Was ist ein koaxialer Lautsprecher? Aufbau, Vorteile und Einsatz in der PA

Wer sich mit PA-Lautsprechern, Bühnenmonitoren oder Beschallungstechnik beschäftigt, stößt früher oder später auf den Begriff Koaxiallautsprecher. Gerade bei kompakten Fullrange-Boxen und professionellen Monitoren setzen viele Hersteller auf dieses Konstruktionsprinzip. Doch was ist ein koaxialer Lautsprecher, wie unterscheidet er sich von einer klassischen Zweiwegebox und welchen Vorteil bringt die Technik in der Praxis?

Bei einem koaxialen Lautsprecher befinden sich Hoch- und Tieftöner auf derselben akustischen Achse. Dadurch soll der Schall möglichst aus einem gemeinsamen Ursprung abgestrahlt werden. Das kann insbesondere bei kurzen Hörabständen, beim Bühnenmonitoring und bei kompakten PA-Systemen Vorteile bringen. Quelle Hauptbild: KI

Kurzinfo auf einen Blick

Ein koaxialer Lautsprecher bündelt Hoch- und Tieftöner auf einer gemeinsamen akustischen Achse. Dadurch entsteht ein besonders geschlossenes und gleichmäßiges Klangbild. Vor allem bei Bühnenmonitoren und kompakten PA-Systemen sorgt die Bauweise für gute Ortung, kurze Hörabstände und eine kontrollierte Schallabstrahlung.

Was ist ein koaxialer Lautsprecher?

Ein koaxialer Lautsprecher ist ein Mehrwege-Lautsprecher, bei dem zwei oder mehr Schallwandler konzentrisch beziehungsweise auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Besonders verbreitet ist die Kombination aus einem Tief-/Mitteltöner und einem Hochtontreiber.

Während bei einer klassischen Zweiwegebox der Hochtöner meistens oberhalb oder neben dem Tieftöner sitzt, befindet sich der Hochtöner bei einem Koaxialsystem üblicherweise im Zentrum des Tieftöners.

Vereinfacht dargestellt sieht der Aufbau so aus:

Außen: Tiefton- beziehungsweise Tiefmitteltönermembran
Mitte: Hochtontreiber beziehungsweise dessen Schallaustritt
Akustische Achse: Hoch- und Tieftonbereich liegen möglichst übereinander

Dadurch ähnelt das Abstrahlverhalten eher einer einzelnen Schallquelle als bei räumlich voneinander getrennten Lautsprecherchassis.

Wie funktioniert ein Koaxiallautsprecher?

Obwohl Hoch- und Tieftöner räumlich eng zusammenliegen, übernehmen sie weiterhin unterschiedliche Frequenzbereiche. Eine Frequenzweiche teilt das Audiosignal deshalb ähnlich wie bei einer herkömmlichen Mehrwegebox auf.

Tieftöner für Bass und Mitten

Der größere Lautsprechertreiber übernimmt normalerweise den Bass- und Mitteltonbereich. Je nach Konstruktion können beispielsweise 8-, 10-, 12- oder 15-Zoll-Treiber eingesetzt werden. Die große Membranfläche kann vergleichsweise viel Luft bewegen und ist deshalb für tiefe Frequenzen besser geeignet als ein kleiner Hochtöner.

Hochtontreiber im Zentrum

Im Mittelpunkt des Tieftöners befindet sich der Schallaustritt für die hohen Frequenzen. Bei professionellen PA-Lautsprechern handelt es sich dabei häufig um einen Kompressionstreiber. Der eigentliche Treiber muss allerdings nicht sichtbar direkt vor der Tieftönermembran sitzen. Je nach Konstruktion kann er sich hinter dem Tieftöner befinden. Der Hochton wird dann durch die Mitte der Tiefton-Einheit nach vorne geführt.

Teilweise übernimmt die Geometrie des Tieftöners oder eine spezielle Schallführung zugleich Aufgaben eines Horns beziehungsweise Waveguides.

Warum heißt der Lautsprecher „koaxial“?

Der Begriff setzt sich aus „ko“ beziehungsweise „co“ für gemeinsam und „axial“ für Achse zusammen. Beide Lautsprecher arbeiten also weitgehend auf einer gemeinsamen Achse. Genau darin liegt der wesentliche Unterschied gegenüber klassischen Mehrwege-Lautsprechern. Dort sind die einzelnen Chassis räumlich voneinander getrennt. Das klingt zunächst nach einem kleinen konstruktiven Detail. Für die Schallabstrahlung kann dieser Aufbau jedoch erhebliche Auswirkungen haben.

Koaxiallautsprecher und klassische Zweiwegebox: Was ist der Unterschied?

Eine typische aktive PA-Box besitzt beispielsweise einen 12-Zoll-Tieftöner und darüber ein Hochtonhorn. Beide Schallquellen befinden sich daher an unterschiedlichen Positionen. Bei größerer Entfernung fällt dieser räumliche Abstand oft kaum ins Gewicht. Direkt vor dem Lautsprecher kann der Unterschied jedoch deutlicher werden, denn Hoch- und Tiefton erreichen den Zuhörer aus leicht unterschiedlichen Richtungen und Entfernungen.

Bei einem koaxialen Lautsprecher liegen die akustischen Zentren dagegen näher zusammen.

Dadurch kann insbesondere im Übergangsbereich zwischen Tief-/Mitteltöner und Hochtöner eine homogenere Schallabstrahlung entstehen.

Warum ist eine gemeinsame Schallquelle von Vorteil?

Ein idealer Lautsprecher würde den gesamten hörbaren Frequenzbereich aus einem einzigen Punkt abstrahlen. In der Praxis ist das nur schwer umzusetzen, weil ein einzelner Schallwandler sowohl tiefe Bassfrequenzen als auch höchste Frequenzen effizient reproduzieren müsste. Koaxiallautsprecher versuchen deshalb, sich diesem Prinzip einer Punktschallquelle anzunähern. Hoch- und Tiefton entstehen zwar weiterhin in unterschiedlichen Treibern, deren akustische Zentren liegen jedoch sehr dicht zusammen.

Dadurch kann das Klangbild räumlich geschlossener wirken.

Abstrahlverhalten eines Koaxiallautsprechers

Einer der wichtigsten Gründe für den Einsatz von Koaxialsystemen liegt im Abstrahlverhalten. Bei konventionellen Mehrwege-Lautsprechern entstehen durch den Abstand zwischen den Chassis abhängig von Hörposition, Frequenz und Übergangsfrequenz unterschiedliche Laufzeiten. Dadurch können sich Frequenzen teilweise addieren oder auslöschen.

Diese Effekte werden unter anderem als Interferenzen oder Lobing bezeichnet.

Bei einem Koaxialsystem können solche positionsabhängigen Unterschiede reduziert werden, weil Hoch- und Tieftöner weitgehend denselben akustischen Ursprung besitzen.

Gleichmäßiger Klang bei unterschiedlichen Hörpositionen

Gerade bei Bühnenmonitoren ist dies interessant. Ein Musiker steht schließlich selten während des gesamten Auftritts exakt an derselben Stelle. Bewegt er seinen Kopf nach links, rechts, oben oder unten, sollte sich der Klang möglichst wenig verändern. Ein gutes Koaxialsystem kann deshalb einen relativ gleichmäßigen Frequenzgang über einen größeren relevanten Hörbereich ermöglichen.

Warum eignen sich Koaxiallautsprecher besonders als Bühnenmonitore?

Ein sehr typisches Einsatzgebiet für Koaxialtechnik ist der Bühnenmonitor.

Bei klassischen Monitorboxen befinden sich Tieftöner und Hochtonhorn häufig nebeneinander oder übereinander. Da ein Musiker meist nur wenige Meter oder sogar weniger als einen Meter vom Monitor entfernt ist, kann der Abstand zwischen diesen beiden Schallquellen hörbar relevant werden.

Bei einem Koaxialmonitor kommen Hoch- und Tiefton dagegen nahezu aus derselben Richtung.

Dadurch kann der Sound direkter und homogener wahrgenommen werden.

Besonders Stimmen, Gitarren, Keyboards und andere Signale im wichtigen Mittenbereich profitieren von einer sauberen räumlichen Darstellung.

Koaxiallautsprecher als Front-PA

Koaxiale Systeme sind allerdings nicht ausschließlich für Monitoring gedacht. Auch bei kompakten Fullrange-Lautsprechern und professionellen Beschallungsanlagen kommt das Prinzip zum Einsatz. Gerade dann, wenn eine kompakte Konstruktion und kontrollierte Abstrahlung gefragt sind, können Koaxialtreiber interessant sein. Mögliche Einsatzgebiete sind beispielsweise Sprachbeschallung, kleinere Konzerte, Clubs, Konferenzräume, Theater, Installationen und mobile PA-Systeme.

Allerdings entscheidet nicht allein die Koaxialkonstruktion über die Qualität einer Box. Gehäuse, DSP, Frequenzweiche, Treiberqualität und Waveguide spielen mindestens ebenso wichtige Rollen.

Welche Vorteile haben koaxiale Lautsprecher?

Der wichtigste Vorteil liegt in der räumlichen Nähe der verschiedenen Schallquellen. Dadurch können Hoch-, Mittel- und Tiefton homogener miteinander verschmelzen. Insbesondere auf kurzen Distanzen kann sich deshalb ein sehr geschlossenes Klangbild ergeben. Außerdem ermöglichen Koaxialtreiber häufig besonders kompakte Gehäuse. Ein separates Hochtonhorn oberhalb des Tieftöners benötigt schließlich zusätzlichen Platz. Ein weiterer Vorteil ist die weitgehend symmetrische Treiberanordnung. Dadurch kann ein Koaxiallautsprecher je nach Konstruktion sowohl horizontal als auch vertikal betrieben werden, ohne dass sich das Verhältnis der Chassis zueinander verändert.

Das ist beispielsweise bei Monitorlautsprechern praktisch, die auf unterschiedliche Arten aufgestellt werden sollen.

Haben Koaxiallautsprecher auch Nachteile?

Auch ein Koaxiallautsprecher ist keine automatisch perfekte Schallquelle.

Die Konstruktion ist technisch anspruchsvoll. Schließlich befinden sich Hochtonführung und Tieftönermembran auf engstem Raum. Beide Systeme können sich deshalb gegenseitig beeinflussen. Bewegt sich beispielsweise die Membran des Tieftöners stark, während sie gleichzeitig einen Teil der Hochton-Schallführung bildet, können Wechselwirkungen entstehen. Außerdem muss der Hersteller Übergangsfrequenz, Phase, Treibergeometrie und Schallführung sehr genau aufeinander abstimmen.

Ein schlecht entwickelter Koaxiallautsprecher klingt deshalb nicht automatisch besser als eine hochwertige konventionelle Zweiwegebox.

Ist ein koaxialer Lautsprecher automatisch eine Punktschallquelle?

Nicht vollständig.

Der Begriff Punktschallquelle beschreibt in der Akustik eine idealisierte Schallquelle, deren räumliche Ausdehnung praktisch vernachlässigbar ist. Ein realer Koaxiallautsprecher besitzt dagegen weiterhin mehrere Schallwandler und eine gewisse Membranfläche. Deshalb ist es präziser zu sagen, dass ein Koaxialsystem das Verhalten einer Punktschallquelle annähern kann.

In der Praxis wird der Begriff „Point Source“ im PA-Bereich allerdings häufig für Lautsprechersysteme verwendet, deren Schall von einer einzelnen beziehungsweise räumlich eng begrenzten Position ausgeht.

Was bedeutet „Dual Concentric“?

Im Zusammenhang mit Koaxiallautsprechern fällt gelegentlich der Begriff Dual Concentric. Grundsätzlich beschreibt auch dieses Konzept eine konzentrische Anordnung verschiedener Frequenzwege. Der Hochtöner sitzt beziehungsweise strahlt aus dem Zentrum des Tief-/Mitteltöners. Je nach Hersteller unterscheiden sich jedoch die genaue Treiberkonstruktion, die Hornführung und die Position der akustischen Zentren.

Deshalb sollte man Begriffe wie Koaxial, konzentrisch oder Dual Concentric nicht automatisch mit einem bestimmten technischen Aufbau gleichsetzen.

Welche Rolle spielt die Frequenzweiche?

Auch bei einem koaxialen Lautsprecher ist die Frequenzweiche entscheidend. Sie legt fest, welche Frequenzen der Tieftöner und welche der Hochtöner wiedergeben. Besonders kritisch ist der Übergangsbereich zwischen beiden Treibern. Sind Phase, Pegel und Laufzeit nicht sauber aufeinander abgestimmt, können trotz koaxialer Anordnung Einbrüche oder Überhöhungen im Frequenzgang entstehen. Bei modernen aktiven PA-Lautsprechern übernimmt deshalb häufig ein DSP einen Teil dieser Aufgaben.

Digitale Signalverarbeitung ermöglicht unter anderem Filterung, Laufzeitkorrekturen, Limiting und Entzerrung. Dadurch kann der Hersteller das akustische Verhalten von Tief- und Hochtöner präzise aufeinander abstimmen.

Koaxiallautsprecher oder herkömmliche PA-Box?

Welche Konstruktion besser geeignet ist, hängt vom Einsatzzweck ab. Ein Koaxialsystem kann besonders interessant sein, wenn kurze Hörabstände, kompakte Abmessungen und eine möglichst gleichmäßige Abstrahlung wichtig sind. Bei großen PA-Systemen können dagegen andere Faktoren stärker ins Gewicht fallen. Dazu gehören maximaler Schalldruck, Reichweite, Richtwirkung und Skalierbarkeit.

Deshalb gibt es sowohl hervorragende Koaxialsysteme als auch hervorragende Lautsprecher mit konventionell angeordneten Treibern.

Die Bauweise allein sagt noch nichts über die Gesamtqualität aus.

Koaxiallautsprecher und Line Array: Was ist der Unterschied?

Ein Koaxiallautsprecher und ein Line Array verfolgen unterschiedliche akustische Konzepte. Ein Koaxiallautsprecher versucht verschiedene Frequenzwege räumlich möglichst eng zu kombinieren. Ein Line Array besteht dagegen aus mehreren Lautsprechermodulen, die vertikal miteinander gekoppelt werden. Dadurch lässt sich die vertikale Abstrahlung eines Beschallungssystems kontrollieren und Schall gezielt über größere Entfernungen verteilen. Allerdings können innerhalb eines Line-Array-Moduls durchaus ebenfalls koaxiale oder konzentrische Treibertechnologien zum Einsatz kommen.

Die beiden Begriffe schließen sich deshalb nicht grundsätzlich gegenseitig aus.

Worauf sollte man beim Kauf eines Koaxiallautsprechers achten?

Ob ein Koaxiallautsprecher für eine bestimmte Anwendung geeignet ist, lässt sich nicht allein anhand der Chassis-Anordnung beurteilen. Für PA-Anwendungen sind insbesondere maximaler Schalldruck, Abstrahlwinkel, Frequenzgang, Verstärkerleistung und DSP-Funktionen relevant. Bei Bühnenmonitoren kommen außerdem Bauform, Monitorwinkel und Rückkopplungsfestigkeit hinzu. Ebenso wichtig ist die tatsächliche Abstimmung des Lautsprechers.

Ein sauber entwickeltes konventionelles Zweiwege-System kann einem mittelmäßigen Koaxialsystem problemlos überlegen sein. Deshalb lohnt sich gerade bei professionellen Anwendungen ein Hörtest unter realistischen Bedingungen.

Für wen sind Koaxiallautsprecher interessant?

Besonders interessant sind koaxiale Lautsprecher für Musiker, Bands, DJs und Veranstaltungstechniker, die eine kompakte und flexibel einsetzbare Beschallungslösung benötigen. Sehr häufig findet man die Technik bei professionellen Bühnenmonitoren. Aber auch kleinere Fullrange-Systeme, Installationslautsprecher oder Delay-Systeme können mit Koaxialtreibern ausgestattet sein. Für Sprachbeschallung kann die gleichmäßige räumliche Wiedergabe ebenfalls von Vorteil sein, da eine gute Sprachverständlichkeit stark von einem ausgewogenen Mittel- und Hochtonbereich abhängt.

Fazit: Was ist ein koaxialer Lautsprecher?

Was ist ein koaxialer Lautsprecher? Vereinfacht gesagt handelt es sich um einen Mehrwege-Lautsprecher, bei dem Tief-/Mitteltöner und Hochtöner auf derselben akustischen Achse angeordnet sind. Häufig sitzt beziehungsweise strahlt der Hochtöner direkt aus dem Zentrum des Tieftöners.

Dadurch liegen die akustischen Zentren der einzelnen Frequenzwege besonders dicht zusammen. Das kann eine homogene Schallabstrahlung, eine präzisere räumliche Wiedergabe und ein gleichmäßigeres Klangbild ermöglichen.

Vor allem bei Bühnenmonitoren und kompakten PA-Lautsprechern bietet das Konzept deshalb praktische Vorteile. Dennoch ist „koaxial“ kein automatisches Qualitätsmerkmal. Treiber, Frequenzweiche, DSP, Gehäusekonstruktion und die gesamte akustische Abstimmung entscheiden letztlich darüber, wie gut ein Lautsprecher tatsächlich klingt.

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FAQ: Häufige Fragen zu Koaxiallautsprechern

Was bedeutet koaxial bei einem Lautsprecher?

Koaxial bedeutet, dass zwei oder mehrere Lautsprechertreiber auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Bei typischen Zweiwege-Koaxialsystemen befindet sich der Hochtonbereich im Zentrum des Tief-/Mitteltöners.

Ist ein Koaxiallautsprecher besser als eine normale Zweiwegebox?

Nicht grundsätzlich. Koaxialsysteme können Vorteile bei Abstrahlung, räumlicher Homogenität und kurzen Hörabständen bieten. Die tatsächliche Klangqualität hängt jedoch von der gesamten Lautsprecherkonstruktion ab.

Warum werden Koaxiallautsprecher häufig als Bühnenmonitore eingesetzt?

Musiker befinden sich vergleichsweise nah am Bühnenmonitor. Durch die gemeinsame Achse von Hoch- und Tieftöner können beide Frequenzbereiche aus nahezu derselben Richtung wahrgenommen werden. Dadurch bleibt das Klangbild bei Bewegungen vor dem Monitor häufig homogener.

Braucht ein Koaxiallautsprecher eine Frequenzweiche?

Ja. Auch bei einem Koaxialsystem müssen Hoch- und Tieftöner unterschiedliche Frequenzbereiche erhalten. Dafür wird eine passive Frequenzweiche oder bei aktiven Lautsprechern häufig eine digitale DSP-Weiche eingesetzt.

Ist ein Koaxiallautsprecher eine Punktschallquelle?

Ein realer Koaxiallautsprecher ist keine mathematisch ideale Punktschallquelle. Durch die räumlich sehr nahe Anordnung der verschiedenen Treiber kann er sich dem Verhalten einer Punktschallquelle jedoch annähern.

Kann ein Koaxiallautsprecher als normale PA-Box verwendet werden?

Ja. Koaxiale Lautsprecher werden sowohl als Bühnenmonitore als auch als Fullrange-PA-Lautsprecher, Installationslautsprecher oder kompakte Beschallungssysteme eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen Koaxiallautsprecher und Breitbandlautsprecher?

Ein Breitbandlautsprecher versucht einen möglichst großen Frequenzbereich mit nur einem Schallwandler wiederzugeben. Ein Koaxiallautsprecher besitzt dagegen mehrere spezialisierte Treiber, die auf derselben Achse angeordnet sind.

Was ist der Vorteil eines Koaxiallautsprechers bei kurzen Hörabständen?

Da Hoch- und Tieftöner nahezu aus derselben Position abstrahlen, können sich ihre Frequenzbereiche bereits auf kurzer Distanz homogener verbinden. Genau deshalb eignet sich das Prinzip besonders gut für Bühnenmonitore und andere Nearfield-Anwendungen.

Sind Koaxiallautsprecher auch für Sprache geeignet?

Ja. Eine gleichmäßige Wiedergabe des Mittel- und Hochtonbereichs kann bei Sprachbeschallungen von Vorteil sein. Entscheidend bleiben allerdings ausreichender Schalldruck, geeignete Richtwirkung und eine gute Abstimmung des gesamten Systems.