Übersetzung: Raul Sanchez

Geschichte und Entwicklung akustischer Systeme.

Was ist in der Vergangenheit?

Moderne Lautsprecher, so ekelhaft sie auch sind, sind immer noch deutlich BESSER als die MEISTEN Lautsprecher aus den 50er Jahren. Nur sehr wenige der Hi-Fi-Koryphäen besaßen riesige Lautsprecher wie den Altec „Voice Of The Theater“ A-7,

oder Bozak B-305

15" Tannoy- oder Klipsch-Hörner.

Der durchschnittliche Audio-Enthusiast musste sich mit so etwas wie 12-Zoll-Koaxialköpfen von University, Jensen oder Electro-Voice begnügen, die in riesigen Resonanzkästen aus geleimtem Sperrholz mit einer einzigen Schicht Glaswolle an der Rückwand eingebaut waren. Der FI-Anschluss war ein großes Loch im Gehäuse, was dazu führte, dass sich Brummen in den Klang mischte (da die Anschlüsse auf eine zu hohe Frequenz eingestellt waren) und der Frequenzgang um 6-12 dB im Bereich von 80-12 dB anstieg. 150 Hz. Haben Sie schon einmal von einer generalüberholten Jukebox gehört?

Koaxiale oder, noch schlimmer, triaxiale Köpfe waren durch resonante Papierknicke bei Frequenzen in der Größenordnung von 300 Hz und darüber gekennzeichnet, Hohlraumresonanzen (dank der in der Mitte des Lautsprechers eingeklebten Hornelemente) begannen bei Frequenzen von 800 Hz und darüber , Hornresonanzen im gesamten Arbeitsbereich des Kurzhorns sowie Resonanzbrüche von Phenolmembranen ab 8 kHz. Ein „anständiger“ Kopf dieses Typs hatte in der Regel einen ungleichmäßigen Frequenzgang von +/-4 bis +/-8 dB, und selbst um solche Indikatoren zu erreichen, war es notwendig, ihn auf „Ich kann“ zu dämpfen „t“-Niveau.

Solche Lautsprecher der frühen Hi-Fi-Zeit haben sich also zu Recht den Ruf eines „Boom-Boom-ChirIk-ChirIk“ erworben. Die Klangqualität erinnerte eher an ein altes Nachbarschaftstheater oder den nach ihm benannten Central Park of Culture. Gorki als der Klang moderner Akustik. Die Röhrenelektronik tat ihr Bestes, um die Rauheit des Klangs zu versüßen, aber die schreckliche Qualität der damaligen Lautsprecher konnte dadurch nicht gerettet werden. Zweifellos können sich die Lautsprecher der ersten Generation von Quad, RCA LC-1A, Tannoy und Lowther mit modernen Lautsprechern messen, ABER... damals gab es so WENIGE davon, sie waren so SELTEN und so TEUER, dass es ist besser nicht daran erinnern. Nun, wie teuer? Klassische Lautsprecher kosten etwa so viel wie ein NEUER Volkswagen oder eine Anzahlung für eine neue Wohnung!

Es liegt auf der Hand, dass die damaligen Entwickler keine fundierten Kenntnisse darüber hatten, wie man das Verhalten von Lautsprechern im Tieftonbereich modellieren oder vorhersagen kann, und die Materialien, aus denen Hochtöner hergestellt werden, halten im Vergleich zu modernen Hochtönern keiner Kritik stand . Präzise, ​​präzise Bässe sind heute eine Selbstverständlichkeit und moderne Hochtöner sind einfach exzellent.

Hier beginnen die Probleme der modernen Akustik, und zwar im Mittelfrequenzbereich, der den Computerentwicklungstools nicht so „gegeben“ ist wie der Bass- oder Hochfrequenzbereich. Die „Lebensfreude“ und Dynamik der besten CLASSIC-LAUTSPRECHER liegt im Mitteltonbereich – dem wichtigsten und komplexesten Teil des gesamten Spektrums! Der Fortschritt im Mittelklassebereich ist aus verschiedenen Gründen sehr langsam. Wo das Gehör seine maximale Empfindlichkeit erreicht, stoßen die Köpfe an die Grenze ihrer Konstruktion Frequenzbereich, und der Designer muss GLEICHZEITIG für die Ebenheit des Spektrums, die Polarantwort (Dispersion), die Intermodulationsverzerrung, die Impulsantwort, die Unterdrückung verzögerter Resonanzen, die Beugung an den Winkeln des akustischen Designs und für die „Vereinheitlichung“ der gegensätzlichen Eigenschaften von Übergangsfiltern kämpfen .

In den späten 60er Jahren wurden große 12- und 15-Zoll-FI-Systeme durch AR-, KLH-, Adventslautsprecher und andere kleine Regallautsprecher der 60er und 70er Jahre ersetzt. Die neue Akustik verfügte über 8-Zoll-Basstreiber, die stark mit Filz „drapiert“ waren, kleine geschlossene Gehäuse, Phenolkalotten-Hochtöner, minimalistische Frequenzweichen und eine extrem niedrige Empfindlichkeit. Nach modernen Maßstäben waren sie langweilig, sehr langweilig, mit einem mittelmäßigen Stereopanorama und einem rauen Klang, der sich durch eine niedrige Auflösung auszeichnete. All dies war auf die Verwendung minimalistischer Frequenzweichen, ungedämpfte stehende Wellen im Akustikdesign, KEINE achsensymmetrische Anordnung der Köpfe sowie auf Probleme mit der Beugung an dekorativen Ecken von Schubladen, Gitterunterrahmen und der „schweren“ Materie des Dauergeräts zurückzuführen Stoffnetze selbst.

Und obwohl sich die neuen Regallautsprecher durch glattere Frequenzgänge auszeichneten, gemessen mit einfachen Messmethoden der damaligen Zeit, ging die wunderbare „Lebendigkeit“ und „Lebendigkeit“ der besten Lautsprecherbeispiele der 50er Jahre verloren. Erst Ende der 1980er Jahre kamen wieder hochempfindliche Lautsprecher und neue Diffusoren sowie neue leistungsstarke Messsysteme auf den Markt. In der Zeit von Ende der 60er bis Ende der 80er Jahre standen GENAUIGKEIT der Wiedergabe und NEUTRALITÄT des Klangs im Vordergrund.

Das ist beim Vergleich durchaus interessant Transistorverstärker die erste Generation wie die Dyna 120, Crown DC-300 oder Phase Linear 400 mit der klassischen Röhre Dyna Stereo 70 oder Marantz 9 wurden zuerst bevorzugt (sogar von J. Gordon Holt selbst von Stereofile!). Das sagt viel über die Auflösung der, wohlgemerkt, BESTEN Lautsprecher dieser Zeit aus. Fortschrittliche Verbesserungen im Lautsprecherdesign in den letzten Jahrzehnten offenbaren nun die ECHTE Klangqualität dieser Transistorverstärker der ersten Generation – was in der Tat schrecklich ist. Der Klang „aufgefrischter“ klassischer Röhrenverstärker hingegen ist gleich oder sogar besser als der Klang der teuersten Transistorverstärker unserer Zeit.

Hier ist eine unvollständige Liste der Probleme, mit denen moderne Lautsprecherentwickler konfrontiert sind:

1.
Grundsätzlich ist es für STEREO mit zwei Lautsprechern unmöglich, die ursprüngliche akustische Wellenfront wiederherzustellen. Stattdessen wird ein phasenweises, schwach realistisches Bild kleiner Größe erzeugt, das nach längerem Hören bei vielen Zuhörern (insbesondere bei Nicht-Audiophilen) zu Ermüdung führt. Dieses virtuelle Bild ist äußerst instabil und hängt stark vom Standort des Zuhörers, der spektralen Energieverteilung und den Eigenschaften des Hörraums ab.

Es hat sich gezeigt, dass selbst ein einfaches Center-Monobild im Bereich von 1 bis 4 kHz unter schrecklicher Kammfilterung leidet, weshalb Lead-Gesang völlig anders klingt, wenn er über einen einzelnen Lautsprecher oder ein Stereopaar wiedergegeben wird. Psychoakustische Studien zeigen, dass bei einem ZWEI-Kanal-Wiedergabesystem mindestens 3 Lautsprecher erforderlich sind, um die Klangqualität zentral positionierter Klangbilder, beispielsweise von Sängern, mehr oder weniger genau wiederzugeben.

2.
Den mechanischen Resonanzen der Köpfe überlagern sich große Mengen harmonischer Verzerrungen sowie Intermodulations- und Kreuzmodulationsverzerrungen, was dazu führt, dass die spektrale Energie auf einzelne Frequenzen konzentriert wird. Verschiedene Kopfdämpfungstechnologien verbessern in der Regel die spektralen Eigenschaften (zumindest den Frequenzgang), bringen jedoch keine große Verbesserung im Hinblick auf die Eliminierung von Bruchmoden, sodass sich die Verzerrung über einen viel größeren Frequenzbereich ausbreitet.

Die schmalbandige Natur der Resonanzverzerrung in Lautsprechern ist der Grund, warum Messungen der harmonischen oder Intermodulationsverzerrung bei einer bestimmten Frequenz völlig nutzlos sind. Um eine brauchbare Frequenzabhängigkeit der Verzerrung zu erhalten, ist ein teures Messsystem mit Tracking-Generator erforderlich. Es ist dann möglich, sehr unterschiedliche Spektren beispielsweise für die zweite und dritte Harmonische sowie Kurven zu erhalten, die einer topografischen Karte des Meeresbodens ähneln. Alle Fragen zu „durchschnittlichen“ Verzerrungen ähneln in ihrer Absurdität der Frage „Wie groß ist die durchschnittliche Tiefe des Atlantischen Ozeans?“

Um Resonanzverzerrungen zu vermeiden, muss die Kopfmembran eine Dichte haben, die der von Luft nahe kommt, und sich durch eine absolut gleichmäßige Beschleunigung der GESAMTEN Oberfläche bei ALLEN Frequenzen auszeichnen. Bisher ist es dem Menschen NICHT gelungen, so etwas zu erschaffen. Infolgedessen weisen ALLE Lautsprecher leichte bis starke Klangverfärbungen auf. Darüber hinaus sind einige Arten von Verfärbungen ständig vorhanden, während andere nur bei erhöhter oder verringerter Lautstärke auftreten. Die musikalischen Vorlieben des Hörers können das Vorhandensein dieser Probleme leicht überdecken, insbesondere wenn der Hörer Musik mit einer relativ EINFACHEN spektralen Zusammensetzung hört (z. B. Jazz).

3.
Die Energie stehender Resonanzwellen sammelt sich in den Köpfen (mit Ausnahme von Plasmastrahlern mit „Null“-Masse), im akustischen Design und tatsächlich im KdP selbst. Unerwünschte mechanische Energie muss auf zwei Arten schnell „zusammengeführt“ werden: durch starre, verlustarme mechanische Verbindungen zur Erde (harter Weg vom Magnet zum Ständer, vom Ständer zum Boden, vom Boden zur Erde) und verlustarm als Wärme abgeführt werden amorphe Materialien wie Blei, Sand, Sorbothan usw. Energie, die nicht verloren geht, wird als Hintergrundgeräusch von JEDEM mechanischen Teil des Kopfes oder Körpers wieder abgestrahlt, von denen jedes wiederum seine eigene Resonanzsignatur hat.

In jedem ECHTEN Lautsprecher, unabhängig von seinem Konstruktionsprinzip, gibt es zu jedem Zeitpunkt Hunderte von Resonanzen in Form von stehenden Wellen, die in einer Zeitspanne von Millisekunden bis zu mehreren Sekunden realisiert werden. Diese Resonanzen überlagern sich ständig mit der Struktur der Musik, verändern die Klangfarbe, verzerren und maskieren den Nachhall der Originalaufnahme und „flachen“ und verwischen auch das Stereopanorama.

Bei Lautsprechern mit einem vollkommen flachen Frequenzgang ist diese Art von „verborgener“ Resonanz die HAUPT-Verfärbungsquelle. Dies ist auch der Grund, warum Messmethoden für rosa Rauschen in einer Terz durch die viel aufschlussreicheren Technologien TDS, FFT, MLS ersetzt wurden.

4.
Das Strahlungsmuster ändert sich dramatisch mit der Frequenz und besonders stark in Übergangszonen. Darüber hinaus wird das Strahlungsmuster durch Beugungsrückemission an JEDER scharfen Kante des Gehäuses weiter verzerrt (unabhängig von Größe oder Typ – dies gilt auch für winzige Satelliten und Planarlautsprecher).

Beugung, die an JEDER scharfen Kante des Gehäuses auftritt, ist eine Quelle verzögerter Phantom-Gegenphasenstrahlung, die den Direktschall von den Köpfen stört. Diese sekundären Phantom-„Emitter“ sind die Ursache für spürbare Wellen im Frequenzgang im Mitteltonbereich (bis zu 6 dB) und Quellen für „verzögerten“ Schall, der die für die korrekte Erzeugung eines Stereobildes so notwendigen Zeitverhältnisse verletzt. Diese Dispersionsprobleme werden hörbar als CD-abhängige Verfärbung, rauer Mitteltonbereich, verschwommener Stereoklang und an den Lautsprechern haftender Ton wahrgenommen.

Diese Liste deckt nur einen Teil der AS-Probleme ab. Es gibt noch andere Probleme – wenn auch nicht so schwerwiegende –, die Sie jedoch mit etwas Training erkennen können. Diese Probleme treten bei ABSOLUT ALLEN Lautsprechern auf – seien es dynamische Strahler, Hörner, Bändchenstrahler, elektromagnetische Planare, elektrostatische Planare und alle anderen. Alle diese Lautsprecher zeichnen sich durch eine große harmonische Verzerrung und Intermodulationsverzerrung aus, die sich auf bestimmte Frequenzen konzentriert. Alle diese Lautsprecher speichern und geben erhebliche Mengen an Resonanzenergie ab und sie alle weisen eine starke Frequenzabhängigkeit der Dispersion auf, die durch Beugungsreemission noch verstärkt wird.

Aus diesem Grund sollten JEGLICHE Geschichten über „Perfektion“ oder „kolossalen Durchbruch“ mit großer Skepsis aufgenommen werden. Ist zumindest ein Produkt der Wundertechnologie frei von den oben genannten Nachteilen? NEIN. Das Einzige, was sich in letzter Zeit wirklich verbessert hat, sind die verwendeten MATERIALIEN sowie die MESS- und Computersimulationstechnologie. Und alle.

Da JEDE Akustik ausnahmslos gravierende Mängel aufweist, wenn auch im absoluten Sinne des Wortes, hängt es vom Verbraucher ab, welche Akustik er wählt und welche Ansprüche er daran stellt. „Perfekter Klang für immer“ ist nur ein dummer Marketing-Slogan, dessen Kern weder für einen Künstler noch für einen Ingenieur erreichbar ist. Erstens, weil die Materialien, die es ermöglichen würden, so etwas zu schaffen, einfach NICHT existieren.

Wichtigste „Schulen“ der Akustikentwicklung

Da ALLE Entwickler gezwungen sind, ihre Entscheidungen auf der Grundlage von SUBJEKTIVEN (oder Marketing-)Überlegungen zu treffen, gibt es einfach KEINEN richtigen oder falschen Weg, Lautsprecher zu entwickeln. Wenn Ihnen jemand sagt, dass dies nicht der Fall ist, können wir Ihnen nur raten, die „persönlichen Vorurteile“ des Anmelders genauer zu untersuchen, um sicherzustellen, dass er, wenn er kein Anhänger des religiösen Fundamentalismus ist, sicherlich geneigt ist hin zum „rational-wissenschaftlichen“ Fundamentalismus.

Was ist meine persönliche Position? Ich bin definitiv KEIN Audio-Fundamentalist oder überhaupt irgendein Fundamentalist.

Ich schätze die Ebenheit des Frequenzgangs, die minimale Intermodulationsverzerrung, die geringstmögliche Anzahl verzögerter Resonanzen (Wasserfallreinheit) und die geringe Beugung sehr. Darüber hinaus suche ich nach dieser schwer fassbaren Klangqualität, die man „die Blüte des Lebens“ oder „Ausstrecken und Berühren“ nennen kann, d. h. ein Gefühl der körperlichen Beteiligung an der Aufführung. Für diejenigen unter Ihnen, die noch nie solche Empfindungen erlebt haben, kann ich nur sagen, dass es in der Natur vorkommt, aber ungefähr so ​​SELTEN ist wie ein perfekter doppelter Regenbogen.

Im nächsten Kapitel erzähle ich Ihnen von den verschiedenen Wegen, die Designer beschreiten müssen, um klangliche Perfektion zu erreichen.
Glatter Frequenzgang – „Schule“ der ZIEL-Entwicklung

Die meisten britischen und kanadischen Sprecher fallen in diese Kategorie. Sie zeichnen sich durch einen gleichmäßigen Frequenzgang aus. Gleichzeitig legt die britische „Schule“ der BBC größten Wert auf den AXIAL-Frequenzgang aus einer Entfernung von 2 Metern in Kombination mit der Minimierung verzögerter Resonanzen, und die kanadische „Schule“ des National Research Committee legt Wert darauf Die größte Aufmerksamkeit gilt dem über die Hemisphäre gemittelten Frequenzgang, der den Zuhörer „blickt“. Diese Entwicklungsprioritäten wurden jeweils von BBC-Rundfunkexperten und Hörexperten von National Research Canada festgelegt.

Diese „Schule“ der Entwicklung entspricht am besten der Philosophie des OBJECTIVE ENGINEERING. Es ist kein Zufall, dass Ingenieure mit Master-Abschluss oder Doktortitel in Akustik Lautsprecher nach DIESER Philosophie entwerfen. Diese Ingenieure können die „besonderen“ Verkabelungen, audiophilen Widerstände, Kondensatoren und andere MYSTICS der direkt beheizten Triodenserie nicht ernst nehmen, ebenso wenig wie irgendetwas anderes, das bei Doppelblindtests UNMÖGLICH ZUVERLÄSSIG und WIEDERHOLT zu hören ist.

D.I.L. Shorter von der BBC war der erste, der in den späten 50er Jahren die Resonanzquellen von Fellen und Gehäusen GENAU vermessen und identifiziert hat, und viele in England hergestellte Lautsprecher zeichnen sich, als ob sie diese Philosophie bestätigen würden, bis heute durch hervorragende Eigenschaften aus in dieser Gegend. Da Resonanzen auch dann zu hören sind, wenn ihr Pegel 20 dB unter dem Pegel des gewünschten Signals liegt, war die BBC die ERSTE Organisation, die die FARBE des Klangs identifizierte und maß, die auf herkömmlichen Frequenzgängen überhaupt nicht „sichtbar“ ist.

Amerikanische Entwickler brauchten bis zu 20 Jahre, um die Bedeutung dieser „verborgenen“ Farbe zu ERKENNEN, und der eigentliche Durchbruch auf diesem Gebiet gelang, als Richard Geyser Anfang der 70er Jahre die Zeitverzögerungsspektrometrie (die sogenannte TDS-Technik) erfand, die fand seine erste Ausführungsform im TEF-Messsystem, hergestellt von Techron. Zehn Jahre später erfanden Lipschitz und Vanderkoy das Maximum-Length-Sequence-Analysis-System, das als von DRA Laboratories hergestellte Computer-ISA-Karte kommerzialisiert wurde. Im Laufe von 30 Jahren haben sich Messungen verzögerter Resonanzen aus speziellen Messinstrumenten entwickelt, die NUR innerhalb der BBC verwendet werden, d. h. Vom 150.000 US-Dollar teuren maßgeschneiderten FFT-Minicomputer von Hewlett-Packard, der in den KEF-Laboren verwendet wird, über das 12.000 US-Dollar teure TEF-System von Crown bis hin zum 3.500 US-Dollar teuren generischen MLSSA-Board, das in JEDEN PC eingesteckt werden kann.

MLSSA ist derzeit der INDUSTRIESTANDARD für alle großen Lautsprecherhersteller. Wenn Sie sich in erster Linie für den Frequenzgang interessieren und sich nicht so sehr mit der Interpretation transienter Eigenschaften und Diagramme des EKG (Wasserfälle) beschäftigen, sind LMS-Produkte für nur 1000 Dollar eine gute Wahl. LMS wird häufig zur Produktqualitätskontrolle eingesetzt, da es einfach für den Kanal-/Frequenzgangmodus konfiguriert werden kann. Ein weiteres interessantes Produkt ist CLIO, das hinsichtlich der Funktionalität mit MLSSA vergleichbar ist und den Vorteil einer 16-Bit-Präzision und niedriger Kosten (1600 US-Dollar inklusive Mikrofon) bietet.

In den letzten Jahren viele Software, das für die Verwendung von High-End-Soundkarten konzipiert ist, wodurch die Kosten weiter auf etwa 600 US-Dollar gesenkt werden. Das einzige Problem bei den meisten Audiokarten ist die maximale Abtastfrequenz von 44,1 kHz. Um die Impulsantwort eines Hochtöners GENAU zu messen, muss der Anti-Aliasing-Filter vor dem DAC eine relativ flache Flanke haben (Bessel oder Butterworth), was wiederum eine Abtastfrequenz von 96 kHz oder höher erfordert . Wenn der Hersteller Soundkarte Beantwortet die Frage nach der maximalen Abtastfrequenz bzw. der Steilheit des Anti-Aliasing-Filters BEURTEILEND, sollte man vom Kauf einer solchen Karte besser absehen.
Machen wir eine Pause von den „Schulen“ des Lautsprecherbaus und lernen Sie, wie man Lautsprecher auswählt.

Erstens: Fallen Sie NICHT auf Marketing-Tricks herein! Denken Sie daran: ALLES, d.h. ABSOLUT ALLE Köpfe haben ihre eigene Klangsignatur, die sich bestenfalls durch die Entzerrung in der Frequenzweiche in Schach halten lässt, aber völlig loszuwerden ist UNMÖGLICH. Und obwohl die Entzerrung in der Frequenzweiche die Frequenz- und Zeiteigenschaften des Kopfes durchaus „begradigen“ kann, gibt es kein Entrinnen vor Intermodulationsverzerrungen, die durch Resonanzen in der Membran oder der Aufhängung entstehen. ALLE physischen Materialien haben Resonanzmodi. Wenn das Fell also aus physischen Materialien besteht, wird es auf jeden Fall Resonanzmodi haben, egal wie rissig es ist.

Da wir alle mit unvollkommenen Materialien arbeiten müssen, hier ein paar Hinweise, die uns helfen sollen, vom „Himmel“ der abstrakten Ideen und Konzepte auf die Erde herabzusteigen und den Klang zu genießen.

1.
Streben Sie nach Lautsprechern mit einem GLATTEN und gleichmäßigen Frequenzgang und einer möglichst korrekten Impulsantwort (erinnern Sie sich an den Tecnics SB-8000?). Ergreifen Sie Maßnahmen, um jegliche REFLEXIONEN von der Vorderseite der Lautsprecher (erinnern Sie sich an Dunlavy?) sowie von möglichen Innenverkleidungen (erinnern Sie sich an die schreckliche Resonanz in der Oscar Hale Kitara-Akustik?) zu beseitigen. Reflexionen sind viel stärker und viel unangenehmer hörbar, als man aufgrund der Unebenheiten im Frequenzgang vermuten könnte. Die Innenseite des Gehäuses sollte sorgfältig mit FILZ (85 % Wolle) ausgekleidet sein – so wird eine gute Unterdrückung von Reflexionen gewährleistet. Was die Außenseite betrifft, sollten Köpfe NIEMALS in irgendeiner Art von Hohlraum oder Nische platziert werden, da selbst die besten Filzabsorber ein sehr geringes Absorptionsvermögen haben. Am besten ist es, wenn der Kopf genau bündig mit der Frontplatte montiert wird und die KANTEN des Gehäuses ABGERUNDET sind (erinnern Sie sich an den Technics SB-RX50?). Resonanzen der Treiber und des akustischen Designs müssen auf ein Niveau reduziert werden, bei dem sie praktisch nicht mehr wahrnehmbar sind. Lautsprechergehäuse müssen zunächst einmal sehr stabil sein (erinnern Sie sich an den Yamaha NS-1000 Monitor?). Die Dämpfung ist eine Aufgabe der ZWEITEN Ebene. Zur Verstärkung des Körpers eignet sich gut geleimtes Sperrholz mit einer Dicke von 2 Zentimetern.

2.
Vermeiden Sie Überschneidungen mit Übergangsfrequenzen, die im für das Hören KRITISCHSTEN Bereich von 300 Hz bis 3 kHz liegen (der Yamaha NS-1000 Monitor verfügt über einen Mitteltöner, der im Bereich von 500 Hz bis 6 kHz arbeitet!!!). Die Telefongesellschaften haben sich nicht geirrt, als sie dieses Band als den bedeutendsten Teil des Spektrums ausgewählt haben! Dieser Frequenzbereich muss absolut einwandfrei sein, sich durch einen flachen Frequenzgang und sehr geringe Verzerrungen auszeichnen. Selbst wenn ein Crossover perfekt abgestimmt und ausgeführt ist, ist seine Präsenz dennoch LEICHT spürbar. Deshalb wäre es gut, ihn aus der kritischen Zone „herauszuholen“.

3.
Ein gut kontrollierter, spitzenfreier Übergangsbereich ist äußerst WICHTIG. Wenn Sie dies erreichen können, erhalten Sie in den Übergangszonen automatisch einen gleichmäßigen Phasengang und Frequenzgang und im Allgemeinen eine sehr hochwertige „Mitte“ und eine deutliche Steigerung der Bühnentiefe.

4.
Nun, und schließlich ist es notwendig, die INTERMODULATIONSverzerrung im gesamten hörbaren Bereich so weit wie möglich zu reduzieren, und dies gilt BESONDERS im Bereich von 500 Hz bis 5 kHz. Und das bedeutet, Köpfe mit gut konzipierten Magnetsystemen auszuwählen sowie Mitteltöner und Hochtöner zu verwenden, die NORMALERWEISE für den Betrieb in dem Bereich ausgelegt sind, den sie reproduzieren sollen, d. h. von 13 bis 18 cm für den Mitteltöner GG und etwa 2,5 cm für Hochtöner.
Hochtöner mit SOFT-Kalotten.

Diese Hochtöner, deren mit Dämpfungsmitteln imprägnierte SILK-Kalotten verwendet werden, kamen Anfang der 70er Jahre in Form des 2,5-Zentimeter-Hochtöners von Peerless zum Einsatz (denken Sie an die Hochtöner der ersten Polk Audio-Lautsprecher!), gefolgt von einem ähnlich großen prächtiger Hochtöner von Audax, der in zahlreichen britischen und amerikanischen Entwicklungen der 70er und frühen 80er Jahre zum Einsatz kam.

Mit dem Aufkommen moderner Titan- und Aluminiumkalotten gerieten solche Designs in Ungnade, was dazu führte, dass die Weichkalotten-Hochtöner von Audax vom Markt verdrängt wurden.

In den letzten Jahren sind Soft-Dome-Hochtöner seltsamerweise „zurückgekehrt“ in Form der ständig verbesserten Scan-Speak D2905-Serie (2,5 cm), die unter sonst gleichen Bedingungen mit JEDEM Metall-Hochtöner mithalten kann. Diese Hochtöner kombinieren belüftete Polstücke mit „fortgeschrittenen“ Labyrinthlasten, neuen Profilen und Kalottenbeschichtungen. Dadurch verfügen sie über die Klangauflösung und Detailgenauigkeit der BESTEN Metallkalotten, jedoch OHNE die charakteristische Resonanz im 22-27-kHz-Bereich.

Vorteile: Deutliche Eigendämpfung und möglicherweise völlig flacher Frequenzgang sowie erstklassige Impulsantwort. Potenziell NATÜRLICHER, OFFENER Klang OHNE störende und ermüdende Resonanzen, hochwertige Wiedergabe digitaler Aufnahmen.

Nachteile: Die erste Generation der Soft-Dome-Hochtöner klang gedämpft und zeichnete sich durch ein unerklärliches, ermüdendes Hörerlebnis aus. Darüber hinaus waren die Leistungseigenschaften extrem niedrig, was den Einsatz von Frequenzweichen mit hoher Flankensteilheit (18 dB/Oktave) erforderlich machte. Moderne Soft-Dome-Hochtöner haben dieses Problem gelöst, und die besten Exemplare können sich in der Klangwiedergabequalität mit JEDER anderen Technologie messen, einschließlich elektrostatischer Hochtöner und Bändchen-Hochtöner.

Bestes Beispiel: Die 2,5-Zentimeter-Hochtöner der Scan-Speak D2905-Familie.

Hochtöner mit Metallkalotte.

Fortschritte in der deutschen metallurgischen Industrie (bei Elac und MB) ermöglichten Mitte der 80er Jahre die Herstellung dünnprofiliger Kalotten aus Titan und Aluminium, und die Hochtöner selbst begannen in Deutschland, Norwegen und Frankreich zu produzieren. Diese Köpfe können SEHR KLAR klingen und die besten Beispiele von Elektrostaten in Frage stellen (natürlich bei richtiger Ausführung).

Der Nachteil solcher Hochtöner ist die unzureichende Eigendämpfung, wobei Aluminium-Hochtöner in dieser Hinsicht (im Ultraschallbereich) etwas besser sind als Titan-Hochtöner. Derzeit weisen ALLE Metallkalotten-Hochtöner deutliche Spitzen im Ultraschallbereich auf, deren Amplitude zwischen 3 (ausgezeichnet) und 12 dB (mittelmäßig) liegt.

Es gibt viele Debatten über die Bedeutung dieser Ultraschallresonanzen, da die Ingenieure von Philips und Sony große Sorgfalt darauf achteten, dass unsere wunderbaren „Perfect Sound Forever“-Aufnahmen KEINE Musik über 20 kHz enthielten. Ohne die Einschränkungen der Signalquelle selbst zu bestreiten, sollte beachtet werden, dass Leistungsverstärker (und VCDs) in der Lage sind, falsche Ultraschallsignale zu erzeugen, insbesondere in der Nähe oder nach dem Clipping. Diese Ultraschallsignale können die Resonanz der Metallkuppel anregen und so Intermodulationsverzerrungen verursachen, die in den AUDIOUS-Bereich fallen.

Vorteile: Sanfte Kolbenbewegung bis zur Resonanzfrequenz, was zu einer SEHR HOHEN Auflösung, TRANSPARENZ und Unmittelbarkeit des Klangs führt (bei guter Konstruktion). Die Streuung ist im Allgemeinen großartig, da Metallkuppeln flachere Profile haben als weiche.

Nachteile: Möglicherweise „metallische“ Verfärbung, die durch die Intermodulation der Ultraschallspitze mit hörbaren Frequenzsignalen verursacht wird. Einige frühe Exemplare zeichneten sich durch begrenzte Leistungsfähigkeit aus – bei Überlastung klingt die Pausenverzerrung außerordentlich widerlich.

Bestes Beispiel: Vifa D25AG-35-06, ein 2,5-cm-Kalottenhochtöner aus Aluminium, der noch besser klingt, wenn man die Kunststoffschallwand entfernt. Seine Kuppel verfügt über ein belüftetes Polstück, weshalb die Leistungsansprache sehr gut ist und die Ultraschallspitze selbst bei entfernter Schallwand nur 3 dB beträgt (empfohlen). Fokal-Hochtöner sollen sogar noch besser sein.
Bandhochtöner.

Die seltenen Kelly Ribbons aus den 50er Jahren sind vor allem als echte Bändchenhochtöner bekannt, es gibt aber auch andere. Diese Hochtöner sind die EINZIGEN dynamischen Treiber mit der extrem geringen Masse, der extrem hohen Gleichmäßigkeit der Vorspannung und der geringen Verzerrung, die bei Elektrostaten zu finden sind. Echte Bändchenhochtöner sind eine eigene Kategorie, da die Kompromisse, die bei der Konstruktion herkömmlicher Hochtöner eingegangen werden, einfach nicht gelten. Das bedeutet zwar nicht, dass sie keine Mängel haben – es gibt keine kostenlosen Mittagessen im Audiobereich.

Der größte Nachteil von Bandhochtönern ist die SINGLE-TURN-„Schwingspule“, die frei im Magnetspalt schwebt, der sie seitlich umgibt. Das bedeutet, dass die Impedanz und Empfindlichkeit eines solchen Strahlers gegen Null geht (es sei denn natürlich, es wird ein Transformator verwendet). Allerdings ist die Empfindlichkeit des Bändchentreibers selbst mit einem geeigneten Übertrager sehr gering, weshalb Kelly dem Hochtöner ein kurzes Horn hinzugefügt hat. Leider macht das kurze Horn das Beste an einem Bändchentreiber zunichte, nämlich die GENAUE Impulsantwort und das völlige Fehlen von Resonanzen.

Durch die Kombination von Seltenerdmagneten mit einem integrierten Transformator hat Raven die Empfindlichkeit seiner Bändchen-Hochtöner auf fantastische 95 dB/m erhöht, was dem Zehnfachen der Empfindlichkeit herkömmlicher Bändchentreiber entspricht (und das OHNE Verwendung von Hörnern!). Auch die von MLSSA erstellten Wasserfallplots sind erwartungsgemäß recht beeindruckend. Auch die Verzerrung ist äußerst gering: Raven gibt an, bei 105 dB SPL weniger als 1 % zu betragen, was ziemlich beeindruckend ist.

Der EINZIGE Nachteil von Raven-Fahrern ist die Notwendigkeit einer Frequenzweiche mit hoher Steigung. Dies stellt ein potenziell schwerwiegendes Problem dar, da die (akustische) Flanke 4. Ordnung bereits an der Grenze zur Hörbarkeit steht und im Übergangsbereich von einer 360-Grad-Phasendrehung begleitet wird. Die radikalste Methode, dem entgegenzuwirken, besteht darin, die Übergangsfrequenz zu erhöhen und daher einen Breitband-Mitteltöner zu verwenden.

Soft-Dome-Mitteltöner.

Nun ja, das sind lediglich vergrößerte (bis zu 5-8 cm) Versionen von Soft-Dome-Hochtönern mit genau demselben Design, aber ausgestattet mit einem halbrunden Rahmen, der als kombinierter Rahmen und Zentrierscheibe fungiert. Was für einen Hochtöner gut ist, gilt leider nicht ganz für ein auf die Größe eines Mitteltöners vergrößertes Produkt. Bei einem Hochtöner erreichen Auslenkungen selten Werte von mehr als 0,5 mm (was schon zu viel ist), allerdings sind die Anforderungen an die dritte Ableitung der Auslenkung (starker Ruck) sehr hoch, da der Hochtöner dafür verantwortlich ist Der Klang liegt im oberen Teil des Spektrums und ist von Zeit zu Zeit Ultraschallklicks ausgesetzt, die auftreten, wenn ein Verstärker übersteuert oder Schallplatten abgespielt werden, oder wenn hochfrequentes Rauschen und Verzerrungen von DACs auftreten.

Im Gegensatz dazu erfährt der Mitteltöner (oder Mitteltöner) aus zwei Gründen einen viel größeren Bedarf an Auslenkung und Beschleunigung: Wenn die Frequenz halbiert wird, vervierfacht sich die Auslenkung und die Energie des MUSIK-Spektrums konzentriert sich auf die UNTEREN MITTLEREN Frequenzen. Beide Faktoren in Kombination führen dazu, dass der Mitteltöner ungleich mehr Leistung aushalten muss als der Hochtöner. Dies stellt hohe Anforderungen an die STEIFIGKEIT der Membran und setzt eine einfache Aufhängung Vibrationsmodi aus.

Der Grund, warum herkömmliche Kegel mit einem separaten Rahmen und einer INTERNEN Zentrierscheibe ausgestattet sind, besteht darin, den Kegel zu zwingen, sich im KOLBEN-Modus hin- und herzubewegen. Nur SEHR TEUERE Mitteltöner auf Kuppelbasis, die für professionelle Studiomonitore (wie ATS) entwickelt wurden, verwenden SEPARATE Zentrierscheiben. Daher weisen die meisten Lautsprecherkuppeln der Consumer-Klasse ernsthafte Probleme mit seitlichen Vibrationen und anderen unregelmäßigen Bewegungen auf. Darüber hinaus verformt sich die seidendotierte Membran durch hohe Belastungen beim Beschleunigen leicht. Letztendlich ist noch niemand in seinem Leben auf die Idee gekommen, Basslautsprecher aus Seide mit Zusatzstoffen herzustellen.

Aufgrund all dieser Probleme messen Soft-Dome-Mitteltöner zwar gut, klingen aber viel SCHLECHTER, als ihre Messungen vermuten lassen. Selbst wenn wir uns nur auf Messungen konzentrieren und alle oben genannten Punkte ignorieren, gibt es Köpfe mit begrenzter Bandbreite, die aufgrund eines linearen Versatzes von nicht mehr als 2 mm Frequenzweichen mit einer Flankensteilheit von 12 dB/Oktave erfordern, die NICHT niedriger als 500 Hz ist (vorzugsweise). 800 Hz). Man könnte sich vorstellen, dass man mit einem großen Hochtöner auskommen könnte, der bei hohen Frequenzen gut funktioniert, aber ALLE Weichkalotten-Hochtöner beginnen ab 4-5 kHz abzufallen, was offensichtlich NICHT besser ist als die Verwendung guter moderner Mitteltöner.

Natürlich gibt es Ausnahmen. Es gibt beispielsweise Cone-Dome-Hybride wie den 13 cm großen Scan-Speak 13M/8636 und 13M/8640 sowie den ähnlichen Dynaudio 15W-75. Diese neuen Treiber sind eigentlich als hochwertige Miniaturkegel konzipiert, NICHT als Mitteltöner-Kalotten. Das Einzige, was sie mit herkömmlichen Weichkalotten gemeinsam haben, ist die GROSSE Staubkappe, die tatsächlich als Hochfrequenz-Kalottentreiber fungiert.

Diese neuen Kegelkalotten zeichnen sich durch viel höhere Offsets, viel weniger Verzerrungen und einen viel breiteren Frequenzgang aus als die Soft-Dome-Mitteltöner im alten Stil. Konus-Kalotten-Treiber sind in der Lage, einen realistischen und transparenten Klang zu reproduzieren, da sie nicht nur aus einem Material bestehen, sondern Kevlar, Papier und Polypropylen verwenden.

Ein weiterer „Sonderfall“ sind die englischen professionellen 7,5 cm ATS-Kalotten mit eingebautem Kurzhorn. Diese Treiber verwenden eine doppelte Zentrierscheibe, die das Problem des seitlichen Wackelns, das bei den meisten Soft-Dome-Mitteltönern auftritt, beseitigt und Intermodulationsverzerrungen erheblich reduziert. Ron Nelson (von Nelson-Reed) empfahl diese Köpfe als praktisch die besten auf dem Markt. Aber das sind SEHR teure Köpfe (ca. 300 $ pro Stück). Darüber hinaus müssen sie manuell ausgewählt werden, um die Resonanzfrequenzen für den linken und rechten Kanal anzupassen.

Vorteile: KEINE. METAL-Kalotten-Mitteltöner haben ein gewisses Potenzial, erfordern jedoch einen scharfen Schnitt in den Frequenzweichen an beiden Enden sowie einen zusätzlichen HF-Notch-Filter, um den ersten (und schlimmsten) HF-Break-Modus zu beseitigen. Hinweis: Dies gilt NICHT für Cone-Dome-Hybride oder professionelle ATC-Köpfe.

Nachteile: Hohe Verzerrung, ermüdender Klang, hohe Übergangsfrequenzen, begrenzte Bandbreite, begrenzte Leistungsfähigkeit und irreführende Frequenzgangmessungen. Um vollständige Informationen über diese Köpfe zu erhalten, sind detaillierte Sweep-Ton-Intermodulationsmessungen und Laserholographie (Vibrometrie) erforderlich. Hinweis: Gilt nicht für Cone-Dome-Hybride oder professionelle ATS-Köpfe.
Die besten Beispiele: Professionelle 7,5-cm-Kalotten ATS sind ein grundlegend anderes „Biest“ als alle herkömmlichen Soft-Kalotten-Mitteltöner. Sie kosten etwa das Vierfache (was wollten Sie?). Außerdem sind die Scan-Speak 8636 und 8640 hervorragende Mitteltöner mit voller Reichweite.

Mittel- und Breitbandlautsprecher mit Papiermembran.

Diese Kopfvariante geht auf das ursprüngliche Patent für dynamische Lautsprecher von Rice & Kellogg aus dem Jahr 1925 zurück. Die Qualität der Papierkegelköpfe reicht von SCHRECKLICH bis GROSSARTIG, von aufgeklebten 10-Cent-Kegelköpfen Hauptplatine Computer bis zu 13 cm, hochwertige Kegelkuppelköpfe von Scan-Speak, klassischer Lowther, horngeladen und 30–38 cm Tannoy Dual Concentric.

Das älteste aller Materialien ist eigentlich ein Verbundwerkstoff, der seine Eigenschaften je nach Verarbeitung eines bestimmten Materials (die von jedem Hersteller geheim gehalten wird) erheblich verändert. Die Konusbehandlung ist sehr wichtig, da unbehandeltes Papier je nach Luftfeuchtigkeit erhebliche Veränderungen erfährt. Zusätze stabilisieren das Material, verbessern die Eigendämpfung und erweitern den Wirkungsbereich der Membran gegenüber HF.

Vorteile: Gute bis ausgezeichnete SELBSTDämpfung, möglicherweise hervorragende AUFLÖSUNG und DETAIL, möglicherweise SEHR FLACHES FREQUENZGANG und allmähliches Einsetzen des Resonanzkegelbruchs. PROBLEMLOS einsetzbar bei linearphasigen Frequenzweichen mit geringer Steilheit. Papier ist ein Material, das BESSER klingt, als die Messungen vermuten lassen. Und das ist ein großes Plus, kein Minus.

Nachteile: Das Material ist nicht so steif wie Kevlar, Kohlefaser oder Metalle, sodass den Köpfen möglicherweise ein wenig die Superdetails fehlen, die man bei Elektrostaten findet. Es zeichnet sich durch eine geringere „Lautheit“ als die oben genannten Materialien aus, geht aber viel sanfter und allmählicher in den Resonanzbruch über. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, benötigen Treiber mit Papiermembran möglicherweise einen moderaten Regal-EQ in der Frequenzweiche.

Papier ist nicht so dicht wie Kunststoffe und daher ist die Paarung nicht immer streng, was sich bis zu einem gewissen Grad auf die Bildung der Szene auswirken kann (abhängig von der Genauigkeit und Qualität der Verarbeitung). Die Eigenschaften des Papiers können sich im Laufe der Zeit langsam ändern (abhängig von der Zusammensetzung des Verbundstoffs, der den Kegel bedeckt).

Beste Proben:

13-cm-Kegelkalotten-Mitteltöner Scan-Speak 8640 mit linearem Frequenzgang von 300 Hz bis 13 kHz, sehr geringer Verzerrung, hervorragender Impulsantwort und Detailtreue.

16,5 cm hochempfindliches Audax PR170M0 (100 dB/m!!)

16,5 Zentimeter großer Diatone PM610A (Jubiläumsedition) von Mitsubishi. Hierbei handelt es sich um einen Ultrabreitbandkopf, der den Bereich von 70 Hz bis 20 kHz mit dem gängigsten Akustikdesign abdeckt.

Verschiedene Lowther-Modelle. Sie erfordern eine Belastung der Hupe, um ordnungsgemäß zu funktionieren und um Schäden beim Bewegen zu vermeiden. Bei richtiger Anwendung können sie den Bereich von 50 Hz bis 18 kHz abdecken.

Mittelbass von Bextren.

Bextren ist ein aus Holzzellstoff gewonnener Acetatkunststoff, der normalerweise mit einer Additivbeschichtung auf der Vorderseite des Kegels gedämpft wird, um die erste starke Resonanz der Membran bei 1,5 kHz unter Kontrolle zu halten. Das Material wurde ursprünglich 1967 von der BBC entwickelt und sollte (als dichteres und „vorhersehbareres“ Material) Papier in der Monitorakustik ersetzen. Das Material verbreitete sich Anfang der 70er Jahre. Typische Lautsprecher dieser Zeit bestanden aus einem 20-cm-Bextren-Mitteltöner von KEF oder Audax und einem 2,5-cm-Softdome-Hochtöner von Audax.

Bei BBC-Entwicklungen wurde IMMER die Notch-Filterung eingesetzt, um einen gleichmäßigen Frequenzgang der Bextren-Topteile im Mitteltonbereich zu erreichen. Der bekannteste (oder berüchtigtste, je nachdem, ob Sie Zuhörer oder Entwickler sind) ist der Kopf von KEF B110, der in BBC LS3/5a-Minimonitoren installiert ist. Nur wenige wissen, dass diese Lautsprecher, die für ihren „süßen Mitteltonbereich“ bekannt sind, einen Notch-Filter verwenden, der eine Dämpfung von 6 dB bei einer Frequenz von 1,5 kHz bewirkt.

Im Laufe der Zeit wurde Bextren durch das von der BBC entwickelte Polypropylen ersetzt, das sich durch einen viel gleichmäßigeren Frequenzgang auszeichnet, KEINE Zusatzstoffe (in der Beschichtung) benötigt und aufgrund der Verringerung der Masse des Kegels für eine Erhöhung sorgt Empfindlichkeit von 3-4 dB. Heutzutage gilt Bextren bei fast ALLEN Lautsprecherherstellern als veraltetes Material.

Vorteile: Gute Wiederholbarkeit, möglicherweise hervorragende „Szene“ (nach Maßstäben der Mitte der 70er Jahre). Die Auflösung ist höher als bei vielen Papierkegeln.

Nachteile: sehr geringe Empfindlichkeit (82-84 dB/m), Notwendigkeit einer Notch-Filterung im Mitteltonbereich, für moderne Verhältnisse „quackige“ Klangfarbe, plötzliches, äußerst unangenehmes Auftreten von Resonanzbrüchen auch bei mäßiger Lautstärke als eine große Anzahl von Resonanzen im Mitteltonbereich HF

Beste Beispiele: KEINE. Moderne Designer sind nicht bereit, sich mit der geringen Empfindlichkeit, der komplexen Notch-Filterung und der Shelving-Entzerrung abzufinden, die notwendig sind, damit die Köpfe zumindest akzeptable klingen. Und obwohl Traditionalisten die im Rogers LS 3/5a verwendeten KEF B110-Köpfe loben, erfordert der furchtbar ungleichmäßige Frequenzgang dieser Köpfe den Einsatz ungewöhnlich komplexer Frequenzweichen. Auf jeden Fall sind moderne Vifa P13WH-00-08-Köpfe hundertmal besser als jeder B110.

Mitteltöner aus Polypropylen.

Dieses Material wurde 1978 von der BBC als Ersatz für Bextrain entwickelt und patentiert. Dank der „angeborenen“ SELBST-Dämpfung ist ein gut konstruierter Polypropylenkopf in der Lage, einen flachen Frequenzgang in einem bestimmten Bereich ohne (oder mit einer minimalen) Entzerrung bereitzustellen. Darüber hinaus haben Polypropylenköpfe typischerweise Empfindlichkeiten im Bereich von 87 bis 90 dB/m, was eine deutliche Verbesserung gegenüber Bextren darstellt.

Da es ein MINDESTmaß an „Hands-on“ erfordert, wird dieses Material fast überall im Säulenbau verwendet. Die einzige Herausforderung dabei bestand darin, einen Cyanacrylat-Klebstoff zu entwickeln, der an einem so schleimigen Material wie Polypropylen „kleben“ würde. Dieses Problem wurde jedoch Anfang der 80er Jahre gelöst.

Wie Papier wird dieses Kegelmaterial in Lautsprechern verwendet, deren Qualität von Mainstream-Boomboxen bis hin zu High-End-Lautsprechern wie der ProAC Response-Reihe reicht. Das Profil des Kegels, der „Schnitt“ am Rand des Kegels und zusätzliche Materialzusätze zu Polypropylen sind die bestimmenden Faktoren für die Qualität der Köpfe.

Vorteile: Sehr gleichmäßiger Frequenzgang (wenn alles richtig gemacht wird), sehr geringe Klangverzerrung, gute Impulsantwort, allmähliches Einsetzen des Resonanzbruchs des Kegels, hohe Empfindlichkeit sowie Einfachheit der Frequenzweichen, die aus einem einzigen Kondensator bestehen können für den Hochtöner. Die besten Beispiele können so klar sein wie die besten Papiertüten, was einen sehr hohen Standard darstellt.

Nachteile: In puncto Transparenz sind sie der Klasse der Köpfe aus harten Materialien und planarer Elektrostatik etwas unterlegen. Viele Polypropylen-Mitteltöner „verstehen“ sich nicht gut mit gängigen Metallkalotten-Hochtönern – ein großer Unterschied in der Auflösung kann für die Ohren eines geübten Zuhörers auffällig sein. Polypropylen ist nicht die beste Wahl für Tieftöner mit einem Durchmesser von 20 cm oder mehr (es sei denn, Polypropylen wird natürlich mit einem anderen, steiferen Material verstärkt). Tieftöner mit einer Größe von 25 cm oder mehr bestehen am besten aus steifem Papier oder Kohlefaser.

Beste Proben:
18 cm Scan-Speak 18W/8543 Mitteltöner (derselbe wie in ProAC Response 3.x verwendet). Anscheinend ist dies der BESTE Polypropylenkopf der Welt.

Ein weiterer Konkurrent ist der 18-Zentimeter-Mitteltöner DynAudio 17W-75, der im Hales System Two Signature zum Einsatz kommt.

Auch der Vifa P13WH-00-08 Tief-/Mitteltöner ist ein hervorragender „Performer“, der sich gut für den Einsatz in Minimonitoren eignet. Seine Einzigartigkeit liegt in der Tatsache, dass es einen völlig flachen Frequenzgang im Mitteltonbereich hat, begleitet von einem SEHR GLATTEN Bessel-Schnitt 2. Ordnung. Dieser Vifa hat NICHT den charakteristischen „Plastik“-Sound – er klingt eher wie eine feine Papiermembran.
Mitteltöner aus harten Materialien.

Köpfe aus Aluminium und Magnesium.

Die ersten Köpfe, die im Hi-Fi-Bereich in begrenztem Umfang zum Einsatz kamen, waren kleine 5-cm-Aluminiummembranen von Jordan Watts. Manuelle Montage, hoher Preis und geringe Empfindlichkeit waren äußerst einschränkende Faktoren, die ihre breite Markteinführung verhinderten.

Es gibt eine neue Generation britischer und deutscher Zwei-Wege-Minimonitore, die 13-16,5-cm-Mitteltöner mit Aluminiummembranen verwenden. Diese Köpfe haben normalerweise eine SEHR GERINGE Empfindlichkeit (82-84 dB/m) und fast IMMER eine Resonanz mit hohem Q im oberen Teil des Betriebsbereichs. Diese Köpfe werden NICHT separat auf dem freien Markt verkauft.

IN Neue Serien Seas Excel-Köpfe verwenden Magnesiumkegel mit einer „faszinierenden Kugel“ aus massivem Kupfer anstelle der üblichen Staubkappe. Das sieht ohne Zweifel cool aus und zeichnet sich im Gegensatz zu den oben genannten Aluminiummembranen auch durch eine gute Empfindlichkeit von 87 dB/m aus. Bei 4,9 kHz gibt es zwar eine starke Resonanz (Wert 16 dB) – an der Frequenzweiche muss man also basteln.

Kohlefaserköpfe.

Diese sehr empfindlichen und sehr teuren (ca. 300 US-Dollar pro Stück im Jahr 1980) Hartkonus-Treiber wurden durch japanische Hersteller berühmt, die sie erstmals in TAD PROFESSIONAL STUDIO-Monitoren mit Tieftönern mit 30,5 Zentimeter Durchmesser verwendeten. Heute sind die Preise für Kohlefasern gesunken und Vifa, Audax und Scan-Speak liefern sehr gute Beispiele. Die Japaner waren die Pioniere dieser Technologie und stellten eine große Anzahl solcher Köpfe her. Wenn Sie jedoch KEIN japanischer Hersteller sind, ist es fast unmöglich, diese zu bekommen.

Diese Treiber zeichnen sich durch ECHTE Kolbenmechanik und absolut HERVORRAGENDE Bässe und Mittelbässe aus (besser hört man NIRGENDWO!), zeichnen sich aber natürlich durch die charakteristische Doppelresonanz am Rande des Arbeitsbereichs aus. Leider sind diese Spitzen auf den meisten Kohlefaserköpfen sehr gut hörbar und, was noch schlimmer ist, können nicht durch einen Kerbfilter beseitigt werden, der auf eine Frequenz ZWISCHEN den beiden Spitzen liegt, sodass ZWEI Kerbfilter erforderlich sind, um die Spitzen zu „dämmen“ und sie unhörbar zu machen. Filter oder Crossover mit einer SEHR großen Cutoff-Steilheit (24 dB/Oktave).

Und obwohl die Arbeit mit Treibern, die solch komplexe Frequenzweichen erfordern (die bis zu 50-60 Komponenten enthalten können), äußerst schwierig ist, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Kohlefaser-Tieftöner die EINZIGEN Treiber sind, die wirklich BERÜHRBARE Bässe erzeugen.

Die Scan-Speak 18W/8545 Felle sehen recht interessant aus: Obwohl sie eindeutig das „Muttermal“ aller Kohlefaserfelle – die Doppelspitze – aufweisen, sehen sie recht gut gedämpft aus, und der Bruchbereich ÜBER diesen beiden Spitzen sieht sehr glatt aus. Möglicherweise können diese Scanspeaks sogar mit einem herkömmlichen Filter zweiter Ordnung verwendet werden.
Kevlar-Köpfe.

Kevlar-Köpfe tauchten Mitte der 80er Jahre in den französischen Focal- und deutschen Eton-Linien auf. Letztere zeichneten sich durch eine Superdämpfung dank einer verlustreichen Nomex-Wabenstruktur aus, die die vordere und hintere Kevlar-Schicht trennt.

Derzeit haben 18 und 20 cm Scan-Speak den besten Frequenzgang und die geringste Intermodulationsverzerrung ALLER Kevlar-Köpfe. Ein weiteres nettes Merkmal dieser Fellfamilie ist die gut kontrollierte Grenzfrequenz NACH der Kevlar-Resonanzfrequenz. ALLE ANDEREN Kevlar-Köpfe, außer Scanspeaks, zeichnen sich durch erhebliches Chaos in diesem Bereich aus, was sich zweifellos nicht optimal auf die Glätte des Frequenzgangs und die Klangtransparenz auswirkt.

Köpfe aus Verbundwerkstoffen.

Audax verfügt über eine ungewöhnliche Technologie namens HD-A. Die Basis ist ein Acrylgel, das eine Mischung aus gefütterter (die Fasern sind geordnet „gekämmt“ und ausgelegt) Kohlefaser und Kevlar enthält. Der Frequenzgang eines solchen Systems besticht durch seine Gleichmäßigkeit. Die einzige Ausnahme ist ein moderater Peak am Ende des Bereichs.

Eine weitere interessante Serie von Verbundköpfen ist Focal Polyglass, bei dem die Kegel aus einer Mischung aus Papier und Kohlefaser bestehen. Das auffälligste Beispiel ist der 6V415-Mitteltöner mit einem außergewöhnlich flachen Frequenzgang und einem recht guten Offset. Für Fans von Trioden, die keine Frequenzweichen erkennen und von Breitbandköpfen träumen, könnte ein Bündel von vier 4V211 mit einem Band von 60 Hz bis 12-14 kHz perfekt sein.

Stark und schwache Seiten harte Köpfe.

Vorteile: DIE BESTE Transparenz, Bühne und Tiefe, die nur von Elektrostaten erreicht (oder sogar übertroffen) werden kann. Die besten Beispiele zeichnen sich durch hohe Empfindlichkeit, hohe Spitzenpegel und sehr geringe Intermodulationsverzerrungen aus. Diese Klasse von Köpfen wird von vielen Designern als unübertroffen angesehen und ihre Exzellenz sollte mit der Weiterentwicklung der Technologie weiter zunehmen.

Nachteile: Ältere Proben zeichneten sich durch starke Spitzen am Rand des Betriebsbereichs aus und die meisten zeigten auch ein unkontrolliertes chaotisches Biegeverhalten ÜBER der Resonanzbiegung, was zu einer schnellen Klangermüdung sowie einer Abnahme der Tiefe und einem Mangel an „Luft“ führte. .

Lautsprecher, die KEINE gut konzipierten Kerbfilter mit Metall-, Kevlar- oder Kohlefaserköpfen verwenden, können und sollten als Analphabeten betrachtet werden, da die schmale Hochfrequenzspitze nicht durch Standard-Hochpassfilterung korrigiert werden kann. Die Hörbarkeit einer solchen Spitze ist für JEDEN Zuhörer offensichtlich, der mit dem Klang von UN-entzerrten Kevlar- oder Kohlefaserfellen vertraut ist (tippen Sie einfach auf das Fell, um sich ein Bild zu machen). Die neuen 18-cm-Köpfe Scan-Speak 8545 oder 8546 sind vielleicht die ersten einer neuen Generation von Köpfen, die KEINEN Notch-Filter benötigen.

Obwohl diese Art von Fellen recht laut spielt, kann der einsetzende Resonanzbruch der Membran SEHR abrupt und unangenehm sein, ähnlich einer Übersteuerung des Verstärkers. Einige Kevlar- oder Kohlefaserköpfe erfordern extrem lange Einlaufzeiten (über 100 Stunden), d. h. um die Fasern im Konus und in der Zentrierscheibe zu erweichen.

Top-Auswahl: Die Scan-Speak-Familie mit 13, 18 und 22 cm großen Kevlar-Köpfen sowie die neuen 18 cm großen Kohlefaser-Papier-Verbundköpfe. Diese Köpfe sind die EINZIGEN Köpfe mit gut gedämpften Spitzen und gutem Verhalten an der Grenzfrequenz NACH der Haupt-HF-Spitze. Darüber hinaus verfügen Scanspik-Köpfe auch über einschraubbare kupferbeschichtete Polstücke, was zu einer Reduzierung induktiver Arten von Intermodulationsverzerrungen um das Zehnfache oder mehr führt.

Sehr interessant ist auch die neue Seas Excel-Serie von Köpfen mit Magnesiumkegeln und einem Vollkupfer-Phasenstecker (anstelle einer Staubkappe), wenn der Designer natürlich ernsthaft an der Entwicklung einer sehr tiefen und PRÄZISIONSkerbe basteln möchte Filter zur Korrektur der ersten Resonanz des Magnesiumkegels.

So wählen Sie einen Kopf aus.

Am besten verwenden Sie eine Methode, die so grob ist, dass Sie sich nicht vorstellen können, dass sie effektiver ist. Sie müssen den zu untersuchenden Kopf auf einem Flachbildschirm mit den empfohlenen IEC-Abmessungen von 135 x 85 cm montieren und ihm einfach zuhören. OHNE Frequenzweichen, OHNE Akustikdesign, und wenn es sich um einen Hochtöner handelt, besteht keine Notwendigkeit, ihn laut zu machen. Und Sie müssen sich PINK NOISE (das dabei hilft, die Sichtbarkeit der im Frequenzgang und im Frequenzgang sichtbaren Spitzen zu beurteilen) und nur Musik (um die „Musikalität“ und „Auflösung“ zu beurteilen) anhören.

Dies erfordert jedoch geschulte Ohren, da Sie auf Spitzen achten müssen, die durch eine Frequenzweiche entfernt werden könnten, ohne durch die begrenzte Bandbreite eines separaten Kopfes beeinträchtigt zu werden. Dieser Hörprozess wird Ihnen jedoch viel über die Komplexität verraten

Es ist auch notwendig, eine Reihe von Messungen (mit MLSSA) durchzuführen, nämlich Folgendes zu entfernen:

1) Impulsantwort. Wie schnell „stoppt“ der Kopf? Herrscht in der Dämpfungszone ein chaotisches Durcheinander oder gibt es dort nur eine glatte Resonanz? Oder gibt es vielleicht zwei oder mehr Resonanzen?
2) Gruppenverzögerungszeit und Frequenzgang. Wie verzerrt ist der Frequenzgang NACH dem ersten Resonanzbruch? Lässt sich das mit einer Frequenzweiche beheben?
3) Frequenzübergangsverhalten („Wasserfall“). Sind Sie bereit, Resonanzen in Kauf zu nehmen, die durch eine Frequenzweiche NICHT unterdrückt werden können? Wenn eine Crossover-Korrektur erforderlich ist, wie komplex sollte diese sein?
4) Amplitudenfrequenzgang. Schauen Sie sich die Fletcher-Munson-Kurven (FMC) genau an – sie zeigen deutlich den Bereich, in dem die Hörempfindlichkeit am höchsten ist und selbst auf kleinste Änderungen des Schalldrucks (Ungleichmäßigkeit im Frequenzgang) reagiert. Der KRITISCHSTE Bereich ist der Bereich von 1 bis 5 kHz – JEDE SPITZE in diesem Bereich (sogar ein halbes Dezibel!) ist HÖRLICH und wird als unangenehme „Konservenqualität“ wahrgenommen. Im Gegensatz dazu sind kleine Einbrüche für das Ohr viel weniger wahrnehmbar (es sei denn, sie werden natürlich durch Reflexionen oder Resonanzen verursacht).

In der Aufmerksamkeit für solche „kleinen Dinge“ liegt der GROSSE UNTERSCHIED zwischen einem AMATEUR-HAUSMACHER und einem ERNSTHAFTEN ENTWICKLER-SPEZIALISTEN.

Wenn wir auf das sehr komplexe Gebiet des Crossover-Designs zurückkommen, dann bevorzugen Entwickler, die der OBJECTIVE-Entwicklungsschule angehören, normalerweise Linkwitz-Rieley-Schaltungen 4. Ordnung, die die glatteste und genaueste Frequenzgangform sowie die beste Unterdrückung von Out- Of-Band-Intermodulation (aufgrund von Verzerrung der Impulsform und Schlupf)

Besonderer Dank geht an Laurie Fincham von KEF für ihre Forschung zur präzisen elektroakustischen Computermodellierung des Fahrerverhaltens in Kombination mit Frequenzweichen, die es uns ermöglichte, akustische Schnitte 2., 3. und 4. Ordnung zu synthetisieren und zu optimieren. Vor Fincham bestand die Crossover-Entwicklung im Wesentlichen nur aus dem „Maßschneidern“ von STANDARD-Crossovern Lehrmittel unter realen Bedingungen, was nur eine grobe Annäherung ergab. Nachdem Laurie Fincham seine Technologie veröffentlicht hatte, war die Auswahl einer Crossover-Topologie und der gewünschten „Zielsteigung“ des Schnitts eine Frage der einfachen Auswahl aus mehreren Optionen. Danach wurde die Trial-and-Error-Arbeit dem Computer überlassen und man musste sie nur noch durchführen eine endgültige Entscheidung über die Ergebnisse.

Natürlich bedeutete ein „Computer“ damals, in den frühen 70er Jahren, als dieser Weg gerade erst beschritten wurde, einen spezialisierten Minikomplex von Hewlett-Packard, der 150.000 US-Dollar kostete, sowie einen Fortran-Programmierer im Personal, der Löcher in Kartenspiele stanzte und bewirtschaftete im Allgemeinen die gesamte Landwirtschaft Heutzutage ist die Technologie zur Optimierung von Frequenzweichen viel einfacher und billiger geworden – nehmen Sie einen beliebigen anständigen Computer und laden Sie ihn mit einem der Programme wie XOPT, CALSOD, LAEP usw. Aufgrund einer derart drastischen Reduzierung der Kapitalinvestitionen sowohl in die Frequenzweichenoptimierung als auch in leistungsstarke Messsysteme ist es für moderne Lautsprecherbauer eine Schande, sich über das Leben zu beschweren, unabhängig von der Philosophie, die einer bestimmten Lautsprecherproduktion zugrunde liegt.

Entwickler, die der objektiven „Schule“ angehörten, vernachlässigten bis vor Kurzem die Impulsantwort, die Steuerbarkeit der Beugung sowie all diese undurchsichtigen Bereiche wie spezielle Kondensatoren, spezielle Induktivitäten und spezielle Verdrahtungskabel völlig. Im Gegenteil, die Forschung konzentriert sich auf die ständige Verbesserung der Qualität der Felle, die Reduzierung von Gehäuseresonanzen und die höchstmögliche PAIR-Präzision in der Produktion.

„Schule“ der Impulsformerhaltung.

Zu dieser Schule gehören Hersteller wie Dunlavy, Thiele, Spica und Vandersteen. Die Entwickler legen großen Wert auf die Kontrolle der Beugung und der räumlichen Verschiebung der Köpfe, um die Signalkomponenten gleichzeitig beim Hörer ankommen zu lassen, und verwenden in der Regel auch Frequenzweichen 1. Ordnung (mit einer Grenzsteilheit von 6 dB/Oktave). Einige, wie z. B. Spica, können zwar auch Gauß- oder Bessel-Frequenzweichen der 3. (18 dB/Oktave) oder 4. (24 dB/Oktave) Ordnung verwenden.

NUR Akustikgeräte dieser Bauart sind in der Lage, die Form des Impulses genau beizubehalten, und übertreffen in dieser Hinsicht manchmal elektrostatische oder Bandstrahler. Allerdings ist das Problem der akustischen Phasenverzerrung (Pulsformverzerrung) selbst im AES-Umfeld äußerst kontrovers, obwohl VIELE Ingenieure die Lösung dieses „Problems“ als Zeit- und Geldverschwendung betrachten.

In einem typischen linearphasigen Lautsprechertreiber (unter Beibehaltung der Impulsform) MÜSSEN Lautsprechertreiber über hervorragende Eigenschaften verfügen, auch in einem Bereich, der zwei Oktaven über dem Nennfrequenzbereich liegt. Was auch immer man sagen mag, sowohl Intermodulationsverzerrung als auch Leistung sind geopferte Eigenschaften. Um dieses Problem zumindest teilweise zu lösen, sind sehr teure Köpfe sowie eine äußerst genaue „Adressierung“ von Resonanzen in Frequenzweichen erforderlich. Auch die Steuerung der Richtwirkung der Strahlung bei der Verwendung von Frequenzweichen erster Ordnung und der Bewegung der Köpfe im Raum ist eine schwierige Aufgabe. Dies hat zur Folge, dass dieser Lautsprechertyp je nach Sitz- oder Stehposition und auch seitlich der Hauptachse deutlich unterschiedlich klingen kann.

Der schwerwiegendste FEHLER bei der Konstruktion solcher Lautsprecher ist das „Eintauchen“ von Mitteltönern oder Hochtönern in mit Filz bedeckte Hohlräume, um die Köpfe im Rahmen des TRADITIONELLEN Akustikdesigns in die Tiefe zu verschieben. Filz „funktioniert“ als Dämpfer im Inneren des Gehäuses sehr gut, aber davon eine 100-prozentige Absorption eines Breitbandsignals zu erwarten, ist pure Dummheit. KEINER der bekannten Absorber zeichnet sich durch eine 100-prozentige Absorption über das gesamte Spektrum aus – das Beste, was erreicht werden kann, ist eine Dämpfung von 20–30 dB, und dann nur in einem bestimmten Frequenzband. Darüber hinaus wird eine solche Schwächung durch eine KOMBINATION mehrerer Materialien mit einer Gesamtdicke von Dutzenden Zentimetern erreicht! Stellen Sie sich also vor, wie gering die Wirkung eines 1 Zentimeter dicken Filzstreifens ist.

Wenn Sie den Kopf tief in einen Hohlraum mit einer HARTEN Oberfläche stecken, entsteht ein sehr deutlich hörbarer Farbklang in Form eines „Krümmens“, ähnlich der Farbe, die Ihre Stimme annimmt, wenn Sie Ihre Hände zu einem Mundstück falten und schreien. Einen solchen Hohlraum mit einer dicken Filzschicht auszukleiden, hilft natürlich ein wenig, aber wenn man hinhört, ist das „Gundos“ immer noch vorhanden. Aber das ist nicht alles. Durch die Platzierung des Filzes in unmittelbarer Nähe der Membran wird diese mit zusätzlicher „Masse“ belastet, die Empfindlichkeit verringert und das Einschwingverhalten verschlechtert. Und all diese „Possen und Sprünge“, um etwas Ähnliches wie eine Rechteckwelle auf einem Oszilloskop zu beobachten???!! Unsinn! Wenn Sie wirklich Köpfe bewegen müssen, tun Sie sich selbst einen Gefallen und verwenden Sie hierfür GETRENNTE Boxen und Panels (für Mitteltöner und Hochtöner)!

Mit dem richtigen Ansatz können linearphasige Systeme so „offen“ und „frei“ klingen wie Elektrostaten. Vor allem, wenn sich das Design durch geringe Beugung auszeichnet. Ein Nachteil kann der begrenzte Dynamikbereich des Hoch- und Mitteltöners sowie eine komplexe Richtcharakteristik sein, die zu einem eher schmalen Bereich der optimalen Hörposition führt.

Hupen und andere hochsensible Systeme.

Wie bereits erwähnt, waren die Lautsprecher der Mitte der 50er Jahre für moderne Verhältnisse sehr, sehr empfindlich. Die Favoriten moderner Audiophiler – Elektrostate, Planare und Minimonitore – zeichnen sich alle durch Empfindlichkeiten von etwa 82 dB/W/m aus (d. h. sie haben einen Wirkungsgrad von etwa 0,1 %). Während die beliebtesten Lautsprecher der 50er Jahre eine Empfindlichkeit von etwa 92–96 dB/W/m hatten (also einen Wirkungsgrad von etwa 2 %). Die größten und prestigeträchtigsten Systeme, die noch zu Hause eingesetzt werden konnten, zeichneten sich durch eine Empfindlichkeit von 102 dB/W/m (10 % Wirkungsgrad) aus.

Also was ist passiert? In den 50er Jahren herrschte die starke Überzeugung vor, dass die besten Redner die empfindlichsten seien. Den damaligen Audiophilen war klar, dass die besten Lautsprecher von Unternehmen wie Western Electric, Altec und RCA hergestellt wurden. Wer Beweise brauchte, konnte ins Kino gehen und Cinerama, Ben-Hur oder 20.000 Meilen unter dem Meer erleben.

Der Glaube an Empfindlichkeit als höchste Tugend wurde durch das Erscheinen des AR-1 auf dem Markt erschüttert, des ersten kleinen Lautsprechers mit akustischer Aufhängung, der sehr kompetent gestaltet war. Und obwohl er zehnmal weniger empfindlich war als die meisten der damals beliebten Lautsprecher, spielte er WIRKLICH bis zu 30 Hz und „polterte“ nicht. Und gleichzeitig war es kompakt!!! Zwar mussten wir noch eine Weile warten, bis die Verstärkertechnik den „Anforderungen“ von Lautsprechern mit „akustischer Aufhängung“ gerecht wurde – als Ende der 50er Jahre STEREO als solches auf den Markt kam, begannen Verstärker mit einer Leistung von 60 W pro Kanal auf den Markt kommen. Dies hat dazu geführt, dass Lautsprecherdesigner zugunsten einer besseren Dämpfung und Handhabung Einbußen bei der Empfindlichkeit hinnehmen mussten. Da nun das lang ersehnte Ziel von Lautsprechern mit NORMALEN Abmessungen in greifbare Nähe gerückt war, begannen viele Entwickler, nach besser gedämpften, aber weniger empfindlichen Materialien zu suchen.

Damals begann das berühmte Epos „East Coast Sound“ vs. „West Coast Sound“. „Westler“ wurden durch JBL, Altec und Cerwin-Vega vertreten, und „Ostler“ wurden durch AR, KLH und Advent vertreten. In den 60er Jahren produzierten die Westler immer kleinere Lautsprecher, die sich nicht um die Empfindlichkeit und Dynamik hochwertiger Theatersysteme kümmerten, sondern bewusst die dröhnenden Bässe und Hornfarben der Giganten „vom letzten Jahr“ kopierten und übertrieben. Das auffälligste Beispiel dieser Marketingphilosophie sind die äußerst erfolgreichen JBL L100-Lautsprecher – wunderbar aussehende Regallautsprecher mit einem leuchtend orangefarbenen, strukturierten Schaumstoffgitter. Und alles war in Ordnung, bis... sie eingeschaltet wurden.

Als Reaktion auf den „harten“ Klang der ersten Transistorverstärker und die Aggressivität der Westler ließ die östliche Schule des Lautsprecherdesigns ihre Lautsprecher nach und nach immer dumpfer klingen. Genau wie die Kreationen der Westler zeichneten sich die Lautsprecher der Ostler nun durch einen gleichmäßigen Frequenzgang aus, aber im Gegensatz zu den Westlern achteten die Ostler nicht auf Verzerrungen, verbesserten Frequenzweichen und verstärkten die Gehäuse. Öffnet man einen dieser Lautsprecher, erkennt man einen billigen Elektrolytkondensator am Hochtöner, ein Stück Watte oder Glaswolle, das völlige Fehlen einer Verstrebung (Innenverstrebung des Gehäuses) sowie dicke, über massive Überhänge gespannte Gitter Hilfsrahmen. In den frühen 70er Jahren waren amerikanische Audiophile der schlecht durchdachten Entwicklungen und der mittelmäßigen Verarbeitungsqualität sowohl der Westler als auch der Ostländer überdrüssig und begannen, ihr „Glück“ auf der anderen Seite des Atlantiks zu suchen. Zum Beispiel in Großbritannien...

In den 1970er Jahren war England führend im weltweiten Lautsprecherdesign, erforschte neue Materialien (wie Bextrain), nutzte Computersimulationen von Frequenzweichen und nutzte FFT (Fast Fourier Transform), um Resonanzen in Lautsprecherköpfen und -gehäusen zu verfolgen. Zu diesem Zeitpunkt waren Verstärker mit einer Leistung von 120 W erschienen, die den Herstellern die Möglichkeit gaben, die Empfindlichkeit noch um ein paar dB zu „abwerfen“, dadurch aber Resonanzen zu reduzieren und den Frequenzgang zu glätten.

Die untere Grenze der Empfindlichkeit wurde in den frühen 70er Jahren mit den BBC LS 3/5A erreicht, die sehr GLATTER und GENAU klingender Lautsprecher waren, der bei Audiophilen auf der ganzen Welt sehr gefragt war.

Allerdings war nicht alles so glatt... Die im B110 verwendete stark gedämpfte 13-Zentimeter-Bextren-Membran „erhöhte“ die Empfindlichkeit dieses kleinen Wunderwerks auf niedrigste 82 dB/W/m. Um sich zu „öffnen“ und zu „spielen“, benötigte ein solcher Lautsprecher, Spaß beiseite, einen Verstärker mit einer Leistung von 200 W. Viele glückliche LS 3/5A-Besitzer hatten Verstärker, die gesünder und schwerer waren als die Lautsprecher! Und doch war es DANN eine SEHR gute Wahl, was die Lautsprecher angeht. Und Verstärker wurden mit der Zeit immer besser, so dass das Problem, zwischen einem durchdringend hellen oder einem dumpfen und dumpfen Klang zu wählen, einfach verschwunden ist.

Ein paar Jahre später erschien der KEF 104A. KEF modifizierte die Mittel- und Hochtontreiber des LS 3/5A, entwickelte einen neuen Tieftöner als Weiterentwicklung des B139 und veröffentlichte einen Lautsprecher in dieser Konfiguration, in dem erstmals eine computeroptimierte Linkwitz-Riley-Frequenzweiche verbaut wurde Zeit. Obwohl die Empfindlichkeit immer noch nicht höher war als beim LS 3/5A, setzte der 104A neue Maßstäbe für natürlichen Klang, Klarheit und Stereobildgebung (was ein direktes Ergebnis der „fortgeschrittenen“ Frequenzweiche war).

Der Trend zur Erhöhung der Lautsprecherempfindlichkeit und Reduzierung der Leistungsaufnahme begann Ende der 70er Jahre mit dem Aufkommen „effizienterer“ Membranmaterialien wie Polypropylen. Ende der 80er Jahre begann die Renaissance der Röhren, den Herstellern stand eine große Auswahl an Materialien für die Herstellung von Lautsprecherköpfen zur Verfügung, darunter das neu „entdeckte“ Papier mit Zusätzen, das bereits erwähnte Polypropylen, Kevlar und Kohlefaser.

Die neuen Materialien erforderten keine externe Dämpfung mit allen möglichen Verbindungen, wie zum Beispiel Produkte aus dem gleichen Bextren, sondern „verließen“ sich vollständig auf die interne SELBST-Dämpfung (basierend auf den Eigenschaften des Materials des Kegels selbst). . Laservibrometrie und Computermodellierung führten letztendlich zu einer Reihe spürbarer Verbesserungen bei den Materialien für Kegel und Hochtönermembranen und verbesserten auch die Methodik zur Gestaltung von Lücken in Magnetsystemen von Köpfen mit belüfteten Polstücken erheblich. Derzeit werden die besten Direktstrahlköpfe von Scan-Speak, DynAudio, Audax und Focal hergestellt, die sich durch eine Empfindlichkeit von etwa 89-94 dB auszeichnen, was viermal effektiver ist als in den 70er Jahren.

Die Zeitschrift Sound Practices von Joe Roberts hatte großen Einfluss auf den nordamerikanischen Markt, indem sie ihm die Entwicklungen japanischer, italienischer und französischer Schulen vorstellte. Audiophile aus Übersee hatten KEINE „Erinnerungen“ an das Marketingdesaster von „West Coast Sound“ und hatten daher weiterhin großen Respekt vor klassischen hochempfindlichen Theaterlautsprechern.

Wenn man den angloamerikanischen Orbit verlässt, wird man feststellen, dass Entwicklungen im Stile der „alten“ Theaterlautsprecher Western Electric, Altec und JBL Studiomonitore sowie P.G.A.H. Voight wird immer noch sehr ernst genommen. Und ihre Attraktivität erklärt sich nicht aus Nostalgie. Die neuesten Treiber und Hörner aus exotischen Materialien kommen zu Preisen auf den Markt, die westliche Audiophile in Erstaunen versetzen würden. Diese „alternativen“ Lautsprecher funktionieren besonders gut mit toten Verstärkern, die Single-Ended-, direkt beheizte Trioden verwenden (ein 3-Watt-Verstärker „stirbt“ einfach auf Elektrostaten oder halbraumgroßen Planaren, „öffnet“ sich aber perfekt auf einem). Vollhornsystem mit einer Empfindlichkeit von 104 dB).

Für diejenigen, die glauben, dass Verstärker bereits die Grenze der Perfektion erreicht haben (und das sind fast alle AES-Mitglieder und Heimkinohersteller), erscheint all dieses „In-die-Werfen“ archaischer „fremder“ Technologien wie eine Art Modeerscheinung oder ein Scherz. Die zuckersüßen Murzilkas erklären das „Phänomen“ der Hörner/Trioden mit der Retro-Mode, die ein weiteres Beispiel für die Mythologisierung der Vergangenheit ist, die heute in Mode ist.

Die andere Seite der Medaille ist, dass die MEISTEN vernünftigen Anhänger von Hörnern mit Trioden bereits REGULÄRE, standardmäßige audiophile Systeme hatten und diese dann aufgegeben haben. Als Designer von ziemlich standardmäßigen Lautsprechern kann ich persönlich bestätigen, dass es sich auf jeden Fall lohnt, die Empfindlichkeit herkömmlicher Treiber zu erhöhen – Sie erhalten eine deutliche Steigerung der Klarheit, Spontaneität und Natürlichkeit des Klangs, und die Auswahl eines Verstärkers wird erheblich vereinfacht Darüber hinaus wird es Möglichkeiten geben, einige sehr interessante Technologien auszuprobieren.

Aus technischer Sicht weisen horngeladene Treiber typischerweise eine sehr geringe harmonische Verzerrung und Intermodulationsverzerrung, einen flachen Frequenzgang, Zeitbereichsreflexionen und eine sehr steile Grenzcharakteristik an beiden Enden des Betriebsbereichs auf. Aus Sicht der Mainstream-High-End-Designer leiden Hörner unter ernsthaften Problemen in Bezug auf Impulsantwort, Beugung und gleichmäßige Streuung.

Die Ursache all dieser Probleme, insbesondere bei billigen PA-Hörnern, ist die akustische Reflexion an den Rändern des Hornmunds. Wenn eine Schallwelle auf eine scharfe Kante trifft, wird sie gebeugt (um sie herum gebogen) und in alle Richtungen wieder abgestrahlt (als ob sich am Reflexionspunkt ein anderer Kopf befände). Die von der Hornmündung reflektierte Welle gelangt tief in das Horn zurück, wo sich in der Regel ein Phasenstecker oder ein Kopf mit starrem Kegel befindet, von dem sie erneut reflektiert wird und austritt. Diese Abfolge von Reflexionen wird als schrittweise bezeichnet und ist viel besser hörbar, als man es von kleinen Unregelmäßigkeiten im Frequenzgang erwarten kann.

Obwohl der Frequenzgang die Hörbarkeit von Stufenreflexionen nicht vollständig zeigt, sind sie auf der Impulsantwort oder auf der Frequenzübergangsantwort („Wasserfall“) deutlich sichtbar. Besonders gut sieht man alles, wenn man das Horn direkt misst, also ohne Frequenzweiche. Günstige PA-Hörner, die zu kurz sind, leiden am meisten darunter und haben daher die raueste „Hornfarbe“ von allen.

Aber auch für dieses Problem gibt es eine Lösung. Wenn Sie bereit sind, auf 1-2 dB Empfindlichkeit zu verzichten, können Sie die Innenseite des Horns mit dünnem Filz (3 Millimeter dick) auskleiden. Je tiefer Sie den Filz drücken können, desto besser ist die Dämpfung. Wenn Sie es jedoch übertreiben, sinkt der untere Teil des Arbeitsbereichs der Hupe und damit auch die Empfindlichkeit. Es ist sehr gut, wenn Sie den „Verbesserungsprozess“ mithilfe von MLSSA steuern können – behalten Sie einfach die Impulsantwort im Auge.

Die beste Lösung besteht natürlich darin, die Reflexion des Mundes vollständig zu eliminieren, was erreicht wird, indem man dem Horn eine Traktrixform gibt, die Voight bereits Ende der 20er Jahre erfunden hat!!!

Auch am Mund hat die Trakresse eine scharfe Kante, nur in dem Moment, in dem der Schall von der Grenze reflektiert wird, ist das Horn bereits um 90 Grad gebogen, wodurch es für den reflektierten Schall nahezu unmöglich ist, „zu gelangen“. zum Phasenstecker geleitet und wieder reflektiert werden. Daher das völlige Fehlen stehender Wellen, nur mäßige Reflexionen und praktisch keine „Hornfärbung“, es sei denn natürlich, der Kompressionstreiber (der auf das Horn selbst geladen wird) ist richtig ausgelegt.

Achtung: Es gibt viele Hörner mit einem Traktrix-Profil auf dem Markt, ABER dieses Profil ist nur in EINER Richtung (z. B. vertikal) vorgesehen, und daher bleibt das Problem an den anderen beiden Mundkanten ungelöst, was das zunichte macht Der ganze Vorteil der Traktrix. Ein Horn mit quadratischer oder noch mehr runder Mündung und Traktrixprofil herzustellen ist ein weiteres Problem, dessen Lösung enorm viel Geld kostet.

Beispielsweise werden die BESTEN 5-cm-Treiber für Hörner mit 500 Hz bis 22 kHz von JBL und TAD für den Einsatz in Studiomonitoren hergestellt und kosten ALLE 800 Dollar, das Horn selbst NICHT mitgerechnet!!! Vergleichen Sie das mit dem Preis eines Spitzenschlägers von Scan-Speak bei 120 Grüns und spüren Sie den Unterschied. Nein, natürlich kann man ein PA-Horn der Einstiegsklasse für 80 Dollar kaufen, aber für dieses Geld bekommt man absolut angemessene Qualität. Denken Sie nicht einmal daran, mit einem PA-Horn einen Klang zu erzielen, dessen Qualität mit dem eines JBL-Studiomonitorkopfs mit einer 5-cm-Titanmembran vergleichbar ist. Äußerlich mögen sie ähnlich sein, aber INNEN sind sie völlig unterschiedlich.

Die Sache mit Hörnern ist, dass der Unterschied zwischen „schlecht“ und „am besten“ WIRKLICH GROSS und viel offensichtlicher ist als der Unterschied zwischen Standardfellen. Darüber hinaus sind die besten Hörner sehr teuer, erfordern bearbeitete Alnico-Magnete, Membranen aus exotischen Metallen und die Hörner selbst haben komplexe Formen, die mit äußerster Präzision bearbeitet wurden. Von Kostensenkung muss hier nicht gesprochen werden. Und in der Nähe der unteren „Leiste“ haben wir minderwertige PA-Hörner, die ernsthafte Modifikations- und Verbesserungsarbeiten erfordern, bevor der Begriff „Hi-Fi“ überhaupt auf sie angewendet werden kann.

Trotz aller Mainstream-Trends denke ich, dass der Markt für Horntreiber im Laufe der Zeit weiter wachsen wird. Höchstwahrscheinlich wird es von Unternehmen wie JBL, Altec und Tannoy vorangetrieben, die es sich leisten können, ein bis zwei Millionen Dollar für Bearbeitungs- und Anlaufkosten auszugeben.

Minimalisten.

Zu dieser Gruppe gehören einige italienische, skandinavische, englische und amerikanische Lautsprecherhersteller. Bei solchen Lautsprechern sind Frequenzweichen äußerst einfach und manchmal auf eine einzige Kapazität reduziert! Die Köpfe und Komponenten der Frequenzweichen zeichnen sich durch höchste Qualität aus, für die Herstellung der Verkabelungsdrähte und Gehäuse werden zudem exotische Materialien verwendet.

Bei der Erstellung von Lautsprechern dieser Art wird in der Regel überhaupt nicht auf Messungen zurückgegriffen. Da diese Designphilosophie die Fellresonanzen überhaupt nicht korrigiert und dank minimalistischer Frequenzweichen das Vorhandensein aller Arten von „Störungen“ im endgültigen Frequenzgang und der Impulsantwort zulässt, wird der endgültige Klang höchstwahrscheinlich stark vom Klang abhängen Signatur aller anderen Teile des Audiosystems.

Und obwohl nicht viele Entwickler VOLLSTÄNDIGE Minimalisten sind, hat die Idee, dass „die Qualität der Teile zählt“, nahezu jeden anderen in der Branche INFIZIERT. Heutzutage, so scheint es, verwendet kein einziger High-End-Hersteller mit „Selbstachtung“ KEINE Elektrolytkondensatoren in Frequenzweichen, und Mylar-Kondensatoren sind selten. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu den 70er Jahren, als die Frequenzweichen selbst der technisch fortschrittlichsten Lautsprecher Komponenten verwendeten, die nach den Maßstäben heutiger „Traditionen“ wie Müll erscheinen würden – genau das hat der Wahnsinn erreicht. Vor 20 Jahren konzentrierte sich ALLE Aufmerksamkeit fast ausschließlich auf KÖPFE, Entwicklungstechnologien und KÖRPER-Design. Heute, wo es in diesem Bereich nichts mehr zu studieren gibt, haben die Entwickler große Anstrengungen unternommen und den „Einfluss“ aller anderen Dinge auf den Klang untersucht, bis hin zu den SCHRAUBEN, mit denen die Felle befestigt sind, sowie deren Vergoldung die Kontakte. Horror, und das ist alles.

Wer hat die allerersten Lautsprecher erfunden?

Die allerersten Lautsprecher wurden von Paul Klipsch erfunden. Was waren Ihrer Meinung nach die ersten Lautsprechersysteme der Welt?

Mit dynamischen Köpfen, elektrostatisch oder vielleicht planar?

Weder das eine noch das andere noch das dritte. Die Geschichte der Akustik begann mit Hornlautsprechern, und dies geschah, als ein Mensch zunächst seine gefalteten Handflächen an die Lippen legte, um seine Sprache lauter klingen zu lassen.

Tatsächlich spielten die Hände die Rolle eines Mundstücks und die Stimmbänder die Rolle eines Sprechers. So einfach dieses Beispiel auch ist, es zeigt wirklich, wie es funktioniert ...

Die ersten Geräte zur Tonverstärkung und -wiedergabe nutzten das Hornprinzip. Nehmen Sie zum Beispiel ein Gerät wie ein Megaphon (damals natürlich ohne Verstärker) oder Blasmusikinstrumente.

Und das berühmte Grammophon, das fast das erste Gerät zum Abspielen von Musik wurde. Gibt es genügend Beispiele? Und erst dann, ab den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts, tauchten erste Umrisse im Design anderer Arten von Akustiksystemen auf.

Wenn Sie jemanden, der sich für Audiogeräte interessiert, nach Hornlautsprechern fragen, wird er sich mit hoher Wahrscheinlichkeit sofort an die Marke Klipsch erinnern. Und er wird völlig recht haben, denn dieses Unternehmen hat eine Vielzahl von Erfindungen auf dem Gebiet der Akustik vorzuweisen, die seinen Namen verherrlicht haben.

Das Unternehmen wurde in den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts gegründet, genau zu der Zeit, als die ersten Entwicklungen in der Verstärkertechnologie aufkamen. Das Unternehmen wurde von Paul W. Klipsch gegründet, der viele Jahre lang auch der Hauptideologe und Entwickler des Unternehmens war.

Erwähnenswert ist auch, dass Hemholtz einen großen Beitrag geleistet hat und von ihm die Theorie der Schallverstärkung stammt ... Eine Reihe technischer Erfindungen von Helmholtz tragen seinen Namen. Die Helmholtz-Spule besteht aus zwei koaxialen Magnetspulen, die im Abstand ihres Radius voneinander entfernt sind, und dient der Erzeugung eines offenen, gleichmäßigen Magnetfelds.

Der Helmholtz-Resonator ist eine Hohlkugel mit einem schmalen Loch und wird zur Analyse akustischer Signale, aber auch im Bau von Tieftonlautsprechern zur Verstärkung tiefer Frequenzen oder umgekehrt zur Unterdrückung unerwünschter Frequenzen in Räumen eingesetzt.

Die wichtigsten Designelemente von Lautsprechern sind seit ihrer Erfindung zu Beginn des letzten Jahrhunderts unverändert geblieben. Mit der Erfindung des Telefons durch A. G. Bell und T. Watson im Jahr 1876 kam die moderne Elektroakustik auf den Markt. Und obwohl die Verbesserung elektroakustischer Wandler (also Lautsprecher) seither Gegenstand einer endlosen Reihe wissenschaftlicher Forschungen und Artikel ist, viel mehr als die, die sich mit jedem anderen Element des Schallverstärkungskreises befassen, gibt es praktisch keine grundlegenden Änderungen .

Sprechergeschichte begann bereits im 19. Jahrhundert. Die erste Patentanmeldung für ein elektrodynamisches Moving-Coil-Design wurde 1877 und für einen elektrodynamischen Lautsprecher 1898 eingereicht. Allerdings fanden diese Erfindungen zu diesem Zeitpunkt keine praktische Anwendung – es gab noch keine ausreichend leistungsstarke Quelle, um den Kopf eines Lautsprechers mit einer beweglichen Spule anzutreiben.

Kommerzielle Modelle erschienen erst in den 1920er Jahren, als Röhrenverstärker verfügbar wurden. Die ersten elektrodynamischen Lautsprecher verfügten über hochohmige Spulen, eine Stoffaufhängung und angetriebene Elektromagnete. Gleichstrom. Einige Technikhistoriker weisen darauf hin, dass der erste elektrodynamischer Kopf so nah wie möglich an seinem modernen Design wurde 1925 von der Firma patentiert General Electric.

Äußerlich unterscheiden sich die Bauformen dynamischer Treiber zur Wiedergabe niedriger und hoher Frequenzen, sie enthalten jedoch die gleichen Komponenten. Der LF-Kopf hat einen Metallrahmen (seltener Kunststoff), der aufgrund seiner Form auch Korb oder Diffusorhalter genannt wird – das ist sein Zweck. Die Diffusorhalterfenster sorgen für freie Luftbewegung an der Rückseite des Diffusors. Ohne Fenster könnte Luft als zusätzliche akustische Belastung auf das bewegte System wirken und die Leistung im Tieftonbereich reduzieren. Die Herstellungstechnologie des Diffusorhalters wird durch die Leistung und Größe des Kopfes bestimmt. Die Hauptanforderung besteht darin, eine steife Struktur sicherzustellen, die frei von Vibrationen ist, die Obertöne verursachen können. Unter diesem Gesichtspunkt ist es besser, Gusskonstruktionen aus Metallen oder Verbundwerkstoffen zu verwenden. Am Rahmen ist ein konischer Diffusor befestigt, der meist aus Papier (eigentlich aus Holzschnitzeln), reinem oder gefülltem Kunststoff und seltener aus Metall oder Keramik besteht. Am hinteren (schmaleren) Teil der Membran ist eine Hülse (imprägniertes Papier oder Metall) angebracht, auf die die Schwingspule gewickelt ist.

Die Schwingspule wird normalerweise in zwei (seltener - vier) Lagen mit Kupfer- oder Aluminiumdraht in Emaille-Isolierung auf einen Rahmen (Hülse) gewickelt und mit Lack daran befestigt. Typischerweise wird ein normaler Runddraht verwendet, bei sehr leistungsstarken Köpfen wird jedoch ein Draht mit rechteckigem Querschnitt verwendet, der den Spalt fast zu 100 % ausfüllt. Bei der Montage des beweglichen Teils des Kopfes werden häufig moderne Materialien verwendet. Beispielsweise werden UV-härtende Polymerklebstoffe verwendet, um den Schwingspulenrahmen mit einer Keramik- oder Metallkalotte zu verbinden. Die Spulenanschlüsse werden über spezielle, sehr flexible Drähte mit Kontakten auf der Anschlussplatine verbunden.

Trotz kontinuierlicher Forschung auf dem Gebiet der Materialwissenschaften verwenden die meisten NF- und MF-Treiber, die ein ähnliches Design, aber unterschiedliche Größen haben, Kegeldiffusoren aus Papierzellstoff. Darüber hinaus kommen Materialien wie Polypropylen, Bextren und neuerdings auch Leichtmetalle (Aluminium, Titan, Magnesium) zum Einsatz. Firmen mit Namen und Geschichte, die über eigene Forschungszentren verfügen oder Entwicklungen in Auftrag geben, experimentieren aktiv mit verschiedenen Füllstoffen und Verbundmaterialien und entwickeln kombinierte Diffusoren. Das bekannteste Beispiel hierfür sind die B&W-Mitteltöner mit einem Diffusor aus Kevlargewebe mit Imprägnierung. Geradlinige Membranen wurden in Tieftontreibern nur in den allerersten Treibern verwendet. Die Steifigkeit einer solchen Konstruktion reicht für den gesamten Betriebsfrequenzbereich nicht aus, und ab einer bestimmten Frequenz erhält die Strahlung einen Biegecharakter: Nur ihr zentraler Teil funktioniert tatsächlich. Der Diffusor ist zu schwer und zu weich, um der Bewegung der Spule genau zu folgen. Es bleibt einfach keine Zeit für eine vollständige Auslenkung und Rückkehr, und durch Biegeschwingungen entstehen Obertöne und eine zusätzliche Verfärbung des Klangs.

Das einfachste und alter Weg Um diesem Phänomen entgegenzuwirken, werden während des Herstellungsprozesses eine Reihe konzentrischer Rillen auf der Oberfläche des Kegels gebildet. Moderne Lautsprecher nutzen eine ganze Reihe von Maßnahmen zur Unterdrückung parametrischer Resonanzen. Erstens haben fast alle Diffusoren eine krummlinige Mantellinie. Zweitens bestehen sie immer häufiger aus Materialien, die Längsschwingungen effektiv dämpfen, und verfügen darüber hinaus über einen variablen Querschnitt: Die Spule hat einen größeren Querschnitt, die Aufhängung einen kleineren Querschnitt. Natürlich hängt alles vom gewählten Material ab. Für einen Papierdiffusor eignet sich eine spezielle Imprägnierung, und für eine Schicht- oder Verbundstruktur ist die Kombination der physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Materialien, aus denen er besteht, wichtig. Da der Bereich der wiedergegebenen Frequenzen eines Lautsprecherkopfes durch den Bereich der Kolbenbewegung seines Diffusors bestimmt wird, ist es wichtig, dass dieser möglichst steif ist, aber gleichzeitig eine minimale Masse aufweist.
Die äußere Aufhängung des Diffusors, die seine Translationsbewegung im Betrieb gewährleistet, kann als eine Einheit mit dem Diffusor (in Form einer Riffelung mit einer oder mehreren Rillen) oder als unabhängiger Ring aus Gummi, Gummi, Polyurethan hergestellt werden und anderen Materialien mit ähnlichen Eigenschaften, die dann an den Außenrand des Diffusors geklebt werden. Die Aufhängung, insbesondere der Tieftonkopf, muss eine große Flexibilität aufweisen: Dies gewährleistet eine niedrige Eigenresonanzfrequenz. Fast unmittelbar unterhalb dieser Frequenz sinkt der Wirkungsgrad des Fells stark, das heißt, seine Eigenresonanz bestimmt die Grenze der Basswiedergabe.

Die zweite Hauptanforderung an eine Aufhängung besteht darin, dass die elastischen Eigenschaften über den gesamten Bewegungsbereich des bewegten Lautsprechersystems linear bleiben müssen.

Lange Zeit hatten Hochfrequenzköpfe den gleichen konischen Diffusor, nur kleiner. Heutzutage ist der Kuppeldiffusor jedoch die gebräuchlichste Art von HF-Kopf. Es kann weich (aus Textilien wie imprägnierter Seide) oder hart (aus Metall oder Keramik) sein. Das Design eines typischen Hochtöners unterscheidet sich nicht nur in der Größe der Membran. Typischerweise wird eine Kalottenmembran mit Aufhängung als eine Einheit gefertigt, auf die eine Hülse mit Schwingspule geklebt wird. Gleichzeitig verzichtet die Konstruktion auf eine flexible Zentrierscheibe. Das Magnetsystem ist ebenso wie der Diffusor an der vorderen Flanschplatte befestigt.

Kuppeldiffusoren, die konvex oder seltener konkav sein können, werden durch Pressen aus natürlichen oder synthetischen Stoffen mit obligatorischer anschließender Imprägnierung hergestellt. HF-Diffusoren – Köpfe aus synthetischen Polymerfolien oder Metallfolie – werden immer häufiger eingesetzt. Um die Steifigkeit zu erhöhen, werden Diffusoren durch Aufdampfen verschiedener Materialien hergestellt: Bor, Beryllium, Gold und sogar Diamant. Es gibt zahlreiche Beispiele für Kuppeldiffusoren aus Keramik, bei der es sich im Wesentlichen um ein Oxid von Metallen wie Aluminium handelt.

Die Zentrierscheibe ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Tief- oder Mitteltöners; Seine Aufgabe besteht darin, die korrekte Lage der Hülse mit der Schwingspule im Luftspalt des Magnetsystems sicherzustellen. Die Anforderungen an die Unterlegscheibe sind die gleichen wie an die Aufhängung – maximale Flexibilität in axialer Richtung und Beibehaltung der Linearität über den gesamten Bewegungsbereich, ergänzt durch die Anforderung maximaler Steifigkeit in radialer Richtung. Um die Effizienz des Kopfes zu erhöhen, muss der Spalt minimal sein, und die geringste Verschiebung in radialer Richtung führt unweigerlich zum Verklemmen der Schwingspule. Im Laufe des Prozesses zur Verbesserung der Köpfe wurde die Zentrierscheibe aus hergestellt verschiedene Materialien(Pappe, Papier, Textolith, Stoff). Heutzutage verfügen fast alle Köpfe über eine Zentrierscheibe mit konzentrischen Rillen, die aus Stoff gepresst und anschließend imprägniert wird.

Das wichtigste Design- und Dynamikelement, das maßgeblich seine elektroakustischen Eigenschaften bestimmt, ist das Magnetsystem. Es besteht aus einem Ringmagneten, der sich zwischen zwei Ringflanschen und einem zylindrischen Kern befindet, der mit dem Vorderflansch einen Luftspalt bildet. Die Mitte des letzten Jahrhunderts weit verbreitete Konstruktion eines Magnetsystems mit Kernmagnet wird heute in Köpfen für Mehrwege-Lautsprechersysteme praktisch nicht mehr verwendet. Das Magnetsystem erzeugt im Spalt ein konstantes Magnetfeld. Wenn ein Signal an die Spule angelegt wird, interagiert ihr Magnetfeld mit dem Feld des Magnetsystems, wodurch sie sich je nach Stromrichtung hin und her bewegt und den daran befestigten Diffusor bewegt. Der Spalt sollte möglichst klein sein: Dies erhöht die Effizienz der Wechselwirkung zwischen Spule und Permanentmagnet.

Das Magnetfeld eines Systems mit einem Ringmagneten ist in den Magnetkreisen nicht vollständig geschlossen. Dieses Design weist ein externes Leckfeld auf, das andere Geräte beeinträchtigen kann, beispielsweise eine Bildröhre eines Farbfernsehers. Daher ist beim Einsatz solcher Lautsprecher in Heimkino-Lautsprechersystemen eine zusätzliche magnetische Abschirmung erforderlich, bei der es sich um ein Glas aus weichmagnetischem Material handelt, das das gesamte Magnetsystem von außen abdeckt.

Die Form der Polschuhe (die Löcher im oberen Flansch) und des Kerns bestimmen die Größe der magnetischen Induktion im Luftspalt und die Gleichmäßigkeit der Magnetflussverteilung darin. Der Grad der Erwärmung der Schwingspule und damit ihre Wärmebeständigkeit hängen von der Größe der Elemente des Magnetsystems und der Breite des Luftspalts ab. Hier gibt es widersprüchliche Forderungen. Um die Belüftung zu verbessern, müssen Sie den Spalt vergrößern. Dies verringert jedoch die Empfindlichkeit des Kopfes und erfordert einen größeren Magneten. Hier liegt ein Betätigungsfeld für die Suche nach einer ingenieurtechnischen Kompromisslösung. Daher ist beispielsweise bei leistungsstarken NF-Köpfen der Spulendurchmesser größer und es werden häufig zwei Ringmagnete verwendet.

Bekanntermaßen z effiziente Arbeit Die Tieftöner müssen dafür sorgen, dass die Schallwellen von der Vorder- und Rückseite des Diffusors isoliert werden (siehe „Acoustic Design“, S&V, 4/2004). Deshalb zentrales Loch Der konische Diffusor ist mit einer Kappe verschlossen, die aufgrund Zusatzfunktion staubdicht genannt. Bei einigen Konstruktionen wird in den zentralen Kern des Magnetsystems ein Loch gebohrt, das mit einem Schallabsorber verschlossen wird, und dickes Stoff- oder Vliesmaterial mit einem großen akustischer Widerstand. Nur bei idealer Steifigkeit ist eine Kolbenbewegung des Diffusors über ein breites Frequenzband möglich. Bei echten Diffusoren kommt es aufgrund des Auftretens von Längsschwingungen des Diffusors zu einer deutlichen Verengung des effektiven Bandes. Beachten Sie, dass das Band bei einem idealen Diffusor durch seine physikalischen Abmessungen begrenzt ist, allerdings aus einem anderen Grund. Die Schallgeschwindigkeit in Luft hat bei Raumtemperatur einen Endwert von etwa 340 m/s. Ab einer bestimmten Frequenz wird die Schallwellenlänge vergleichbar mit der Größe des Diffusors und sogar noch kleiner. In der Praxis äußert sich dies in einer Verengung des Richtungsmusters des dynamischen Kopfes mit zunehmender Frequenz. Das heißt, je höher die Frequenz, desto näher muss sich der Hörer an der Kopfachse befinden, um hohe Frequenzen hören zu können. Für einen Diffusor mit einem Durchmesser von 10 Zoll (250 cm) beträgt die theoretische maximale Frequenz, bei der das akustische Strahlungsmuster zu einem schmalen Strahl komprimiert wird, 1335 Hz.

Bei der am häufigsten verwendeten Größe von 8 Zoll (200 mm) sind es bereits 2015 Hz, bei einem Treiber mit einem 5 Zoll (125 mm) Konus 3316 Hz und bei einem typischen Hochtöner mit einem Durchmesser von 1 Zoll (25 mm). ) - 13680 Hz. Bei niedrigen und mittleren Frequenzen versuchen die Designer, die Köpfe nicht dazu zu zwingen, oberhalb dieser Frequenzen zu arbeiten. Bei HF-Köpfen muss man auf technische Tricks zurückgreifen. In der Regel wird vor dem Diffusor ein Teiler in der einen oder anderen Form installiert, je nachdem, in welcher Ebene das Strahlungsmuster erweitert werden soll. In unserem Beispiel eines HF-Kopfdesigns sorgt ein Sechsstrahlteiler für eine optimale Streuung sowohl in der vertikalen als auch in der horizontalen Ebene. Bei Mitteltönern werden zur Erweiterung des Diagramms auch Splitter in Form von Kegeln mit einer komplexen Erzeugenden eingesetzt.

Ein sehr wichtiger Parameter von Lautsprechern ist die Linearität seiner Amplitudeneigenschaften. Dies ist die Abhängigkeit des Schalldrucks von der Schwingungsamplitude des Diffusors. In einem bestimmten Bereich der Durchschnittswerte funktioniert alles einwandfrei. Bei kleinen Werten des Eingangssignals reicht die Wechselwirkungskraft zwischen dem Feld der Spule und dem Permanentmagneten jedoch nicht aus, um die elastischen Kräfte der Aufhängung zu überwinden. Dies macht sich hörbar durch eine Verschlechterung der Wiedergabe tiefer Frequenzen bei niedrigen Signalpegeln bemerkbar. Bei großen Amplituden überschreitet die Spule die Grenzen des Magnetfelds im Spalt, wodurch der Pegel stark ansteigt nichtlineare Verzerrung. Die Bewegungsamplitude des Diffusors, innerhalb derer der Amplitudengang des Kopfes linear bleibt, ist sehr klein. Bei NF-Köpfen überschreitet er selten 6 mm, bei HF-Köpfen sind es 0,3 mm. Aufgrund dieses geringen Hubs wird zur Verbesserung der Wärmeübertragung in den HF-Köpfen der Spalt des Magnetsystems mit magnetischer Flüssigkeit gefüllt, einer Mischung aus Silikonfett und feinstem Pulver aus ferromagnetischem Material. Allerdings schränkt ihr Einsatz die Lebensdauer des Kopfes ein, da die Viskosität des Schmiermittels mit der Zeit deutlich ansteigt.

Die Auswahl der Lautsprecher bleibt neben anderen Systemkomponenten die wichtigste für den endgültigen Klang, den Sie in Ihrem Hörraum wünschen. Darüber hinaus gibt es bei Lautsprechersystemen eine sehr breite Preisspanne: von weniger als 100 $ bis über 70.000 $ pro Paar. Es stellt sich die Frage, was drin ist, wenn der Preis so hoch ist. Die Antwort ist so einfach wie bei teuren Verstärkern. Teurere Lautsprechersysteme werden in kleinen Stückzahlen hergestellt, sie verfügen über maßgeschneiderte Treiber (und darüber hinaus sorgfältig ausgewählte Parameter) und hochwertige Gehäuse, meist handgefertigt. Im Allgemeinen sieht man, wofür man bezahlt, aber die klanglichen Eigenschaften von Lautsprechersystemen sind individuell: Die Unterschiede von Sample zu Sample sind vielleicht größer als bei allen anderen Komponenten des Tonwiedergabesystems. Sie müssen immer wieder verschiedene Systeme anhören, um schließlich dasjenige zu finden, dessen Klang für Ihr Ohr am angenehmsten ist. Ein Lautsprecher erzeugt einen hellen Klang in den Höhen, ein anderer erzeugt einen harten Klang in den Mitten und der dritte erzeugt sehr tiefe Bässe. Obwohl es natürlich Systeme mit einem neutraleren (klanglich korrekten) Klang gibt, gibt es keinen Lautsprecher, der den gesamten Schallbereich (den das menschliche Ohr hört) korrekt wiedergibt. Sie alle färben den Klang unterschiedlich stark, was vom Preis abhängt. Manchmal werden Klangfarben gezielt hinzugefügt, um dem Geschmack des Erstellers des Sprechers zu entsprechen. Es erfordert Mühe und Zeit, Lautsprecher zu finden, die Ihrem Geschmack entsprechen.

Alexey Grudinin (Stereo&Video)