Resonances

Allgemeines Resonanzen sind Energiespeichereffekte, die bei bestimmten Frequenzen in Membranen und Lautsprechergehäusen auftreten und Fehler in der Musikreproduktion erzeugen. Frequenzfilter und Gehäuse werden daher so entwickelt, dass Resonanzen möglichst gering auftreten. Als Energiespeicher sind Resonanzen zeitlich träge, sie können nicht spontan entstehen oder verschwinden. Sie treten damit nur im eingeschwungenen Zustand vollständig in Erscheinung. Während des Einschwingens eines Impulses hingegen wird die Resonanz noch mit Energie aufgeladen und macht sich erst verzögert bemerkbar. Dadurch wird dem Signal Energie entzogen. Beim Abklingen des Impulses entlädt sich die Energie der Resonanz wieder, sodass sich das Abklingen verzögert und das Signal zeitlich gedehnt wird. Membranresonanzen Die Membranen sind akustische Schwachstellen des Gehäuses. Sie sind dünn, schalldurchlässig und resonieren. Es gilt vereinfacht: Je härter das Material, desto höherfrequent die Membranresonanzen. Bei weichen Membranen liegen die Resonanzen tiefer, sind aber auch stärker bedämpft. Harte Membranen verschieben das Problem an das obere Ende ihres Übertragungsbereichs oder darüber hinaus. Allerdings sind die Membranresonanzen dort ausgeprägter. Bei Membranmaterialien, die langzeitstabil sind, bleiben auch die Membranresonanzen in Frequenz und Güte recht stabil. Membranen jedoch, die temperatur- und vor allem feuchtigkeitsempfindlich sind oder zur Korrosion neigen, sind die Verhältnisse weniger stabil. Solche Membranen zeigen oftmals ein Resonanzverhalten, das zeitvariant ist und somit schlecht oder gar nicht korrigierbar ist. Mit zeitvariant ist hier gemeint, dass eine Membranresonanz zuerst einschwingt, dann durch gegenphasige Schwingungen in sich zusammenbricht und anschließend wieder auflebt, wobei sich in der Regel in diesem Vorgang keine stabile Resonanzfrequenz einstellt. Dies alles geht innerhalb weniger Millisekunden vor sich. Solch einen Vorgang kann ein Filter nicht korrigieren. Gehäuseresonanzen Im Gegensatz zu Membranen sind Resonanzen im Gehäuse meist, aber nicht immer unerwünscht. Das oft genutzte Bassreflexprinzip regt gezielt eine Resonanzfrequenz an, um den Schalldruck im Tiefton zu verstärken. Auch Transmissionline und Backloaded Horn nutzen Resonanzen zur Schallverstärkung. Für alle Resonanzen aber gilt: Sie erzeugen unmodulierten Schall. Sie erzeugen damit zwar Schalldruck, enthalten aber keine Musikinformation, und sie erweitern den Übertragungsbereich für Musik nicht. Zur Vermeidung unerwünschter Resonanzen werden parallele Gehäusewände vermieden.

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