wie viele Wege hat der perfekte lautsprecher

Sicher muss man mal zwischen Aktiv- und Passivboxen unterscheiden. Passivboxen machen mit ihren Weichen mehr Schwierigkeiten. Es ist nicht ganz einfach, die Weichen zu berechnen, da neben der Induktivität der Schwingspule und ihrem ohmschen Widerstand eine ganze Reihe von Resonanzen ihren Einfluss haben.
Andererseits sind "nur gebastelte" Weichen unbrauchbar, die sie bisweilen durch Serieresonanzen unzulässige Impedanz-Minima zeigen, die sowohl für den Verstärker als auch für die Weichenbauteile ein erhebliches Problem darstellen. Das alles fällt bei Aktivweichen weg.

Ich tendiere zu Dreiweg-Konstruktionen. Eigentlich, wenn es denn so etwas gäbe, wäre der Breitbandlautsprecher ideal. Nur sollte die Membran extrem steif, leicht und mit hoher innerer Dämpfung versehen sein. Dabei müsste sie für die Tiefen gross und für die Höhen klein sein. Es sind also gegensätzliche Forderungen zu erfüllen, was nicht möglich ist.

Wenn man sich Musik anhört, so kann man einen Bass zurücknehmen, ohne dass die Musik verloren geht. Und man kann die Höhen bedämpfen, ohne dass wirklich viel fehlt. Ich weiss, das tönt sehr provokant, aber es hat eine gewisse Berechtigung. Wenn ich nämlich nur Bässe und Höhen habe, aber keine Mitten, habe ich auch keine Musik. Das bedeutet, dass die Musik durch die Mitten, also so zwischen 300Hz und 5kHz dargestellt wird.
Wenn ich nun eine Box bauen kann, bei der ich diesen Bereich über einen Lautsprecher wiedergebe, so habe ich die ganze "Musik" aus einem Punkt und ohne zu viele Phasenprobleme, also quasi den Vorteil des Breitbandlautsprechers genutzt. Voraussetzung ist, dass ich ein Chassis habe, das diesen Bereich linear und mit ausgezeichneten Zerfallsspektrumwerten übertragen kann. Das ist der zentrale und kritische Punkt.
Diesem Lautsprecher kann ich nun ein Gehäuse verpassen, das erstens nicht riesig sein muss und das ich nach akustischen Gesichtspunkten optimieren kann.

Wenn ich diesem Musiklautsprecher nun einen Bass und einen Hochtöner zur Seite stelle, welche jeweils die Ergänzung liefern, sind allfällige Phasenschwierigkeiten der Weichen nicht so gravierend, weil sie musikalisch nicht so auffällig sind.

du würdest dich also für 3 weger aussprechen (Also nicht 2,5er?)

sowohl bei aktiv- und passiv-boxen?

Prinzipiell ja. Jede Weiche macht Probleme. Und wenn ich die Problemzonen in die Randgebiete, also ausserhalb der eigentlichen "Musik" platzieren kann, habe ich hörmässig Vorteile.
Bei einer Zweiwegkonstruktion ist die Trennung im musikalisch kritischen Bereich.

Ein weiterer Grund ist die Nennbelastbarkeit einer Box.
Grob gesagt kann man von 10 Oktaven ausgehen, die ein Lautsprecher übertragen muss. Und ebenfalls vereinfacht kann man davon ausgehen, dass jede Oktave den gleichen Leistungsanteil enthält. Wenn also die Box 100W aushalten soll, so ist das pro Oktave 10W.

Trenne ich bei 300Hz und 5 kHz, so hat der Tieftöner rund 4 Oktaven zu bewältigen, also 40W, der Hochtöner 2 Oktaven, also 20W und der Mitteltöner den Rest, also nochmals 40W. So etwas ist realistisch.

Wenn ich aber eine Zweiwegkonstruktion mit einer Trennung bei 2kHz baue, hat der Hochtöner einen Drittel zu übernehmen. Und da normale Kalotten nicht über 20W vertragen, kann die komplette Box niemals über 60W Nennbelastbarkeit haben.

Um höhere Werte zu erreichen, müsste der Hochtöner einen höheren Wirkungsgrad haben (Horn), damit man ihn mit Widerständen (oder Pegel an der Aktivbox reduziert) anpassen und damit die Leistung am Chassis reduzieren kann.

macht sinn, ist jedoch die frage, ob der gängige musikfreund wirklich mehr als 60 Watt bei seinen boxen braucht.

laut dem verlinkten artikel aus dem nubert forum soll das impulsverhalten bei 2,5 wegen hörbar besser ausfallen.

Das Problem ist über 30 Jahre alt. Damals baute man viele Dreiwegboxen mit Mitteltonkalotten. Diese waren den "Kofferradiolautsprechern" (K+H OY) im Mitteltonbereich deutlich überlegen. Nur musste man die Trennfrequenz bei rund 800Hz ansetzen, was musikalisch die dümmste aller Stellen ist. Sie ist noch deutlich im oberen Grundtonbereich und nähert sich doch schon dem Bereich der höchsten Ohr-Empfindlichkeit.

Aus diesem Grund haben sich viele von der Dreiweg-Konstruktion abgewendet. Entweder war der Mitteltöner in der Lage, den unteren Bereich bis 3kHz vernünftig wiederzugeben, oder es war eine Kalotte, die bis 5kHz sauber arbeitet, aber bei 200 oder 300Hz noch nicht funktioniert.

Aus diesem Grund, und weil Hersteller nicht alle Nase lang ihre Produkte und Zulieferer wechseln möchten (geht zu Lasten Umsatz und somit Marge der Zulieferer), bleiben sie lieber bei Zweiweg, als dem Besseren den Vorzug zu geben. Und sie bemühen dann die Aussage, jeder nicht existierende Weichenzweig reduziere das Problem. Das ist zwar als solches unbestritten, aber es berücksichtigt nicht die Hörbarkeit solcher Weichenprobleme durch die bessere Trennfrequenzwahl.

Ich erinnere in diesem Zusammenhang an die Studiomonitore von Genelec. Hier gibt es eine Zweiweg-Serie und eine Dreiwegserie. Messtechnisch sind die Unterschiede gering, klanglich aber sehr deutlich. Und jede "Familie" klingt in sich ähnlich. Nur bekommt man mit den Dreiwegerichen eine bessere Auflösung des Orchesters. Da sind Dinge hörbar, die beim Zweiwegsystem irgendwie untergehen.

Voraussetzung ist wie gesagt ein guter Mitteltöner. Das war einmal der 13cm von KEF, der recht brauchbar bis etwa 3kHz spielte.
Später folgte der Monacor MSH115 und heute haben Tangband und Fostex einige gute Chassis im Programm. Ebenso gab es eine Weile von Westra einen Breitbandlautsprecher (im K+H M51 im Einsatz), der in Bezug auf Linearität und Zerfallsspektrum im Bereich 300 bis 5000Hz recht gut abschnitt.
Nur sind das immer Chassis, die nicht so ohne weiteres zu bekommen sind und die daher (oder aus Konkurrenzgründen) von Lautsprecherboxen-Herstellern nicht gerne verwendet werden.

ok, danke für die erläuterung. bisher spricht alles für 3weger.

gibt es hier zufällig noch jemand, der eine lanze für 2-weger brechen möchte?

Hallo,

Der MSH115(116) ist soweit ich weiß, von der LPG, oder ein Derivat von deren Produkten. Und da gibt es natürlich viele Möglichkeiten, weil die Jungs kundenspezifisch fertigen, ab 500 Stück.

Woran soll das "Verschlucken" von Details durch Zweiweger gegenüber Dreiwegern liegen? Das wäre katastrophal. Da fehlte mir ja was bei meinen Linearrays. Bis jetzt habe ich keine derartigen Probleme, eher im Gegenteil. Sie sind aber auch noch lange nicht fertig...
Trennung momentan um 400Hz. Das bedeutet nach dem hier Geschriebenen sogar nur einen Weg im "wichtigsten" Frequenzbereich. Möglicherweise liegt die Trennung später um 600Hz, zur etwa gleichen Aufgteilung der Frequenzumfänge auf beide Wege.

Ein Grund kann in der deutlichen Hubentlastung der MT/HT-Treiber liegen, damit Verzerrungsverminderung, im Wesentlichen IMD. Das würde aber eher bedeuten, daß weniger Wege etwas dazuschummeln.

Hallo Timo, was da verschluckt wird, weiss ich nicht.
Ich kann es mal versuchen wie folgt zu erklären: Wenn ich im Konzert eine Geige höre, ist zwar der Klang ein Stück weit raumabhängig, aber immer typisch.
Wenn ich diese Geige zuhause höre, fehlt mir bei einer Zweiwegbox etwas der Körper. Sie ist da und strahlt, aber sie wirkt irgendwie zu zart. Wenn ich die Mitten etwas betone, bekommt sie Körper, aber erstens wirkt dieser verfälscht und zweitens geht ihr der Glanz verloren.

Wenn ich das selbe Stück über eine gute Dreiwegbox höre, bekommt die Geige den Körper, ohne dass der Glanz leidet. Sie wirkt alles in allem einfach natürlicher.
Sicher ist, dass dies zunächst nichts mit dem Frequenzgang zu tun hat. Dieser ist gerade (immer auf die Genelec bezogen). Und Raumprobleme halten sich in einer Studioregie auch einigermassen in Grenzen. Das gleiche gilt für die Abstrahlcharakteristik. Abgehört wird auf Achse, angewinkelt.

Ich kann mir nur vorstellen, dass es Phasneprobleme gibt, die die Kurvenform des Signals verändern. Ob ein Rechteck ein Rechteck ist, hängt nicht nur von den Teilfrequenzen ab, sondern auch von ihrer Phasenbeziehung. Und wenn gerade im kritischen Bereich getrennt wird, also da, wo die Musik noch spielt, (stell ich mir vor) dass das Geigensignal beim Dreiweg eher dem Original entspricht als es der Zweiwegerich hinkriegt.
Das liesse sich mit Wiedergabe von irgendwelchen Sinusgemischen (eben Geige, wenn man das als Testsignal verwenden könnte, oder allenfalls synthetischer Geige) darstellen.
Leider habe ich (als Rentner) nicht mehr die Möglichkeit, alle Untersuchungen durchzuführen...

Hallo Richard,

ich muß schon sagen, für einen Rentner bist Du hier sehr aktiv und hilfreich unterwegs. Dafür mal einen herzlichen Dank außer der Reihe.

Die "Sinusgemische" könnten evtl. durch Multisinusanregung bei der IMD-Messung nachgestellt werden. Die Messungen sind ziemlich aufwendig, weil viele Frequenzkombinationen bei unterschiedlichen Pegelkombinationen zu untersuchen wären.
Sinnvollerweise legt man zunächst eine Frequenz fest und fährt die andere durch, sofern das Meßsystem dazu in der Lage ist, damit fängt man eventuelle Problemstellen. Ob dies aber zur Auflösung der Geigenfrage führt?

bisher erscheinen mir persönlich immer noch passive 2,5 wege boxen am sinnvollsten...

eine frage: warum sollte man dank laufzeitentzerrung bei aktivboxen eigentlich bei 3 wegen schluss machen? interferenzen durch verschieden positionierte hochtöner mal außen vorgelassen.

Hallo Timo, ich habe an anderer Stelle schon darauf hingewiesen, dass bei mir ein zeitgespiegeltes Signal eine deutliche Klangveränderung erfahren hat. Die Spiegelung auf der Zeitachse verändert nicht die Teilfrequenzen und ihren Pegel, sondern führt zu einer anderen Kurvenform. Und dies geschieht, weil die Teilfrequenzen mit anderen Phasen zueinander stehen. Daher vermute ich, dass dies der Grund für eine Klangveränderung sein dürfte.
Die Geige ist zwar noch als solche erkennbar. Dies wegen ihrem typischen Ein- und Ausschwingen. Aber die Klangfärbung kann eine Folge der Phase der Teilfrequenzen sein.

Wenn man eine passive Box baut, mit einer Weichensteilheit von mindestens 12dB/Oktave, so verpolt man jeweils den nächst höheren Lautsprecher gegen den tieferen.
Damit erreicht man bei einer Sinusmessung einen ausgeglichenen Frequenzgang. Wenn man aber die Weichenfunktion mit einem Sprungsignal betrachtet, so kann man diesen Sprung mit den Dreiwegen wie folgt zusammensetzen: Ein kurzer steiler Peak des Hochöners, eine etwas breitere "Glocke" des Mitteltöners und ein langsamer Anstieg des Tieftöners. Damit also die Luft den Sprung ausführt, müssen alle drei Membranen phasenrichtig arbeiten, was natürlich bei der Verpolung des Mitteltöners nicht mehr funktioniert.
Es spielt also eine Rolle, ob ich auf Impuls oder Sinus züchte.

Dies alles hat nur mal mit der ganzen Phasengeschichte zu tun. Und wenn man den Messungen des Phasenganges einer Lautsprecherbox glauben würde, müsste sich diese ja mehrfach um 360 Grad drehen. Das ist etwas, was ich nicht nachvollziehen kann, da sträubt sich mein inneres Phasenverständnis. Dies vor allem auch, weil bei einer Phasnedrehung von 180 Grad bei einem Filter eine so hohe Dämpfung stattgefunden hat, dass nichts verwertbares mehr heraus kommt.

Nehmen wir einen Hochpass, so haben wir nach allgemeinem Verständnis eine voreilende Funktion, bei einem tiefpass eine nacheilende. Wenn wir aber den Phasenverlauf über die Frequenz aufzeichnen, so haben wir nicht einmal eine ansteigende und einmal eine abfallende Kurve, sondern wir haben immer eine Neigung in der selben Richtung, nur einmal von 180 Grad gegen Null und im anderen Fall von Null gegen 180 Grad. Und da + und - 180 Grad identische Signale sind, glaubt man plötzlich, das ergebe 360 Grad. Das "Mehrfach 360 Grad" kennt man beim Vergleich eines verzögerten Signals mit dem unverzögerten. Aber hier geht es nicht um eine Verzögerung. Und genau darum plädiere ich für die Trennung bei Frequenzen, die nicht mehr so kritische Musiksignale enthalten.

Intermodulationen und Klirr, also alle nichtlinearen Verzerrungen, sind ein anderes Kapitel, das natürlich auch "Zündstoff" enthält. Das kann man aber durch die Wahl von geeigneten Chassis mit dem Frequenzband entsprechenden linearen Hub entschärfen.

@ MusikGurke
Zuerst mal, ob 2 oder 2 1/2 Wege macht eigentlich keinen Unterschied. Ich habe eine Abhöre mit Tannoy DC3000. Das sind 2 1/2 Wegeriche. Gegenüber der reinen Zweiwegbox haben meine Dinger etwas mehr Bass, bezw. sind etwas tiefreichender. Tannoy hätte die Kisten aber auch mit einem 10" ausrüsten können statt 2x 8". Das wäre annähernd die gleiche Membranfläche geworden. Nur wären dann die Boxen etwas breiter, was dem heute verlangten Erscheinungsbild widerspricht.

Natürlich wäre es möglich, Vier- oder Fünfwegboxen zu bauen. Nur muss dies über eine digitale Weiche geschehen, die so gebaut werden kann, dass sie keine Phasendrehungen macht. Und dann wären da die fünf Endstufen, die auch nicht gratis sind. Des Weiteren entstehen damit unterschiedliche Schallzentren, sodass der Klang je nach Frequenz auf der Schallwand umherhüpft. Solange der entstehende Fehlwinkel klein bleibt stört das nicht weiter. Das bedeutet in der Praxis aber, dass die Boxen nicht zu nahe beim Zuhörer aufgestellt werden können. Ausserdem werden sie zwangsläufig grösser.

Selbst in einem Regieraum ist es schwierig, solche Dinger unterzubringen, weil da neben dem Tonpult noch viele weitere Gerätschaften die Akustik beeinflussen (z.B. Reflexion der Pultoberfläche). Je komplexer die Abstrahlung wird durch die unterschiedlichen Schallzentren, umso schwieriger ist die optimale Platzierung.
Demgegenüber wären die Vorteile zu gering. Daher sind eigentlich alle derartigen Boxen "ausgestorben".

Hallo Gurke

Der "perfekte Lautsprecher" ist wohl nicht für jeden das gleiche...
Für manche Leute hat der perfekte LS nur einen Weg...
Ausserdem ist auch nicht jeder LS in jedem Raum perfekt.

"Mein" perfekter LS für meinen momentanen Hörraum hat vier oder ev. fünf Wege (inkl. Subwoofer). Die Filterung erfolgt digital, sehr steilflankig und phasenlinear.

Passiv: 2.5 Wege sind wahrscheinlich schon ideal. Ich finde aber Passiv-LS im Moment nicht sehr attrakitv...

Gruss deathlord

Ich finde aber Passiv-LS im Moment nicht sehr attrakitv...

die preisregionen wo man beim ansehen von aktivlautsprechern nicht direkt blind wird, sind für mich leider noch unerschwinglich.

Natürlich wäre es möglich, Vier- oder Fünfwegboxen zu bauen. Nur muss dies über eine digitale Weiche geschehen, die so gebaut werden kann, dass sie keine Phasendrehungen macht. Und dann wären da die fünf Endstufen, die auch nicht gratis sind. Des Weiteren entstehen damit unterschiedliche Schallzentren, sodass der Klang je nach Frequenz auf der Schallwand umherhüpft. Solange der entstehende Fehlwinkel klein bleibt stört das nicht weiter. Das bedeutet in der Praxis aber, dass die Boxen nicht zu nahe beim Zuhörer aufgestellt werden können. Ausserdem werden sie zwangsläufig grösser.

also preis, nahfeldtauglichkeit und abmessungen der lautsprecher... ok, wenn man die realität als grundlage nimmt, macht ein 3-weger doch sinn

Zuerst mal, ob 2 oder 2 1/2 Wege macht eigentlich keinen Unterschied.

etwas mehr membranfläche bei moderaten abmessungen... wie du schon sagtest.

also preis, nahfeldtauglichkeit und abmessungen der lautsprecher... ok, wenn man die realität als grundlage nimmt, macht ein 3-weger doch sinn

Nahfeldtauglichkeit: nein, siehe K&H o300
Abmessungen: dito, sub zählt nicht

Preis: jaja, schon gut
Deshalb werdens bei mir vorläufig auch nur drei Wege (Behringer Truth + OB-Dipol)

Wenn die Lautsprecher der O300 in einer Linie montiert wären, wäre sie bedingt nahfeldtauglich, in der gewählten Anordnung und mit der hohen unteren Trennung natürlich nicht.

Was heisst nicht nahfeldtauglich, ab welchem Abstand würdest du sie denn einsetzen?

nicht näher als 2,5m

Bei dem recht schwachen Bündelungsmaß gehst du wohl von einem schalltoten Raum aus? Also ich hätt schon Lust das zu hören, was aus der Box kommt und nicht das, was der Raum daraus macht. Aber gut, jeder so wie er will.

Kommt ja auch noch etwas auf die Raumgrösse an.

AH. hat die O300 einmal als Nahfelder bezeichnet.

Das ist sie auch. Aber hast schon recht, wenn du einen mehrere hundert m² Wohnpalast als Wohnzimmer dein eigen nennst, dann kann man das mit den 2,5 m schon mal ausprobieren. Nur würd mich das Echo stören *g*.

Ganz kurzes Statement : 3-Wege passiv

gruss

alfa