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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.

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