Membran-Vorauskorrektur für zeitrichtiges Hören. PFLEID-Tuningservice. Breitband-Chassis mit Membran-Vorauskorrektur für Eigenbau-Boxen. Atemberaubende Stimmung durch scheinbar trägheitslose Membranen.
Bescheid wissen. Alles hören! Vom Ursprung bis zum Ohr.
Phasenfehler vermeiden! Erst wenn Lautsprecher den Schall zeitrichtig abstrahlen, ist es Musik. Stimmen die Impulse, stimmt die Stimmung. Phasenfehlerquellen sind: Aufnahmefehler, Lautsprechersysteme und Frequenzweichen in Mehrwegsystemen. Ohne Phasenfehler sind Ortung und Impulse wie im Original.
Phasenfehler sind hörbar! Auch wenn es bei Wikipedia bezweifelt wird! Ob lascher oder extrem impulsiver Klang, ob verschmierte oder punktgenaue Raumortung, sind Auswirkungen! Denn die Addition aller Töne zur richtigen Zeit macht den Unterschied. Nur mit Gruppenlaufzeitangleichung verschiedener Einzelchassis ist es nicht getan. Bei richtigem Phasengang entsteht bei Impulsen die richtige Leistung.
● Phasenfehler sind nur bei ihrem ersten Auftreten deutlich hörbar. Geschieht diese erste Verfälschung des Signals aber bereits vor der eigentlichen Hörprobe, bei der Phasenfehler ermittelt werden sollen, dann sind jene Phasenfehler, die durch weitere Signalveränderungen entstehen, nicht mehr die erste Verzerrung und deswegen nicht mehr zu hören.
● Dies ist der Fall, wenn in der Aufnahme bereits Phasenfehler enthalten sind. Dann lassen sich weitere, nachträglich hinzugekommene Phasenverfälschungen als solche nicht mehr erkennen.
● Ebenso verhält es sich, wenn man das Klangmaterial über Lautsprecher hört, die nicht phasenkorrigiert arbeiten oder gar als Mehrwegsysteme ausgeführt sind.
● Dasselbe gilt für Tonstudios, in denen man den Frequenzgang der Lautsprecher auf den Hörplatz hin linearisiert: Dabei gehen bereits die Natürlichkeitsempfindung und die reale Ortbarkeit verloren, und wenn man dann noch weitere Phasenfehler hinzufügt, sind diese nicht mehr erkennbar.
● Außerdem sind Phasenfehler nicht hörbar, wenn man Hörtests mit künstlichen Signalen (z.B. Rauschen) durchführt, bei dem weder eine Natürlichkeitsempfindung noch eine reale Ortung verloren gehen kann. (Auszug aus www.pfleid.de)
Die passenden Aufnahmen in Form professioneller CDs (PfleidRecording) sind ab sofort bestellbar. Nähere Infos unter Service! Stereoaufnahmen in bisher unbekannter Originaltreue - speziell für Punktstrahler - stellen bisherige Aufnahmen in den Schatten.
Dynamische Lautsprecher(boxen) und ihre Probleme
Bereits in der E-Technik (Wechselstrom) lernt jeder: Ein Scheinwiderstand (Spule oder Kondensator als Zusammensetzung aus Wirk- und Blindwiderstand) erzeugt eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Phasenverschobene Signale bedeuten die zeitliche Verschiebung unterschiedlicher Frequenzen zu einander. Daher würde die Addition von hohen und tiefen Frequenzen eine andere Wellenform ergeben, bedingt durch den Zeitversatz! Diese verfälschten Impulsantworten und verfälschten Schwingungskurven entsprechen aber nicht dem Original (Input). Um Falschinterpretationen zu begegnen, es sind ausdrücklich die gleichzeitigen Startzeitpunkte gemeint. Also als Beispiel soll ein 200Hz und 2kHz Klang (die Addition beider Töne ist Klang) auch wieder gemeinsame Nulldurchgänge aufweisen, also in Phase abgestrahlt werden. Deshalb soll die Echtzeitkorrektur für jede(n) Frequenz(bereich) den gleichen Zeitpunkt (z. B. Startzeitpunkt, wann die Membran die Schwingung startet) erreichen. Natürlich ist dieses eine Idealvorgabe, doch die praktischen Ergebnisse können sich sehen und hören lassen. Ferner sei an dieser Stelle der Zusammenhang klar gestellt, dass die irrige Information, die Schnelle sei für den Schalldruck zuständig und nicht der Hub, bei allem Respekt unverständlich scheint. Der tatsächliche Sachverhalt ist doch der, dass der Hub proportional abhängig ist von der Membranfläche und der geforderten Lautstärke. Da aber auch die Wellenlänge (Frequenz) in jedem Fall entscheidend ist, fällt auf, dass die Membranfläche meist viel kleiner ist als die Wellenlänge (Tiefbass). Daher sollte es logisch sein, dass der Hub zunimmt und damit auch die Schnelle. Die Schnelle ist also direkt verbunden mit dem Hub - eine weitere Strecke (Hub) muss in der gleichen Zeit (Frequenz) durchfahren werden, um den gleichen Druck zu erzeugen. Daher sind kleinere Chassis nur genauso laut, wenn sie schneller arbeiten.
Fertigboxen oder Eigenbauboxen insbesondere mit Breitbandlautsprechern klingen mit der dafür speziell gefertigten Membran-Vorauskorrektur in Form einer Entzerrer-Schaltung erst korrekt. Mit dieser Entzerrung (PFLEID-Patent) nach Betrag (Amplitude) und Phase (Zeit) wird ein dynamisches Chassis (Box) weitgehend von den typischen Mängeln im Klang befreit. Die Schallmessung erfolgt direkt vor dem eingebauten Chassis im Nahfeld mit einem sehr linearen (20-20.000Hz) Elektret-Meßmikrofon KE 4-211-2 von Sennheiser.
Wird ein Rechtecksignal eingespeist in den Entzerrer, soll der Lautsprecher im akustischen Nahfeld dann auch ein akustisches Rechtecksignal erzeugen. Mit den dafür vorgesehenen Koeffizienten der Schaltung kann dies erreicht werden. Es setzt eine nicht ganz einfache Abgleicharbeit voraus (Einmessung). Das drastisch verbesserte Übertragungsverhalten kann frequenzabhängig dann am Oszilloskop verfolgt werden. Stimmt das Rechteck, stimmt der Klang.
Durch den Einsatz modernster Bauelemente (Burr Brown ICs) agieren die Lautsprecher damit derart musikalisch, dass die klanglichen Ergebnisse nicht nur überraschen, sondern die besonders hohen Erwartungen vieler Musikfreunde weit übertreffen.
Warum Membran-Vorauskorrektur? Weil dynamische Lautsprecher(boxen) den Klang verfälschen. Die Gründe sind klar, bitte lesen Sie weiter.
Für Besitzer von PFLEID-FRS-Boxen sind wesentliche Verbesserungen (Tuning) möglich durch verbesserte Bauelemente.
Dynamische Lautsprecher, der "Denkfehler" an sich? Oder warum dynamische Lautsprecher den Klang verfälschen.
Physik: Impuls = Masse x Geschwindigkeit! Musiksignale enthalten Impulse. Sie sollen 1:1 in Schall umgesetzt werden! Träge, federgeführte, massebehaftete Systeme wie dynamische Lautsprecher können dies jedoch nicht korrekt umsetzen. Jedes dynamische Chassis leidet prinzipbedingt darunter! Da immer eine Masse (Membran) bewegt wird, sind Massenträgheiten die Folge. Und die Musik? Sie wird verfälscht. Wenn man den dynamischen Lautsprecher erklären soll, fällt nicht jedem sofort auf, dass da eine Feder (Luftkomprimierung im Gehäuse sowie Membran-Zentrierung) die Membran zurückschiebt oder bei der Auslenkung bremst. Diese Gegenkraft zu überwinden erfordert aber (zusätzliche!) Korrektur-Energie. Die eingespeiste Energie (Musik, Tonsignale) entspricht (Aufnahme, Generatoren) also der natürlichen Schallvorlage. Doch diese allein führt zu fehlerhaften Klängen in Verbindung mit dynamischen Lautsprechern. Die Membran-Hin-und Rückführung erfolgt mit der eingespeisten (Musik)Energie nicht zur dazu passenden Zeit, da zusätzliche Federsysteme (Rückführungsmechanik) überwunden werden müssen, es entstehen hörbare Fehler. Betrachtet man die Gleichzeitigkeit von höchsten und tiefsten Frequenzanteilen eines Impulses, wird logisch, dass in der Praxis der dyn. Lautsprecher hier extrem zeitverzögert reagiert. Denn die eingebauten Mechanismen wirken wie Bremsklötze. Bedenkt man die Praxis, mit Mehrweg-Lautsprechern den Problemen zu begegnen, fällt auf, dass man zwar im jeweiligen Teilfrequenzbereich teils gute Ergebnisse bekommt (weil die jeweiligen Bremsklötze auch nur für die jeweils konstruktiv bedingte Teilmasse wirken müssen), jedoch im Gesamtergebnis neue Fehler. Doch genau auf das Gesamtergebnis, also was unsere Ohren dann zu hören bekommen, kommt es an! Es sind zig tausende Mehrwegboxen am Markt, jedoch die grundsätzlichen Lautsprecher-Probleme zeigen auch, sie klingen alle unterschiedlich. Die Stereoortung wird verschmiert, während bei reinen Breitbändern, die allerdings erst nach einer nachfolgend beschriebenen Entzerrung im Ergebnis zur Signaltreue führen, dieser Punkt völlig überrascht, man taucht in das Geschehen ein und Stereo wird scheinbar zur neuen "Erkenntnis" im Hören!
Fälschlicherweise denkt man zuerst an die negative Halbwelle des Signals, welche die Membran zurückschiebt. Die Richtungsumkehr der Membran soll bereits einsetzen, wenn die Amplitude kleiner wird, wird sie wieder größer, soll wie gehabt in die andere Richtung ausgelenkt werden! Sonst werden klangliche Fehler erzeugt! Betrachtet man nur die sinusförmige Auslenkung, so muss die Richtungsumkehr der Membranbewegung bei 90Grad Phasenwinkel erfolgen, die Polarität durchläuft bei 180Grad die Nulllinie und dann beginnt erst die Stromrichtungsumkehr! Die Auslenkungsrichtung (Musiksignale, Additionen unterschiedlicher Frequenzen) muss sich unabhängig von der Polarität des treibenden Stromes ändern! Die allgemeine Erklärung, der Polaritätswechsel des treibenden Stromes würde die Rückwärtsbewegung der Membran bewirken, ist grob und unzureichend. Natürlich, die Federkraft hat einen zurückschiebenden Effekt, doch logischerweise mit erheblichem Schlupf bzw. auf dem Hinweg mit Bremswirkung, und stets unterschiedlich in der Wirkung - je nach Schnelle und Frequenz. Damit sind die linearen Verzerrungen vorprogrammiert.
Also muss die (träge) Masse mit der Federkraft und der Aufhängung der Membran (Sicke) zusammen trägheitslos schwingen, so wie es das Signal vorgibt. Doch geht das so wirklich, oder hinkt die Membran nur hinterher? Bei unterschiedlicher Schnelle oder Frequenz ergeben sich fatale Fehler. Spätestens hier dürfte jeder sich fragen, wie es physikalisch zu einem originalen Schwingungsabbild kommen soll. Das damit entstandene Masse-Feder-Dämpfungs-Schwingsystem hat eine Resonanzfrequenz und unterliegt immer frequenz- und schnelleabhängigen Abweichungen vom Input! Es bleiben nur die (elektronische) zusätzlichen Korrektur-Maßnahmen zur Abhilfe übrig! Nur eine originale Abbildung mit richtiger Kurvenform und ihr zeitliches Verhalten - also auch die Frage, wann die Impulse bei verschiedenen Instrumenten, die gleichzeitig gespielt werden, hörbar werden - sind als Zielstellung korrekt. Sonst wird lediglich eine Annäherung mit "geschmacklicher" Frage übrig bleiben. Und die ganz "Pfiffigen" üben dann noch den Vorwurf - da würde aber ein zu großer Hub entstehen. Doch ein zu großer Hub kann auch mit anderen Mitteln vermieden werden, nur der Aufwand steigt damit auch. Damit werden lautsprecherbedingte Fehler insgesamt so stark reduziert, die ja der eigentliche Problempunkt sind, ohne wesentliche Kompromisse eingehen zu müssen. Tiefbass ohne Hub ist leider nie original! Diesen aber auf größere Fläche zu bringen (also mehrere Chassis) und dann mit der Entzerrung koppeln, macht einen Unterschied. Damit kann der Breitband-Anspruch bleiben und die Vorteile auch.
Bitte informieren Sie sich (s. u.). Ich freue mich auf Sie!
Von Kritikern wurde die Leistungsfähigkeit von Breitbandchassis generell bestritten, oder nie erwähnt, nur weil dies offenbar nicht in gängige Auffassungen passt oder passen darf. Hinzu kommt der Versuch, dem entzerrten dyn. Lautsprecher die Fähigkeit der korrekten Wiedergabe abzusprechen, weil der Raumeinfluss einige Veränderungen am Hörplatz ausübt. Was jedoch ebenfalls auf einem Trugschluss beruht: Klingt doch ein im eigenen Wohnraum selbst gespieltes Instrument auch hörbar anders als auf der Bühne. Deswegen würde niemand einen Konzertflügel aus dem Wohnraum verbannen oder auf die Ausübung von Hausmusik im Kammermusikensemble verzichten wollen oder sie bemäkeln! Aber auch Mehrweg-Boxen würden hier nicht besser aussehen. Die geschlossene Abstrahlung aller Frequenzen aus einem Zentrum bei Breitbändern ist der wesentlich bessere Ansatz!
Ferner scheinen Kritiker einen Test überhaupt nicht zu kennen (wie auch, wenn sie keine entzerrten Breitbänder haben), der einfach und logisch ist: ein im Nahfeld durch Rechtecksignalkontrolle optimal entzerrter Breitbänder (kompl. als Box) kann ja auch direkt im Nahfeld gehört werden. Wenn dann in Hörplatzumgebung keine groben Klangabweichungen auftreten, klingt es dort auch optimal. Damit wird auch gleich die optimale Aufstellung - also vor der längeren Wandseite - und nie in Ecknähe vorausgesetzt und im klanglichen Ergebnis als sehr vorteilhaft empfunden. Und die geschlossene Stereo-Darbietung überzeugt sofort, ob nun mit mehr oder weniger Raumeinfluss spielt fast eine untergeordnete Rolle. Übrigens kann mit Rechtecksignal-Prüfung im Nahfeld auch der möglicherweise zu große Raumeinfluß geprüft werden! Sind die Boxen beispielsweise zu nah an der Wand oder gar in der Ecke, könnte ein akustisches Rechteck-Output im Nahfeld kaum entstehen. Damit ist bereits im Vorfeld die zweckmäßige Aufstellung vorgegeben und durch Rechteck-Signalmessung beweisbar. Deshalb wird bei einer Einmessung im Wohnzimmer des Kunden auch dieser Aspekt berücksichtigt, und eine optimale Aufstellung gegebenenfalls so ermittelt.
Wie dynamische Lautsprecherchassis agieren, wird mit dem Schwingungsverhalten im eingebauten Zustand bei unterschiedlichsten Signalformen (Meßsignale wie Sinus oder Musik, welche auch durch Impulse geprägt ist) betrachtet. Die üblichen Thiele-Small-Parameter geben da eher einen "statischen" Eindruck. Diese können in bestimmter Größenordnung durch die Entzerrung regelrecht "dynamisch umfahren" werden. Denn eine lediglich auf Thiele-Small-Parameter optimierte Box hat nach wie vor die typischen Probleme eines oder bei Mehrwegern mehrerer Masse-Feder-Dämpfungsschwingsysteme. Denn die wie oben beschriebenen mechanischen Einflüsse bleiben. Die typischen Fehler, welche durch die Lautsprecherchassis (im Gehäuse) entstehen, sowie die Einflüsse der Gehäuse auf den Gesamt-Klang sind untrennbar von einander abhängig. So wird auch ein- und das gleiche Chassis in verschieden großen Gehäusen ohne Entzerrung ein anderes Klangverhalten haben, weil die unterschiedliche Luftfeder andere Phasenfehler verursacht. Ohne Entzerrung sind daher unterschiedliche Bässe mit mehr oder weniger "nach Resonanz" klingend und mehr oder weniger deutliche Verfärbungen hörbar. Auch der leicht dröhnend wirkende untere Sprachbereich macht sich störend bemerkbar.
Daher muss man ein eingebautes Chassis (aber auch ohne Einbau mit anderen Werten) als Masse-Feder-Dämpfungsschwingsystem auslegen (siehe auch www.pfleid.de). Dieses wird mathematisch mit einer Differenzialgleichung 6. Ordnung (prakt. ausgef. Entzerrer 3.Ordnung) beschrieben, um die wesentlichen Wirkungen zu erfassen, welche den Schwingungsablauf prägen.
Die Masse eines Chassis (gemeint ist die schwingende Masse) besteht aus Membrangewicht, in Grenzen mit der Masse der Sicke, der Masse des Schwingspulenträgers mit Schwingspule, Staubschutzkalotte oder sonstiger Membranbestandteile. Der Feder kann die Zentrierspinne (welche die Rückstellkräfte grundsätzlich erzeugt) sowie im eingebauten Zustand die eingeschlossene Luft(feder) hinzugerechnet werden. Die Dämpfung entsteht durch die Randaufhängung. Eine mehr oder weniger nachgiebige Sicke aus Gummi oder anderen Materialien bildet den Abschluß zum Korb. Doch auch hier endet die Betrachtung noch nicht! Denn der Korb soll mit dem möglichst festen Verbund des Gehäuses dafür sorgen, dass die schwingende Masse quasi fest im Raum(!!!) verankert ist! Alle diese mechanisch geprägten Elemente tragen zum system-bedingten Fehlverhalten von dynamischen Lautsprechern bei, ohne diese würde aber auch keine Funktion im bekannten Sinne möglich sein.
Wenn nun aber ein Masse-Feder-Dämpfungsschwingsystem mit typischen Fehlern behaftet ist, muss man diese analysieren und die Auswirkungen erläutern. Grundsätzlich entsteht bei jedem angeregten Schwingungsvorgang, ob die Anregung durch elektrische (magnetische) oder rein mechanische Energie entsteht, sei allgemein betrachtet, eine gedämpfte Schwingung, bei periodischer Anregung eine periodische Schwingung. Diese ist aber stark frequenzabhängig. Denn je nach vorhandenen M-F-D-Parametern bildet sich eine Resonanzfrequenz - auf dieser möchte das System schwingen. Da aber die Anregungen bei Musik (oder Meßsignalen) stets einen weiten Frequenzbereich oder Frequenzgemische oder Impulse beinhalten, also alles andere als die Resonanzfrequenz, kommt es zu Amplitudenfehlern, und schlimmer noch zu Phasenfehlern (Zeitfehler). Phasenfehler bedeuten im Klartext, dass die Membran im momentanen Punkt nicht an der Stelle sich befindet, wo sie sein sollte. Ein Phasenfehler von 180° bedeutet damit die Position Delta/t statt beispielsweise nach vorn leider nach hinten ausgelenkt. Wenn eine Falschstellung der Membran entsteht, kann aber die richtig phasenmässig treibende Input-Energie (ohne Entzerrung) nie die Wirkung erreichen, die sie erreichen soll. Betrachtet man diesen Weg-Zeitvorgang der Membran, wird deutlich, dass hier zur richtigen Zeit die Beschleunigung u. U. fehlt oder einfach mehr Input-Energie (Delta /t) nötig ist. Vergleich: Bei Video-Recordern dreht sich die Kopftrommel mit der richtigen Soll-Drehzahl, und die Phase wird zusätzlich noch exakt synchronisiert, damit die Köpfe stets zur richtigen Zeit die Bandschrägspuren bilden bzw. abtasten. Die Phasenfehler können bis max. 270° im Extremfall betragen - frequenzabhängig gemessen. Somit ist eine lineare Umsetzung von Input zu Output kaum möglich. Musik setzt sich aus Grundschwingungen und deren Obertönen zusammen, also Frequenzgemische, teils mit impulsartigem Charakter. Amplitudenfehler und/oder Phasenfehler führen zu unterschiedlichen Impulsverzögerungen bzw. Hüllkurven, welche ja aus den einzelnen Teilfrequenzanteilen addiert werden. Einfach kann man mit einem Zweistrahl-Oszilloskop die Phasenfehler messen. Am 1. Kanal wird die elektrische Spannung (Input) angeschlossen, am 2. Kanal wird die Spannung (ev. verstärkt) des Messmikrofons (im Nahfeld aufgestellt) eingespeist. Man kann dann genau sehen, wie beide Kurven bei unterschiedlicher Frequenz voneinander wegdriften bzw. sich nicht richtig decken, würde man sie übereinanderschreiben. Damit wird sofort klar, dass akustische Energie nicht mit "voller Impulskraft" entsteht, sondern in unterschiedliche Zeitebenen verstreut wird. Damit erklärt sich das teils "lasche" Impulsverhalten einiger Boxen. Mehrweg-Boxen leiden zusätzlich durch die falsche Überlagerung verschiedener akustischer Zentren und durch die Probleme der Frequenzweichen mit zusätzlichen Phasenfehlern, auch wenn es "nur" 6-dB-Weichen sind. Hier wird kaum ein Original-Impuls zeitrichtig am Hörplatz entstehen, geschweige denn eine geschlossene Stereo-Hörebene erreicht. Da können Breitbänder durch je nur ein Abstrahlzentrum für alle Frequenzen punkten. Man hört (trotz üblicher Nachteile, über welche noch gesprochen wird) eine schöne geschlossene Stereohörfläche.
Warum haben dynamische Lautsprecher eine Resonanzfrequenz?
Es sind die immer mehr oder weniger vorhandenen Masse-Trägheitsprobleme, welche eine (beinahe) trägheitslose Beschleunigung verhindern. Auch die Waschmaschine läuft beim Schleudern von Null langsam hoch - und durchläuft - weil ja eine relativ große Masse vorhanden ist, ihre Resonanz. Und man spürt diese durch heftiges Schütteln. Beim Lautsprecher wird die Resonanz meist im Bass bei der jeweils von der Gesamtkonstruktion abhängigen Resonanzfrequenz erreicht. Und damit eine unschöne "Dröhnung", und andere Nebenerscheinungen sind die Folge. Doch damit Musik hören zu wollen kommt dem Versuch gleich, ein versalzenes Essen durch zusätzliche Gewürze noch schärfer zu machen und vom "tollen Geschmack" zu schwärmen. Das Vermindern der schwingenden Masse ist zwar hier möglich, jedoch darf die vor allem im eingebauten Zustand entstehende Luftfeder nicht vergessen werden. Diese drückt stets gegen eine gewollte Auslenkung der Membran(Schwingung) und führt die ausgelenkte Membran in die Ruhelage zurück. Da insgesamt also die Massenträgheit und zu überwindende Federkräfte und eine nicht zu unterschätzende Schwingungsdämpfung im Wesentlichen den dynamischen Lautsprecher "begleiten", kann wahrlich keine originale Klangreproduktion entstehen, auch wenn es von den Herstellern gern behauptet wird. Täglich kann ich es hören, wenn nicht entzerrte Lautsprecher arbeiten: Im TV-Gerät (eines namhaften dt. Herstellers) arbeiten 2-Wege-LS mit leicht dröhnender Sprachwiedergabe - selbst bei Bass = Null-Einstellung. Auch hier hört man deutlich die Resonanz im Frequenzgang.
Wenn vom Klang eines Lautsprechers gesprochen wird, kann eigentlich vom Fehlklang ausgegangen werden. Denn der Lautsprecher soll gar nicht klingen! Den Klang liefern die Instrumente, und nur diese Vorgabe soll vom Lautsprecher von einer Energieform (elektrisches Signal) in die andere Energieform (akustische Energie) gewandelt werden. Je besser dies gelingt, je besser dürfte der gehörte Klang sein. Also streng genommen ist der "nichtklingende" Lautsprecher gefragt. Nur kann man damit kaum werben, wie sicher jeder auch einsehen dürfte. Auch verbunden ist damit eine weitere Frage. Wie akustisch tot soll das Gehäuse sein? Möglichst völlig ohne eigenes Schwingverhalten sind Marmorgehäuse. Diese sind aber schwer und teuer bzw. schwer bearbeitbar. Denn das Gehäuse soll im Sinne der Erfindung nur den Schall(druck) im inneren der Box vom Schall(druck) ausserhalb der Box trennen, damit die Luft nicht auf die andere Seite der Membran strömt und einen akustischen Kurzschluss erzeugt. Vom "gut klingenden" Holzgehäuse kann hier nur dringend abgeraten werden. Je weniger das Gehäuse mitschwingt, je besser also für eine hochwertige Musikreproduktion. Ich verwende deshalb MDF. Wie gesagt, klingen sollen die Instrumente...
Deutlich wird im Zusammenhang mit Gehäusen auch deren feste Aufstellung. Die Membran eines Chassis soll über die feste Gehäuseverbindung von Chassiskorb-Gehäuse quasi einen absolut festen "Standort" im Raum haben. Denn wird dieser Standort "weich", kann auch keine richtige Impulsabstrahlung erfolgen. Denn der Beschleunigungseffekt - also das nach vorne "schiessen" der Membran erzeugt stets eine nach hinten gerichtete Kippelbewegung (auch wenn man diese nicht sieht). Damit würde dem Impuls ein gewisser Energieanteil entzogen. Und der Impuls wird deutlich abgeschwächt. Dies erklärt die teils fraglichen Diskussionen um entsprechende Lautsprecherständer oder Aufstellungen.
Der Trick mit dem hinteren Chassis:
Wird in die Rückwand einer Box ein weiteres Breitband- oder Basschassis eingebaut, möglichst mit gleichen Schwingungseigenschaften (TSP), dann kann davon ausgegangen werden, dass der beschriebene Kippeleffekt aufgehoben wird. Es entsteht ein kräftiger Impuls, die Instrumente klingen wesentlich natürlicher. Der Grund ist klar, die Box steht jetzt scheinbar fest im Raum. Damit aber die Abstrahlung nach hinten keine unerwünschten Kurzzeitreflexionen beispielsweise an Möbeln oder der Raumrückwand erzeugt, sollte der hintere Frequenzbereich nur im Bass Grundton liegen. Dieser wird ohnehin immer als Kugelwelle abgestrahlt, weil die Wellenlänge ungleich groß im Verhältnis von Gehäuse und Raum ist. Das hintere Chassis soll möglichst nah hinter dem vorderen Chassis angeordnet sein. Die Kugelwellenabstrahlung bei sehr tiefen Frequenzen bleibt erhalten. Gleichzeitig sorgt ein hinteres Chassis für eine Hubhalbierung der Einzelchassis, oder bei vollem Hub für eine wesentlich gesteigerte Gesamtlautstärke. Damit kann auch mit relativ kleinen Chassis für noch gute Basswiedergabe gesorgt werden. Wie gut dies im Einzelnen gelingt, wird noch erläutert.
Was kann man gegen die typischen Lautsprecher-Fehler machen?
Die hier anfangs genannte Membran-Vorauskorrektur einsetzen. Diese ist keine Regelung, welche erst einen mehr oder weniger großen Fehler durch eine Sensorik aufspürt und ausregeln soll. Denn ein bereits aufgetretener Fehler ist nicht mehr rückgängig zu machen. Bestenfalls kann damit die "Glättung" von Frequenzgangfehlern bei Sinus oder sinusartigen Schwingungen erreicht werden, und dies auch wegen Schwingneigungsgefahr mit geringer Wirkung. Um bei Impulsen noch angemessen reagieren zu können, muss ja auch der gesamte Frequenzbereich erfasst werden. Damit stellt sich aber der durch die Chassis erzeugte Gesamt-Phasenfehler für eine Rückkopplungsschleife als Schwingneigungsgrund in den Weg. Zudem sind Impulse nur kurzzeitige Ereignisse, und die Erfassung und Ausregelung ein aussichtsloses Unterfangen.
Erfassung und Messung der Lautsprechereigenschaften
Je nach Hersteller werden den Boxen (oder einzelnen Chassis) entsprechende Kurven und/oder Daten beigefügt. Häufig sind es die Übertragungsparameter - Frequenzgang oder Übertragungsbereich, Schalldruckkurven und Klirrkurven, Impedanzverlauf und Abstrahlverhalten. Seltener sind Burstkurven zu sehen, welche über das sehr entscheidende Ein- und Ausschwingverhalten Auskunft geben. Doch der Phasenfrequenzgang ist so gut wie nie dargestellt. Gerade dieser gibt Auskunft über das Zeitverhalten, also die wichtige zeitrichtige Addition von Grundtönen und Obertönen. Wird ein Impuls (in Anlehnung an den Dirac) dargestellt, und für "schön" befunden, scheint die Welt in Ordnung. Jedoch kann kaum eine wirkliche Aussage damit gekoppelt werden. Auch sind die Abbildungen dazu oft genug nur ein vom Dirac (der ja auch nur ein ideales theoretisches und praktisch nie erreichbares Ideal darstellt) stark entferntes Impulsbild, welches oft genug "grauslich" aussieht. Was da als gut dargestellt wird, zeigt nur den Irrtum. Die im Link-Beispiel gezeigte Energieverteilung macht sofort klar, dass keine Impulsrichtigkeit vorherrscht, sondern der Impuls in verschiedene Zeiten zerlegt und abgeschwächt als ein völlig verzerrter Vorgang aufgebaut wird. Typisch leider für normale Mehrwegboxen! Doch bei gut entzerrten Breitbändern ist ein richtiger Impuls möglich. Hier wird von einer geschlossenen Box ausgegangen, nicht etwa Bassreflex! Die im Bild der Impulsantwort der 2-Wege-Box zu sehende Kurve hat mehrere zeitlich versetzte Maxima. Doch diese gehören eigentlich zu einem Impuls. Wenn jetzt behauptet wird, die kurze zeitliche Differenz sei nicht hörbar wegen der zu kurzen Gruppenlaufzeit, ist dies absoluter Unfug. Denn hier wird völlig verschwiegen, nicht die Laufzeit ist das Problem (beim Hören), sondern die falsche Amplitude, denn die (math.) konjugiert-komplexe Addition ergibt bei zeitrichtiger Schwingung eine wesentlich steilere und höhere Amplitude. Genau darin liegt der Unterschied von eher laschen zu den bei Breitbändern so überzeugenden Impulsen mit der Entzerrung. Die Mehrweg-Lautsprecher können wie nicht entzerrte Breitbänder kaum überzeugen.
Einfacher ist da die Messung mit Rechtecksignalen über die gesamte Bandbreite, man kann das Übertragungsverhalten über den Gesamt-Bereich interpretieren. Zwar wird das Rechteck mit allerlei Verzerrungen selten gut aussehen, aber dazu später mehr.
Sie wollen Klarheit? Dann sehen Sie unter dem Button"Konzepte", wie es weiter geht...
Impressum
Die Inhalte dieser Seite sind fachlich so gestaltet, dass eine grundlegende Information auf anerkannten Grundlagen erfolgt. Weiterführende Links stellen ausdrücklich fremdes Gedanken- und Info-Niveau dar, für die nur der Inhaber der Seite verantwortlich ist. Aus rein rechtlichen Gründen distanziere ich mich davon, und lehne jede Verantwortung dazu ab.
Die von mir vorgestellten Inhalte stellen teils Dienstleistungen dar. Diese können nur ausdrücklich in persönlicher Absprache und ausdrücklicher schriftlicher Vereinbarung geplant und in Angriff genommen werden. Kostenfragen sind damit stets vom jeweiligen Projekt abhängig. Anschrift wird bei Bedarf mitgeteilt und bei Vertragsarbeiten mit Rechnungslegung lt. §19Abs.1 Umsatzsteuergesetz ausgehändigt.
Sie sind interessiert? Dann mailen Sie bitte an hifi-klangservice und geben bitte als Betreff "Membran-Vorauskorrektur" ein. Falls Sie mich telefonisch kontaktieren möchten, rufen Sie unter ++49(0)391/7310363 an. Gern informiere ich Sie ausführlicher.