Der richtige Sound für Musik, Filme & Co. finden

Die Anfänge des Lautsprechers gehen auf die Erfindung des Telefons zwischen 1860-er und 1870-er Jahren zurück. Im Jahr 1878 erhielt Werner von Siemens ein Patent für einen elektrodynamischen Lautsprecher. Allerdings fehlte bei der Konstruktion ein Verstärker. Ein Hufeisenmagnet mit einer beweglichen Schwingspule und Membran sorgte für die Klänge. Im Jahr 1898 entwickelte Sir Oliver Lodge eine Versuchsanordnung, die mit Hilfe von elektrischen Strom Laute erzeugte. Dies war die Basis für den im Jahr 1925 vorgestellten modernen elektrodynamischen Lautsprecher, der bei der Funkausstellung in Berlin präsentiert wurde. Die beiden Entwickler von Western Electric Edward Washburn Kellogg und Chester Williams Rice hatten an einen dynamische Lautsprecher getüftelt, welche über eine bewegliche Schwingspule verfügte und die mit dem Lautsprecherkonus verbunden war. Diese Art von Lautsprecher hat sich auch heute noch bewährt.

1936 wurde ein Lautsprecher mit Permanentmagnet von Paul G.A.H. Voigt vorgestellt. In den 1950-er Jahren beschäftigten Albert Neville Thiele und Richard H. Small mit der Wechselwirkung zwischen Lautsprecher und Gehäuse. Die damals gewonnenen Erkenntnisse sind auch heute noch die Basis für jede Lautsprecherentwicklung.

Im Endeffekt haben sich drei Bauarten von Lautsprecherboxen durchgesetzt: Horn-, Konus- und Kalottenlautsprecher.

© brainfaqk: Wie funktioniert ein Lautsprecher? #11

Bei einem Lautsprecher handelt es sich auch um ein elektromagnetische Bauteil. Diese wandelt elektrische Signale in Luft-Schallsignale um. Eine Lautsprecherbox beinhaltet starke ringförmige Magnete und einen Eisenkern im Inneren. Eine bewegliche Spule mit Kupferdraht-Windungen ist zwischen Magnet und Eisenkern positioniert. An der Spule ist die Membran aufgehängt.

Sobald Strom durch die Spule fließt, bewegt sich die Spule zwischen Magnet und Eisenkern. Die Schwingungen übertragen sich auf die Membran, sodass Luftmoleküle aktiviert werden und ein hörbares Geräusch erzeugt wird. Die Spulenschwingung richtet sich nach der Frequenz des Wechselstroms.

Der Mensch kann Töne nur in einem bestimmten Frequenzbereich wahrnehmen. Jedoch gibt es keine Lautsprecherbox, die den kompletten Frequenzbereich abdecken kann.

Für tiefe Töne, also eine kleine Frequenz, eignen sich Tiefton- und Basstonlautsprecher (Tieftöner). In den meisten Fällen verfügen diese über eine große Membran. Surround-Systeme haben nur einen Bass-Lautsprecher, der meist mittig aufgestellt wird. Tieftöner-Systeme haben meist ein größeres Gehäuse, da sie mehr Luftvolumen verschieben müssen.

Mittel- oder Hochtonlautsprecher (Hochtöner) können hohe Frequenzen wiedergeben und verfügen nur über eine kleine Membran. Bei Surround-Systemen findet die Positionierung um den Zuhörer statt, sodass eine räumliche Tonwiedergabe entsteht.

Frequenzweichen sorgen für eine Separierung des akustischen Signals auf mehrere Lautsprecherboxen in Abhängigkeit von der Frequenz (Tonhöhe). Dadurch können akustische Verzerrungen unterbunden werden.

Es gibt unterschiedliche Arten von Lautsprechern, die sich natürlich in Größe, Qualität, Einsatzweck, Wiedergabequalität und vielen weiteren Faktoren differenzieren. Hier eine Auflistung der gängigsten Lautsprechertypen:

• Standlautsprecher: Es handelt sich um Lautsprecherboxen, die aufgrund der Größe direkt auf den Boden gestellt werden. Standlautsprecher sorgen für einen besonderen Raumklang.
• Regallautsprecher & Kompaktlautsprecher: Viereckigen Boxen, die am besten an der Wand oder auf einem Ständer befestigt werden. Sehr gute Soundergebnisse erzielen sie auch im Zusammenspiel mit einer Soundanlage.
• Bluetooth-Lautsprecher: Die kabellosen Lautsprecherboxen eignen sich hervorragend für die mobile Nutzung. Beim Kauf sollte man beachten, dass der Bluetooth-Lautsprecher wichtige Übertragungsstandards unterstütz. Zudem sollte man auf Akkulaufzeit und eventuell auf Spritzwasserschutz achten, wenn zum Beispiel eine Nutzung des Lautsprechers im Außenbereich/ Outdoor angedacht ist.
• Wlan-Lautsprecher: Sie dienen primär zum Streamen von Internet-Musikdiensten und werden ins drahtlose Netzwerk eingebunden. Auch hier gibt es in Abhängigkeit vom Gerät unterschiedliche Funktionalitäten.
• Soundbars: Eigenen sich perfekt als Ergänzung für den TV, um die Klangqualität der TV-Lautsprecher zu verbessern. Sie sorgen dank Digital Signal Processor für ein räumliches Klangerlebnis. Eine Soundbar kann man zum Beispiel über oder unter dem Fernsehen anbringen.

Das 5.1 Heimkino-System besteht aus zwei Frontlautsprechern, die man links und rechts neben dem TV platziert. Zusätzlich hat man noch einen Center-Lautsprecher und Subwoofer (Bass-Box). Hinten werden links und rechts jeweils ein Surround Lautsprecher positioniert. Mit Hilfe von Mehrkanal-Tonsysteme wird ein realistisches Audioerlebnis ins heimische Wohnzimmer gezaubert z.B. beim DVD oder Blu-ray schauen.

Beim 7.1 System handelt es um eine Weiterentwicklung des 5.1 Systems. Es besteht aus acht Lautsprechern. Bei dem 7.1. System gibt es zwei zusätzliche Surround Lautsprecherboxen (Surround-Backs), sodass das Klangerlebnis noch besser ist.

Bevor man neue Lautsprecherboxen kauft sollten verschiedene Aspekte berücksichtigt werden:

Einsatzzweck:
Für was wird die Lautsprecherbox primär benötigt? Musik hören, Musik streamen oder Filme anschauen. Für das reine Musik hören bietet sich Standlautsprecher (Stereo) an. Für Filme und Serien schauen sind Sie besser mit einem Surround System bedient.

Raum:
Wie groß ist der Raum, in dem Sie die Lautsprecher positionieren möchten und wie groß ist Platzangebot in diesem Raum für die Lautsprecher. Gerade ein Bass-Lautsprecher eignet sich weniger für kleine Räume.

Aktiv- oder Passivlautsprecher:
Der Aktiv-Lautsprecher verfügt über einem im Chassis integrierten Verstärker. Der Passiv-Lautsprecher muss mit einem externen Verstärken betrieben werden und bietet somit mehr Flexibilität für HiFi-Anlagen.

Frequenzbereich:
Der Frequenzbereich definiert die Anzahl der Frequenzen, die ein Lautsprecher wiedergeben kann. Im Optimalfall liegen die Frequenzen zwischen 20 bis zu 20.000 Hertz und decken den menschlichen Hörbereich ab.

Wirkungsgrad/ Schalldruckpegel:
Der Wirkungsgrad spiegelt die reale Lautstärke der Box wider. Er zeigt das Verhältnis mit welchem der Lautsprecher elektrische in akustische Leistung konvertiert. Je höher der Wirkungsgrad (Dezibel-Wert), desto effizienter/ lauter ist der Lautsprecher. Für einen Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad, benötigt man nur einen kleinen Verstärker. Fällt der Wirkungsgrad niedrig aus, ist ein leistungsstärkerer Verstärker erforderlich. Der Schalldruck wird in einem Meter Abstand zum Lautsprecher gemessen, bei einer elektrischen Leistungszufuhr von einem Watt.

Impedanz:
Die Impedanz zeigt den elektrischen Widerstand des Lautsprechers an. Dieser Wert liegt normalerweise zwischen vier und acht Ohm. Die Impedanz misst die Höhe des Energieverbrauch des Verstärkers, um akustisches Laute aus der Box zu erzeugen. Am besten ist, wenn die Lautsprecher-Impedanz dem Widerstand des Verstärkers/ Receivers entspricht oder minimal höher ausfällt, sodass der Verstärker nicht zu stark belastet wird.

Belastbarkeit:
Bei Verstärkern ist die Wattzahl der ausgegebenen Ausgangsleistung je Lautsprecher-Kanal der interessante Wert. Manchmal findet man auch die RMS-Leistung (Root Mean Square). Hier handelt es sich um den durchschnittliche Leistungswert im relevanten Frequenzbereich. Bei Lautsprechern gibt der Watt-Wert Auskunft über die Belastbarkeit, das heißt wie viel Leistung kann der Lautsprecher aushalten. Je höher der Wert, desto größer ist die Belastbarkeit des Lautsprechers. Die Leistung des Verstärkers bzw. Receivers sollte entsprechend sein bzw. eher mehr Leistung haben.

Sonstiges:
Neben den oben genannten Faktoren sollte man auch Größe, Preis, Form, Gehäuseart, Material und Design bei der Kaufentscheidung berücksichtigen.

Wichtig vor dem Kauf von neuen Lautsprechern sollte man diese auf jeden Fall Probe hören. Am besten ist es natürlich, wenn man die Lautsprecherboxen Zuhause testen kann, denn jeder Raum hat eine andere Akustik. Auch die Positionierung der Lautsprecher hat Einfluss auf das Klangerlebnis. Natürlich spielt auch das subjektive Empfinden eine große Rolle, abgesehen von den technischen Spezifikationen.