Horn oder offene Schallwand bauen?

Bei einer offenen Schallwand (frei schwebend im Raum, für Überlegungen und Berechnungen) tritt ein akustischer Kurzschluss auf, indem der Schall nicht mehr in die Umgebung abgestrahlt wird, sondern sich um den Rand der Schallwand ausgleicht. Ich habe das jetzt absichtlich etwas einfach formuliert.
Wenn also die Membran nach vorne geht, entsteht dort ein Überdruck, hinten ein Unterdruck. Je nach Frequenz kommt es zu diesem Ausgleich. Sobald die Laufzeit so gross ist, dass die Membran bereits vorne das Druckminimum erzeugt, während der vorherige hintere Unterdruck an der Front angelangt ist (halbe Schallwellenlänge), entsteht eine Überhöhung von +3dB (doppelte Leistung). Dies dann, wenn die Schallwand praktisch einen Ring darstellt. Ist sie eckig und/oder der Lautsprecher nicht im Zentrum, ergeben sich andere Frequenzen, die teils ausgelöscht oder doch zumindest abgeschwächt und an anderer Stelle der Schallwand verstärkt werden.
Als Grundlage gilt, dass der Schallweg um die Schallwand mindestens der halben Wellenlänge des tiefsten wiederzugebenden Tons sein muss. Die Abhilfe ist die unendliche Schallwand, also das geschlossene Gehäuse.
Die Schallwand erzeugt die eben beschriebenen Überhöhungen, hat aber sonst relativ wenig Einfluss auf den Strahlungswiderstand, also deutlich anders, als etwa Bassreflexbox (bei einem schmalen Frequenzband) oder Horn.
Daher sind Chassis nicht für alle Bauformen geeignet.
Man darf beispielsweise nicht vergessen, dass eine Membran in einer Schallwand praktisch keine zusätzliche Bedämpfung erfährt, sodass im Tieftonbereich grosse Auslenkungen möglich sind. Demgegenüber bedeutet ein Horn, das gross genug ist, Bässe abzustrahlen eine Drucktransformation. Die Luftkompression ist an der Membran bedeutend höher, dafür die Luftbewegung wesentlich kleiner. Falls ein Lautsprecher nur wenige mm Auslenkung zulässt, kann er in einem Horn (wenn der Rest stimmt) seine Arbeit verrichten, während er in der offenen Schallwand hoffnungslos verzerrt und anschlägt.
Ohne jetzt auf die TS-Parameter einzugehen, ist schon dieser Umstand etwas, was unbedingt berücksichtigt werden muss.
Und wenn man ein Horn berechnet oder eine Schallwand, so stellt man fest, dass BEIDE für richtige Funktion riesig werden. Sobald man natürlich den Raum einbezieht, sieht die Sache etwas anders aus. Nur schon ein Horn, das in einer Ecke steht, nutzt das Zimmer als Hornverlängerung und erreicht so Daten, die rechnerisch (und frei schwebend) nicht möglich sind.

Hallo Olli,
such mal nach Tolvan und seinem Programm "edge" im Netz. Das hilft Dir bei offener Schallwand (Dipol) schon ein gutes Stück weiter. Brauchbar ist auch xlbaffle.xls (download bei exdreamaudio.de)), das ein paar Raumeinflüsse mit einbezieht.

Rudolf