Uniform Dispersion Waveguide erklärt

/ Mai 19, 2020/ Allgemein

Was ist eigentlich: Der Monitor Audio Uniform Dispersion Waveguide

Der Uniform Dispersion Waveguide (kurz UD Waveguide) wurde mit der Monitor Audio Bronze 6G-Serie eingeführt, seine Technologie basiert allerdings auf der Monitor Audio Gold 5G-Serie. Denn dort kommt bereits im Mittel- und Hochton ein Waveguide zum Einsatz. Aber was ist das eigentlich?

Aufbau und Wirkprinzip eines Waveguides

Bei einem Waveguide handelt es sich im Prinzip um ein „Mini-Horn“, also eine trichterförmige Schallführung, die in der Regel vor dem Hochtöner, seltener auch vor dem Mitteltöner eines Lautsprechers zum Einsatz kommt.

Durch den trichterförmigen Aufbau werden die von der Membran erzeugten Schallwellen gebündelt und stärker als bei einem System ohne Waveguide in eine definierte Richtung abgestrahlt. Bildlich gesprochen wird aus einem weichen Rundumstrahler eine helle Taschenlampe.

Wozu werden Waveguides in Lautsprechern eingesetzt?

Man nutzt Waveguides, um zum einen den Wirkungsgrad und den Schalldruck des Treibers, bei dem er zum Einsatz kommt -also beispielsweise dem Hochtöner – zu erhöhen und die Abstrahlung des Schalls zu kontrollieren und zu optimieren.

Die Eigenbündelung von Lautsprecherchassis…

Damit wird einer ganz konkreten Eigenart begegnet: Der Eigenbündelung von Lautsprecherchassis. Jede Lautsprechermembran neigt ab einer gewissen Frequenz relativ zu seiner Größe dazu, zu bündeln. Sprich: der abgestrahlte Schall wird immer weiter eingeengt, desto höher die Frequenz ist.

…und wann diese ein Problem wird

Diese Eigenart der Bündelung wird dann zum Problem, wenn ein stark zum Hochton hin immer stärker bündelnder Mitteltöner auf einen noch wenig bis gar nicht bündelnden Hochtöner trifft. So wie es in nahezu jedem Lautsprecher der Fall ist.

Wenn Sie nun im Sweet Spot sitzen, also dem Punkt, an dem sich die beiden „akustischen Keulen“ der Lautsprecher sitzen, bekommen Sie von diesem Phänomen in aller Regel überhaupt nichts mit, da die abgestrahlte Schallenergie am Hörplatz relativ gleichmäßig ist. Dafür trägt der Lautsprecherentwickler bei der Konstruktion und der Abstimmung des Lautsprechers über die Frequenzweiche Sorge.

Sobald Sie aber seitlich vom Lautsprecher (also nicht mehr „auf Achse“ sitzen, hören Sie wahrscheinlich einen überproportionalen Anteil am Hochton und/oder zu wenig vom Mittelton. Das Klangbild „kippt“ also.

Mehrere Wege führen nach Rom – Frequenzweiche oder Waveguide?

Zum einen besteht die Möglichkeit, diesem Effekt über aufwendig konstruierte Frequenzweichen entgegenzuwirken und zu versuchen, das Problem so gut wie es eben geht in den Griff zu bekommen.

Der Nachteil dabei ist zum einen, dass dabei (je nach Aufwand mal mehr und mal weniger stark) in die Musik eingegriffen wird und zum anderen die Kosten durch die Konstruktion und die verwendeten Bauteile steigen.

Eine weitere Möglichkeit stellt dann der Waveguide dar. Dieser wird so konstruiert und geformt, dass die Abstrahlung des Hochtöners so korrigiert (also: gebündelt) wird, dass sie der Bündelung des Mitteltöners entspricht und sich somit ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten ergibt.

Somit bleibt im Sweet Spot, also auf Achse, alles genau so wie es ist – am Klangbild ändert sich nichts – aber beim Wechsel auf eine andere Sitzposition seitlich des Sweet Spots verändert sich das Klangbild gleichmäßig, statt wie bei den üblichen Konstruktionen „auseinanderzufallen“.

Zu guter Letzt steigt auch der Schalldruck des Hochtöners, also die Masse an abgestrahlter Schallenergie, was zum einen dafür sorgt, dass der Hochtöner weniger Leistung benötigt und sich daraus niedrigere Verzerrungswerte im Hochton (durch geringere Belastung) ergeben.

Der Monitor Audio Uniform Dispersion Waveguide erklärt

Schnittbild Monitor Audio Uniform Dispersion Waveguide

Die Vorteile des Monitor Audio Uniform Dispersion Waveguides lassen sich somit in drei wesentliche Vorteile unterteilen.

  1. Gleichmäßigere Abstrahlcharakteristik
    Durch die an den Mitteltöner angepasste Abstrahlcharakteristik haben Sie sowohl im Sweet Spot als auch auf den anderen Sitzplätzen eine gleichmäßige Schallverteilung und tonale Balance.

  2. Verbessertes Zeitverhalten
    Da der Hochtöner mit dem Waveguide bündig in die Frontplatte eingelassen ist und der Hochtöner innerhalb des Waveguides weiter nach hinten versetzt ist, ergibt sich daraus ein gleichmäßigeres Zeit-/Phasenverhalten.
    Üblicherweise wird der Hochtöner über die Frequenzweiche ein wenig verzögert, damit der Schall vom Mitteltöner und dem Hochtöner zeitgleich am Hörplatz eintreffen. Dies ist nun nicht mehr notwendig.

  3. Niedrigere Übergangsfrequenz
    Umso größer das Lautsprecherchassis, desto stärker ist es von der Eigenbündelung und somit der eingeschränkten Schallabstrahlung betroffen.
    Durch den gesteigerten Wirkungsgrad des Hochtöners kann die Übergangsfrequenz vom Mitteltöner zum Hochtöner gesenkt werden – der Hochtöner also früher übernehmen – wodurch die Bündelung des Mitteltöners weiter gesenkt wird.
    Dieser Effekt ist insbesondere bei Lautsprechern mit großen Mitteltönern wie der Monitor Audio Bronze 100 und der Monitor Audio Bronze 500 wichtig.

In welchen Lautsprechern ist der Monitor Audio Uniform Dispersion Waveguide verbaut?

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Aktuell (Stand Mai 2020) kommt der UD Waveguide in den Lautsprechern der Monitor Audio Bronze 6G-Serie zum Einsatz. Also den Kompaktlautsprechern Bronze 50 und Bronze 100, den Standlautsprechern Bronze 200 und Bronze 500, dem Center-Lautsprecher Bronze C150 und den beiden Surround-Lautsprechern Bronze FX und Bronze AMS.

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