Bauanleitung für Lautsprecher und Subwoofer

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Bauanleitung für Lautsprecher und Subwoofer

Harte Bässe, filigrane Höhen und scharfe Mitten – ein Lautsprecher hat gerade bei Liebhabern exquisiter Sounds eine wichtige Aufgabe zu leisten. Lautsprecher und ihre tiefen Subwoofer-Kollegen haben die wichtige Aufgabe, die elektrischen Signale vom Verstärker in tatsächlichen Schalldruck umzuwandeln. Sie stehen also an letzter Stelle der Hi-Fi-Kette und sind maßgeblich für den guten Sound zuständig.

Doch welche Rolle spielen Lautsprecher dabei genau? Die Hi-Fi-Kette beginnt mit der Soundquelle, die die Signale eines Mediums verarbeitet und weiterleitet. Die Signale gelangen in den Vorverstärker, der die elektronischen Signale in den Widerstands- und Spannungsbereich moduliert, mit dem der Endverstärker arbeiten kann. Beim Vorverstärker wird ebenfalls die Lautstärke geregelt. Das Signal, dass der Endverstärker vom Vorverstärker übermittelt bekommt, genügt nicht, um einen Lautsprecher zu betreiben. Daher wird das Signal hier erneut verstärkt. Die Lautsprecher werden über Lautsprecherkabel mit dem Tonsignal versorgt und wandeln die Wechselstromsignale in Schallwellen um.

Lautsprecher haben bei der Klangerzeugung die Schlüsselposition 

Man sieht, dass alle Teile der Hi-Fi-Anlage also für den Sound der Musik oder des Filmes eine wichtige Rolle spielen. Dennoch kann man auch hier Schwerpunkte setzen. Generell empfiehlt es sich, Lautsprecher, CD- oder DVD-Player und Verstärker in der gleichen Preisklasse zu erwerben. Doch während man mit guten Boxen auch aus einem mittelmäßigen Verstärker noch gute Klänge hervorrufen kann, nützen auch der beste Verstärker und CD-Player nichts, wenn die Lautsprecher das Signal nicht akkurat wiedergeben. Daher nehmen sie bei der Klangerzeugung eine Schlüsselposition ein.

Wer sich schon länger mit dem Thema Lautsprecher und Subwoofer beschäftigt, wird die großen qualitativen und preislichen Unterschiede zwischen einzelnen Modellen und Ausführungen bemerkt haben. Und nach einigen Versuchen und Hörtests kommt man nicht selten auf die Idee: Das mache ich selber! Lautsprecher müssen nämlich nicht nur klanglich, sondern auch optisch überzeugen. Schließlich sind sie ein wichtiger Bestandteil der Wohnzimmereinrichtung. Hier sind der Fantasie kaum Grenzen gesetzt. Wir möchten Ihnen in diesem Ratgeber zeigen, wie Sie beim Bau von Lautsprechern vorgehen, welche Komponenten Sie benötigen und welche Möglichkeiten Sie haben.

Chassis, Gehäuse und Elektronik – aus diesen Bestandteilen bestehen Subwoofer und Lautsprecher

Lautsprecher und Subwoofer sind in der Regel vom Grundaufbau identisch. Sie bestehen aus mindestens drei Teilen, die alle eine wichtige für die Klanggestaltung spielen. Die drei Komponenten sind:

  • ein oder mehrere Chassis
  • die Elektronik
  • ein Gehäuse

Nur wenn diese einzelnen Komponenten gut aufeinander abgestimmt sind, kann das Klangerlebnis optimal werden. Bedenken Sie dabei immer: Lautsprecher sind den physikalischen Regeln der Akustik unterworfen. Das heißt, dass auch die Größe der Chassis – der Membranen, die die Schwingung erzeugen, mit der Größe des Gehäuses korrespondieren muss.

Komplette Bausätze oder individuell zusammengestellt? Ihre Erfahrung entscheidet, welche Variante für Sie geeignet ist

Das Gute an selbst gebauten Lautsprechern ist natürlich, dass Sie sich die Lautsprecher nach Ihren klanglichen und optischen Vorlieben gestalten können. Der Nachteil: Um sich fachgerechte Lautsprecher zusammenzubauen, sind viel Geduld und vor allem erstklassiges Werkzeug vonnöten. Doch auch hier gibt es Abhilfe, die Ihnen den Eigenbau von Lautsprechern erleichtert. Die Rede ist von praktischen Lautsprecher-Bausätzen, die Ihnen den gesamten Lautsprecher oder nur einzelne Teile, zum Beispiel das Gehäuse, vorgeben.

Das benötigen Sie zum Zusammenbau kompletter Bausätze

Der Vorteil von kompletten Lautsprecher-Bausätzen liegt darin, dass die Größe der mitgelieferten Chassis und des Gehäuses optimal zueinanderpassen und ein guter Klang garantiert ist. Ihre Fantasie können Sie bei der Farbgestaltung der Lautsprecher immer noch ausleben. Die einzelnen Bestandteile des Gehäuses sind hier bereits so verarbeitet, dass Sie nur noch zusammengeleimt werden müssen. Sie sparen sich hier die Anschaffung einiger teurer Holzwerkzeuge, wie zum Beispiel einer Holzfräse oder eines Winkelschleifers. Nur wer bereits Routine im Umgang mit Holz hat, sollte sich an diese Arbeiten, die ein hohes Maß an Präzision benötigen, heranwagen. Für das Zusammensetzen der Gehäuse benötigen Sie neben Schrauben, Schraubwerkzeugen und Leim auch Schraubzwingen, die das Gehäuse beim Trocknen des Leims zusammenhalten.

Frequenzweiche selbst herstellen?

Auch in Sachen Elektronik hat man bei Lautsprechern der Marke Eigenbau einige Möglichkeiten. Chassis, also die Membranen und die dahinterstehende Elektronik, werden in der Regel als ein Bauteil verkauft. Selbst herstellen kann man allerdings eine Frequenzweiche. Wenn Sie sich daran wagen möchten, benötigen Sie einen Lötkolben, eine Platine und Kondensatoren und Spulen, um diese auf der Platine zu befestigen. Eine Frequenzweiche sollten Sie nur dann selbst herstellen, wenn Sie sich mit Schaltplänen und den Grundprinzipien der Elektronik vertraut fühlen.

Wir möchten Ihnen im Folgenden die einzelnen Bauteile eines Lautsprechers vorstellen und Ihnen vom Aufbau des Gehäuses bis hin zur Lackierung zeigen, wie man einen Lautsprecher aufbauen kann. Dabei handelt es sich um eine sehr allgemeine Bauanleitung, die bei den einzelnen Lautsprecherarten natürlich variieren kann. Sollten Sie sich für einen Lautsprecherbausatz entscheiden, halten Sie sich unbedingt an die Bauvorgaben des Herstellers.

Schritt 1: Das Gehäuse wird als Erstes aufgebaut und spielt bei der Klangerzeugung eine wichtige Rolle

Das Gehäuse ist für den Klang eines Lautsprechers besonders wichtig und wird beim Boxenbau als erstes fertiggestellt. Dazu werden die einzelnen Teile nach der Anleitung zusammengeleimt und ausreichend getrocknet. Das Gehäuse ist dazu da, die Chassis in der richtigen Höhe und in der richtigen Anordnung zu halten, doch auch für die direkte Klangqualität ist der Resonanzkörper von großer Bedeutung. Dabei ist besonders wichtig, dass das Volumen des Gehäuses auf das jeweilige Chassis ausgerichtet ist. Dabei gilt generell, dass größere Chassis, zum Beispiel von einem Subwoofer, ein dementsprechend großes Gehäuse benötigen, das den Schall des Chassis optimal verstärkt. Oftmals sind auch verschiedene Chassis, zum Beispiel ein Hochtöner und ein Mitteltöner, in einem Gehäuse verbaut. Um die optimale Größe des Gehäuses für ein oder mehrere Chassis zu bestimmen, sind komplizierte Berechnungen notwendig. Diese können Sie mithilfe von professioneller Software online oder auf Ihrem heimischen Computer durchführen. Die Größe des Gehäuses ist ebenfalls von seiner Bauart abhängig. Wir möchten Ihnen nun ein paar wichtige Gehäusearten vorstellen.

Welche Rolle das Gehäuse spielt

Um verstehen zu können, welche Rolle ein Lautsprechergehäuse bei der Klangerzeugung hat, muss man sich die physikalischen Grundlagen der Schallerzeugung vor Augen führen. Der Ton, der Klang oder die Musik sind nichts anderes als Schallwellen in der Luft, die durch eine vibrierende Membran ausgelöst werden.

Ein Gehäuse ist bei einem Lautsprecher dazu notwendig, um den sogenannten akustischen Kurzschluss zu verhindern. Da eine Membran in beide Richtungen der Membran Schallwellen abstrahlt, kann es vor allem im tieffrequenten Bereich passieren, dass sich Schallwellen mit der gleichen Amplitude gegenseitig auslöschen. Dabei überlagern sich die beiden Wellen so, dass der Tiefpunkt der einen Welle auf den Hochpunkt der anderen trifft. Das Resultat ist eine komplette oder teilweise Auslöschung der Klangwelle. Um diesen Effekt zu verhindern, müssen die Klangwellen vor und hinter der Membran voneinander abgetrennt werden.

Vor- und Nachteile von geschlossenen Gehäusen

Dieses Problem lässt sich mit geschlossenen Gehäusen verhindern. Hierbei wird ein oder mehrere Chassis in einen luftdichten Kasten eingelassen. Die luftdicht geschlossenen Wände verhindern, dass die Schallwellen miteinander interferieren und eine Auslöschung wird schon bei kleinen Gehäusen unterbunden. Der Vorteil der geschlossenen Gehäuse liegt im relativ einfachen Aufbau und dem hervorragenden Impulsverhalten der Membranen. Der Nachteil liegt darin, dass der Rückwärtige Schall überhaupt nicht genutzt wird und die Luft in dem Gehäuse als Dämpfer wirkt, der den Ausschlag der Membran bremst.

Doch auch für dieses Problem gibt es eine Lösung: Bassreflexrohre. Sie werden in ein Loch in der Vorderseite des Gehäuses eingelassen. Beachten Sie dabei, dass Sie bei der Berechnung für das Gehäusevolumen vorher überlegen müssen, ob Sie sich für eine normale geschlossene Box, oder für eine Bassreflexbox entscheiden. Dies hat nämlich einen großen Einfluss auf das Volumen. Durch das Bassreflexrohr kann auch der rückwärtige Schall genutzt werden, um den Klang gerade in den Tiefen zu intensivieren. Durch die Öffnung des Rohres strömen die Schallwellen nicht einfach heraus, sondern schwingen im Rohr weiter. So wirkt das Rohr selbst als eine Art zusätzlicher Lautsprecher mit.

Hochtöner, Mitteltöner und Subwoofer bilden gemeinsam einen optimalen Sound

Chassis sind die Elemente des Lautsprechers, die direkt für die Schallerzeugung zuständig sind. Sie werden vom Verstärker angesteuert und ein sogenannter Wandler gibt das Signal als physikalische Schwingung an die Membranen weiter. Diese Schwingung wird von der Membran Schallwellen umgesetzt. Je nach Bauweise und Größe eignen sich verschiedene Chassis für unterschiedliche Einsatzbereiche. Während kleinere Membranen schnell schwingen können und daher hohe Frequenzen optimal wiedergeben, werden im hochfrequenten Bereich sogenannte Hochtöner eingesetzt. Diese bestehen aus einer kleinen Membran, die schnell und präzise in Schwingung versetzt werden kann. Mitteltöner-Chassis sind für den mittleren Frequenzbereich zuständig. Hierunter fallen viele Akustik-Instrumente und weite Teile der menschlichen Stimme. Tiefe Töne benötigen eine große Membran, die dementsprechend großen Schalldruck aufbauen kann.

Beim Aufbau der Lautsprecher sollten Sie also darauf achten, dass Sie die Chassis so wählen, dass der gesamte Frequenzbereich abgedeckt ist. Dabei ist es außerdem wichtig, dass sich die Frequenzbereiche der einzelnen Chassis weder überschneiden, noch dass Löcher im Frequenzgang entstehen. Für die Aufteilung des Verstärkersignals auf die einzelnen Chassis sind Frequenzweichen zuständig. Sie entscheiden, welcher Frequenzbereich von den einzelnen Chassis wiedergegeben werden kann. Frequenzweichen werden in Reihe geschaltet vor dem Chassis in den Stromkreis zwischen Verstärker und Lautsprecher integriert und werden an der Rückseite des inneren Lautsprechergehäuses montiert.

Lautsprecher und Subwoofer selber bauen – eine individuelle Alternative zum Audio-Mainstream

Sich einen Lautsprecher nach den eigenen Vorlieben zusammenzustellen ist die Traumvorstellung eines jeden Audioliebhabers. Schrecken Sie trotzdem im Zweifelsfalle nicht davor zurück, einen Fachmann zurate zu ziehen. Denn Lautsprecher sind komplexe technische Geräte, die vielen physikalischen Vorgaben unterworfen sind. Mit unserem Ratgeber haben Sie die einzelnen Komponenten genauer kennengelernt und wissen nun, worauf Sie beim Kauf und Zusammenbauen der einzelnen Teile besonders achten müssen. Wir wünschen Ihnen viel Spaß mit Ihren individuellen Lautsprechern.

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