Beurteilungs- kriterien für HiFi - Lautsprecher - Zz-netz.de
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<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong> <strong>für</strong> <strong>HiFi</strong>-<strong>Lautsprecher</strong> (aus elektor plus1 - 1985)<br />
<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>HiFi</strong> -<br />
<strong>Lautsprecher</strong><br />
Guido J. Wasser<br />
Die akustische Seite einer Anlage zur Aufzeichnung<br />
und Reproduktion von Musik hinkt immer<br />
noch sehr stark hinter <strong>de</strong>r Qualität <strong>de</strong>r reinen<br />
Elektronik und Speicherung her.<br />
Auch schon Mittelklasseverstärker erreichen<br />
rund 90 % <strong>de</strong>s theoretischen I<strong>de</strong>als.<br />
Bei <strong>Lautsprecher</strong>n sieht es da schon an<strong>de</strong>rs aus.<br />
Zwischen <strong>de</strong>n einzelnen Mo<strong>de</strong>llen treten klangliche<br />
unterschie<strong>de</strong> auf, die meist auch Laien<br />
sofort heraushören.<br />
Die digitale Aufzeichnungs- und<br />
Speichertechnik mit 14- und<br />
16-bit-PCM sowie die 16-bit-<br />
Compact-Disk liegen qualitativ<br />
eher noch höher als die ohnehin<br />
schon sehr fortgeschrittene Verstärkertechnik.<br />
Auch <strong>de</strong>r neueste<br />
Standard <strong>für</strong> die Tonaufzeichnung,<br />
die Vi<strong>de</strong>o-8-Kassette, die<br />
mit unlinearer Quantisierung<br />
und Kompan<strong>de</strong>rsystem bei 8 Bit<br />
Auflösung 18 Stun<strong>de</strong>n ununterbrochen<br />
Stereo-Wie<strong>de</strong>rgabe mit<br />
einer möglichen Erweiterung bis<br />
auf 24 Stun<strong>de</strong>n bietet, ist klanglich<br />
nur geringfügig unter <strong>de</strong>m<br />
CD-Niveau einzustufen.<br />
Das verflixte an <strong>de</strong>r Geschichte<br />
mit <strong>de</strong>n <strong>Lautsprecher</strong>n ist im<br />
Gegensatz zur Elektronik die<br />
Abhängigkeit von Musikart,<br />
Lautstärke und Wie<strong>de</strong>rgaberaum.<br />
Also müßten die <strong>Lautsprecher</strong><br />
zuhause im Wohnraum mit <strong>de</strong>r<br />
vorgesehen Musik und Lautstärke<br />
probegehört wer<strong>de</strong>n, um<br />
eine endgültige Kaufentscheidung<br />
zu fällen. Bei teueren<br />
Boxen bieten dies einige High-<br />
End-Händler zwar an, aber wer<br />
fährt schon mit einem LKW<br />
8 • elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN<br />
zuhause vor, um das optimale<br />
Mo<strong>de</strong>ll in tagelangem Auf- und<br />
Abbau zu ermitteln.<br />
Schon nach <strong>de</strong>m dritten Mo<strong>de</strong>ll<br />
weiß man nicht mehr genau, wie<br />
das erste geklungen hat. Mehrere<br />
gleichzeitig geht auch nicht,<br />
da nur einer an <strong>de</strong>r optimalen<br />
Stelle stehen kann und die<br />
Gehäuse und Membranen sich<br />
gegenseitig beeinflussen.<br />
Im Rahmen dieses <strong>Lautsprecher</strong>-Son<strong>de</strong>rheftes<br />
halte ich es<br />
<strong>für</strong> sinnvoll, die Problematik von<br />
<strong>de</strong>r akustisch-elektrischen Seite<br />
zu beleuchten und auf nebulöse<br />
Klangbeschreibung zu verzichten.<br />
Gehäuse<br />
Der <strong>Lautsprecher</strong> darf nicht klingen<br />
wie ein Musikinstrument,<br />
sonst könnte er auch nur eines<br />
wie<strong>de</strong>rgeben. Sein Gehäuse<br />
muß also akustisch tot sein. Deshalb<br />
ist das verwen<strong>de</strong>te Material<br />
unerheblich. Eine gute Box<br />
klingt nicht nach, egal wohin<br />
man mit <strong>de</strong>n Handknöcheln<br />
klopft/Auch 30 mm dicke Wän<strong>de</strong><br />
können nachschwingen, wenn<br />
sie nicht richtig abgestützt sind.<br />
Schon eine Rückwand allein hat<br />
schnell mal die zehnfache Fläche<br />
einer Baßmembran.<br />
Schwingt sie nur im Bereich von<br />
hun<strong>de</strong>rtste! Millimetern, erreicht<br />
sie einige Prozente <strong>de</strong>r Schallabstrahlung<br />
<strong>de</strong>s Tieftöners.<br />
Schall ist nichts an<strong>de</strong>res als das<br />
Produkt aus Fläche mal <strong>de</strong>ren<br />
Hub. Da die Ein- und Ausschwingvorgänge<br />
<strong>de</strong>r schweren<br />
Rückwand viel länger als beim<br />
Tieftöner dauern, ist es nicht verwun<strong>de</strong>rlich,<br />
daß knackige Bässe<br />
so nicht mehr möglich sind.<br />
Schwingt die ganze Box mit, nützen<br />
die besten Chassis nichts.<br />
Professionelle Entwickler setzen<br />
zur Kontrolle Beschleunigungsaufnehmer<br />
ein und machen<br />
damit Modalanalysen — dreidimensionaleSchwingungsauswertungen.<br />
In <strong>de</strong>r Praxis reicht<br />
es jedoch, alle Wän<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Box<br />
abzuklopfen. Außer einem<br />
trockenen »Tock« sollte dabei<br />
nichts passieren. Klingt's an<br />
je<strong>de</strong>r Stelle an<strong>de</strong>rs, schwingen<br />
die Wän<strong>de</strong> mit.<br />
Ob geschlossene Box, Baßreflex,<br />
Transmission-Line o<strong>de</strong>r<br />
sogar Hörn — diese Frage ist<br />
heute unter Fachleuten keine<br />
Frage mehr. Samuel Goldstein<br />
aus Californien, <strong>de</strong>r Anfang '83<br />
<strong>de</strong>r Audio Engineering Society<br />
<strong>de</strong>n Monitor <strong>für</strong> CD-Produktionen<br />
vorstellte — an <strong>de</strong>r Konzeption<br />
sind die besten Spezialisten<br />
<strong>de</strong>r Welt beteiligt — faßte die<br />
Erkenntnisse sinngemäß so<br />
zusammen: »Die geschlossene<br />
Box mit elektronischer Volumenkorrektur<br />
ist optimal. Hörner<br />
müssen ungefaltet 5 Meter lang<br />
sein und haben nur <strong>de</strong>n Vorteil<br />
<strong>de</strong>s hohen Wirkungsgra<strong>de</strong>s.<br />
Wer<strong>de</strong>n sie <strong>für</strong> mehr als eine<br />
Oktave, also z.B. 30-60 Hz eingesetzt,<br />
entstehen Hornresonanzen.<br />
Transmission-Line ist<br />
lediglich eine Baßreflex-Variante,<br />
die in <strong>de</strong>r Serienfabrikation nicht<br />
beherrscht wird. Baßreflex selbst<br />
ist ein Kompromiß, <strong>de</strong>r sich zur<br />
Schalldruckerhöhung bei Passivboxen<br />
eignet, jedoch auf <strong>de</strong>m<br />
Prinzip <strong>de</strong>r Phasenverzerrungen<br />
beruht und daher <strong>für</strong> hohe Wie<strong>de</strong>rgabegüte<br />
ungeeignet ist«.<br />
Dies mag hart klingen, vor allem,<br />
wenn man be<strong>de</strong>nkt, daß die<br />
anwesen<strong>de</strong>n Entwickler aus<br />
aller Welt nicht wi<strong>de</strong>rsprachen.<br />
Allerdings sprach Goldstein<br />
über die CH-2, einen <strong>Lautsprecher</strong>,<br />
<strong>de</strong>r das Maximum <strong>de</strong>s<br />
Machbaren darstellt. Was er<br />
über Baßreflex meinte, sei hier<br />
kurz skizziert:<br />
Eine Membrane schwingt um<br />
die Mittelachse gleichermaßen<br />
nach vorn und hinten. Die nach<br />
hinten ins Gehäuse abgegebene<br />
Energie wird bei <strong>de</strong>r<br />
geschlossenen Box im besten<br />
Falle total absorbiert. Beim<br />
Baßreflex- und Transmission-<br />
Line-System leitet ein Umwegkanal<br />
die rückwärtige Schallenergie<br />
so nach vorn, daß diese<br />
genau zu <strong>de</strong>m Zeitpunkt vorn<br />
aus <strong>de</strong>r Box tritt, wo <strong>de</strong>r Tieftöner<br />
wie<strong>de</strong>r nach vorn schwingt.<br />
So addiert sich <strong>de</strong>r rückwärtige<br />
Schall zum Originalsignal. Der<br />
Baß hat also doppelten Wirkungsgrad<br />
— i<strong>de</strong>al <strong>für</strong> kleinere<br />
Gehäuse, o<strong>de</strong>r um eine tiefere<br />
Grenzfrequenz zu erreichen.<br />
Soweit die Theorie. Nur in <strong>de</strong>r<br />
Praxis sieht's ganz an<strong>de</strong>rs aus.<br />
Abgesehen davon, daß dies<br />
höchste Präzision bei <strong>de</strong>r<br />
Abstimmung von Chassis, Gehäuse<br />
und Damm-Material erfor<strong>de</strong>rt;<br />
die Theorie hat einen<br />
Haken: So funktioniert's nur bei<br />
einer Frequenz und diese muß<br />
noch sinusförmig sein. Bei einer<br />
an<strong>de</strong>ren Sinus-Frequenz o<strong>de</strong>r<br />
sogar Musik versagt das<br />
System. Ein praktisches Beispiel<br />
zeigt dies <strong>de</strong>utlich. Eine Baßreflexabstimmung<br />
auf 40 Hz erfor<strong>de</strong>rt<br />
einen rückwärtigen Schallumweg<br />
(A/2) von 4,25 m. Mit<br />
einigen laufzeitverzerren<strong>de</strong>n<br />
Knicken läßt sich dies gera<strong>de</strong><br />
noch in einer größeren Box
Foto 1. Sar<strong>de</strong>c CH-2, <strong>de</strong>r Referenzmonitor<br />
zur Kontrolle von<br />
Digital-Produktionen. Rechts<br />
sein Elektronikeinschub mit<br />
sechs Power-FET-Verstärkern.<br />
<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong> <strong>für</strong> <strong>HiFi</strong>-<strong>Lautsprecher</strong><br />
Bild 1. Frequenzgang eines Baßreflex-Systems, auf 40 Hz abgestimmt, bei Sinus.<br />
unterbringen. Bei 40 Hz ergibt<br />
sich also eine Verdoppelung <strong>de</strong>s<br />
Schalldrucks, wobei allerdings<br />
die Hälfte <strong>de</strong>s Schalls 180 Grad<br />
phasenverschoben bzw. 4,25 m<br />
laufzeitverschoben eintrifft. Dies<br />
mag bei Sinussignalen gehen,<br />
aber bei Musik?<br />
Bei 80 Hz trifft <strong>de</strong>r rückwärtige<br />
Schall sogar 360 Grad zu spät<br />
ein, so daß sich eine völlige Auslöschung<br />
ergibt. Bei 120 Hz<br />
addieren sich bei<strong>de</strong> Schallanteile<br />
wie<strong>de</strong>r, jedoch ist hier <strong>de</strong>r<br />
Phasenfehler schon 360 Grad +<br />
180 Grad = 540 Grad. Bei noch<br />
höheren Frequenzen absorbiert<br />
das Dämpfungsmaterial immer<br />
mehr, so daß die Phasenfehler<br />
nicht in <strong>de</strong>n Himmel wachsen.<br />
Kritische Hörer, die Phasenfehler<br />
von einigen Millimetern bis zu<br />
wenigen Zentimetern beanstan<strong>de</strong>n,<br />
wie sie bei älteren CD-<br />
Playern im obersten Hörbereich<br />
auftreten, dürften an diesen 425<br />
Zentimetern ihre wahre Freu<strong>de</strong><br />
haben.<br />
Der resultieren<strong>de</strong> Frequenzgang<br />
sieht schon bei statischen<br />
Sinussignalen abenteuerlich<br />
aus (siehe Bild 1). Für asymmetrische<br />
Impulse, wie sie in <strong>de</strong>r<br />
Musik vorkommen, läßt er sich<br />
nicht mal mehr berechnen. Da<br />
sind mir geschlossene Gehäuse<br />
lieber, die im Tiefbaß 6 dB weniger<br />
Schalldruck erzeugen, diesen<br />
jedoch sauber.<br />
Baßreflex und auch Hörner haben<br />
sicher Berechtigung bei<br />
Musiker-<strong>Lautsprecher</strong>n, die<br />
einen speziellen Sound produzieren<br />
sollen. Ein dröhnen<strong>de</strong>r,<br />
wummern<strong>de</strong>r Baß läßt sich<br />
schon mit einer kleinen einfachen<br />
Box erzeugen.<br />
elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN • 9
<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong> <strong>für</strong> <strong>HiFi</strong>-<strong>Lautsprecher</strong><br />
Foto 2. Bei <strong>de</strong>r kleineren CH-3 ist <strong>de</strong>r Elektrostat durch ein dynamisches<br />
Zweiwegsystem ersetzt. Hier <strong>de</strong>r Prototyp im reflexionsfreiem<br />
Schallmeßraum.<br />
Wird <strong>de</strong>r Innenraum mit nicht<br />
parallelen Schotten so unterteilt,<br />
daß die größten Abstän<strong>de</strong> kleiner<br />
als A/2 <strong>de</strong>r obersten abgestrahlten<br />
Frequenz sind, können nicht<br />
mal stehen<strong>de</strong> Wellen entstehen.<br />
Beispiel: liegt die Übernahmefrequenz<br />
<strong>de</strong>s Mitteltöners bei<br />
500 Hz, so dürfen die Innenabstän<strong>de</strong><br />
34 cm sein, ohne daß <strong>de</strong>r<br />
Tieftöner bis zu dieser Frequenz<br />
stehen<strong>de</strong> Wellen erzeugen<br />
kann.<br />
Die Gehäuseabtrennungen wirken<br />
zusätzlich als Versteifungen.<br />
So ist's vom Gehäuse her optimal,<br />
jedoch bei preiswerten<br />
Boxen durch <strong>de</strong>n handwerklichen<br />
Aufwand meist nicht zu<br />
realisieren. Für's »Boxen-Tuning«<br />
ist eine gute Versteifung manchmal<br />
das Wirkungsvollste.<br />
die fehlen<strong>de</strong> Fläche auch nicht<br />
wettmachen. Daraus entstehen<br />
höchstens Dopplerverzerrungen;<br />
die Intermodulationen, die<br />
das Ohr so gut hört. Muß so ein<br />
Langhubchassis bei z.B. 60 Hz<br />
mit ± 1 cm Hub die Fläche gutmachen,<br />
sind das 60 x 2 x<br />
± 1 cm = 2,4 m/s. Dies sind<br />
(340 : 2,4) 0,7 % <strong>de</strong>r Schallgeschwindigkeit.<br />
Also macht dieser<br />
<strong>Lautsprecher</strong>, auch wenn er<br />
sonst perfekt gebaut ist, schon<br />
0,7 % Intermodulationsverzerrungen.<br />
Die mehr als 2.400 cm 2 Abstrahlfläche<br />
<strong>de</strong>r CH-2 mögen gigantisch<br />
erscheinen. Für die garantierten<br />
120 dB Schalldruck bei<br />
30 Hz wer<strong>de</strong>n sie jedoch benötigt.<br />
Eine leistungsfähige<br />
Antriebsspule liefert die Kraft <strong>für</strong><br />
schnelle Impulse. Ein 30 cm-Baß<br />
mit 25-mm-Spule ist ein Witz. So<br />
um 50 mm Durchmesser ist<br />
heute die Norm. Tieftöner von 32<br />
cm bis 38 cm Außendurchmesser<br />
wer<strong>de</strong>n teilweise mit<br />
100-mm-Spulen bestückt. Bei<br />
Aktivsystemen, wo sie gegen<br />
straffe Rückstellkräfte arbeiten,<br />
können somit hohe Verstärkerleistungen<br />
auch in Schall umgesetzt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Der sogenannte Konuslautsprecher,<br />
meist mit flacher Nawi-<br />
Membrane, hat heute im Baß<br />
immer noch seine Berechtigung.<br />
Flächenmembranen müssen<br />
sehr biegefest gebaut wer<strong>de</strong>n,<br />
um keine Partialresonanzen zu<br />
produzieren. Hier treibt SONY<br />
mit seinem Vierspulenantrieb<br />
sicher <strong>de</strong>n höchsten Aufwand.<br />
Die theoretisch bessere Laufzeitkonstanz<br />
dieser flachen<br />
Systeme wird in <strong>de</strong>r Praxis relativiert,<br />
<strong>de</strong>nn ein herkömmlicher<br />
Tieftöner hat heute auch nur<br />
noch etwa 5 cm Membraneinsenkung,<br />
was bei 300 Hz maximal<br />
16 Grad Phasenversatz<br />
ergibt.<br />
Unbestritten ist <strong>de</strong>r breitere<br />
Übertragungsbereich von stabilen<br />
Flächenmembran-Bässen,<br />
was sie gera<strong>de</strong>zu zu Zweiwegesystemen<br />
prä<strong>de</strong>stiniert.<br />
Im oberen Mitteltonbereich sind<br />
herkömmliche Konuslautsprecher<br />
bald am En<strong>de</strong>. Ihre Antriebsspulen<br />
sind zu klein um mit<br />
hohen Verstärkerleistungen fertig<br />
zu wer<strong>de</strong>n. Auch beginnen<br />
schon bald Bün<strong>de</strong>lungseffekte<br />
zu stören. Bis zu einer Frequenz,<br />
<strong>de</strong>ren halbe Wellenlänge (A/2)<br />
größer als <strong>de</strong>r Membrandurchmesser<br />
ist, strahlen <strong>Lautsprecher</strong><br />
ungerichtet. Darüber, speziell<br />
bei Membrandurchmessern<br />
größer als die abgestrahlte Wellenlänge,<br />
wird <strong>de</strong>r Schall vorwiegend<br />
senkrecht nach vorne<br />
Chassis<br />
Im Tieftonbereich ist Membranfläche<br />
alles. Lassen Sie sich von<br />
großen Verkleidungen nicht<br />
täuschen. Schall macht nur die Foto 3. High-End-Verstärker aus Sar<strong>de</strong>c's CH-2 mit sechs ausgesuchten Hitachi-FET-Endtransistoren und<br />
Membrane. Ein großer Hub kann bis zu 450 Watt Leistung.<br />
10 • elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN
Bild 3. Zu breit abstrahlen<strong>de</strong> <strong>Lautsprecher</strong> reflektieren und<br />
verfärben dadurch <strong>de</strong>n Schall an <strong>de</strong>n Raumwän<strong>de</strong>n.<br />
<strong>für</strong> Ultraschall-Messungen entwickelt,<br />
sind eine fast perfekte<br />
Weiterentwicklung <strong>de</strong>s Bändchen-Hochtöners.<br />
Das Bänd-<br />
Reflexionen durch zu<br />
breiten Winkel<br />
chen ist gewen<strong>de</strong>lt auf einen<br />
Kunststoffträger aufgedruckt<br />
und hat eine Impedanz von ca. 6<br />
Ohm, benötigt also keinen Übertrager<br />
mehr. Das Hörn wirkt erst<br />
85242-2<br />
Bild 4. Frequenzgang <strong>de</strong>r drei ersten Reflexionen im Konzertsaal<br />
(links) und in einem mittleren Wohnzimmer mit Teppich, Bil<strong>de</strong>rn<br />
und Fenstern. Auch die Zeitdifferenz ist stark unterschiedlich.<br />
<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong> <strong>für</strong> <strong>HiFi</strong>-<strong>Lautsprecher</strong><br />
im Ultraschallbereich, verzerrt<br />
also im Hörbereich nichts. Horizontal<br />
ist die Abstrahlung durch<br />
das senkrecht eingeordnete<br />
Bändchen ca. 180 Grad bis 60<br />
Grad. Mit Absorbern läßt sich<br />
<strong>de</strong>r Winkel auf Konstanten 60<br />
Grad halten. Vertikal ist die<br />
Abstrahlung nur etwa 15 Grad.<br />
Ganz an<strong>de</strong>rs strahlt das lonophon<br />
o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r lonenhochtöner.<br />
Seine Membran ist eine winzige<br />
Wolke ionisierter Luft. Dieser<br />
aufwendig mit einem Langwellensen<strong>de</strong>r<br />
erzeugte blau glimmen<strong>de</strong><br />
Punkt strahlt gleichmäßig<br />
in alle Richtungen ab. Als<br />
Meßwandler <strong>für</strong> höchste Frequenzen<br />
ist dieser fast masselose<br />
<strong>Lautsprecher</strong> i<strong>de</strong>al. Im Hi-<br />
Fi-Bereich ist er allerdings kaum<br />
brauchbar. Ein rund abstrahlen<strong>de</strong>r<br />
Schallwandler schickt nur<br />
einen geringen Teil <strong>de</strong>r Schallenergie<br />
direkt zum Zuhörer. Weit<br />
mehr wird im Wohnraum reflektiert.<br />
Zum Funk- (und Funken-)schutz<br />
ist die Flamme von einem doppelmaschigen<br />
Drahtgitter umgeben,<br />
das lei<strong>de</strong>r <strong>de</strong>n Schall verwirbelt.<br />
Der Einsatz im<br />
menschlichen Hörbereich<br />
umfaßt kaum eine Oktave. Der<br />
Aussteuerbereich ist in diesem<br />
Frequenzbereich so gering, daß<br />
80 dB Schalldruck als Obergrenze<br />
gelten, zumal sich da die<br />
Verzerrungen schon im Prozentbereich<br />
bewegen. Das Grundrauschen<br />
einiger solcher Konstruktionen<br />
ist kaum zu<br />
ignorieren und <strong>de</strong>r beim Betrieb<br />
auftreten<strong>de</strong> Ozongeruch noch<br />
weniger.<br />
Der <strong>Lautsprecher</strong><br />
im Raum<br />
Der i<strong>de</strong>ale <strong>Lautsprecher</strong> strahlt<br />
<strong>de</strong>n Schall nur zum Zuhörer ab,<br />
ohne daß Raumreflexionen Verfälschungen<br />
bringen können.<br />
Breiter als 90 Grad strahlen<strong>de</strong><br />
Systeme sind unsinnig (Bild 3).<br />
Lei<strong>de</strong>r läßt sich dies in tiefen Frequenzbereichen<br />
nur mit viel Aufwand<br />
eingrenzen. Konstruktionen<br />
jedoch, die absichtlich<br />
einen Rundstrahleffekt anstreben,<br />
sind weniger <strong>für</strong> Musikreproduktion<br />
als viel mehr zu<br />
Berieselungszwecken konzipiert.<br />
Durch die vielen Reflexionen<br />
entsteht ein diffuses Klangbild,<br />
in <strong>de</strong>m die Ortbarkeit von<br />
einzelnen Instrumenten verloren<br />
geht.<br />
Im Konzertsaal treten die Reflexionen<br />
völlig an<strong>de</strong>rs als im<br />
Wohnzimmer o<strong>de</strong>r Studio auf.<br />
Die erste Reflexion auf <strong>de</strong>m Fußbo<strong>de</strong>n<br />
ist in bei<strong>de</strong>n Räumen<br />
noch ähnlich. Doch schon die<br />
zweite Reflexion an <strong>de</strong>r Decke<br />
hat im Konzertsaal eine Wegdifferenz<br />
von 20...30 Metern, die<br />
Seitenreflexionen liegen ähnlich<br />
und die rückwärtigen haben Differenzen<br />
von 50...70 Metern,<br />
Werte, die im Wohnzimmer völlig<br />
an<strong>de</strong>rs aussehen. Auch <strong>de</strong>r Frequenzgang<br />
<strong>de</strong>s reflektierten<br />
Schalles sieht im Wohnzimmer<br />
völlig an<strong>de</strong>rs aus als im Konzertsaal<br />
(Bild 4).<br />
Der Tonmeister bemüht sich,<br />
<strong>de</strong>n Originalklang <strong>de</strong>s Konzertsaales<br />
einzufangen, <strong>de</strong>n er in<br />
seinem Studio mit direktstrahlen<strong>de</strong>n<br />
Monitoren kontrolliert.<br />
Bild 5. Frequenzgang einer Frequenzweiche <strong>für</strong> 5 kHz nach<br />
Angaben <strong>de</strong>r Chassishersteller gerechnet.<br />
elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN • 13
<strong>Beurteilungs</strong><strong>kriterien</strong> <strong>für</strong> <strong>HiFi</strong>-<strong>Lautsprecher</strong><br />
14 • elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN<br />
Also ist es nur logisch, auch zu<br />
Hause <strong>Lautsprecher</strong> zu verwen<strong>de</strong>n,<br />
die vor allem die Hörzone<br />
beschallen und möglichst wenig<br />
Schall im Raum unkontrolliert<br />
verteilen. Im Baßbereich ist die<br />
gerichtete Abstrahlung von ca.<br />
60 Grad horizontal aus physikalischen<br />
Grün<strong>de</strong>n nicht zu realisieren.<br />
Das stört hier jedoch kaum,<br />
<strong>de</strong>nn nur Reflexionen, die <strong>de</strong>n<br />
Frequenzgang beeinflussen,<br />
verfärben <strong>de</strong>n Klang. Dies ist<br />
jedoch bei großen Wellenlängen<br />
von mehreren Dezimetern kaum<br />
möglich, da das entsprechen<strong>de</strong><br />
Dämpfungsmaterial im Raum<br />
diese Dimensionen nur selten<br />
erreicht.<br />
Eigenbauten<br />
Bei <strong>de</strong>n Ausführungen über<br />
Chassis und Gehäuse ist schon<br />
ersichtlich, daß <strong>Lautsprecher</strong>bau<br />
nicht so einfach ist. Aber es<br />
kommt noch dicker: <strong>de</strong>r jeweilige<br />
Übertragungsbereich muß<br />
vom richtigen <strong>Lautsprecher</strong>chassis<br />
abgestrahlt wer<strong>de</strong>n.<br />
Dazu sind die Weichen da. Die<br />
Berechnung ist theoretisch ganz<br />
einfach: bei<strong>de</strong> <strong>Lautsprecher</strong><br />
haben 4 Ohm und das Filter soll<br />
als Tief- bzw. Hochpaß 3. Ordnung<br />
bei 5 kHz übernehmen.<br />
Was dabei herauskommt, sehen<br />
Sie in Bild 5. Der Scheinwi<strong>de</strong>rstand<br />
ist eben we<strong>de</strong>r konstant,<br />
noch ein reeller Wi<strong>de</strong>rstand. Der<br />
Betrag än<strong>de</strong>rt sich mit <strong>de</strong>r Frequenz<br />
und hat zusätzlich starke<br />
induktive und kapazitive Komponenten.<br />
Auch <strong>de</strong>r ohm'sche<br />
Wi<strong>de</strong>rstand <strong>de</strong>r Spulen und die<br />
Induktivität <strong>de</strong>r Kon<strong>de</strong>nsatoren<br />
geht in die Berechnung ein.<br />
Ein Überarbeiten <strong>de</strong>r Weiche mit<br />
Impedanzkompensation ergibt<br />
dann endlich das gewünschte<br />
Ergebnis nach Bild 6.<br />
Selbstverständlich ist diese Weiche<br />
nur sinnvoll, wenn bei<strong>de</strong><br />
Chassis <strong>de</strong>n gleichen Wirkungsgrad<br />
haben. Zu laute Chassis<br />
lassen sich nicht einfach mit<br />
Wi<strong>de</strong>rstän<strong>de</strong>n anpassen. Da<br />
sich dabei die Impedanz än<strong>de</strong>rt,<br />
stimmt die Weiche nicht mehr.<br />
Auch <strong>de</strong>r gute Dämpfungsfaktor<br />
<strong>de</strong>s vorgeschalteten Verstärkers<br />
wird dabei von ursprünglich<br />
50-500 auf Werte von ca. 0,5-3<br />
vermin<strong>de</strong>rt.<br />
Besser ist prinzipiell das aktive<br />
Konzept. Je<strong>de</strong>r <strong>Lautsprecher</strong> ist<br />
direkt mit seinem Leistungsverstärker<br />
verbun<strong>de</strong>n.
Die Weiche liegt davor, arbeitet<br />
an reeller Last und ist daher problemlos<br />
zu berechnen und im<br />
Pegel einzustellen.<br />
Für Eigenbauten ist dieses Konzept<br />
meist zu aufwendig. Die<br />
Zukunft gehört sicher dieser<br />
sogenannten Aktivbox, wenn<br />
auch noch die meisten Serienprodukte<br />
mit zu primitiver Elektronik<br />
ausgerüstet sind.<br />
Damit die Weiche funktioniert,<br />
muß <strong>de</strong>r Frequenzgang <strong>de</strong>s<br />
Chassis bekannt sein. Daß <strong>de</strong>r<br />
Einsatzbereich manchmal auch<br />
vom Hersteller falsch angegeben<br />
wird, zeigen die Bil<strong>de</strong>r 7<br />
und 8.<br />
Eine Überprüfung ist lei<strong>de</strong>r nur<br />
mit großem Meßgeräteeinsatz<br />
und viel Fachwissen möglich.<br />
SARDEC und die CH-2<br />
Projekt CD-Referenzlautsprecher<br />
Eine Eigenbau-Box ist eigentlich<br />
nur mit fertig kombinierten Bausätzen<br />
seriöser Hersteller zu<br />
konzipieren.<br />
Über <strong>Lautsprecher</strong> wäre noch<br />
viel zu schreiben. Wer weiß<br />
schon, daß die Nennbelastbarkeit<br />
mit einem Rauschsignal fast<br />
ohne Höhen und die Musikbelastung<br />
mit Sinussignalen unter<br />
250 Hz geprüft wird?<br />
Die Leistungsangabe einer Box<br />
sagt also kaum etwas über die<br />
Belastbarkeit mit Musik aus,<br />
über die Qualität o<strong>de</strong>r auch nur<br />
die maximale Lautstärke besagt<br />
sie nichts. Eine 50-Watt-Box<br />
kann viel besser und lauter als<br />
ein 100-Watt-Typ sein. Aber das<br />
wäre wie<strong>de</strong>r ein Kapitel <strong>für</strong> sich.<br />
SARDEC steht <strong>für</strong> Swiss Acoustic Research & Development Engineering<br />
Company. Diese kleine, im schweizerischen Frick ansässige<br />
Aktiengesellschaft <strong>für</strong> professionelle Studiotechnik wur<strong>de</strong><br />
von einer internationalen Gruppe von AES-Mitglie<strong>de</strong>rn als Koordinator<br />
<strong>für</strong> die Entwicklung eines Standard-Monitorlautsprechers<br />
als Referenz <strong>für</strong> digitale Audio-Produktion ausersehen. Unter <strong>de</strong>r<br />
Projektleitung <strong>de</strong>s <strong>de</strong>utschstämmigen Samuel E: Goldstein aus<br />
San Francisco wur<strong>de</strong>n rund 20 Spezialisten aus aller Welt verpflichtet.<br />
In dreijähriger Entwicklungszeit entstand die CH-2, die<br />
im März 1983 auf <strong>de</strong>r AES-Convention im nie<strong>de</strong>rländischen Eindhoven<br />
vorgestellt wur<strong>de</strong>.<br />
Die CH-2 ist ein praktisch raumunabhängiger Aktivmonitor, zwei<br />
Meter hoch, einen Meter breit, 180 Kilo schwer, technisch und<br />
klanglich absolut ,,state of the art". Mit diesem „<strong>Lautsprecher</strong><br />
ohne Kompromisse" wer<strong>de</strong>n heute weltweit Digitalproduktionen<br />
abgemischt. Der gigantische Aufwand mit 6 FET-Verstärkern<br />
(1200/2100-W-Leistung) und digitaler Steuerelektronik kostet die<br />
Studios akzeptable 40000,— DM pro Paar — weniger als 10—<br />
DM pro Watt. Als europäische Alternative wur<strong>de</strong> kürzlich die<br />
etwas kleinere CH-3 mit fast i<strong>de</strong>ntischer Elektronik vorgestellt.<br />
Bei <strong>de</strong>r Premiere <strong>de</strong>s ersten Kinofilms mit Digitalton am 19.10. 85<br />
in Donaueschingen rissen zwei CH-3 das Publikum von <strong>de</strong>n Sitzen.<br />
Einige CH-2 und CH-3 sollen schon private Abnehmer in <strong>de</strong>r<br />
Schweiz und in <strong>de</strong>n USA gefun<strong>de</strong>n haben.<br />
SARDEC ist auch am neuen digitalen Minikassetten-Standard mit<br />
rotieren<strong>de</strong>m Kopf beteiligt. Diese digitale Audio-Kassette wird nur<br />
halb so groß wie die Audio-Kompaktkassette und ermöglicht bei<br />
unverän<strong>de</strong>rt breitem Band (3,81 mm) eine Aufnahmedauer von 2<br />
Stun<strong>de</strong>n —- in voller CD-Qualität mit 16 bit. Die Kopftrommel mit<br />
30-mm-Durchmesser rotiert mit 2000 U/m, das Band bewegt<br />
sich mit lediglich 7,2 mm/s und speichert 61 kB/Zoll. Der Standard<br />
wur<strong>de</strong> bereits vorläufig festgelegt und soll sowohl <strong>für</strong> professionelle<br />
als auch <strong>für</strong> Heimgeräte international Anwendung fin<strong>de</strong>n.<br />
Für gehobene <strong>HiFi</strong>-Ansprüche könnte die Digitalkassette schon<br />
bald die Kompaktkassette ablösen. Wenn die Normierung bis<br />
Mitte 86 abgeschlossen wird, ist bereits zur <strong>HiFi</strong>-Düsseldorf mit<br />
ersten Geräten zu rechnen.<br />
elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN • 15
Tipps zu <strong>Lautsprecher</strong>-Beurteilungen<br />
Tipps zu <strong>Lautsprecher</strong>-<br />
Beurteilungen<br />
1. Alle <strong>Lautsprecher</strong> müssen<br />
auf gleiche Lautstärke eingepegelt<br />
sein. Sonst ist ein Hörvergleich<br />
unmöglich. Das lautere<br />
Paar wird subjektiv immer<br />
als besser beurteilt.<br />
2. Absolute Hörvergleiche sind<br />
nur bei Wie<strong>de</strong>rgabe von akustischen<br />
Instrumenten (Klassik)<br />
möglich, da <strong>de</strong>ren Klang<br />
bekannt ist. Der echte Sound<br />
elektronischer Instrumente ist<br />
nicht ausreichend <strong>de</strong>finierbar.<br />
3. <strong>Lautsprecher</strong> in einer '<strong>Lautsprecher</strong>wand'<br />
beeinflussen<br />
sich gegenseitig. Meist hat <strong>de</strong>r<br />
Wie<strong>de</strong>rgaberaum großen<br />
Anteil am Gesamtklang.<br />
4. Die einzelnen Instrumente<br />
müssen gut ortbar sein.<br />
5. Immer am Original o<strong>de</strong>r<br />
einer anerkannten neutralen<br />
Box orientieren. Vermeintlich<br />
zu hell klingen<strong>de</strong> Wie<strong>de</strong>rgabe<br />
im Vergleich zum eigenen<br />
<strong>Lautsprecher</strong> kann korrekt<br />
sein. Vielleicht hat die eigene<br />
Box zu wenig Höhen.<br />
16 • elektor plus 1 • <strong>HiFi</strong>BOXEN<br />
6. Je besser <strong>de</strong>r <strong>Lautsprecher</strong><br />
(nie<strong>de</strong>rohmige Weiche), <strong>de</strong>sto<br />
wichtiger ist das Kabel. Richtwert:<br />
bis 10 m Länge 2,5 mm 2<br />
Querschnitt, darüber 4 mm 2 .<br />
Kabel an <strong>de</strong>r Klemmstelle nicht<br />
verzinnen, nur verdrillen.<br />
7. Gehäuseresonanzen wer<strong>de</strong>n<br />
durch Abklopfen aller<br />
Wän<strong>de</strong> gut hörbar. Wo's hohl<br />
klingt, schwingt die Wand mit<br />
und verfälscht <strong>de</strong>n Klang. Bei<br />
vorhan<strong>de</strong>nen Boxen bringen<br />
nachträgliche Wandverstärkungen<br />
meist viel.<br />
8. Nur ein großer Tieftöner<br />
kann tiefe Töne kraftvoll<br />
abstrahlen. Wesentlich ist<br />
dabei die Membranfläche bis<br />
zur Einspann-Sicke und nicht<br />
<strong>de</strong>r breite Montagerand, <strong>de</strong>r<br />
Fläche vortäuschen soll.<br />
9. Auch eine große Schwingspule<br />
hilft <strong>für</strong> tiefe Bässe mehr<br />
als ein schwerer Magnet, <strong>de</strong>ssen<br />
Feld von einer nur 25-mm-<br />
Spule verarbeitet wird. Im<br />
High-End-Bereich sind 75 -100<br />
mm Schwingspulen üblich.<br />
10. Baß-schwache <strong>Lautsprecher</strong><br />
wer<strong>de</strong>n durch eine Raumecke<br />
unterstützt. Frei im<br />
Raum ist <strong>de</strong>r Baß am schwächsten,<br />
direkt vor einer Wand<br />
wird er verstärkt und in einer<br />
Raumecke am Bo<strong>de</strong>n wirkt er<br />
am stärksten. Baß-starke<br />
Mo<strong>de</strong>lle wirken in einer Ecke<br />
schon bumsig.<br />
11. Schwammige Bässe können<br />
teilweise reduziert wer<strong>de</strong>n,<br />
wenn man die Boxen auf ein<br />
stabiles Po<strong>de</strong>st von ca. 30 - 50<br />
cm Höhe stellt.<br />
12. Aktive <strong>Lautsprecher</strong> sind<br />
theoretisch besser als passive.<br />
In <strong>de</strong>r Praxis kann es jedoch<br />
auch umgekehrt sein, <strong>de</strong>nn<br />
viele aktive Ausführungen verwen<strong>de</strong>n<br />
billige Verstärker o<strong>de</strong>r<br />
nicht optimale Weichen. Aktiv<br />
lohnt sich meist erst ab ca. DM<br />
2.000,— pro Box.<br />
13. Frequenzgänge von Herstellern<br />
im Konsumbereich<br />
sollten lediglich als Orientierung<br />
dienen. In <strong>de</strong>r Praxis halten<br />
sie selten einer Überprüfung<br />
stand.<br />
14. Die Minimalimpedanz<br />
eines Verstärkers darf nicht<br />
unterschritten wer<strong>de</strong>n, jedoch<br />
be<strong>de</strong>nkenlos überschritten.<br />
8-Ohm-Boxen dürfen je<strong>de</strong>rzeit<br />
an 4-Ohm-Verstärker angeschlossen<br />
wer<strong>de</strong>n, umgekehrt<br />
jedoch nicht. Einige japanische<br />
Verstärker wer<strong>de</strong>n zwar<br />
mit 8 Ohm bezeichnet, obwohl<br />
4-Ohm-Boxen gefahrlos betrieben<br />
wer<strong>de</strong>n können. Diesen<br />
Son<strong>de</strong>rfall sollte man sich<br />
jedoch vom Verstärkerhersteller<br />
bestätigen lassen. Sonst<br />
fällt ein überbelasteter Verstärker<br />
nicht mehr unter Garantie<br />
und das kann speziell bei FET-<br />
Endstufen sehr teuer wer<strong>de</strong>n.<br />
15. Die Impedanz (4, 8 o<strong>de</strong>r 16<br />
Ohm) sagt we<strong>de</strong>r etwas über<br />
Lautstärke noch Qualität aus.<br />
16. Die Nennbelastbarkeit in<br />
Watt hat genausowenig damit<br />
zu tun. Sie dient lediglich als<br />
Richtwert <strong>de</strong>r Zerstörgrenze.<br />
Also schließe ich be<strong>de</strong>nkenlos<br />
eine 50-Watt-Box an einen<br />
70-Watt-Verstärker an, sofern<br />
ich nicht dauernd Maximalleistung<br />
wie in einer Disco fahre.