Abstrahlverhalten

Das Abstrahlverhalten von Lautsprechern beschreibt, wie Schallwellen von einem Lautsprecher in den Raum abgegeben werden und wie sie sich dort ausbreiten. Es hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Bauweise des Lautsprechers, der Frequenz des Tons und der Umgebung, in der der Lautsprecher steht. Ich erkläre das Schritt für Schritt:

1. Grundlegendes Abstrahlverhalten

Ein Lautsprecher erzeugt Schall, indem eine Membran durch elektrische Signale in Schwingung versetzt wird. Diese Schwingungen drücken die Luftmoleküle zusammen und auseinander, wodurch Schallwellen entstehen. Das Abstrahlverhalten variiert je nach Frequenz:

• Tiefe Frequenzen (Bässe): Tiefe Töne (z. B. unter 200 Hz) werden nahezu kugelförmig abgestrahlt, also in alle Richtungen gleichmäßig. Sie sind wenig direktional und breiten sich auch nach hinten und zur Seite aus.
• Mittlere Frequenzen: Hier wird die Abstrahlung etwas gerichteter, aber immer noch relativ breit.
• Hohe Frequenzen (Höhen): Hohe Töne (z. B. über 2 kHz) werden stark gerichtet abgestrahlt, fast wie ein Strahl. Sie verlassen den Lautsprecher vorwiegend in Richtung der Membranachse und verlieren an Intensität, wenn man sich seitlich oder hinter den Lautsprecher bewegt.

Dieses Verhalten wird oft in einem Abstrahlmuster (z. B. als Polardiagramm) dargestellt, das zeigt, wie der Schallpegel in verschiedenen Winkeln variiert.

 

2. Einfluss der Lautsprecherbauweise

• Kugelstrahler: Diese Lautsprecher versuchen, den Schall gleichmäßig in alle Richtungen abzustrahlen, was bei tiefen Frequenzen natürlicher ist.
• Richtlautsprecher (z. B. mit Horn): Sie bündeln den Schall in eine bestimmte Richtung, was bei hohen Frequenzen oft gewünscht ist, z. B. in PA-Systemen.
• Boxenlautsprecher: Normale Hi-Fi-Lautsprecher haben oft eine Mischung aus gerichteter Abstrahlung (Höhen durch den Tweeter) und breiterer Abstrahlung (Tiefen durch den Woofer).

 

3. Schall und Reflexionen 

Wenn der Schall den Lautsprecher verlässt, trifft er auf Oberflächen im Raum (Wände, Decke, Boden, Möbel), was zu Reflexionen führt. Diese Reflektionen beeinflussen, wie wir den Klang wahrnehmen:

• Direktschall: Der Schall, der direkt vom Lautsprecher zum Hörer gelangt, ohne reflektiert zu werden. Er bestimmt die Klarheit und Ortung des Klangs (z. B. woher eine Stimme kommt).
• Frühreflexionen: Schallwellen, die nach einmaligem Reflektieren (z. B. an einer Wand) beim Hörer ankommen. Sie erreichen das Ohr mit einer kurzen Verzögerung (wenige Millisekunden) und können den Klang verstärken oder verschmieren, je nach Raumakustik.
• Nachhall: Mehrfach reflektierter Schall, der länger im Raum bleibt. Er sorgt für Räumlichkeit, kann aber bei zu viel Reflexion den Klang „matschig“ machen.

 

4. Raumeinfluss

Die Reflexionen hängen stark vom Raum ab:

• Harte Oberflächen (z. B. Betonwände) reflektieren den Schall stark, was zu einem halligen Klang führen kann.
• Weiche Oberflächen (z. B. Teppiche, Vorhänge) absorbieren Schall, besonders hohe Frequenzen, und dämpfen Reflektionen.
• Raumgröße und -form: In kleinen Räumen können stehende Wellen entstehen, wenn Schallwellen zwischen parallelen Wänden hin- und herreflektieren. Das verstärkt oder schwächt bestimmte Frequenzen (z. B. Bassresonanzen).

 

5. Praktische Auswirkungen

• Stereobild: Für ein gutes Klangbild sollten Lautsprecher so aufgestellt werden, dass der Direktschall dominiert und Reflexionen minimiert werden (z. B. Abstand zu Wänden, symmetrische Aufstellung).
• Sweet Spot: Der optimale Hörbereich, in dem Direktschall und Reflexionen ausbalanciert sind, liegt oft in einem Dreieck zwischen den Lautsprechern und dem Hörer.
• Akustikoptimierung: Diffusoren (streuen Schall) oder Absorber (dämpfen Schall) können Reflexionen kontrollieren, um den Klang zu verbessern.

 

Fazit

Das Abstrahlverhalten eines Lautsprechers bestimmt, wie der Schall in den Raum gelangt, während Reflexionen und Raumakustik entscheiden, wie er beim Hörer ankommt. Tiefe Töne breiten sich breit aus, hohe Töne sind gerichtet, und der Raum formt das Klangbild durch Reflexionen. Für optimalen Klang muss man Lautsprecherposition, Frequenzverhalten und Raumakustik aufeinander abstimmen.