[DT 1/11] Erklärt: So funktioniert ein Drei-Wege-Lautsprecher

Ein ausgewachsener Standlautsprecher besteht in der Regel aus drei einzelnen Schallwandlern unterschiedlicher Größe, aus denen verschiedene Frequenzen erklingen. Warum so viel Aufwand, wenn man doch nur ein Musiksignal hat? DIGITAL TESTED bringt Licht ins Dunkel.

Lautsprecher haben im Laufe der Jahre viele verschiedene Bezeichnungen erhalten. Umgangssprachlich werden sie gern als „Boxen“ bezeichnet, was einige Experten den Kopf schütteln lässt und sie an eine gleichnamige Sportart erinnert. Die Gesamtkonstruktion Lautsprecher besteht aus einem Gehäuse, das mehrere einzelne Lautsprecher enthält, die auch als Chassis bezeichnet werden.
 
Meist sind dies zwei bis drei verschiedene Lautsprecher, die die zugespielte elektrische Spannung in Schallwellen umwandeln. Um den kompletten menschlichen Hörbereich von circa 20 Hertz bis 20 Kilohertz mit gleicher akustischer Leistung wiederzugeben, werden immer mehrere Chassis benötigt. Jedem wird ein spezieller Frequenzbereich zugeordnet, der die entsprechende Bezeichnung Hoch-, Mittel- oder Tieftöner bedingt.
 
Technisch wird dies über passive oder aktive Frequenzweichen realisiert, die den Frequenzbereich entsprechend aufteilen. Dazu kommen sogenannte Tief- und Hochpassfilter zum Einsatz, die das elektrische Signal auf einen festgelegten Frequenzbereich begrenzen. Die Position der Weiche ist entscheidend dafür, ob ein Lautsprecher aktiv oder passiv arbeitet. 

Geschieht die Aufteilung im Lautsprecher, spricht man von einem Passivlautsprecher, wie er in den meisten Wohnzimmern zu finden ist. Bei der Aktivvariante erfolgt die Frequenzaufteilung bereits vor dem Lautsprecher in speziellen Vorverstärkern. Dieser Typ von Schallwandler wird vorrangig in professionellen Tonstudios eingesetzt.
 
Als Tief- und Mitteltonchassis wird häufig ein Konuslautsprecher verwendet. Seine kegelartige Form gibt dem Chassis seinen Namen. Die verwendete Membran kann aus den verschiedensten Werkstoffen bestehen, die allesamt
ihre eigenen klangspezifischen Eigenschaften aufweisen. Häufig verwendete Materialien sind unter anderem Aluminium, Kevlar, Papier, Polypropylen und Titan.

Je steifer das Material, desto besser: Eine hohe Membransteifigkeit beugt unerwünschten Partialschwingungen (gleichzeitiges Abstrahlen der Membran in unterschiedliche Richtungen) wirkungsvoll vor. Umrandet wird die Membran von einer sogenannten Sicke. Auch ihre Steifigkeit ist entscheidend und beeinflusst unter anderem die Dämpfung sowie das Ein- und Ausschwingverhalten der Membran. Ideal ist ein schnelles Ansprechen und Ausschwingen.
 
Angetrieben wird das Chassis meist mit einer Schwingspule, die von einem Dauermagneten umgeben ist. Die Bauteile sitzen, von außen nicht sichtbar, auf der Rückseite der Membran im Inneren des Lautsprechers. Weitere Geheimnisse aus der Lautsprecherwelt lüften wir in der aktuellen DIGITAL TESTED-Ausgabe 1/2011. Das Heft ist ab sofort überall am Kiosk, im Online-Shop und auch im Abo erhältlich. [red]