Piezo-Hochtöner
Bei einem Piezo-Hochtöner wird durch Anlegen einer dynamischen Spannung an einem sehr dünnen Piezo-Kristall bewirkt, dass dieser sehr dünnen Kristall in Schwingung gerät. Diese Schwingung wird auf eine Membran übertragen und erzeugt dann einen Ton.
Piezo Lautsprecher kennt man aus Billiglautsprechern, Boomboxen und billigen Beschallungsanlagen. Das liegt daran, dass sie sehr billig sind und kein Frequenzweiche brauchen, sie werden dann nur mit einem Widerstand oder Kondensator beschaltet. Dieser Kondensator oder Widerstand hat keine Filterwirkung, es wird nur die Lautstärke geregelt ! Ein typischer Piezo ist sehr laut bei 3,5 bis 5 kHz, je nach Bauart. Genau da wo das Ohr am empfindlichsten ist. Deshalb klingen die Piezo-Hochtöner auch so schrill. Da die Impedanz bei niedrigen Frequenzen sehr hoch ist und bei hohen Frequenzen stark abfällt ( typisch auf 30 bis 50 Ohm ) lässt sich nicht einfach eine Frequenzweiche vorschalten. Durch einen parallel zum Piezo geschalteten Widerstand kann man die stark schwankende Impedanz gut in den Griff bekommen. Ein Widerstand von 33, 47 oder 68 Ohm ist hier sinnvoll, dadurch fallen die Kondensatorwerte recht klein aus, die Spule wird dadurch aber größer, diese kann aber ruhig aus dünnen Draht gewickelt sein und einen höheren Innenwiderstand haben, da der Lautsprecher ja auch schon recht hochohmig ist. So beschalltet lässt dann eine herkömmliche Frequenzweiche berechnen, am besten betreibt man Piezo oberhalb von 5 kHz, besser erst ab 6 kHz und dann auch mit einem Filter der eine hohe Flankensteilheit hat. Es gab da auch schon mal einen sehr guten Artikel vor ein paar Jahren in der Hobby-Hifi, in der Herr Timmermanns das schön beschrieben hat.
Ich will mal sehen, ob sich so ein brauchbarer Superhochtöner für kleines Geld realisieren lässt, außerdem werde ich mal versuchen das Gehäuse zu stabilisieren und zu bedämpfen.
Der erste Test ist durch, die orange Linie zeigt das Piezo Horn ohne irgendwelche Bauteile im Signalweg. Die braune Linie zeigt den Piezo mit einem parallelen Widerstand von 23,5 Ohm ( 2 x 47 Ohm parallel ) und 18 dB Weiche, bestehend aus 1 uF, 0,27 mH und noch mal 1 uF. Das sieht doch schon mal recht vielversprechend aus. Jetzt muss nur noch mal ein Lautsprecher her der ab 5 kHz Unterstützung braucht, da wird sich doch was finden lassen.
Bedämpfung des Gehäuses
Um das Gehäuse zu bedämpfen habe ich innen etwas Filzmatte aufgeklebt, gemessen und ein Wasserfalldiagramm erstellt. Leider konnte ich keinen Unterschied feststellen, mit und ohne Filz das gleiche Ergebnis. Ich habe auch von außen eine Filzmatte auf die Gehäuserückseite geklebt, mit dem gleichen Ergebnis. Bei diesen Piezo scheint man da wohl nicht viel machen zu können, die Kammer hinter der Membran scheint auch sehr klein zu sein. Allerdings messe ich hier in meinem Raum sowieso nicht so viel Resonanzen.
Es geht auf jeden Fall demnächst weiter !
