Inhalt - Grundlagen
Wozu ein Gehäuse


Ein Lautsprecher oder
Schallwandler hat die
Aufgabe relativ träge
Luft in Schwingung
zu versetzen. Wir stel-
len uns stark verlangsamt
die Schwingungserzeugung
vor: Wird ein Lautsprecher
ohne Gehäuse betrieben,  wird
Luft bei einem Hub nach vorne vor
der Membran zusammengedrückt
und erzeugt dort einen Überdruck.
Gleichzeitig entsteht hinter der Mem-
bran ein Unterdruck da hier die Luft
„gedehnt“ wird. Ist nun der Weg von
der Vorderseite zur Hinterseite sehr
kurz (kein Gehäuse) dann wird der
Überdruck das bestreben haben so


schnell wie möglich in Richtung des Unterdrucks auf der Rückseite zu strömen. Die Schwingung die erzeugt wurde wird auf die Weise sofort wieder ausgeglichen, so dass der Schall sich nicht ausbreiten kann. Dieser Vorgang nennt sich treffender Weise akustischer Kurzschluss.

Je langsamer die Schwingung dabei ist (tiefe Töne), desto stärker ist der Effekt, was zur Ursache hat das z.B. Basslautsprecher ohne ein Gehäuse weit weniger hörbaren Tiefton erzeugen als mit Gehäuse.
Wird ein Basslautsprecher aus seinem Gehäuse entfernt, der gewöhnlicher Weise viel Bassdruck erzeugt, dann kann dieser im ausgebauten Zustand auch über die Maximal-Leistung hinaus, stumm wie ein Mäuschen sein!!!
So mancher Basslautsprecher hat sein plötzliches „Ableben“ diesem Effekt zu verdanken.

Um dem Effekt des  akustischen Kurzschlusses  entgegenzuwirken müsste der Lautsprecher in eine möglichst große Wand montiert werden, die den Weg von Vorderseite zur Rückseite der Membrane möglichst lang macht, so dass die Luft möglichst lange braucht um von der Vorderseite auf die Rückseite zu gelangen. Noch besser wäre eine unendlich große Wand.
  
Ein Gehäuse stellt im Prinzip eben genau diese benötigte unendliche Wand dar die die  Vorderseite von der Rückseite gänzlich trennt und somit dafür sorgt, dass sich die Schwingung vor der Membran ausbreiten kann.



Die Widersprüche
Die Stabilität und Leichtigkeit der Membran
Die Membrane eines Lautsprechers soll sowohl leicht als auch stabil sein. Geringes Gewicht ist dabei wichtig um schnelle Schwingungen und damit hohe Frequenzen erzeugen zu können. Dazu muss man sich verdeutlichen das die Membran mit einem Elektromagneten ständig beschleunigt, abgebremst und in die entgegen gesetzte Richtung erneut beschleunigt und wieder abgebremst wird, usw. je leichter das verwendete Material und je stärker der Magnet, desto schnellere Schwingungen und damit höhere Frequenzen kann der Lautsprecher erzeugen.
Von einem möglichst geringen Gewicht der Membran hängt auch der Wirkungsgrad ab. Je weniger Masse zum Schwingen angeregt werden muss, desto weniger Energie wird benötigt. Bei gleicher zugeführter Energie kann die Membran also größere Hübe ausführen, was zur Folge hat, dass die zugeführte Energie in höhere Lautstärken umgesetzt werden kann. Ein Lautsprecher dem z.B. konstant 100 Watt zugeführt werden kann daher mit einer leichten Membran lautere Töne erzeugen wie mit einer schweren.
Ein weiteres Merkmal das vom Gewicht der Membran abhängt ist die Präzision. Wird ein sehr kurzer Ton mit einem Schallwandler (Lautsprecher) wiedergegeben, benötigt die Masse der Membrane einen kleinen Moment um richtig ins „Schaukeln“ zu kommen und ebenso um mit dem „Schaukeln“ aufzuhören. Die so genannte Sprungantwort zeigt wie lange eine Membran benötigt um nach einem kurzen Impuls wieder still zu stehen.
Im Tieftonbereich sind relativ schwere Membrane dagegen sogar oft erwünscht, da ein schwerer "Schwinger" ,ähnlich wie bei Gitarrenseiten, tiefere Töne erzeugt wie ein leichter.

Im direkten Widerspruch zur Leichtigkeit steht die Stabilität. Die Membran -egal wie stabil- verformt sich während einer Schwingung, was zu weiteren unerwünschten Schwingungen führt (Partialschwingungen) und somit die Wiedergabe stört. 


Gehäusegröße - Tiefton oder Präzision
Der zweite Kompromiss der gefunden werden muss, betrifft hauptsächlich den Tieftonanteil in einer Box. Wie bereits beschrieben dauert es ein wenig bis eine Membran sich ein- und ausgeschwungen hat. Damit beides möglichst wenig Zeit in Anspruch nimmt, muss ein geeigneter Antrieb und eine geeignete Dämpfung  gefunden werden.

Der Antrieb befindet
sich ausschließlich
am Schallwandler
selbst: Ein perma-
nent Magnet und
eine Schwingspule
(Elektromagnet). Auch
die Dämpfung befindet
sich am Lautsprecher: Die
Gummisicke von der die
Membran umrandet und
am Korb „festgehalten“ wird
und eine so genannte Zentriermembrane
die Hinter der Sichtbaren
Membrane des Lautsprechers
angebracht ist  übernehmen unter
Anderem diese Aufgabe.
Da wir nun schon wissen, dass Lautsprecher ein Gehäuse brauchen, ist der
weg nicht weit um zu erkennen, dass ein geschlossenes Gehäuse auch eine
dämpfende Wirkung hat. In einen kleinen Behälter lässt sich weniger Luft komprimieren als in einem großen. Wird nun eine zu große Membran (die viel Luft bewegt) in ein zu kleines Gehäuse gebaut, kann der Schallwandler keine großen Hübe ausführen, da er es nicht schafft die Luft im Gehäuse zu komprimieren und zu dehnen.
Der Schallwandler selbst ist also nur ein Teil eines Systems, er braucht ein Gehäuse dessen dämpfende Wirkung dem Schallwandler angepasst sein muss.  Nur dann weist die Lautsprecherbox das Schwingverhalten auf, das seinen Zweck erfüllt. Dabei gibt es Unterschiede in den möglichen Abstimmungen bzw. des späteren Klangbildes.
In der Regel gilt:
-Je größer das Gehäuse je tiefere Frequenzen kann ein Tieftöner darin erzeugen.
-Je kleiner das Gehäuse je präziser kann der Tieftonanteil wiedergegeben werden.
In der Praxis hat sich dabei ein relativ kleiner Bereich zwischen Tiefton und Präzision herauskristallisiert, der sich Geschmacksübergreifend bewährt hat.


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