Josef W. Manger hat über 40 Jahre systematisch gesucht, geforscht, entwickelt und verworfen, bis aus der Vision des eigenschwingfreien Abstrahlprinzips des Manger®-Schallwandlers auch akustische Realität wurde.
 

Hieraus ist nicht nur eine der anmutigsten Erscheinungen im Lautsprechermarkt entstanden, sondern auch ein präzisionsmechanisches Meisterwerk. Entscheidend am Manger®-Schallwandler war die konsequente Abwendung vom über 100 Jahre alten Wandlerprinzip konventioneller Lautsprecher und damit der Verzicht auf die kolbenförmigen Bewegungen mit ihren fehlerhaften Hin- und Her-Überschwingern.
 

Eine namhafte typische 3-Wege-Box. Deutlich zu erkennen die zeitlich versetzten Auslenkungen und Einschwingfehler von Hoch-, Mittel- und Tieftöner. Diese Box ist ausschließlich auf einen glatten Frequenzgang hin konzipiert.

Statt dessen setzte Josef W. Manger auf das Prinzip der Biegewellen, die vom Zentrum einer Plattenmembran ausgehend, nach außen laufen, wie Wasserwellen nach einem Steinwurf. Die Steifigkeit dieser dünnen biegeweichen Platte nimmt von innen nach außen in einem gleichen Verhältnis ab, ganz ähnlich, wie dies auch bei der Basilarmembran in unserem Ohr der Fall ist. Hohe Frequenzen laufen im inneren Bereich der Membran schnell aus, während lange Wellen (tiefe Frequenzen) konzentrisch bis an den Rand zum Sterndämpfer gelangen. Dort werden sie absorbiert, so daß es nicht zu Reflexionen vom Rand kommen kann.

Schnitt durch den Manger-Schallwandler mit den aufwendigen und präzise aufeinander abgestimmten Funktionselementen. Bei der Fertigung werden Toleranzen von bis zu einem acht tausendstel Millimeter (0,008 mm) eingehalten. Vor der Membran zu sehen, die stilisierte Wellenbewegung der Membran im Bereich zwischen tiefen und hohen Frequenzen.

Der Manger®-Schallwandler beherrscht so auf seiner Fläche den ganzen Übertragungsbereich von
80 Hz bis 40000 Hz und ist zugleich nahe am Ideal der punktförmigen Schallquelle. Das herkömmliche Aufteilen in mehrere Wege (Hoch-, Mittel- und Tieftöner) für unterschiedliche Frequenzbereiche ist damit vermieden. Die aktive Fläche der im Durchmesser 19 cm großen biegeweichen Platte wird mit zunehmender Frequenz kleiner, so daß die wirksame Fläche immer sehr klein gegenüber der abzustrahlenden Wellenlänge ist.

Die mit Laserdopplervibrometrie aufgenommenen Bilder zeigen die konzentrische Wellenbewegung
der Biegewellenmembran bei verschiedenen Frequenzen.

Das der Manger®-Schallwandler trotz seines großen Arbeitsbereichs von 80 Hz bis 40 kHz und seines Wirkungsgrades von 91 dB 1W/1m die enorm schnelle Anstiegszeit von 13 µs erreichen kann, ist auf viele konstruktionelle Finessen zurückzuführen:

Die Schwingspule

Im Tieftonbereich sind große Auslenkungen nötig, was zu einer langen und damit schweren Schwingspule führen würde. Diese wiederum wäre für schnelle Bewegungen durch ihre Masse viel zu langsam. Die Lösung ist so einfach wie trickreich und dennoch nur unter schwierigsten Bedingungen produzierbar: Zwei Schwingspulen, mechanisch in Serie und elektrisch parallel geschaltet, mit Aluminiumdraht auf einem Aluminiumträger und Kupferbandzuführungen bringen die Lösung einer insgesamt langen aber dennoch extrem leichten Antriebsspule. Diese ist trotz einer möglichen Auslenkung von ± 3,5 mm und einem Gesamtgewicht von nur 0,4 Gramm für einen Breitbandwandler einmalig. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist die drastische Verringerung von Nichtlinearitäten, die bei größeren Auslenkungen üblich sind.

Außerdem unterdrückt diese Anordnung einer Doppelschwingspule, für die Manger bereits 1968 ein Patent erhielt, erheblich die Eigenresonanz.

Der Antrieb

Nicht weniger als 15 Neodymmagnete, die Ihr extrem starkes Magnetfeld von 1,32 Tesla auf einen Luftspalt von nur 0,95 mm Breite konzentrieren, in dem sich die leichte, im Durchmesser 70 mm umfassende Spule bewegt, liefern den Antrieb für die Membran und bewirken die schnelle Anstiegszeit von nur 13 Mikrosekunden und den hohen Wirkungsgrad von 91 dB bei 1 Watt in einem Meter Entfernung gemessen.

 

Die Membran
 

Nicht steif, wie bei herkömmlichen Kolbenlautsprechern, sondern biegeweich stellt sie für die antreibende Kraft eine frequenzunabhängige Impedanz dar. Oder einfacher ausgedrückt, sie verhält sich wie ein ohmscher Widerstand im Stromkreis.

Es werden weder voreilende noch nacheilende Kräfte gespeichert, das heißt weder potentielle Energie (entsprechend einer Feder oder Kapazität) noch kinetische Energie (entsprechend einer Masse oder Induktivität). Diese gespeicherten Kräfte führen aber bei den am weitesten verbreiteten Kolben-
lautsprechern (jeder elektrodynamische Kalottenhochtöner ist z.B. so ein Kolbenlautsprecher) zu den oben beschriebenen Einschwingfehlern oder auch Einschwinggeräuschen.

Die Erfinder des elektrodynamischen Kolbenlautsprechers, Rice and Kellogg, beschrieben bereits vor gut 70 Jahren, daß “die Membran mit idealem Widerstand im Unterschied zum Masse-Feder-Typ der einzige Typ ist, bei dem die ausgeübte elektrodynamische Kraft direkt proportional zur erwünschten Membrangeschwindigkeit ist.”

Und um genau diesen Typ Membran, mit einem idealen Widerstand, handelt es sich bei dem Manger®-Schallwandler.

Als Prof. Dr.Ing. Manfred Heckl († 1998), Leiter des Lehrstuhls für Technische Akustik an der Technischen Universität in Berlin, vor rund 35 Jahren gebeten wurde, den Manger Schallwandler theoretisch zu durchleuchten, war er erst einmal skeptisch gegenüber diesem neuen Schallabstrahlungsprinzip mit einer biegeweichen Platte als Membran.
Prof. Dr. Manfred Heckl war bereits zu Lebzeiten eine international anerkannte Koryphäe auf dem Gebiet der Akustik und des sogenannten Körperschalls. Sein Buch „Structure Borne Sound“ ("Körperschall") ist ein über alle Grenzen hinaus bekanntes Standardwerk der physikalischen Akustik.

Herr Prof Dr.Ing. Heckl schrieb 1978:

»Sehr geehrter Herr Manger!
Um mein schlechtes Gewissen etwas zu beruhigen, habe ich letztes Wochenende Ihre Lautsprecher theoretisch etwas durchleuchtet. Zu meiner Überraschung stellte sich heraus, daß das von Ihnen gewählte Abstrahlprinzip zumindest in der von mir untersuchten Idealisierung eine zu jedem Zeitpunkt dem Strom entsprechende Abstrahlung ergibt; d. h. daß Einschwinggeräusche und ähnlich störende Effekte nicht auftreten....«

(die vollständige theoretische Beweisführung finden Sie hier)

Die Vorteile

Es steht also seit 1978 fest, dass der Manger®-Schallwandler auch theoretisch funktioniert. Praktisch wurde er über die Jahre akribisch weiter verbessert.

Nun können Sie sich fragen, was Ihnen, als passionierter Musikliebhaber, dieser Aufwand bringt?

Das Ergebnis dieser aufwendigen Konstruktion ist ein nahezu perfektes Impulsverhalten ohne jegliche Einschwingfehler. Das eingehende Signal wird direkt in Schall umgewandelt. Die Einschwingvorgänge von Stimmen und Musikinstrumenten, die für das Erkennen und Lokalisieren derselben im Raum für den menschlichen Hörsinn so wichtig sind, werden genauestens wiedergegeben. Deshalb liefert der Manger-Schallwandler ein besonders realitätsnahes und räumliches Abbild der Musik.

Das ist aber noch nicht alles. Durch das Fehlen des typischen Lautsprecher-Sounds oder technischer, der Einschwinggeräusche, ist der Manger Schallwandler selbst nicht zu hören, vom Hörsinn nicht zu lokalisieren. Dies hat den Vorteil, daß der Musikliebhaber oder auch der Profi im Studio stundenlang ohne Hörermüdung Musikhören kann. Dies ist außerdem der Grund dafür, daß der starre Hörplatz in der Mitte vor den Boxen verlassen werden kann oder mit einem Partner (wenn das erwünscht ist !?!) oder Freunden geteilt werden kann. Denn wer kennt es nicht, das bei einer Bewegung in Richtung einer der beiden Boxen, auch wenn diese Bewegung noch so klein ist, plötzlich nur noch alle Musik aus dieser Box zu kommen scheint.

Wenn es Sie nun interessiert, was Kunden meinen, so klicken Sie hier. Und wenn Sie aufgrund des Gelesenen unsere Produkte kennenlernen möchten, dann buchen Sie eine Teststellung oder vereinbaren bei einem unserer Händler einen Hörtermin.

 

Technische Daten des MANGER® Schallwandlers:

• Frequenzbereich: 80 Hz - 40 kHz
• Anstiegszeit: 13 µs
• Empfindlichkeit 1 W/1 m: 91dB
• max. SPL kont./kurzzeitig: 110dB / 116dB
• Empf. Verstärkerleistung: 10 W - 400 W
• Nennimpedanz: 8 Ohm
• Gleichstromwiderstand: 7,1 Ohm
• Freiluftresonanzfrequenz: 88 Hz
• Induktion B: 1,32 T
• Schwingspuleninduktivität: 27 µH
• Luftspaltenergie: 560 mWs
• Luftspaltvolumen: 1043 mm3
• Luftspalthöhe: 5 mm
• Luftspaltbreite: 0,95 mm
• Schwingspulendurchmesser: 70 mm
• max. Auslenkung: ±3,5 mm
• Abmessungen: ø 210 mm x 22 mm
• Gewicht: 1,2 kg
• Handgefertigt in Deutschland