la voce potente

_stentOre // dipolo* // deutsch

Lautsprecher der Marke stentOre gab es erstmals in den frühen achtziger Jahren in Italien. Sie wurden in Kleinserie in San Lorenzo in Rom hergestellt, und sind bei ihren Besitzern noch heute in Benutzung. Sie waren — für die damalige Zeit revolutionär — rückwärtig offene Dipol-Lautsprecher mit separatem Subwoofer.




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Achtung: die jüngsten Kapitel befinden sich am Anfang, die älteren darunter. Lektüre des obersten Kapitels setzt daher Kenntnis der vorhergehenden voraus.



  • Der Elektrostat
    
    
  • Der Vergleich Newspeaker - Elektrostat
    
    
  • Der Elektrostat
    
    
  • Die Technik
    
    
  • The Newspeaker
    
    
  • Der stentore Dipolo
    
    
  • Ungelöste Probleme der High Fidelity
    
    
  • Exkurs: Lautsprecher beurteilen
    
    
  • Exkurs II: Die Zeitschriften
    
    
    
    
    
    
    
    

    Der Elektrostat: Neubewertung

    Die Elektronik

    Nach einem gründlichen Umbau des Systems ist eine Neubewertung des Elektrostaten SILBERSTATIC überfällig. Ganz kurz: Unter den Umständen des neuen Systems stellt sich der 'Stat in sehr viel besserem Licht dar. Er bringt zwar keinen höheren maximalen Schalldruck, aber er liefert inzwischen feingliedrige, detaillierte Bässe. Das ist für einen Elektrostaten erstaunlich, zumal für einen so kleinen!

    Zunächst die Elektronik: An die Stelle der alten Panasonic digital receivers traten zwei kleine Verstärker vom Typ NAD D3020. Diese 30-Watt-Zwerge entlocken den 'Stats maximal gehobene Zimmerlautstärke -- mehr war auch nicht gefragt.

    An die Stelle der onboard-D/A-Wandler der NADs trat ein Wandler NAD M51, der nach Meinung von John Atkinson und anderen einer der besten derzeit verfügbaren Wandler ist. Details seiner Funktionsweise findet man in auf unserer englischsprachigen Zwillingsseite

    - www.stentore.com/en/

    Da der M51 im Gegensatz zu modernen USB-Wandlern auch einen S/PDIF-Eingang besitzt (und eine digitale loss-free Lautstärke-Regelung), erlaubt er, zwischen die S/PDIF-Quelle (CD, DVD, USB) und den Wandler eine DSP-Korrektur der Lautsprecher und des Raums zu schalten. Er verfügt zwar über einen sehr gelobten HDMI-Eingang für Blu-Ray usw., doch entfällt bei dieser Verbindung die Möglichkeit, ein DSP-Korrekturglied zwischen zu schalten.

    Bieten die NAD-Verstärker mitsamt dem M51 schon eine beachtliche Qualität der Wiedergabe, so kommt diese doch nur mit Hilfe einer DSP-Korrektur zum tragen. Ohne diese Korrektur kann man jeden Anspruch auf high fidelity getrost vergessen. Was man ohne DSP erhält, ist ein irgendwie gearteter Zufallsklang. Vom Nanodigi bis zum DEQX gibt es zahlreiche Korrekturgeräte. Generell ist von Selbsteinmess-Geräten mit Beipack-Mikrofon abzuraten. Die Ergebnisse, die sie liefern, sind selten näher am Originalton als Einstellungen, die "mit dem Ohr" vorgenommen werden.

    Was die Flexibilität angeht, spielt die BEHRINGER-Combo SRC und DEQ2496 nach wie vor in der Oberklasse. Ihre Leistung lässt sich optimieren durch ein Verfahren, das ein amerikanischer Tüftler entwickelt hat, um dem DEQ eine einwandfreie Sinusschwingung zu entlocken. Mehr dazu auf unserer englischsprachigen Seite "Tuning Behringer". Hier die Quelle:

    "Behringer DEQ2496 Universal Critical Timing and DEQ Parameters; (eSSB Audio for the Radio Amateur Experimenter)"

    - http://www.nu9n.com/deq2496.html

    
    
    

    Der Elektrostat

    Von dieser Elektronik angetrieben, erfährt der kleine SILBERSTATIC eine erstaunliche Verwandlung. Man kann ihn ohne Gehäuse dipolar betreiben, ohne störende Raumresonanzen zu erzeugen. Die Resonanzfrequenz bei 45-50 Hz macht sich weniger störend als vorher bemerkbar und lässt sich mit dem DEQ mühelos zähmen. Die Resonanz der Panels zwischen 3,5 und 4 kHz erfordert einige Feinarbeit.

    Überraschend ist nun die Basswiedergabe. Erstmals erscheint die Hersteller-Angabe, dass es sich um einen "Vollbereichselektrostaten" handelt, berechtigt. Natürlich muss ein Subwoofer die Frequenzen unter 50 Hz liefern, aber die Tatsache, dass der 'Stat in einem grossen Raum ohne Lücke bis 50 Hz hinunter reicht, ist mehr als bemerkenswert. Dieser Bass ist trocken und liefert bei der Messung einen recht linearen Frequenzgang. Kompliment an den Entwickler!

    Klar, dass weder die Verstärkerchen, noch der 'Stat es erlauben, die Kanonen in Tschaikowskys "1812" in der klassischen TELARC-Aufnahme abzufeuern. Aber wer mit Bässen und Lautstärke Mass hält, kann den kleinen SILBERSTATIC auch ohne Subwoofer und ohne Entzugserscheinungen betreiben. Das ist ein Wort!

    Sicherlich könnte man mit anderen Verstärkern (beispielsweise dem digitalen NAD C 390DD) dem 'Staten grössere Lautstärken entlocken, aber zum Preis einer höheren Übergangsfrequenz im Bass. Doch wer auf Lautstärke Wert legt, sollte dem potenten Verstärker auch einen potenten, weil grösseren, Elektrostaten zugesellen.

    Zusammenfassend ist zu sagen, dass der kleine SILBERSTATIC an dieser Anlage und in diesem Raum die beschriebene Wiedergabe erbringt. Ob er das an anderen Geräten und in einem anderen Raum leisten kann, bleibt natürlich offen.

    
    
    
    
    
    

    Der Vergleich Newspeaker - Elektrostat

    Aufbau zweier identischer Systeme

    Beide Lautsprecherpaare werden von einem gemeinsamen CD-Transport mit einem Signal beliefert. Das Signal wird in je einem Behringer Ultracurve Pro DEQ2496 Prozessor aufbereitet. Dabei werden die Frequenzgänge der Lautsprecher paarweise mit Hilfe der beiden Equalizer je eines Prozessors so korrigiert und einander angeglichen, dass die beiden Paare so ähnlich wie möglich klingen.

    Von den Prozessoren wird das korrigierte Signal digital in je einen Panasonic SA-XR45 Receiver eingespeist. Beide Lautsprecherpaare werden von den Panasonics (das beliebte, extraflache Modell) passiv angesteuert. Da eine einzige Fernbedienung ausreicht, um beide Verstärker zu bedienen, kann zwischen beiden Anlagen mit der mute-Taste umgeschaltet werden. Ist die Lautstärke beider Anlagen angeglichen, kann sie mit der Fernbedienung paru passu verändert werden.

    
    
    
    
    

    Vorbereitungen

    Zunächst werden die Frequenzgänge beider Paare mittels Messmikrofon (rosa Rauschen, Terzrauschen) am Hörplatz durch DSP auf bestmögliche Ähnlichkeit eingestellt und das Ergebnis mit dem Kopfhörer und verschiedenen Musiken und Wortprogrammen korrigiert. Das ist zwar mühsam, doch ein A/B-Vergleich ist nur sinnvoll, wenn die Probanden einander so ähnlich klingen, dass man sie (beinahe) verwechseln könnte. Nützlich ist dabei eine Funktion des Prozessors, die es erlaubt, die Kanäle einzeln zu regeln. Damit lassen sich Unterschiede der Lautsprecherexemplare und der jeweiligen Position im Raum ausgleichen.

    Das Testpanel bestand aus zwei Personen: einer Liebhaberin klassischer Musik und dem Autor, der über langjährige Erfahrung in der Produktion von Hörfunkprogrammen verfügt.

    Die ersten Durchgänge mit unterschiedlicher Musik brachten kein klares Ergebnis. Die Dame zog dreimal den Newspeaker vor, der Autor war unschlüssig. Der Newspeaker klinge "voller, echter", meinte die Hörerin.

    Die gehobene Lautstärke brachte die Elektrostaten an ihre Leistungsgrenze, die sich mit lauten Knackgeräuschen meldete -- vermutlich arcing oder eine Übersteuerung der Übertrager. Dies forderte die Umwandlung des passiven Hochpassfilters von 6db Steilheit auf 12db, um die Übertrager von unnötigen Bassfrequenzen zu entlasten. Das steilere Filter verlangte zwar eine Justierung der DSP-Equalizer, brachte aber den Elektrostaten einen Gewinn an Klarheit der Wiedergabe.

    Beim nächsten Durchgang diente ein Radionachrichten-Mitschnitt als Testmaterial. Bei der Sprache zeigte der Elektrostat seine Fähigkeiten. Obgleich er die dumpfe Akustik des kleinen Sprecherstudios unangenehm deutlich wiedergab, schien er doch die meisten Stimmen mit mehr Wirklichkeitsnähe abzubilden.

    Abschliessend wurde ein Mitschnitt eines gemischten Wort-Musik-Hörfunk-Features eingespielt, bei dem der Autor selbst Regie geführt und gesprochen hatte. Während die Dame erneut für den Newspeaker votierte, war für den Autor die Sache nach wenigen Minuten klar: der Elektrostat gab die Stimmen der Schauspieler und des Sprechers realistischer wieder. Es war ein freudiges Erlebnis für den Autor, sich Jahre nach der mit erheblichem Aufwand aufgenommenen BR-Produktion wieder zurück im Studio zu fühlen.

    Klang

    Der Vorteil des Elektrostaten liegt zum einen in einer besseren räumlichen Präsenz (auch dank der starken horizontalen und vertikalen Bündelung) und zum anderen in feinerer Detailwiedergabe. Warum starke Bündelung erstrebenswert ist, erklärt Jazzman: "Ultra-directional speakers don't suit everyone, but I live alone, so I'm free to hog the sweet spot, and I love their sound." Der gleichen Meinung ist der Nestor des Elektrostatenbaus, Roger Sanders:"...problems caused by wide-dispersion speakers spraying their sound all over the room instead of being directed at the listener. As a result, in a wide-dispersion speaker, the listener hears the room with all its confused and delayed reflections instead of the superb sound available directly from a planar ESL." Und ähnlich: "The fact that some audiophiles believe that some speakers have a wide sweet spot simply proves that wide dispersion speakers do not produce accurate, holographic images.” (stereomojo)

    "Cynically I would say here that the wider dispersion speaker you intent to employ – the more time and money you will waste on expensive room treatments to address the unwanted reflections wide dispersion creates. My personal preference after listening to a number of ESL’s including Martin Logan’s latest Summit X and CLX, QUAD’s 2905 and Sanders Sound Model 10b is for narrow dispersion as highly directional ESL speakers exhibit better imaging, transient response, detail and output compared to wide dispersion ones. I reason that much of this is down to the ear not having to decode unwanted and colored reflections." (R. Ede, AudioEnz)

    Fazit

    Wer ausschliesslich leichte Musik hört, kann die Qualitäten eines Elektrostaten möglicherweise garnicht erkennen. Jahrzehnte des Hörens einer von schlechten Anlagen reproduzierten Musik resultiert in einer Gewöhnung an einen gewissen "Lautsprecherklang", der akzeptiert und instinktiv als "richtig" wiedererkannt wird. Das Fehlen des Lautsprecherklangs bei einem korrekt eingemessenen und richtig betriebenen Elektrostaten mag zunächst Befremden auslösen, wie Laurence A. Borden in einer Besprechung der Sanders Elektrostaten feststellte: "I realized that after so many years of hearing a veiled sound, it had became normal and “comfortable” to me. In fact, many people have this reaction when first hearing the Model 10's; the speakers are so incredibly transparent that it seems like something is missing, but that something is coloration and distortion."

    Wer in den anspruchsvollen Bereich der Elektrostatik vorstossen will, wird mit kommerzieller Beratung nicht sehr weit kommen. Die Gefahr ist gross, dass ihm (ihr) teure und nutzlose analoge Heim-Elektronik aufgeschwätzt wird, so er (sie) sie nicht schon besitzt und sich nicht davon trennen will. Selbst unter informierten Leuten hält sich beispielsweise hartnäckig die Mär, dass Elektrostaten am besten mit Röhrenverstärkern "klingen". Roger Sanders hat in einem white paper nachgewiesen, dass das Unsinn ist, und Absolute Sound meint: "HP (that's me) used to believe that tubes would sound best with 'stats, but found out the hard way that this simply is not the case." Vorbehalte bezüglich der Existenz hochfrequenter Komponenten im Ultraschallbereich bei Schaltverstärkern sind, was Elektrostaten anlangt, ohne Bedeutung. Die begrenzte Bandbreite der Übertrager filtert die Ultraschall-Komponenten heraus.

    Wer in gehobene Elektronik investieren will, ist vermutlich derzeit mit DEQX Prozessoren und NAD (NAD C 390DD), Lyngdorf oder, weniger aufwendig, TEAC AH01-S und Sherwood R-904N Digitalverstärkern gut bedient.

    Wer Analogverstärker benutzt, kann anstelle der Behringer Prozessoren den DEQX HDP3 einsetzen, der allerdings in seiner Grundversion nur analoge Ausgänge aufweist. Das kostspieligere Nachfolgemodell HDP4 besitzt drei Digitalausgänge, mit denen man bei Verwendung von Digitalverstärkern die D/A Wandler und den Analogvorverstärker des HDP4 vermeiden kann.

    Aber es geht auch, wie figura zeigt, mit schlichten Behringer Prozessoren und second hand (weil nicht mehr hergestellten) Panasonic SA-XR digitalen Receivern (deren TI-Prozessoren auf Tact-Entwicklung fussen).

    Wer tiefer in die Welt der Elektrostatik eintauchen will, holt sich am besten Rat bei Jazzman (Charlie Mimbs). Er ist nicht nur technisch sehr beschlagen, sondern gibt auch bereitwillig Rat (Jazzman1953@gmail.com).

    Bi-amping

    Eine nochmalige Verbesserung lässt sich durch bi-amping oder Voll-Aktivierung erzielen. Bei bi-amping kommen zwei Prozessoren und zwei identische Verstärker zum Einsatz. Die beiden Equalizer des Prozessors des Elektrostaten werden im Bassbereich auf Minimum gestellt; dadurch entfällt die Notwendigkeit eines passiven Hochpassfilters: der Elektrostat wird praktisch im Vollbereich gefahren.

    Spiegelbildlich werden beim Prozessor des Subwoofers alle Frequenzen ausser dem Bass auf Minimum gestellt, so man das passive Tiefpassfilter beibehalten will. Die gemeinsame Fernbedienung steuert beide Verstärker. Verwendet man zwei Panasonic Receiver, so erhöht sich die Leistung auf 120 W/8 Ohm pro Kanal.

    Postscript

    Noch ein Kontrolldurchgang Newspeaker/Elektrostat, diesmal mit elektronischer Musik (keyboard/Synthesizer/E-Gitarre). Hier zeigt sich, dass nur der Elektrostat der absoluten Klarheit des STAX-Kopfhörers nahe kommt. Zwar sind die Transienten nicht ganz so präzise, aber sie sind zumindest da und erkennbar. Da kann der Newspeaker mit seinen isostatischen Mitteltonchassis nicht mithalten. Auch die Bässe sind respektabel präzise, was unterstreicht, dass sich ein Dipol-Bass für Kombination mit einem (Monopol-) Elektrostaten eignet.

    Dass die Transienten des Elektrostaten nicht so quellklar am Hörplatz ankommen, ist natürlich eine Folge des Abstands (5 Meter) und der Interaktion mit dem Raum. Eine Probe mit dem Ohr nahe der Membran bestätigt, dass keine Transienten in der Elektronik "hängen" geblieben sind.

    Als Fazit lässt sich vermuten, dass ein richtig eingemessener Elektrostat mit Dipol-Subwoofer wahrscheinlich jene Kombination darstellt, die beim heutigen Stand der Kunst dem Originalklang am nahesten kommt. Man würde sich wünschen, dass solche Elektrostaten in Zukunft die Monitore ersetzen, die Tonstudios bevölkern. Ein Platzproblem, leider oft. Auch werden gerne hohe Schalldrücke verlangt, die ein kleiner Elektrostat nicht liefern kann.

    Eine Frage, die sich gerne stellt: wie kann man ohne viel Aufwand und ohne die Ohren zu strapazieren, Wiedergabequalität kontrollieren? Wie schon gesagt ist das Mass aller fidelity im Mittel- und Hochtonbereich der Applaus. Man nehme ein paar Minuten eines "mageren" Applauses. Ein paar klatschende Leute in einem Saal. Diesen Applaus hört man sich auf einem (guten!) Kopfhörer an und hört ihn vergleichsweise von den Lautsprechern der zu beurteilenden Anlage. Man wird verwundert bemerken, dass die Lautsprecher die Zahl der Applaudierenden im Saal erhöhen. Je mehr Applaudierende die Anlage liefert, desto schlechter ist die Wiedergabe am Hörplatz. Der Raum, der Hörabstand, der Grad der Bündelung der Abstrahlung und -- last but not least -- die Qualität der Anlage, bestimmen zusammen die Wiedergabe. Wer wirklich nach fidelity strebt, muss sich bemühen, die Zahl der Applaudierenden zu vermindern. Der richtig eingemessene Elektrostat ist, ceteris paribus, mutmasslich der beste Weg dorthin.

    
    
    
    
    
    

    Der Elektrostat

    
    
    

    Bei der Suche nach der akkuratesten Wiedergabe kommt man am Elektrostaten nicht vorbei. Obwohl mit Problemen behaftet ist er doch das Mass aller Dinge. Seine massearmen Membranen folgen dem Signal präziser als alle anderen mechanischen Wandler.

    Das Projekt beginnt mit der Suche nach geeigneten Paneelen. Kommerzielle Fertig-Elektrostaten sind entweder zu gross, weil als Vollbereichslautsprecher gedacht, oder sind Hybride mit einem dynamischen Woofer. In der Regel ist die Trennfrequenz so hoch angesiedelt, dass die elektrostatische Komponente nur für Mittelton und Hochton zuständig ist -- ein wenig befriedigender Kompromiss zwischen Klangqualität und Belastbarkeit. Ausserdem bemühen sich die kommerziellen Konstrukte auch noch, möglichst breit in der Horizontale abzustrahlen, um einem verbreiteten Hörwunsch zu entsprechen.

    Die Wahl fällt daher auf ein Modell eines der wenigen Hersteller von Selbstbau-Paneelen, SILBERSTATIC. Am geeignetsten erscheint das kleinste SILBERSTATIC-Modell, nur 23x120 cm gross und dennoch als Vollbereichslautsprecher "für kleine Räume" konzipiert.

    Warum das kleinste Modell? Weil je grösser der Elektrostat ist, desto vielfältiger regt er den Raum an und erzeugt dabei mehr unerwünschten Diffusschall. Daher ist, klanglich gesehen, bei Elektrostaten und Isostaten die Kleinheit immer vorzuziehen.

    Die Elektrostaten von SILBERSTATIC werden pro Paneel mit je einer Spannungsversorgungskaskade und einem Übertrager geliefert. Die Fertigungsqualität ist einfach aber funktional: alles ist leicht zusammenzubauen und funktioniert einwandfrei. Die Paneele müssen in geeignete Rahmen eingelassen werden, deren Form und Breite der Verwender definiert.

    Wie zu erwarten, ist der Klang zu Beginn sehr unausgewogen. Neben einem massiven Berg in den oberen Mitten macht sich eine kräftige Eigenresonanz zwischen 40 und 65 Hertz bemerkbar, dazu eine kleinere Resonanz bei 100 Hz. Überraschung: trotz seiner Schlankheit erzeugt das Paneel Bass. Zuviel Bass sogar, der die zarte Membran aus Hostaphan (Mylar) bedrohlich flattern lässt.

    Es ist klar, dass dieser Eigenresonanzbass bedämpft und durch einen Subwoofer ersetzt werden muss. Drei Möglichkeiten zur Bedämpfung gibt es: einen passiven Hochpass, ein luftdichtes Gehäuse, oder eine aktive elektronische Filterung.

    Viele kommerziellen Hersteller offerieren "Vollbereichs-Elektrostaten". Damit meinen sie, dass ihr Schallwandler auch Bass abstrahlt. Aber welchen Bass? ESLs sind berüchtigt dafür, nur eine Bassnote und ihre zweite Harmonische zu erzeugen, nämlich die Frequenz ihrer Eigenresonanz. Eine wirkliche Basswiedergabe im Sinne eines dynamischen Chassis ist beim 'Staten schon wegen des akustischen Kurzschlusses des offenen Dipols nicht möglich. Es gab sogar einmal das Projekt eines ESL-Subwoofers, dem freilich kein Erfolg beschieden war. Am Hybriden führt beim gegenwärtigen Stand der Technik leider kein Weg vorbei.

    Als praktische Gehäuseform bietet sich die klassische Linie des italienischen Lautsprechers Audiolab Delta Tre aus den siebziger Jahren (Lojodice, Giussani) des letzten Jahrhunderts an: ein Paneel auf einem Prisma stehend, das einen Subwoofer, die passive Frequenzweiche und die Elektrostaten-Elektronik enthält.

    
    
    
    
    
    

    Kleine Differenz: im Gegensatz zum historischen Original ist hier der passive 12" Subwoofer als offener Dipol konfiguriert. Über einen 6db Hochpass ist der Elektrostat angekoppelt, Trennfrequenz bei 90 Hz.

    Die Elektronik besteht aus einem Upsampler Behringer SRC2496, einem Prozessor/Equalizer Behringer DEQ2496 und einem digitalen Verstärker/Receiver vom Typ Panasonic SA-XR mit 60 w/8 Ohm. (Das upsamplen auf den 24/96-Standard ist erforderlich, damit der Prozessor mit voller Rechenkraft arbeiten kann) Nach einiger Justierung des Frequenzgangs mittels kalibriertem Messmikrofon und kalibriertem STAX-Kopfhörer ergibt sich ein interessantes Klangbild.

    Da der Elektrostat erfreulicherweise stark bündelt, konzentriert sich die Wiedergabe auf den Hörplatz und erzeugt wenig Diffusschall. Die Wiedergabe ist differenziert und kommt im Auflösungsvermögen dem STAX-Hörer beachtlich nahe. Dennoch geistern störende Resonanzen im Mitteltonbereich durch den (45 Quadratmeter grossen und 3 m hohen) Raum.

    Da vermutet wird, dass diese Resonanzen wesentlich von der rückseitigen Abstrahlung des Dipol-Elektrostaten erzeugt werden, wird beschlossen, die Rückseite mit einer schallschluckenden Box abzudecken.

    Ein nur 7 cm flaches Gehäuse deckt die gesamte Fläche des Elektrostaten ab und wird innen bedämpft mit einer Schicht sehr weichem und schallschluckenden Materials, nämlich echtem Latexgummi-Schaum.

    
    
    
    
    

    Die Umwandlung des Elektrostaten in einen Monopol erweist sich als sehr vorteilhaft. Die Mittelton-Resonanzen sind zwar noch vorhanden, doch stören weit weniger. Die Tendenz der Folie, mit der Eigenresonanz zu flattern, ist ebenfalls vermindert. Der Frequenzgang hat sich zwar geändert, ist aber insgesamt etwas ausgeglichener als vorher. Die Bedämpfung hat an der Offenheit des Klangs nichts geändert: von Topfigkeit ist nach Korrektur des Frequenzgangs nichts zu spüren.

    Dass ein so flaches Gehäuse eine zufriedenstellende Dämpfung liefert, mag verblüffen, wenn man bedenkt, wie tief die Gehäuse dynamischer "Boxen" stets sind. Die Erklärung liegt in dem geringen Schalldruck pro Quadratzentimeter Fläche, den eine grosse Elektrostatenmembran ausübt. So wie ein monopolarer Kopfhörer mit einer nur wenige Zentimeter tiefen Muschel voll Dämmaterial auskommt, so gibt sich der Elektrostat mit einem flachen Gehäuse zufrieden. Errechnet man jedoch das Volumen des flachen Gehäuses, so entspricht es durchaus dem Volumen einer traditionellen "Box".

    Wer wenigstens teilweise das volle Klangspektrum an mehr als nur dem sweet spot hören möchte, kann ja an der Rückseite des Monopol-Elektrostaten einen Tweeter anbringen, der ab etwa 3 kHz abstrahlt. Wegen der kurzen Wellenlängen des Hochtons besteht keine Gefahr, dass der Tweeter Raumresonanzen erzeugt. Die Lautstärke des Tweeters müsste mit rosa Rauschen so eingestellt warden, dass er die klangliche Balance am sweet spot nicht verändert, also dort praktisch unhörbar bleibt.

    Natürlich empfiehlt sich die Verwendung eines möglichst "schlackenfreien" Tweeters, also eines Bändchens ohne Horn oder eines Piezokristalls, ebenfalls ohne Horn. (Eine Weichenschaltung für den bekanntlich kritischen Piezo kann auf Anfrage geliefert warden.) Der Frequenzgang des klassischen offenen Motorola-Piezo-Hochtöners beginnt bei 4 kHz und steigt bei geeigneter Beschaltung steil an, um bei 5kHz die volle Amplitude erreicht zu haben, die er bis 20kHz beibehält.

    Die Justierung des Klangs des Elektrostaten erfordert einige Arbeit, zunächst mit Hilfe des Mikrofons und verschiedenen Messsignalen, dann in Feinarbeit mit dem kalibrierten STAX-Kopfhörer. Dabei kommen sowohl der grafische wie der parametrische Equalizer zum Einsatz. Das Ergebnis lässt sich an den Displays ablesen:

    
    
    
    
    
    
    
    

    Der Frequenzgang, in 5 m Abstand mit rosa Rauschen gemessen: Die obere Spur zeigt den Frequenzgang des unkorrigierten Elektrostaten bei geschlossener Rückwand, samt Subwoofer. Die Säulen zeigen den Elektrostaten samt Subwoofer korrigiert mit dem Stax-Kopfhörer. (Im Bassbereich nicht repräsentativ wegen störenden Umgebungsgeräuschen)

    
    
    
    
    

    Der Klang ist jetzt sehr befriedigend. Das Auflösungsvermögen am Hörplatz kommt dem des Kopfhörers nahe. Der Raum macht sich erfreulich wenig störend bemerkbar.

    Wie wichtig die Kontrolle mit dem Kopfhörer ist, erklärte übrigens Kerry Brown auf goodsoundclub.com sehr schön:

    "Here's a test for you. Listen to a recording on a good headphone system, try STAX. Then play back the same recording on your stereo. It's not easy to match the overall sonic quality of good headphones. Most loudspeaker systems fall far short. Far, far short. Ignore things like imaging. Concentrate on tonal balance, dynamics, detail retrieval, etc.. If your system sounds anywhere near as good as a pair of STAX headphones you're doing well.

    Sicherlich sind der Dynamik des Systems Grenzen gezogen durch mehrere Faktoren: nämlich der Kapazität des Übertragers und der Belastbarkeit der Paneele und des Dipol-Subwoofers. Die 60 Watt des kleinen aber stabilen Panasonic Receivers erweisen sich als ausreichend.

    Obwohl der Hersteller vorsichtigerweise das kleine Modell seiner Elektrostaten nur für kleine Räume empfiehlt, erweist es sich in dieser Konstellation auch für einen grossen Raum ausreichend. Kein party blaster, versteht sich, und keine Hörhilfe für taube Toningenieure. Es wäre sinnvoll, wenn der Hersteller eine einfache TRIAC-Schutzschaltung, wie man sie auch für Piezo-Lautsprecher verwendet, mitliefern würde um arcing zu verhindern.

    Staubschutz

    Elektrostaten ziehen Staub an. Eine Staubschicht auf der Membran reduziert aber Wirkungsgrad und Höhenwiedergabe. Deswegen gilt eine Lebensdauer der Membran von nur zehn Jahren als normal. Die Membran kann man zwar austauschen, aber das ist teuer und es ist fraglich, ob der Lautsprecher danach noch so klingt wie zuvor. Deswegen wird normalerweise ein Staubschutz angebracht, entweder in Form einer Bespannung oder durch eine Folie.

    Der Preis ist in jedem Fall eine Änderung des Klangs. Wir haben versuchsweise einen Elektrostaten mit Folie abgedeckt. Verwendet wurde normale Küchenfolie (cling film, saran wrap). Das Schaubild zeigt den Frequenzgang vor Anbringung der Folie (gestrichelt) und mit Folie (Säulen). Wie man sieht, raubt selbst eine so dünne Folie dem Lautsprecher massiv hohe Frequenzen oberhalb 3 kHz. Das lässt sich zwar elektronisch ausgleichen, doch eine nähere Prüfung zeigt, dass die Folie auch einen schmalen Resonanzraum im Bereich von 200 bis etwa 500 Hz erzeugt, der den Klang in Richtung Grundton verstärkt. Ausserdem dämpft die Folie die Eigenresonanz des Elektrostaten (im Bassbereich ist der Frequenzgang nicht repräsentativ).

    Man muss also entscheiden, ob man diese Resonanzen akzeptieren will, oder ob man öfters die Membran wechseln will. Der Purist wird wohl auf Staubschutz verzichten.

    
    
    
    

    Bessere Elektrostaten

    Seit Peter Walker 1957 den ersten Vollbereichs-Elektrostaten mit einer Mylar-Membran entwickelte, ist das Prinzip nur in kleinen Schritten verbessert worden. Noch immer ist Mylar die Folie der Wahl. Doch nun ist eine Alternative in greifbarer Nähe, die bessere Leistung verspricht. Dupont de Nemours bietet eine PEN Folie "Teonex" an, deren Vorgänger "Kaladex" Tim Bohlender von Bohlender & Graebener erlaubte, seine sehr erfolgreichen isostatischen NEO-Chassis zu entwickeln.

    Bislang wird TEONEX noch nicht in ESL-geeigneter Dünne geliefert. Dupont zeigt sich aber flexibel und lädt Interessenten ein, nachzufragen. Das "The Teonex® Speaker Cookbook" kann bei Beatrice.Wagner-Perrard@lux.dupont.com bestellt werden.

    Technische Anfragen richtet man an:

    Du Pont Teijin Films (UK) Limited Wilton PO Box 2002 Middlesbrough TS90 8JF England Telephone: +44 1642 572117 Fax no: +44 1642 572128

    Interessanterweise geht ein kleiner US-Hersteller an den Start mit Elektrostaten, deren Statoren aus (durchsichtigem) Acrylglas bestehen.

    
    
    

    Technik

    Das Versuchsarrangement besteht aus einem einfachen DVD-Spieler mit Cinch und Toslink-Ausgang als Transport, einem Upsampler Behringer Ultramatch Pro SRC2496 und vier Prozessoren vom Typ Behringer Ultracurve Pro DEQ2496.

    Ein Prozessor dient der Entzerrung des STAX-Kopfhörers. Der parametrische Equalizer entzerrt gemäss des von STAX gelieferten Frequenzgangschriebs.

    Der grafische Equalizer entzerrt den Kopfhörer zusätzlich gemäss des mittels Sinustönen im Kunstkopf ermittelten Frequenzgangs. Das Ergebnis sieht so aus:

    Kontrollen mit rosa Rauschen und Terzrauschen bestätigen die Messung. (Sinustöne eignen sich zwar schlecht fűr Messungen in Räumen, in der vom Kopfhörer umschlossenen Ohrmuschel liefern sie jedoch gute Ergebnisse)

    Der zweite Prozessor dient der Darstellung der mittels kalibriertem Mikrofon gemessenen Frequenzgänge. Dabei korrigiert der parametrische Equalizer den Frequenzverlauf der Kapsel gemäss der vom Hersteller gelieferten Kalibrierfunktion.

    Der dritte Prozessor korrigiert den Amplituden-Frequenzgang des Elektrostaten. Der vierte Prozessor korrigiert den Subwoofer.

    Der dritte und vierte Prozessor liefern das digitale Signal an je einen Receiver Panasonic SA-XR45. Diese Receiver sind mit Equibit-Chips von Texas Instruments bestűckt und agieren als Power-DACs.

    
    
    

    Nun steht der nächste Teil des Projekts an: ein Vergleich des Elektrostaten mit dem im folgenden Text beschriebenen Newspeaker.

    
    
    
    
    
    

    The Newspeaker

    Nach vielen Jahren des Bemühens um graduelle Verbesserung der bekannten Bauweisen dynamischer und isostatischer Lautsprecher, soll hier ein Neuanfang gewagt werden.

    Das neue Prinzip heisst Subtraktion. Bisher sind alle Konstruktionen additiv, das heisst, alle verwendeten Chassis eines Lautsprechers arbeiten zusammen, um gemeinsam den gewünschten Klang zu erzeugen.

    Der Newspeaker funktioniert umgekehrt. Um das zu verstehen, stelle man sich ein dynamisches Chassis mit doppelter Schwingspule vor, wie sie gerne für Subwoofer verwendet werden.

    Schliesst man die beiden Spulen gleichpolig an eine Signalquelle an, so addiert sich ihre Wirkung: das Chassis ist lauter, als wenn nur eine Spule angetrieben würde. Schliesst man eine der beiden Spulen gegenpolig an, so verstummt das Chassis.

    
    
    
    
    

    Schleift man in die gegengepolte Spule eine Frequenzweiche ein, so erhält man eine Wiedergabe, die das Gegenteil des Effekts der Frequenzweiche ist, falls sie gleichpolig betrieben würde. Schleift man beispielsweise eine Drossel in den Stromkreis der gegengepolten Spule ein, so erhält man einen höhenbetonten Klang.

    Man kann also mit Hilfe der Frequenzweiche der gegengepolten Spule den Klang manipulieren, ohne dass sich im Stromkreis der gleichpoligen Spule ein Filter befindet.

    Was für das Doppelspulen-Chassis gilt, gilt prinzipiell auch für zwei einspulige Chassis, wenn sie so eng wie möglich zusammengebaut sind. Man stelle sich ein kurzes Rohr vor, an dessen Enden je ein Chassis gleicher Machart sitzt. Je knapper die beiden Chassis zusammen hängen, das heisst je weniger Luftpolster sich zwischen den beiden Membranen befindet, desto stärker lässt sich mit dem Filter des gegenpoligen Chassis das gleichpolige beeinflussen. Abgesehen von der Möglichkeit der indirekten Klangsteuerung eröffnet das Subtraktionsprizip zwei weitere interessante Möglichkeiten:

    1. Alle dynamischen Chassis — vor allem die Woofer mit ihrer grossen bewegten Masse — produzieren erheblichen Eigenklang, zum Teil durch Anregung der Eigenresonanz und ihrer Oberwellen (mehr dazu siehe unten). Durch Kopplung mit einem gegengepolten Chassis gleicher Machart lässt sich der Eigenklang selbst dann wirksam reduzieren, wenn das gegengepolte Korrekturchassis nur schwach angesteuert wird und als akustische Gegenkopplung funktioniert.

    2. Der Klang aller Monopolkonstruktionen, die jedem Chassis ein Gehäuse verpassen, wird durch die Reflexionen der Gehäusewände, die Resonanzen im Gehäuseinnern und die 'stored energy' im gesamten System beeinträchtigt. Mit einer Vielzahl von Methoden versucht man, dieser Probleme Herr zu werden, mit gemischtem Erfolg. Ein gegengepoltes Korrekturchassis im Gehäuse hinter dem gleichpoligen Chassis platziert, kann die rückwärtige Abstrahlung dieses vorderen Chassis kräftig vermindern und damit einen Beitrag zur Vernichtung der Rückabstrahlung leisten.

    Soweit das Funktionsprinzip der akustischen Gegenkopplung. Aber warum sollte man die Rückabstrahlung vernichten? Wer im Hörraum eine möglichst original-nahe Wiedergabe erreichen will (high fidelity...), der muss die Interaktion des Direktschalls mit dem Raum so gering wie möglich halten. Dabei kann der Austritt des um 180 Grad verschobenen rückwärtigen Schalls nur stören. Ausserdem gelingt die Vernichtung des Rückschalls im Gehäuse in der Regel nur unvollkommen, und ein Rest wird durch die dünne Membran des vorderen Chassis nach vorne abgestrahlt, wo es phasenverschoben den Direktschall moduliert.

    Diese Beobachtungen gelten auch für isostatische und elektrostatische Lautsprecher, sowie für alle anderen Dipol-Konstruktionen. Wegen ihrer prinzipbedingten Grösse und der begrenzten Effizienz und Belastbarkeit sieht man bei Elektrostaten und full-size Isostaten (Magnetostaten) meist von dem Versuch ab, die Rückabstrahlung zu vernichten, obwohl dies die Wiedergabetreue verbessern könnte.

    Wiedergabetreue hat nichts mit sattem, raumfüllendem Klang zu tun. Fast alle häuslichen Hi-Fi-Anlagen sind auf gefälligen Klang optimiert, nicht auf Wiedergabetreue. Das ist verständlich, denn zur Einschätzung der Wiedergabetreue helfen zunächst weder "musikalisches Gehör" noch Mikrophon-basierte Messverfahren. Die einzige zielführende Methode ist der Vergleich des Lautsprecherschalls im Raum am Hörplatz mit dem Schall eines kalibrierten Kopfhörers hoher Qualität.

    Offenkundig ist hohe Wiedergabetreue eines Lautsprechers, vor allem die Linearität seines Amplituden-Frequenzgangs, hilfreich aber nicht ausreichend. Selbst ein scharf auf den Hörplatz ausgerichteter Monitor regt den Raum akustisch umso stärker an, je grösser der Raum ist und je entfernter der Hörplatz.

    Je stärker sich der Diffusschall im Vergleich zum Direktschall bemerkbar macht, desto weniger erfolgreich wird das Streben nach Wiedergabetreue — demonstriert durch den Kopfhörer — sein. Messverfahren, die mittels DSP-Bearbeitung den Amplituden-Frequenzgang am Hörplatz linearisieren, sind vor allem dann sinnvoll, wenn das Ergebnis mit dem Kopfhörer kontrolliert wird.

    Welche Nachteile bringt das Subtraktionsprinzip?

    * Zunächst einmal höhere Kosten und mehr Arbeit durch die Einfügung der Korrekturchassis. Das mag im Rahmen einer ohnehin kostspieligen Anlage nicht sehr bedeutsam sein.

    * Die Korrekturchassis bedeuten eine zusätzliche Last für den Verstärker, wenn auch eine geringe.

    * Die Subtraktion kann einerseits das Niveau der harmonischen Verzerrungen erhöhen. Andererseits mindert die Subtraktion den Eigenklang (coloration) der Chassis. "Loudspeakers differ from most other items of audio equipment in suffering from 'colouration'. This refers to the tendency of various parts of the speaker: the cone, its surround, the cabinet, the enclosed space, to carry on moving when the signal ceases. All forms of resonance cause this, by storing energy, and resonances with high Q factor are especially audible." (Wikipedia)

    Vermutlich eignet sich das Verfahren nicht für Public Address-Zwecke, wohl aber für den häuslichen Bereich, wo es in der Regel weder auf hohen Wirkungsgrad, noch auf sehr hohe Lautstärken ankommt.

    Ein Beispiel

    Ein Dreiwege-System: ein dynamischer Bass, ein isostatischer Mitteltonbereich, ein Bändchen-Hochtöner.

    Der Bass, ein 20 cm Chassis, sitzt in einem 80 l grossen geschlossenen und stark bedämpften Gehäuse. Bassreflex kommt nicht in Frage, da zu schwammig im Bass. Ein Korrekturchassis gleicher Grösse und Bauart sitzt in einer Isobarik-Konfiguration unsichtbar hinter dem vorderen Chassis. Beide sind verbunden durch einen engen Tunnel, der gerade so lang ist, dass der Magnet des vorderen Chassis die Membran des hinteren bei maximaler Auslenkung nicht berührt.

    Das Korrekturchassis ist natürlich gegengepolt und mittels seiner Frequenzweiche (etwa ein Kondensator) zwingt es dem Hauptchassis das erwünschte Verhalten auf. Ein gemeinsamer Tiefpass verhindert, dass mittlere Frequenzen zum Basschassis gelangen.

    Der Mitteltonteil ist in einem separaten Gehäuse von rund 15 l untergebracht. Die Vorderseite wird von zwei nebeneinander sitzenden isostatischen Mitteltönern (B&G Neo 8) eingenommen. Hinter den Mitteltönern sitzen unsichtbar in 1 cm Abstand zwei weitere Mitteltöner. Die vier Mitteltöner sind abwechselnd in Reihe und parallel geschaltet, so dass sich die Impedanz eines einzelnen Chassis ergibt.

    Da die vier Mitteltöner gleichpolig angesteuert werden, addiert sich ihr Schalldruck. Sie bilden gemeinsam einen einzigen, grossen Mitteltöner, der scharf auf den Hörplatz fokussiert wird. Die Verdoppelung der Chassis im Isobarik-Sinne bedeutet eine Steigerung des Wirkungsgrads, der Belastbarkeit und eine Senkung der unteren Grenzfrequenz. Da die kombinierte Effizienz der vier Mitteltöner den Wirkungsgrad des Basses weit übersteigt, wurde die Pegelanpassung durch Autoformer statt Widerstand vorgenommen.

    Im Innern des Gehäuses befinden sich hinter den vier vorderen Chassis zwei weitere, frei nebeneinander stehend, die ebenfalls vom Typ Neo 8 sind und der Korrektur dienen. Sie werden über eine Frequenzweiche gegenpolig zu den vorderen Chassis angesteuert und löschen durch Interferenz den Rückschall der Hauptchassis teilweise aus, ein Beispiel der wohlbekannten noise canceling technique. Hinter den Korrekturchassis befindet sich reichlich Dämpfungsmaterial, um den Restschall und die Rückabstrahlung der Korrekturchassis zu schlucken.

    Durch ein Filter werden der Frequenzgang und die Lautstärke der Korrekturchassis so definiert, dass sie zwar den Rückschall der Hauptchassis wirksam bedämpfen, ohne jedoch ihre Frontabstrahlung durch die Membranen der Hauptchassis nach vorne durchdringen zu lassen. Ist das System korrekt eingestellt, so mindern die Korrekturchassis den Schalldruck direkt hinter den Frontchassis um 3-5 db, gemessen mit einem ins Gehäuse eingeführten Mikrofon, während der Schalldruck vor den Frontchassis unverändert bleibt.

    Diese Verminderung des rückwärtigen Schalldrucks ist zwar nicht dramatisch, erleichtert aber die Absorption des Restschalls und bringt einen Gewinn an Klarheit und Präzision der Wiedergabe.

    Der Aufwand von 6 isostatischen Chassis pro Mitteltongehäuse klingt nach overkill und Verschwendung: es handelt sich jedoch nur um eine Versuchsanordnung.

    Die Konstruktion ist relativ kompliziert. Man kann sie vereinfachen, indem man statt der sechs Neo 8 zwei (oder drei) des grösseren Modells BG Neo 10 verwendet. Oder nur einen Neo 10 als Hauptchassis und einen Neo 8 als Korrekturchassis. Sicherlich könnte man auch einen dynamischen Mitteltöner verwenden, so sich einer findet, der sich qualitativ mit einem isostatischen Chassis vergleichen lässt.

    Der Hochtonbereich wird konventionell von einem Bändchenchassis mit 18db-Weiche abgedeckt.

    Als eine weitere Massnahme zur Verminderung der Interaktion mit dem Raum empfiehlt sich die Konstruktion eines einfachen Hornvorsatzes von etwa 8 cm Tiefe für das Mitteltongehäuse. Dadurch verstärkt sich die Richtwirkung der Mitteltonwiedergabe, vorteilhaft vor allem in grösseren Räumen, wie etwa in unserem Hörraum von 45 Quadratmetern. Die Mitten-verstärkende Wirkung des Hornvorsatzes erfordert freilich eine kompensierende Korrektur des Amplituden-Frequenzgangs.

    Klangbeschreibung

    Von einer der (berüchtigten) Klangbeschreibungen sei hier abgesehen. Es sei nur notiert, dass das Subtraktionsverfahren tatsächlich einen Teil des Gehäuseklangs beseitigt, und dass die Wiedergabe insgesamt freier und transparenter klingt. Voraussetzung ist natürlich, dass der Amplituden-Frequenzgang mittels DSP-Bearbeitung und Kopfhörerkontrolle linearisiert wird.

    Technik

    Als Kopfhörer eignen sich in erster Linie elektrostatische Modelle der Marke STAX, soweit für sie ein mit Kunstkopf gemessener Frequenzgang erhältlich ist.

    Leider sind die von Kopfhörer-Herstellern gelieferten Frequenzgangschriebe in der Regel idealisierte Versionen, die für alle Exemplare eines Typs gelten sollen, nicht aber für den individuellen Hörer. Da hilft nur eins: selbst messen.

    Ein kalibriertes Messmikrofon zu beschaffen, ist nicht schwierig. Fehlt aber ein Kunstkopf. Den kann man erhalten, indem man im Dekorationsbedarf einen Styroporkopf für Perücken kauft und ihn von hinten schräg zu einem "Ohr" durchbohrt. Durch die Bohrung steckt man den Mikrofonhals bis das Mikro am "Ohr" erscheint. Nun braucht man nur den Hörer auf den Kopf zu setzen und kann messen, freilich jeweils nur eine Muschel. (Die alten AKG-Kunstköpfe besassen mobile Mikrofoneinschübe; da die Mikrofone aber nicht kalibriert waren, eignen sie sich nicht für unsere Zwecke). Statt eines Signalgenerators kann man bequem eine Mess-CD benutzen, beispielsweise die Audio-Test-CD der Firma HiFish in 97282 Retzstadt.

    Kalibriert wird die Kurve mit einem DSP-Prozessor, beispielsweise dem Behringer DEQ2496, dessen Eingang mit dem Mikrofon (dem der DEQ Phantomspeisung von 16 V liefert) verbunden wird, und der Analog-Ausgang mit dem zu dem Modell gehörigen STAX-Verstärker. Da der Prozessor und der Verstärker nicht sonderlich gross sind, lässt sich das Paket auch ambulant verwenden für die Prüfung bestehender Anlagen.

    Eine Alternative zu STAX bietet Sennheiser, deren dynamisches Spitzenmodell auf Vorab-Anfrage beim Hersteller mit Frequenzgangschrieb zur Kalibrierung geliefert wird, wie die Firma angibt.

    Die Kalibrierung des Kopfhörers erfolgt in zwei Schritten. Als erstes gibt man die Negativwerte des von Stax oder Sennheiser gelieferten Frequenzgangs in den DEQ ein, vorzugsweise in den parametrischen Equalizer PEQ. Im zweiten Schritt wird mit dem geometrischen Equalizer GEQ die Wiedergabe von rosa Rauschen im Kunstkopf auf Linearität getrimmt. Erfahrungsgemäss zeigt sich, dass der Frequenzgang des Kopfhörers trotz des vom Hersteller gelieferten Frequenzschriebs noch um bis zu 6 db von der Linearität abweicht, beispielsweise mit übertriebenen Bässen um 80 Hz herum und überbetonten Mitten um 1500 Hz. Man könnte daher oft auf den irreführenden Hersteller-Frequenzschrieb verzichten.

    Man verfügt nun über zwei verschiedene Methoden, Lautsprecher und Raumakustik zu kalibrieren. Die traditionelle ist es, mittels Messmikrofon und Messprogramm den Frequenzgang am Computer darzustellen. Ebenso gut kann man das ohne Computer mit Hilfe eines Behringer DEQ2496 erreichen. Wichtig ist es, dem DEQ ein 24bit/96kHz-Signal zu liefern, damit seine Rechenkapazität voll genutzt wird.

    Dabei wird man feststellen, dass verschiedene Mikrofonpositionen und -winkel recht unterschiedliche Frequenzgänge liefern. Entscheidet man sich für eine bestimmte Position (oder den Mittelwert mehrerer Positionen), so kann man die Lautsprecher mittels digitalen Equalizern auf einen linearen Frequenzgang trimmen.

    Vergleicht man nun gehörmässig die gemittelte kalibrierte Lautsprecherwiedergabe am Hörplatz mit der Wiedergabe im Kunstkopf-kalibrierten Kopfhörer, so zeigen sich in der Regel schockierende Unterschiede. Der Kopfhörer hilft, dem Originalton näher zu kommen, indem er den Raum ausschaltet.

    Es ist ein mühsamer aber eminent lohnender Prozess, die Lautsprecherwiedergabe schrittweise an den Kopfhörerklang anzunähern. Die offenen Stax-Hörer bieten eine kleine Hilfe: hat man Lautsprecher und Hörer auf annähernd gleiche Lautstärke eingestellt, dann wird man bei aufgesetztem Kopfhörer und angeschalteten Lautsprechern überbetonte Frequenzbereiche der Lautsprecher durch die Hörer hindurch hören. Das hilft, gehörmässig die vorlauten Frequenzen zu identifizieren und am Equalizer zu dämpfen. Leider funktioniert das Verfahren nicht, wenn die Lautsprecher Frequenzbereiche unterbetonen. Für die Kontrolle der Linearisierung des kritischen Mittenbereichs empfehlen sich vor allem rosa Rauschen und Applaus. Solange am Hörplatz die Tonalität des Applauses von der Kopfhörer-Wiedergabe mehr als marginal abweicht, ist die Linearität noch mangelhaft. Fine tuning erfordert Sprache und unterschiedliche Musiken.

    Die Linearisierung erfolgt zunächst grob mittels eines graphischen Equalizers. Doch die 31 Frequenzbänder des DEQ2496 erlauben keine steilflankigen Filter; diese liefert der parametrische Equalizer. Auch bei optimaler Anpassung werden die Trägheit der isostatischen Membranen, die stored energy und die Raumeffekte jedoch dafür sorgen, dass Transienten und Obertöne verwischt werden oder gar verloren gehen. Mehr dazu im Nachwort "Epilog".

    Das Ergebnis der gesamten Prozedur ist ein Amplituden-Frequenzgang der Lautsprecher, der mit Hilfe von Fleiss und einfachen Mitteln der Wirklichkeit relativ nahe kommt. Ein bescheiden klingendes Ergebnis, und doch ein Fortschritt, wenn man bedenkt, wie schwer es selbst Profis fällt, ihre Anlagen bei Ausstellungen und HiFi-Messen korrekt "einzumessen".

    Ergebnis

    Zum Schluss empfiehlt es sich noch, den modifizierten Frequenzgang der Lautsprecher mit dem Mikrofon am Hörplatz zu ermitteln. Sinn der Übung ist es festzustellen, wie weit der Kopfhörerbestimmte Frequenzgang von dem am Hörplatz gemessenen abweicht.

    Wird das Mikrofon auf die Lautsprecher gerichtet, so ergibt sich (wie erwartet) ein recht unregelmässiger Frequenzverlauf. Ein grösserer Einbruch zwischen 1 und 2 kHz, ein kleinerer bei 4 kHz, sowie Welligkeiten unterhalb 100 Hz stören das Bild.

    Gibt man dem Mikrofon jedoch einen "Kragen" aus weicher Pappe -- Typ Eierkarton -- so gestaltet sich der Frequenzverlauf wesentlich gleichmässiger. Noch besser gelingt es mit einem ungleichmässig geformten Kragen. Der Frequenzgang linearisiert sich dadurch auf +- 3 db zwischen 100 Hz und 20khz. Daraus lässt sich ableiten, dass ein frei im Raum positioniertes Mikrofon nur dann einen Kopfhörer-ähnlichen Frequenzgang liefert, wenn seine Umgebung ähnlich zerklüftet ist wie eine Ohrmuschel als Teil eines Kopfes.

    Mit anderen Worten: wenn man keinen kalibrierten Kontroll-Kopfhörer zur Hand hat (die STAX-Hörer sind bekanntlich nicht ganz billig), dann kommt man möglicherweise dem Ziel näher, indem man dem Messmikrofon eine weiche Ohr-ähnliche Kragenform verpasst. Das ist natürlich kein wissenschaftlich relevanter Ansatz und dürfte jedem Fachhochschul-gebildeten Toningenieur ein Gräuel sein,

    Epilog

    Wiedergabe mittels Lautsprecher kennt zwei Grundprobleme, nämlich,
    1. Töne korrekt in den Raum zu projizieren, und
    2. die unerwünschte Rückabstrahlung zu vernichten.

    Man kann natürlich das zweite Problem ignorieren und die Rückabstrahlung kurzerhand für sinnvoll und notwendig erklären. Klanglich ist das eine sehr reizvolle Variante: ein Dipol kann unter Umständen viel eindrucksvoller klingen als ein Monopol. Nur mit dem Ziel der high fidelity sind Dipole und Bipole, streng genommen, nicht zu vereinbaren. Heisst das, dass alle Dipole und Flächenstrahler out sind? Wo bleiben da die vielgerühmten Elektrostaten?

    Dass man, wie fast alle Elektrostaten-Hersteller, aus der Not der Grösse und des geringen Wirkungsgrads eine Tugend machen muss, ist nicht nachvollziehbar. Seit einem halben Jahrhundert gibt es einige wenige Monopol-Elektrostaten, die Anspruch auf die pole position im Lautsprecherbau erheben dürfen. Der wichtigste Name ist vielleicht JansZen, Vater und Sohn. Der Vater fing an in den 60er Jahren mit einer Regalbox, die einen dynamischen Midwoofer und zwei abgewinkelte elektrostatische Midtweeter enthielt. Später wuchs die Box und hatte nun vier Elektrostaten-Paneele. Heute baut der Sohn grössere Boxen mit zwei Woofern und einem elektrostatischen Paneel, ausserdem einen full size Standelektrostaten mit geschlossener Rückwand. Qualitativ und preislich gehören diese Produkte in die Top-Kategorie.

    Was man von David JansZen lernen kann, ist die hohe Kunst, die Rückabstrahlung in einem relativ flachen Gehäuse zu vernichten .

    Wenn es gelungen ist, Töne korrekt in den Raum zu projizieren und die Rückabstrahlung zu vernichten, dann bleibt immer noch ein Hauptproblem der Lautsprecherwiedergabe erhalten: der Raum selbst.

    Der Charme der Kopfhörer ergibt sich ja aus dem Umstand, dass die Schallquelle direkt am Ohr liegt. Daher klingt selbst ein mittelmässiger Kopfhörer deutlich besser als ein guter Lautsprecher. Daran wird sich nichts ändern, falls es nicht gelingt, den vom Raum produzierten Diffusschall zu minimieren. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Optimierung der Raumakustik. Die Stichworte: geeignete Raumform, schallschluckende Wände, Bassfallen, usw. sind wohlbekannt und für den Heimgebrauch weitgehend ungeeeignet. Wer lebt schon gerne in einem Tonstudio?

    Bleibt also nur Möglichkeit, den unerwünschten Diffusschall elektronisch zu zügeln. Als Möglichkeit dafür bietet sich die DEQ-Funktion des Behringer-Prozessors DEQ2496 an. Ursprünglich wohl zur Bekämpfung von Hintergrundlärm bei PA-Veranstaltungen entwickelt, lässt sich DEQ auch zur partiellen Unterdrückung des Diffusschalls verwenden. Man kann eine Signalschwelle threshold bestimmen, ab der Signale selektiv verstärkt werden. Vorsichtig dosiert, kann die Funktion den Direktschall im Vergleich zu dem unter der Schwelle liegenden Diffusschall anheben. Der Effekt macht das Lautsprechererlebnis dem eines Kopfhörers ähnlicher: die Quelle des Direktschalls wird "näher" ans Ohr transportiert. Die Reduktion des Diffusschalls erhöht die "Durchhörbarkeit" und Klarheit des Signals.

    Vorsicht ist angebracht, weil einerseits der mögliche Expansionseffekt der DEQ-Funktion ("pumpen") vermieden werden muss, andererseits das Direktsignal nicht durch die Reduktion schwache Komponenten und Klangfarben verlieren darf. Mit Feinfühligkeit lässt sich jedoch vor allem in grossen Räumen ein guter Kompromiss der Effekte erreichen.

    
    
    
    
    
    

    Der stentOre Dipolo

    
    
    
    stentOre dipolo

    Der stentOre Dipolo nutzt eine Form, die es erlaubt, einen Flachlautsprecher mit einem in die Basis integrierten Subwoofer elegant zu kombinieren. Beide sind reine Dipol-Designs, also rückwärtig offen.

    Die stentOre Dipolo Technik

    Mit Ausnahme des 12-Zoll Subwoofers werden alle Chassis von Neodym-Magneten angetrieben. Pro Seite: unser echtes, transformator-gekoppeltes, Bändchen als Hochtöner; vier isodynamische Mittelton-Chassis und vier flache Tiefton-Chassis mit Sandwichmembran. Die Frequenzweiche ist passiv, einschließlich der des Subwoofers.

    Warum ein Dipol?

    Erfahrung hat gezeigt, dass es nahezu unmöglich ist, einen Box-Lautsprecher zu bauen, bei dem der rückwärts abgestrahlte Schall nicht vom Gehäuse reflektiert wird, durch die notwendigerweise dünne Membran ungehindert nach vorne austritt und sich mit dem nach vorne abgestrahlten Schall zeitversetzt mischt. Im Verein mit Reflexionen und unzureichend gedämpften stehenden Wellen in der Box verschlechtert die reflektierte Rückwelle den Klang des Box-Lautsprechers. Man hat oft bemerkt, dass selbst einfache Dipole besser klingen als hochwertige Boxen.

    Ein Dipol erzeugt eine räumlichere Schallabstrahlung als eine Monitorbox. Um diese Schallabstrahlung in Richtung auf den Zuhörer zu bündeln und schädliche Reflexionen der Decke und des Fussbodens zu vermeiden, sollte die Mittel- und Hochtonabstrahlung eines Dipols durch eine Schallzeile erfolgen und auf die bevorzugte Hörposition, den sweet spot gerichtet sein.

    Die Mittel/Hochton-Schallzeile des stentOre Dipolo ist präzise auf den sweet spot gerichtet, fast wie ein Kopfhörer, und folgt dem Prinzip "Besser eine einzige gute Hörposition, als ein Raum voll von mittelmässigem Klang".

    Die Dipol-Schallzeilen-Konfiguration verrät, dass der stentOre Dipolo nicht als Party-Blaster, sondern als Instrument für kritisches Hören konzipiert ist.

    Im Prinzip kann der stentOre Dipolo an jedem Verstärker betrieben werden, fügt sich daher in jede vorhandene Anlage ein. Um jedoch das Potenzial dieses hochwertigen Lautsprechers auszureizen, empfiehlt der Entwickler die Kombination mit einer DSP-basierten voll-digitalen stentOre System Design (SSYD) Anlage.

    Der Entwickler

    Dr. Heinrich von Loesch arbeitete drei Jahrzehnte lang für den ARD-Hörfunk als Produzent von Musik- und Wortsendungen. Gleichzeitig beschäftigte er sich mit der Studiotechnik, vor allem der Lautsprecher-Wiedergabe. Nach Ausflügen in das Gebiet der Elektrostatik konzentrierte er sich früh auf isodynamische Dipol-Designs.

    Die SSYD-Anlage — Stereo-Version

    Eine solche Anlage kann verblüffend klein und preiswert sein. Sie besteht aus einem beliebigen CD-oder DVD-Spieler mit digitalem Ausgang. Auch unkomprimierte Dateien eines Computers mit S/PDIF-Ausgang genügen als Signalgeber. Das digitale Signal wird in einen Upsampler eingespeist, der es auf bis zu 24bit/96kHz wandelt. Dieser Upsampler besitzt drei schaltbare digitale Eingänge (z. B. DVD-Spieler, DAB Tuner, Computer). Wahlweise können auch analoge Geräte angeschlossen werden (z. B. Plattenspieler oder Tonband), deren Signale über einen internen 24bit/96kHz A/D Wandler digitalisiert werden.

    Vom Upsampler geht das Signal digital an einen Prozessor, der mittels zweier digitaler Equalizer (grafisch und parametrisch) erlaubt, die Wiedergabe präzise an den Raum und die Lautsprechercharakteristik anzupassen.

    Diese Anpassung geschieht nicht mittels eines Mikrofons, sondern akustisch durch Abgleich mit einem professionellen elektrostatischen Kopfhörer, der einen kalibriert linearen Frequenzgang aufweist. Wenn die Wiedergabe der Anlage maximal der des Kopfhörers entspricht, ist die Einstellung korrekt und sollte, was die Frequenzgangkorrektur anlangt, nicht mehr verändert werden.

    Der Prozessor erlaubt darüber hinaus andere Modifikationen der Wiedergabe (z.B. Expansion/Kompression, Basisbreite der Lautsprecher usw.), deren Verwendung dem Benutzer überlassen bleibt.

    Zum Abgleich der SSYD-Anlage braucht man weder einen Rechner noch spezielle Software.

    Als Verstärker empfiehlt sich ein Gerät mit digitalem Eingang und Lautstärkeregelung.

    Unter Konstrukteuren hat sich die Ansicht durchgesetzt, dass man digitale Signale so lange wie möglich in der Signalkette digital bearbeiten sollte. Die Wandlung von digital zu analog sollte erst kurz vor den Lautsprechern erfolgen. Diese Ansicht gründet auf der Tatsache, dass digitale im Gegensatz zu analoger Bearbeitung weitgehend verlust- und störungsfrei erfolgen kann.

    Der amerikanische Chiphersteller Texas Instruments (TI) produziert ein Verstärkungsmodul Equibit, das eine Art „power DAC“ darstellt, indem es die Mosfet-Endtransistoren mittels eines patentierten Algorithmus im Signaltakt schaltet und die unerwünschten hochfrequenten Signalkomponenten ausfiltert.

    Die Equibit-Module werden derzeit in den Surround-Receivern der Marken Panasonic und JVC, sowie den Verstärkern der Marken Tact und Lyngdorf verwendet. Die Vorteile dieser Technologie sind hohe Effizienz (wenig Abwärme, geringer Stromverbrauch), niedriger Geräuschpegel, keine Durchgangsverzerrungen, große Laststabilität und hoher Dämpfungsfaktor.

    Das Ergebnis ist ein aussergewöhnlich sauberer Klang mit kristallklaren Höhen und trockenen Bässen. Mit digitalen Signalen versorgt, können es die Equibit-Verstärker in ihrer Klangreinheit mit den besten Geräten der analogen Klassen A und A/B aufnehmen.

    Steht jedoch kein Equibit-Verstärker zur Verfügung, so kann ein Vollverstärker der Marken Advance Acoustic, Naim Supernait oder Peachtree Nova verwendet werden, die einen Digital/Analogwandler enthalten, oder ein entsprechender Surround-Receiver. Alternativ ist auch die Verwendung eines klassischen analogen Vollverstärkers (Transistor oder Röhren) möglich, da der Prozessor einen (24/96) Digital/Analog-Wandler und somit analoge Ausgänge besitzt.

    Die derzeit mutmasslich beste Kombination von Signalverarbeitung und Verstärkung stellen die zwei Versionen des australischen Vorverstärkers/Prozessors DEQX mit dem französischen integrierten Verstärker Devialet D-Premier dar. Während der Devialet über HDMI-Eingänge verfügt, ist das beim DEQX noch nicht der Fall. Beide Geräte zusammen dürften weltweit die beste heute erreichbare Wiedergabetechnik bieten.

    Die SSYD-Anlage — Surround-Version

    Zur Zeit gibt es nur ein Gerät (der Marke Yamaha) auf dem Markt, das den SSYD-Anforderungen entspricht und das 7.1 Format beherrscht.

    Die klangliche Qualität der SSYD-Anlagen

    Die SSYD-Anlage lässt sich aber auch mit ineffizienten Class-A– und Röhrenverstärkern verwirklichen. Diese müssen einen Vorverstärker mit Lautstärkeregelung besitzen. Der Analog-Ausgang des Prozessors wird mit einem der Line-Eingänge des Verstärkers verbunden. stentOre dipolo

    Wer einen hochwertigen externen D/A-Wandler besitzt, kann ihn zwischen den digitalen Ausgang des Prozessors und einen Line-Eingang einschleifen und durch Umschalten prüfen, ob er dem internen 24/96-Wandler des Prozessors klanglich überlegen ist. Der externe Wandler sollte natürlich mindestens ein 24bit/96kHz-Signal verarbeiten können

    Was die Verkabelung der SSYD-Anlage anlangt, so eignen sich sowohl koaxiale und symmetrische, als auch optische (Toslink) Kabel. Generell sind die Anforderungen an die Kabelqualität im digitalen Bereich deutlich geringer als in einer herkömmlichen analogen Anlage.

    Der akustische Abgleich einer SSYD-Anlage

    Es mag den Fachmann verblüffen, dass kein Mikrofon zur Einmessung einer SSYD-Anlage verwendet wird. Stattdessen wird der Abgleich ganz altmodisch mit dem Gehör vorgenommen.

    Das hat gute Gründe. Es hat sich gezeigt, dass Einmessversuche unter Verwendung kalibrierter Mikrofone je nach Verfahren zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Dabei spielt eine Vielzahl von Faktoren mit, nämlich die Mikrofoncharakteristik (z. B. Niere, Omni), das Messsignal (z. B. rosa Rauschen, Sinustöne, Wobbeltöne, gated burst-Signale) und die Messposition (z.B. normale Hörposition, andere Positionen im Raum). Besonders schwierig ist es, Dipol-Lautsprecher einzumessen.

    Selbst wenn man sich Mühe gibt, die unterschiedlichen Ergebnisse zu mitteln, befriedigt das Ergebnis meist nicht, wie auch der Laie unschwer merkt, wenn er/sie eine bekannte Stimme oder ein Instrument nicht wiedererkennt.

    Hingegen hat sich gezeigt, dass hochwertige elektrostatische Kopfhörer diese Erkennung durchaus ermöglichen, falls sie einen linearen Verlauf des Frequenzgangs im Hörer aufweisen. Die Transparenz der Wiedergabe und die weitgehende Abwesenheit von Reflexionen und Resonanzen begründen, warum professionelle elektrostatische Kopfhörer als die naturgetreuesten Tonwiedergabe-Geräte schlechthin gelten.

    Interessanterweise ist Musik nicht das beste Werkzeug zur Ermittlung der Qualität der Wiedergabe. Um Abweichungen festzustellen, eignen sich zwei Arten von Schall:

    - Applaus

    - Sprache.

    Die Lautsprecher werden den Applaus dergestalt wiedergeben, als wäre er von einer bedeutend grösseren Gruppe erzeugt. Diese Vermehrung des Publikums ist eine Verzerrung, die auf mehreren Faktoren beruht:

    - der Wiedergabequalität der Lautsprecher

    - dem Hörabstand

    - den akustischen Eigenschaften des Raums.

    In dieser Hinsicht wird ein grosser, entfernt stehender, bipolarer oder omnipolarer Lautsprecher dem Signal mehr Diffusschall in Form von Reflektionen und Resonanzen beimischen als ein kleiner Nahfeld-Monitor. Jedoch wird ein Lautsprecher von hoher Qualität, beispielsweise ein Elektrostat, trotz seiner Grösse bessere Ergebnisse liefern.

    Der Härtetest kommt, wenn man Stimmen in einem Theater wiedergeben will, beispielsweise eine männliche Stimme, die klassische Literatur rezitiert. Der Kopfhörer wird alle Details des Timbres und der Akustik im Raum getreu wiedergeben. Die Lautsprecher werden dabei eindrucksvoll versagen. Gelang es zuvor, den Frequenzgang der Lautsprecher-Wiedergabe zu linearisieren, dann mag das Timbre der Stimme der Kopfhörer-Wiedergabe nahekommen. Unter normalen Hörumständen werden die Lautsprecher jedoch bei der Wiedergabe der Stimme in der Akustik des Raums jämmerlich versagen.

    Wir verwenden fuer den Abgleich den derzeit geeignetsten elektrostatischen Kopfhörer samt seinem Röhrenverstärker; sein vom Hersteller im Kunstkopf mit kalibrierten professionellen Mikrofonen gemessener Frequenzgang wird mit einem digitalen Equalizer auf plus/minus 1 db Genauigkeit geglättet.

    Was geschieht also, wenn man versucht, mittels digitaler Filter die Lautsprecher (und die sie speisende Anlage) so zu beeinflussen, dass ihre Klangcharakteristik im gegebenen Raum der Neutralität der elektrostatischen Kopfhörer möglichst nahe kommt?

    Zunächst ist, wenig überraschenderweise, Frustration das erste Ergebnis. Der Mensch mag musikalisch sein oder nicht: jedenfalls wird er nicht mit „Messohren“ geboren. Zu lernen, welche akustische Abweichung von der erwünschten Linearität eines Frequenzverlaufs in welchem Hörbereich — gemessen in Hertz — stattfindet, erfordert viel Geduld.

    Ausserdem müssen wichtige Umweltfaktoren berücksichtigt werden: Stereo-Ton von Lautsprechern erreicht das Ohr aus einem mehr oder weniger engen Winkel; Kopfhörerton kommt von links und rechts, also in einem Winkel von 180 Grad. Lautsprecherton ist mit Raumeffekten belastet, nämlich Resonanzen, Hall und Reflexionen. Je weniger der Raum bedämpft ist und je weiter die Lautsprecher vom Hörer entfernt sind, desto größer wird der Anteil der Reflexionen, der Resonanzen und des Halls auf Kosten des Anteils des Direktschalls.

    Das ist nicht notwendigerweise von Űbel. Da wir gewohnt sind, in Räumen zu hören, sind wir an Raumeffekte gewöhnt. Unser Gehirn ist in der Lage, solche Effekte in hohem Maße zu kompensieren. Diese Fähigkeit erlaubt es uns, beispielsweise ein Musikerlebnis in einem Konzertsaal zu genießen, während ein Mikrofon an unserem Sitzplatz nur einen Klangbrei aufzeichnen würde, bei dem die Raumeffekte den Direktschall unerträglich denaturieren.

    Diese Korrekturfähigkeit des Gehirns erlaubt uns also, in akustisch unvorteilhaften Räumen gut zu hören. Darüber hinaus sind wir gewöhnt, Stimmen und Musik in Räumen zu hören — und sei der Raum auch nur die Rückwand eines antiken Theaters, die den Schall reflektiert. In diesem Sinne kann der Lautsprecher in einem Raum dem Kopfhörer sogar überlegen sein: erst Raumeffekte lassen Stimmen und Instrumente „lebendig“ werden, die im Kopfhörer übermäßig „trocken“ klingen. (Wollte man in der Natur diese „Trockenheit“ nachahmen, müsste man sich eine Stimme beispielweise im Freien in einer reflexionsarmen Neuschnee-Landschaft anhören)

    Von diesen Effekten darf sich das „Messohr“ jedoch nicht irritieren lassen. Es muss sich auf Unregelmäßigkeiten des Frequenzverlaufs konzentrieren und diese mittels der vorzüglichen Filterungsmöglichkeiten der SSYD-Anlage zu beheben versuchen.

    Man muss sich freilich klar darüber sein, dass die SSYD-Anlage nur Unregelmäßigkeiten des statischen Frequenzverlaufs ausbügeln kann, nicht aber etwaige Laufzeitunterschiede einzelner Chassis und durch sie bedingte dynamische Verzerrungen. Diese zusätzlichen Korrekturen lassen nur unter Verwendung wesentlich aufwendigerer Geräte (z. B. DEQX) durchführen.

    Tröstlich ist jedoch, dass diese dynamischen Verzerrungen in ihrer Bedeutung weit unter den statischen Unregelmäßigkeiten rangieren. Eine korrekt abgeglichene SSYD-Anlage wird das Hörerlebnis so markant verbessern, dass man sich fragen mag, ob Laufzeitkorrekturen den hohen zusätzlichen Aufwand wert sind.

    So weit, so gut. Aber die Frage, warum der akustische Abgleich mittels „Messohren“ der traditionellen Einmessung überlegen sein soll, ist noch nicht beantwortet.

    Die Antwort ergibt sich schlicht aus der Darstellung der ermittelten Filtercharakteristiken. Diese Darstellung zeigt nämlich stets, dass bis zu zehn parametrische Digitalfilter von meist hoher Flankensteilheit je Kanal eingesetzt werden mussten, um die identifizierten Unregelmäßigkeiten zu beheben. An solche steilflankigen Filter ist im Analogbereich garnicht zu denken; kein Crossover oder analoger Equalizer kann beispielsweise Resonanzspitzen so zähmen, wie dies im Digitalbereich praktisch verlustlos möglich ist.

    Diese Beobachtung erklärt auch, warum die traditionelle Einmessung mittels Mikrofon das eigentliche Problem nicht löst: selbst wenn es gelänge, die schmalbandigen Resonanzspitzen und Einbrüche des Frequenzgangs zu ermitteln — was mit statischen Messmethoden nicht möglich ist — fehlt immer noch ein einfaches Verfahren, um mittels parametrischer Equalizer die erkannten Unregelmäßigkeiten auszugleichen. Die zur Zeit üblichen „automatischen“ Korrekturverfahren kommen mit den schmalbandigen Unregelmäßigkeiten wenig befriedigend zurecht, so dass dann doch per Hand und Ohr nachgeholfen werden muss, vorausgesetzt, der vorhandene digitale Equalizer ist leistungsfähig genug.

    Einige Puristen verabscheuen Datenbearbeitung in der Annahme, dass jeder Bearbeitungsschritt die Signalqualität verschlechtert. Diese Haltung verrät "altes analoges Denken" und Mangel an Verständnis fuer die digitale Welt.

    Wie Roberto Lucchesi in Audio Review (1/08) sagte: "E incontestabile che nella stagrande maggioranza dei casi i miglioramenti generati dall'equalizzazione ambientale sono di vari ordini superiori a quelli dei peggioramenti introdotti sul segnale".

    "Fraglos werden die Verbesserungen durch Raumkorrektur in der weit überwiegenden Zahl der Fälle die Signalverschlechterung um mehrere Grössenordnungen übersteigen.."

    Roberto Lucchesi sagte dies bezüglich eines analogen Systems. Seine Worte gelten noch viel stärker fuer digitale Systeme.

    Die Anlage verfügt über einen Eingang für ein Messmikrofon, falls jemand ein solches benutzen will. Es wird freilich davon abgeraten.

    Fazit

    Eine nicht korrekt im Hörraum abgeglichene Anlage egal welcher Art und Klasse weist mit hoher Wahrscheinlichkeit einen unregelmäßigen Frequenzgang auf, der die Originaltreue der Tonwiedergabe einschränkt. Der „Klang“ der Anlage mag dennoch vom Besitzer als durchaus befriedigend empfunden werden (vor allem wenn er/sie besondere Effekte liebt); erst der Vergleich mit einem korrekt abgeglichenen System öffnet die Ohren.

    Doch selbst dann braucht es oft längere Zeit und Hörerfahrung mit unterschiedlichem Tonmaterial, bevor erkannt wird, dass die Transparenz, Natürlichkeit und Räumlichkeit, die nur ein linearer Frequenzverlauf vermittelt, bei Beibehaltung der geliebten und gewohnten Effekte nicht erreicht werden kann.

    
    
    
    

    Ungelöste Probleme der High Fidelity

    In den fűnfziger Jahren standen in den Rundfunkstudios riesige Boxen, Abhörschrank genannt (jeweils nur einer, denn es gab noch kein Stereo), beispielsweise ein Gerät von Telefunken mit einem damals berűhmten 30 cm-Koaxialchassis namens Isophon Orchester und einem horizontalen Fächer von Hochtonhörnern darűber. Imposant und garnicht schlecht.

    Warum so gross?

    Die Ingenieure besassen damals ein Wissen, das später im Zuge der Wohnraumanpassung der Elektroakustik (ELA) an die neue High Fidelity-Mode verloren ging: dass man einen Lautsprecher nicht in eine kleine Box sperren darf.

    Nicht nur wegen der Tiefe der Basswiedergabe, sondern wegen des Problems des Rűckschalls.

    Es ist rűhrend, heutzutage die Beműhungen der Hersteller um eine möglichst stabile, schalldämmende Box zu beobachten. Da werden Boxen aus Stein, aus Gussmetall, aus dickem Sperrholz gebaut, damit die Wände ja nicht vibrieren oder Schall durchlassen. Das Vorgehen ähnelt dem Versuch, in eine Hauswand ein schalldämmendes, doppelt oder dreifach verglastes Fenster einzubauen, und dann in das Fenster ein grosses rundes Loch zu schneiden. Effekt der Schalldämmung? Nahe null.

    Ein Chassis in einer Box schreit nicht nur hinaus, sondern ebenso stark hinein. Ein Teil dieser Rűckabstrahlung wird in der Box von Dämmmaterial absorbiert (so vorhanden), ein anderer Teil wird von den Wänden reflektiert und dringt durch das Loch und die notwendigerweise dűnne Membran des Chassis hinaus, wo es sich mit dem nach vorne abgestrahlten Schall phasen- und laufzeitverändert vermischt. Das Ergebnis: Verzerrungen. Je kleiner die Box, je geringer die Dämmung, desto schlimmer das Problem.

    Die Ingenieure der fűnfziger Jahre wussten sich zu helfen: sie bauten Schränke als akustischen Sumpf. Das war fűr HiFi nicht akzeptabel. Also erfand eine amerikanische Firma, Acoustic Research, einen geschlossenen Regallautsprecher, den AR3, dessen dichte Fűllung mit Dämmmaterial und weich eingespannte Membran eine halbwegs akzeptable Wiedergabe aus einer Wohnraum-tauglichen Box ermöglichte.

    Seitdem beherrschen Regal- und kleine Standlautsprecher den Markt so sehr, dass "Box" und Lautsprecher in der deutschen Umgangssprache zu Synonymen wurden. Alle möglichen Gehäuseformen mit inneren Verschachtelungen und exotischen Dämmmaterialien wurden erprobt.

    Das Problem konnte aber in keiner Preislage wirklich gelöst werden. Nicht nur blieb das akustische Leck der Membran erhalten; ein weiteres Leck in Form eines Bassreflex-Kanals, einer Transmission Line-Öffnung oder einer passiven Membran wurde hinzugefűgt, um den Boxen bessere Basswiedergabe zu entlocken.

    Was tun? Zurűck zum geschlossenen Schrank, der so dicht mit schallschluckendem Material gefűllt ist, dass die Rűckabstrahlung des Chassis weitgehend absorbiert wird? Dann wűrde auch gute Dämmung der Schrankwände Sinn machen.

    Oder die Flucht in den Dipol. Seit wenigen Jahren sind gehäuselose Dipole wieder Mode geworden, weil bei ihnen das Box-Problem entfällt und sie daher eine prinzipiell verzerrungsärmere Wiedergabe ermöglichen. In eine offene Schallwand unterschiedlicher Form und Grösse wird ein Chassis eingelassen, das nach vorne und hinten gleich stark strahlt. Tatsächlich ist beim heutigen Stand der Technik der Dipol-Lautsprecher die wohnraumtauglichste Form der Wiedergabe, die qualitativ akzeptabel ist, weil kein Rűckschall --koloriert durch das Innenleben einer Box -- durch die Membran nach vorne dringt.

    Doch auch der Dipol hat seine Schwächen. Um das zu erfahren, genűgt es, sich einen hochwertigen Dipol-Kopfhörer aufzusetzen, wie sie beispielsweise die Firma Stax herstellt. Solange der Kopfhörer frei auf den Ohren sitzt, ist die Wiedergabe einwandfrei. Bewegt man die Hände zum Kopf und kommen sie in die Nähe der Hörer -- etwa um sie zu verschieben -- so ändert sich sofort der Klang. Im grossen Format lässt sich ähnliches erleben, wenn man einen Flach-Dipol-Lautsprecher vor eine Rűckwand stellt und den Abstand verändert. Ja näher der Lautsprecher an die Wand rűckt, desto schwächer wird die Basswiedergabe.

    Der Dipol muss also frei stehen, was nicht immer mit dem Wohnraum vereinbar ist. Doch das grössere Problem des Dipols ist der Rűckschall. Nehmen wir wieder den Kopfhörer als Beispiel: durch seine Konstruktion, die das Ohr mit einer eng anliegenden Gummimuschel umschliesst, werden Frontschall und Rűckschall säuberlich getrennt. Nur der Frontschall gelangt ans Ohr, der Rűckschall wird vom Raum absorbiert. (Ausnahme: der Jecklin Float, ein elektrostatischer Kopfhörer, war als offener Dipol konzipiert)

    Ein Dipol-Lautsprecher im Wohnraum hingegen kann Front- und Rűckschall nicht voneinander trennen. Vielfach reflektiert und mit unterschiedlichen Laufzeiten je nach Grösse und Beschaffenheit des Wohnraums, gelangt der Rűckschall ebenfalls ans Ohr des Hörers. Sind die Laufzeit- und Phasendifferenzen zum Frontschall kurz, so ergibt sich ein verzerrter Misch-Schall. Sind die Zeitunterschiede hingegen grösser, dann wirkt der Rűckschall als zusätzliche Rauminformation; er "bereichert" oder "vergrössert" den Klang. Das ist nicht immer unangenehm: es mag in akustisch besonders trockenen Wohnräumen helfen, die Illusion eines Konzertsaals zu erzeugen.

    Der reflektierte Rűckschall wirkt wie ein Spiegel bei Kerzenlicht: statt dreier Kerzen sind sechs zu sehen. Statt zwei Dutzend Streichern glaubt man drei Dutzend oder mehr zu hören; statt hundert Applaudierenden vielleicht doppelt so viele. Das klingt eindrucksvoll, vor allem, wenn der Hörende den Originalklang nicht kennt.

    Man mag einwenden, dass heutzutage die meiste Musik ohnehin sehr "trocken", das heisst in reflektionsarmen Studios produziert wird, weil die Toningenieure damit rechnen, dass die Unvollkommenheit der Wiedergabe kűnstliche Raumillusion beifűgen wird. Das ist zu kurz gedacht: echte Rauminformationen lassen sich nicht durch Verzerrungen, die als Folge von Lautsprecherwiedergabe in Wohnräumen entstehen, ersetzen. Dennoch ist die Strategie der Toningenieure berechtigt: jahrzehntelange Erfahrung hat gezeigt, dass eine "trockene" Aufnahme unter Wohnverhältnissen besser klingt, als eine mit Rauminformationen ausgestattete Aufnahme, die in Wohnräumen mit Verzerrungen zusätzlich angereichert und damit unerträglich wird.

    Ausser im Nahfeldbetrieb am Computer oder im Auto sind längere Laufzeitdifferenzen der Normalfall. Mitunter wird der Rűckschall von Dipolen frequenz-selektiv bedämpft. Beispielsweise war der originale Quad-Elektrostat mit einer Matte bedämpft um die rűckwärtige Hochtonabstrahlung zu mindern, die der Konstrukteur Peter Walker als störend empfand.

    Wenn man so will, ist der Dipol ein Lautsprecher, der den Wohnraum als Box benutzt und den Hörer von aussen nach innen, nämlich in die Box, transportiert. Wo es mehr auf eindrucksvolles Musikerlebnis als auf absolute Originaltreue ankommt, ist der Dipol nicht zu schlagen.

    Will man jedoch der Wiedergabe des Originalschalls noch einen Schritt näher kommen, so műsste man den Rűckschall wirklich vernichten. Das ist mit einer herkömmlichen Box nicht möglich. In gewissen Frequenzbereichen gelingen relativ gute Resultate mit schneckenförmigen Gehäusen (Nautilus), auch Kugelgehäusen wird Gutes nachgesagt. Je tiefer die Frequenz, desto schwieriger wird die Bedämpfung. Im Prinzip muss das Innere der Box ja ein schalltoter Raum werden. Wer mit Tonstudios vertraut ist, weiss, dass die Bedämpfung der schalltoten Räume in den Höhen und mittleren Frequenzen gut funktioniert, in den langwelligen Bässen aber meistens versagt.

    Boxen, die Höhen und Mitten zwar gut bedämpfen, Bässe aber durchlassen, klingen muffig.

    Ein wirklich űberzeugendes Resultat liesse sich nur auf elektrischem Wege erreichen. Bislang gibt es keinen Algorithmus, der die rűckwartig auf die Membran auftreffenden Reflexionen und stehenden Wellen einer Box herausrechnet und mit Hilfe einer Gegenkopplungsschleife verstärkerseitig eliminiert. Funktionieren könnte dies wohl nur bei einer möglichst regelmässigen Gehäuseform, etwa der einer Halbkugel.

    Während der Algorithmus noch auf sich warten lässt und vielleicht nicht realisiert werden kann, hat man bei stentOre nach Alternativen gesucht und ist erfreulich fűndig geworden.

    Das vorläufige Ergebnis ist ein noch in Entwicklung befindlicher Dreiwege-Monitor, der sowohl die rűckwärtigen Reflexionen des Gehäuses wie durch die Eigenresonanz der Bassmembran erzeugte Verzerrungen minimiert. Wohlgemerkt minimiert, nicht beseitigt, denn das wäre nur auf elektrischem Wege möglich.

    Immerhin hat die Rűckbesinnung auf experimentelle Forschungsergebnisse von stentOre aus den 1970er Jahren einen Durchbruch in Richtung auf wesentlich bessere Impulswiedergabe ermöglicht.

    Das klangliche Ergebnis ähnelt dem eines kleinen Vollbereichs-Elektrostaten, dessen rűckwärtige Abstrahlung vollständig von Dämmmaterial absorbiert wird. (Es gibt seit den 1960er Jahren einen amerikanischen Elektrostaten, der diese Anforderungen erfűllt, doch leider recht gross und selbst gebraucht teuer ist: der Beveridge X1 monopole).

    
    
    
    

    Exkurs

    Lautsprecher beurteilen
    
    
    High resolution ist zwar das Ziel moderner Wiedergabetechnik, doch die Lautsprecher entsprechen selten dem Ideal. Wie selektiv und detailgetreu ein Lautsprecher arbeitet, lässt sich durch drei einfache Tests eruieren:

    Besorgen Sie sich, notfalls leihweise, einen hochauflösenden Kopfhörer. Legen Sie sich folgende Hörsequenzen auf CD oder im Computer zurecht:

    
    Applaus einer kleinen Gruppe
    
    
    ein Gitarrenriff, Charango- oder Mandolinen-Akkorde
    
    
    einen Elektrobass
    
    
    

    Die Sequenzen können kurz sein, vielleicht nur eine Minute lang. Schalten Sie die Signalquelle auf repeat. Schalten Sie den Verstärker mit mute aus und ein, damit der Lautsprecher schweigt, wenn Sie den Kopfhörer benutzen. Schalten Sie den Verstärker ein, wenn Sie den Kopfhörer abnehmen. Pegeln Sie beide Schallquellen auf ungefähr gleiche Lautstärke ein, abhängig natürlich vom Abstand zwischen den Lautsprechern und Ihnen in Ihrer normalen Hörposition.

    Achten Sie beim Vergleich der Applaus-Wiedergabe darauf, wieviele Personen klatschen. Je mehr Personen der Lautsprecher, im Vergleich zum Kopfhörer, reproduziert, desto ungenauer arbeitet er. Im schlimmsten Fall hören Sie im Kopfhörer einzelne Klatscher deutlich heraus, während der Lautsprecher einen breiartigen, wenig definierten Applaus liefert.

    Auch bei dem Gitarrenriff kommt es darauf an, wie präzise der Lautsprecher die einzelnen Saiten und ihre Klangcharakteristik im Vergleich zum Kopfhörer wiedergeben kann.

    Ganz schwierig wird es beim Elektrobass. Die Lautsprecher-Wiedergabe müsste sich auf den elektrischen Impuls beschränken. Jede zusätzliche Klangfarbe, auch wenn sie noch so schön "bassig" klingt, ist falsch. Harmonische Verzerrungen, Internodulation, Gehäuseresonanzen, die mitklingende Eigenresonanz des Basschassis und die Resonanzen des Hörraums werden in den meisten Fällen den Elektrobass so schlimm verfälschen, dass von einer korrekten Wiedergabe garnicht gesprochen werden kann.

    Wollen Sie feststellen, wieviel von dem Unheil Ihr Hörraum anrichtet, und wieviel der Lautsprecher, so sollten Sie den Test in unmittelbarer Nähe des Lautsprechers (bei angepasster Lautstärke) wiederholen. Im Nahfeld sollte Ihr Lautsprecher besser abschneiden, wenn auch nicht auf dem Niveau des Kopfhörers.

    Exkurs II

    Das Dilemma der Zeitschriften

    Fűr das Hobby-Segment Lautsprecherbau gab es frűher mehr Fachzeitschriften als heute. Unvergessen ist der seit langem verschwundene amerikanische Speaker Builder; in Frankreich gab es den Haut Parleur. In Italien gibt es seit kurzem ein Vierteljahres-Heft Audio Costruzione, das inzwischen zu einer Beilage der Audio Review mutiert ist.

    In Deutschland gibt es zwei Zweimonatsschriften Klang + Ton und Hobby Hifi . Beide gleichen sich wie eineiige Zwillinge in Aufmachung und Inhalt. Immerhin: ein Chefredakteur schaut ernst, der andere grinst meistens. Beide sind fraglos gute Blätter. Dass sie sich trotz der zunehmenden Internet-Konkurrenz am Kiosk halten können, ist beachtlich.

    Die Kleinanzeigen sind fast komplett ins Internet abgewandert. Video und Heimkino nagen an der Basis des echten Stereo-Liebhabertums und damit an der Bereitschaft, sich fűr reinen Musikgenuss und ein Paar „Boxen“ in selbstbauerische Unkosten zu stűrzen. Der Markt schrumpft, und damit schrumpft auch das Anzeigenaufkommen. Mancher hilft sich, indem er das Heft seitenweise mit Eigenwerbung fűr Abonnements, Laborverkäufe und frűhere Ausgaben fűllt.

    Das ist doppelt schmerzlich, denn frűher waren manchmal die Anzeigen und „Neues aus der Industrie“ (also die Pressemitteilungen der Firmen) das Interessanteste in einem drögen Heft.

    Inhaltlich tun sich die Redaktionen hart. Einerseits sollten sie dem Leser mit praktischen Tipps nűtzlich sein, andererseits műssen sie mit immer neuen Projekten die Produkte ihrer Annoncenkunden anpreisen und dafűr sorgen, dass den Lieferanten die „Bausätze“ nicht ausgehen und jedes gemessene Chassis wenigstens eine Tugend aufweist.

    Das eigentliche Problem sowohl der Hefte als auch ihrer Internet-Konkurrenz ist die Notwendigkeit, akustische Phänomene optisch darzustellen und verkaufen zu műssen. Messziffern, Grafiken und gefűhlvoll beschreibende Texte ( „Klang“) műssen das akustische Erleben ersetzen und versuchen, aus dem Leser durch technisch-journalistische Suggestion einen Hörer zu machen. Das ist ein Problem, das freilich alle Hifi- und auch Musikzeitschriften betrifft.

    Die Lautsprecher-Zeitschriften plagt jedoch eine Nischen-spezifische Schwierigkeit: selbst wenn der Leser alles richtig macht und sein Bausatz wirklich durchdacht und erprobt ist, wenn er alle Messgeräte besitzt und sein Werk perfekt einmisst: er weiss nie mit Sicherheit, ob der „Klang“, der aus seiner Anlage herauskommt optimal der in der Tonkonserve oder Live-Aufzeichnung eingefangenen Wirklichkeit entspricht.

    Es reicht, ein High End-Geschäft aufzusuchen und sich drei, vier der teuersten Lautsprecher anzuhören. Obwohl mit aller Technik gebaut, die professionell zur Verfűgung steht, und im Geschäft vom Techniker des Herstellers aufgestellt und eingemessen, unterscheiden sich die Probanden doch deutlich in der Wiedergabe. Dabei handelt es sich nicht um sfumature, sondern um ganz handfeste Unterschiede. Mal heller Klang, mal dunkler. Mal gute Frauenstimmen, mal knackige Bässe.

    Allen Messprotokollen zum Trotz können sich die Hersteller nicht einmal auf einen gemeinsamen Amplituden-Frequenzgang einigen. Jeder betreibt das voicing, also die Feinabstimmung seines Erzeugnisses, nach eigenem Gehör. Dabei ist der Frequenzgang nur eine -- wenn auch die wichtigste -- unter mehreren gravierenden Fehlerquellen eines Lautsprechers. Der Kunde, der sich nicht entscheiden kann, sucht vielleicht in seiner Verwirrung in der Presse nach einem Testsieger und kauft den mehr oder weniger als Katze im Sack.

    Wird der kommerzielle Sektor schon von solchen Problemen geplagt, wie soll es da dem Selbstbauer ergehen? Man kann wohl annehmen, dass aller Messtechnik und Beharrlichkeit der Bastler zum Trotz neun Zehntel aller Selbstbau-Anlagen Frequenzgang-Fehler aufweisen, die hörbar die Wiedergabe stören. Was nicht heisst, dass kommerzielle Anlagen besser abschneiden.

    Es hiesse, die Intelligenz der Zeitschriften-Redakteure zu unterschätzen mit der Annahme, sie seien sich dieser traurigen Tatsache nicht bewusst. Aber nachdem die Kunden aller Voraussicht nach nie wissen werden, wie sich die Musik, die sie im trauten Heim abspielen, bei der Aufnahme anhörte, erledigt sich das Problem von selbst.

    Könnten die HiFi-Adepten jemals die Heim-Wiedergabe auch nur einer ihrer Tonkonserven direkt mit dem live-Erlebnis vergleichen, so würden viele ihre Anlage kurzerhand ins Auto packen und der Rotkreuz-Hausrat-Sammelstelle bringen oder bei Ebay anbieten "wegen Hobby-Aufgabe". Durch Video, Surround, Heimkino und MP3 in die Ecke gedrängt, ist HiFi im Begriff, ein Altherren-Hobby mit allen Problemen eines solchen zu werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Kinder die Anlagen der Väter oder Grossväter übernehmen werden, ist gering. Viele Nachkommen sind durch das Hobby ihres Vaters jahrelang genervt und entmotiviert worden.

    Für die Selbstbau-Zeitschriften heisst das, dass die Jungen -- soweit sie sich überhaupt für Selbstbau erwärmen können -- mehr an billigen, schnellen Lösungen interessiert sind als an High End-Projekten, die nach kostspieliger Elektronik verlangen. Aber braucht man dafür in der Zeit des Internets noch eine Bastelzeitschrift? Chassis-Hersteller und Händler bieten längst ihre eigenen Projekte an, die auch nicht schlechter sind als die der Zeitschriften-Redaktionen.

    Vielleicht gäbe es in dieser Situation einen Nischenmarkt für eine seriöse, technisch orientierte Fachzeitschrift, die sich um die Grundlagen kümmert und sich international orientiert, anstatt sich in Selbstbauprojekten und hunderten von Bausätzen lokaler Anbieter zu erschöpfen.

    © Heinrich v. Loesch

    
    
    
    
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