Abstrahlverhalten

[Philipp 0]

Hallo aus München,

folgende Frage brennt mir schon lange unter den

Nägeln:

Welches Abstrahlverhalten hat der ideale Lautsprecher?

Ist es das des isotropen Kugelstrahlers?

Warum wird dann z.B. von der "frequenzproportionalen Schallbündelung nach Empfehlung der AES" gesprochen (Visaton-Beschreibung der DS4)?

Kennt wer diese Empfehlung?

Wieviel in den Raum abgestrahlte, bestenfalls diffus beim Ohr eintreffende Leistung ist hilfreich, ab wann wirds schädlich? Hat vieleicht

sogar jemand den optimalen Verlauf der Impulsantwort im Raum?

Alles unter der Vorraussetzung idealer Raumakustischer Verhältnisse-alle Relexionen sollen im optimalen Zeitfenster liegen.

Ich würde mich über eine Diskussion freuen.

Grüsse,

Philipp Strobel

 

[Hornguru 0]

>Hallo aus München,

Hllo ausm Hunsrück

>folgende Frage brennt mir schon lange

>unter den

>Nägeln:

>Welches Abstrahlverhalten hat der ideale Lautsprecher?

 

 

Pffff, zwischen 500 und 10kHz auf max. 1dB tol. gleichmäßig bündelnd. Ob der nun dort um 10, 20 oder nur um 2dB bündelt hängt von deiner Raumbedämpfung ab. Allgemein sind mittelstark bündelnde Systeme (so 10dB auf 30°) sehr zu empfehlen, weil man dort so ziemlich das Spiegelbild des Mikrofons darstellt.

 

>Ist es das des isotropen Kugelstrahlers?

 

NAAAAAAAAAAIIIIIIIIN

 

>Kennt wer diese Empfehlung?

 

Nö, aber is bestimmt nix neues. Und konzepieren tut Visaton danach schon garnicht!

 

>Wieviel in den Raum abgestrahlte, bestenfalls

>diffus beim Ohr eintreffende Leistung

>ist hilfreich, ab wann wirds

>schädlich?

 

Pfff, in dB kann man da schlecht Angaben machen. Gut ist wenn du alle Diskreten Reflektionen (so 5ms also 1,3m) unterdrückst. Auf jeden Fall aber über die Frequenz hin gleichmäßig. Relevant ist das immer zwischen 10k und 500Hz.

 

Alles andre ist dann Diffusschall.

Den sollte man emotional haushalten. mit Kara kann man aber ganz nett die Grenzen erforschen. So viel wie möglich. Aber das "möglich" setzt engere Grenzen als die meisten glauben!

 

>Hat vieleicht

>sogar jemand den optimalen Verlauf der

>Impulsantwort im Raum?

>Alles unter der Vorraussetzung idealer Raumakustischer

>Verhältnisse-alle Relexionen sollen im optimalen

>Zeitfenster liegen.

 

 

Ne. Ich arbeite gerade an der Bedämpfung unterhalb von 88Hz Is garnit so einfach. Für darüber such ich nur nach schöneren Absorbern*ggg*

 

 

mfg, Joschka

 

 

 

[Gast max.march]

Hallo Philipp,

 

wenn man in Sachen Abstrahlverhalten optimieren will, kann man nicht umhin, die akustischen Gegebenheiten des Abspielortes ins Kalkül zu ziehen. Das ist nicht nur überaus komplex, sondern erfordert auch entweder das Herstellen des Lautsprechers zum Vorhandenen Raum, oder die Erstellung des Raumes zu den Lautsprechern. Am Besten man fängt mit einem leeren Blatt Papier an.

 

Was man so erzielen kann, zeigen beispielsweise diverse Projekte der TU Aachen.

 

Unter diesen Voraussetzungen ist es verständlich, daß es unter den privaten Nutzern kaum welche gibt, die bereit und in der Lage sind den dazu notwendigen zeitlichen und finanziellen Aufwand zu betreiben.

 

Die Zukunft des Top-of-the range-hifi liegt sicherlich in der elektronischen Entzerrung von Lautsprechern entsprechend den Raumvorgaben. Die in dieser Hinsicht überzeugendsten Lösungen halten derzeit für den Consumer Markt die Firmen Accuphase (2-Kanal Digi EQ & Prozessor) und besonders modern: Snell (5.1-Kanal Digi EQ & Prozessor) bereit.

 

max.

 

[Murphy 0]

Hi Max,

da hast Du aber aus Sicht der Hardcore- Hifiisten, ich nenne sie jetzt mal nicht Hai-Enten, die beiden absoluten Unworte ins Spiel gebracht: Equalizer und Prozessor.

Wobei Du in der Sache, die LS per Equalizer und Prozessor den räumlichen Gegebenheiten anzupassen, absolut Recht hast.

Wird doch auch bei Konzertaufnahmen oder Live-Mitschnitten so verfahren, wenn ich nicht irre?

Wofür sonst gäbe es das Mischpult?

Aber einige wechseln dann doch lieber Kabel und behaupten hinterher, der Tausch des Netzkabels von Gerät A hätte genau die gewollte Änderung des Klangs bewirkt. Oder so ähnlich zumindestens. ;-)

 

Joohoo

 

[Hornguru 0]

Tach nochmal,

 

isch meinte natürlich nicht 88 sondern 800Hz!!

Hätte noch nen Profitext drüber. Müsst ig aber einscannen. Brauche dann deine Privatadresse. Interesse???

 

mfg, Joschka

 

[Philipp 0]

Guten Morgen zusammen,

mit so präzisen Angaben (Joschka) hätte ich gar

nicht gerechnet, vielen Dank, ich bin hoch erfreut.

Folgende Fragen habe ich noch:

Du meinst also, die Richtcharakteristik des Mic

sollte bestmöglich nachgebildet werden?

10 dB / bei 30° ist ein Wert, der z.B. im Mitteltonbereich meist wesentlich überboten wird,

wo z.B. der 13er in guter Näherung Kugelwellen

abstrahlt. Wie wirkt sich nach deiner Erfahrung

eine so deutlich weitere Abstrahlung klanglich

aus?

Du schreibst "so viel (Diffusschall) wie möglich".

Ist das nicht dann ein Widerspruch zur Forderung

nach deutlicher Bündelung, wie du sie weiter oben

forderst habe? Oder habe ich was mißverstanden?

 

88 Hz bedämpfen? Mehrere Matratzen hochkant an die

Decke hängen. Der Raum erhält eine ganz neue

Atmosphäre und kann durch das neu gewonnene Single-Dasein viel ausgiebiger genossen werden.

800 Hz ist ja langweilig... ;-)

 

Grüsse,

Philipp

 

 

[Philipp 0]

Hallo Joschka,

ich habe den Profitext ganz vergessen.

Wenn du mir den scannen und schicken würdest,

wäre das super nett von dir.

Meinst du per e-mail oder per Post?

Ich schreib beides auf:

Philipp Strobel

Königinstr. 20

80539 München

philipp.strobel@rsd.rohde-schwarz.com

 

1000 Dank und schöne Grüsse.

 

[Philipp 0]

Hallo Max,

warum muss man die akustischen Gegebenheiten des

Aufnahmeraumes einbeziehen? Das ist sehr

interessant, obgleich für die Praxis irrelevant,

dieser ändert sich ja mit jeder neuen CD.

Wie sieht eine solche Einbeziehung aus?

 

Hallo Murphy,

wer in Zeiten digitaler Signalverarbeitung in

Echtzeit immer noch das equalising verdammt,

hat das mit der high-fidelity nicht verstanden,

da stimme ich zu.

 

Meiner Meinung nach hat die Entwicklung der auf

auf die Algorithmen zugeschnittenen Prozessoren

die Frage nach der idealen Frequenzweiche für lange Zeit beantwortet. Die Frage nach der

komplexen Raumentzerrung auch, da besteht aber

noch keine 100%ige Übereinstimmung in Bezug auf die optimale Zielfunktion.

 

Grüsse,

Philipp

 

[AH 0]

Hallo,

 

>Warum wird dann z.B. von der

>"frequenzproportionalen Schallbündelung nach Empfehlung der

>AES" gesprochen (Visaton-Beschreibung der DS4)?

>

>Kennt wer diese Empfehlung?

 

Ja. Es ist allerdings eine nicht mehr ganz frische Norm, die auf konstruktive Möglichkeiten Rücksicht nimmt. Einen über die Frequenzen gleichmäßig bündelnden LS zu konstruieren ist nicht trivial, da hat man dann ein gleichmäßig ansteigendes Bündelungsmaß gewählt, weil besser realisierbar. Dazu unten mehr.

 

"Wieviel in den Raum abgestrahlte, bestenfalls

>diffus beim Ohr eintreffende Leistung

>ist hilfreich, ab wann wirds

>schädlich?"

 

Es sollte grundsätzlich innerhalb des Hallradius (dazu unten mehr) abgehört werden. Diskrete Reflexionen sollten um 20dB gedämpft sein.

 

Vor längerer Zeit habe ich mal einen Artikel zu der Thematik verfaßt, der Deine Fragen hinreichend beantworten sollte. Joschka hat Dir unten vermutlich die Empfehlung SSF-01 angeboten (habe ich ihm mal gemailt), an der ich mich hier auch orientiert habe. Ergänzend muß erwähnt werden, daß SSF-01 noch nicht endgültig ist und insbesondere beim Bündelungsmaß härtere Forderungen im Sinne eines gleichmäßigeren Bündelungsmaßes zu erwarten sind. Hier also eine kleine Einführung:

 

Da Zweikanalstereophonie nicht aus sich selbst heraus funktioniert, d.h. je nach Randbedingungen der Wiedergabe gänzlich verschiedene Ergebnisse liefern wird, ist es essentiell, ein normgerechtes Schallfeld am Abhörplatz zu erreichen, wie es bei der Produktion des Tonträgers -hoffentlich- auch vorgelegen hat. Stereophonie basiert ganz wesentlich auf Normung. Unter www.tonmeister.de findet sich -bezogen auf Surround Sound, jedoch auch auf Zweikanalwidergabe übertragbar- unter SSF-01 eine solche Empfehlung, an der ich mich im Folgenden orientiere, wie überhaupt die Tonstudiotechnik als grundlegender Maßstab folgender Betrachtungen zugrunde liegt.

 

Was sind nun die wesentlichen Parameter zur subjektiven Bewertung von Wiedergabequalität? Aus der Liste subjektiver Parameter seien hier die beiden wesentlichsten herausgegriffen:

 

1. Klangfarbenneutralität (d.h. im günstigsten Falle, daß die Klangfarbe der Reproduktion nicht von der des Originals unterscheidbar ist)

 

2. Hohe Lokalisationsschärfe von Phantomschallquellen. Dazu eine Definition:

 

Kommt der Hörereignisort als Folge von wenigstens zwei Lokalisationsreizen

zustande, so ist die fiktive Schallquelle eine Phantomschallquelle.

Bei der kopfbezogenen Stereophonie (KH-Wiedergabe) spricht man dagegen von "virtuellen Schallquellen", bei welchen der Hörereignisort aufgrund eines Lokalisationsreizes zustandekommt (kein Übersprechen zwischen den Kanälen).

 

Bei Zweikanalstereophonie haben wir es also mit Phantomschallquellen zu tun, deren empfundene Ausdehnung von Realschallquellen beträchtlich abweichen kann und wird. Phantomschallquellen sind keine Realschallquellen. Generell gilt: Je kleiner und schärfer die Phantomschallquellen abgebildet werden, desto hochwertiger sind die Wiedergabebedingungen.

 

Die Erreichung dieser Ziele wird mit Wunderkabeln, Discclarifiern, Racks oder vergleichbarem Voodoo-Zubehör und "Tuning" jedweder Art nicht gelingen, es ist die Wechselwirkung zwischen Abhörreinrichtung und Raum, welche die Wiedergabequalität im höchsten Maße beeinflußt. Der einzige Weg zu korrekter Wiedergabe ist die Einrichtung eines definierten Schallfeldes am Abhörplatz.

 

 

2. Das Schallfeld am Abhörplatz. Woraus kann es bestehen und woraus sollte es bestehen?

 

Das Schallfeld am Abhörplatz besteht potentiell aus folgenden Anteilen:

 

- Direktschall (vom LS direkt an den Hörplatz gelangender Schall)

- Frühe diskrete schallstarke Reflexionen (an einer Raumbegrenzungsfläche reflektierter Schall)

- Diffusschall (an mehreren Begrenzungsflächen immer wieder reflektiertes Nachhallfeld)

 

Bedauerlicherweise ist hier eine Raumimpulsantwort nicht darstellbar, nach dem Direktschall folgen zuerst die diskreten Reflexionen, die je nach Wandbeschaffenheit (frequenzabhängiger Absorptionsgrad) fast den gleichen Pegel haben, wie der Direktschall. Die Zeit zwischen dem Direktschall und dem Eintreffen der ersten diskreten Reflexion wird als "initial time delay gap" ITDG bezeichnet. Betrachten wir der Einfachheit halber nur einen LS vor einer Wand, dann wird bei 1m Wandabstand die erste Reflexion etwa 6ms (Schallgeschwindigkeit 334m/s; Vor- und Rücklauf beachten) nach Direktschall eintreffen.

Da diese Reflexionen wiederum an Begrenzungsflächen reflektiert werden (usw. usw.), wobei jedesmal etwas Schallenergie durch Absorption verloren geht, gehen sie bald in ein dekorreliertes Nachhallfeld mit zeitlich abnehmender Intensität über.

Häufig findet man Angaben der Nachhallzeit RT60 eines Raumes in Abhängigkeit von der Frequenz. Diese meint den Zeitraum der vergeht, bis die Schallintensität um 60dB gegenüber dem Ursprungswert abgesunken ist (entsprechend einem Millionstel des Ausgangswertes).

 

Objektive Stereowiedergabe bedingt

 

a.) einen linearen Amplitudenverlauf ("Frequenzgang") des Direktschalles UND einen linearen Amplitudenverlauf des Diffusschalles, woraus sich ein linearer Amplitudenverlauf des daraus zusammengesetzten Gesamtschalles am Hörplatz (die sog. Betriebsschallpegelkurve) ergibt.

 

b.) eine Unterdrückung der frühen schallstarken diskreten Reflexionen an Begrenzungsflächen, welche die Ortung beeinträchtigen und zu Klangverfärbungen aufgrund von Interferenzen (sog. "Kammfiltereffekte") mit dem Direktschall führen.

Die zeitliche Auflösung unseres Gehörs beträgt übrigens etwa 4ms, d.h. Reflexionen innerhalb dieses Zeitraums werden dem Direktschall zugeordnet. Der Vollständigkeit halber: Interaurale Laufzeiten (das sind Laufzeitdifferenzen, die zwischen beiden Ohren auftreten) können vom Gehör weit feiner aufgelöst werden, bis hin zu etwa 40 Mikrosekunden oder sogar weniger.

 

Zu b.): Werden hohe Klangfarbenneutralität und Lokalisationsschärfe der Wiedergabe gewünscht, ist eine Unterdrückung der Kurzzeitreflexionen bis 15ms nach Direktschall um mindestens 10, besser 20dB erforderlich. Leicht gesagt, aber schwer getan. 15ms entsprechen einer Laufstrecke von 5m. Ohne Diffusoren und Absorber ist bei halbwegs normalen Wohnräumen nichts zu machen. Die einfachste und praktikabelste Lösung ist hier, den Wandabstand von LS und Hörplatz zu maximieren, insbesondere sind die LS von seitlichen Begrenzungsflächen fernzuhalten und exakt auf den Hörplatz auszurichten.

 

 

Zu a.): Bedingungen für eine lineare Betriebsschallpegelkurve:

 

1. Der vom LS ausgesendete Direktschall ist unverfärbt (lineare Freifeldübertragungskurve = "Frequenzgang" im Arbeitsbereich vor dem LS)

2. Die frühen diskreten Reflexionen werden unterdrückt (Vermeidung von Interferenzen, sog. "Kammfiltereffekten")

3. Das diffuse Schallfeld (völlig dekorrelierte Phase, aus allen Raumrichtungen eintreffend) ist unverfärbt (linearerAmplitudenfrequenzgang), dafür ist wiederum erforderlich:

3.1 Der Amplitudenfrequenzgang des vom LS insgesamt in alle Raumrichtungen (!) ausgesendeten Schalles ist linear

3.2 Die Nachhallzeit des Raumes ist frequenzunabhängig konstant.

 

Zu 3.1: Die Bedeutung des Bündelungsmaßes

 

Theoretisch geeignet für unverfärbte Wiedergabe erscheint demnach lautsprecherseitig zuerst der ideale Kugelstrahler. Dieser weist über den gesamten Übertragungsbereich ein gleichmäßiges Bündelungsmaß von 0 dB auf, entsprechend einem Richtfaktor von 1.

 

Erläuterung: Das Bündelungsmaß für eine Frequenz stellt den gemittelten Pegel des in alle Raumrichtungen ausgesendeten Schalles normiert auf den Pegel unter 0° (also direkt auf Achse) dar. Liegt die insgesamt in alle Raumrichtungen ausgesendete und gemittelte Schallenergie bei einer Frequenz z.B. 10dB unterhalb jener bei 0°, so verfügt der LS bei dieser Frequenz über ein Bündelungsmaß von 10dB.

 

Unter anderen Aspekten (Kurzzeitreflexionen, Pegel des Diffusfeldes) zeigt sich, daß ideale

Kugelstrahler nur in extrem bedämpften Räumen sinnvoll betrieben werden können. Bevor in den Fünfzigern daher der Kugelstrahler endgültig zu den Akten gelegt wurde, waren die letzten Exemplare dieser Gattung in ihrer Empfindlichkeit umschaltbar gestaltet.

Eine bessere Alternative ist ein Direktstrahler, der ebenfalls ein unverfärbtes Diffusfeld erzeugt, jedoch eine Richtwirkung aufweist. Ein solcher LS muß eine lineare Freifeldübertragungskurve UND ein über die Frequenzen GLEICHMÄSSIGES Bündelungsmaß größer 0dB aufweisen.

 

Derartige LS finden sich meines Wissens nur im Bereich der Tonstudiotechnik. Ein Beispiel für einen LS mit gleichmäßigem Bündelungsmaß: MEG RL 901. Dieser weist zwischen 250Hz und 10kHz ein Bündelungsmaß von 10dB auf, dies entspricht einem Richtfaktor von 3, d.h. gegenüber einem idealen Kugelstrahler wird -bei gleichem Pegel im direkten Schallfeld- insgesamt nur 1/3 der Schallenergie in den Raum abgegeben. Ein solcher LS führt im Vergleich zum Kugelstrahler leicht einsehbar zu weniger negativen Raumeinflüssen bei dennoch unverfärbter Wiedergabe.

Bei sehr tiefen Frequenzen ist Bündelung aufgrund des begrenzten Membran- und Gehäusedurchmessers nicht mehr möglich, einzig durch Wandeinbau ist hier noch ein Richtfaktor von 2 zu erreichen.

 

Zu 3.2: Frequenzunabhängige Nachhallzeit, aber wie?

 

Einen Raum auf eine völlig frequenzunabhängige Nachhallzeit zu trimmen, erfordert recht hohen Aufwand. Sofern der Raum nicht generell unterdämpft ist (große Flächen mit schallharten Materialien, wie Putz, Glas etc), ist es besonders lohnend, das Hauptproblem des "akustisch kleinen Raumes", wie er bei der Heimwiedergabe vorliegt, anzugehen: Die zu tiefen Frequenzen hin stark ansteigenden Nachhallzeiten aufgrund der Anregung der Eigentöne des Raumes, welche zu dem typischen Dröhnen bei Wiedergabe im Wohnraum führen. Diese manifestiert sich in einer meist um 10 bis 20dB ansteigenden Betriebsschallpegelkurve bei tiefen Frequenzen.

Das Modell der geomentrischen Akustik ist hier nicht mehr gültig. Als Faustformel für die Grenzfrequenz des Überganges von der geometrischen Akustik zur Denkweise in Eigenfrequenzen ("Raummoden, Eigentöne") gilt:

 

fg = 125 (180 Kubikmeter/Raumvolumen) hoch 1/3

 

Es ist hier zu beachten, daß unterhalb dieser Grenzfrequenz die Bestimmung der Nachhallzeit in Terzbändern nicht mehr sinnvoll ist, stattdessen muß die Übertragungsfunktion des Raumes für jede Frequenz einzeln bestimmt werden, dergestalt, daß sich ein LS in einer Raumecke befindet, der Empfänger in einer anderen Ecke. Zur Minderung der störend langen Nachhallzeit gelangt man ausschließlich durch Absorption, d.h. den Einsatz von Plattenschwingern, Membranabsorbern oder Helmholtzresonatoren, wobei letztere aufgrund ihrer sehr schmalbandigen Wirkung nur für spezielle Problemstellungen geeignet sind. Einige Links:

 

http://www.soundlab-speakers.com/setup.html

http://www.sweetwater.com/products/rpg/whitepaper

http://www.gotham.ch/palette/raumopt.htm

http://www.acousticalsolution.com/Desc-RPG.htm

 

Zudem sollte eine Baßquelle nicht im Druckmaximum der Eigentöne aufgestellt werden, da hier deren Anregung maximal ist. Ein Druckmaximum JEDER Mode befindet sich direkt an der Raumbegrenzungsfläche (Wand). Günstig ist dagegen eine Aufstellung im Schnellemaximum (Lambda/4 vom Druckmaxiumum entfernt), da es hier nicht zur Anregung der Eigentöne kommt. Die Anregung kann man gut erleben, wenn man die LS direkt an eine Wand oder gar in eine Ecke stellt, bzw. äquivalent den Hörplatz an ein solches Druckmaximum verlegt.

Leider finden sich viele Heim-LS mit TT-Chassis, Baßreflexkanälen, Transmissionlineöffnungen und ähnlichen Baßquellen direkt in Fußbodennähe (also im Druckmaxiumum bestimmter Eigenfrequenzen). Diese regen den Raum an (!!!) . Vom Kauf eines solchen LS sollte man daher dringend absehen, denn er wird im Wohraum einen dröhnigen Baßbrei produzieren. Dieser wird allerdings von vielen Kunden aufgrund falscher Hörgewohnheiten als "satt und voll" empfunden und besserer Vermarktbarkeit wegen in Consumerkisten eingebaut. Das Gehör gewöhnt sich an (fast) alles.

 

Was soll ein guter Abhörraum leisten?

 

Ein guter Abhörraum bietet dem Hörer bezüglich der beiden grundlegenden Wiedergabeeigenschaften Lokalisationsschärfe und Klangfarbenneutralität denselben Eindruck, der in einem reflexionsarmen (= "schalltoten") Raum vorherrscht, ohne allerdings das Unbehagen zu verursachen, welches im reflexionsarmen Raum aus psychoakustischen Gründen beim Menschen auftritt. Dafür ist erforderlich:

 

- eine weitgehendste Diffusivität des Nachhalles (Unterdrückung oder zumindest hinreichende zeitliche Verzögerung der diskreten Reflexionen)

- eine frequenzunabhäng konstante Nachhallzeit

- eine hinreichend kurze Nachhallzeit, damit der Pegel des Diffusfeldes nicht störend wirkt.

 

Zusammenfassung: Ein gewöhnlicher Hifi/HiEnd-LS in einem normalen Wohnraum aufgestellt führt nicht zwangsläufig zu einer objektiven Wiedergabe. Ein Wiedergaberaum, der eine perfekt frequenzunabhängige Nachhallzeit und zudem eine Unterdrückung der ersten diskreten Reflexionen ermöglicht, ohne dabei überdämpft zu wirken (weist der Raum für seine Größe eine viel zu kurze Nachhallzeit auf, fühlt sich der Mensch darin unwohl), wird mit etwa 150 000 DM zu veranschlagen sein. Beim normalen HeimHifi wird zudem leider von Seiten der LS-Hersteller häufig auf ein "gutes Rundstrahlverhalten" geachtet, da dies die bei vielen Kunden so beliebte Pseudoräumlichkeit durch diskrete Reflexionen an Begrenzungsflächen generiert.

Kleine Zweiwegelautsprecher mit schmalen Schallwänden klingen -außerhalb des Hallradius im Diffusfeld abgehört, also z.B. bei 3m Hörabstand im Wohnzimmer- nicht wegen der häufig beschworenen Phasenkohärenz "so schön räumlich" (Innere Phasendrehungen sind weitgehend unhörbar und wirken sich gar nicht auf die Lokalisierbarkeit und Raumabbildung aus, nur sprunghafte Änderungen der akustischen Phase sind hörbar) sondern weil sie durch geringes Bündelungsmaß zu starken diskreten Reflexionen an fast allen Begrenzungsflächen führen. Diese fehlerhafte "Pseudoräumlichkeit" führt allerdings zu drastischen Einschränkungen der Lokalisationsschärfe von Phantomschallquellen, die sich dabei stark ausdehnen und ineinander verschwimmen. LS mit geringem Bündelungsmaß eignen sich im Wohnraum daher nur als Nahfeldlautsprecher.

Hier muß konstatiertwerden, daß zwischen Studiobedingungen (Abhörraum mit weitgehend frequenzunabhängiger -zudem kurzer- Nachhallzeit, Unterdrückung der Kurzzeitreflexionen, Hören im direkten Schallfeld) eine Differenz herrscht, die sicher zu der Unzufriedenheit vieler Konsumenten bezüglich vermeintlich "schlechter" Aufnahmen führt. Prinzipiell erscheint daher eine Vereinheitlichung der Abhörbedingungen wünschenswert. Dies bedeutet, daß auch im Heim im direkten Schallfeld, also möglichst innerhalb des Hallradius abgehört wird:

 

3. Der Hallradius

 

Bewegt man sich unter Freifeldbedingungen (d.h. unter Bedingungen, wo es nicht zu Reflexionen an Begrenzungsflächen kommt, wie. z.B. im reflexionsarmen = "schalltoten" Raum oder hoch in der Luft an einem Kran hängend :-)) von einer punktförmigen Schallquelle hinweg, so nimmt die Schallintensität mit zunehmender Entfernung quadratisch ab (vgl. Oberfläche einer Kugel). Eine Schallquelle im Wohnraum generiert jedoch aufgrund der Nachhallzeit des Raumes zusätzlich ein sog. "diffuses Schallfeld", von dem jetzt vorausgesetzt wird (Vereinfachung), daß im statistischen Mittel in jedem Raumpunkt aus allen Raumrichtungen sekundlich gleich viel Energie eintrifft.

Dieses diffuse Schallfeld ist also unabhängig von der Entfernung des Zuhörers von der Schallquelle immer gleich laut, während die Intensität des Direktschall mit zunehmender Entfernung des Hörers vom LS abnimmt.

Der Abstand, bei dem der Pegel des Direktschalles eines LS unter Freifeldbedingungen dem Pegel des Diffusfeldes im Raum entspricht, wird HALLABSTAND oder auch HALLRADIUS genannt.

Da die Nachhallzeit in Wohnräumen stark frequenzabhängig ist, ergibt sich für jede Frequenz ein eigener Hallabstand.

Für eine Kugelschallquelle errechnet sich der Hallabstand zu

 

R = 0,057 *(V/T)hoch1/2. Mit

 

V = Raumvolumen in Kubikmeter

T = Nachhallzeit des Raumes, definiert als die Zeit, in der die Energiedichte auf ein Millionstel des Anfangswertes, der Schalldruckpegel also um 60dB abgefallen ist (daher auch die Bezeichnung T60).

 

Bei gerichteter Schallabstrahlung ist der Hallabstand um die Wurzel des Richtfaktors G der Schallquelle größer.

 

G = 4 pi r2 * I max/I

 

I max ist die Maximalintensität, I die mittlere Strahlungsintensiät ins Kugelvolumen. D.h., stärker bündelnde Wandler führen zu größeren Hallradien (Trivialaussage).

 

Zur Bestimmung der Nachhallzeit benötigt man den mittleren Absorptionsgrad des Wandmaterials und die Wandfläche. Unter Normalbedingungen gilt die vereinfachte Sabinesche Nachhallformel (exakt gültig wäre die Eyringsche Nachhallformel):

 

T = (0,163 s/m) * (Raumvolumen/(Wandfläche*Absorptionsgrad))

 

Typische Absorptionsgrade bei 1000Hz (nur zu Demonstrationszwecken, nicht zur Eigenberechnung):

 

Putz : 0,03

Teppich: 0,15

Schwerer Vorhang, mit Abstand zur Wand, gefaltet: 0,89

Mineralfaserplatte: 0,84

Holz: 0,09

 

Generell gilt, daß wohnraumübliche Materialien bei tiefen Frequenzen fast nicht, bei hohen jedoch deutlich absorbieren. Im für die Ortung entscheidenden Frequenzbereich liegt der Hallradius in üblichen Wohnzimmern und für dynamische Hifi-Kleinlautsprecher mit geringem Bündelungsmaß -d.h. typischen Richtfaktoren von ca. 2- häufig unter 2m.

LS mit höherem Bündelungsmaß führen demgegenüber zu größeren Hallradien (s.o.)

 

 

4. Da die LS im höchsten Maße die Wiedergabequalität bestimmen, hier nebenher einige grundlegende Hinweise zur Beurteilung von Lautsprechern:

 

Folgende Parameter sollten unbedingt eingehalten werden:

 

- eine lineare Freifeldübertragungskurve unter 0° (häufig fälschlich als "Frequenzgang" bezeichnet, gemeint ist der Amplitudenfrequenzgang unter Freifeldbedingungen). Der Wert sollte etwa 40Hz..20KHz +/-2 dB nicht überschreiten, wobei keine Schwerpunkte vorliegen dürfen. Der überwiegende Teil der "Hifi/Hi-End"-LS scheitert bereits an diesem Trivialkriterium.

 

- korrekte Dispersion im Arbeitsbereich vor dem LS je nach Anwendung (ggf. Hersteller um Diagramme für die Richtcharateristik horizontal und vertikal +/- 90° bitten. Unter www.klein-hummel.de findet man z.B. ordentliche Angaben, so wie es sein soll) . Für Nahfeldmonitore ist ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten essentiell, da geringe Veränderungen des Abhörplatzes zu großen Winkelveränderungen führen. Der Amplitudenfrequenzgang sollte im Bereich von horizontal +/- 30° und vertikal +/- 10° demjenigen unter 0° entsprechen). Sind größere Hörabstände gefordert, darf der Bereich homogenen Amplitudenfrequenzgangs kleiner ausfallen.

 

- gleichmäßiges Bündelungsmaß (ruhig den Hersteller fragen. Wenn er die Daten nicht rausrückt, wird er Gründe dafür haben, schlimmstenfalls kennt er es selber nicht)

 

- Keine Baßquellen an Begrenzungsflächen des Raumes (d. h. TT-Chassis, Reflexkanäle o.ä. in Bodennähe)

 

- Gesamtklirr zwischen 100Hz und 10KHz kleiner 0,5% bei 90dB/m (entspricht einer Klirrdämpfung besser 45dB bei 90dB/m). Noch wichtiger sind nichtlineare Verzerrungen, z.B. IM, allerdings ist es i.d.R. schwierig, darüber vom Hersteller Auskunft zu erhalten.

 

Dieses ersetzt nicht gänzlich den Hörtest, allerdings sind LS, welche diese Parameter nicht einhalten von vorneherein nicht für hochwertige Wiedergabe geeignet, es handelt sich also um triviale Ausschlußkriterien.

 

 

4. Die praktische Umsetzung: aufwendige und weniger aufwendige Vorgehensweisen:

 

Einige Alternativen zum häufig beim Hifiisten angelegten Wohnzimmer-Diffusfeldsumpf-Biotop, welche aber leider alle spezifische Nachteile Aufweisen, seien hier angeführt:

 

4.1 Optimierung des Wohnraumes. Einrichtung eines separaten Hörstudios im Heim.

Vorteile:

- potentiell extrem hohe Wiedergabequalität

Nachteile:

- hoher finanzieller Einsatz, hoher zeitlicher Einsatz, nicht ohne weiteres im Wohzimmer implementierbar, optisch nicht unauffällig, sofern nicht beim Hausbau bereits ein zweischaliger Raum vorgesehen wurde.

 

4.2 "Nahfeldabhören" (gleichseitiges Stereodreieck von 1 bis 2m Kantenlänge, LS exakt auf den Hörplatz ausgerichtet, wobei auf maximalen Abstand von LS und Abhörplatz von Begrenzungsflächen zu achten ist). Es sei angemerkt, daß unter Studiobedingungen 2m Hörabstand nicht mehr als "Nahfeld" zu bezeichnen sind.

 

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.

- Fehlende Raumeinbindung und Ambience der Zweikanalwiedergabe treten offen zutage.

 

 

4.3 Verwendung stark bündelnder "Fernfehldabhören", wie z.B. Hörnern, Elektrostaten oder Monitoren mit entsprechenden Waveguides (z.B. Genelec 1037B, siehe www.Genelec.com). Waveguides sind auf die Abstrahlcharateristik optimierte Hörner. Diese führen jedoch zu Nichtlinearitäten im Amplitudenfrequenzgang die mittels Equalizer korrigiert werden müssen, Daher findet man Waveguides nur in vollaktiven Abhöreinrichtungen, die ohnehin durch eingebaute EQs korrigiert sind.

 

Vorteile:

 

- Die Optimierung des Abhörraumes bezüglich diskreter Reflexionen (Einbringung von Diffusoren) kann weitgehend entfallen, bzw. sich auf die Minderung der Eigentöne beschränken.

- Der Hallradius solch bündelnder Wandler (s.o.) ist im Wohnraum deutlich größer, es kann auch bei größeren Hörabständen noch im direkten Schallfeld gehört werden.

 

Nachteile:

 

- Viele dieser Wandler haben ein ungleichmäßiges Bündelungsmaß, liefern also verfärbten Diffusschall. Davon abgesehen sind die ersten diskreten Reflexionen ebenfalls verfärbt, da die Dispersion solcher Wandler frequenzabhängig ist. Da diese aber weniger ins Klangbild eingehen, erscheint es tolerabel, wichtig ist eine exakte Ausrichtung der LS auf den Hörplatz.

- Der Hörbereich ist aufgrund der starken Bündelung eingeschränkt, es liegt nur ein kleiner "sweet spot" vor.

- Da Schallstarke Reflexionen insbesondere von der Rückwand auftreten (großes initial time delay gap), wird dem Hörer eine Wiedergabe in einem größeren Raum simuliert, es kommt zu 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 sog. "LEDE"-Raumkonzepten (live end - dead end), bei denen der Raum mit Ausnahme der Rückwand stark absorbierend ausgelegt ist, während die Rückwand reflektiert, was ebenfalls zu einem großen ITDG führt.

 

 

4.4 "Raumkorrektur durch Equalizer" (funktioniert leider nicht)

 

Dieses Verfahren zur Verbesserung der Wohnraumakustik (!) findet in letzter Zeit vermehrt Beachtung. Was ist damit gemeint? Vermittels eines Equalizers (die Angst vieler Fans vor dem klangverschlechternden Einfluß eines analogen EQ ist übrigens unberechtigt und basiert nur auf der Kenntnis minderwertiger Geräte) wird der Amplitudenfrequenzgang des LS angepaßt, bis sich am Hörplatz eine lineare Betriebsschallpegelkurve (aus Direkt- und Diffusschall zusammengesetzte Gesamtintensität am Hörplatz, s.o.) ergibt.

Aus dem oben Geschriebenen wird der geneigte Leser aber leicht erkennen:

DAS KANN NICHT FUNKTIONIEREN.

Man benötigt bekanntlich unbedingt eine lineare Freifeldübertragungskurve ("Frequenzgang" unter 0°), da sonst der Direktschall als verfärbt empfunden wird. Ganz abgesehen davon ist mit solchen Systemen gegen die besonders störenden diskreten Reflexionen rein gar nichts auszurichten.

Einzig das zu tiefen Frequenzen abnehmende Bündelungsmaß jeden Lautsprechers kann mittels Entzerrung etwas kompensiert werden.

Wenn man beim Händler in dessen meist akustisch optimierten und großen Vorführraum eine "beeindruckende" Vorführung dieser Technologie erlebt hat, dann handelt es sich vielmehr um eine "digitale LS-Korrektur", woraus nur die mangelnde Klangfarbenneutralität der meisten Hifi-LS deutlich wird.

 

 

 

4.5 Allgemeine Tips zur Lautsprecheraufstellung im Wohnraum:

 

Ausgangspunkt für LS-Aufstellung (extrem stark oder extrem gering bündelnde Wandler ausgenommen) sollte ein gleichseitiges Dreieck von 2m Kantenlänge sein, wobei der LS direkt auf den Hörplatz ausgerichtet wird, der Mindestabstand von Lautsprecherplatz UND Hörplatz zu Begrenzungsflächen sollte dabei 1m nicht unterschreiten. Bezüglich der LS ist hinreichender Abstand zu seitlichen Begrenzungsflächen besonders wichtig.

Hierbei muß natürlich sichergestellt sein, daß der LS bei 2m Hörabstand noch als homogen empfunden wird, d.h. LS mit weit voneinander entfernten Chassis werden größere Hörabstände verlangen.

Man kann das Stereodreieck dann langsam vergrößern und achte darauf, ob die Lokalisationsschärfe von Phantomschallquellen geringer wird. Sofern dies der Fall ist: Stereodreieck wieder verkleinern bis zu dem Punkt, wo eine Verringerung des Hörabstandes nicht mehr zu besserer Lokalisationsschärfe führt. Dies ist der maximale Hörabstand.

 

 

Grüße

 

Andreas

 

 

[KingTut 0]

Moin moin Murphy !

 

Um es vorwegzunehmen: Zum Kreis der Hochender zähle ich mich nicht unbedingt.

Aber: Die Netzverbindung durch die Verwendung entsprechender Kabel von Hochfrequenz zu reinigen kann, je nach HF-Verseuchung der Umgebung, durchaus zu erheblichem Klanggewinn führen. Dabei ist natürlich auch mit verhältnismäßig geringem finanziellen Aufwand ein gutes Ergebnis zu erzielen. Es muss natürlich nicht die von neunzigjährigen New Yorker Jungfrauen gefertigte 5000 DM Netzstrippe sein.

Wo wir gerade bei finanziellem Aufwand sind: Auch in der Anlage zu Hause sind Equalizer und Prozessoren denkbar, allerdings sollte die Qualität nicht zu kurz kommen. Bedenkt man, dass bei der Aufnahme und im Studio oft Equipment für siebenstellige DM-Beträge verwandt wird, dann wird es in üblichen Preisregionen schwierig, Ähnliches auf die Beine zu stellen. Ich hoffe allerdings darauf, dass in absehbarer Zeit gute Prozessoren zur Optimierung des Raumklangs zu vernünftigen Preisen erhältlich sind.

 

Gruss aus Hamburg

 

Joe

 

 

 

[KingTut 0]

Interessanter Beitrag, aber für ein Forum eigentlich deutlich zu lang! Sowas kann man doch auch auf der Homepage posten und einfach den Link angeben ...

 

Gruss

 

Joe

 

[Hermann Schmidt 0]

Hallo Andreas,

 

sehr interessanter Beitrag, der's wert erscheint, genauer gelesen zu werden. Er ist etwas lang um ihn während der Arbeit lesen zu können ;-) Ist das jetzt der von dir erwähnte Aufsatz gewesen? An diesem hätte ich Interesse. Kannst du mit den mailen?

 

Gruß

Hermann

 

[Philipp 0]

Hallo Andreas,

vielen Dank für deinen umfassenden Beitrag.

Ich werde ihn lesen und durchdenken.

Aber daheim, wo ich die Ruhe habe.

Morgen kommen dazu sicher Fragen.

 

Grüsse,

Philipp

 

 

[Malte 0]

Hallo Joe,

 

Das mit den Netzkabeln kannste wieder vergessen, Netzstrom "klingt" nicht. Wenn man kein Problem mit Brummen oder Einstreuungen hat, kann man das Thema ad acta legen. Und "Klangunterschiede" gibts dabei schon gar nicht, höchstens deutliche Störungen, die OHNE Musik am ehesten wahrnehmbar sind (ruhig mal Lautstärkeregler aufreißen!).

 

Zu den Prozessoren: Wer aufmerksam AHs Artikel durchgelesen hat, weiß, daß Prozessoren keine Wunderwaffen sind, auch wenn die Hersteller was vom "Die arbeiten im Zeitbereich" faseln.

 

Jeglicher Prozessor/Equalizer kann NICHT:

 

1. Das Verhältnis zwischen Diffus- und Direktschall ändern (Hallradius)

 

2. Die Verfärbungen zwischen Diffus- und Direktschall ändern (ungleichmäßige Bündelung).

 

3. Die Verschlechterungen der Impulswiedergabe im Bereich der Eigentöne korrigieren.

 

Das sind aber die 3 Hauptpunkte für schlechte Wiedergabe. Damit ist ein Prozessor nur für die Optimierung von bereits ideal aufgestellten und konzipierten Anlagen und für den seltenen Fall geeignet, daß ein unlinearer Lautsprecher gleichmäßige Bündelung aufweist.

 

Den Erfolg dieser Prozessoren und ihren guten Ruf bei High-Endern führe ich darauf zurück, daß viele Leute bisher nur verfärbte Boxen und dröhnende Räume gehört haben und bereits eine Linderung der katastrophalen Bedingungen als exorbitante Verbesserung sehen.

 

mfG,

 

Malte

 

[Malte 0]

Hi Joschka,

 

10 dB Absenkung bei 30 Grad? Nicht Dein Ernst, so stark bündelt kaum ein LS, jedenfalls nicht gleichmäßig...

 

Für den Wohnraum und die üblichen Abhörbedingungen sind solche LS jedenfalls kaum geeignet, da schon wenige Grad jenseits der Achse starke Lautstärkeschwankungen zu erwarten sind - der Hörplatze wäre "festgenagelt".

 

Ich kann mich jedenfalls erinnern, daß hier schon Lautsprecher mit 5 dB Absenkung stark kritisiert wurden, weil man "den Kopf nicht nach vorne beugen darf". ;-)

 

Falls Du das doch ernst meintest (Fernfeld vielleicht), welcher LS schafft den eine gleichmäßige Bündelung von 10 dB bei 30 Grad von 200-10000 Hz?????

 

"weil man dort so ziemlich das Spiegelbild des Mikrofons darstellt. "

 

Das Argument kann ich nicht nachvollziehen, wo hast Du das her?

 

Viele Aufnahmen (AB, Strauss, M/S) werden nicht mit Nierenmikrofonen, sondern mit Kugel u.a. gemacht!

 

mfG

 

Malte

 

[Philipp 0]

Hallo Malte,

1. und 2. sind von diesen Geräten natürlich nicht

beeinflußbar, da hierfür eine physikalische

Änderung der Treiber selbst erforderlich wäre.

zu 3.-ist es nicht schon ein Vorteil, dass dank

dieser Geräte wenigsten die Amplitude der Eigentöne reduziert wird, wenn schon nicht

die Impulswiedergabe?

Es ist ja mitlerweile bekannt, dass die DSV mit

DSPs keine Wunderwaffe ist, was sicher auch damit

zusammenhängt, dass die von dir genannten Punkte

nicht machbar sind.

Stimmst du mir zu, dass durch folgende Punkte aber

eine Verbesserung möglich ist:

1. Weniger Störung durch Eigentöne und Verfärbungen dank Amplitudenlinearisierung am

Hörort

2. Linearisierung der Gruppenlaufzeit am Hörort

3. Extreme Filtersteilheiten ohne Phasendrehung

Bitte um Antwort,

Philipp

 

[Gast max.march]

Hallo Philipp,

 

es muß natürlich nicht die akustische Gegebenheit des Aufnahmeraums, sondern die, des Wiedergaberaums in Betracht gezogen werden. Strebt man nach dem optimalen Abstrahlverhalten, so sollte man dieses nur im Zusammenhang mit dem Reflektionsverhalten des WGRaumes ermitteln. Was nützt Dir ein theoretisch superbes Abstrahlverhalten, wenn dieses durch Deinen WGRaum zunichte gemacht wird? Wer nicht derart früh und konsequent planen kann ( und wer kann das schon...) hat immernoch die Möglichkeit die Dienste einer Firma wie "W4" in Anspruch zu nehmen. Die optimieren die Raumakustik baulich - und mit fundiertem know-how.

Grüße, max.

 

[Gast max.march]

Hi Malte,

 

ich teile Deine Ansicht, daß Prozessoren keine Allesköner sind. Den Zusatz, daß sie dennoch an Wichtigkeit zur Klangoptimierung zunehmen werden, möchte ich mir trotzdem nicht sparen. Wirklich gute Ausführungen sind und bleiben auch noch ein Weilchen teuer.

Einige Anbieter von hervorragenden Prozessoren in Deutschland haben nicht die leiseste Ahnung über den sinnvollen Einsatz dieser Geräte. So kommen dumme Sprüche zustande. Wie hatten vor einiger Zeit Audio Control mit exzellenten Mehrkanal EQs (und mehr) im Programm. Das nötige know-how zur Funktionsweise und Anwendung dieser Geräte war trotz umfangreichem Seminarangebot kaum einem Händler zu vermitteln. Viele Händler verpaßten damit eine Chance, einen Einstieg in die bezahlte Dienstleistung zu bekommen - die Überlebensgrundlage für den Fachhandel.

 

Dein Kommentar zum Netzstrom ist nicht ganz haltbar. Die Auswirkungen von unterschiedlichen Frequenzen auf Netzteile sind leicht meßbar. Grundsätzlich ist also gegen den Kampf gegen Störftequenzen im Netz nichts einzuwenden, so er systematisch geführt wird. Ein weiteres Phänomen des hiesigen Netzstroms sind verzerrte Sinussignale. Man kann manchmal richtige "Tafelberge" auf dem Oszi sehen. Daß dieses Netzteile beeinflußt ist sicher unstrittig. Es geht eben doch um mehr als "Brummen und Einstreuungen".

 

Grüße, max.

 

P.S.: Selbst unser alter Freund RG sah dieses ein.

 

[Hornguru 0]

Tach Malte,

 

war eine unbedachte Schätzung....

Aber wenn man kempft bekommt man das vielleicht auch mal hin. Unliear bekommt man aber schon so 10dB im oberen MT-Bereich und 15 oder mehr dB im HT-Bereich hin. Frage mich ob ein ab 2000Hz gleichmäßig abfallender LS (so 6dB/Okt.) auch so gut ist wie ein gleichmäßig bündelnder LS. Hat man das überhaupt schon mal untersucht???

 

mfg, Joschka