Kapitel 1.1: Historie des Lautsprechers Wir finden Lautsprecher in allen Bereichen unseres Lebens. Dabei denkt man sicher zuerst an die Hifi-Anlage, doch viel öfter nutzen wir Lautsprecher in Telefonen/Handys, Walkman und MP3-Player. Wir werden meist unbewusst beim Einkaufen im Shopping-Center mit Lautsprechern konfrontiert und so weiter. Die folgenden Personen haben auf den ersten Eindruck nur zweitrangig mit Lautsprechern zu tun aber haben sich alle mit der Reproduktion von Schall beschäftigt. Zu diesem Zeitpunkt wurde gerade das Telefon erfunden und so musste der Schall auch irgendwie wiedergegeben werden. Antonio Meucci (* 13.04.1808 - † 18.10.1896) |
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Der gesundheitliche Zustand von Antonio Meuccis Frau führte dazu das Zimmer nicht mehr verlassen zu können.
Daraufhin entwickelte er 1854 eine Fernsprechverbindung um zwischen den Zimmern kommunizieren zu können.
Johann Philipp Reis (*07.01.1834 - †24.01.1874) |
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J.P. Reis lehrte 1860 Friedrichsdorfer Institut Garnier Physik und entwickelte in der Zeit die elektrische Sprachübermittlung.
Er nannte es das Telephon, zwei griechische Begriffe für fern (têle) und Stimme (phoné).
Im Jahr 1861 gelang es J.P. Reis Membranschwingungen mit elektrische Ströme zu koppeln.
Dabei wurde eine Membran aus Schweinedünndarm mit einem Platinkontakt versehen.
Der zweite Kontakt war fest auf einer Trägerplatte unterhalb der Membran angeordnet.
Durch den Luftdruckwechsel beim reden wurde die Membran in Schwingung versetzt und dabei berührten sich die beiden Kontakte.
Jetzt konnte ein Strom aus einer Batterie zum Empfänger weiter geleitet werden.
Der Empfänger bestand aus einer Spule mit einem Metallstab.
Durch den unterbrechenden Strom in der Spule konnte der Metallstab in Schwingung gesetzt werden.
Elisha Gray (*02.08.1835 - †21.01.1901) |
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1867 reichte E. Gray sein erstes Patent für ein telegraphisches Gerät ein.
Wenige Jahre später, 1875, begann E. Gray mit seinen Versuchen mit der elektrischen Übertragung von Tönen.
1876 reichte er mit einem Patenteintrag die Ergebnisse seiner Versuche ein. Der Antrag wurde jedoch abgelehnt.
Alexander Graham Bell hatte am gleichen Tag nur zwei Stunden vorher eine Patent-Anmeldung vorgelegt in der er eine entsprechende Idee beschrieb.
Alexander Graham Bell (*03.03.1847 - †01.08.1922) |
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1873 erkannte er, dass die Komplexität einer Stimme nicht einfach durch Unterbrechung von Strom übertragen werden konnte.
Er erkannte, dass auf den Grundlagen von Michael Faraday (*1791 - †1867) zur elektromagnetischen Induktion,
eine fortlaufende Änderung des Stroms nötig ist.
Sein Fachwissen reichte aber nicht aus um diesen Lösungsansatz umsetzen zu können.
Thomas Alva Edison (*11.02.1847 - †18.10.1931) |
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1877 erfand Thomas Alva Edison den Phonographen (griechisch: phono=Schall; graph=Schreiber).
Er hörte das erste mit seiner eigenen Stimme gesprochene und aufgenommene Wort über seinen Phonograph.
Dabei wurde mittels einer Membrane die mechanische Bewegung einer Nadel, die über ein Stanniolblatt glitt, aufgenommen und in Schall gewandelt.
Auf dem Stanniolblatt waren, wie bei einer Schallplatte, kleine Rillen mit Vertiefungen und Erhöhungen.
Durch einen Trichter wurde der Schall verstärkt. Somit war noch keine elektrische Energie nötig.
Emil Berliner (*20.05.1851 - †03.08.1929) |
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Emil Berliner meldete 1877 seine Erfindung für ein Mikrofon an. Zu dieser Zeit arbeitete er für die Bell Company. 10 Jahre später meldete er ein Patent auf ein Grammophon (griechisch: grommein=schreiben; phone=Stimme) mit scheibenförmigen Tonträgern an. Der Vorteil zu der Erfindung von T.A. Edison war die einfachere Vervielfältigung und damit wurden die Scheiben für die breite Masse erschwinglich. Noch wurde der Schall mechanisch auf eine Membran geleitet und mit Hilfe eines Trichters verstärkt. Ernst Werner von Siemens (*13.12.1816 - †06.12.1892) |
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1874 beschrieb E. W. v. Siemens als erster den dynamischen Lautsprecher. Er bezeichnete es als Signalumformer.
Dabei beschreibt er eine kreisförmige elektrische Spule die sich axial in einem festen Magnetfeld bewegt.
Als das Patent von A.G. Bell 1877 für das Telefon eingereicht war reichte E. W. v. Siemens sein Patent für seinen beweglichen Spulentransformator ein.
Des weiteren beschreibt er in seiner Arbeit eine Konusmembran mit einem exponentialem Horn. Das war das erste Lautsprecher Horn der Geschichte.
Ernst Werner von Siemens erhielt 1878 sein Patent auf den elektrodynamischen Lautsprecher.
1889 stellte E. W. v. Siemens einen Lautsprecher, der ursprünglich für ein Telefon entwickelt worden war und stolze 33kg wog,
in der Berliner Polytechnischen Gesellschaft vor.
Sir Oliver Joseph Lodge (*12.06.1851 - †22.08.1940) |
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Im Jahre 1898 reichte Sir Oliver Lodge ein Patent für einen verbesserten Lautsprecher ein. Dabei nutzte er einem nichtmagnetischen Abstandshaltern um den Luftspalt zwischen den Magnetpolen und der Schwingspule aufrecht zu halten. Der klang war noch recht primitiv und der Aufbau sehr umständlich. So hatte der Versuchsaufbau noch eine feststehende Spule und einen beweglichen Eisenkern. Die Schwingspule war mit Stäben an eine flach eingespannte Membran gekoppelt damit die Schallabstrahlung nur durch die Membran erfolgen sollte. |
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Edward Washburn Kellogg (*18.10.1790 - †29.05.1960) |
und Chester Williams Rice (*16.12.1888 - †1951) |
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Im Jahre 1925 entwickelten die beiden Entwickler von Western Electric den heute noch gängigen dynamischen Lautsprecher. Dabei war die Schwingspule bereits beweglich und mit dem Lautsprecherkonus verbunden. Der Konus wurde bewusst gewählt um eine steife aber leichte Membranform zu erhalten. Der zylindrische Spulenkörper war aus Papier und die Zentrierung erfolgte mit weichem Leder. Paul G. A. H. Voigt (*09.12.1901 - †09.02.1981) |
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Das große Problem der Zeit waren die Magnete. Der Brite hat zunächst, in seiner 1927 gegründeten Firma Lowther Voigt Ltd., Lautsprecher mit Elektromagneten gebaut. 1936 stellte er einen Lautsprecher mit Permanent Magnet vor. |
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Albert Neville Thiele (*04.12.1920) |
und Richard H. Small (*1935) |
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Erst in den Anfängen der 50er Jahre untersuchten der Australiers Albert Neville Thiele und der US-Amerikaners Richard H. Small die Wechselwirkung zwischen einem Lautsprecher und dem Gehäuse. Die daraus Resultierenden Erkenntnisse sind heutzutage die Grundlage einer jeden Lautsprecherentwicklung. Dabei beschreiben die nach den beiden benannten Parametern das grundsätzliche Verhalten eines Lautsprechers wenn der Betriebspunkt nahe der Eigenresonanz betrieben wird. Zudem werden neben den physikalischen Größen aber auch die Größen des Antriebssystems beschrieben. Die Größen des Antriebssystems sind u.a. der Magnet, Schwingspulendurchmesser, Membrandurchmesser, etc.. |