Aus der Erfahrung der Reparatur-Experten kann man lernen
Juli 2026 - Hier geht es um die Feinheiten. - So gut wie alle Lautsprecher-Chassis, auch die kleinsten, haben eine auf eine runde Präzisions-Pappröhre oder Papierröhre oder auf eine ebenfalls hochpräzise geformte Röhre aus dünnstem Alublech gewickelte Spule - fast nur aus Kupferdraht. Die komplette Spule ist an der Membran fest angeklebt und diese Spule nennen wir die "Schwingspule".
Die Schwingspule taucht in einen runden Luftspalt eines sehr starken Magneten ein und kann dort - in Grenzen - ein- und ausschwingen.
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Die Schwingbewegung wird duch den vom Verstärker her kommenden Strom erzwungen. Und jetzt kommt der "Kasus-Knacktus" - die Effizienz dieser Kombination von magnetischer Kraft und der elektrischen Kraft der Schwingspule in diesem konzentrierten Magnetfeld.
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Die Wandlung von elektrischer Energie in Bewegungs-Energie
Diese Wandlung bestimmt die Qualität unserere Musikübertragung. Je mehr Energie aus dem Verstärker auf die Membrane übertragen wird, desto besser "kann" ein Lautsprecher klingen (muß aber nicht !).
Auf jeden Fall haben wir immer die nicht zu vernachlässigenden unvermeidlichen Wandler-Verluste, die man bei billigen Chassis besonders gut hören kann. Deren Sound ist nicht besonders dynamisch sondern eher schlapp.
Die Effizienz dieser Wandlung von elektrischer Leistung in Schallwellen wird mit diesen beiden Komponenten bestimmt. Die Schwingspule muß so dicht wie möglich gewickelt sein. Rechteckíger Kupferdraht ist da von Vorteil und der Luftspalt, in dem sich die statische magentische Energie konzentriert, sollte so eng wie möglich konstruiert sein.
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Grundlagen der Physik : Keine Vorteile ohne Nachteile
Bei der Wandlung der elektrischen Verstärkerleistung in Schall (= Bewegung) wird auch ein Teil in Wärme umgesetzt. Die muß irgendwie abgeführt werden. Somit sollte die Außenfläche der Schwingspule möglichst groß und damit wärmeabgabe-freundlich sein.
Weiterhin sollte der Magnetspalt (das Joch), in dem sich diese Schwingspule bewegen muß, möglichst eng sein. Und jetzt kollidieren diese beiden Forderungen. In dem engen Luftspalt kann die Hitze - trotz der dynamischen Bewegung der Spule - fast nicht entweichen.
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Bei richtigem Power-Betrieb dehnt sich die Schwingspule mit dem gewickelten Kupferdraht aus, zwar sehr sehr wenig, aber bei bestimmten Präzisions-Chassis ist das bereits ausreichend bzw. zuviel - sie schabt an dem Eisen des Magnetspaltes.
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Und es betrifft hauptsächlich Bass-Chassis und die späteren BOSE Breitbandchassis. In dem Frequenzbereich unter 300 Hz wird viel Leistung benötigt, um die Luft zu bewegen, damit man etwas hört und eventuell auch fühlt.
Bei den 18 Bose 901 CHassis verteilt sich die Leistung auf die einzelnen Chassis und Schrammen und Kratzen durch eine asymmetrisch "verbogene" Schwingspule kommt selten vor, jedenfalls nach unseren Recherchen ab der 901 Serie 3. Bei den großen Bass-Chassis gibt es einige wenige Typen, mit denen zum Beispiel JBL bei den edlen Hifi-Boxen diese Präzision auf die Spitze getrieben hatte.
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Die Erfahrung aus der Sound-Clinic in Ingelheim
Mit dem leider im Mai 2026 verstorbenen Chef der Sound-Clinic Günther Christ hatte ich ein sehr freundschaftliches Verhältnis und er hat mit mir (oder für mich) öfter aus der Schule geplaudert.
Seit über 25 Jahren reparierte er mit seinem Mitarbeiter Herrn Grob die großen Bass-Chassis der sogenannten PA-Anlagen der Bands und der Musiker. Denen konnte es bei Freiluftveranstaltungen nie laut genug gehen und so wurde gepowert, was das Zeug hergab.
Viele viele Bass-Membranen mit verschmorten Schwingspulen lagen dort in der Sound Clinic in der Abfall-Kiste. Diese Membranen hatten aber ganz besondere Eigenschaften. Die Musiker-Schwingspulen und der jeweilige Magnetspalt wurden nicht bis aufs Letzte "ausgequetscht", sondern es wurden deutlich größere Toleranzen (Abstände) eingebaut. Die Entwickler wußten um die Überhitzungs- Problematik einer 500 Watt PA-Endstufe im Open-Air Konzertbetrieb.
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Bei den Hifi-Boxen im oberen Preisbereich war die Impulswiedergabe das wichtige Kriterium bei konzertanter Musik. Die Chassis - also alle Chassis vom HT bis zum Bass - sollten so effizient wie möglich (= verlustlos) "wandeln". Dazu braucht(e) man damals wie heute extrem starke Magneten mit engsten Luftspalten und dazu sehr eng tolerierte Wicklungen auf den Schwingspulen.
Bei den Transformatoren nennt man die Basis der Wicklung(en) den Wickelkern, bei den Schwingspulen ist das eine Präzisions-Röhre aus sehr fester Pappe und hier allermeist aus sehr fester dünnster Alu-Folie. Die Fertigungs-Toleranzen sind eng, manchmal zu eng. Dann schabt oder kratzt diese sich warmlaufende Schwingspule bei sehr hohen Lautstärken in irgend einem Bereich an dem Eisen -Rand des Magnetspaltes. Und bei unseren großen und edlen Hifi-Boxen hört man das.
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Dem hörbaren Kratz-Geräusch auf den Grund gehen ....
Bei meinen beiden JBL-Boxen trat bzw tritt das Kratzen erst nach mehreren recht basslastigen Musiken auf. Oft dauert es 1 Stunde, bis die eine Box merkwürdige Schab- oder Kratzgeräusche in die Musik "einbringt".
Die Erfahrung :
Laut Herrn Christ kann man sowohl in der Herstellung sowie auch bei der Reparatur - beim Refoaming oder Reconing - noch so sorgfältig arbeiten. Man bekommt eine Schwingspule trotz spezieller Zentrierfolien nie "1.000" prozentig in die Mitte des Magnetspaltes. Offensichtlich reicht nämlich "100" prozentig nicht aus. Und bei der Ausdehnung durch steigende Temperaturen bewegen wir uns im Bereich von einigen tausendstel Millimetern.
Und jetzt gibt es bei der Analyse - wenn es kratzt oder schabt - einen Trick.
Das betroffene Chassis wird bei den allermeisten Boxen senkrecht in das Boxengehäuse eingebaut. Und jedes Chassis hat kleinste Toleranzen. Der Schwabbeltest in der waagrechten Lage (auf dieser vorangegangenen Seite) ist damit nicht aussgekräftig und damit insgesamt wenig hilfreich. Wir brauchen den Schwabbeltest in einer senkrechten Lage.
Darum bauen wir uns eine Hilfs-Vorrichtung, bei der das zu prüfende Chassis ohne Schallwand senkrecht montiert wird und testen das freie Schwingen mit hoher Amplitude. Dazu reicht bereits ein sauberer 50 Watt Verstärker mit einem Tongenerator völlig aus. Die Membrane hat so keinen nennenswerten Luftwiderstand. Wir nennen das den normalerweise nicht erwünschten akustischen Kurzschluß absichtlich herbeiführern.
Jetzt kann man dieses Chassis nacheinander 4 mal um 90° drehen und in allen 4 Lagen ausprobieren (schwabbeln lassen) und lauschen, ob da merkwürdige Geräusche raus kommen. Laut Hern Christ ist auch in schlimmen Fällen eine der 90° Lagen dabei, bei der es (hoffentlich oder vielleicht) nicht oder nur ganz wenig kratzt.
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Die Schwabbel-/Testfrequenz unter 20Hz (bei einem Grundig Basschassis)
Mit dem Tongenerator kann man die Test-Frequenz direkt in die Endstufe einspeisen. Mit der Testfrequenz kann man sogar unter die 20 Hz gehen, denn wir wir wollen die Schwabbel-Ampitude der Membran wirklich sehen.
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Erstaunlicherweise haben wir mit uralten Grundg Bass-Chassis gewaltige Amplituden ausprobiert (ohne daß es kratzt) und das waren alles Consumer-Bässe aus der Massenproduktion, die im Grundig Lautsprecherwerk in 10.000er Stückzahlen für alle nur möglichen Hifi-Boxen gefertigt wurden.
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Die Elektronik wird vorbereitet
Für den Schwabbeltest schließen wir den 2 x 100 Watt Digitalverstärker und den Sinusgenerator an das Chassis an. Zusätzlich überwachen wir mit einem Oszilloscope etwaige Übersteuerungen des Verstärkerausganges.
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