neue Frontlautsprecher mit richtig Baß (ohne Subwoofer)

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4. Gitter: Genauso wichtig ist es, dass der Lautsprecher nach vorn ungehindert schnaufen kann. Prinzipiell verändert jedes Gitter die Abstrahlung. Wer messen kann, kann das leicht feststellen. Die Öffnungsfläche des Gitters auszumessen ist eine Fleißarbeit, aber wichtig. Meist wird sie von den Autoherstellern zu gering ausgelegt. Sie muss mindestens so groß sein, wie die gesamte Membranfläche des Lautsprechers. Und das „eingeschlossene“ Volumen vor der Membran hinter dem Gitter sollte so klein wie möglich sein. Ideal ist es, wenn man den Montageadapter rund um den Korbaußenrand soweit vorzieht, dass er hinten bündig an der Türverkleidung anliegt. Schaumstoff oder Filz als Klapperverhinderer nicht vergessen. Falls das Gitter zu dicht ist, wirkt es im Prinzip wie ein Tiefpassfilter. Das kann man in Computersimulationsprogrammen sogar berechnen mit der Öffnungsfläche des Gitters als „Rohr“durchmesser, der Gittertiefe (so 2 mm) als Rohrlänge, dem Türvolumen als geschlossene Kammer und dem Volumen unterm Gitter als belüftete Kammer. Rechnet man diverse Autos auf die Art durch, findet man Tiefpasswirkungen um 1500 bis 3000 Hz. So sparen sich die Autohersteller eine Frequenzweiche vorm Tieftöner bzw. gleichen plärrende Schalldruckanstiege ihrer billigen Breitbänder in etwa aus. Ob das mit guter Absicht oder aus Versehen geschieht, möchte ich nicht einschätzen wollen. Zumindest im Opel Vivaro wurde dieser Effekt gezielt in die Frequenztrennung einbezogen. Siehe auch im Download „Hinter Gittern“. Selbst, wenn der Ein- oder Andere nun frohlockt und Filterbauteile sparen will – das ist nicht das Gelbe vom Ei, denn es bremst die Dynamik. Da Tiefmitteltöner zumeist tief unten in der Tür sitzen und 165er schon bei Frequenzen beginnen zu richten, die man nutzen möchte (Mitteltonfrequenzen verstärkt auf Achse vorm Töner), kann man mittels Anwinklung des Tiefmitteltöners den am Ohr ankommenden Frequenzgang beeinflussen und auch die Bühnenabbildung heben. Hierzu lesen Sie bitte den Download „Ausrichtungen“.

© by KoMET www.HiFiLAB.de Juni/2003

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Hinter Gittern

Lautsprecher werden meist hinter schützende Verkleidungen montiert, seien es Gitter oder Stoffe. Diese Dinge beeinflussen den Klang. Stoffverkleidungen bestehen üblicherweise aus sehr luftdurchlässigem Material und sind auch als Ganzes nachgiebig. Sie schlucken allenfalls oberste Frequenzen, deren Wellenlängen im Bereich der Dicke des Stoffs liegen. Da die Stoffe in einen Rahmen gespannt werden, kann dieser bei ungünstiger Gestaltung mittels früher Reflexionen und Schallbeugungen stören. Insgesamt ist die Beeinträchtigung bei gekonnter Gestaltung und guten Materialien eher gering. Allerdings ist der Schutz vor unbeabsichtigten Beschädigungen der Lautsprechermembran wegen der geringen Stabilität nicht optimal. Vorgesetzte Gitter bestehen entweder aus Lochblech oder aus Kunststoffteilen. Wegen der guten Schutzfunktion gegen mechanische Beschädigung ist das insbesondere im Auto notwendig. Hier werden die Lautsprecher üblicherweise hinter Verkleidungen vertieft befestigt und das Gitter sitzt mit einem gewissen Abstand davor. Diese festen Gitternetze bestehen teils aus Öffnungen, teils aus Stegen (ahh…ja!). Deren Flächenverhaeltnis bezeichnet man als „Öffnungsgrad“. Bei einem Lochblech liegt dieser je nach Typ bei 55 bis 75 %, das heisst, nur ca 65% der Gesamtfläche ist schalldurchlässig, der Rest wirkt als Bremse, die Luftschwingung wird teils reflektiert und Schallbeugungseffekte entstehen. Machen Sie sich mal die Arbeit die Löcher Ihrer Lochblechgitter zu zählen, deren Durchmesser genau zu messen (Schieblehre) und die Gesamtfläche auszurechnen. Vergleichen Sie diese dann mit der Schall abstrahlenden Fläche des dahinter sitzenden Lautsprechers. Und schon sehen Sie, wo das Problem liegt: der Lautsprecher muss die verdrängte Luft mühsam durch das zu kleine Gitter pressen. Schauen wir uns das mal quasi in Zeitlupe und aus der Nähe an: Die Membran schiebt nach vorn, die Luft weicht aus, wohin sie kann, teils durch das Gitter, teils versucht sie hinter dem Gitter Fluchtwege zu finden. Häufig sind Türverkleidungen in Autos dann so ungünstig konstruiert, dass diese „Leckage“ wieder zurück in die Tuer strömen kann, dort, wo ja ein momentaner Unterdruck herrscht während die Membran sich vorwärts bewegt. „Nein!“ sagen nun die sogenannten Profis der Autokonstrukteure. „Da kann die Luft nicht hin, denn dort versprerren ja die Türfolien den Zutritt“. Denkste, denn diese sind, ob nun aus Plastikfolie oder aus Schaummaterialien, im höchsten Grade elastisch und geben über der gesamten Fläche den Druckverhältnissen nach. Da sie über eine gewisse Einspannungshärte und eine zu beschleunigende Eigenmasse verfügen, stellen sie zudem physikalisch (mindestens) ein separates Feder-Masse-System dar, das im Prizip wirkt wie eine Passivmembran. Also stark frequenzabhängig. Will sagen, bei bestimmten Tönen wirkt diese Folie quasi steif, bei anderen besonders weich und sogar unterstützend. Und natürlich reflektiert sie den Luftdruck zeitverzoegert zurück auf die Membran. Dies führt zu deutlichen und zudem frequenzabhüngigen Klangverzerrungen. Kluge Autokostrukteure unterbinden nun diese Leckage, indem sie rund um den Lautsprecher Ringe aus Kunststoff oder Schaum befestigen, die dessen Aussenrand zur Türverkleidung abdichten sollen. Leider gibt es Toleranzen, was die Anlage von festen Plastikteilen ans Fahrzeugblech schwierig macht. Die besten dieser Konstrukteure verstecken daher Schrauben unter den herausnehmbaren Gittern, womit die Türverkkleidung an den Untergrund (Lautsprecheradapter oder Türblech) befestigt wird. Das ist nicht billig. Andere verwenden akustisch dichten (geschlossen porigen) Schaum um den Einbauort herum, der Leckagen zwar nicht völlig verhindert, aber doch, bei günstiger Platzierung, verringert. Somit entsteht vor dem Lautsprecher hinter dem Gitter eine Kammer, die über die Gitteröffnungen mit der Umwelt korrespondiert. Sprich, die Lautsprechermembran verdichtet (wieder in Zeitlupe) zunächst die in diesem Volumen befindliche Luft, die dann durch die Gitteröffungen gepresst an unsere Ohren gelangt. Woher kennen wir denn das nur….? Richtig, das ist rein physikalisch ein Bandpass. Wie wir ihn vom Subwoofer her kennen. Nur ist beim Subwoofer die vorgesetzte Kammer vergleichsweise größer und die Rohrlänge länger als die 1 bis 3 Millimeter der Gitterlöcher. Allerdings sind im Auto üblicherweise 165 oder 130 mm kleine Tief-Mitteltoener hinter mehr- oder weniger offen gestylten Gittern versteckt. Und diese arbeiten, anders als Subwoofer, auch noch bei mittleren Frequenzen. Das sollen sie auch, damit der Hochtöner im gewollten Frequenzbereich übernehmen kann. Sollten Sie ein Auto verfügbar haben mit solchermassen ordentlichen Türeinbauten und mit herausnehmbaren Gittern, dann messen Sie mal den Frequenzgang ca. 10 bis 20 cm vor dem Lautsprecher; einmal mit und einmal ohne Gitter. Sie werden mit Gitter eine Kurve finden, die gegenüber der ohne Gitter aussieht, als hätten Sie ein Tiefpassfilter mit Chebichev-Funktion vorgeschaltet, das irgendwo im Mitteltonbereich wirkt. Wie das? Also: messen Sie möglichst genau das Volumen der hinter dem Gitter „eingeschlossenen“ Luft, messen Sie die Öffnungsfläche und die Dicke (Kanallänge) des Gitters. Geben Sie diese Werte in ein Computersimulationsprogramm für andpassgehäuse ein, das eine Darstellung des Frequenzspektrums bis 2kHz ermöglicht (mit den korrekten Thiele-Small-Daten ihres verwendeten Lautsprechers) und Sie werden dieselbe Tiefpassfunktion wieder finden. Denn Sie haben wirklich einen „fehlabgestimmten“ Bandpass, dessen oberes Ende im Mitteltonbereich liegt. In der Simulation können Sie nun wunderbar die Parameter verändern und werden sehen, dass die Eckfrequenz sich mit größerer Vorkammer zu tiefen Frequenzen hin verschiebt und mit mehr Öffnungsfläche und dünnerem Gitter nach oben und in Richtung Butterworth-Funktion. Na, wunderbar! Machen wir uns doch diesen Effekt zu Nutze und stimmen statt der Tiefpass-Frequenzweiche doch einfach Kammer und Gitter vor unserem Mitteltöner so ab, wie wir es brauchen. Idealerweise erspart dies ganz und gar das elektrische Filter, das klingt dann eh‘ besser! Stimmt, das funktioniert, erfordert aber sehr viel Geduld. Besonders kluge Autobauer haben dies tatsächlich so gemacht, siehe Opel Vivaro. Dort wurde dies nicht nur am Tiefmitteltöner in den Türen, sondern im Prinzip auch am Hochtöner im an sich recht ungünstigen Einbauort der Ecke des Armaturenbrettes realisiert. Deshalb sitzt dort der Hochtöner angewinkelt in einer seltsam aussehenden Montageplatte mit Berg und Tal. Denn der zusammen mit dem Hochpassfilter resultierende Frequenzgang bei montiertem Gitter ist somit sehr linear. Aber da war halt mal ein Spezialist am (und im) Werke. Diesen Vorteil hat der Entwickler von Nachrüstlautsprechersystemen nicht, denn er kann ja nicht vorher wissen, hinter welche Verkleidungen und Gitter die Lautsprecher später mal montiert werden sollen. Denn verschiedene Einbausituationen bewirken unterschiedliche Frequenzgangfehler. Was können wir aus diesen Erfahrungen für unsere Anwendung lernen? Speziell beim Einbau von Autolautsprechern sollten Sie auf dichten Sitz zur vorsitzenden (Tür)verkleidung achten, die Vorkammer so klein wie möglich gestalten und das Gitter so offen, wie es eben geht. Werfen Sie die meist zu kleinen Plastikgitter der Autohersteller weg und bauen sich grosse Gitter aus feinem und möglichst offenen Drahtgeflecht und beziehen diese mit Akustikstoff. Nur dann machen die eingebauten Lautsprecher genau das, was der Abstimmer der beigepackten (Universal)frequenzweichen wollte: unverzerrte Musik.

© by KoMET HiFiLAB 0402

Hallo,

gestern habe ich die Lautsprecher, Lautprecherringe usw. abgeholt. Heute Morgen habe ich versucht die Lautsprecher in einen Lautsprecherring zu schrauben. Ging nicht. Der Innendurchmesser der Ringe war zu klein. Also habe ich ihn an den benötigten Stellen aufgeweitet.

Aber: Sollte ich die überhaupt verwenden? Kopfzerbrechen macht mir, das die Auflagefläche des Rings auf dem Türinnenblech Schaumgummi ist. Ich muss wohl Lautsprecheraufnahmen aus Multiplex machen ...

So sehe die Originallautsprecher aus:

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Hier seht ihr den Rainbow TMT im Kunststoffring:

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Die Ringe sind 3cm hoch. Somit könnte ich die MPX Ringe aus 15mm Buche Multiplex herstellen.

Ich hab nun eine Schablone für die Lautsprecheraufnahme gezeichnet:

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Ist überall mindestens 10mm breiter als der Kunstoffring

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Das Multiplex-Holz für die Lautsprecheraufnahmen habe ich heute besorgt.

Für die Hochtöner habe ich an Kugeln gedacht, die ich an der A-Säule befestigen kann: http://www.klangfuzzis.de/show…ie-H%F6cht%F6ner-verbauen

https://www.holzladen24.de/acc…ter-kugel-i45a-5910-.html

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Die müßte ich zwar noch Aus- uns Abdrehen, aber die sind schon mal gar nicht schlecht

Ich habe die Holzkugeln heute dann Ab- und Ausgedreht

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Leider nicht. In einer Woche werde ich das alles leider nicht hinbekommen ...

Vordertüren:

Lautsprecherhalter aussägen und verleimen. Löcher für die Verschraubungen bohren

Türverkleidungen demontieren, Türen innen reinigen, Alubutyl und Dämmschaum auf das Außenblech aufbringen, danach wieder mit Holraumspray versiegeln. Löcher für die TMT MPX Rahmen bohren und versiegeln.

TMT MPX Rahmen auf die Tür kleben/schrauben

Die Löcher des Türinnenblechs mit Alubutyl verschließen und die Oberfläche mit Dämmvlies dämmen

TMTs verschrauben

Die Rücksdeite der Türverkleidungen mit Alubutyl dämmen und Dämmvlies verkleben

Hintere Türen:

Türverkleidungen demontieren, Türen innen reinigen, Alubutyl und Dämmschaum auf das Außenblech aufbringen, danach wieder mit Holraumspray versiegeln.

Die Löcher des Türinnenblechs mit Alubutyl verschließen und die Oberfläche mit Dämmvlies dämmen

Die Rücksdeite der Türverkleidungen mit Alubutyl dämmen und Dämmvlies verkleben

Loch für das Pluskabel für den DSP-Verstärker bohren. Sichrungshalter montieren und Pluskabel verlegen

Halteblech für den DSP-Verstärker bohren und am Träger verschrauben. Verstärker montieren

Anschlusskabel für den Verstärker erstellen und verbauen

A-Säulen denontieren und Hochtonkugeln verbauen. Entweder in die original Hochtonaufnahmen einarbeiten oder auf die A-Säulen setzen. Bei zweiterem einen Elastischen Stoff über das ganze ziehen und mit Kunststharz einstreichen. Die neue Oberfläche dann mit GFK Aufmodelieren und später mit Bezugsstoff beziehen. A-Säulen wieder montieren.

Abschließend, wenn alles eingebaut ist muss die Anlage noch eingemessen werden ...

Klappt natürlich nicht in einer Woche

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So oder so sollen die Hochtöner verbaut werden:

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Geht auch. Kommt aber bei weitem nicht an eine Lösung mit eingestelltem DSP heran ...

Unheimlich wichtig ist auch das: Türen dämmen