Raumakustik und Lautsprecher- Ohmsche Gesetz Akustik – Testbericht – fairaudio

Probleme: Die Raumakustik und der Lautsprecher

Fragt mich jemand, wie er bei gegebenen Budget seine Kette am besten zusammenstellen soll, komme ich meist mit blöden Gegenfragen: Wie groß ist denn der Raum? Ist dein Einrichtungsideal eher die romantische Kuschelecke oder streng dem Minimalismus verpflichtet? Wo sitzt du beim Musikhören? Und wieso siehst du eigentlich nicht ein, dass dieser Drei-Meter-Sofatrumm ‘nen Schritt entfernt von der Rückwand positioniert viel besser zur Geltung kommt …? Kurz und gut: Was soll man denn schon seriöserweise empfehlen, wenn einem die entscheidende Rahmenbedingung namens Raum unbekannt ist?

Ich höre es schon: „Ja, ja – wissen wir alles, der Raum ist ganz doll wichtig …“, und etwas Verzweiflung mischt sich in die Stimme. Denn vielleicht besitzt man zwar die finanziellen Mittel, um sich eine elegante Lautsprechersäule ins Wohnzimmer zu holen, aber nicht die notwendige innenarchitektonische Verhandlungspower, um die Sache mit dem Sofa anzugehen, die kostenfrei gewesen wäre und klanglich vielleicht mehr gebracht hätte … Damit‘s schön wehtut, seien hier nochmal die gängigen Scherereien mit dem Hörraum benannt:

1. Asymmetrien: Auch dann, wenn der eigene Hörplatz genau mittig zwischen den Lautsprechern liegt, können Asymmetrien auftreten – sei’s, dass der Raumschnitt nicht spiegelbildlich ausfällt (zum Beispiel: L-förmiger Raum, Dachschräge links/normale Decke rechts, offene Küche rechts/normale Wand links etc.) oder die Seitenwände stark unterschiedliche Dämpfungseigenschaften besitzen (große Glasfront rechts/das große Bücherregal links), sei’s, dass der Raum als solcher zwar recht symmetrisch ist, aber eine außermittige Hörsituation im Zimmer gewählt wurde, so dass beispielsweise die eine Raumecke nur einen halben Meter vom linken Wandler entfernt ist, während der Abstand auf der rechten Seite ein paar Meter beträgt. Wie immer sich auch die „akustische Umgebung“ um den Lautsprecher konkret auswirkt, idealerweise sollte sie sich links und rechts gleich auswirken. Ansonsten wird die Kanalbalance und damit die Bühnenabbildung und die Lokalisationsschärfe beeinträchtigt.

2. Raummoden: In jedem normalen Raum kommt es zur Ausprägung von Moden/stehenden Wellen – in welchem Frequenzbereich diese liegen, bestimmen die Abmessungen des Zimmers. Generell gilt: Beträgt der Wandabstand ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge, so tritt eine stehende Welle auf. Ein 34Hz-Ton mit einer Wellenlänge von 10 Metern wird also in einem Zimmer, deren Vorder- und Rückwand 5 Meter entfernt voneinander stehen, eine Mode erzeugen – die Amplitude des Signals variiert dann je nach Position im Raum, es kommt zu Überhöhungen und Einbrüchen. Natürlich bilden sich auch Moden zwischen den Seitenwänden, der Decke und dem Boden, der Raumdiagonalen und der Raumtangente. Und eben bei Vielfachen der „ersten halben Wellenlänge“, wobei sich die Moden „höherer Ordnung“ (im Beispiel: 68Hz, 136Hz …) mit zunehmender Ordnungszahl weniger klangrelevant zeigen. Als störend werden stehende Wellen vor allem im Bassbereich wahrgenommen, und Überhöhungen können hier für eine Aufblähung sorgen, welche den Tiefton dann nicht nur als zu laut im Verhältnis zu anderen Frequenzbereichen wirken lässt, sondern auch unstrukturierter und weniger verfolgbar. Hinzu kommt, dass ein solch „wummernder Bass“ Details in anderen Frequenzbereichen überlagern und verdecken kann und so die Gesamtpräsentation in Mitleidenschaft zieht.

3. Nachhallzeit: Die Zeit, die vergeht, bis der Pegel eines Signals (nach dessen Ende) im Raum um 60dB abgefallen ist, wird Nachhallzeit genannt. Einsichtigerweise kann die Nachhallzeit je nach Raum und dessen Bedämpfung stark variieren – sowohl ein zu halliges Zimmer als auch ein „totes“, überdämpftes stören die Wiedergabe. Ein typischer „audiophiler Unfall“ liegt dann vor, wenn zahlreiche Absorber aufgehängt werden, die allerdings nur im Bereich der oberen Mitten/des Hochtons wirken, so dass der Klang hier stumpf und leblos erscheint, während es im Bass-/Grundtonbereich unbedämpft fröhlich weiterschwingt. Ein tonaler Schrägstand der Nachhallzeit ist die Folge.

4. Reflektionen: Reflektierter Schall kann nicht nur via Interferenz mit dem Direktschall zu Auslöschungen/Überhöhungen bestimmter Frequenzen führen, sondern auch die Lokalisationsschärfe erheblich „verschmieren“. Um die Lokalisation sauber zu halten, sollten idealerweise zwischen dem Direktschall und dem Eintreffen der ersten Reflexionen am Hörplatz mindestens 5-10ms liegen, was einem „Reflexionsumweg“ (im Vergleich zum Direktschall, also: Box – Reflexionsfläche – Hörplatz) von circa 1,7-3,4 Meter entspricht. Gerade in kleinen bis mittelgroßen Räumen kann es schwierig sein, diesen Abstand immer zu gewährleisten.

Soviel in aller Kürze zum Raum. Kommen wir zum Lautsprecher, dem laut gängiger Lehre nach wie vor schwächsten Glied der HiFi-Kette. Unzulänglichkeiten der Wandler lassen sich grob in zwei Klassen einteilen:

1. Lineare Verzerrungen …

fügen dem ursprünglichen Signal keine zusätzlichen Frequenzen hinzu, ändern dieses aber entweder in der Amplitude (dem Pegel) oder in der Phase (= frequenzabhängiger Zeitversatz relativ zum Ursprungssignal). Erstgenanntes wird messtechnisch im Amplituden-Frequenzschrieb eines Lautsprechers sichtbar, welcher idealerweise linear verlaufen sollte. Zumindest im schalltoten Raum. Auf dem Sofa im Wohnzimmer käme einem dies möglicherweise viel zu kalt und klinisch vor, während ein zwar glatter, aber vom Bass- bis zum Hochton-Bereich leicht (um circa 3-6dB) abfallender Frequenzgang einen sehr balancierten Eindruck hinterlassen kann. Psychoakustik …

Über die Wahrnehmbarkeit einer Phasenverzerrung beziehungsweise von Laufzeitfehlern streiten sich die Gelehrten deutlich heftiger als über Pegel-Abweichungen im Frequenzschrieb. Man sollte hier differenzieren, also auch sagen, über welchen Aspekt eines Klanges man spricht. Es gibt das Ohmsche Gesetz der Akustik, welches besagt, dass die Wahrnehmung der Klangfarbe eines gleichbleibenden/statischen Klanges sich fast ausschließlich nach den jeweiligen Amplituden der einzelnen Teiltöne, wie sie die Fourier-Analyse eines Klanges aufzeigt, richtet – und nicht nach der Phasenlage dieser Teiltöne zueinander. Das entscheidende „Aber“ setzt bei der Formulierung „gleichbleibender Klang“ an, woraus a) folgt, dass das Ohmsche Gesetz für transiente (sehr kurze, impulsartige) Klänge so nicht gilt – hier ist die Phasenlage des Frequenzgemischs hinsichtlich der Klangfarbbestimmung sehr wohl entscheidend, und b) sind musikalische Klänge am Anfang immer „transient“, denn die gespielte Note muss sich zunächst einschwingen und wird erst in Folge „gleichbleibend“ – und das stimmt auch nicht richtig, denn sie klingt ja wieder aus …

Nun gilt aber vielen gerade der Einschwingvorgang als eine Art Fingerabdruck des Klanges: Präsentiert man Personen Aufnahmen verschiedener Instrumente, die den gleichen Ton spielen, schneidet aber den Einschwingvorgang heraus, so kommt es zu erheblichen Schwierigkeiten, die einzelnen Instrumente zu erkennen. In Experimenten konnte teilweise ein Waldhorn nicht mehr von einer Flöte unterschieden werden. Soviel zur Klangfarbwahrnehmung.

Auch will mir scheinen, dass beispielsweise eine angeschlagene Hi-Hat über Wandler von Thiel,, Ascendo, Myro usw. – allesamt Hersteller, die, wie Audiodata, das Thema „Zeitrichtigkeit“ betonen – nicht nur „farblich“ anders tönt als über manch anderen Lautsprecher. Gerade auch die Faktoren Plastizität und Lokalisation des Klanges gewinnen – es entsteht eine Art „Griffigkeit“ im Klangbild. Ganz zu schweigen vom transparenteren Raumgefühl und dem härtefreien, rhythmisch-akzentuierten Fluss … Ich will nun keinesfalls behaupten, dass sowas nur aus einer erstklassigen Sprungantwort resultiert, aber so einige Erfahrungen lassen bei mir den Verdacht entstehen, dass es zumindest kein Nachteil ist, wenn’s korrekt springt – und nicht nach Drei-Sprung ausschaut.

2. Nicht-lineare Verzerrungen …

fügen dem ursprünglichen Signal zusätzliche Frequenzen hinzu, die vorher nicht da waren. Dies können Klirr-Verzerrungen sein oder solche aus der Intermodulation mehrerer Töne oder dem Doppler-Effekt entstehende. Für eine naturgetreue Wiedergabe sollten die entsprechenden Verzerrungswerte natürlich möglichst gering sein.