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Mit dem Hören fängt alles an

 

Der Mensch und seine Vorfahren sind seit Millionen von Jahren auf der Flucht. Unser Gehör ist seit Urzeiten darauf geeicht, Gefahren durch wilde Tiere so schnell wie möglich zu erkennen um noch flüchten zu können. Das Gehör von Säugetieren ist das höchstentwickelte, nur diese verfügen über die Gehörknöchelchen Hammer, Amboss und Steigbügel im Mittelohr. Zu diesem Wunderwerk gehört eine ausgeklügelte Auswertung der vom Ohr ins Gehirn führenden Nervenströme. Man unterscheidet hier zwischen dem rein mechanischen Hören und der im Gehirn stattfindenden Wahrnehmung. Diese Wahrnehmung im Gehirn ist auch heute noch darauf spezialisiert in allerkürzester Zeit, also in Sekundenbruchteilen zu entscheiden ob das Knacken eines Zweiges Lebensgefahr, zB durch einen Säbelzahntiger bedeutete, oder nicht. Um die Erkennung zu beschleunigen arbeitet das Gehirn dabei mit einem Trick : Es wartet gar nicht erst bis sich ein Ton ausbildet, es erkennt bereits am Einschwingmuster in den ersten paar Millisekunden Richtung und Entfernung der Gefahr ! Dafür ist das Gehör von Säuglingstagen an trainiert bestimmte, immer wiederkehrende Ton- Muster, zu erkennen und hat diese als Vorlage in seinem akustischen Gedächnis zur Gefahrenabwehr abgespeichert. Es ist in der Lage aufgrund dieser abgespeicherten "Vorlagen" fehlende Informationen zu ergänzen, störendes und fehlerhaftes auszublenden und so in Sekundenbruchteilen das als "richtig" erkannte ans Bewusstsein zu melden um den Fluchtinstinkt auszulösen. Das war für unsere Spezies überlebenswichtig und hat sich bis heute nicht verändert. (Quelle: Juan G. Roederer, Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik, Springer-Verlag, 2000, ISBN 3-540-61370-6).

Nur deshalb sind wir heute in der Lage über eine entsprechend gute Kette zB. auch die Grösse des Aufnahmeraumes zu erfassen. Dazu dürfen aber für unser Gehör die grundsätzlichen physikalischen Bezüge der Information nicht zueinander im Widerspruch stehen. Das passiert wenn die Phasenbeziehung und andere Ortungsinformationen wie Einschwingen und Laufzeit nicht mehr im Einklang sind und äussert sich als :

 

Gruppenlaufzeitfehler

Frequenz  Hörbarkeitsschwelle
500 Hz   3,2 ms
1 kHz   2 ms
2 kHz   1 ms
4 kHz   1,5 ms
8 kHz   2 ms

 

Das Gehör ignoriert jetzt einfach diese fehlerhaften Signale als "unplausibel". Dasselbe passiert auch bei der L+R Lokalisation durch das Ausblenden unplausibler, weil zu später Reflexionen. Auch erlernte und abgespeicherte Geräuschvorlagen wie das Schlucken, mit 30dB wesentlich lauter als Tinitus, und Dauerlärm von Autobahnen oder Eisenbahnen können auf diese Art vom Gehör komplett in der bewussten Wahrnehmung ausgeblendet werden. Ähnliches Verhalten kennen wir auch von der Verarbeitung optischer Sinnestäuschungen. Das ausblenden "unplausibler" Sinneseindrücke durch unser Gehirn kann man selbst ausprobieren. In "Braveheart" hat Hauptdarsteller Mel Gibson bei einer Schlacht (Filmminute 85) erst das Schwert in der Hand, dann nichts, nach dem nächsten Schnitt eine Axt und dann Schnitt, wieder ein Schwert. Unser Gehirn ignoriert diese Wechsel in kürzester Zeit als "unlogisch" und lässt uns kontinuierlich ein Schwert sehen. Erst wenn man sich diese Szene bewusst auf diesen Fehler hin ansieht, macht auch unsere Wahrnehmung den Wechsel mit. Wenn man unseren Gehirn also einmal zeigt, auch beim aktiven Hören, auf was es achten soll, zB durch direkten A-B Vergleich, unterstützt durch bewusstes und konzentriertes "Hinsehen" (das Gedächnis kann sich Dinge sehr viel besser mit Hilfe von Bildern merken), dann tut es das auch beim nächsten mal, ohne es auzublenden. Wir haben unsere Wahrnehmung auf das neue Ton-Muster geschult. Dieses Muster ist jetzt für immer in unserem akustischen Gedächnis eingeprägt und abrufbar.

Durch dieses instinktive Ausblenden von Logik-Fehlern durch unser Gehirn gibt es bei Gruppenlaufzeitfehlern im Audiosignal nur eine flache, eindimensionale Ortung, die sich in unserer Wahrnehmung nur zwischen linker und rechter Box abspielt. Wir hören nicht die im Audiosignal enthaltene Räumlichkeit mit der Tiefe der Aufnahme, sondern nur die durch einfache Richtungs und Entfernungsbestimmung des Gehörs zur Quelle: "Lautsprecher links und rechts vorne", ermittelte Rauminformation. Das gleiche passiert auch mit anderen Sinneseindrücken, für die das Gehör keine Vorlagen hat, sie werden ausgeblendet in der Wahrnehmung, obwohl real vorhanden, siehe Braveheart.

Ein schönes Beispiel dafür ist der bekannte Blindtest von 400 Violinisten die eine Stradivari zwischen normalen Violinen erkennen sollen. Nur kann das nicht funktionieren, da sie nie das Muster einer Stradivari erlernt haben. Unser Gehör erkennt Geräusche/Klänge nur wieder, die es mal erlernt und abgespeichert hat. Deshalb kann man es wie jeden anderen Sinn auch, gut trainieren. Das mache ich mir heute zu Nutze, da ich in unzähligen Gerätevergleichen seit meiner Jugend die Muster/Vorlagen gelernt habe, auf die ich achten muss, um Geräte egal welche, auch ohne direkten Vergleich beurteilen zu können. Das Gehör kann mit der Muster-Methode bis zu einem gewissen Grad auch Hörverluste ausgleichen. Also jemand der zB auf dem linken Ohr nur noch bis 10Khz hört, wird das im Alltag kaum merken, weil das Ohr diese fehlenden Informationen bis zu einem gewissen Grad einfach vom rechten, für das linke Ohr übernimmt. Das funktioniert sogar bei Kopfhörerbetrieb. Verwundert aber auch nicht weiter, wenn man weiss wie das Gehör arbeitet. Diese erlernten "Muster" sind auch nicht bei jedem Menschen gleich, wie man es oft in Musikerfamilien sieht. Wenn von klein auf Musik um den Säugling herum ist, ist die Zahl der abgespeicherten Vorlagen und Muster sehr viel grösser als bei normal aufwachsenden Kindern. Wer mal David Garett bei "Wetten Das" gesehen hat, wie er Violine, den Violinisten und den Dirigenten an drei Takten erkannt hat weiss jetzt wie er das gemacht hat. Er besitzt eine um ein vielfaches höhere Vorlagenzahl, die sein "Auflösungvermögen" gegenüber einen "normalen" Menschen, entsprechend vervielfältigt.

Wenn man jetzt losgeht und mit "wahllos" zusammengesuchten Menschen die im Audiobereich so beliebten "Blindtests" macht, muss es jeder anders hören. Selbst ein und das selbe Gerät ! Umgekehrt muss es Leute geben die keinerlei Unterschiede hören können, selbst bei messtechnisch belegbar eindeutig verschieden klingenden Geräten. Weil eben jeder Mensch vor allem mehr oder weniger dem gesuchten Muster entsprechende Vorlagen hat. Gerade im obersten HiFi Qulaitätssegment muss man wissen wie sich dies oder das auswirkt um es überhaupt erkennen zu können. Wenn man nach dem Motto: "Blinde machen einen Sehtest" verfährt, wird man nichts entdecken können. Dazu ähnelt das komplexe Audiosignal viel zu sehr einem gigantischen "Wimmelbuch" in dem man ohne einen "Guide" nichts wieder findet. Es braucht Übung und Erfahrung wie bei einer Weinverkostung. Auch dort kann man als Laie gerne mitmachen, macht auch Spaß, aber ohne den Profi der einen erklärt auf was man achten muss wird man wohl kaum einen spanischen Roten von einem Burgunder unterscheiden können.

Klirr kann das Ohr gut erkennen und beurteilen, hier wird unsere natürliche Schutzfunktion aktiv: Je weniger Klirr ín einen Signal enthalten ist, je lauter können wir es uns anhören ohne ein unangenehmes Gefühl bis hin zum Schmerz zu entwickeln. Die Schmerzauslösung ist unser natürlicher Schutz gegen Verletzungen aller Art. Am übersteuerten Kofferradio bei 85dB/m lässt sich das schnell testen, man empfindet das dann schon oft als viel zu laut. Hingegen ist der gleiche Titel mt 85dB auf einer normalen Anlage völlig mühelos an zu hören, im Gegenteil, noch viel zu leise. Ein weiteres Beispiel wie das Ohr Wiedergabeeindrücke verarbeitet ist ein Effekt der auch schon Omas Röhrenradio gut klingen lies, nämlich der, dass eine Quelle scheinbar immer gut klingt wenn man beide Frequenz-Enden gleichmässig beschneidet. Wenn es also an Bass mangelt wird ein entsprechender Höhenabfall es uns wieder angenehm erklingen lassen und uns gleich eine ganz andere Qualität der Wiedergabe sugerieren.

Das räumliche Abbild des Audiosignals entsteht in unserem Kopf einmal aus der, ja bereits bei guten Aufnahmen im Signal vorhandenen Laufzeitdifferenz von einem Ohr zum anderen für links- und rechts-vorn, zum anderen mit Hilfe von Aussenohrresonanzen des Schalls für oben, unten und hinten. Die räumliche Entfernung wird durch Mustervergleich mit dem im Audiosignal enthaltenen Nachhall, Klangfarbe und Spektrum, aus unserem Vorlagengedächnis ermittelt. Unter 80Hz ist keine Ortung mehr möglich. Dennoch trägt die Klangfarbe des darunter liegenden Spektrums entscheidend zur Vorlagenerkennung für das passende Räumlichkeitsgefühl bei. Wir orientieren uns bei Frequenzen bis 1600Hz nur über diese winzige Phasen- Differenz zwischen linkem und rechtem Ohr, die Raum und Tiefe des gehörten bestimmt. Bei hohen Frequenzen ist die Phasenlage ab 1600Hz egal, da es dann durch "Kopfabschattung" und den "Pinna-Effekt" (Klangveränderung durch Gesicht und Ohrmuschel), zu entsprechenden Pegel- Differenzen kommt, die eine Ortung ergeben. Das Ohr braucht dazu immer L+R gemeinsam im perfekten Stereodreieck. Damit wird auch klar das bei Kopfhörerbetrieb keine Raumerkennung möglich ist. Einfach weil es keine Laufzeit/Phasendifferenz zwischen den Ohren von L+R gibt. Es wirken sich bei Kopfhörern sämtliche Phasendrehungen des Signals nicht aus. Selbst die besten Diffusfeldentzerrer können daher nur den Raumeindruck ändern, nicht wie man vermuten könnte, die Lokalisation des Ursprungsignals hörbar werden lassen, wie wir es über Lautsprecher im Stereobetrieb problemlos können.

        Richtungshören

        Der Ohrabstand ist: a = 21,6 cm. Das ist der Weg, der effektiv für den Schall wirksam ist. Das ist nicht der Kopfdurchmesser.

        Die maximale Laufzeitdifferenz beträgt dazu t = 0,63 ms.
        Der wirksame Ohrabstand ist a = 21,6 cm.
        Zur Wellenlänge = 21,6 cm gehört die Frequenz f = c / = 343 / 0,216 = 1588 Hz, also rund f = 1600 Hz.
        Die tiefste Frequenz, bei der eine Phasenverschiebung von = 180° auftritt, ist somit f = 800 Hz.

 



Die Einhaltung der komplexen Gruppenlaufzeit über die gesamte Kette mit allen Geräten, vom Tonabnehmern über die Lautsprecher bis hin zum Ohr ist deshalb entscheidend für die Wahrnehmbarkeit der Räumlichkeit in der Wiedergabe. Im Prinzip ist es in der Elektrotechnik ja ganz einfach: Die Verschiebung von Strom und Spannungsmaxima nennt man Phasenverschiebungen, sind also Zeitfehler. Erst eine angelegte Spannung lässt einen "arbeitenden", das heisst Bewegung auslösenden Strom im Lautsprecher fliessen, nur steht der nicht zwingend mit dem zeitlichen Ablauf der angelegten Spannung im Zusammenhang. Also muss man einen anderen Weg gehen und zB. eine Endstufe so bauen, das Strom und Spannung möglichst phasenstarr gekoppelt sind. Röhrenverstärker bringen eine solche phasenstarre Kopplung von Spannung und Strom schon von Haus aus mit, da sie mit dem Übertrager immer auf einen klar definierten Abschlusswiderstand arbeiten. Der Idealfall ist also eine sich nur am "arbeitenden" Strom zeitlich orientierende Verstärkerelektronik, die das Frequenzgemisch des Nutzsignals in seiner gesamten und insbesondere zeitabhängigen Form und dem Verhältnis zueinander so wiedergibt wie es auf dem jeweiligen Datenträger vorhanden ist. Bei Schallplatten ist die durch die Schneidkennlinie erzwungene Phasenverschiebung naturgemäss ein äusserst schwieriger Brocken bei vielen Phonostufen, der durch weitere Zeitglieder wie Gegenkopplung und Ein- und Auskoppel Kondensatoren negativ beeinflusst wird. Erschwerend kommt hinzu das die Schneidwinkeldifferenz nur 90°(!) zwischen linker und rechter Flanke, also Links und Rechts, beträgt.

Bei CD's wurden in den 80ern durch reichlich Samplereinsatz (Effekte) im nur 16bit grossen Masteringbereich im Vergleich zu den heute üblichen 24bit, vieles zu "Tode" gemastert. Schöne Negativ Beispiele dazu hat Alan Parsons abgeliefert. Seine Original CD's klingen völlig leblos, mit kaum noch vorhandener Feindynamik. Auch bei Klassik mit seinen niedrigen Pegeln ist die verbleibende Auflösung dann erschreckend klein. Alles hört sich matt und kraftlos an. Daher sind heute 24bit im Studio ein absolutes Muß, oft findet man auch schon 32bit vor ! Das ist später auch auf den runter gesampelten 16bit CD's deutlich hörbar, es braucht keinen SACD Spieler um die verbesserte Auflösung und Transparenz wahrzunehmen. Im Gegensatz zu Analog lässt sich im Digitalbereich die Auflösung ganz einfach messen und beschreiben, was natürlich auch für analoge Wiedergabe seine Gültigkeit hat, nur kann man sie dort nicht so einfach darstellen. Es handelt sich schlicht um die kleinstmögliche Lautstärkeabstufung in einer Kette. Da geht es am Ende einfach um die Stückelungsgrösse und nicht ob -140dB hörbar sind. Im Normalfall am meisten begrenzt durch die mechanische Trägheit des LS die von allerkleinsten Änderungen nicht überschritten wird, aber eben nicht nur. In der Elektronik sind das equivalent zu "Masseträgheit", die Umpol-verluste eines Kondensator und/oder Induktivität. Die elektrischen Eigenschaften von Kondensatoren bestimmen damit überwiegend die mögliche Auflösung in der Schaltung. Daher ist der Weg hin zur Kondensatorlosen Auslegung nur logisch. Jedes Speicher/Zeitglied im Signalweg erhöht dadurch, das es keinen "idealen" verlustfreien Kondensator gibt, den kleinstmöglichen Spannungsprung den man noch auflösen kann. Das bekannte Jitter Phenomen ist das digtale Pendant zum analogen Phasenfehler. Die Auswirkungen sind ähnlich wie im analogen Bereich, mangelhafte bis komplett fehlende Tiefenabbildung und eine eingeschränkte Transparenz des Klangbildes.

Um zu verstehen warum das Hornprinzip dem idealen Wandler, einer atmenden Sphäre, so nahe kommt, muss man wissen welche Eigenschaften das klangliche Ergebnis eines Lautsprechers am meisten beeinflussen. Bei allen Arten von mechanischen Wandlern bestimmt der notwendige Hub zur Bewegung der Umgebungsluft den grössten Anteil der Verzerrungen, je geringer der Hub um so weniger Klirr. Die mögliche Auflösung winziger Details, wie zB das Anblasgeräusch einer Flöte, wird durch das mechanische Losbrech-Moment, also die elektromotorische Kraft die für das überwinden der Trägheit beim Einschwingen notwendig ist, begrenzt. Alles was unterhalb dieser Schwelle im elektrischen Signal liegt, bleibt unhörbar verborgen. Um die Wirkungsweise eines Hornlausprecher besser zu verstehen, kann man sich den Hornkanal als mechanischen Hebel vorstellen, nur eine winzige Bewegung an dem einen Ende dieses gedachten Hebel durch den Treiber bewegt auf der anderen Seiten eine sehr grosse Membrane mit entsprechend stark verringerten Hub durch Geschwindigkeitstransformation. Die für die Schallabstrahlung wirksame Fläche wird erheblich vergrössert, die vom Treiber an der Hornmundfläche bewegte "Membran" besteht nur aus Luft, ein leichteres Material ist schwer vorstellbar. Das mechanische Losbrechmoment ist um den Faktor der vergrösserten virtuellen Membranfläche am Hornmund reduziert. Ein Horn ist also ein sehr hoch auflösender Wandler, nur Elektrostaten können da noch mithalten. Es hat allerdings den Nachteil das es immer nur für einen sehr kleinen Frequenzumfang optimal arbeitet. Auch muss der Treiber sehr hochwertig sein, weil die auf dem Treiber im Hornkanal lastende Luft eben doch etwas wiegt, etwa 1,3gramm pro Liter.

Für ein gutes Hornsystem kalkuliert man mindestens drei Wege, besser vier und optimal sind eigentlich fünf Wege ! Da hochwertige Chassis für Hörner und auch das Horn selbst, aus den bekannten Gründen teuer sind, ist das bei Fertiglautsprechern oft nur ein schlechter Kompromiss mit entsprechend quäkendem Ergebnis. Gerade bei Hörnern glaubt man aufgrund der teuren Treiber, das auf nur zwei oder drei Wege begrenzen zu können, das Gegenteil ist der Fall ! Der linear arbeitende Bereich ist durch die unterschiedlichen Wellenlängen einfach zu eng gesteckt, vor allem wenn man sich noch etwas Spielraum von den nichtlinearen Enden des Arbeitsbereichs des Horns verschaffen will. Ich habe diese Erfahrung auch erstmal machen müssen und bin von zwei Wegen, mittlerweile bei einem fünf Wege System angekommen. Vier ist wenn es wirklich gut sein soll das absolute Minimum. Das oft nur mit einen zusätzlichen Hochtöner versehene riesige Western Electric Horn ist ein gutes Beispiel wie man es nicht machen sollte. Es leidet unter schwachen Treibern, trotz ihrer gewaltigen Magneten sind diese nicht in der Lage die enorme Masse der Luft von ca.2000l=2,6Kg Luftmasse im Hornkanal die auf ihm lastet, zeitgerecht (Einschwingen) zu beschleunigen, dazu kommen sich bildende Intermodulationen und Artefakte durch im Horn herum vagabundierende Reflexionen höherer Frequenz. Man muss sich dazu nur eine Mitteltonkalotte mit einer 2,6 Kilo schweren Membrane vorstellen, dann kann sich jeder ausmalen wie das klingt...Im Bereich des WE Horns von 150Hz-2Khz habe ich mich aber auch schwer getan. Es gibt halt nur wenige Treiber die dort wirklich zufriedenstellend arbeiten. Ein normales 4" Horn wie der JBL 2450H/J, wird immer ein viel zu kleines Kammervolumen haben um wirklich 400Hz abstrahlen zu können. Den Monarch MRD550 betreibe ich deshalb ohne den hinteren Deckel offen, dadurch gibt es auch keine Reflexionen aus der Druckkammer. Der dadurch bedingte akustische Kuzschluss würde bei 85cm, der 400Hz Wellenlänge einsetzen. Der Weg durch das Basshorn bis zur Vorderseite der Mitteltonmembran beträgt aber etwa 1 meter und unterstützt damit bei 350Hz zusätzlich den Abfall der 24dB Weiche. Die Eigenresonanz liegt mit 300Hz ausreichend niedrig. Zwischen 400Hz-2KHz kann man ihn so weitab seiner Limits im linearen Bereich betreiben. Der rückwärtige Schall läuft sich im Basshorn-Kanal tod und kann, selbst wenn man mit dem Kopf im Kanal steckt, nicht wahrgenommen werden. Bleibt eine Differenz zwischen 150 und 400Hz. Hier setze ich den Basstreiber als Direktstrahler ein. Mit seiner NAWI Membran von nur 85gr. Gewicht und dem 1,35 Tesla starken Antrieb kann er mit 105dB/W/m gut mit dem MRD550 in Sachen Auflösung und Klirr mithalten. Kleiner dürfte ein direktstrahlendes Mitteltonchassis für den Bereich von 150-400Hz nicht sein ohne Abstriche machen zu müssen. Der Isophon PS385/300S ist ein reinrassiger Horntreiber mit einem Qts von 0,33 ergibt das ein EBP von 162 ! Ein 08/15 Tieftonchassis würde immer zu träge sein um bis 500Hz sauber auf dem Niveau eines Horns, übertragen zu können. Ein dafür eigentlich prädestiniertes Backloaded Horn hat immer Probleme mit dem "Durchschall", eben die durch die Membran hindurch gehenden Reflektionen aus der notwendigen Druckkammer, die nicht gedämpft werden darf. Alles Probleme die es für mich zu lösen galt, wie auch die anfangs relativ "schlechte" Auflösung im Sprachbereich. Immer wieder habe ich bei Freunden quer gehört und festgestellt das eine Quadral Titan, oder JBL 5000TI mit "einfacheren" Chassis das viel besser konnten. Ich habe dann nach langem Suchen, mit dem Isophon DKT11C110, einen idealen Treiber für diesen Bereich gefunden. Als konventioneller Hochtöner fällt er bei 12Khz viel zu früh ab und wird von den meisten als "Billigheimer" eingeschätzt. Seine sehr niedrige FRes von nur 900Hz prädestiniert ihn aber für den Sprachbereich. Wenn man sich mal umschaut, stellt man verblüfft fest, das es gar kein vergleichbares Chassis mit Kevlarmembran und Phaseplug in Vollaluminium, mit diesen Daten gibt. Mit 24dB Steilheit auch perfekt im sensiblen Bereich der höchsten Empfindlichkeit unseres Gehörs, von 2Khz-6,5Khz einzusetzen. Oben und unten liegt man dann jeweils mit einer Oktave Abstand, "safe" vom un-linearen Bereich entfernt, der ja immer mit unerwünschten Phasendrehungen einhergeht.

Ein weiterer Baustein im System ist es, eine Frequenzweiche einzusetzen die keine Phasenfehler produziert, eine sogenannte "Allpassweiche". Mit optimierten Filtern nach Linkwitz/Riley für eine gute Sprungantwort, bei der die Phasendifferenz angrenzender Bereiche immer null ist. Sie sorgt dafür, das man ab einen Meter Entfernung schon kein Chassis mehr eindeutig orten kann. Es gibt keinerlei, gerade bei den grossen räumlichen Entfernungen der Quellen, sonst immer anzutreffenden Auslöschungen und Überdeckungen. Die relativ starke Richtwirkung ermöglicht eine weitestgehende Ausblendung von Raumreflexionen, das erhöht die Ortbarkeit um einiges. Die Summe ergibt ein phasenoptimiertes Hornsystem, in dem die Schallwand eine grosse Rolle spielt. Die wirksame Geschwindigkeitstransformation im Hornverlauf ist erst in der Schallwand mit der Ankopplung an die Raumluft beendet. Damit einher geht eine Linearisierung der Strahlungsimpedanzen, denn der Strahlungswiderstand der Luft ist jetzt für jeden Treiber bis zur realen unteren Grenzfrequenz annähernd konstant und führt damit letztendlich zu einem sehr glatten Amplitudenverlauf, wie es mit frei im Raum plazierten Hornmündern nicht möglich wäre. Die Hörner sind mit der Schallwand gegenüber dem Raum jetzt auch laufzeitmässig "genullt". Eine Technik die auch in grossen Studios angewendet wird, indem die "Farfield" Monitorlautsprecher bündig in die Wände des grossen Abhörraumes eingelassen werden.

 

Wie ?

 

Ein aktives 5-Wege Stereo Horn Konzept inklusive aktiver Raumkompensation mit (zeit=phasen) stabilen Endstufen. Eine 24dB/Oktave Aktivweiche nach Linkwitz/Riley. Damit wird eine optimale Gruppenlaufzeit über die gesamte Kette inklusive Hörraum bis hin zu den Ohren erreicht. In einem Wohnraum treffen die ersten Reflexionen im Unterschied zu einem Konzertsaal
bereits in den ersten 10ms ein, auch ist die Nachhallzeit relativ kurz, nämlich 0,2 bis 0,6 Sekunden, ausgenommen im Bassbereich.

Reflexionen in einem Wohnraum und in einem Konzertsaal [Stark S.19-21]
Durch die frühen, starken ersten Reflexionen wird die Klarheit der Wiedergabe verschlechtert. Der Einschwingvorgang ist von entscheidender Bedeutung für die Wahrnehmung. Sind die Lautsprecher in unmittelbarer Nähe zu reflektierenden Gegenständen oder Zimmerwänden aufgestellt, verlängert  sich die Anhallzeit, der Einschwingvorgang verwischt. Obwohl durch symmetrische, seitliche Reflexionen die Ortung verbessert wird, stören Boden- und Deckenreflexionen umso  mehr. In jedem Fall kommt es auch zu Kammfiltereffekten durch verzögerte Signale im gleichen Frequenzbereich. Auch spätere zu starke Reflexionen beeinflussen die Wiedergabe ungünstig (Flatterechos) und müssen unbedingt abgeschwächt werden indem ein ausreichender Abstand zwischen Wänden, Gegenständen und Boxen gewahrt wird, bzw. absorbierende Materialien eingesetzt werden. Natürlich sind auch mitschwingende Einrichtungsgegenstände zu vermeiden.

Die Basis dafür bildet ein Wega Acoustic Dimension Compiler-2, 2x Abacus 60-120 und eine Reckhorn Sub-weiche. Als Kompensationlautsprecher laufen 2x Weichfaser-Schmackshörner als Sub (<100Hz) mit einem paar JBL-LX22 (100Hz-7Khz) als Hochtonaufsatz. Beide sind mittels rosa Rauschen aufeinander eingepegelt. Das System basiert auf sogenannten Antischall. Der Wega arbeitet dazu im Mono-modus mit dadurch möglicher doppelter Laufzeit durch Reihenschaltung des linken und rechten Eimerkettenspeicher (einstellbereich 10-1000ms). Durch den Monobetrieb wird auch die mögliche Erzeugung eines "künstlichen" Raumeindrucks (Pseudo surround mit hinten links und rechts) verhindert Der "Space" Regler steht auf "2", das entspricht einer Verzögerung von etwa 20 millisekunden, der "Reflection" auf "8", damit wird der Stärke der Raumreflexion für die Invertierung simuliert, in etwa sind es bei mir so ca. 80% des Schalls der durch Wände und Fenster reflektiert wird. "Characteristic" auf "3" (-10dB/7khz cut) Das entspricht dann dem durch die Reflexionsflächen des Raumes bereits stark absorbierten Hochtonanteil für das Inverssignal des ADC-2.

Das Ergebnis ist verblüffend: Wesentlich mehr Transparenz im Mittel- und Hochton und sauberer abgrundtiefer Bass. Das wird durch Auslöschung der 1. Raumreflektion und Minimierung der Raummoden mittels einer gegenphasigen (verzögerten) Abstrahlung erreicht. Die relativ kleinen Chassis wären auch gar nicht in der Lage über Schalldruck etwas am Klang zu verändern. Man kann sie auch bei allergrösster Mühe nicht in irgendeiner Form als Schallquelle orten. Selbst wenn man direkt daran vorbei läuft, ist kaum etwas aus den Kompensationslautsprechern zu vernehmen. Und dennoch hat das ganze einen enormen Einfluss auf die Wahrnehmung (siehe oben). Demonstrieren lässt sich das wunderbar mit der Chesky Ultra Demonstrations CD. Eine derart gute Ortung, Transparenz und Raumwiedergabe sucht seinesgleichen. Hört sich blöd an, ist aber leider so: Was besseres habe ich noch auf keiner Messe oder sonstwo in den letzten 45 Jahren gehört.

 

Womit ?

 

Als Endstufen kommen mehrere ABACUS 60-120 zum Einsatz.Das ist eine vom Anfang bis zum Ende stromgekoppelte und damit zeitrichtig arbeitende Endstufe. Die ganzen anderen Besonderheiten dieser patentierten Schaltung kannn man im Netz nachlesen.
Das Herzstück bildet eine von mir im Acrylgeäuse mit getrennten Netzteilen aufgebaute 4-Wege Weiche der ehemaligen Firma "HKlein". Zur Pegelüberwachung ist ein mit ausgemessenen 1% Bauteilen aufgebautes 30 stufiges LED Peakmeter eingebaut. Die analogen 24dB Filter sind nach Linkwitz/Riley mit sehr guten Impulsverhalten und glattem Amplitudenverlauf ausgeführt. BurrBrown's OPA2604 sorgt für guten Klang und DC gekoppelte Ein-, und Ausgänge. Die Weiche bietet ausserdem für jeden Kanal die Möglichkeit, über ein Voltmeter die aktuell eingestellte Übernahmefrequenz analog abzulesen. Da jede Frequenzweiche zwangsläufig mit Phasenverschiebung arbeitet, ist der andere grosse Vorteil, das sie nach dem "0° Differenz" Prinzip arbeitet. Dabei haben benachbarte Kanäle im Übernahmebereich bei jeder Frequenz immer eine Phasendifferenz von null. Auslöschungen und Überdeckungen entstehen so erst gar nicht. Das ist gerade bei Chassis mit grossem räumlichen Abstand, wie bei Hörnern unvermeidlich, ein absolutes Muss. Die Übernahmefrequenzen sind für jeden Kanal der Weiche getrennt, mittels 9fach Poti einstellbar, was das Finden der optimalen Frequenzen vereinfacht.
Der Lautsprecher ist so konzipiert das er sich noch neben eine Wohnzimmerschrankwand integrieren lässt. Also im ganzen rechteckige Maße 1,80m x 1m x 0,50m. Zum besseren Handling ist es zweiteilig ausgeführt. Der obere Teil enthält den Treiber in einer Druckkammer, der gesamte Korb ist bedämpft um die Reflexionen aus der Kammer gar nicht erst zur dünnen Papiermembran durchkommen zu lassen. Das Chassis strahlt bis 180Hz ins angekoppelte Horn, darüber bis 400Hz direkt nach vorn ab. Um die Geschwindigkeit der Luft  abzusenken ist dieser Hornteil zweikanalig ausgeführt. Sonst kann es passieren das es wie beim anblasen einer leeren Flasche zu Pfeifgeräuschen an den Umlenkungen kommt. Der gesamte Weg im Horn beträgt im Mittel 4,50 m. Im unteren einteiligen Hornteil sind die anderen 3 Hörner in einem Keil den das Basshorn an der letzten Umlenkung bildet integriert. Zur Schwingungsneutralisation der eingebauten Metallhörner ist dieser Keil komplett mit Lotsand verfüllt ! Sie sind anders wie im LS Bau üblich um den Mitteltöner herum gruppiert. Das sorgt für einen natürlichen Aufbau um den besonders im menschlichen Focus liegenden Sprachbereich. Der 4" Titan Mitteltontreiber arbeitet nach hinten "offen" in den letzten Teil des Basshorns, sonst wäre die tiefe Trennung nicht möglich. Das Basshorn bildet für diesen Schall ein Totlauf-Labyrinth. Nach vorn ist ein Aluhorn angeflanscht, das mit der vorderen Schallwand abschliesst. Der Isophon Mittelhochtontreiber arbeitet in den extrem sensiblen Bereich von 2Khz - 6,5 Khz. Dieses Chassis sitzt unter dem Mtteltonhorn in einer Art "Gaube" des auslaufenden Basshorns. Als Hochtöner wird oberhalb des Mittelton Horns ein Schlitzstrahler verwendet. Der Frequenzgang ist im low end durch die -3dB Grenzfrequenz von 26Hz des Basshorns und nach oben durch den Schlitzstrahler mit seinen -3dB Punkt bei 28Khz begrenzt, und liegt innerhalb +/-3dB auf der Achse gemessen. Der Klirr liegt im gesamten Bereich weit unter 0,5% auch und gerade im Bassbereich. Alle Chassis werden mit Messmikrofon auf den festen Hörplatz, eine Relaxliege, eingemessen, der Abgleich erfolgt in der AFW-1. Ohrhöhe ist das MHT Chassis. Dadurch das der Hörplatz fix ist, kommt man mit einer einfachen Lautstärke- als Laufzeitkorrektur der einzelnen Hörner aus. Im Sweetspot ist die Wiedergabe holografisch genau. Sobald man diesen Punkt verlässt fällt das akustische 3D Bild zusammen. Die Bauzeit des Systems hat ungefähr 30 Jahre betragen in denen immer wieder modifiziert und verbessert wurde. Angefangen 1983 mit 3-wegen in Passivbauweise , (vorerst) abgeschlossen im Jahre 2015 mit den Schmackshörnern und den LX22 als "Raumreflektion-Kompensationslautsprecher".
       

Teuer ?

 

Ich muss sagen es hat mich immer gereizt, das wirklich gute zu erkennen egal in welchem Kleid es daher kommt. Ich urteile nie nach dem Schein, sondern nur nach dem Klang. Was man dann einmal als richtig und gut erkannt hat, wird konsequent weiter verfolgt und auch immer mal wieder quer gecheckt um nicht in einer Sackgasse zu landen. Meine Freunde mit ihren vielen wesentlich teurern Anlagen waren mir immer ein Ansporn und Referenz. Es macht mir immer einen Heidenspass mit einem "Allerwelts" CD Player, der etwas modifiziert ist, wie es zB mein Grundig CD8400MKII ist, meine Jungs an ihren heimischen Anlagen mit ihren 80K€ teuren Wadias in arge Erklärungsnot zu bringen. Das Aufspüren von solchen Perlen mache ich mittlerweile mit viel Akribie und Auge fürs Potential. Siehe mein PE 36T. Aber es braucht halt auch eine gute Kette um das quer cheken zu können. Alles ist nur so gut wie das schwächste Glied da drin. Es geht sicher auch mit viel weniger Aufwand etwas Audiophiles hin zu stellen. Den Hörnern bin ich nach einen Ausflug zu Elektrostaten, unter anderen von Koss, früh verfallen. Ich habe mich auch nicht gescheut eigene Modifikationen und Ideen in mein Horn System einfliessen zu lassen. Schwierig ist an einem solchen Unterfangen ein Gespür dafür zu bekommen wie die Zusammenhänge sind. Was kann was bewirken, bzw macht sich wie bemerkbar in Richtung Verzerrungen, verhangenes Klangbild, Geschwindigkeit oder Raumabbildung. Da muss man viele dicke Bücher lesen, Vorlesungen besuchen und zu versuchen Theorie und Praxis aufeinander zu bekommen. Mein System hat echte "Monitor" Eigenschaften, Gutes klingt überragend, Schlechtes furchtbar, sonst unhörbarer Klirr wie er zB in jedem MP3 file steckt, wird bei mir zur Tortur. Bass ist da wenn er auch im Programm enthalten ist, hier verschlechtern keine Pseudobässe die Impulsantwort. Das was das System aber am besten kann, ist eine schon holografisch zu nennende Raumabbildung und eine natürliche Wiedergabe jeder Art von Musik. Ob grosse Klassik oder kleine Jazzcombo, bei guten Aufnahmen klingt es immer "Live" !


Wieso ?

 

Diese Internetseite ist entstanden um Wissen zu sammeln, das es so in dieser Form im Netz einfach nicht gibt. Der Gedanke dahinter ist in der ursprünglichen Bedeutung des Begriffs  High Fidelity = Höchste Wiedergabetreue zu finden. Im Sinne des Physiker und Gründer des DHFI und leider viel zu früh verstorbenen Karl Breh, und nur diesem Motto verpflichtet, nicht dem Look, nicht dem  Markenimage, nicht dem Preis, nein einzig allein der  schnöden "Höchsten  Wiedergabetreue" und deren physikalische Herleitung des:  "Warum klingt das jetzt so ?" Der grösste Ansporn kam sicher aus der ewigen Phrasendrescherei in gewissen Foren, dort  ist es mittlerweile nahezu unerträglich zu lesen warum der oder das Gerät so oder so klingt. Mit Physik, der Grundlage allen "Klangs" hat das jedenfalls nichts zu tun. Das eine Forum redet  alles gleich, im Sinne von "Ich bin doch nicht blöd", die anderen meinen mit Spulen aus Platin in ihrem MC System würde sich auch ihr Horizont entsprechend aufhellen. Beides ist absoluter Schwachsinn. Grundlage allen Klangs egal von was, ist die elementare Physik mit den Grundlagen des menschlichen hörens beginnend. Es war mir immer wichtig nicht jedem Neuen hinter her zu laufen. Ich erinnere mich an eine Geschichte auf der HiFi 1986 in Düsseldorf. Es war 17:30 und ich wollte unbedingt noch bei Klipsch die letzte Vorführung mitmachen. Meine Freunde hatten da keinen Nerv drauf und sind draussen geblieben. Ich setzte mich in den noch ziemlich leeren Hörraum. Neben mir setzte sich keuchend ein älterer Herr mit zwei Plastiktüten voller Prospekte. Die Vorführung begann mit den kleineren Klipsch bis dann endlich das Eckhorn dran kam. Der ältere Herr fing an zu lächeln und während einer Plattenwechselpause erzählte er mir das er genau diese Hörner seit 30 Jahren zu Hause hat. Er dachte es sei nun an der Zeit für was neues und wollte sich auf der HiFi nach besseren und moderneren Lautsprechern umschauen. Nach dem er sich dann nochmal lächelnd in der Vorführung seine Eckhörner angehört hatte, sagte er das er sie wohl behalten werde. Er habe einfach schlicht nichts besseres auf der Messe gehört, als das was er seit 30 jahren zu Hause stehen hat. Das hat mich bis heute schwer beeindruckt. Die Physik ändert sich eben nicht !