Allgemeine Richtlinien für den Austausch von Treibern
Wenn ein Treiber in einem Lautsprechersystem ausgetauscht werden muss, ist es am besten, ihn UND den passenden Treiber des anderen Gehäuses zu ersetzen, um einen gleichmäßigen Klang von links nach rechts im Bereich dieses Treibers zu gewährleisten. Dies wirkt sich auch auf die Stereoabbildung" aus. Wenn Sie z. B. nur den defekten Tieftöner in einem der beiden Lautsprecherpaare austauschen, wird der Klang des Tieftöners wahrscheinlich uneinheitlich sein, wenn Sie beide Lautsprecher gleichzeitig hören.
Die relative Lautheit ist sehr wichtig für einen gleichmäßigen Frequenzgang des gesamten Lautsprechersystems. Wenn z. B. der Hochtöner den Klang lauter wiedergibt als der Mittel- oder Tieftöner, kann das Ergebnis unangenehm bis schmerzhaft sein! In diesem Fall wäre der Frequenzgang in den hohen Frequenzen stärker und nicht flach und gleichmäßig. Als Faustregel gilt, dass es in den meisten Fällen am besten ist, Ersatzlautsprecher zu wählen, deren Lautstärke innerhalb einer Toleranz von 3 Dezibel (dB) gegenüber dem Nennschalldruckpegel (SPL) des ursprünglichen Lautsprechersystems liegt. Der Grund dafür ist, dass 3 dB ein spürbarer Unterschied sind ("deutlich lauter" in der Dezibel-Erklärung), während weniger als 3 dB für die meisten Menschen keine große Sache sind. Wenn zum Beispiel ein Lautsprechersystem einen Nennschalldruckpegel von 92 hat, wäre es am besten, Ersatzlautsprecher mit einem Nennschalldruckpegel zwischen 89 und 95 zu wählen. Eine Ausnahme bildet der Fall, dass ein Treiber in jeder Hinsicht perfekt für eine bestimmte Anwendung ist, aber einen höheren Schalldruckpegel als empfohlen aufweist. Wenn der resultierende Klang nicht erwünscht ist, kann ein Dämpfungsglied oder ein L-Pad verwendet werden, um die Lautstärke des Lautsprechers zu senken, so dass sie näher an die der anderen Lautsprecher herankommt. L-Pads können variabel sein (wie ein individueller "Lautstärkeregler" für nur diesen Treiber) oder "fest", um die Lautstärke um einen bestimmten gewünschten Betrag zu senken, der nicht eingestellt werden kann.
Die Lautstärke des Treibers wird in Dezibel (dB) gemessen und oft als Schalldruckpegel (SPL) bezeichnet. Diese Messung wird in der Regel vorgenommen, wenn der Lautsprecher mit einer Leistung von 1 Watt (1 W) gespeist wird und aus einem Standardabstand von 1 Meter (1 m) von der Vorderseite des Lautsprechers gemessen wird. Eine gängige Angabe für einen Tieftöner lautet beispielsweise "SPL = 92 dB 1W/1m", was 92 Dezibel Lautstärke bei einer Leistung von 1 Watt bedeutet... Sie verstehen schon.
Das Dezibel ist die Maßeinheit für die Lautstärke. Durch die Magie einer hässlich aussehenden Formel, die auf Logarithmen und anderen, hier nicht zu erörternden Ungereimtheiten beruht, ergibt die Dezibel-Messung eine Verdopplung der Lautstärke bei einem Anstieg von 10 dB und eine Halbierung bei einem Abfall von 10 dB. Ein nennenswerter Lautstärkeunterschied wird hingegen bei einer Änderung von plus/minus 3 dB wahrgenommen. Ein Lautsprecher mit 92 dB SPL wird also in den meisten Fällen deutlich lauter klingen als ein Lautsprecher mit 89 dB SPL, wobei natürlich beide mit der gleichen Wattleistung beschallt werden und alles andere gleich bleibt.
Es wird empfohlen, dass die Ersatztreiber von relativ gleicher Konstruktion und Qualität wie die Originaltreiber sind. Einfach ausgedrückt: Sie ersetzen die Hochtöner in einem 5000-Dollar-Lautsprechersystem nicht durch Treiber, die jeweils 5 Dollar kosten, und erwarten, dass die Klangqualität dieselbe ist. Sie ersetzen auch keine metallischen Hochtöner, wie z. B. Titan-Hochtöner, durch Seidenkalotten-Hochtöner und erwarten die gleiche Klangfarbe" in den höheren Frequenzen. In manchen Fällen kann dies ein gewünschter Effekt sein. Weitere Informationen hierzu finden Sie im nächsten Abschnitt, oder lesen Sie den Abschnitt über den Austausch von Tieftönern im Anschluss.
Lautsprecherkomposition/Klangfarbe
Dies sind ALLGEMEINE Richtlinien für die verschiedenen Lautsprecherkompositionen und ihre entsprechenden Klangeigenschaften oder Klangfarben".
Papiertreiber werden von den meisten Menschen als "natürlich klingend" bezeichnet, insbesondere bei Tief- und Mitteltönern. Das könnte daran liegen, dass die überwiegende Mehrheit der heute hergestellten Lautsprecher mit Papiermembranen ausgestattet ist, und das ist es, was die meisten Menschen die meiste Zeit hören, so dass es "natürlich" klingt. Papier hat eine natürliche Nicht-Resonanz-Charakteristik, die höhere Frequenzen dämpfen kann, so dass Papier-Hochtöner eher selten sind. Darüber hinaus können Papiertreiber von SEHR guter Qualität sein und in den meisten Anwendungen erfolgreich eingesetzt werden.
Polypropylen ist eine Form von Kunststoff, der manchmal durch Zusätze wie Kohlefasern oder Talkum verstärkt oder steifer und schwerer gemacht wird. "Poly"-Treiber werden in den heutigen Autolautsprechern wegen ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Schäden durch Feuchtigkeit und extreme Temperaturen sehr häufig und effektiv eingesetzt. Die charakteristische gedämpfte oder "tote" Qualität von Polytreibern wird bei einigen Anwendungen bevorzugt, bei denen resonantere Materialien nicht ideal sind. Auch bei Hochtönern kann Poly aufgrund dieser Eigenschaft ideal sein, um ein "sanftes" und nicht resonantes oder "spitzes" Ansprechverhalten zu erzielen. Es sei darauf hingewiesen, dass viele Unternehmen verschiedene Zusätze wie Talk und/oder Kohlefasern usw. verwenden, um die Festigkeit, Steifigkeit und Klangeigenschaften von Polychassis zu verändern.
Metallische Komponenten wie Titan und Aluminium werden immer häufiger verwendet, vor allem wegen ihrer Festigkeit, Steifigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Temperaturen und ihrer geringen Masse. Leichtere Stoffe lassen sich leichter bewegen und ermöglichen ein präziseres Einschwingverhalten der Lautsprecher. Die Steifigkeit des beweglichen Elements eines Lautsprechers (Konus oder Kalotte) ist wichtig für das Abstrahlverhalten des Lautsprechers. Wenn sich das Element physisch verformt oder "verbiegt", während es sich ein- und auswärts bewegt, breitet sich der Schall nicht mehr in geraden Linien vom Element aus, sondern in unterschiedlichen, ungleichmäßigen Winkeln zu den Seiten hin. Diese Eigenschaften können dazu führen, dass metallische Tief- und Mitteltönermembranen präziser sind und eine bessere Leistung erbringen. Eine weitere Eigenschaft von Metallen ist, dass sie resonanter sind als Papier oder Plastik; man sieht nicht viele Papier- oder Plastikglocken irgendwo. Aus diesem Grund haben Hochtöner aus Metall in der Regel eine höhere Frequenzerweiterung als andere Typen und auch eine "hellere" Klangfarbe.
Seide und andere Stoffe sind, wie Sie sich denken können, ebenfalls sehr leicht und eignen sich gut für Hochtöner. Sie werden oft mit
Beschichtungen "behandelt", die verhindern, dass das Gewebe die Luft, die es bewegen soll, "entweichen" lässt. Obwohl sie weniger steif sind, klingen Hochtöner aus Gewebe oft sehr "glatt" und angenehm für das Ohr.
Austausch eines Tieftöners
Beim Austausch eines Tieftöners in einem Lautsprecher sind drei wichtige Aspekte zu berücksichtigen: der Frequenzgang und die Lautstärke des ursprünglichen Lautsprechers, das Volumen des Lautsprechergehäuses und der niedrige Übergangspunkt.
Ein "flacher" Frequenzgang bedeutet, dass alle Frequenzen mit der gleichen Lautstärke übertragen werden. Die Aufgabe eines Tieftöners besteht in der Regel darin, den unteren Bereich des eingehenden Audiosignals akustisch zu übertragen, so dass er im Idealfall in der Lage sein sollte, tiefe Frequenzen mit der gleichen relativen Lautstärke wiederzugeben und an den oberen und unteren Extremen abzufallen.
Das unterste Extrem wäre das des zu ersetzenden Treibers, das in der Systemdokumentation als unteres Ende des Frequenzgangs des Systems angegeben sein sollte. Wenn in den Spezifikationen des Systems beispielsweise ein Frequenzgang von 45 Hz bis 25 kHz angegeben ist, sollte der Ersatzlautsprecher die Bässe des Originalgehäuses bis etwa 45 Hz wiedergeben. Für eine stärkere Basswiedergabe des Ersatzlautsprechers kann ein "tieferes" unteres Ende gewünscht werden.
Der Tieftöner ist in hohem Maße von der akustischen Beschaffenheit des ihn umgebenden Gehäuses abhängig, um die richtige Resonanz und beste Leistung zu erzielen. Jeder Tieftöner hat eine "Komfortzone", was seine Gehäusegröße betrifft, in der die optimale Größe liegt, bei der der Lautsprecher seine beste Leistung erbringt. Diese Komfortzone kann in manchen Fällen um bis zu 25 % von dieser optimalen Größe abweichen. Durch die Größe der Öffnungen (bei Gehäusen mit Öffnungen) und die interne Dämpfung können diese Unterschiede verringert, wenn nicht sogar beseitigt werden.
Volumen des Gehäuses
Wenn Sie den zu ersetzenden Tieftöner ausgebaut haben, sollten Sie eine einfache Messung der Innenhöhe, -breite und -tiefe vornehmen. Achten Sie darauf, von Innenwand zu Innenwand zu messen und dabei Dämmmaterial und andere Hindernisse aus dem Weg zu räumen. Eine genaue Messung dieser Maße ist wichtig! Da das Volumen der meisten Lautsprechertreiber in Kubikfuß (ft³) angegeben wird, nehmen Sie diese Messungen in Zoll vor. Setzen Sie diese Maße in die folgende Formel ein:
H x B x T = Volumen des Gehäuses in Kubikzoll
Teilen Sie dann dieses Volumen in Zoll durch 1728 (die Anzahl der Kubikzoll in einem Kubikfuß).
Beispiel: Ein Lautsprecher mit den Maßen 20,5 "H x 10,5 "B x 8,0 "D hat ein Innenvolumen von 1722 Kubikzoll. 1722in³ ÷ 1728in³ = 0,997ft³ (effektiv 1 Kubikfuß).
Wie bereits erwähnt, wird der beste Ersatzlautsprecher die gleiche Basswiedergabe wie das Original haben (im obigen Beispiel bis zu 45 Hz). Mit diesem Wissen, dem Durchmesser des Original-Tieftöners und dem Volumen des Gehäuses ist der Speaker Selection Guide bei der Suche nach einem Ersatztieftöner sehr hilfreich.
In der Anleitung zur Lautsprecherauswahl wird der Rahmendurchmesser des Ersatzlautsprechers in der Spalte Größe" aufgeführt, die optimale Gehäusegröße (die dem Originalgehäuse am nächsten kommen sollte) in den Spalten Versiegelt" oder Belüftet", und das gewünschte untere Ende (45 Hz aus dem Beispiel) in der Spalte F3". Die engste Übereinstimmung in all diesen Spalten ist ein sehr guter Ersatz für das Original.
Die Aufgabe der Frequenzweiche besteht darin, das vom Verstärker kommende Audiosignal in einzelne Teile aufzuteilen, die von den verschiedenen Lautsprechern des Lautsprechersystems verwendet werden. In einem Drei-Wege-System teilt die Frequenzweiche das Audiosignal in drei Teile auf: die hohen Frequenzen für den Hochtöner (oft als "Hochpass" bezeichnet, da nur die hohen Frequenzen durchgelassen werden), die tiefen Frequenzen für den Tieftöner ("Tiefpass") und die mittleren Frequenzen für den Mitteltöner. Die Frequenz, bei der die Frequenzweiche zwischen Tief- und Mitteltöner oder Mittel- und Hochtöner unterscheidet, wird als Trennstelle bezeichnet. Ein Drei-Wege-Lautsprechersystem mit einem Frequenzgang von 45 Hz bis 25 kHz kann z. B. Trennstellen bei 500 Hz und 4 kHz haben. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet dies, dass der Tieftöner von 45 bis 500 Hz, der Mitteltöner von 500 bis 4000 Hz und der Hochtöner von 4000 bis 25000 Hz wiedergibt.
Ein weiterer Begriff, der häufig in Bezug auf Frequenzweichen verwendet wird, ist "6, 12, 18 oder 24 dB pro Oktave". Dies bezieht sich auf die Steilheit der Frequenzweiche, d. h. auf die Geschwindigkeit, mit der das Signal in der Entfernung vom Frequenzweichenzentrum abnimmt. Eine Hochpass-Frequenzweiche mit 6 dB bei 100 Hz führt beispielsweise dazu, dass das Signal bei 50 Hz um 6 dB leiser ist als bei 100 Hz und um weitere 6 dB leiser bei 25 Hz usw. Die Frequenzweiche dämpft also die Signalstärke für tiefe Frequenzen unter 100 Hz und lässt hohe Frequenzen über 100 Hz in voller Stärke durch. Was den Tieftöner betrifft, so sollte der Frequenzgang des Ersatzlautsprechers weit über den unteren Crossover-Punkt hinausreichen, empfohlen wird eine Oktave, um alle von der Frequenzweiche gesendeten Frequenzen originalgetreu wiederzugeben.
Eine Oktave ist eine Frequenzerhöhung, die einer Multiplikation oder Division durch 2 entspricht. Eine Oktave über 500 Hz wäre beispielsweise 1000 Hz und eine Oktave darunter 250 Hz. Dementsprechend wären zwei Oktaven über 500 Hz 2000 Hz und zwei unter 500 Hz 125 Hz.
Austausch von Mitteltönern
Beim Austausch eines Mitteltöners in einem Lautsprecher sind drei wichtige Aspekte zu berücksichtigen: die relative Lautstärke und der Frequenzgang des Lautsprechers sowie die Frequenzweiche des Lautsprechers.
Ein Ersatz-Mitteltöner sollte einen Frequenzgang haben, der weit unterhalb (eine Oktave unterhalb) des unteren Trennpunktes und weit oberhalb (eine Oktave oberhalb) des oberen Trennpunktes liegt. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Mitteltöner die mittleren Frequenzen des Systems klarer und originalgetreuer wiedergibt.
Austausch des Hochtöners
Beim Austausch eines Hochtöners sind drei wichtige Aspekte zu berücksichtigen: die relative Lautstärke und der Frequenzgang des Treibers sowie die Frequenzweiche des Lautsprechers. Ein Ersatzhochtöner sollte einen Frequenzgang haben, der weit unter (eine Oktave unter) dem oberen Frequenzweichenpunkt liegt. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Mitteltöner die mittleren Frequenzen des Systems klarer und originalgetreuer wiedergibt.