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Lautsprecherweichen

Wozu braucht ein Lautsprecher eine Weiche (engl. Crossover)?

Wenn ein Lautsprecher mehrere Chassis hat, dann muss man die Frequenzen so aufteilen, dass jedes Chassis nur die Frequenzen bekommt, für die es eingesetzt wird. Das geschieht mit der sogenannten Weiche. Die Weiche ist meistens in den Lautsprecher eingebaut und von außen nicht sichtbar.
Die Aufteilung geschieht normalerweise mit Kondensatoren, Spulen und Widerständen, zusätzlich gibt es manchmal Sicherungen und Zenerdioden als Überlastungsschutz. Diese Weichen sind dann passive Weichen. Bei einem 3-Wege-Lautsprecher gibt es dann 3 Chassis, ein Basschassis, ein Mitteltonchassis und ein Hochtonchassis (z. B. einen Kalottenhochtöner, so genannt aufgrund seiner Bauweise (Kalotte = Halbkugel).

Eine Möglichkeit wäre es, mit einer 3-Wege-Weiche und den Trennfrequenzen (Übergangsfrequenzen) 800 Hz, 3000 Hz zu bauen: 20-800 Hz für den Bass, 800-3000 Hz für den Mitteltöner, 3000 bis 20000 Hz für den Hochtöner.

Weitere Trennfrequenzen finden Sie im HiFi-Wissen unter dem Punkt „Trennfrequenzinformationen“.

Es ist nun leider technisch nicht möglich, mit wenigen Bauteilen eine Weiche zu bauen, die genau bei den angegebenen Frequenzen eine 100-prozentige Trennung vornimmt. Viele Weichen dämpfen ab der Übergangsfrequenz die Signale um z. B. 12 dB je Oktave, im obigen Beispiel würde das Bass-Chassis die Frequenz 1600 Hz noch mit 1/8 der Lautstärke wiedergeben, gleichzeitig mit dem Mitteltöner, der dort mit voller Lautstärke wiedergibt. Die Schallwellen überlagern sich und ergeben einen welligen Frequenzverlauf, wobei diese Welligkeit noch andere Ursachen hat.
Es gibt auch Lautsprecherboxen der Bauart „Bassreflexgehäuse“, wobei dann statt der Bassreflexöffnung ein weiteres Bass-Chassis ohne Schwingspule (passiv mitschwingend) verwendet wird.

Man versucht folglich, eine möglichst große Flankensteilheit zu erreichen, üblich sind die folgenden Werte je Oktave: 6dB, 12dB, 18dB, 24dB. Es gibt auch Equalizer mit Flankensteilheiten von 96dB/Oktave, die als Weichen eingesetzt werden, das setzt aber meistens mehrere Verstärker voraus (Bi-Amping etc.). Aktive Lautsprecher haben auch eingebaute Weichen sowie oft für jedes Chassis einen eigenen Verstärker, hierbei ist es jedoch leichter möglich, hohe Flankensteilheiten zu verwenden – Werte um 24 dB sind da nichts Ungewöhnliches.



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