Historischer Lautsprecher Celestion, Science Museum, South Kensington, London, UK / © Frank Klemm für Wikipedia
Kommen wir nun zu unserem dritten Teil unseres doch sehr umfangreichen Artikels. Im diesem letzten Teil gehen wir auf verschiedene Lautsprechersysteme, deren praktische Anwendung, die Wechselwirkung mit dem Wiedergaberaum und den Korrekturmöglichkeiten bzw. Justierung mit Equalizern ein. Diejenigen die den ersten oder zweiten Teil noch nicht gelesen haben, klicken bitte hier: Teil 1 und hier: Teil 2. Los geht’s!
4. Einfluß der Lautsprecher auf die Wiedergabequalität
Da neben der Wechselwirkung zwischen Lautsprecher und Wiedergaberaum der Lautsprecher an sich den größten Einfluß auf die Wiedergabequalität besitzt, hier einige Parameter, die eingehalten werden sollten (vgl. technischer Bericht Nr. B115/90d des Instituts für Rundfunktechnik):
- ein lineares Freifeldübertragungsmaß unter 0° (“Frequenzgang”). Der Wert sollte etwa 40Hz..20KHz +/-2 dB nicht überschreiten, wobei keine Schwerpunkte vorliegen dürfen. Der überwiegende Teil der “Hifi/Hi-End”-Lautsprecher scheitert bereits an diesem Trivialkriterium.
- korrekte Dispersion (frequenzabhängiges Abstrahlverhalten) im Hörbereich vor dem Lautsprecher je nach Anwendung. Gegebenenfalls bittet ihr den Hersteller um Diagramme für die Richtcharakteristik horizontal und vertikal +/- 90°.
- Für Nahfeldlautsprecher ist ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten essentiell, da geringe Veränderungen des Abhörplatzes zu größeren Winkelveränderungen führen können.
- Der Amplitudenfrequenzgang sollte im Bereich von horizontal +/- 30° und vertikal +/- 10° demjenigen unter 0° entsprechen. Sind größere Hörabstände gefordert, darf der Bereich des homogenen Amplitudenfrequenzgangs unter Umständen kleiner ausfallen.
- Gleichmäßiger Bündelungsmaßverlauf: Da hierfür zwangsläufig große Lautsprecher benötigt werden, die nicht jedermann in sein Wohnambiente bzw. Studioraum einfügen möchte oder kann, soll darauf hingewiesen werden, dass das Bündelungsmaß zumindest stetig verlaufen sollte (sog. frequenzproportionale Bündelung), d.h. es sollte bezüglich des Abstrahlverhaltens nicht zu extremen Einschnürungen oder Aufweitungen kommen.
- Keine Bassquellen an Begrenzungsflächen des Raumes (d. h. TT-Chassis, Reflexkanäle o.ä. in Bodennähe)
- Gesamtklirr (THD = Total Harmonic Distortion) zwischen 100Hz und 10KHz kleiner 1% bei 95dB/m. Noch wichtiger sind nichtlineare Verzerrungen, allerdings ist es in der Regel schwierig, darüber vom Hersteller Auskunft zu erhalten. Nichtlineare Verzerrungen verhalten sich bei Lautsprechern allerdings häufig proportional zur THD.
Dieses ersetzt leider nicht gänzlich den Hörtest. Allerdings sind Lautsprecher, welche diese Parameter nicht einhalten von vorneherein nicht für hochwertige Wiedergabe geeignet. Es handelt sich also um triviale Ausschlusskriterien.
5. Hören im direkten Schallfeld – Möglichkeiten zur praktischen Umsetzung im Wohnraum:
– Möglichkeiten zur praktischen Umsetzung im Wohnraum
Das Hören im direkten Schallfeld, das heißt innerhalb des Hallradius´, ist nicht ohne weiteres im Wohnzimmer realisierbar. Daher werden jetzt einige mehr oder weniger aufwendige Möglichkeiten geschildert, dies einzurichten.
5.1 Optimierung des Wohnraumes
Einrichtung eines Hörstudios im Heim. Dies ist fraglos der beste Weg zu hoher Wiedergabequalität.
Vorteil: potentiell extrem hohe Wiedergabequalität.
Nachteil: hoher finanzieller und hoher zeitlicher Einsatz. Das Ganze ist nicht ohne Umstände im Wohnzimmer implementierbar und optisch nicht unauffällig.
Sofern keine optimale Konfiguration des Wohnraumes möglich ist, bieten sich einige Kompromisslösungen an. Dazu gilt grundsätzlich: Je länger die Nachhallzeit des Raumes und je geringer das Bündelungsmaß des Lautsprechers , desto geringer ist der Hallradius und desto kürzer sollte darum der Hörabstand gewählt werden. Auch der Umkehrschluss ist gültig: Je höher das Bündelungsmaß des Lautsprechers und je kürzer die Nachhallzeit des Raumes, desto größer ist der Hallradius, womit sich die Möglichkeit größerer Hörabstände ergibt. Hieraus ergeben sich Grenzfälle:
5.2 Nahfeldabhören
Hierbei wird ein gleichseitiges Stereodreieck mit maximal 2,00 m Kantenlänge gebildet. Die Lautsprecher werden exakt auf den Hörplatz ausgerichtet, wobei auf maximalen Abstand von Lautsprecher und Abhörplatz von irgendwelchen Begrenzungsflächen zu achten ist. Dabei sei noch angemerkt, daß unter Studiobedingungen ein Hörabstand ab 2,00 m kein Nahfeld mehr darstellt.
Vorteile:
- Die Nachteile der Raumakustik des Wiedergaberaumes werden auf diese Weise gemindert, ohne das der Hörer auf die gewohnte akustische Umgebung verzichten muß. Die teure und mühsame Optimierung des Wohnraumes entfällt bzw. kann sich auf die Bekämpfung der Eigentöne beschränken.
- Wegen des kurzen Hörabstandes sind weniger leistungsfähige (und damit preisgünstigere) Abhöreinrichtungen ausreichend.
Nachteile:
- Die sehr nahe Simulationsebene bedingt möglicherweise psychoakustische Schwierigkeiten, da sie meist nicht der natürlichen Abhörsituation entspricht.
- Zwar ist bei mittleren und hohen Frequenzen eine Steigerung des Verhältnisses Direktschall/Diffusschall gegeben, Probleme mit verlängerten Nachhallzeiten im Baß sind so aber nicht lösbar.
- Schallstarke frühe Reflexionen können auch hier zu einer Verschlechterung der Lokalisierbarkeit führen, zur Erzielung eines größtmöglichen ITDG(1) ist ein maximaler Wandabstand von Abhörplatz und Lautsprecher empfohlen.
- Fehlende Raumeinbindung und Ambiance der Zweikanalwiedergabe treten offen zutage.
(1) ITDG = Initial Time Delay Gap; Das ist die Zeit, die der Schall von der Schallquelle über die erste reflektierende Begrenzungsfläche zum Zuhörer braucht; also die Summe der Wege 1+2: Weg 1 (zur reflektierenden Fläche) + Weg 2 (von der Fläche zum Zuhörer)
5.3 Verwendung ausgeprägt bündelnder Lautsprecher
Das sind beispielsweise Hörner, Flächenstrahler oder Lautsprecher mit Waveguides:
Waveguides(2) sind auf gleichmäßiges, kontrolliertes Abstrahlverhalten hin optimierte Hörner oder Schallführungen an Lautsprechersystemen. Solche Schallwandler bieten sich insbesondere für akustisch problematische unterdämpfte Räume oder durch Einrichtung oder sonstige Faktoren vorgegebene große Abhörabstände an.
(2) Mit einem Waveguide ausgestatte Lautsprecher verfügen über einen Vorsatz, der die abgestrahlten Schallwellen bündelt bzw. innerhalb der Abstrahlachse führt. Zweck dieser Bauweise ist es, einen möglichst linearen Frequenzgang in einem definierten Winkelbereich zu erzeugen sowie den Schalldruckpegel leicht zu verstärken.
Die Verstärkung wird durch eine bessere Ankopplung an die Umgebungsluft erzielt – ähnlich wie bei einem Horn, nur deutlich abgeschwächter (Quelle: blog.teufel.de/wave-guide )
Vorteile:
- Die Optimierung des Abhörraumes bezüglich diskreter Reflexionen (Einbringung von Diffusoren) kann weitgehend entfallen.
- Der Hallradius dieser bündelnden Wandler ist im Wohnraum deutlich größer; es kann auch bei größeren Hörabständen noch im direkten Schallfeld gehört werden.
Nachteile:
- Viele dieser Wandler haben einen ungleichmäßiges Diffusfeld-übertragungsmaß (meist mit der Frequenz stark ansteigende Bündelung), liefern also verfärbten Diffusschall. Davon abgesehen sind die ersten diskreten Reflexionen ebenfalls verfärbt, da die Dispersion solcher Wandler stark frequenzabhängig ist. Das heißt, dass am Hörort eintreffende Reflexionen gleich doppelt in ihrem Frequenzgang (bezogen auf die 0° Referenz) „verbogen“ sind: Einmal durch die nicht lineare Dispersion des Lautsprechers in die verschiedenen Raumwinkel und zum zweiten durch die frequenzabhängigen Reflexion/Absorptionseigenschaften der Wände.
- Wichtig ist eine exakte Ausrichtung der Lautsprecher auf den Hörplatz. Unter dem Aspekt gleichmäßiger Dispersion sind Waveguides die wohl beste Lösung.
- Der Hörbereich ist aufgrund der starken Bündelung eingeschränkt, es liegt nur ein kleiner “sweet spot” vor.
- Da schallstarke Reflexionen insbesondere von der Rückwand aus auftreten (großes Initial Time Delay Gap(1) ), wird dem Hörer eine Wiedergabe in einem größeren Raum simuliert (Anmerkung: Die empfundene Raumgröße hängt ganz wesentlich mit der Anfangszeitlücke (ITDG) zusammen, je größer das IDTG, desto größer wird der Raum empfunden).
- Es kommt zu gewissen Verfälschungen der Raumdarstellung, sofern die Begrenzungsflächen, auf welche Direktschall auftrifft, nicht ausreichend mit Diffusoren ausgestattet sind. Diese Verfälschung wird allerdings häufig gemocht und entspricht in ihrer Wirkung den sogenannten LEDE – Raumkonzepten (Live End – Dead End(3)). Der Raum, mit Ausnahme der Rückwand, wird stark absorbierend ausgelegt, während die Rückwand reflektiert. Das führt dann für die Raumgröße zu einem überdurchschnittlich großen ITDG.
(3) LEDE = bezeichnet in der Tontechnik ein weit verbreitetes Einrichtungskonzept für Regieräume. Der vordere Bereich des Raumes um die Hauptlautsprecher (Schallquelle) herum ist akustisch gedämpft, um Reflexionen zu vermeiden. Im hinteren Bereich wird der Schall gestreut, um die Diffusität zu erhöhen. Der Hörer (Empfänger) sitzt dabei in der Regel in dem Dead-End-Bereich. (Wikipedia)
5.4 Digitale Raumkorrektur
Dieses Verfahren zur Verbesserung der Wohnraumakustik (!) findet in letzter Zeit vermehrt Beachtung. Was ist damit gemeint? Mit einem Equalizer wird der Amplitudenfrequenzgang des Lautsprecher angepasst, bis sich am Hörplatz eine lineare Betriebsschallpegelkurve ergibt, eine aus Direkt- und Diffusschall zusammengesetzte Gesamtintensität. Aus dem oben Geschriebenen wird der geneigte Leser aber leicht erkennen, dass dieses Verfahren nicht funktionieren kann, da ein Equalizer lediglich den Amplitudenfrequenzgang anpassen kann, allerdings nicht in der Zeitebene, in der sich Nachhall und Reflexionen ausbilden.
„Room Correction (Raumkorrektur) ist der Name für Systeme, die das Verhalten deiner Lautsprecher in deinem Raum messen und mit DSP (Digital Signal Processing) verändern. Diese Raumkorrektur ist eine Möglichkeit, Effekte Deines Raumes zu eliminieren.“ ( Quelle: hifiklubben.de )
Man benötigt zwangsläufig eine lineare Freifeldübertragungskurve (“Frequenzgang” unter 0°) , da sonst der Direktschall als verfärbt empfunden wird. Das Gehör kann allerdings zwischen Direktschall und Diffusschall differenzieren. Ganz abgesehen davon ist mit solchen Systemen weder etwas gegen die besonders störenden diskreten Reflexionen noch gegen verlängerte Nachhallzeiten im Baß und die Anregung der Eigenfrequenzen auszurichten.
Einzig das zu tiefen Frequenzen hin abnehmende Bündelungsmaß jedes Lautsprechers kann mittels Entzerrung etwas kompensiert werden.
Wenn man beim Händler in dessen akustisch optimiertem und ausreichend großem Vorführraum eine “beeindruckende” Vorführung dieser Technologien erlebt hat, dann handelt es sich da wohl meist um eine Lautsprecher-Korrektur und nicht um eine Raumkorrektur . Daraus wird wieder die mangelnde Neutralität vieler Hifi-Lautsprechersysteme deutlich …
Ich hoffe, das Lesen die komplexen Beitrags hat (wie immer) Spaß gemacht und euch vor allem weitergebracht. Es folgen jetzt noch ein paar Produktempfehlungen, die anhand dieses Artikels optimiert ausgewählt wurden.
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