3. Offene Schallwand mit Flügeln

Wir vergleichen noch einmal den Einfluss der Schallwandbreite auf die Wiedergabe des Lautsprechers. Im folgenden Beispiel wurde der Lautsprecher immer mittig auf der Schallwand von 30 cm (rot), 60 cm (lila) und 90 cm (grün) Breite in 85 cm Höhe angeordnet. Der Einbruch um 2000 Hz ist übrigens auf die mittige Lage des Lautsprechers im Zusammenhang mit dem Abstand zum oberen Rand zurückzuführen. Im Vergleich zu Abb. 2.10 erkennt man:

• Unterhalb 300 Hz verlaufen die Kurven sehr ähnlich. Auf die Basswiedergabe hat also vorwiegend die Schallwandbreite Einfluss, weniger die relative Lage des Lautsprechers auf der Schallwand.
• Oberhalb 300 Hz kommt es dagegen weniger auf die Breite der Schallwand an, sondern auf die relative Position zum Schallwandrand. Nur mit ihr lässt sich ein weitgehend linearer Frequenzgang erreichen.

Die zentrale Frage ist daher: Wie kann man maximale Schallwandbreite mit minimaler sichtbarer Frontfläche verbinden?

3.1 Laufzeitverzögerung durch Flügel

In Kap. 1 wurde erläutert, wie das erste Schalldruckmaximum mit der Schallwandbreite zusammenhängt: In der Ebene der Membran muss der Schall von der Rückseite des Lautsprechers um λ/2 gegenüber dem Schall von der Vorderseite verzögert sein. Diese Verzögerung lässt sich nicht nur über eine Verbreiterung der Schallwand erreichen, sondern auch durch eine "Vertiefung". Im folgenden Beispiel blicken wir von oben auf mehrere Schallwände. Die rot gezeichneten Wege von der Lautsprecherrückseite zur Membranebene sind jeweils gleich lang, die "gesehene" Schallwandbreite (blau) ist aber sehr unterschiedlich.

Abb. 3.2: 5 Schallwände im Vergleich: v.l.n.r. breites Brett, breites Brett mit schmalen Seiten, schmales Brett mit tiefen Seiten, rechter Winkel, halbrunde Schallwand

Wie wir sehen, wird die effektivste virtuelle Schallwandbreite durch eine schmale Schallwand mit weit nach hinten reichenden Flügeln erreicht. Es ist allerdings darauf zu achten, dass der Raum zwischen den Flügeln nicht zu Resonanzen angeregt wird oder als Horn wirkt. Der Winkel zwischen den Flügeln sollte daher 60° nicht unterschreiten, im Zweifelsfall eher größer als 90° sein.

Aufschlussreich ist diese Versuchsreihe mit unterschiedlichen Schallwänden.

3.2 Müssen Flügel unterschiedlich breit sein?

Vielfach wird empfohlen, die Flügel unterschiedlich breit zu machen, um ein gleichmäßiges Übertragungsverhalten zu erreichen. Diese Empfehlung macht nur Sinn, wenn sie hilft, die gewünschte außermittige Platzierung des Lautsprechers auf der Schallwand zu erreichen. Wirksam ist sie auch nur, solange die Flügel nur wenig zurückgeklappt sind. Werden die Flügel nämlich weiter zurückgeklappt, dann sind für das Übertragungsverhalten oberhalb ~300 Hz nur noch die eigentlichen Schallwandkanten relevant.

Das häufig vorgebrachte Argument, bei unterschiedlich langen Flügeln könne sich im Zwischenraum keine stehende Welle ausbilden, ist nichtig. Meine Erfahrungen mit H- und M-Dipolen zeigen, dass sich in jedem Fall eine einheitliche Resonanz ausbildet. (Weitere Untersuchungen hierzu stehen noch aus.)

3.3 Verlagerung der Dipol-Nullachse durch Flügel

Bei einer flachen Offenen Schallwand ist die Auslöschungsebene mit der Membranebene identisch. Mit dem Zurückklappen der Flügel falten sich auch die Auslöschungsachsen. Gleichzeitig ändert sich das Verhältnis zwischen dem nach vorn und hinten abgestrahlten Schall. Die Lautsprechercharakteristik ändert sich vom Dipol zum Kardioid mit nierenförmiger Abstrahlung. Die Grundlagen dazu sind bei Linkwitz, Kreskovsky und M. J. King dargestellt - allerdings vom H- und U-Dipol ausgehend.

Es kann durchaus Sinn machen, zum Beispiel eine Offene Schallwand mit einer um 90° gefalteten Dipolachse zu konstruieren:

Gut zu erkennen ist, wie die Bereiche mit geringstem Schalldruck auf die Rück- und Seitenwände ausgerichtet sind.

 

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