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Was sind eigentlich „balanced Armature Driver“?

Bei einem üblichen (dynamischen) Kopf- bzw. Ohrhörer ist die Membran fest mit einer Tauchspule (aufgewickelter Draht) verbunden. Diese Tauchspule befindet sich in einem Magnetfeld. Fließt nun ein (Wechsel-)Strom durch die Tauchspule, so beginnt diese – und damit auch die Membran – zu schwingen, wodurch ein Schalldruck erzeugt wird.
January, 27 2021 |
Aonic 4 mit SHA900

Bei einem üblichen (dynamischen) Kopf- bzw. Ohrhörer ist die Membran fest mit einer Tauchspule (aufgewickelter Draht) verbunden. Diese Tauchspule befindet sich in einem Magnetfeld. Fließt nun ein (Wechsel-)Strom durch die Tauchspule, so beginnt diese – und damit auch die Membran – zu schwingen, wodurch ein Schalldruck erzeugt wird.

Nachteile eines dynamischen Treibers

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Aufbau dynamischer Treiber

Mit der Membran bewegt sich auch die Tauchspule. Das bedeutet zusätzliche Masse. Masse wirkt sich träge aus und insbesondere die Höhen werden dadurch gedämpft. Es entsteht zwar ein warmer, angenehmer Klang, allerdings fehlen Details und impulsive Klänge werden abgeschwächt.

Balanced Armature Treiber

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Aufbau Ankerprinzip

Bei einem Balanced Armature Treiber wird nun die Tauchspule durch einen kleinen, wesentlich leichteren Metallstift, auch Anker genannt, ersetzt. Dieser befindet sich nun ebenfalls in einem Magnetfeld und ist drehbar gelagert. Um diesen Metallstift wird nun eine Spule angebracht. Fließt Strom durch diese äußere Spule, so wird der Metallstift magnetisiert und dreht sich im dem Magnetfeld. Über ein Hebelprinzip wird die Drehbewegung des Metallstiftes auf die Membran geführt.

Der große Vorteil von Balanced Armature Treibern

Die Trägheit der bewegte Masse wird im  Vergleich zum dynamischen Treiber wesentlich reduziert. Dadurch  kann ein Original- und Impuls-getreueres Schallsignal erzielt werden, was sowohl zu brillanteren Höhen als auch knackigeren Bässen führt.

Fazit: Da bei einem Armature Treiber weniger Masse bewegt werden muss als bei konventionellen dynamischen Treibern, klingen Ohrhörer mit diesem Wandlungsprinzip detaillierter und können zudem in kleineren Gehäusen untergebracht werden

Welche Shure Ohrhörer haben nun welches Wandler-Prinzip eingebaut?

Die zwei Einstiegs-Ohrhörer SE112, SE215 weisen das dynamische Prinzip auf. Wobei der SE112 in erster Linie für die mobile Kommunikation und gelegentliches Musikhören gedacht ist. Der SE215 liefert dahingegen schon einen richtig runden Klang, mit dem Musikhören Spaß macht. Die tiefen Frequenzen werden etwas angehoben.

SE425, SE535 und SE846 sowie die Aonic Modelle mit  Balanced Armature Treiber

Ab dem SE425 bzw. Aonic 3 kommen nun Balanced Armature Treiber zum Einsatz. Ein linearer Frequenzgang und ein detaillierter, impulsiver Klang werden hier erzielt.

Im Übrigen: Die mittlere Zahl der SE-Modelle steht für Anzahl der Treiber, die im Ohrhörer verbaut sind. Beim SE112 und SE215 kommt also nur ein Treiber zum Einsatz, der den gesamten Frequenzbereich wiedergeben muss. Beim SE425 - wie auch Aonic 4 - sind es bereits zwei einzelne Treiber. Ein Treiber deckt den Tieftonbereich ab, der zweite Treiber spielt die Mitten und die Höhen aus. Im Aonic 4 steckt im übrigen eine Besonderheit. Es ist ein "Hybrid-Ohrhörer". Der Tieftontreiber ist als dynamischer Treiber ausgelegt wohingegen die Mitten und Höhen von einem balanced armature Treiber übernommen werden. Der dynamische Treiber spielt also die warmen , druckvollen Bässe und im Mitten- bzw. Hochton-Bereich werden detailreiche und impulstreue Nuancen wiedergegeben.  

In der nächste Liga SE535 und Aonic 5 warten mit schon drei Treibern auf. Hier ist wiederum ein Treiber für den Mitten/Hochtonbereich zuständig und im Bassbereich kommen zwei parallel geschalten balanced armature Treiber zum Einsatz die einen extrem trockenen und präzisen Bass aufweisen.

Last but not least sind im SE846 vier einzelne balanced armature Treiber verbaut. Es werden wiederum zwei Treiber für den Tiefton eingesetzt. Der Schall, der aus diesen Treibern kommt, wird aber vorerst durch eine „Schallschnecke“ geschickt, die die Höhen und Mitten noch weiter abschwächen. Zum Ohr werden dadurch also nur die wirklich tiefen Frequenzen durchgelassen. Ein echter Subwoofer:

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SE864 mit "echtem" Subwoofer

Dazu kommen natürlich noch ein Mitten- und ein Hochton-Treiber.

Was ist eigentlich der Vorteil von diesen Mehrweg-Systemen?

Optisch sichtbar ist dieses Prinzip ja bei klassischen Lautsprechern fürs Wohnzimmer. Nutzt man nur einen Wandler, der die elektrischen Ströme in akustische Schallwellen umwandelt, so muss dieser den gesamten Frequenzbereich (üblicherweise 20 Hz bis 20 kHz) beherrschen. Hier müssen allerdings Kompromisse gemacht werden. Für die tiefen Frequenzen wird eine große Membran-Fläche benötigt. Dies führt aber unweigerlich zu einer hohen bewegten Masse, was wiederum schlecht für das Abstrahlen der hohen Frequenzen ist.

Werden nun die Frequenzbereiche aufgeteilt und auf einzelne Treiber gelenkt, so können diese auf den kleinen Bereich optimiert werden, wodurch ein größerer Übertragungsbereich mit verbessertem Klang erzielt wird.

 

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Jürgen Schwörer
Jürgen ist seit 2000 Applications-Engineer bei Shure und damit Ansprechpartner für alle technischen Fragen insbesondere über die Anwendung von Mikrofonen, Funkmikrofonen und In-Ear-Monitoring – aber auch Mischer, Konferenzanlagen und die leider inzwischen eingestellten Phono-Nadeln. Durch sein Elektrotechnik Studium „Bild- und Tontechnik“ an der Universität Karlsruhe erlangte Jürgen die theoretischen Grundlagen. Jürgen ist aber selbst Musiker (Klavier/Keyboard, Gitarre, Cajon) und kennt die Branche auch von der aktiven Seite auf der Bühne.
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