Darstellung von drei Alpenhörner auf einem Berg, im Hintergrund Seen

Der Hornlautsprecher: Ursprung in der Antike, bewährt bis heute

Hörner von Kühen, Schafen oder Wildtieren standen wohl Namenspate für das, was wir heute kurz als Horn – ob Instrument oder Lautsprecher – bezeichnen.  Jedenfalls wird Naturhorn oder Horn aus Holz nachweislich seit der Antike zur Schallverstärkung genutzt und ist damit sicher das älteste „Gerät“ zur Schallverstärkung überhaupt.

Wenn heutzutage ein Hornlautsprecher zum Einsatz kommt, kannst du fast sicher davon ausgehen, dass es sich um einen erstklassigen Schallwandler handelt. Was ist nun das akustische Geheimnis der Trichterform und wie wird sie im HiFi-Bereich eingesetzt?

Werner von Siemens und der Hornlautsprecher

Das Horn als Schallverstärker begleitet die Menschheit also schon seit der Antike und hat sich erstaunlicherweise auch in verschiedenen Kulturkreisen zu ähnlicher Form entwickelt. So haben das europäische Alphorn (siehe Titelbild) und das Didgeridoo aus Australien deutliche Ähnlichkeiten.

Als Erfinder und Multittalent Werner vom Siemens  im Jahre 1877 ein Patent für einen „Beweglichen Spulentransformator“ einreichte, war ihm sicherlich nicht bewußt, dass über 140 Jahre später sein dort beschriebener Urtyp des Hornlautsprechers, der  „Konusmembran mit einem exponentialem Horn“ immer noch zum Einsatz kommt.

Von Bundesarchiv, Bild 102-08307 / CC-BY-SA 3.0, CC BY-SA 3.0 de, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5414194
IFA 1929 – Hornlautsprecher im King-Size-Format sind der letzte Schrei.

Das akustische Prinzip eines Hornlautsprechers

Ob bei einem Lautsprecher oder in Form eines Instruments – das Horn fungiert immer als Schallverstärker. Grund dafür ist die trichterartige, zur Öffnung hin größer werdende Form eines Horns. Sie bedingt, dass der Wirkungsgrad eines solchen Schallwandlers ausgesprochen groß ist. Herkömmliche Wandler mit freiliegender Membran setzen nämlich die Energie, die ihnen ein Verstärker bereitstellt, alles andere als effizient in Schall um.

Das hat in erster Linie mit den Eigenschaften von Luft als Übertragungsmedium von Schallwellen zu tun. Wichtige Aspekte sind hier eine geringe Viskosität und große Molekülabstände. Was es mit den Charakteristika von Luft auf sich hat, ist anhand des folgenden Beispiels nachvollziehbar. Wenn du mit deiner Hand die Raumluft anschiebst, verspürt nur eine Person in sehr geringer Entfernung einen Luftzug. Die eingesetzte Energie deines Arms verpufft weitgehend.

Anders ausgedrückt: Weil Luft so leicht ist, macht sie es einem schwer, Schallwellen zu erzeugen. Vereinfacht ausgedrückt sorgt ein Horn dafür, dass die Luft nicht zur Seite entweichen kann. Die angestoßenen Luftmoleküle breiten sich gerichtet aus. Die eingesetzte Energie wird so weitaus effizienter genutzt. Die Wirkung von Hörnern macht sich im Übrigen auch die Natur zunutze. Unser Mundraum und unser Ohr sind Beispiele dafür. Aus dem hohen Wirkungsgrad ergeben sich weitere Vorteile:

  • ✔ auch bei sehr hohen Pegeln bleibt der Klang klar und verzerrungsfrei
  • ✔ präzise und nahezu verzögerungsfreie Pegelunterschiede (Dynamik)

Begriffsdefinition Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad gibt in Prozent an, welcher Anteil der elektrischen Energie des Verstärkers vom Lautsprecher als Schalldruck in den Raum abgegeben wird. Herkömmliche Lautsprecher haben in der Regel einen Wirkungsgrad von weniger als einem Prozent.

Hier findest du ausführliche Infos zu verschiedenen Schallwandler-Typen.

Ein Gramophon mit Hornlautsprecher
Die ersten akustischen Systeme waren Hornlautsprecher. Das zeigt ein Grammophon von 1899

Hornlautsprecher in der Praxis

Wenn nun die Hornform so effizient ist, warum trifft man sie so selten im HiFi-Bereich an? So einfach das Prinzip ist, so kompliziert ist die Umsetzung. Ein wesentliches Problem stellt die Abstimmung von Hornlautsprechern auf bestimmte Frequenzbereiche dar. Vor allem dann, wenn Töne aus dem Tieftonbereich wiedergegeben werden sollen, ist ein großes Horn notwendig. Die Schallwellenlänge sollte nämlich nicht kleiner als der Umfang der Hornöffnung sein.

Ein 50-Herz-Basston breitet sich beispielsweise mit einer Wellenlänge von 6,80 m aus. Deswegen lassen sich Hörner im Heimkinobereich in erster Linie für die Wiedergabe von hohen Tönen einsetzen. Bass-Hörner sind für den privaten Zweck kaum umsetzbar.

Zudem müssen die einzelnen Lautsprecherbestandteile genau auf das Horn abgestimmt sein. Dazu gehören Beschaffenheit und Größe der Lautsprechermembran und der Aufbau des elektromagnetischen Antriebs. Ein solches akustisches System ist derart kompliziert umzusetzen, dass Hornlautsprecher vor allem im High-End-Bereich anzutreffen sind.

In diesem Beitrag findest du ausführliche Informationen zur Funktionsweise von Lautsprechern.

Die Teufel Bluetooth Flotte

Der ROCKSTER hat die Hörner auf

Grafik zum Aufbau der einzelnen Komponenten des Teufel ROCKSTER
Das Innenleben eines ROCKSTER. Oben ist der als Hornlautsprecher umgesetzte Hochtöner zu sehen.

Schon die erste Generation des Teufel ROCKSTER hat Legenden-Status erreicht. Für die zweite Generation haben wir nochmal draufgesattelt: Mehr Watt, mehr Akkuleistung, bessere klangliche Abstimmung. Im Rahmen des 2-Wege-Systems ist für die hohen Töne ein Hornlautsprecher abgestellt. Er bringt die hohen Frequenzen verzerrungsfrei und mit sagenhafter Dynamik zum Klingen.

  • noch wuchtiger: Im Vergleich zum Vorgänger haben wir den maximalen Schallpegel von 115 auf 121 Dezibel erhöht
  • herausragender Sound in einem Frequenzbereich von 45 bis 20.000 Hz
  • herausragende Akkulaufzeit von bis zu 20 Stunden
  • umfassende Konnektivität dank 2 x Bluetooth 4.0 (mit aptX-Codec) und Klinkeneingängen (3,5 und 6,3 mm)

Stereo-Lautsprecher für alle, die wissen, was gut ist

Teufel Stereo L

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zu weiteren Infos

Fazit zu Hornlautsprechern

  • Hornlautsprecher weisen einen besonders hohen Wirkungsgrad auf.
  • Ein trichterförmiges Horn richtet angestoßene Luftmoleküle und verstärkt so die Wirkung.
  • Hornlautsprecher für Bässe müssten wegen der großen Wellenlänge tiefer Frequenzen sehr groß sein.
  • Der Bau von Hornlautsprechern erfordert eine genaue Abstimmung.

Titelbild: ©Werni. Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Pixabay
Bild1: ©Galal Gerardo Aro: Gramophone Emile Berliner 1899. Bestimmte Rechte vorbehalten. Quelle: Flickr

Der Hornlautsprecher: Ursprung in der Antike, bewährt bis heute
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Teufel Blog Redaktion

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