Theorie


Die Reihenfolge der zugehörigen Seiten, ist rechts in der Info zu erkennen und sollte eingehalten werden.

Diese und die folgenden Seiten sind für Personen gedacht, die zwar wissen, an welchem Ende man einen heißen Lötkolben anfassen sollte, aber wenig bis keine Erfahrung im Selbstbau von Lautsprechern haben. Gründe für einen Lautsprecherbau sind nicht, dass diese preiswerter als fertige Boxen wären, sondern, dass man recht genau weiß, welche Qualität bei der Wiedergabe für ein bestimmtes Geld zu erwarten ist! Meine preiswertesten Boxen lagen bei 100 Euro und die bisher teuersten bei gut 1000 Euro. Die aktuellsten Boxen, die erst im kommenden Jahr fertig werden, liegen bei 1200 Euro. Also billig ist der Selbstbau keinesfalls und preiswert auch nicht unbedingt! Aber man weiß vor dem Kauf eher, was man erwarten kann!

Ein Grund für den Selbstbau ist noch, dass man Größe, Formen und Farben selber wählen kann. Das war damals für mich der Grund!

Ich beziehe mich übrigens immer auf passive Lautsprecher. Aktive Lautsprecher (Boxen mit eingebautem Verstärker) kann ich nicht berechnen und auch nicht testen. Preislich liegen sie außerdem jenseits von dem, was ich bereit bin, zu zahlen.

Ein Blick auf eine ältere Seite von mir wäre für Anfänger sinnvoll, um einen ersten Eindruck zu bekommen. Dort werden die ersten Fragen zur Planung gestellt, mögliche Projekte für Anfänger genannt und der Sinn von Weichen gezeigt.

Die Theorie wird im Folgenden nur kurz erwähnt. Es gibt bereits genügend Literatur dazu. Auch Seiten, wie die von Wikipedia haben brauchbare Informationen und Abbildungen zu dem Thema. Man sollte etwas mit den Begriffen “Membran, Sicke, Spule, Chassis” anfangen können. Am Besten ist es, sich den Aufbau eines Lautsprechers als Schema dort anzusehen.

Dann gibt es noch Fachbegriffe aus dem elektrischen und elektronischen Bereich. Das Ohmsche Gesetz hat vermutlich jeder mal irgendwann in der Schule gelernt oder lernen müssen. Hier Formeln dazu, die durch Umstellen eine andere Variable berechnen lassen können:

U=I*R und P=U*I
U=Spannung [Volt], I=Strom [A Ampere], R=Widerstand [Ω Ohm], P=Leistung [W Watt]

Es gibt dann noch die Impedanz eines Lautsprechers. Das ist der Wechselstromwiderstand bei einer Frequenz von 1 kHz bei einem Volt. Dieser beträgt im Allgemeinen entweder 4 oder 8 Ohm. Bei Lautsprechern mit 4 Ohm ist der Wirkungsgrad meistens um ca. 3 dB höher, wobei wir auch schon bei den nächsten Einheiten wären:

Frequenz [Hz Hertz], Wirkungsgrad [dB Dezibel]

Die doppelte Schallleistung ist bei +3dB, der doppelte Schalldruck ist bei +6 dB und die doppelte Lautstärke ist +10dB.
Die halbe Schallleistung ist bei -3dB, der halbe Schalldruck ist bei -6dB und die halbe Lautstärke ist bei -10dB.
Zur Verdeutlichung: Um die doppelte Lautstärke (Lautheit) zu erhalten, braucht man die zehnfache Leistung!
Üblicherweise wird beim Lautsprecherbau am Meisten mit dem Schalldruck gearbeitet. Weiteres im Internet.

Röhrenverstärker benötigen meistens 8 Ohm, weil sie einen Übertrager eingebaut haben, der genau dafür ausgelegt ist. Außerdem sind Röhrenverstärker häufig mit weniger Leistungsreserven ausgestattet, so dass für hohe Lautstärken unbedingt Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad genutzt werden sollten, um ausreichend Lautstärkereserven zu haben!

In erster Linie geht es hier um Berechnung der Frequenzweiche. Diese wird benötigt, weil so gut wie kein Lautsprecher perfekt für jede Frequenz funktioniert. Man kann sich das so erklären, dass die Lautsprechermembran einen ganz speziellen Durchmesser für eine bestimmte Frequenz haben muss, um optimal für diese Frequenz zu sein. Da wir aber im Idealfall Frequenzen von ca. 20 bis ca. 20000 Hz hören wollen, kann ein einzelner Lautsprecher diese Aufgabe kaum schaffen. Es gibt aber sogenannte “Breitbänder”, die durch viel Entwicklungsarbeit diesen Bereich abdecken. Aber aus den genannten Gründen schaffen sie es nicht, jede Frequenz gleich stark abzustrahlen. Das ist deren Nachteil. Der Vorteil liegt in der guten Ortbarkeit des Signals.

Mir geht es um sogenannte “Zweiweg-, Dreiweg- oder Mehrwegsysteme”. Hier werden Frequenzweichen genutzt, um jedem Lautsprecherchassis den für ihn optimalen Frequenzbereich anzubieten. Die passenden Frequenzen werden also herausgefiltert und an das jeweilige Chassis weitergeleitet.

Wer eine elektrotechnische Ausbildung hatte, hat möglicherweise auch noch Formeln gelernt, um Schwingkreise zu berechnen. Mit diesem Wissen ist man versucht, sich seine perfekte Weiche selber zu berechnen, wenn man die Übergangsfrequenz der betroffenen Chassis gewählt hat. Das kann man vergessen! Auf den folgenden Seiten werde ich darstellen, wie man besser simuliert.