Meisterwerke der globalen Lautsprecherkonstruktion: Überwachen Sie den innovativen Weg von Audio von Stoff zu Metall und Verbundwerkstoffen

Unter den Unternehmen, die Lautsprechersysteme herstellen, gibt es eine Art Innovationschampion. Einer der Standards eines innovativen Herstellers von Akustik kann wörtlich als das britische Unternehmen Monitor Audio bezeichnet werden. Die kreative Suche nach ihren Ingenieuren begann bereits in den 70er Jahren und dauert bis heute an.



In diesem Beitrag geht es um die Technologien, mit denen Monitor Audio Lautsprecher erstellt, und die Ergebnisse, die sie mit diesen Technologien erzielen - ein Versuch, dem Weg der Monitor Audio-Innovationen zu folgen und ihre Erfahrungen bei der Erstellung von Lautsprechern (und insbesondere dynamischen Lautsprechern) zusammenzufassen. Ich werde auf einige Fakten der Unternehmensgeschichte und die wichtigsten Entwicklungen der letzten 40 Jahre eingehen.

Monitor Audio fasziniert viele, auch mich, durch die Tatsache, dass seine Innovationen im Bereich der praktischen Elektroakustik und Produktionstechnologien liegen und nicht im Bereich des „Warm Tube“ -Marketings.

Start: Gründerväter und erste Erfahrungen

Das Erscheinen von Monitor Audio auf dem globalen Lautsprechermarkt verdanken wir Mohammed Ickbal, Martin Colloms und Michael Bean, die 1972 in Cambridge ein kleines Akustikunternehmen gründeten.

Alles begann mit ziemlich großen Drei-Wege-Lautsprechern, die dem damaligen Trend entsprachen und kaum als Regal bezeichnet werden können. Vielmehr war es eine Art Zwischenklasse zwischen den traditionellen Regallonitorlautsprechern und den Bodensystemen. Das Kit enthielt sogar spezielle Gestelle, da nicht alle Regale eine derart massive Last tragen konnten.

Zu diesem Zeitpunkt produzierte das Unternehmen keine eigenen Lautsprecher und verwendete Lautsprecher anderer Unternehmen wie KEF, EMI, B & W und Peerless. Die Gehäuse wurden von der Firma entwickelt, aber bei Drittherstellern bestellt. Mit anderen Worten, der technische Teil der Entwicklung bestand in der Konstruktion und optimalen Berechnung der Parameter des Gehäuses, der Entwicklung der Schaltungs- und Frequenzweiche sowie der externen Konstruktion / Dekoration des Lautsprechers, und die Produktionsfunktion wurde auf eine qualitativ hochwertige Montage reduziert.

Zeitgenossen der ersten Serie dieser Akustik stellten fest, dass der Hersteller bei allen konzeptionellen Schraubendreher-Ansätzen keine hochwertigen Komponenten einspart. Darüber hinaus befanden sich diese Rezensionen in der noch aufstrebenden Audiopresse (die zu dieser Zeit ein Zufluchtsort für technisch begabte Enthusiasten war und nicht wie heute eine Sammlung von Marketing- und subjektiven Mythen). Die Großzügigkeit der Komponenten ist das Merkmal der bis heute erhaltenen Monitor Audio-Produkte.

Siebziger

1974 schuf das Unternehmen den ersten AS, der sich auf den Status der Legende seiner Zeit stützt - MA3, ein riesiges Dreiwege-Bodensystem (Höhe 715 mm, Gewicht 27 kg) mit hochempfindlichen EMI-Treibern. Eine nicht triviale Lösung war die Verwendung von ovalen Niederfrequenzlautsprechern mit einer mit Polymeren beschichteten Gewebesandwichmembran (die Form wurde verwendet, um die Fläche des Diffusors zu vergrößern).

Das Design des Niederfrequenztreibers ermöglichte die Wiedergabe von Frequenzen ab 40 Hz mit einer Ungleichmäßigkeit von + - 2 dB und einer Empfindlichkeit von 96 dB, was heute ein beeindruckendes Ergebnis ist.
Im Allgemeinen sind die Eigenschaften des Geräts wie folgt:







Im Laufe der Zeit erkannte das Unternehmen, dass es notwendig war, Lautsprecher desselben Herstellers zu verwenden und die Gehäuse selbst herzustellen. Hi-Fi als Phänomen und Standard zu dieser Zeit begann sich gerade aktiv zu entwickeln, und die damals existierenden Ansätze erforderten von den Ingenieuren, Entscheidungen zu treffen, die die Verbesserung der Wiedergabetreue dramatisch beeinflussen.

1976 zog das Unternehmen in einen der Londoner Vororte und eröffnete eine eigene Fabrik zur Herstellung von Gebäuden. Irgendwann zur gleichen Zeit begann Monitor Audio mit dem größten britischen Lautsprecherhersteller ELAC (der nicht mit dem gleichnamigen Hersteller aus Deutschland verwandt ist) zusammenzuarbeiten.

Der zweite Hit der siebziger Jahre, der die Zusammenarbeit mit ELAC widerspiegelte, ist der 1977 entwickelte MA7, ein kompakteres Regal mit 2-Wege-Monitoren mit Abmessungen (HxBxT): 405x228x203 mm und einem Gewicht von etwa 7 kg. Sie verwendeten auch polymerbeschichtete Gewebelautsprecher, die zu dieser Zeit eine beliebte Alternative zu klassischen Cellulosediffusoren wurden. Die technischen Eigenschaften können anhand der ab diesem Zeitpunkt erhaltenen Dokumentation für dieses Gerät beurteilt werden.



Bereits in den frühen Stadien der Bildung begann das Unternehmen mit Materialien für Diffusoren zu experimentieren, als die meisten Hersteller Cellulose bevorzugten. Monitor Audio experimentierte mit Verbundgewebemembranen.

Achtziger Jahre

Ende der siebziger Jahre erlangte das Unternehmen den Status eines der führenden britischen Hersteller innovativer Akustik und organisierte die Produktion eigener Lautsprecher. Die Entscheidung, Dritthersteller abzulehnen, hat mehrere Gründe:

Erstens können Sie den Lautsprecher an das Design des Lautsprechers anpassen und nicht umgekehrt, wenn die Parameter der Lautsprecher eines anderen die berechneten Werte der Fälle bestimmt haben.
Zweitens ist es möglich, neue Lautsprechertypen zu entwickeln, die (im Vergleich zu anderen) einzigartige Eigenschaften erhalten.
Drittens können Sie die Kosten für Komponenten senken und die Produktion optimieren, indem Sie den Lautsprecher maximal an ein bestimmtes Produkt (AC) anpassen.

Als Ergebnis einer wissenschaftlichen Suche implementierte Monitor Audio die Idee von Metalldiffusoren. In den achtziger Jahren haben nur wenige Hochtöner Metall aus Metall hergestellt, neben Monitor Audio kann ich mich an ALR Jordan (Deutschland) und Acoustic Energy erinnern.

Eine Besonderheit der Monitor Audio-Metallheizkörper war ein effizientes Kühlsystem, das durch die Installation einer speziellen Metallkuppel und zusätzlicher Lüftungselemente implementiert wurde.

Außerdem war es Monitor Audio, das zuerst ferromagnetische Flüssigkeit im Spalt zwischen Magnet und Spule verwendete (die Technologie stammte aus der Raumfahrtindustrie ) und einen Metallrahmen für die Lautsprecherspule verwendete.

Der erste Lautsprecher mit einem Aluminium-Hochtöner war Monitor Audio R852MD, der 1986 veröffentlicht wurde. Die für die ersten Monitor Audio-Audiotreiber entwickelte Technologie wird heute noch verwendet.



Eigenschaften:

• Frequenzbereich: von 42 Hz bis 22 kHz (von 70 Hz bis 20 kHz ± 4 dB [mit schalltoten Messungen]);
• Crossover-Trennung: 3,5 kHz [18 dB / Oktave]
• Empfindlichkeit: max. 98 dB bei 1 m, 20 W für 96 dB bei 1 m
• Impedanz: 8 Ohm
• Empfohlene Verstärkerleistung: 8 bis 30W
• THD: nicht mehr als 0,7% (für den gesamten Bereich der wiedergegebenen Frequenzen)
• Abmessungen: 228 x 405 x 203 mm
• Gewicht: 6,75 g

Später, 1988, verbesserten die Ingenieure des Unternehmens die Metall-HF-Emitter, was zur Entstehung einer neuen Technologie namens Gold Metal Dome (später Gold Dome C-CAM) führte. Technisch gesehen ermöglichte die Innovation, die erste Resonanz der Hochtönerkuppel auf den Bereich von 35 kHz, d. H. weit über die Grenzen der menschlichen Wahrnehmung hinaus. Ein charakteristisches Merkmal dieser Hochtöner war der goldene Glanz der eloxierten Legierung, aus der der Lautsprecher hergestellt wurde. Gold ist entgegen der landläufigen Meinung natürlich nicht vorhanden.


Aussehen des Gold Metal Dome Hochfrequenztreibers

Interessanterweise wurde der legendäre R852MD-Lautsprecher für die 80er Jahre von dem berühmten Designer Robin Marshall entwickelt, der nach seinem Ausscheiden aus dem Unternehmen Epos Acoustic gründete, das für seine Zeit nicht weniger legendäre ES14-Lautsprecher herausbrachte.


ES14

C-Cam

Die letzte große und vielleicht eine der bedeutendsten Innovationen in der Geschichte des Unternehmens der 80er Jahre war die Entwicklung keramikbeschichteter Metallmembranen für Mitteltöner / Tieftöner. Die Technologie wurde für Audio aus der Luft- und Raumfahrtindustrie ausgeliehen, wo sie zur Herstellung von Triebwerkskomponenten verwendet wurde.


Charakteristisches Erscheinungsbild eines C-CAM-Emitters

Die Anwendung dieser Technologie in Serienprodukten gilt gleichermaßen für die 90er Jahre - null Jahre und die Gegenwart. Diese Technologie zur Herstellung von Diffusoren, C-CAM genannt, ist derzeit die Basis für fast so viele Monitor Audio-Geräte.

Angesichts der Tatsache, dass diese Technologie zur Haupttechnologie für die Herstellung von Monitor Audio-Metallkeramiklautsprechern geworden ist, ist es sinnvoll, den Herstellungsprozess genauer zu betrachten. Bei der Herstellung von Diffusoren zur Gewährleistung der Gleichmäßigkeit (Monolithizität) des Materials wird die Aluminium-Magnesium-Legierung einem speziellen Verfahren zur Beseitigung von Restspannungen unterzogen, das aus drei Stufen besteht. Danach wird durch Anodisieren eine 50 Mikrometer dicke Keramikschicht erzeugt.

Dank der Verwendung dieser Technologie wird die Steifigkeit und Beständigkeit des Materials gegen Biegung und Störresonanzen viel höher als bei herkömmlichen Metalllautsprechern.

Von den neunziger Jahren bis zur Gegenwart

1991 erschienen die ersten seriellen Lautsprecher mit Keramik-Metall-Diffusoren und das erste Lautsprechersystem, das vollständig auf ihrer Basis erstellt wurde - Monitor Audio Studio 10. Dieses System wurde als Studiosystem positioniert und gewann gleichzeitig nicht nur Profis, sondern auch Musikliebhaber, die nicht mit der Aufnahmeindustrie verbunden waren.

Es war ein klassisches Zwei-Wege-Lautsprechersystem mit folgenden Eigenschaften:

• Frequenzbereich von 40Hz bis 20kHz ± 3dB.
• Übergangsfrequenz 3 kHz.
• Empfindlichkeit 88,5 dB / W / m (2,83 V).
• Der Nennwiderstand beträgt 8 Ohm.
• Der empfohlene Leistungsbereich des Verstärkers beträgt 20 - 200 W (8 Ohm).
• Abmessungen: 20 x 25,5 x 40.
• Gewicht 8 kg jeder Säule.

Frequenzgangdiagramm von Monitor Audio Studio 10 (es ist ersichtlich, dass die Resonanzspitze um 25 kHz aus dem hörbaren Bereich herausgedrückt wird)



Es wird nicht überflüssig sein zu bemerken, dass sich das Unternehmen mit Innovationen, die für seine Zeit wirklich einzigartig waren, in den 90er Jahren nicht immer erfolgreich auf dem Markt für Consumer- und Professional-Audio zeigte. Dies führte 1998 zu einer gründlichen Umstrukturierung der Aufstellung und Struktur der benutzerdefinierten Herrscher.

Wir müssen den Vermarktern des Unternehmens (in diesem Fall ohne Sarkasmus) Tribut zollen, die auf der Grundlage einer ziemlich gründlichen Untersuchung des Audiomarktes eine Klassenpyramide geschaffen haben, die immer noch nicht an Relevanz verliert. Die Pyramide besteht aus fünf Ebenen, die die Kategorien der Personen widerspiegeln, die Sprecher erwerben:

• Monitor (früher Monitor Reference genannt) ist eine Basisklasse mit hoher Wiedergabetreue. Früher in dieser Kategorie wäre das Dekor absolut minimalistisch gewesen. Seit diesem Jahr schlägt der Hersteller Farblautsprecher-Diffusoren vor, um junge Menschen anzulocken.
• Bronze - hochwertiger Sound sowie ein eingängiges Design und ein vergleichsweise nicht geiziges Finish für Menschen, die Form und Inhalt aufeinander abstimmen müssen.
• Silber ist eine Premiumklasse, in der Technologien über die klassischen Vorstellungen einer hohen Wiedergabetreue hinausgehen, d. H. unter Berücksichtigung auch kleinerer Nuancen. Veredelung mit Statusmaterialien (Naturfurnier, Lack).
• Gold - kompromisslos, mit den höchstmöglichen Komponenten, ohne Übertreibung, kann als High-End bezeichnet werden.
• Platin - das Beste, was das Unternehmen tun konnte, einwandfreie Akustik, wurde zu einem Luxusartikel.

Ein bisschen mehr über Technologie

Starre Oberflächentechnologie
Zero begann auch mit einer wegweisenden Entwicklung. Im Jahr 2000 wurde die sogenannte RST (Rigid Surface Technology) entwickelt. Die Ingenieure des Unternehmens hatten erneut die Aufgabe, die Festigkeit der Membranen der Mitteltöner / Niederfrequenz-Emitter zu erhöhen, um bei gleichbleibender Größe und ohne Erhöhung der Verzerrung einen höheren Schalldruck zu erzielen und die Ausbreitung stehender Wellen zu verringern.

Um diese Aufgabe zu erfüllen, wurde ein dem japanischen Origami ähnliches Prinzip angewendet. Um Versteifungen zu erzeugen, wurden kleine halbkugelförmige Vertiefungen auf die Oberfläche des Diffusors aufgebracht, deren Durchmesser von der Mitte zum Umfang des Diffusors zunahm.

MMP (Metallmatrixpolymer)
Im Jahr 2003 führten die Forscher des Unternehmens erfolgreich eine andere Technologie in die serielle Praxis ein, die zu einer Art Budgetalternative zu C-CAM wurde. Die Innovation wurde erstmals in den Lautsprechern der Radius-Serie eingesetzt.

Die Essenz der Technologie ist die Fusion von Hochdruckmetallpartikeln zu Polypropylen (die Grundlage für die Herstellung eines Diffusors). Wie bei RST wurde die Diffusordicke variabel gemacht, um die Festigkeit zu erhöhen. Infolgedessen nahmen das Gewicht und die Kosten im Vergleich zu einer herkömmlichen Polymermembran praktisch nicht zu, und die Festigkeit nahm um ein Vielfaches zu. Die Technologie wurde erfolgreich in modernen Budget-Lautsprechern von Monitor Audio eingesetzt.

Antiresonant-Komposit
Eine weitere interessante Technologie zur Erstellung von Monitor Audio-Lautsprechern ist ARC (Anti-Resonance Composite). Wie viele andere war ARC ursprünglich keine akustische Technologie, sondern wurde von der Automobilindustrie übernommen.

Das Entwicklungsteam von Monitor Audio stellte fest, dass Polymerplatten mit mineralischen Additiven die Resonanzen in den Rahmenelementen der Mitteltöner reduzierten und als eine Art Dämpfer fungierten. Leider können bisher nur Besitzer von Pathos-Flaggschiffen aus der Platinum-Serie für nicht arme Audiophile diese antiresonanten Eigenschaften des Materials bewerten.

Composite Monitor Audio Diffusoren
Die RDT-Technologie (Rigid Diaphragm Technology) wurde vor relativ kurzer Zeit eingeführt und wird derzeit nur für das Flaggschiff Platinum verwendet. Tatsächlich ist dies ein weiterer „Durchbruch“ in Richtung Reduzierung der Masse und Erhöhung der Festigkeit des Diffusors.

Die Technologie beinhaltet das Aufbringen einer anodisierten C-CAM-Metallkeramikschicht auf eine Zellstruktur, die aus haltbaren ultradünnen Fasern aus Nomex-Polymermaterial gewebt ist. Testergebnisse zeigten, dass 40 Mikrometer dickes RDT (doppelt so dünn wie menschliches Haar) leichter und 150-mal stärker als 200 Mikrometer dickes C-CAM ist.

HiVeII (hohe Geschwindigkeit)
Innovation betraf nicht nur die Referenten. Eines der interessanten Merkmale war die Verwendung des sogenannten. HiVeII-Phaseninverter (hohe Geschwindigkeit). Das Fazit ist, dass das menschliche Gehör sehr empfindlich auf Schallverzögerungen reagiert. Der Phaseninverter verursacht neben der Verstärkung der niedrigen Frequenzen auch solche Verzögerungen. Um sie zu beseitigen, wird in den FI-Rohren ein Längsschnitt verwendet, der den Luftstrom beschleunigt und turbulente Phänomene reduziert.

Zusammenfassung

Es ist unwahrscheinlich, dass ein Artikel ausreicht, um alle von Monitor Audio verwendeten Innovationen zu beschreiben. Ich habe meiner Meinung nach die bedeutendste ausgewählt. Die Erfahrung mit innovativen Entwicklungen dieses Unternehmens ist für einige andere Hersteller sehr interessant und lehrreich, die seit vielen Jahrzehnten nichts geändert haben und dank ihres einst erworbenen Rufs und ihrer Mythen über den Wert archaischer Technologien leben. Traditionell schlage ich vor, an der folgenden Umfrage teilzunehmen.

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