Lautsprecher-Selbstbau
Vorwort zum Geleit
Zum Selbstbau von Lautsprechern kommt man, wenn der Anspruch
hoch, der Geldbeutel jedoch klein ist. Zum Glück sind gute Chassis heute
bezahlbar. Um erfolgreich zu sein, müssen Sie oder Ihr Baumarkt mm-genau
arbeiten und Sie müssen bereit sein, ein wenig Physik/Mathe dazu zu lernen.
Diese Anleitung soll Sie in die Lage versetzen preisgünstige Boxen zu bauen
und theoretisch abzuschätzen, welche
Spielräume für Änderungen bestehen. Während der Lernphase sollten Sie die
Beispiele wortgetreu nachvollziehen! Die Bauvorschläge sind aus maximalem
Anspruch bei minimalen Kosten entstanden. Es bleibt jedoch Raum für eigene
Kreativität und Sie sollten nicht gedankenlos abkupfern.
Leider sind einige (gute) Chassis nicht mehr lieferbar,
deshalb ist es besonders wichtig, dass Sie anhand der TSP gute Chassis selbst
finden können.
Eine Quellenangabe gestaltet sich schwierig, da einige
schriftliche Unterlagen uralt und nicht mehr verfügbar sind. Zum Glück taucht
einiges in Wikipedia wieder auf. Andere Quellen sind mit äußerster Vorsicht zu
lesen. Einige Nachbauten erfüllten MEINE Qualitätsansprüche nicht und waren
zudem etwas kompliziert und teuer. In Blogs werden Lautsprecher schnell zur
Legende erhoben, wenn sie nur wenig besser klingen, als die Pappschachteln
einer Kompaktanlage.
Inhalt:
LS0 Vorwort,
Thiele-Small-Parameter (TSP)
LS1 Das Messprogramm
LIMP zur Ermittlung der TSP (Mai)
LS2 Das
Boxen-Simulations-Programm BassCADe und Tieftöner (Monopole) (Juni)
LS3 Breitband
Lautsprecher (Juli)
LS4 2-Weg-Box (ab
100€) (August)
LS5 Akustische
Messtechnik mit Easera, Scope und Arta (September)
LS6 Dipol Tieftöner (Oktober)
LS7 2-Weg-PA-Mittel-Hochtöner (November)
LS8 Hornlautsprecher (Dezember)
LS9 Mittelton-Horn
(Dezember)
Lautsprecher sind schwingfähige Systeme, wie eine Feder mit
einer Masse am Ende. Deshalb gelten für sie einige bekannte Formeln aus der
Elektrotechnik/Physik.
Die Herren Thiele und Small haben die Physik von
(Tiefton-)Lausprechern erforscht und eine erforderliche Box berechenbar
gemacht. Mit den TSP (Thiel-Small-Parameter) ist das Ergebnis vorhersagbar! Die
wichtigsten TSP im Schnelldurchgang:
fs = Frequenz Speaker = Eigenresonanzfrequenz frei in Luft
fs sollte immer
kleiner sein als die kleinste wiederzugebende Frequenz.
fs =1/(2*pi*(Cms*Mms)^(1/2)); wie bei Thomson:
f=1/(2*pi*(C*L)^(1/2))
Qes = (Qe =) Güte elektrisch = Magnet, Spule
Qe > 0,7 kaum HiFi
tüchtig
Qe = 0,35-0,7
geeignet für Bassreflex (Arbeitstiere)
Qe = 0,2-0,35
geeignet für Hörner und Dipole (Königsklasse)
Qms = (Qm =) Güte mechanisch = Membrangewicht, Aufhängung,
Dämpfung
Qts = (Qt=) die Gesamtgüte wird berechnet:
Qt = 1/(1/Qe+1/Qm)
(Parallelschaltung Qe||Qm)
VAS = Luftvolumen mit der gleichen Nachgiebigkeit
(Federwirkung) wie die Membranaufhängung
Vas = rho*c^2*Cms*SD^2; mit rho*c^2=140000
roh = Gewicht der Luft 1,293g/l, c=Schallgeschwindigkeit in
Luft 333m/s (320-350m/s)
Re = Rdc=
elektrischer Gleichstrom-Widerstand der Spule (Ohmmeter)
D = Durchmesser der
Membran bis zur 1/2 Sicke,
SD = Membranfläche
SD=D*D*Pi/4 (alle ~3" verdoppelt sich SD)
Le = Induktivität der
Spule, (Grössenordnung: TT um 1mH, MT um 330uH, HT < 100uH)
Mms = Mm = Membranmasse (+Spulenmasse usw.) in Gramm
Cms = Cm = Nachgiebigkeit (Federwirkung) der
Membranaufhängung
BL = Stärke des
Magneten im Luftspalt (je stärker, je besser, ggf.Neodym)
Hier zwei Beispiele, die die Zusammenhänge andeuten sollen,
mit Cms=1,6mm/N=1,6e-3m/N; Mms=6g=6e-3kg;
SD=58cm^2=5,8e-3m^2
fs =1/(6,283*(9,6e-6)^0,5) =6,283*3,1e-3 =1/19,5e-3 =51,4Hz
Vas =140000*1,6e-3*(5,8e-3)^2 =140000*53,8e-9 =7,5e-3m^3
=7,5dm = 7,5l
Keine Sorge, wenn Sie nicht alles sofort verstehen, mir ging
es nicht anders. Einfach die Beispiele noch einmal nachvollziehen. Im nächsten
Kapitel werden Sie die TSP selbst ermitteln (messen).
