Lautsprecher: warum konisch, warum Gummisicke?

[ModulationMatrix]

Frage mich gerade warum man beim Lautsprecher
a) einen Konus und nicht ein ebene Membran konstruiert?
b) eine Gummisicke nimmt die den Lautsprecher auf null hält sozusagen anstatt einer bloßen Aufhängung an dünnem Stoff, Papier o.ä.

zu a) was ist der Vorteil eines Konus?

zu b) die Rückstellkraft der Sicke ist eigentlich ungewollt, oder? Die elektrische Spannung entscheidet doch darüber an welche Position sich die Membran bewegt, da brauche ich keine Rückstellkräfte, sondern eigentlich eine möglichst kraftfreie Aufhängung die jede Position gleich leicht ermöglicht. Bei der Sicke hingegen wird eine stärkere Auslenkung immer schwerer weil das Gummi Rückstellkräfte entwickelt. Diese beeinflussen ja auch die Membranbewegung negativ.

 

[Sampa]

a) einen Konus und nicht ein ebene Membran konstruiert?

Man kann eine Lautsprechermembran schon als ebene Fläche konstrurieren (z.B. Piezo Schallwandler), braucht dann aber ein steiferes Material (Kunststoff oder Metall) welches dann aber wieder unerwünschte Eigenresonanzen besitzt. Die Pappmembran bei herkömmlichen Lautsprechern ist relativ weich und dämpft damit Eigenresonanzen gut ab. Die fehlende Steifigkeit wird durch die konusförmige Konstruktion ausgeglichen.

 

[ModulationMatrix]

a) einen Konus und nicht ein ebene Membran konstruiert?

Man kann eine Lautsprechermembran schon als ebene Fläche konstrurieren (z.B. Piezo Schallwandler), braucht dann aber ein steiferes Material (Kunststoff oder Metall) welches dann aber wieder unerwünschte Eigenresonanzen besitzt. Die Pappmembran bei herkömmlichen Lautsprechern ist relativ weich und dämpft damit Eigenresonanzen gut ab. Die fehlende Steifigkeit wird durch die konusförmige Konstruktion ausgeglichen.

Ah ok, klingt sinnvoll.

 

[Sampa]

zu b) die Rückstellkraft der Sicke ist eigentlich ungewollt, oder?

Hm, die Frage ist gar nicht so doof, ich hab mir auch noch nie Gedanken darüber gemacht. Aus physikalischer Sicht erzeugt die Sicke ja eine gedämpfte Schwingung welche kontrollierter als ungedämpfte Schwingungen sind.
Ich könnte mir vorstellen dass eine Membran ohne Rückstellkräfte sehr schwer in den Griff zu bekommen wäre da sie andauernd ja an das Auslenkungsmaximum gefahren werden könnte wo sie dann relativ "hart" clippt.

 

[ModulationMatrix]

zu b) die Rückstellkraft der Sicke ist eigentlich ungewollt, oder?

Hm, die Frage ist gar nicht so doof, ich hab mir auch noch nie Gedanken darüber gemacht. Aus physikalischer Sicht erzeugt die Sicke ja eine gedämpfte Schwingung welche kontrollierter als ungedämpfte Schwingungen sind.
Ich könnte mir vorstellen dass eine Membran ohne Rückstellkräfte sehr schwer in den Griff zu bekommen wäre da sie andauernd ja an das Auslenkungsmaximum gefahren werden könnte wo sie dann relativ "hart" clippt.

Ich vermute selbst eigentlich dass es ein technisches Problem der Aufhängung ist. Wie bekommt man eine Aufhängung die einerseits kräftefrei / ungedämpft ist und ein Bewegen der Membran an jeden Punkt erlaubt, andererseits die Membran immer schön gerade hält.
Und du hast Recht, wahrscheinlich ist die Dämpfung sogar nötig. Nur dass sie ja bei der Gummisicke nicht konstant ist sondern zu höheren Auslenkungen hin ansteigt.

 

[DrownedInTrance]

Man hat ja früher oft Schaumstoffsicken genommen, und ich meine manche Leute behaupten auch, dass die besser sind. Der große Nachteil ist halt, dass sich der Schaumstoff nach ca. 10-15 Jahren beginnt aufzulösen, deswegen gibt es heute fast ausschließlich Gummisicken. Gewebesicken gibt es glaube ich auch noch, ist aber seltener.
Gerade Membranen gab es dagegen auch mal, z.B. in Lautsprechern von Technics, sogar richtige High End-Teile. Wenn du bei Google "Technics Honeycomb" eingibst, findest du einige Modelle mit diesen Membranen. Wie der Name schon sagt, haben jene eine Wabenstruktur.

 

[Schlumpfpeter]

Interessanter thread! Tangband macht woofer mit gerader Membran... Ich glaube ich habe auch schon hoch und mitteltöner von denen mit gerader Membran gesehen, richtig durchsetzen können die sich aber scheinbar nicht, habe recht negatives zu den woofer Modellen in Foren gelesen.

 

[ModulationMatrix]

Es scheint als könnte die Flachmembran einen neuen Anlauf nehmen mit den Verbesserungen in heutiger Materialtechnik.

http://mobile.nubert.de/item/31313133

 

[AlphaMastering]

Frage mich gerade warum man beim Lautsprecher
a) einen Konus und nicht ein ebene Membran konstruiert?
b) eine Gummisicke nimmt die den Lautsprecher auf null hält sozusagen anstatt einer bloßen Aufhängung an dünnem Stoff, Papier o.ä.

a) weil so die Kraft der Schwingspule am Besten verteilt wird. Bei einer ebenen Membran hätte man (glaube ich) unkontrollierte Partialschwingungen. Mit einem Konus kann man viel dünneres/leichteres Material nehmen. Denke mal an Viadukte/Brücken und wie die Römer diese gebaut haben. Oder Speicherkraftwerke in den Bergen (halbrund). Eine leichte Konstruktion (bewegte Masse) ist ein Garant für gutes Auflösungsvermögen bei geringen Lautstärken.

b) weil ein zu dünnes Material einfach reißen würde - vor allem auf Dauer. UND es muss ja die Schwingspule exakt im Magnetspalt sitzen und darf diesen niemals berühren. Bei Konushochtönern ist das oft im 1/10tel mm Bereich oder noch weniger. Bei Basslautsprechern, wo schon halbwegs ein Gewicht auf die Sicke wirkt (von der Schwingspule, Membran, Dustcap) würde diese sehr schnell irgendwo anstreifen und unschöne Obertöne (kratzen) verursachen. Speziell wenn diese stehend eingebaut sind, so wie in fast allen Speakern.

Tipp: Damit eine (schwere) Membran über die Jahre nicht hängend wird, sollte man Basslausprecher alle paar Jahre mal rausschrauben und um 180° drehen (Nein, nicht den Magneten nach außen) um dem entgegenzuwirken - Kostet nichts und hilft Probleme zu vermeiden.

 

[Beatback]

Tipp: Damit eine (schwere) Membran über die Jahre nicht hängend wird, sollte man Basslausprecher alle paar Jahre mal rausschrauben und um 180° drehen (Nein, nicht den Magneten nach außen) um dem entgegenzuwirken - Kostet nichts und hilft Probleme zu vermeiden.

Halte ich für Lautsprecher bis 30cm für übertrieben.
Ich habe noch Visaton WS 33 NG in meinen Atlas Compact , die über 18Jahre alt sind.
Die Zentrierspinne der Schwingspule hält diese konstant im Luftspalt.
Habe immer noch keine Probleme mit denen.
Die sind noch "build like a tank".
Ich habe sie nicht geschont in den letzen 18 Jahren ....
Werden mindestens 2x die Woche richtig ausgefahren mit der alten Sony TA 77N Endstufe.

Allerdings muss ich wohl mal eine Mittenkalotte neu zentrieren, die macht Nebengeräusche bei bestimmten Frequenzen.

Um auf das eigentliche Thema zurückzukommen....
Die Sicken/Zentrierspinnen sind gelegentlich auch dazu da die Auslenkung zu begrenzen, damit die Schwingspule nicht an der hinteren Polplatte hart aufschlägt und Schaden nimmt.
Ich sage gelegentlich, da ich schon viele Hersteller hatte die hart angeschlagen sind..

Eins lässt sich noch sagen.
PA Lautsprecher die hart aufgehängt sind und Gitarrenlausprecher unterscheiden sich sehr deutlich (obwohl sie äusserlich sehr ähnlich sind).
Die PA Lausprecher vermeiden Partianschwingungen der Membrane, beim Gitarrenlausprecher machen diese Partialschwingungen aber gerade den Sound aus.
Hier ein schöner Artikel dazu :
https://www.premierguitar.com/articles/25926-speaker-geeks-tone-is-in-the-cone