt. Eine nennenswerte Nutzung dieser Errungenschaften ist jedoch aufgrund unlösbarer Probleme bei der Wiedergabe niedriger Frequenzen und parasitärer Oberwellen, die hauptsächlich durch verursacht werden, schwierig die pneumatische Reaktion der Lautstärke von Tonlautsprechern, insbesondere bei preiswerten und kleinen Lautsprechern.

Es genügt zu sagen, dass bei der Wiedergabe tiefer Frequenzen selbst in 100-Liter-Lautsprechern der Diffusor des Tieftonkopfes durch die pneumatische Wirkung Belastungen von bis zu 3 kg erfährt. Diese pneumatische Kraft begrenzt den Schwingungsbereich des Diffusors und verursacht außerdem dessen spontane Verformung und zahlreiche Resonanzen sowohl im Diffusor selbst als auch im Volumen der Säule. Die Begrenzung der Schwingungsamplitude führt zu einer Verringerung des Amplituden-Frequenzgangs bei niedrigen Frequenzen und parasitäre Resonanzen verursachen harmonische Verzerrungen der wiedergegebenen Signale.

Der Abfall der Amplituden-Frequenz-Eigenschaften beginnt bei 100-Liter-Lautsprechern bei etwa 60 Hz; um einen hochwertigen Klang ab 30 Hz zu gewährleisten, ist ein Lautsprechervolumen von 400 Litern erforderlich.

Wie Sie sehen, wird selbst bei sehr teuren Lautsprechern mit einem Volumen von bis zu 400 Litern die gesamte Oktave unbefriedigend wiedergegeben – 16:32 Hz, und die harmonische Verzerrung ist 20-mal höher als die zulässigen Werte. Bei mittelpreisigen Lautsprechern mit einem Volumen von 60:100 Litern wird die zweite Oktave mit 32:64 Hz unbefriedigend wiedergegeben und die erste fehlt praktisch, während die harmonische Verzerrung den zulässigen Grenzwert um das 50:100-fache überschreitet.

Das letzte Wort zur Lösung dieses Problems ist der aktive Subwoofer – ein separater Lautsprecher, der ausschließlich den Niederfrequenzbereich des Klangspektrums wiedergibt. Die Abmessungen solcher Subwoofer reichen von 70:40 Litern, der Frequenzbereich liegt meist bei 30:150 Hz, die „süßen“ Lautsprecher dafür überschreiten jedoch nicht 10:12 Liter. Die Erhöhung der tiefen Frequenzen bei Subwoofern wird durch im Verstärker integrierte Zwangsverstärkungsmodi gewährleistet, was zwangsläufig zu einer Erhöhung der harmonischen Verzerrung führt. Um den Subwoofer mit einem Paar Standardlautsprechern zu kombinieren, ist ein spezieller digitaler Filter erforderlich – alles zusammen führt zu einem Preis von etwa 500 US-Dollar.

Wie wir sehen, bleibt die Verbesserung der akustischen Leistung kleiner Lautsprecher durch Schallabsorption im Gehäuse attraktiv.

Die vorgeschlagene neue originelle technische Lösung zur Bildung einer schallabsorbierenden Umgebung kann die Situation erheblich vereinfachen. Eine experimentelle Verringerung des Schalldrucks in einer solchen Umgebung wurde um das bis zu 50-fache festgestellt. Darüber hinaus weist das schallabsorbierende Medium im Vergleich zu Luft eine deutlich höhere Viskosität auf; diese Eigenschaft, kombiniert mit der Fähigkeit, den Schalldruck zu reduzieren, wirkt sich am günstigsten auf die Unterdrückung zahlreicher Resonanzen in der Box aus, d. h. führt zu einer Glättung (Begradigung) des Amplituden-Frequenzgangs und einer Reduzierung harmonischer Verzerrungen. Es gibt keine Einschränkungen hinsichtlich der Abmessungen und Form des absorbierenden Mediums sowie der Höhe des Schalldrucks.

Ein modernes Akustiksystem enthält normalerweise 3 elektroakustische Wandler: Hochfrequenz, Mittelfrequenz und Niederfrequenz (Tieftöner). Die ersten beiden Wandler benötigen für eine hochwertige Klangwiedergabe keine großen Volumina, daher werden sie bereits im Gehäuse geliefert, und der Tieftöner benötigt große Volumina, sodass sein Gehäuse das Gehäuse eines akustischen Lautsprechers darstellt. Die neue technische Lösung ermöglicht es, die physischen Abmessungen des Tieftönergehäuses auf die Größe des Tieftöners selbst zu reduzieren und eröffnet die Möglichkeit, ihn auch verpackt zu liefern, wodurch besondere Anforderungen an das Gehäuse des Lautsprechersystems entfallen.

Beispielsweise bietet die Unterbringung eines 10-Zoll-Tieftöners mit 6 Litern schallabsorbierendem Medium die folgenden Eigenschaften:

• Frequenzbereich (mit einer Unebenheit von 0,5 dB und einem Abfall von 31,5 Hz-6 dB) – 31,5...1250 Hz.
• Der maximale Schalldruck beträgt 110 dB.
• Klirrfaktor bei 90 dB - 0,5 %

Fig. 1

Fig. 2

Im Vergleich zu einem modernen Subwoofer ist die Wiedergabe tiefer Frequenzen mit der vorgeschlagenen Lösung eine halbe Oktave tiefer, selbst bei geschlossener Akustikkonstruktion erfährt der Diffusor keine pneumatische Belastung mehr als im freien Raum, das Medium ist nachweislich zähflüssig durch das Verschwinden der Eigenresonanz des Lautsprechersystems - das ist alles, was für extrem geringe harmonische Verzerrungen sorgt. Wenn man bedenkt, dass die neue technische Lösung um eine Größenordnung kleinere Abmessungen ermöglicht, keinen Verstärker und keinen teuren Digitalfilter erfordert und einen um ein Vielfaches niedrigeren Preis bietet, dann schließt man sich unwillkürlich den Gläubigen an dass moderne Subwoofer einen „Schritt zur Seite“ darstellen: „eine Geste der Verzweiflung, die aus dem Bewusstsein um die gravierenden Einschränkungen bei der Erzielung tiefster Bässe mit klassischen Lautsprechersystemen entsteht.“ Den eigentlichen Weg zur Lösung des Problems der tiefen Bässe eröffnet das russische Patent Nr. 2107949 für die Erfindung „Gerät zur hochwertigen Klangwiedergabe“.

Autor: Doktor der Wissenschaften I. Vozhenin; Veröffentlichung: compnet.ru/nika

Siehe andere Artikel Abschnitt Lautsprecher.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet 04.05.2024

Die Erforschung des Weltraums und seiner Geheimnisse ist eine Aufgabe, die die Aufmerksamkeit von Astronomen aus aller Welt auf sich zieht. In der frischen Luft der hohen Berge, fernab der Lichtverschmutzung der Städte, enthüllen die Sterne und Planeten ihre Geheimnisse mit größerer Klarheit. Mit der Eröffnung des höchsten astronomischen Observatoriums der Welt – dem Atacama-Observatorium der Universität Tokio – wird eine neue Seite in der Geschichte der Astronomie aufgeschlagen. Das Atacama-Observatorium auf einer Höhe von 5640 Metern über dem Meeresspiegel eröffnet Astronomen neue Möglichkeiten bei der Erforschung des Weltraums. Dieser Standort ist zum höchstgelegenen Standort für ein bodengestütztes Teleskop geworden und bietet Forschern ein einzigartiges Werkzeug zur Untersuchung von Infrarotwellen im Universum. Obwohl der Standort in großer Höhe für einen klareren Himmel und weniger Störungen durch die Atmosphäre sorgt, stellt der Bau eines Observatoriums auf einem hohen Berg enorme Schwierigkeiten und Herausforderungen dar. Doch trotz der Schwierigkeiten eröffnet das neue Observatorium den Astronomen vielfältige Forschungsperspektiven. ... >>

Steuern von Objekten mithilfe von Luftströmungen 04.05.2024

Die Entwicklung der Robotik eröffnet uns immer wieder neue Perspektiven im Bereich der Automatisierung und Steuerung verschiedener Objekte. Kürzlich präsentierten finnische Wissenschaftler einen innovativen Ansatz zur Steuerung humanoider Roboter mithilfe von Luftströmungen. Diese Methode verspricht, die Art und Weise, wie Objekte manipuliert werden, zu revolutionieren und neue Horizonte auf dem Gebiet der Robotik zu eröffnen. Die Idee, Objekte mithilfe von Luftströmungen zu steuern, ist nicht neu, doch die Umsetzung solcher Konzepte blieb bis vor Kurzem eine Herausforderung. Finnische Forscher haben eine innovative Methode entwickelt, die es Robotern ermöglicht, Objekte mithilfe spezieller Luftdüsen als „Luftfinger“ zu manipulieren. Der von einem Spezialistenteam entwickelte Algorithmus zur Luftstromregelung basiert auf einer gründlichen Untersuchung der Bewegung von Objekten im Luftstrom. Das Luftstrahl-Steuerungssystem, das mit speziellen Motoren ausgeführt wird, ermöglicht es Ihnen, Objekte zu lenken, ohne auf körperliche Anstrengung zurückgreifen zu müssen ... >>

Reinrassige Hunde werden nicht häufiger krank als reinrassige Hunde 03.05.2024

Die Sorge um die Gesundheit unserer Haustiere ist ein wichtiger Aspekt im Leben eines jeden Hundebesitzers. Allerdings wird allgemein davon ausgegangen, dass reinrassige Hunde im Vergleich zu Mischlingshunden anfälliger für Krankheiten sind. Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung von Forschern der Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences eröffnen eine neue Perspektive auf diese Frage. Eine vom Dog Aging Project (DAP) durchgeführte Studie mit mehr als 27 Begleithunden ergab, dass reinrassige und gemischte Hunde im Allgemeinen gleich häufig an verschiedenen Krankheiten leiden. Obwohl einige Rassen möglicherweise anfälliger für bestimmte Krankheiten sind, ist die Gesamtdiagnoserate in beiden Gruppen praktisch gleich. Der Cheftierarzt des Dog Aging Project, Dr. Keith Creevy, stellt fest, dass es mehrere bekannte Krankheiten gibt, die bei bestimmten Hunderassen häufiger auftreten, was die Annahme stützt, dass reinrassige Hunde anfälliger für Krankheiten sind. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Weltraumkatapult 26.02.2018 SpinLaunch-Spezialisten entwickeln ein innovatives System zum direkten Start von Raketen und Satelliten in den Weltraum durch Beschleunigung der Nutzlast, ähnlich einer Zentrifuge, in der gestartete Objekte Geschwindigkeiten von mehr als 4 Stundenkilometern erreichen. Nach dem ursprünglichen Konzept sollte die Rakete mit Hilfe einer Zentrifuge ausreichend schnell werden und nach dem Abwurf aus einer im Prinzip einem Katapult ähnlichen Vorrichtung die nötige Höhe erreichen, um die Fracht zur Erde zu bringen Orbit. Das Unternehmen versichert, dass die Einzigartigkeit dieser Technologie es ermöglichen wird, kleine Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, und die Kosten für einen solchen Start sollten eine halbe Million Dollar nicht überschreiten. Mit Hilfe niedriger Startkosten will das Unternehmen mit anderen Startsystemen für Raumfahrzeuge konkurrieren, die auf chemischen Antrieben basieren. Um eine Startplattform zu schaffen, benötigt das Unternehmen 30 Millionen Dollar, von denen 10 bereits vorbereitet sind.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Plutos Hauptgeheimnis gelöst

▪ Einlagiges Graphen zeigt Riesenmagnetowiderstand

▪ Euklid-Teleskop gestartet

▪ LED-Textil

▪ Corsair Virtuoso RGB Wireless XT-Headset

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Kunstvideo. Artikelauswahl

▪ Artikel Admiralitätsanker. Tipps für einen Modellbauer

▪ Artikel Welcher Bildhauer wurde durch die von ihm geschaffene Statue getötet? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Carver auf Sägen, Bügelsägen und Werkzeugmaschinen. Jobbeschreibung

▪ Artikel Eine einfache Triband-Antenne. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikelschema, Pinbelegung (Pinbelegung) Kabel Samsung SGH-600, 2100 dB. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024