#3 Audiotechnik: Schwarze Wunderkisten – Teil 1

Lautsprecher(-boxen) sind eine der wesentlichsten Komponenten in der Veranstaltungstechnik. Wir alle kennen die diversen Bauformen und deren Anwendungsgebiete. Doch wie und warum funktioniert so ein Beschallungslautsprecher überhaupt? Was zeichnet einen guten Lautsprecher aus? Und warum haben die Systeme der verschiedenen Hersteller alle ihren eigenen „Klang“? Zur Klärung dieser Fragen, sollten wir uns zunächst mit der Funktionsweise der Schallwandlung beschäftigen, die über die verbauten Treiber erfolgt. Wenngleich für den Hochtonbereich teilweise auch elektrostatische, magnetostatische (Stichwort: Bändchenhochtöner) oder ferroelektrische (Piezo-Hochtöner) Antriebsarten genutzt werden, kommt im Beschallungsbereich primär die sogenannte Tauchspulentechnik zum Einsatz. Diese funktioniert nach den Regeln der Elektrodynamik und nutzt eine Schwingspule – das ist ein mit Kupferdraht umwickelter kurzer Zylinder – die zentriert in einem rund ausgeschnittenen Luftspalt eines Dauermagneten ruht. Durch Anlegen einer Spannung an die Spule wird eine Wechselwirkung mit dem umliegenden Magnetfeld erzeugt. Je nach momentaner Polarität des zugeführten Wechselstroms „taucht“ die Schwingspule in den Luftspalt des Magneten ein und wieder aus. Dadurch wird die mit ihr fest verbundene Lautsprechermembran nach vorne und hinten ausgelenkt und die entstandene (Schall)energie an die Luft weitergegeben. An diesem Punkt entsteht auch das physikalische Hauptproblem der Schallwandlung. Das Medium Luft bietet nur einen sehr geringen Widerstand, sodass nur ein kleiner Teil der abgegebenen Energie als Schallwellen „weitertransportiert“ wird. Der Wirkungsgrad, also das Verhältnis zwischen der dem Lautsprecher zugeführten elektrischen Leistung und der schlussendlich abgegebenen akustischen Leistung, beträgt frequenzabhängig bisweilen lediglich rund zwei Prozent und erreicht selbst im Optimalfall selten mehr als vierzig Prozent. Dieser Umstand stellte und stellt die Entwickler von Lautsprechersystemen vor große Herausforderungen – nicht zuletzt aufgrund der in der Beschallungstechnik benötigten hohen Schalldruckpegel.