Akustisches Zentrum

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Mit Ausnahme eines Breitbandlautsprechers werden die Ausgangssignale eines Verstärkers über eine Frequenzweiche verschiedenen Lautsprecherchassis zugeführt. Das Frequenzspektrum des Ausgangsignals wird also auf mehrere Schalltreiber aufgeteilt und muss laufzeitrichtig am Ohr des Zuhörers ankommen. Die elementare Voraussetzung für die richtige Summenbildung ist der zeitgleiche Start der Schallereignisse je Chassis und die gleiche Wegstrecke zum Ohr.

In der Praxis gibt es bei Lautsprechersystemen gewöhnlich bauformbedingt einen Tiefenversatz der akustischen Zentren. Das akustische Zentrum ist der Punkt, von dem scheinbar der gesamte erzeugte Schall ausgeht. Es ist ein virtueller, gedachter Punkt, der sich nur messtechnisch präzise ermitteln lässt.

Die Lage des akustischen Zentrums hängt von verschiedenen konstruktiven Bedingungen ab. Die Steifigkeit des Schwingspulenträgers, der Membran und deren Geometrie (und weitere) spielen eine Rolle. Je weicher die Membran ist, desto tiefer liegt das akustische Zentrum. Die Schallentstehungsorte liegen bei Chassis im nutzbaren Übertragungsbereich, also dort, wo die Membranen nicht in chaotische Partialschwingungen aufbrechen, nahe der Schwingspulenvorderkante.

Zur einfachen Orientierung kann man die Verbindungsstelle der Schwingspule mit der Membran als akustisches Zentrum annehmen. Bei Hochtönern befindet sich das akustische Zentrum relativ weit vorne, bei Tieftönern bis zu mehreren Zentimetern hinter der Vorderkante. Außerhalb des sinnvollen Einsatzbereichs der Chassis entstehen jedoch frequenzabhängig mehrere akustische Zentren auf der Membran mit entsprechenden Laufzeitunterschieden und Interferenzen.

Würde man um das Ohr mit einem Zirkel einen Kreisbogen ziehen, müssten alle akustischen Zentren der Lautsprechersysteme auf dem Kreisbogen liegen, um exakt gleich weit vom Mittelpunkt (dem Ohr) entfernt zu sein. Dabei kommt es auf Millimeter an. Damit ist die Laufzeit gleich und eine richtige Summenbildung ist unter diesem elementaren Aspekt möglich. Ist dies nicht der Fall, dann sind das gleichzeitige Eintreffen der Schallanteile und deren richtige Schallsummenbildung nicht möglich, der Lautsprecher verzerrt die Schallsignale und erzeugt künstliche Geräusche. Die originalgetreue Reproduktion findet nicht mehr statt.

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