Einige Dinge, die eigentlich für jeden Lautsprecher zutreffen und bei seiner Konstruktion beachtet werden sollten, erscheinen bei Offenen Schallwänden in einem anderen Licht. Diese Anforderungen und Unterschiede sollen hier diskutiert werden.
Die offene Schallwand mit einem einzigen Breitband- oder Koax-Chassis ist das puristische Ideal des Lautsprecherbaus. Das zentrale Problem bleibt die ausreichende Unterstützung im Bass. Am besten eignen sich Treiber mit hohem Qts und vergleichsweise niedriger Fs wie Ciare CH 250, Visaton B200 oder Supravox 215 Signature. Zusätzlich ist alles hilfreich, was den Bass verstärkt. In Kap. 5.2 haben wir gesehen, wie Bodennähe den Tieftonbereich anhebt. Die Offene Schallwand von JE Labs setzt diese Erkenntnis konsequent um:
Die Simulation dieser Schallwand in EDGE ergibt einen Frequenzgang (grün), den wir durch Versetzen des Chassis noch optimieren können (rot). Der Einfluss der seitlichen Stützen wurde durch eine Schallwandverbreiterung von 19,5 cm auf jeder Seite eingerechnet. Der Hochtonabfall kommt zustande, da EDGE die Schallwand nicht angewinkelt simulieren kann:
Zum Vergleich simulieren wir eine Schallwand gleicher Fläche, aber mit 115 cm Höhe und 90 cm Breite. Der Lautsprecher ist - wie in unseren frühen Beispielen - auf 85 cm Höhe eingebaut. Deutlich wird sichtbar, wie diese auf Ohrhöhe angelegte Schallwand bis 500 Hz den anderen Varianten unterlegen ist.
2-Wege-Systeme aus Tieftöner und Fullrange-Lautsprecher haben in der DIY-Szene Komjunktur - besonders in FAST-Anordnung (Fullrange And Sub Technology) mit einer Trennung bei 80-120 Hz. Die Kombination aus Tieftöner und Breitbänder eignet sich auch hervorragend, um einer offenen Schallwand zu genügend Basspotential zu verhelfen. Das Problem dabei: 80-120 Hz Trennung helfen nicht, um die in Kap. 5 beschriebenen Frequenzgangeinbrüche durch Bodenreflektion zu bekämpfen.
Wenn wir FAW als (Fullrange And Woofer) definieren, dann können wir durch eine geschickte Platzierung der beiden Chassis zusammen mit einer wesentlich höheren Trennfrequenz den ersten Schalldruckeinbruch durch Bodenreflektion praktisch komplett unterdrücken. Die Ausführung als Dipol sorgt dafür, dass der tiefliegende Bass die vertikalen Raummoden nicht zu sehr anregt.
Wir betrachten ein FAW-System aus 15"-Bass und 5"-Breitbänder in Offener Schallwand:
Abb. 8.4 zeigt dazu die Frequenzgänge der beiden Chassis. Der grüne Frequenzgang des Tieftöners enthält bereits eine 6 dB-Anhebung unter 150 Hz und ist mit Spiegelquelle simuliert. Aufgrund der tiefen Anordnung des Tieftöners liegt die erste Auslöschung über 1000 Hz.
Der Breitbänder ist ohne Spiegelquelle simuliert. Abb. 5.3 zeigt uns aber, dass wir mit einem Einbruch bei knapp unter 400 Hz rechnen müssen. Eine Trennung bei 500 Hz setzt die Trennflanken auf die jeweils passenden Flanken dieses Schalldruckeinbruchs. Er geht praktisch im Übergang unter.
Wie effektiv FAW funktioniert, zeigt die Simulation mit den Open Baffle Worksheets von Martin J. King, die konkrete Chassisdaten und den Einfluss des Bodens in die Simulation einbeziehen:
Der resultierende Frequenzgang zeigt, wie die Bodenreflexion bei 400 Hz weitgehend vermieden wird:
Abb. 8.7: Direktschall der Kombination ohne Bodeneinfluss. (K)
Durch breitbandige Absenkung um 200 Hz und Anhebung um 600 Hz kann der Frequenzgang des Direktschalls weiter begradigt werden. Das kommt auch dem Frequenzgang mit Bodeneinfluss zugute.
Die guten Wiedergabeeigenschaften von Offenen Schallwänden beruhen nicht zuletzt auf dem günstigen Verhältnis von Direkt- zu Diffusschall (siehe Kap. 5). Dieses wird durch eine gerichtete Abstrahlung (Bündelung) erreicht. Sie sollte am besten über den gesamten Übertragungsbereich erhalten bleiben. Wie Kap. 7.4 gezeigt hat, ist es schwierig, das Dipolverhalten auf der Schallwandrückseite bei höheren Frequenzen zu erhalten. Auch Linkwitz sieht dieses Problem. Wir konzentrieren uns deshalb darauf, für eine möglichst gleichmäßige Abstrahlung auf der Schallwandvorderseite zu sorgen.
In Boxsim simulieren wir eine Kombination aus Konus-Tieftöner und Hochtonhorn. Aus der Visaton Datenbank verwenden wir den BG 20 und das HTH 8.7 und setzen sie mit einer Trennfrequenz von 3000 Hz in eine Offene Schallwand und in eine geschlossene Box.
Werte über 0 dB stehen für zunehmende Bündelung. Um das Verhältnis von Direktschall zu Diffusschall möglichst groß zu halten, wäre eine gleichbleibend horizontale Linie auf hohem Niveau ideal. Boxsim simuliert praktisch bis 2000 Hz völlig symmetrisch. Es kann aber davon ausgegangen werden, dass die Abstrahlung nach hinten bereits ab 1500 Hz nachlässt (siehe Kap. 7.4). Die Senke der roten Linie würde damit nicht so deutlich in Erscheinung treten. Wichtig ist, dass die Bündelung unterhalb 500 Hz ganz überwiegend zur Seite erfolgt und damit Reflektionen an den Seitenwänden vermindert.