Hi-Fi-Grundlagen: Was ist ein Mitteltöner?

Wie wir bei der Betrachtung von Hochton-Hochtönern gelernt haben, erkannte man schon in den frühen Tagen der elektrischen Klangwiedergabe, dass ein einzelnes Breitbandchassis nicht für jede Situation die beste Lösung war. Da verschiedene Bereiche des musikalischen Frequenzspektrums unterschiedliche Anforderungen haben, sorgt die Kombination separater Chassis zur Wiedergabe bestimmter Frequenzbereiche für eine stimmige und geschlossene musikalische Darbietung.

Die gängigste Umsetzung kombiniert einen Hochton-Hochtöner mit einem größeren Mittel-/Tieftöner und ergibt so den vertrauten Zwei-Wege-Lautsprecher. Doch ein zusätzlicher Mitteltöner zwischen Hochtöner und Tieftöner bietet weitere Vorteile.

Doch was ist ein Mitteltöner und was genau macht er? 

Was macht ein Mitteltöner? 

Wie bereits erwähnt, besteht die Aufgabe eines Mitteltöners vereinfacht gesagt darin, die Lücke zwischen den vom Hochtöner wiedergegebenen hohen Frequenzen und den tieferen Oktaven des Tieftöners zu schließen. Technisch gesehen kann das bedeuten, dass er einen Frequenzbereich von der oberen Grenze eines Tieftöners bei 200 Hz bis zu den niedrigsten Frequenzen eines Hochtöners bei etwa 2 kHz abdeckt.

Mitteltöner decken üblicherweise einen Bereich von 200–300 Hz bis 2 kHz oder sogar bis zu 5 kHz ab, abhängig von der jeweiligen Auslegung und den Hoch- und Tieftönern, mit denen sie kombiniert werden. So lassen sich diese anderen Chassis so abstimmen, dass der Hochtöner in einer engeren 'Komfortzone' arbeitet, während der Tieftöner ausschließlich Bassfrequenzen wiedergibt, statt zusätzlich den Mitteltonbereich abdecken zu müssen.

Warum ist der Mitteltonbereich also so wichtig? Ganz einfach: Hier spielt sich der Großteil der Musik ab. Die mittleren Frequenzen sind jene Klanganteile, die uns am vertrautesten sind, etwa Sprech- oder Singstimmen sowie unverstärkte Gitarren, Klaviere und Ähnliches.

Die Grundfrequenz einer typischen männlichen Sprechstimme liegt beispielsweise im Bereich von 90–155 Hz, während eine typische weibliche Stimme bei 165–255 Hz liegt – natürlich erweitert eine Singstimme diesen Frequenzbereich. Zudem reagieren wir sehr sensibel auf die Qualität von Stimmen: Hören Sie Sprachradio, lässt sich leicht erkennen, wenn bei der Stimmwiedergabe etwas nicht stimmt, ebenso wie der Unterschied zwischen einem Sprecher im Studio und einem Reporter bei einer Außenübertragung. 

Während ein Klavier bis auf 28 Hz hinabreicht, spielt sich der Großteil der 'rechten Hand' in einem Bereich bis etwa 4 kHz ab, während eine Akustikgitarre von rund 80 Hz bis etwa 1,3 kHz reicht. Eine Violine liegt fest im Mitteltonbereich, wobei ihre oberen Frequenzen bis 3 oder sogar 4 kHz reichen.

Die Grenzen von Hoch- und Tieftönern lassen sich jeweils nach unten beziehungsweise oben erweitern, wie beim verbreiteten Zwei-Wege-Lautsprecherdesign mit Hochtöner und Mittel-/Tieftöner. Doch bei dieser Konfiguration sind Kompromisse erforderlich. Viele Lautsprecherkonzepte meistern dies hervorragend, aber ein Mitteltöner ermöglicht es, Hochtöner und Tieftöner noch besser auf ihre jeweiligen Aufgaben zu optimieren. 

Mitteltöner kommen in kleineren Regal- und Kompaktlautsprechern seltener zum Einsatz, vor allem wegen des begrenzten Platzes auf der Schallwand für die Chassis. Auch viele kompakte Standlautsprecher sind als Zwei-Wege-System ausgelegt und können hervorragend klingen. Wo jedoch Platz sowie Budget für Design und Entwicklung vorhanden sind, ermöglicht ein Mitteltöner mehr Flexibilität und Auflösung – für einen noch musikalischeren Klang. 

Mitteltöner im Vergleich zu Tieftönern und Hochtönern 

Hochtöner und Tieftöner sind für ihre jeweilige Aufgabe konzipiert: Hochtöner für sehr kleine, schnelle Bewegungen und Tieftöner mit größerem Hub, um mehr Luft zu bewegen und die längeren Wellenlängen tiefer Frequenzen zu erzeugen. Ebenso müssen Mitteltöner für ihre Aufgabe optimiert sein. Sie benötigen viel von der Schnelligkeit eines Hochtöners, müssen aber auch längere Wellenlängen wiedergeben und dabei eine präzise Abstrahlung bewahren – denn unsere Ohren reagieren auf die Richtwirkung der von ihnen wiedergegebenen Frequenzen empfindlicher als auf die tiefen Frequenzen von Tieftönern.

Einige Lautsprecher mit mehreren Chassis verwenden für Mittel-/Tiefton und Tiefton dieselbe Chassisgröße und denselben Chassistyp und passen die Frequenzfilterung an die jeweiligen Aufgaben an. Im Allgemeinen übernehmen jedoch Chassis mit kleinerem Durchmesser als die Tieftöner den Mitteltonbereich. Sie sind auf der Schallwand unterhalb der Hochtönereinheit und oberhalb des Bassbereichs montiert. Das hat zudem den Vorteil, dass sich der Mitteltöner näher an der Ohrhöhe des Hörers befindet – auch hier geht es ganz um die Richtwirkung. 

Typen und Größen von Mitteltönern 

Einige Lautsprecher verwenden einfach eine kleinere Version der für den Bass eingesetzten Konuschassis als Mitteltöner. Dabei kommen Größen von nur 3 Zoll (7,5 cm) bis etwa 6,5 Zoll (16,5 cm) zum Einsatz. Ein größeres Chassis bewegt mehr Luft und kann daher potenziell höhere Pegel erreichen als kleinere Varianten. Zudem bietet es eine bessere Erweiterung in den Tiefbass, sodass die darunter arbeitenden Tieftöner gezielter auf die reine Basswiedergabe abgestimmt werden können. Der Kompromiss bei einem größeren Chassis kann jedoch eine eingeschränktere Wiedergabe hoher Frequenzen sein, sodass der Hochtöner tiefer reichen muss, um an den Mitteltöner zu übergeben.

Wie oben erwähnt, besteht bei Lautsprechern mit mehreren Chassis das Material der Membran des Mitteltöners üblicherweise aus demselben oder einem ähnlichen Material wie bei den Tieftönern, um eine bessere Integration zu erzielen. Mitteltöner in Konusbauweise verwenden häufig Papier-/Holzfasermembranen, die meist auf eine Weise bedämpft werden, um ihre Schwingungen zu stabilisieren – entweder durch Imprägnierung des Materials mit einem Polymer oder Harz oder durch eine ähnliche Beschichtung der Membranoberfläche. Für diese Mitteltonmembranen können jedoch auch viele andere Materialien eingesetzt werden.

Eine Alternative, die sich bei einigen Lautsprechern findet und besonders bei bestimmten Monitoren für den professionellen Einsatz beliebt ist, ist ein Mitteltöner in Kalottenbauweise. Er arbeitet wie ein 'großer Hochtöner', um die tieferen Frequenzen des Mitteltonbereichs wiederzugeben. Auch hier können unterschiedliche Materialien verwendet werden, doch bei Herstellern von Kalotten-Mitteltönern ist die Soft-Dome-Konstruktion besonders beliebt. Sie verfügt über eine Gewebemembran, die durch Beschichtung oder Oberflächenbehandlung versteift wird, damit sie ihre halbkugelförmige Form behält. Kalotten-Mitteltöner haben üblicherweise einen Durchmesser von 2 Zoll (5 cm) bis 3 Zoll (7,5 cm), doch einige professionelle und High-End-Anwendungen reichen bis 4 Zoll (10 cm) oder sogar darüber hinaus.

Anders als Konuschassis, bei denen der Magnet- und Spulenantrieb die Membran von ihrem Zentrum aus antreibt, nutzen Mitteltonkalotten eine größere Antriebseinheit, die die Kalotte an ihrem Umfang antreibt – genauso wie Kalotten-Hochtöner.

Um die Leistung eines Mitteltöners zu optimieren, wird er üblicherweise in einer eigenen Teilkammer innerhalb des Lautsprechergehäuses montiert, die ihn von den stärkeren Vibrationen der Tieftöner isoliert. Das sorgt auch für eine Entkopplung des darüber arbeitenden Hochtöners, sodass alle Chassis ihre Aufgabe störungsfrei erfüllen können.

Wie oben erwähnt, befindet sich ein Mitteltöner üblicherweise unterhalb der Hochtönereinheit und oberhalb der Tieftöner des Lautsprechers. Häufig wird der Mitteltöner nahe am Hochtöner platziert, um eine bessere akustische Integration zu erreichen.