Wohltönend und ultraflach
Ein Lautsprecher-Array erfordert keine Kompromisse mehr zwischen Design und Klang.
Physik Journal – Ein Lautsprecher-Array erfordert keine Kompromisse mehr zwischen Design und Klang.
Vor allem dank elektrostatischer Schallwandler sind in den vergangenen Jahren immer mehr flache Lautsprecher mit guter Klangqualität auf den Markt gekommen. Denn gerade wer Mehrkanaltonsysteme nutzt, möchte nicht überall dicke Boxen herumstehen haben - 5.1-Systeme z. B. erfordern fünf Lautsprecher und einen Subwoofer. Die heutigen flachen Lautsprecher zeigen aber Schwächen im Tief- und Mitteltonbereich, wenn sie zu nahe an der Wand stehen. Reflexionen an der Zimmerwand sind daran schuld. Steckt der Lautsprecher in einem Gehäuse, ist dieses Problem zwar gelöst, teilweise bringt der Wandler aber nicht genug Kraft auf, um die Membran in einem sehr flachen Gehäuse ausreichend zum Schwingen zu bringen. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie (IDMT) in Ilmenau haben nun einen Weg gefunden, Lautsprecher mit Gehäuse so flach zu bauen, dass sie sich ohne klangliche Einbußen an Wände hängen oder auch in Möbel oder Mediengeräte integrieren lassen.
Abb.: Eine Neuentwicklung bricht mit dem Credo „mehr Klang - mehr Lautsprecher“.
(Bild: Fraunhofer IDMT)
Ihr Prototyp arbeitet mit einem Array aus 41 kommerziell erhältlichen elektrodynamischen Wandlern, deren Membranen 38 mm Durchmesser haben. Sie stammen von Sennheiser Electronic und kommen in hochwertigen Kopfhörern zum Einsatz. Durch das Array umgehen die Forscher Probleme, die mit einer einzelnen großen Membran auftreten würden: Es lässt sich einfach sicherstellen, dass sich die Kraft jedes Wandlers gleichmäßig über die betreffende Membranoberfläche verteilt und dass alle Bereiche einer Membran in Phase schwingen.
Bei dem vorgestellten Prototyp nimmt das Wandler-Array ungefähr eine Fläche von 30 cm mal 30 cm ein. Ein Teil der Wandler erzeugt Töne unterhalb von 800 Hz, der andere die darüber. Messungen zeigen, dass der Lautsprecher bei einer Bautiefe von nur 2,4 cm einen annähernd linearen Wiedergabebereich von 100 Hz bis 20 kHz hat - mit einer maximalen Abweichung von - 6dB. Das IDMT hat das Verfahren zum Patent angemeldet und sucht nun Lizenznehmer.
Im nächsten Schritt wollen die Forscher das System weiter optimieren. Die Anordnung der Wandler lässt sich unter Berücksichtung des Abstands der Lautsprecher frei wählen; auch für gekrümmte Oberflächen sind solche Lautsprecher vorstellbar. Das System ist hoch skalierbar, und seine Abstrahlung ließe sich elektronisch ausrichten.
Micheal Vogel
Quelle: Physik Journal, Oktober 2009, S. 14
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