Lautsprecher mit kreisförmiger Abstrahlung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher

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Regelmäßige Leser unserer Zeitschrift haben sicherlich den Artikel von V. Shorov und V. Yankov („Radio“ 1997, Nr. 4, S. 12-14) über ein ähnliches akustisches System zur Kenntnis genommen. Wir stellen einen komplexeren Entwurf vor, an dessen Umsetzung sein Autor, der deutsche Ingenieur Hans Burk, etwa ein Jahr gearbeitet hat. Derzeit sind solche akustischen Systeme weit verbreitet.

Dieser Lautsprecher „Omnisono“ („allumfassender Klang“) wird vom Entwickler als „Punktstrahler“ definiert. Ein solcher Strahler kann als punktförmige Schallquelle angesehen werden, deren geometrische Abmessungen im Vergleich zur Länge der angeregten Schallwelle klein sind. Im Niederfrequenzbereich sind alle Lautsprecher punktförmig, aber mit zunehmender Signalfrequenz, wenn die Abmessungen des Emitters der Wellenlänge entsprechen, wird ihre Richtwirkung schärfer. Je nach Ausführung kann sein Diagramm bei hohen Frequenzen die Form eines schmalen Strahls (im schlimmsten Fall) oder einer Halbkugel (idealerweise) haben.

Die Abstrahlung des „Omnisono“-Lautsprechers deckt den größten Teil der gesamten Kugel ab und bleibt über das gesamte Frequenzband omnidirektional. Die Nennleistung beträgt 120 Watt, die kurzfristige (musikalische) Leistung liegt höher bei 200 Watt. Der Phasengang des Lautsprechers weist in jedem der vier Frequenzbänder eine Phasenverschiebung von etwa 90° auf, im gesamten Band beträgt die Phasenverschiebung 360°.

Das Vier-Wege-Lautsprechersystem ist asymmetrisch aufgebaut. Die dynamischen Köpfe werden so übereinander platziert, dass ihre Achsen vertikal sind, wie in der Abbildung gezeigt.

Der Tieftönerkopf mit einem Diffusordurchmesser von 245 mm, der in einem geschlossenen zylindrischen Holzgehäuse (350 mm Durchmesser und 850 mm Höhe) untergebracht ist, zeigt mit der Diffusorglocke nach unten, zu einem Diffusor mit komplexer Konfiguration. Die Schallabstrahlung erfolgt durch einen ringförmigen, akustisch transparenten Schlitz. Der Korpus (Nutzvolumen 62,5 l) ist mit schallabsorbierendem Material gefüllt.

Die obere Abdeckung des Gehäuses bildet der ebenfalls mit schallabsorbierendem Material gefüllte Kasten eines weiteren Tief-Mitteltöners (Diffusordurchmesser 160 mm). Darüber ist in einer Minibox ein Mitteltöner-Kalottenkopf (Kalottendurchmesser 50 mm) platziert, ebenfalls mit Dämpfung durch das Magnetsystem. An der Spitze befindet sich ein Kalottenhornkopf HF. Der Durchmesser der Kuppel beträgt nur 25 mm, was eine gute Annäherung an einen Punktstrahler darstellt: Die Länge der Schallwellen im zugeordneten Frequenzbereich beträgt 8,5 bis 1,7 cm.

Um in einem realen Hörraum den Effekt eines gleichmäßigen Schallfeldes zu erzeugen, ist es am wichtigsten, einen gleichmäßigen Schalldruck in der horizontalen Ebene sicherzustellen, was durch die Installation eines Streukegels über dem HF-Kopf erreicht wird. Auf der Basis des Kegels befindet sich ein Ring aus schallabsorbierendem Material, der über seine Ränder hinausragt. Dadurch werden die Eigenschwingungen des Diffusors gedämpft und das Auftreten ungünstiger Interferenzerscheinungen verhindert. Ähnliche Phänomene werden auch durch die Gehäuse der HF- und MF-Köpfe ausgelöst, in der Praxis ist ihr Einfluss jedoch aufgrund der geringen geometrischen Abmessungen im Vergleich zu den von den darunter liegenden Köpfen emittierten Wellenlängen vernachlässigbar. Die Wahl von Köpfen (und deren Abstrahlflächen) mit relativ kleinem Durchmesser ist auf den Wunsch nach „Spitze“ zurückzuführen. Basierend auf der Bedingung d/l<1 werden die oberen Köpfe ziemlich nahe beieinander auf vier Lagergestellen mit abgestuften Ausschnitten platziert, an denen die Flansche dieser Köpfe von unten angeschraubt werden.

Gemeinsam mit der Redaktion der Zeitschrift „Funkschau“ wurden umfassende Tests des AC „Omnisono“ durchgeführt. Aufgrund der relativ hohen Impedanz (12 Ohm) ist der Lautsprecher der Mehrheit hinsichtlich der charakteristischen Empfindlichkeit deutlich unterlegen, was teilweise durch seine geringe Verzerrung (Kg < 1 % bei 10 W) ausgeglichen wird. In einem realen Hörraum mit Standardausstattung wird jedoch bei einer Leistung von 2,5 W in einem Abstand von 3 m von den Lautsprechern ein Lautstärkepegel von 86 Phon mit einer breiten Richtcharakteristik bereitgestellt. Der Schalldruck ist außergewöhnlich gleichmäßig und frequenzunabhängig.

Der Klang der Lautsprecher ist bei allen Frequenzen völlig farblos, völlig klar, ohne Frequenzhervorhebung und im besten Sinne des Wortes neutral. Eigenresonanzen (auch des Hauptbassfells) sind nicht zu hören, zumindest werden sie sehr gut gedämpft.

Dieser Lautsprecher ist nicht für „Disco“ und andere Pop-Stilrichtungen gedacht – solche Installationen erfordern betonte, „brillante“ Höhen und Bässe. Die absolute Neutralität des Klangs ist eher für anspruchsvolle Musikliebhaber interessant, die die Treue und Genauigkeit der Klangwiedergabe ohne oberflächliche Aufdringlichkeit bevorzugen. Tiefe Frequenzen (Kontrabass, Pauke) sind räumlich und nicht gequetscht, es handelt sich also nicht um virtuelle, sondern um „echte“ Bässe. Beim Spielen von Bachs d-Moll-Orgeltoccata gibt es keine Obertöne, die normalerweise den tiefsten Ton eines Orgelpunkts begleiten. Das Klavier klingt natürlich, die Bläser (besonders die Hörner) sind sehr gut, die Streicher eher „zurückhaltend“ als „prickelnd“. Pulssignale werden besonders sauber wiedergegeben.

Um die maximale Wirkung zu erzielen, müssen solche Lautsprecher einen erheblichen Abstand von den Wänden haben, was ihren Einsatz als Frontlautsprecher teilweise einschränkt.

Siehe andere Artikel Abschnitt Lautsprecher.

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