Bowers & Wilkins

FST: Optimiert die Reaktionszeiten der Kevlar membran und sorgt für eine homogene Schallübertragung.

Das FST™-Mitteltonchassis von Bowers & Wilkins maximiert die Wirkung von Kevlar®, indem es die Reaktionszeit der Membran und die Homogenität der Klangübertragung verbessert. Sicken halten die Membran in ihrer vorgegebenen Bewegungsrichtung und helfen bei der Absorption von Biegewellen. Da sich die Mitteltonmembran nur geringfügig bewegt, hat Bowers & Wilkins den äußeren Membranabschluss mit Hilfe einer „sickenlosen“ Aufhängung verbessert. Ein Ring aus geschäumtem Material, dessen mechanische Eigenschaften denen der Membrankante entsprechen, wird unter der Membrankante platziert und absorbiert Biegewellen nahezu vollständig. Der Ring lässt sich ausreichend stark zusammendrücken, so dass er sich problemlos an die bei mittleren Frequenzen auftretende Membranbewegung anpasst.

All diese sorgfältigen Verfeinerungen der Kevlar membran wären sinnlos, wenn wir nicht alles tun würden, um andere Störquellen zu minimieren. Die Luftbewegung hinter der Membran beispielsweise. Das Chassis des FST-Treibers ist so ausgelegt, dass jeder dem Luftstrom von der Rückseite des Treibers entgegenstehende Widerstand minimiert wird. Um das Störecho direkt hinter der Membran noch weiter zu reduzieren, verwenden wir Neodym-Magneten, die zwar klein sind, aber über die notwendige Magnetkraft verfügen. Der FST-Treiber ist eine Weiterentwicklung im Bereich der Kevlar®-Membranen. Deshalb empfehlen wir, zunächst den Abschnitt über Kevlar®-Membranen zu lesen.

Die Laser-Interferometrie gibt uns detaillierte Kenntnisse darüber, wie verschiedene Membranen arbeiten, und verschafft uns Einblicke in Optimierungsmöglichkeiten. Bei Konusmembranen kann die äußere Aufhängung eine Hauptursache für Probleme sein. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, einen luftdichten Abschluss zu gewährleisten und die Schwingspule innerhalb des schmalen Magnetspalts zu halten, während sich die Membran vor und zurück bewegt. Sie muss flexibel genug sein, um mit der maximal notwendigen Auslenkung der Membran zurechtzukommen. Genau diese Flexibilität ist jedoch der Grund dafür, dass die Aufhängung den Bewegungen der Membran nicht immer in passender Weise folgt. Die Probleme beginnen bei der so genannten „Aufbrech-Frequenz“, wo die Gummisicke anfängt, sich in entgegengesetzter Richtung zur Membran zu bewegen und damit das Signal der Membran zum Teil aufhebt. Es gibt verschiedene Konstruktionstricks, mit denen man diesen Effekt in einem gewissen Maß ausgleichen kann, doch Ziel ist es, ihn komplett zu vermeiden.

In der Vergangenheit gab es Treiberkonstruktionen, die gänzlich auf eine Sicke verzichtet haben – frei schwebende Membrankanten erreichten in den 1950ern und den 1960ern eine gewisse Popularität. Es gibt jedoch eine Reihe von Rückschlägen bei dieser Herangehensweise. Zunächst gibt es keinen luftdichten Abschluss zum Gehäuse, womit quasi eine schlecht designte Reflexöffnung entsteht. Zweitens führt die nicht fixierte Kante des Konus zu einem stärkeren Aufbrechen der Membran, also zu vermehrten Partialschwingungen. Die Ingenieure bei Bowers & Wilkins haben deshalb unorthodox gedacht, nachdem sie erkannten, dass die Beschränkung auf den Mitteltonbereich, wo die benötigten Membranauslenkungen klein sind, eine andere Art der Aufhängung gestatten würde.

Statt einer herkömmlichen halbrunden Aufhängung nutzt der FST-Treiber einen schmalen Ring aus geschäumtem Polymer, der die äußere Kante der Konusmembran festhält. Die kleinen Bewegungen der Membran dehnen und stauchen den Ring. Weil die Oberfläche des Rings klein ist, strahlt er relativ wenig Schall ab, und weil er so fest mit der Membrankante verbunden ist, folgt er ihr in all seinen Bewegungen. Doch man kann noch einen Schritt weiter gehen.Wenn man die mechanischen Eigenschaften des Rings passend zu den Eigenschaften der Membrankante wählt, wird mehr Energie aus den Biegewellen, die sich zur Membrankante hin ausbreiten (siehe Abschnitt Kevlar®-Membranen), in den Schaumring abgeleitet. Und wenn der Ring aus mechanischer Sicht einen verlustbehafteten Widerstand darstellt, kann die Energie schadlos in Wärme umgewandelt werden. Als Resultat wird wesentlich weniger Energie in die Membran zurückgeworfen als bei vergleichbaren Chassis mit normaler Sicke.

Der Vergleich mit einer herkömmlichen "Kevlar®-Membran zeigt Folgendes: Erstens spricht die gesamte Membran wesentlich schneller an, zeigt also in der gleichen Zeitspanne mehr Bewegung. Im Zeitbereich bedeutet dies eine bessere Impulsantwort. Im Frequenzbereich entspricht dies einer höheren oberen Grenzfrequenz, und tatsächlich verläuft der Frequenzgang dieses Chassis glatter bei höheren Frequenzen und gestattet damit eine bessere Einbindung in den Übernahmebereich zum Hochtöner. Zweitens ist das Bewegungsmuster der eingeschwungenen Membran noch zufälliger als beim herkömmlichen Chassis, woraus für den Hörer ein Zuwachs an klanglicher Klarheit erwächst. Zusätzliche Eigenschaften dieses Chassis, die nichts mit Kevlar® zu tun haben, sind die Kupfer-Ummantelung des magnetischen Innenpols – eine Anordnung, die harmonische Verzerrungen verringert – und das skelettartige Korb-Design, das Reflexionen hinter dem Chassis minimiert und die Ankopplung des Treibers an das Gehäuse optimiert.