Hochtöner

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Ein Hochtöner ( Anglizismus , siehe Aussprache) ist ein Lautsprecher , der hohe Tonfrequenzen oder hohe Töne wiedergeben soll. Im Allgemeinen sind die wiedergegebenen Frequenzen größer als 2000  Hz und können bis zum Ultraschall reichen .

Der Konus des Hochtöners wurde für die Wiedergabe hoher Frequenzen entwickelt und ist im Vergleich zu anderen Lautsprechertypen klein, typischerweise zwischen 10 und 50  mm .

Die Membranen der Hochtöner haben im Laufe der Jahre eine große Entwicklung durchlaufen, mit dem Ziel, sie sowohl unverformbar als auch sehr massearm zu machen. Dazu verwenden Hersteller teilweise teure Materialien wie Beryllium oder synthetischer Diamant, Verbundmembranen oder komplexe Behandlungen. Eine weitere wichtige Entwicklung war die Einführung von Neodym- Magneten , die es ermöglichen, ein starkes Magnetfeld bei gleichzeitig reduziertem Volumen und Gewicht zu erhalten.

Der Hochtöner reproduziert die Schallfrequenzen, die der Richtwirkung am stärksten ausgesetzt sind  : Wenn Sie sich von der Achse des Lautsprechers entfernen, sinkt der Pegel der hohen Frequenzen.

Manche Hochtöner werden manchmal als Super-Hochtöner bezeichnet, weil sie nur die höchsten Frequenzen des Schallspektrums und sogar Ultraschall wiedergeben . Dieser Name ist jedoch eher kommerziell als technisch. Allgemeiner wird der Begriff Hochtöner vor allem im Bereich Consumer Sound (High Fidelity, Heimkino) verwendet. In der professionellen Klangwelt wird dies allgemein als Kompression bezeichnet, wobei der Lautsprecher hohe Frequenzen fast immer mit dieser Technik wiedergibt.

Arten von Hochtönern

Hochtöner lassen sich nach ihrem Aussehen und genauer nach der Form ihrer Membran, aber auch nach ihrem Funktionsprinzip einteilen. Die überwiegende Mehrheit der Hochtonlautsprecher arbeitet nach dem Prinzip der elektrodynamischen Lautsprecher , wie Standard - Lautsprecher.

Wie bei anderen Elementen, die in High Fidelity verwendet werden, war der Hochtöner Gegenstand vieler origineller Errungenschaften, bei denen die unterschiedlichsten physikalischen Phänomene zur Schallemission genutzt wurden. Diese Errungenschaften haben oft spezifische Qualitäten, aber auch mehr oder mehr ärgerliche Nachteile, sodass sie immer marginal geblieben sind.

Kompressionen und Fahnen

Wenn es darum geht, einen hocheffizienten Hochtonwandler zu erhalten, ist die fast universelle Lösung die der Kompressionskammer, die mit einem Horn unterschiedlicher Größe und Form je nach verfolgtem Ziel verbunden ist. In der Praxis spricht man von einer Kompression oder sogar von einem Motor für den Wandlerteil, wobei das Horn eine separate Realisierung sein kann und bei vielen aktuellen Lautsprechern sogar direkt in das Gehäuse des Gehäuses eingegossen werden kann.

Eine Kompression besteht aus einem elektrodynamischen Wandler, der wie ein herkömmlicher Lautsprecher funktioniert, dessen Membran jedoch in ein Volumen (die Kammer) strahlt, das nur durch eine kleine Öffnung, die Kehle, mit der Außenwelt kommuniziert. Ein komplex geformtes Element, der Phasenteil, gewährleistet den korrekten Betrieb der Baugruppe und insbesondere eine gute Wiedergabe der höchsten Frequenzen. Anders als bei einem herkömmlichen Lautsprecher bestimmt nicht der Durchmesser der Membran die Größe der Kompression, sondern der der Kehle. Diese Größe wird normalerweise in Zoll angegeben, wobei die meisten Kompressionen in Größen von ein und zwei Zoll (ungefähr 2,5 bis 5 cm) fallen. Die Membran hat im Allgemeinen eine viel größere Größe als die des Halses, was es ermöglicht, eine zulässige Leistung zu erhalten, die größer ist als die eines herkömmlichen Hochtöners mit Direktstrahlung, während eine punktförmige Schallquelle beibehalten wird. Die praktische Realisierung einer Komprimierung ist komplex, da sie viele kritische Elemente enthält, um eine optimale Leistung zu erzielen.

Die Kompressionen sind immer mit einem Horn (oder einem ähnlichen Gerät) verbunden, das es ermöglicht, ihre Effizienz zu erhöhen und die Schallausbreitung, dh die Richtwirkung des Systems, zu kontrollieren. Das Prinzip des Horns, das es ermöglicht, die Schallemission in eine Richtung zu bündeln, ist seit langem bekannt, da der Mensch es fast instinktiv benutzt, indem er mit den Händen vor dem Mund eine Art natürliches Megaphon macht . Die bei den Kompressionskammern verwendeten Hörner sind offensichtlich viel aufwendiger und wurden ausgiebig theoretischer und praktischer Studien unterzogen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Letzteres bietet eine große Vielfalt, die sich in einer Vielzahl von Größe, Aussehen und Gestaltung der Pavillons niederschlägt. Optional kann der Pavillon mit einer akustischen Linse verbunden werden. Das Prinzip der akustischen Linse ist nicht neu: Es basiert auf der Angleichung des Verhaltens akustischer Wellen an das Verhalten von Lichtwellen. Bei hohen Frequenzen ist dieses Verhalten mit den gleichen Phänomenen wie Reflexion, Brechung, Beugung und Absorption sehr ähnlich . Akustische Linsen erleben derzeit eine bedeutende Entwicklung, da moderne Line-Array- Diffusionssysteme auf ihrer Nutzung basieren.


Merkmale und Spezifikationen eines Hochtöners

Der Hochtöner ist ein Lautsprecher: Wir finden mit einigen Besonderheiten die gleichen Parameter wie bei den anderen Lautsprechertypen, um ihn zu charakterisieren, seinen Einsatzbereich und die von ihm zu erwartenden Ergebnisse zu definieren.

Leistungsstark

Die effektive Leistung oder RMS (Root Mean Square) wird in Watt angegeben. Tatsächlich ist die Leistung, die ein Hochtöner aushalten kann, relativ gering, sodass die beworbene Leistung oft die des Lautsprechers ist, in den er eingesetzt wird. Die tatsächlich vom Hochtöner unterstützte Leistung ist angesichts des typischen Leistungsspektrums von Musik deutlich geringer. Optional gibt der Hersteller die minimale Grenzfrequenz und die Art der zu verwendenden Filterung für die beanspruchte Leistung an.

In der Praxis erfordert ein Hochtöner eine sehr leichte bewegliche Baugruppe (Membran und Spule), seine Spule besteht aus einem sehr feinen Draht, der nur einer reduzierten Leistung standhält. Es handelt sich daher um ein zerbrechliches Bauteil, das leicht durch einen thermischen Effekt zerstört wird, der den Draht der Spule schmilzt. Aus diesem Grund wird der Hochtöner oft mit einem mehr oder weniger aufwendigen und meist im Passivfilter integrierten Schutz gegen Leistungsüberschuss ausgestattet. Zur Verbesserung der Belastbarkeit der Hochtöner kommen verschiedene mehr oder weniger teure Lösungen zum Einsatz, darunter ist der Einsatz von Ferrofluid zu nennen .

Bandbreite

Die Bandbreite wird in Hertz angegeben, mit ihrer unteren und oberen Grenze, zum Beispiel: 2 kHz - 20 kHz. Sie entspricht dem Frequenzbereich, den der Lautsprecher wiedergeben kann. Für eine ernsthafte Verwendung dieser Daten ist eine Ansprechkurve erforderlich, die eine Zuordnung zu den anderen Lautsprechern des Gehäuses ermöglicht.

Effizienz

Die Empfindlichkeit oder Effizienz wird in Dezibel (dB SPL und oft fälschlicherweise Effizienz genannt) angegeben. Dies ist der Schalldruck, der in einem Meter Entfernung vom Lautsprecher gemessen wird, wenn dieser mit einem Pegel von 2,83 V rms (entspricht einer Leistung von einem Watt an einer 8-Ohm-Last) versorgt wird. Die Messung sollte im normalen Betriebsbereich des Lautsprechers erfolgen, es handelt sich also nicht um eine konventionelle Breitbandmessung. Mit diesem Parameter können Sie festlegen, mit welchen anderen Lautsprechern der Hochtöner verbunden werden kann (der Wirkungsgrad muss mindestens dem der anderen Lautsprecher entsprechen) und welche Dämpfung angewendet werden soll, wenn sein Wirkungsgrad höher ist. Verbrauchermodelle für den Hausgebrauch haben im Allgemeinen einen Wirkungsgrad zwischen 88 und 94 dB. Kompressionsmodelle, insbesondere für den professionellen Einsatz, können Werte um die 120 dB erreichen.

Impedanz

Die Impedanz wird in Ohm angegeben. Dies ist eine standardisierte Impedanz für grundlegende Anwendungen. Auch hier erfordert eine eingehende Untersuchung die Darstellung in einem Bode-Diagramm, das es auch ermöglicht, zu sehen, bei welcher Frequenz die Resonanz des Hochtöners liegt. Diese Eigenschaften sind wichtig, um eine geeignete Filterung des gesamten Gehäuses zu erreichen, in dem der Hochtöner platziert werden soll.

Hinweise und Referenzen

  1. Aussprache:
  2. "  Larousse: Hochtöner  " (Zugriff am 20. Dezember 2014 ) .
  3. Pierre Livez , Technik von Lautsprechern und akustischen Gehäusen , Paris, Eyrolles ,1992, 323  S. ( ISBN  2-903055-29-7 ) , p.  83
  4. Enzyklopädisches Wörterbuch des Klangs , Paris, Dunod ,2008, 559  S. ( ISBN  978-2-10-005979-9 ) , p.  374
  5. Enzyklopädisches Wörterbuch des Klangs , Paris, Dunod ,2008, 559  S. ( ISBN  978-2-10-005979-9 ) , p.  267
  6. (in) Glen Ballou , Handbuch für Toningenieure: The New Audio Cyclopedia , SAMS1991( ISBN  0-672-22752-5 ) , p.  545
  7. Enzyklopädisches Wörterbuch des Klangs , Paris, Dunod ,2008, 559  S. ( ISBN  978-2-10-005979-9 ) , p.  415
  8. „  L-Acoustics Research Areas  “ , auf L-Acoustics (Zugriff am 8. Januar 2015 ) .
  9. Mario Rossi , Elektroakustik , Dunod ,1986( ISBN  2-04-016532-0 ) , p.  299

Siehe auch

Externe Links