Lautsprecher mit Doppelschwingspulen


Am Beispiel des VISATON-Tieftöners GF 200 soll gezeigt werden, welchen Einfluss verschiedene Verschaltungen der beiden Schwingspulen auf die Frequenzgänge und die Thiele-Small-Parameter haben. Dieser Lautsprecher verfügt über zwei identische, ineinander gewickelte aber galvanisch völlig getrennte Schwingspulenwicklungen. Wegen der besseren Vergleichbarkeit untereinander werden die folgenden Messungen immer mit einer konstanten Eingangsspannung von 2,83 Volt durchgeführt - gleichgültig ob die Impedanz 2, 4 oder 8 Ohm beträgt.

I. Reihenschaltung der beiden Spulen

Einsatzbereich: 8-Ohm-Tieftöner, der aufgrund seiner Thiele-Small-Parameter vorzüglich für Bassreflex-Konstruktionen geeignet ist.

  RDC=6,0 Ohm
QMS=4,42
QES=0,37
QTS=0,34
fs=29,8 Hz
VAS=65 l
BxL=9,27 Tm
Schaltplan1

Bildtitel


II. Parallelschaltung oder getrennte Ansteuerung der Spulen

Einsatzbereich: Tieftöner für Bassreflex-Konstruktionen zur Ansteuerung mit zwei Endstufen (z. B. Monosubwoofer) oder für Verstärker, die eine 2-Ohm-Last betreiben können.

  RDC=1,5 Ohm
QMS=4,49
QES=0,40
QTS=0,37
fs=31,5 Hz
VAS=59 l
BxL=4,66 Tm
Schaltplan 2  Schaltplan 3

Frequenzschaltung 2


Die Eingangsleistung bei der Parallelschaltung beträgt 4 Watt. Deshalb liegt der Pegel um 6 dB über der 8-Ohm-Version. Hier muss allerdings beachtet werden, dass eine Last von 2 Ohm für die meisten Verstärker zu niederohmig ist. Dagegen sind bei der Verwendung von zwei Endstufen (z. B. Stereoendstufe) keine Probleme zu erwarten. Mit Ausnahme von RDC und BxL sind die Thiele-Small-Parameter fast identisch wie im Fall der Reihenschaltung. Die leicht unterschiedlichen Resonanzfrequenzen lassen sich nur anhand des Ersatzschaltbildes des Lautsprechers erklären. Das würde allerdings den Rahmen dieses Artikels sprengen. Da eine Spule einen RDC von 3 Ohm hat, messen wir bei der Parallelschaltung natürlich nur 1,5 Ohm. BxL ist das Produkt aus Luftspaltinduktion und Drahtlänge im Luftspalt. Bei der Parallelschaltung ist gegenüber der Reihenschaltung nur die halbe Drahtlänge (allerdings mit doppeltem Querschnitt) wirksam, so dass auch BxL nur halb so groß ist.


III. Nur eine Schwingspule aktiv - die andere Spule offen

Einsatzbereich: Wegen des hohen Q-Faktors für geschlossene Boxen mit großem Volumen oder für Transmission-Line-Boxen geeignet (um 3 dB geringerer SPL als 8-Ohm-Version).

  RDC=3,0 Ohm
QMS=4,53
QES=0,76
QTS=0,65
fs=31,7 Hz
VAS=62 l
BxL=4,53 Tm
Schaltplan 4

Frequenzschaltung 3


Im Mitteltonbereich ist der Pegel identisch mit der 8-Ohm-Version, was allerdings nur mit der doppelten Eingangsleistung erreicht wird. Wegen des höheren Q-Faktors ist der Tiefbassbereich relativ stärker vertreten.Ebenso gibt es einen Anstieg im oberen Übertragungsbereich, der auf die kleinere Induktivität der nur einen aktiven Spule zurückzuführen ist. Diese Version verhält sich wie ein 4-Ohm-Treiber mit schwachem magnetischen Antrieb.


IV. Eine Schwingspule aktiv - die andere kurzgeschlossen

Einsatzbereich: Spezialanwendungen, wo in Bassreflexboxen ein Treiber mit linearisiertem Impedanzverlauf benötigt wird und ein geringerer Wirkungsgrad in Kauf genommen werden kann.

Bei Bewegung der Membran wird in der kurzgeschlossenen Spule ein Strom induziert, der wie eine Wirbelstrombremse die Spule bei der Eigenresonanz abbremst. Dadurch wird der QMS-Wert stark verringert, und der resultierende QTS-Wert ist vergleichbar mit den Fällen, wo beide Schwingspulen angeschlossen sind - ist also geeignet für Bassreflexboxen. Es wird allerdings die doppelte Eingangsleistung benötigt, um den gleichen Pegel wie bei dem Betrieb mit zwei Spulen zu erreichen.

  RDC=3,0 Ohm
QMS=0,7
QES=0,74
QTS=0,36
VAS=59 l
BxL=4,84 Tm
Schaltplan 5

Frequenzschaltung 4