Ein Lautsprecher besteht aus nur wenigen Bauteilen, einem starken Permanentmagneten in Ringform, in dem eine Spule eintauchen kann. An der Spule ist eine Membran befestigt, die deren Schwingungen auf die umgebende Luft überträgt und so den Klang erzeugt.
Betreibt man einen Lautsprecher ohne Gehäuse, so entsteht ein akustischer "Kurzschluss". Geht die Membran beispielsweise nach vorne, erzeugt sie vor dem Lautsprecher einen Überdruck und hinter ihm einen Unterdruck. Die verdichtete Luft strömt direkt um den Lautsprecher herum und gleicht den Druckunterschied aus. Das ist der Grund, warum Lautsprecher, die ohne Box betrieben werden, "blechern" klingen.
So genannte Dipol-Lautsprecher sind in einer offenen Schallwand integriert. Dabei ist der Abstand des Lautsprechers zur Außenseite so berechnet, dass ein Ausgleich des Druckunterschiedes nur bei bestimmten Frequenzen stattfindet. Außerdem müssen die Lautsprecher in den Ecken des Hörraums aufgestellt werden, sonst erzeugen sie einen unschönen Klang.
Ab in die Box
Montiert man den Lautsprecher in einen allseits geschlossenen Kasten, so muss die Membran gegen den Innendruck arbeiten. Das in der gasdicht versiegelten Box eingeschlossene Luftvolumen übt auf die Membran des Lautsprechers eine federnde Kraft aus. Zusammen mit der Membranmasse und deren Aufhängung wird so die Eigenresonanz des gesamten Systems bestimmt. Besonders bei tiefen Frequenzen entstehen so Verzerrungen und Klangverfärbungen.
Die Abstimmung macht’s
Die unterste Wiedergabefrequenz im Tieftonbereich wird in wesentlichen Punkten von der Eigenresonanz der Box bestimmt.Bei Bass-Reflex-Boxen wird zusätzlich ein offenes Rohr in die Box eingesetzt. Jede Membranbewegung bewegt auch die Luft in dem Rohr hin und her.
Das geschieht aber nicht direkt, sondern erfolgt über das restliche Luftpolster in der Box. In der Physik nennt man ein solches System Helmholz-Resonator. Durch geschickte Abstimmung der Länge und des Durchmessers des Rohres werden deutliche tiefere Resonanzfrequenzen erreicht als mit einer komplett geschlossenen Box mit den gleichen Abmessungen.
Bass-Reflex-Boxen liefern also ein nach unten erweitertes Frequenzspektrum; sie sind allerdings wählerisch beim Aufstellungsort. Bei der Wandmontage oder beim direktem Aufstellen auf dem Fußboden liefern sie ein schlechteres Klangbild als geschlossene Boxen. Hier hilft nur Ausprobieren. (jh)