Ein einwandfreies Klangbild erfordert :
2.2.1 Brillante Höhen durch Qualitätshochtöner
2.2.2 Brillante Höhen ohne Überlagerungeffekt
mit anderen Chassis
2.2.3 Hochtonwiedergabe ohne übertriebenes
Nachschwingen (scharfes Zischen)
Struktur: mehrdimensionale Betrachtung
aller Frequenzen bezüglich Intensität, Zeitpunkt, sowie Ausklingverhalten
in Raum/Zeit-Ausbreitung
Die Grafik zeigt vertikal die Intensität des abgestrahlten Schalls, horizontal die Frequenz. Das Ideal ist eine horizontale Gerade, der rote Graph zeigt einen hochwertigen Tiefmitteltöner auf der Mittelachse gemessen, der blaue Graph 30 Grad ausserhalb der Achse. Ab 2 kHz ändert sich der Klang richtungsabhängig.
0.2 Fourierreihenanalyse
Das "Wasserfalldiagramm" ist eine dreidimensionale Darstellung von vertikal : Intensität, horizontal : Frequenz und nach vorn : das Ausschwingverhalten über die Zeit. Die Ausläufer des "Gebirges" signalisieren anhaltende Schwingungen, die in der Regel als Verfärbung deutlich hörbar sind.
0.3 Impulsantwort
Die Impulsantwort (Sprungantwort) der Membran (blau) auf den Impuls (rot) zeigt ein gutes Chassis mit zügigem Ausschwingen. Eine kleine Nase zeigt einen Impulsnachzügler, in einem Mehrwegesystem kann diese Nadel deutlicher ausgeprägt sein und erheblich später kommen (beides unerwünscht).
0.4 Amplitudenstatistik der Musik
Das Bild zeigt die Amplitudenstatistik - Energieverteilung von verschiedener gängiger Popmusik und Klassik. Es zeigt, dass im Hochtonbereich weniger Intensität vorhanden ist, der Bass ist dafür energiereicher. Obertöne charakterisieren die Instrumente, dürfen nicht vernachlässigt werden. Eine kleinere leichte Membran folgt im Hochtonbereich präziser und erfüllt dennoch die Kriterien hinsichtlich Schalldruck und Belastbarkeit.
Lautsprecherchassis müssen gleichlaut sein (Wirkungsgrad). Die rote Linie zeigt ein ausgewogenes Verhalten.
Die Lage des Einbauorts bestimmt die
Ankopplung des Schalls an die Umgebung (Schallführung), damit u.a.
die Lautstärke mit.
Eine Abdeckung vor dem Chassis bewirkt
eine Abschwächung des Schalls überwiegend bei hohen Frequenzen.
Das vom Hörer weiter entfernte Chassis wird als leiser wahrgenommen. Ausserdem kommt es zu spät (siehe 1.2)
1.2 Ausgewogenheit : Bass, Mitten und
Höhen treffen zeitgleich beim Hörer ein (linearer Phasengang)
Sobald zwei Chassis zusammenwirken,
spielt die Lage des Einbauorts (möglichst gleiche Entfernung zum Hörer)
eine grosse Rolle für das Impulsverhalten, damit ein Musikimpuls auch
als EIN Impuls beim Hörer ankommt. Das Bild zeigt eine vereinfachte
Prinzipdarstellung, tatsächlich sind es 2 Ohren und jeweils 2 Schallwege,
die das menschliche Gehör auswertet.
Das jeweils untere Bild zeigt das zeitlich
geordnete Abstrahlverhalten mit seinem positiven Einfluss auf Impulsantwort
und Ausgewogenheit auf der gemeinsamen Achse.
Eine Abweichung von der Achse hat auch
Einfluss auf den Frequenzgang - siehe 1.1 blauer Graph.
Elektrische Zeitverschiebungen durch
Frequenzweichenbauteile sind gesondert zu berücksichtigen.
1.3 Ausgewogenheit : Bass, Mitten und Höhen klingen zügig ab (Nachhallzeit)
Im Bild ist eine ausgeprägte Resonanz
bei 5 kHz erkennbar, in diesem Fall von der Membran, es kann aber auch
vom Einbau herrühren. Es liegt in der Natur der Sache, dass tiefe
Töne länger nachschwingen, hohe Frequenzen schneller abklingen.
Gleichbedeutend neben der Intensität bestimmt auch die Zeitdauer eines
Tons die Empfindung. Mitschwingen und Nachschwingen prägen den Eigenklang.
Die Schallenergie des Lautsprechers
wird möglichst komplett nach vorn abgestrahlt und nicht durch "akustischen
Kurzschluss" im Bassbereich vernichtet ( vorn abgestrahlte Energie wird
durch Undichtigkeit des Gehäuses nach hinten abgesaugt). Das Chassis
wird auf eine Schallwand montiert, ihre Aufgabe ist, das Chassis festzuhalten
und gleichzeitig die gesamte Schallenergie nach vorn zu bündeln.
Der Lautsprecherkorb sitzt schalldicht auf einer Schallwand. In Verbindung mit dem eingeschlossenen Luftvolumen ergibt sich ein tiefreichender Bass ohne Überbetonung oder ein weniger tiefreichender Bass mit mehr Intensität und Nachschwingen bei der Resonanzfrequenz. Die rote Linie kennzeichnet das Verhalten bei akustischem Kurzschluss in einem zu offenen Gehäuse. Mehr als eine Oktave geht verloren.
2.1.2 Grosses Übertragungsspektrum
: Tiefreichender Bass ohne Auslöschungseffekt mit anderen Chassis
a) einzelner Lautsprecher
b) zwei Lautsprecher mit Abstand einer
Wellenlänge
c) zwei Lautsprecher mit Abstand vierfacher
Wellenlänge
Zwei Schallquellen erzeugen Interferenzmuster,
die an Bedeutung gewinnen, je größer der relative Abstand wird.
Wenn ein Zweiwege-System aufgebaut ist, ergeben sich diese Probleme bei der Übergangsfrequenz : Ist der Hörer ausserhalb der Mittelachse, sind Einbrüche im Frequenzgang zu erwarten (blaue Kurve).
Lautsprecherchassis arbeiten nur dann optimal, wenn sie gemeinsam gleichzeitig in dieselbe Richtung arbeiten.
2.1.3 Grosses Übertragungsspektrum : Tiefreichender Bass ohne übertriebenes Nachschwingen
Das eingeschlossene Luftvolumen sowie Chassisparameter bestimmen die Güte der fundamentalen Bassresonanz.
Schwere Membran und geringe Dämpfung lassen Bässe länger nachklingen.
2.2.1 Grosses Übertragungsspektrum
: Brillante Höhen durch Qualitätshochtöner, leicht, schnell,
präzise.
2.2.2 Grosses Übertragungsspektrum
: Brillante Höhen ohne Überlagerungseffekt mit anderen Chassis
Eine schlechte Mitteltonwiedergabe setzt
sich im Hochtonbereich fort, auch ein erstklassiger Hochtöner wird
überlagert von den Obertönen des Mitteltöners.
2.2.3 Grosses Übertragungsspektrum
: Hochtonwiedergabe ohne übertriebenes Nachschwingen (scharfes Zischen)
Die Wahl des Hochtöners und sein Einbau in einen vibrationsarmen Untergrund fernab reflektierender Flächen hält den Übertragungsbereich frei von störenden Resonanzen (siehe auch 3.2)
Das Luftpolster vor dem Lautsprecher
ist elastisch, die Abdeckung verengt den Schallweg und bremst die Schallwellen.
Statt die Abdeckung zu passieren, werden hohe Frequenzen in dem Luftpolster
abgefedert. Durch die Abdeckung gelangen nur noch wenige hohe Töne
mit frequenzabhängig zunehmender Dämpfung .
3.2 Verfärbungsfreiheit : Vermeidung von Frequenzeinbrüchen verursacht durch Interferenz mit Reflektion
Reflektionen an schallharten Flächen
führen zu zusätzlichen Schallumwegen, diese verzögerten
Schallanteile mischen sich zum Direktschall und sorgen für Frequenzgangeinbrüche,
die viele Frequenzen herausfiltern. Anstelle des Instruments kann ein Lautsprecher
den Ton erzeugen, statt des Mikrofons das Ohr des Hörers den Klang
aufnehmen.
3.3 Verfärbungsfreiheit : Vermeidung
von Frequenzeinbrüchen verursacht durch mitschwingendes Trägermaterial
Newtons Actio/Reactio wirken auch beim Lautsprecher und seinem Unterbau : Das Trägermaterial schwingt mit und kann wegen seiner erheblich grösseren Fläche einen deutlichen Einfluss auf das Gesamtverhalten haben, ähnlich einem Tropfen, der eine Wasseroberfläche zur Wellenbildung anregt.
Idealvorstellung: Was 2 Mikrofone im
Studio aufnahmen, wird durch zwei identische Lautsprecher wiedergegeben.
Intensitäts- und Zeitverhältnisse der Lautsprechersignale projizieren
scheinbar die Instrumente in den Raum vor dem Hörer, auch zwischen
die Lautsprecher. Beide Lautsprecher übertragen alle Frequenzen gleichmässig
und richtungsunabhängig.
Schallwellen der Lautsprecher durchdringen sich und erzeugen Felder unterschiedlicher Intensitätsverhältnisse.
4.2 Stereowirkung : Zeitpunkt beider
Kanäle in allen Frequenzbereichen beim Hörer
Die Änderung der Sitzposition verschiebt
Laufzeit- und Intensitätsverhältnisse von Links und Rechts, die
Stereo-Ortung wird unpräziser ausserhalb der Mitte.
4.3 Stereowirkung : Richtwirkung der
Kanäle zum Hörer
Unterschiedliche Hörwinkel zu linkem
und rechten Lautsprecher fügen kanalspezifische Klangfarbenunterschiede
hinzu, die den Stereoeindruck trüben.
| FL-electronic / Neuklang Mühlenpfordtstr.5
38106 Braunschweig Tel.: 0531 / 342155 Fax: 0531 / 344900 E-Mail: info@FL-electronic.de |
 |