Wie funktionieren direktionale Lautsprecher?

Wir finden gerichtete Lautsprecher ziemlich cool.

Sie können zur Sicherheit von Pendlern beitragen, die Privatsphäre an öffentlichen Orten wahren und die Hygiene in belebten Bereichen fördern. Sie können Museumsausstellungen, Kunstgalerien und Konferenzzentren ein kreatives Flair verleihen. Auch im Einzelhandel können sie den Kunden neue Erlebnisse bieten und so die Attraktivität und Rentabilität von Verkaufsräumen steigern.

Diese Magie entsteht, weil sie einen Klangstrahl wie ein Scheinwerfer abstrahlen, der im Gegensatz zu herkömmlichen Lautsprechern, die ihren Klang überall hin abstrahlen, in einer engen Linie verläuft.

Aber wie erzeugen sie eigentlich diesen hochwertigen, gerichteten Klang? Welche wissenschaftlichen und technischen Tricks stecken hinter dieser Audio-Innovation? Finden wir es heraus.

Was sind Richtungslautsprecher?

Richtlautsprecher, auch bekannt als fokussierte Lautsprecher oder parametrische Lautsprecher, sind Lautsprecher, die den Schall in einem engen Strahl abstrahlen. Dadurch eignen sie sich ideal für den Einsatz in öffentlichen Bereichen, in denen die Sicherheit von Personen gewährleistet sein muss (z. B. auf Bahnsteigen von Bahnhöfen), in Räumen, in denen Privatsphäre erwünscht ist (z. B. in Krankenhäusern und Kliniken), und in Bereichen, in denen bestimmte Klänge wiedergegeben werden müssen (z. B. bei Werbedisplays in Geschäften und Ausstellungen in Museen oder Galerien).

Sie unterscheiden sich von herkömmlichen Lautsprechern, die den Ton in einem viel breiteren Spektrum ausstrahlen, das aus allen Richtungen gehört werden kann.

Wie kann sich gerichteter Schall also auf einen schmalen Strahl beschränken? Die Antwort liegt in der Art und Weise, wie sich Schallwellen durch die Luft bewegen.

Wie funktionieren direktionale Lautsprecher?

Konventionelle Lautsprecher sind führend

Zunächst einmal müssen wir verstehen, wie herkömmliche Lautsprecher funktionieren. Stellen wir uns dazu einen einfachen Lautsprecher vor, der aus einer dünnen Kunststoffscheibe mit einem großen Magneten auf einer Seite besteht. Auf der anderen Seite unserer Scheibe befindet sich ein Elektromagnet, der durch Strom aufgeladen und entladen werden kann, der von einem Soundsystem, einem Verstärker oder direkt über das Audiokabel (bei kleineren Lautsprechern wie in Kopfhörern) kommt.

Die Kunststoffscheibe befindet sich zwischen diesen beiden Magneten, so dass der Elektromagnet, wenn er sich auflädt oder entlädt, an der Kunststoffscheibe zieht und drückt.

Das Ergebnis ist, dass unsere dünne Kunststoffscheibe vorwärts und rückwärts vibriert und dabei Luft vor sich herschiebt und anzieht.

Dadurch entstehen Schallwellen, die sich vom Standort des Lautsprechers aus in alle Richtungen ausbreiten (so wie sich Wellen in alle Richtungen ausbreiten, wenn man einen Stein ins Wasser fallen lässt). Je leistungsstärker der Lautsprecher (und sein Verstärker) sind, desto lauter und weiter breiten sich diese Schallwellen aus.

Lautsprecher mit Richtwirkung engen den Fokus ein

Direktionale Lautsprecher funktionieren anders, weil sie Ultraschall aussenden - Schallwellen mit einer sehr hohen Frequenz, die für das menschliche Ohr viel zu hoch ist, um gehört zu werden.

(Ultraschall ist allgemein bekannt für seinen Einsatz in der medizinischen Bildgebung und Diagnostik, z. B. bei Schwangerschaftsuntersuchungen. Er wird auch zur Prüfung von Gebäudestrukturen verwendet, um Risse zu erkennen, und für andere berührungslose Anwendungen wie Bewegungssensoren).

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass es in einer Diskothek oder einem Konzert leicht ist, die Richtung der Lautsprecher zu erkennen, aber schwieriger, herauszufinden, woher der Bass kommt? Das liegt daran, dass Töne mit niedrigen Frequenzen eine größere Wellenlänge haben, was bedeutet, dass sie sich stärker beugen (ausbreiten) als Töne mit höheren Frequenzen.

Bei einem Richtlautsprecher bedeutet die kürzere Wellenlänge der superhochfrequenten Schallwellen, dass sie in einem engen Strahl bleiben.

Aber wenn es sich um Ultraschall handelt, wie kann man es dann hören?

Modulation macht die Magie

Dieser hochfrequente Ultraschall wird vom Hörer zunächst nicht wahrgenommen - er ist aber wichtig.

Der vom Lautsprecher ausgesendete Schallstrahl enthält mehrere Ultraschallwellen. Eine davon wird als"Trägerwelle" bezeichnet und liegt weit oberhalb des hörbaren Bereichs. Die Trägerwelle wird mit dem wiederzugebenden Audioinhalt amplitudenmoduliert. Man kann sich diesen Vorgang so vorstellen, als würde man den Schallpegel der Trägerwelle schnell verändern, um ihr die Form des Audiosignals zu geben. Das resultierende Signal ist nicht hörbar, wenn es über den Lautsprecher gesendet wird, aber es trägt nun die Informationen über das Audiosignal (Musik, Sprache usw.).

Im nächsten Schritt wird der Ultraschallstrahl so gesendet, dass er sich während seiner Ausbreitung durch die Luft verformt. Ein Produkt dieser Verformung ist eine niederfrequente Welle, die die gleichen Richtungseigenschaften wie die Ultraschallwelle hat: der gerichtete Audiostrahl wird erzeugt. Jetzt ist er für den Hörer hörbar.

Als Zuhörer können Sie in den Strahl hinein- und aus ihm herausgehen, und der Effekt tritt fast augenblicklich ein. Der Klang wird an den Rändern des Strahls schnell ein- und ausgeblendet, während man durch ihn hindurchgeht. Es kann schwierig sein, sich das vorzustellen - für manche Leute muss man den Effekt hören, um ihn zu glauben!

Ist es schwierig, Richtungslautsprecher zu installieren?

Ganz und gar nicht!

Die Richtlautsprecher von Akoustic Arts benötigen nur zwei Dinge - einen Audioeingang und eine Stromquelle.

Diese einfachen Anforderungen geben Ihnen die Freiheit, mehr Zeit darauf zu verwenden, sich Gedanken darüber zu machen, wie Sie die Lautsprecher kreativ einsetzen wollen und wie eine Audiolösung wie diese den Raum, in dem Sie sie aufstellen, positiv beeinflussen könnte.

Wenn Sie sie z. B. in einem Museum aufstellen, sollten Sie sich überlegen, wo Ihre Besucher gerne einen Moment innehalten und zuhören würden. Haben Sie Platz, um sie an einer Wand, Decke oder tragenden Struktur zu montieren? Schauen Sie sich unsere Fallstudien und Leitfäden zu Richtlautsprechern an, um weitere Anregungen zu erhalten(Einzelhandel, Museen, öffentlicher Sektor), oder gehen Sie Ihren eigenen Weg - seien Sie so kreativ wie Sie möchten!

Wozu dienen Richtungslautsprecher?

Die Technologie der Richtlautsprecher gibt es schon seit einigen Jahren, aber ursprünglich wurde sie nur in Labors eingesetzt, wo teure Geräte erforderlich waren, um Ultraschall in brauchbarer Weise zu erzeugen. Einige Regierungsbehörden haben die Technik für öffentliche Durchsagen oder zur Kontrolle von Menschenmengen als Teil eines "LRAD" (Long Range Acoustic Device) verwendet, und sie wurde sogar auf Schiffen eingesetzt, um mit anderen Schiffen zu kommunizieren, die für ein normales Lautsprechersystem zu weit entfernt sind.

Dank der Fortschritte in der Fertigungstechnologie und der digitalen Signalverarbeitung sind sie jedoch nicht mehr teuer oder auf den industriellen Einsatz beschränkt. Heutzutage sind wir an einem Punkt angelangt, an dem Sie einen kompakten Richtlautsprecher kaufen können, der sich in Ihre Inneneinrichtung einfügt und kaum auffällt.

An anderer Stelle auf unserer Website finden Sie Anwendungsfälle, die vom Marketing im Einzelhandel über Museen und Galerien bis hin zu öffentlichen Räumen reichen. Im Einzelhandel können Sie beispielsweise gezielte Lautsprecher einsetzen, um den Kunden in einem Gang ein bestimmtes Musikstück vorzuspielen, ohne die Kunden in der Nähe zu stören - das verbessert das Markenerlebnis und erhöht den Umsatz. Und in Museen und Galerien können Sie einer Person, die in der Nähe eines Kunstwerks steht, Informationen zu diesem liefern - aber nicht für andere Personen im Raum, um die ruhige Atmosphäre des Raums zu bewahren.

Direktionale Lautsprecher werden auch von Veranstaltungsorten verwendet, die VR-Erlebnisse anbieten. Mit diesen Lautsprechern können die Besucher Geräusche hören, die ganz auf ihren Standort und ihr Erlebnis zugeschnitten sind, ohne dass andere Besucher in der Nähe beeinträchtigt werden - eine große Hilfe, wenn man versucht, jemanden in eine alternative Realität zu versetzen.

Die beste Art, Richtlautsprecher zu verwenden

Jetzt, da Sie wissen, wie Richtlautsprecher funktionieren, überlegen Sie vielleicht, wie Sie sie einsetzen wollen. Werden Sie standortspezifische Musik abspielen? Vielleicht möchten Sie individuelle Durchsagen für Besucher oder sogar Audio-Hilfe für eine Produktvorführung übertragen.

Der von diesen erstaunlichen Geräten erzeugte hörbare Klang hat einen ziemlich breiten Frequenzbereich und kann in vielen Umgebungen gut zur Geltung kommen. Während Töne mit niedrigeren Frequenzen gerade noch auf einen engen Strahl begrenzt werden können, gedeiht die Technologie besonders gut im mittleren und höheren Frequenzbereich, wo die beste Klangqualität erzielt wird. Das bedeutet, dass Sprache und radiotaugliche Musik großartig klingen, aber für basslastige Club-Musik ist es nicht so gut geeignet.

Wenn Sie über den Bau eines Beschallungssystems nachdenken, sich aber nicht sicher sind, wo Sie anfangen sollen, nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir werden Sie gerne beraten.