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Technologie

HORN AUS BALSABAUM

Bei der Entwicklung der Hornsysteme, trotz langjähriger Erfahrung auf dem Gebiet, gibt es keine klaren Regeln und Formeln. Es ist nicht kompliziert, ein gerades Horn zu berechnen und zu bauen, aber sobald es in das Gehäuse einer Lautsprecherbox eingebaut ist, ändert es unvermeidbar seine Werte aufgrund des Einflusses von Wanderschallwellen, Resonanzen und anderen Faktoren. Elektronische Messungen bringen keine hinreichende Klarheit in diese Frage, da es sich nicht um objektiv gemessene Verzerrungen  und Ungleichmäßigkeiten handelt, sondern um eine subjektiv wahrzunehmende Klangfarbe, die sich abhängig von verwendeten Baumaterialien verändert.

Die Vermutung ist offensichtlich – der beste Baustoff muss über folgende Eigenschaften verfügen: gleichzeitig leicht und hart sein und dabei einen kleinen Schallwiderstand haben. Das Vorhandensein dieser Eigenschaften ist unumgänglich, um eigene Resonanzfrequenz möglichst höher in den Bereich der verschwindend kleinen Amplituden zu treiben und im Horn entstehende Hindernisse für Schallspiegelungen zu vermeiden, aber dabei effektiv eigene von Schallwellen hervorgerufene Schwingungen des Hornes zu dämpfen. Zweifellos wichtigster Faktor, der das Endergebnis der Konstruktion bestimmt, ist das Material, aus dem das Horn gefertigt wurde. Dass es ein Naturbaustoff sein muss, steht auch nicht zur Debatte. Aber welcher natürliche Baustoff ist für die Herstellung des Hornes am besten geeignet?

Das beste Baumaterial, welches die oben genannten Eigenschaften besitzt, ist der Balsabaum, ein einzigartiges aus Südamerika stammendes Holz. Im trockenen Zustand ist dieses Holz leichter als der Kork, verfügt aber über eine höhere spezifische Härte, als die Kiefer.

HORNPROFIL

Die Aufmachung des Hornes, gekennzeichnet durch den großen Entfaltungswinkel, der für effektiven Abbau des Schallwellendrucks und als Folge für minimale Verzerrungen sorgt, ist das Ergebnis von unzähligen Forschungen, Berechnungen und Messungen, die unsere Konstrukteure mit Hilfe von Spezialisten aus der Luftfahrtindustrie durchführten und das Resultat des subjektiven Vergleiches von Kandidaten im Hörtest. Das Horn hat einen Bogen, der  sich auf der Exponentialverteilung basiert, unterscheidet sich aber etwas von ihr. Der Bogen ist anhand der berechneten Punkte gezeichnet. Nach dem gezeichneten Bogen wird eine Schablone gefertigt. Und nach der Schablone wird das Horn hergestellt.

BEFESTIGUNG DES HORNES

Zu einer anderen zweifellos erfolgreichen Erfindung wurde die Art und Weise der Hornbefestigung. Wie bereits oben erwähnt, strebt das Horn bei seinem Einbau in das Gehäuse nach Änderung seiner Werte aufgrund der Wechselwirkung mit dem Gehäuse. Unseren Konstrukthören gelang es, das Niveau dieser Wechselwirkung zum minimal möglichen Wert zu reduzieren. Da das Horn kein Bestandteil des Gehäuses ist, hat die Fähigkeit des Gehäuses zur Dämpfung von Schwingungen keinen Einfluss auf die Arbeitswerte des Hornsystems, was erstens den gemeinsamen Wirkungsgrad erhöht und zweitens – und das ist der entscheidende Punkt – lässt das Horn seine ursprünglich hinterlegten Arbeitswerte beibehalten!

KONSTRUKTION DES GEHÄUSES

Die Konstruktion von handgemachten Gehäusen ist ebenso aufgefordert, das Problem von ungleichmäßigen Belastungen des Lautsprecherdiffusors zu lösen. Da der Diffusor frontal an das Horn angelegt ist, welches seine Schwingungen dämpft, entsteht die Notwendigkeit, die Rückseite des Diffusors gleich stark zu belasten. Wenn diese Belastung nicht vorhanden oder ungleich ist, führt dies möglicherweise zur Erzeugung von nichtlinearen Verzerrungen. Die eine Variante für die Abstimmung der Belastung ist die Verwendung der geschlossenen Kompressionskammer. Sie wirkt sich aber negativ auf die Impulsparameter des Lautsprechers aus, und senkt damit die Klangechtheit. Wenn man berücksichtigt, dass das in den akustischen Systemen verwendete Vag-Horn große Entfaltungswinkel aufweist, was den rasanten Druckabfall der Schallwelle mit ihrer Entfernung von Hornhals bedeutet, brachte unsere Entwickler zur Schlussfolgerung, Belastungen des Lautsprechers auszugleichen, in dem man das optimale Volumen und die Konfiguration des Gehäuses, abhängig von verwendeten Lautsprechern und Parametern des Hornes, berechnet. Die erforderliche Größe des Druckabfalls wird sowohl durch komplizierte Konfiguration des Gehäuses als auch durch penibel berechneten Port gewährleistet. Und das bringt den Druckwert der von der Rückseite des Diffusors erzeugten Schallwelle zum entsprechenden Wert ihres Druckes in der Öffnung des Hornes.

BAUMATERIAL DES GEHÄUSES

Der Wahl des Materials für den Bau des Gehäuses gingen lange Diskussionen und Forschungen an Prototypen voraus. Den Zuschlag bekam letztendlich das MDF-Material, welches über  hohe innere Dämpffähigkeit und geringe Affinität zu seitlichen Resonanzen verfügt. Ein anderer, ebenso wichtiger Vorzug dieses Materials ist seine niedrige Hygroskopizität. Hochbeständige Klebermischungen mit erhöhter Viskosität, die bei Zusammenbau und tiefer Imprägnierung verwendet wurden, sorgen für monolithe Ganzheit und Festigkeit und stabilisieren zusätzlich Dämpfungswerte des Baumaterials im breiten Frequenzbereich.

VIBRATIONSDÄMPFENDES MODUL

Da bei den Hornlautsprechern der Diffusor bei Musikwiedergabe unbedeutend wenig versetzt wird, ist die Lautsprecherbox keinen Vibrationen ausgesetzt, die von den beweglichen Elementen des Lautsprechers erzeugt werden. Andererseits können aber kleine Vibrationen von Gegenständen im Raum, wo die Lautsprecherbox platziert ist, die Funktionalität des Hornes beeinflussen. Um diesen Konflikt des Wiedergabemoduls mit dem Fußboden zu vermeiden, wurde in die Konstruktion ein zusätzliches vibrationsdämpfendes Modul eingeführt, welches gleichzeitig als Gestell dient.

KLANGFILTER ERSTER ORDNUNG

Das Aneinanderfügen von Frequenzbändern geschieht mit Hilfe des Klangfilters, der den vom Hochtöner wiedergegebenen Frequenzbereich von unten begrenzt. Im allgemeinen Fall ist es so: je kleiner die Anzahl der Klangfilterelemente, desto weniger beeinflusst er das Tonsignal. So gesehen, die optimale Variante ist dabei die Verwendung des Klangfilters der ersten Ordnung. Dieser Klangfilter besitzt die Eigenschaft, einen glatten Frequenz- und fast idealen Phasengang zu gewährleisten. Das graphische Diagramm eines solchen Klangfilters kennzeichnet sich durch einen gleichmäßigen Abfall und minimalen Unterschied der Abhängigkeit der Gesamtverzögerungszeit von der Frequenz, wodurch der Klangfilter die kleinsten von möglichen Verzerrungen der Form von nichtsinusoidalen Signalen gewährleistet.

Mundorf-Komponenten

Als Klangfilterelemente werden Kondensatoren der international bekannten deutschen Firma Mundorf eingebaut. Diese Kondensatoren werden nach einer besonderen Technologie mit der Verwendung der extra dafür entwickelten Polypropylenfolie hergestellt, die es erlaubt, den Einfluss einer solchen unerwünschten Erscheinung, wie die parasitäre Induktivität, auf das Tonsignal auszuschließen. Anschlussterminals der Lautsprecherboxen stammen ebenfalls von der Firma Mundorf.

KABEL FÜR INNENVERKABELUNG

Ursprünglich wurde für die Innenverkabelung die Verwendung von Kabeln aus dem reinen Silber geplant. Deren unübertroffene Fähigkeit zum unverzerrten Leiten des Schallsignals im wichtigsten Frequenzbereich – dem  Mittelfrequenzbereich – hatte wunderbar in das früher unerreichbare Model der „idealen“ Akustik hineingepasst. In der Praxis kam alles anders. Beim langen Anhören von Prototypen stellte sich heraus, dass die Silberleiter den Kupferleitern gerade in dem Bereich unterlegen sind, wo man deren absolute Überlegenheit erwartete, und zwar in der Eigenschaft einer exakten und detaillierten Übertragung timbraler Nuancen von Musikinstrumenten und Vokalpartien. Offensichtlich „gefiel“ das Silber den Vintage-Lautsprechern, die noch bis zu der erfolgreichen Einführung dieses Metals in das Gebiet Audio entwickelt wurden, nicht besonders. Erstaunlich ist aber der Fakt, dass diese Abneigung sich nur auf den Abschnitt des Leiters im Bereich zwischen den Eingangsterminals und Lautsprechern bezieht. Trotzdem gab es nur eine Alternative – die Verwendung von hochqualitativen Kupferleitern. Von der Menge der ausprobierten Möglichkeiten hatte nach den von unseren Experten festgelegten Auswahlkriterien die Bestwerte das 6N Stress Free Kabel des japanischen Herstellers Acrolink und eine Reihe von Vintage-Kabeln der Firma Western Electric, seinerzeit verwendet bei Altec Lancing und JBL. Der Klang dieser Kabel im Vergleich zu modernen Kabeln ist beweglicher und exakter und erlaubt es, einen breiteren Klangraum zu bilden. Letzten Endes wird die Zweckmäßigkeit der Verwendung von diesem oder jenem Kabel bei der Einstimmung eines jeden Lautsprecherboxenpaars aufgrund des Endergebnisses individuell entschieden.

FINALE

Die Außenverarbeitung des Gehäuses ist mit hochwertigen Lacken ausgeführt. Die Lacke verfügen über eine hohe Robustheit und Abnutzungsfestigkeit und werden per Hand bis auf Hochglanz poliert.