Explorations in Audio

Karsten Hein

Sind Sie bereit für eine Entdeckungsreise?

In 'Explorations in Audio' möchte ich einige praktische Erkenntnisse über die Einrichtung und Optimierung eines erschwinglichen HiFi-Systems vermitteln. Obwohl man annehmen könnte, dass eigentlich schon alles über HiFi gesagt wurde, bleiben einige überraschend einfache Fragen offen, z. B.: "Ist digital besser als analog?" "Sind Kabel wichtig?" "Können digitale Kabel Störungen aufnehmen?" "Sollten Lautsprecher auf Spikes gestellt werden? Hat die Entwicklung im HiFi-Bereich ältere Geräte überflüssig gemacht?" "Wo sollte ich meinen Subwoofer aufstellen?" "Welche Raumkorrektur funktioniert am besten?" - Aber: "Sind das wirklich die richtigen Fragen?" - Nun, wir werden sehen.

Was gibt es Neues bei eiaudio?

Während die Einträge in diesem Blog in die drei oben genannten Kategorien unterteilt sind, finden Sie unten eine gemischte Auflistung der neuesten Beiträge. Der aktuellste Artikel wird zuerst angezeigt. Wenn Sie diesen Blog nicht zum ersten Mal besuchen, ist die Liste unten ein guter Ort, um schnell nachzusehen, ob es etwas Neues gibt.

Ihr Beitrag ist mehr als willkommen, solange Sie sich an die audiophile Grundregel "Ohr vor Verstand" halten. Das bedeutet, dass Sie Ihre Kommentare nicht auf der Grundlage dessen abgeben, was Sie zu wissen glauben, sondern nur auf der Basis Ihrer eigenen Hörerfahrung. Sie können uns gerne Geräte zum Testen vorschlagen und Kommentare zu den Beschreibungen hinterlassen, die Sie hier finden.

  • Sony CDP-502ES

    Sony CDP-502ES

    16.1.2023

    Autor: Karsten Hein

    Kategorie: Gear & Review

    Tag(s): CD-Players

    Frei aus dem Englischen übersetzt. Hier geht’s zum Original .

    [Test in Vorbereitung. Vollständiger Testbericht folgt.]

    Technische Daten

    • Typ: Compact-Disk-Spieler
    • Laser-Typ: GaAlAs-Doppel-Heterodiode
    • Plattenumdrehungen pro Minute: 500 ~ 200 (CLV)
    • Abspielgeschwindigkeit: 1,2 - 1,4 m/s
    • Fehlerkorrektur: Sony Super Strategie
    • DAC-Verbindung: 16-Bit, gerade Linie
    • Frequenzbereich: 2 - 20.000 Hz (+/- 0,3 dB)
    • Harmonische Verzerrung: < 0,0025% (1 kHz)
    • Dynamischer Bereich: < 96 dB
    • Gleichlaufschwankungen: nicht messbar
    • Line-Ausgang: 2 Volt
    • Kopfhörer-Ausgang: 28 mw (32 Ohm)
    • Leistungsaufnahme: 16 Watt
    • Abmessungen: (B) 430mm x (H) 80mm x (T) 335mm
    • Gewicht: 8,5 kg
    • Zubehör: Drahtlose Fernbedienung, RM-D502
    • Land der Herstellung: Japan
    • Jahr(e): 1984-1987

    Jörg Hegemann
  • Kenwood Basic M2 Sigma Drive

    Kenwood Basic M2 Sigma Drive

    14.1.2023

    Autor: Karsten Hein

    Kategorie: Gear & Review

    Tag(s): Power Amplifiers

    Frei aus dem Englischen übersetzt. Hier geht’s zum Original .

    Es war noch kein Jahr her, dass ich den würdevollen Kenwood KR-9400 Receiver aus den 70ern mit seiner edlen Frontplatte aus gebürstetem Aluminium und massiven Aluminiumtasten, die allesamt in einem verschraubten Metallrahmen untergebracht waren, getestet hatte. Vor diesem Hintergrund erschien mir das Black-Box-Design des Kenwood ‘Basic M2’ mit seinem dünnen, gebogenen Blechgehäuse aus Mitte der 1980er Jahre eine ziemliche Enttäuschung. Sein ästhetisch reduziertes, leichtgewichtiges Design teilte der M2 mit den meisten Konkurrenzprodukten seiner Zeit. Denn, während nur zehn Jahre zuvor die Innovation noch in der Verarbeitung und Montage der Teile lag, ging es in dieser nächsten Phase der High Fidelity vor allem darum, die Elektronik im Inneren der Geräte zu optimieren, um die Unzulänglichkeiten früherer Schaltungskonzepte zu beseitigen.

    Die 1980er Jahre waren aber auch die Zeit erbitterter Preiskämpfe. Da immer mehr Unternehmen im unteren und mittleren Preissegment mit Geräten auf den Markt drängten, die die Grundbedürfnisse des Durchschnittsverbrauchers preisgünstig erfüllten, mussten auch die Material- und Versandkosten etablierter Marken sinken. Kenwood war eine solche etablierte Marke, und so bot das M2 Basic Chassis satte 100 Watt pro Kanal mehr als der KR-9400-Receiver und wog zugleich fünf Kilo weniger. Fünf Kilo Nettoeinsparungen bei Material und Transportgewicht machten sicherlich einen erheblichen Unterschied in der Kostenplanung eines Unternehmens, welches Tausende, wenn nicht gar Millionen, von Einheiten jedes Produkts verkaufen konnte.

    Was die Bewertung von Vintage-HiFi-Geräten anging, so führten die kostenbewussten modernen Konstruktionen oft zu einer raschen Wertminderung, wenn die Garantiezeit des Herstellers abgelaufen war. Dies bedeutete jedoch nicht zwangsläufig, dass dadurch auch die Klangqualität selbst beeinträchtigt war oder dass die inneren Schaltkreise den geringen Marktwert der Chassis widerspiegelten. Tatsächlich waren die 1980er Jahre immer noch eine Zeit der HiFi-Innovationen, und der Sigma Drive der M2-Endstufe stellte eine völlig neue Lösung für die uralte Herausforderung dar, den dynamischen Rückstrom, der vom Lautsprecher zum Verstärker floss, besser zu bewältigen. Anstatt einen ultraniedrigen Innenwiderstand zu bieten und die Signaldämpfung bei einer theoretischen Last von 8 Ohm bei 1.000 Hz zu messen, berücksichtigte der Sigma Drive die tatsächliche Rückkopplung der Lautsprecher, unabhängig von der wiedergegebenen Frequenz und unter Berücksichtigung der realen Last.

    In der von Kennwood mitbegründeten Tradition hochpreisiger High-End-Endstufen verwendete die Basic M2 für jeden Stereokanal ein eigenes Netzteil. Dies diente dazu das Grundrauschen zu senken, indem das Übersprechen zwischen den Kanälen eliminiert wurde. Die beiden schweren Transformatoren wurden auf der linken Seite der Endstufe platziert, was zu einer eher ungleichmäßigen Gewichtsverteilung im Gerät führte. Die Hauptplatine mit den zwei großen Kondensatoren pro Kanal befand sich in der Mitte des Geräts und mündete in der Leistungstransistor-Sektion in einem großen Kühlkörper und einem großen Lüfter auf der rechten Seite. Im Hausgebrauch würde der Lüfter keine große Rolle spielen, doch für Besitzer, die ihre M2 mit voller Leistung betreiben wollten, bot der Lüfter ein wichtiges Sicherheitsnetz welches das Überleben der schnell schaltenden Transistor-ICs sicherte.

    In der Basic M2 kamen zwei Transistor-IC-Paare zum Einsatz: ein Satz DAT1521P / DAT1521N und ein Satz DAT1018P / DAT1018N, allesamt schnell schaltende 5-Pin-Leistungs-MOSFETs der Firma Sanken. Insbesondere bei der Sorte DAT1018P/N kam es in den vergangenen Jahren wiederholt zu Lieferengpässen, die eine Reparatur der Endstufensektion erschweren konnten. Die Wahl von schnellschaltenden ICs gab dem Basic M2 eine größere Resistenz gegenüber hochfrequenten Rückkopplungen, die andernfalls eventuell die Anstiegsgeschwindigkeit des Verstärkers überschritten hätten. Die neu entwickelte Sigma-Antriebsschaltung profitierte dabei ebenfalls von der Wahl schneller ICs.

    Der Sigma Drive wurde entwickelt, um das physikalische Verhalten eines dynamischen Treibers und den daraus resultierenden unvorhersehbaren Rückstrom in die Schaltung des Verstärkers zu integrieren, indem die daraus resultierende Abweichung (Verzerrung) direkt am Lautsprecheranschluss überwacht und in eine reine Stromvariation umgewandelt wurde. Da der Endstufenausgang einen Spannungsüberschuss darstellte, führte die Fähigkeit, die Spannungsabweichung durch adaptive Dämpfung auf Null zu reduzieren, zu einer sehr niedrigen harmonischen Verzerrung von nur 0,004 %, gemessen über alle Frequenzen. Die effektive Rückstrom-Dämpfung wurde mit über 1000:1 über das hörbare Spektrum hinaus bewertet. Mit dem damals neuartigen Sigma Drive führte Kenwood eine neue Dimension der Rauschunterdrückung ein, welche die Audio-Presse der 1980er Jahre für einige Zeit in Atem hielt.

    Kenwood war nicht der einzige HiFi-Hersteller, der versuchte, den Umgang mit Gegenstrom zu verbessern. Yamaha führte "RO Control" bei seinen B-4- und A-9-Verstärkern ein, Aurex nannten ihre Version "Clean Drive", und Fidelix bezeichneten ihr Konzept als "Remote Sensing NFB". Keine dieser Technologien ging jedoch so weit wie die von Kenwood, die eine Messung des gesamten Lautsprechers von den Schwingspulen bis zum Lautsprecherkabel ermöglichte. Dies hätte Kenwood die Oberhand bei der Erzielung der genauesten Messwerte verschafft, wären da nicht ein paar Probleme gewesen, die mit der Verwendung von zwei Kabelpaaren zwischen Endstufe und Lautsprecher zusammenhingen, die auf eine wenig intuitive Weise angeschlossen werden mussten.

    Damit die Sigma Drive-Schaltung ihre Wirkung entfalten konnte, mussten zwei Kabelstränge zwischen dem Verstärker und jedem Lautsprecher angeschlossen werden. Neben den üblichen roten und schwarzen Anschlussklemmen pro Kanal gab es also zwei weitere Anschlussklemmen am Verstärker, die als Sigma Sensor gekennzeichnet waren. Die zweite Reihe von Kabeln führte daher von den Sensor-Anschlüssen, völlig entgegen der Intuition, zu den gleichen Anschlüssen an den Lautsprechern. Unter normalen Umständen würde ein solcher Anschluss einen Kurzschluss erzeugen, nicht jedoch beim M2. Um die Sache noch weiter zu komplizieren stand diese Funktion nur für die A-Lautsprecher zur Verfügung, nicht aber für die B-Lautsprecher. Das bedeutete, dass Besitzer gerade dieser Endstufe ihre Bedienungsanleitungen sorgfältig lesen mussten, um diese nicht falsch anzuschließen und damit zu zerstören. Beim erstmaligen Anschließen des Verstärkers bat ich deshalb meine Frau, mir über die Schulter zu schauen und darauf zu achten, dass alle Anweisungen in der Bedienungsanleitung befolgt wurden.

    Bei korrektem Anschluss bot der recht leistungshungrige Basic M2 einen geräumigen und sauberen Klang, der in echter Kenwood-Manier tonal reichhaltig und leicht dunkel war. Zwischen unserem Dynaco PAS-4 Vorverstärker und den elektrostatischen Martin Logan SL-3 Lautsprechern angeschlossen, klang die Musik eher beruhigend und üppig als aufregend oder scharf. Dies war eine Endstufe für leichte Unterhaltung und nicht für analytisches Hören. Für eine Endstufe dieser Größe und dieses Kalibers war ich überrascht, wie viel Kontrolle sie über den Fluss der Musik und über den Rhythmus hatte. Wo der Kenwood-Receiver übermäßig begierig darauf gewesen war, gleich die ganze Geschichte auf einmal zu erzählen, schien sich die Basic M2 zurückzuhalten, gelegentlich bis zu dem Punkt, an dem sie stampfend und schleppend wirkte. Das mochte daran gelegen haben, dass die Transienten sehr kurz gehalten wurden, und es konnte dem Musikgeschehen manchmal den Fluss nehmen.

    Im Allgemeinen war ich mit der Leistung der Basic M2 zufrieden. Angeschlossen an eine schwierige Last wie unsere Martin Logan SL-3, konnte die Kenwood ihre Fähigkeiten im Umgang mit Gegenstrom wirklich zeigen. In Kombination mit den beiden Sätzen von OFC-Lautsprecherkabeln, die ich zum Testen des Sigma Drive zur Verfügung hatte, würde ich zögern, diese Endstufe als audiophile zu bezeichnen. Es war jedoch gut möglich, dass eine andere Kombination von Kabeln, Vorverstärker und Lautsprecher zu einer völlig anderen Erkenntnis geführt hätte. In ihrer tonal reichhaltigen und dunklen Spielweise, folgte die Kenwood der bevorzugten Klangsignatur amerikanischer Kunden jener Zeit und bot somit für deutsche Kunden einen willkommenen Kontrast zu den etablierten europäischen Marken.

    Technische Daten

    • Typ: Stereo-Leistungsverstärker
    • Besondere Merkmale: Hohe Dämpfung, Sigma Drive
    • Ausgangsleistung (8 Ohm): 2x 220 WPC
    • Ausgangsleistung (4 Ohm): 2x 324 WPC
    • Frequenzgang: 1Hz bis 200kHz (-3 dB)
    • Gesamte harmonische Verzerrung: < 0.004%
    • Dynamischer Headroom: 1,5 dB (8 Ohm)
    • Dämpfungsfaktor: 1000:1
    • Transistor-ICs: Sanken DAT1521P/N, DAT1018P/N
    • Transistortyp: 5-Pin, Power MOSFET
    • Anstiegszeit: 1,8 uS
    • Anstiegsrate: 100 V / uS
    • Eingangsempfindlichkeit: 1,0 V / 47 kOhm
    • Signal-Rausch-Abstand: > 120dB
    • Lastimpedanz der Lautsprecher: 4 bis 16 Ohm
    • Leistungsaufnahme (max.): 1.350 Watt
    • Abmessungen: (B) 440mm x (H) 158mm x (T) 373mm
    • Gewicht: 15,5 kg
    • Land der Herstellung: Japan
    • Jahr(e): 1983-1985

    crossXculture Business Language Training
  • Robert Grodinsky Research RGR Model 4

    Robert Grodinsky Research RGR Model 4

    14.1.2023

    Autor: Karsten Hein

    Kategorie: Gear & Review

    Tag(s): Pre-Amplifiers

    Frei aus dem Englischen übersetzt. Hier geht’s zum Original .

    Das 'Model 4' war der Nachfolger des 'Model 3' Vorverstärkers und wurde von dem amerikanischen Toningenieur und ehemaligen Audio Research (ARC) Entwickler, Robert Grodinsky, in seiner neu gegründeten Firma hergestellt. Die Robert Grodinsky Research (RGR) hatte ihren Sitz in Lincolnwood, Illinois, und entwickelte dort ein kleines Sortiment an Highend-Audiogeräten, darunter Vor- und Endverstärker der eigenen Marke, sowie Klangprozessoren für die Firmen Audio Research, Koss und Pioneer. Robert Grodinsky selbst bot auch Tuning- und Aufrüstungslösungen für Besitzer von Audio Research-Geräten an.

    Das Model 4 gab es in verschiedenen Unterversionen, die sich vor allem im Design und in den Funktionen der Phonostufe unterschieden. Das Basismodell verfügte über zwei Phonoeingänge, bei denen die Kapazität unabhängig voneinander in drei Stufen eingestellt werden konnte: 30, 130, 360 pF. Es wurde in den frühen 1980er Jahren entwickelt, als Phono noch die wahrscheinlichste Quelle für High-End-Audio war. Die zwei einstellbaren Eingänge machten das Model 4 zu einem willkommenen Spielgefährten für die Vinyl-Liebhaber jener Zeit. Frühe Versionen boten Eingänge für Moving Magnets (MM), während das überarbeitete Model 4-1HG über Eingänge für MM- und Moving-Coil-Tonabnehmer (MC) verfügte.

    Das renommierte HiFi-Magazin 'The Absolute Sound' machte Robert Grodinsky Research berühmt, indem es die Vorzüge und Unzulänglichkeiten des Model 4 ausführlich diskutierte. Während die Klangbühne tief und weit war und die Musik offen und holographisch klang, war das Model 4 auch eine Abkehr von dem etwas dunkleren und volleren amerikanischen Klang. Damit ähnelte das Model 4 mehr dem aus Deutschland und Japan bekannten Highend-Klang. Die Phonostufe wurde als herausragend in der gegebenen Preisklasse beschrieben. Da Robert Grodinsky im Laufe der gut zweijährigen Geschichte des Model 4 immer wieder Anpassungen am elektronischen Design vornahm, dürfte es schwierig sein, zwei identisch klingende Vorverstärker dieses Typs aufzuspüren.

    Mit 6,5 kg war das Model 4 für einen Vorverstärker überraschend schwer. Alle Bedienelemente waren aus Metall gefertigt, die Knöpfe waren keilförmig. Die Lautstärke wurde über einen hochwertigen gerasterten Regler eingestellt. Die aktive Signalquelle wurde durch ein warm leuchtendes LED-Licht angezeigt. Es gab zwei Knöpfe zum Einstellen der Bandüberspielrichtung und zwei Knöpfe zum Aktivieren der Bandmonitore, die auch zum Durchschleifen zu anderen Komponenten verwendet werden konnten. Ein vielseitiger Modus-Wahlschalter ermöglichte es dem versierten Benutzer, das Signal des linken oder rechten Kanals unabhängig voneinander abzuspielen, die Kanäle umzukehren oder das Ausgangssignal auf Mono herunterzumischen. Für diejenigen, die professionell mit HiFi- oder PA-Equipment arbeiten, konnten solche Funktionen sehr nützlich sein, z. B. wenn sie versuchten, ein elektronisches oder akustisches Problem zu identifizieren und zu beheben.

    Das RGR-Model 4 enthielt auch Regler zur Einstellung von Bass, Höhen und Raumbalance sowie einen Subsonic-Filter zur Eliminierung von Rumpeln und Rückkopplungen, wie sie typischerweise beim Abspielen von Schallplatten entstehen. Es war sicherlich ein Zugeständnis an den High-End-Puristen und nicht an den PA-Anwender, dass die Klangregler auf Knopfdruck vollständig aus dem Signalweg eliminiert werden konnten. Alle Knöpfe und Schalter gaben ein tolles haptisches Feedback, vielleicht mit Ausnahme der kleinen Schalter auf der Rückseite des Geräts, die zur Einstellung der Phonokapazität dienten und manchmal als unpräzise und unter den Erwartungen liegend beschrieben wurden. Ein weiteres Manko aus heutiger Sicht wäre wohl der ungewöhnlich schmale Spalt zwischen den Cinch/RCA-Buchsen, der nur Cinch/RCA-Stecker von kleinem Standarddurchmesser zuließ. Da das Cinch-Terminal jedoch nur mit Nieten befestigt und die interne Verdrahtung freiliegend war, wäre es ein Leichtes, das Terminal auf den heutigen Standard zu bringen, falls überhaupt erforderlich.

    Das Model 4 verfügte auch über eine externe Prozessorschleife, ein Gebiet, auf dem Robert Grodinsky ein Experte war. Ein Blick ins Innere des Geräts zeigte eine große Hauptplatine, auf der kleinere Module vertikal aufgestellt waren. Diese Module fungierten als diskrete Operationsverstärker zur Signalverstärkung. Vielleicht war es diese besondere Konstruktion, die zu dem nicht-ermüdenden und luftigen Klang des Model 4 führte, der eine gute Klangbühne, tonale Abbildung und ausreichend Bassfundament bot. Zum Vorverstärker gab es auch eine Endstufe 'Model 5', die inzwischen recht selten auf dem Markt zu finden ist. Während frühe Model 4 gelegentlich für ihre mangelhafte Bauqualität kritisiert wurden, insbesondere für die Qualität der Lötstellen, schien die Model 5-Endstufe von Anfang an besser überwacht worden zu sein.

    Robert Grodinsky Research schloss seine Pforten in den frühen achtziger Jahren, um kurz darauf unter dem Namen 'RG Dynamics' wieder aufzutauchen. Es heißt, dass Robert Grodinsky auch die treibende Kraft hinter einer späteren Firma namens 'State Technology Research' war.

    Technische Daten

    • Typ: Transistor-Stereo-Vorverstärker
    • Ausführung: Mark I (ohne MC-Anschluss)
    • Phono-Eingänge: 2x Moving Magnet (MM)
    • Phono-Einstellung: 30, 130, 360 pF Kapazität
    • Phono-Entzerrung: RIAA +/- 0,1 dB
    • Line-Eingänge: 2x Auxiliary, 2x Monitor
    • Tape-Ausgänge: 2x Cinch/RCA
    • Ausgangsspannung: > 2.0 V
    • Harmonische Verzerrung (1 kHz): < 0.005%
    • Intermodulationsrauschen: 0,006%
    • Leistungsbandbreite: 0,5 Hz bis 300 kHz
    • Frequenzgang: 20 Hz bis 20 kHz (+/- 0,05 dB)
    • Signal-Rausch-Verhältnis Phono MM/MC: > 80 dB
    • Signalausgänge zum Verstärker: 4x Line/RCA
    • Klangregelung: Bass (20 Hz) +/-12 dB, Höhen (15 kHz) +/-12 dB
    • Abmessungen: (B) 484mm x (H) 95mm x (T) 300mm
    • Gewicht: 6,5 Kilogramm
    • Land der Herstellung: USA
    • Jahr(e): 1980-1982

    80s night
  • Shure 701 Pro Master als moderne PA?

    Shure 701 Pro Master als moderne PA?

    13.12.2022

    Autor: Karsten Hein

    Kategorie: Explorations

    Tag(s): Lautsprecher

    Frei aus dem Englischen übersetzt. Hier geht’s zum Original .

    Als ich das erste Mal unsere frisch erworbenen Shure 701 Pro Master Lautsprecher von ihrem privaten Verkäufer in der Nähe von Marburg zu unserem Auto trug, dachte ich, wie unfair es war, diese Klassiker der Beschallungstechnik von einem Privathaushalt zum anderen zu tragen. Da sich die Lautsprecher in einem ausgezeichneten Zustand befanden, hätten sie es verdient, Publikum an öffentlichen Veranstaltungsorten zu begeistern. Zurück in unserem Haus in Frankfurt angekommen führte ich einige Tests durch und stellte fest, dass diese Lautsprecher tatsächlich auch ein gewisses audiophiles Potenzial besaßen, zumindest in der aufgerüsteten Version, in der sie mir präsentiert wurden: mit einer neuen Frequenzweiche und einem von der Rückwand des Lautsprecherkastens entkoppelten Horn. Also baute ich zwei massive Holzständer für sie und genoss es, die Shures eine Zeit lang zu hören. Das war im Juni 2022, und ich kann mit Freude berichten, dass die Gitarren von Mark Knopfler bei uns zu Hause nie so gut klangen.

    Als mein Bruder dann kurz vor Weihnachten dieses Jahres auf mich zukam und mich fragte, ob ich eine Idee hätte, welche Lautsprecher er verwenden könnte, um die Klangprobleme in der Organisation in der er arbeitete zu lösen, erinnerte ich mich an die Shures mit ihren 102 Dezibel Leistung bei nur einem Watt und konnte mir vorstellen, dass dies vielleicht auch die Chance für die Shures sein könnte, wieder einmal in einem öffentlichen Gebäude zu spielen. Andererseits wollte ich meinem Bruder nicht eine Audiolösung verkaufen, die nicht auch im Interesse seines Arbeitgebers war. Das Frankfurter Gallus Zentrum war eine Einrichtung, die Medienprojekte mit Schülern und jungen Erwachsenen durchführte. Die Mitarbeiter waren auf der Suche nach Lautsprechern, die bei Veranstaltungen mit Kindern und Jugendlichen, aber auch mit der Öffentlichkeit, als primäre Schallwandler dienen sollten. Bisher hatten sie zu diesem Zweck ein Paar kleinerer Regallautsprecher der Firma Canton verwendet, von denen einer erst kürzlich den Geist aufgegeben hatte und durch einen kleinen JBL Control 1 Pro Lautsprecher ersetzt worden war. Keiner der beiden Lautsprechertypen war jedoch für den angedachten Zweck ideal.

    Wir beschlossen, dass ich die Lautsprecher zum Probehören ins Zentrum bringen würde. Mein Bruder war so freundlich, mir dabei zu helfen, sie die vielen Treppen in unserem Haus hinunterzutragen und mit mir ins Auto zu bringen. Immerhin waren sechsundzwanzig Kilo pro Lautsprecher in dieser Größe eine unangenehme Last, um sie allein zu tragen. Ich war lange nicht mehr im Gallus Zentrum gewesen und freute mich, es im gleichen industriellen Stil vorzufinden, wie ich es in Erinnerung hatte. Der Haupthörraum war fast 14 Meter tief, sieben Meter breit und 3,30 Meter hoch. An der Vorderseite befand sich eine leicht erhöhte Holzbühne mit knarrendem Dielenboden und einer Fotoleinwand, die von einem Shooting an einer Seitenwand stehengeblieben war. Der Raum war fast komplett unmöbliert, und selbst die wenigen vorhandenen Stühle waren aus schlichtem Holz und ohne Polsterung. Nichts verhinderte, dass der Schall von den Wänden, dem Boden und der Decke zurückgeworfen wurde, und ich konnte mir vorstellen, dass dies zu einigen Problemen führen würde.

    Zuerst hörten wir uns die vorhandenen Lautsprecher allein an, die von einem Apart Audio Champ-2 Verstärker angetrieben wurden. Ich kannte diese PA Endstufe gut und konnte mir vorstellen, dass ihre 200 WPC an 8 Ohm genug Leistung für einen Veranstaltungsort dieser Größe liefern würde. Die Canton-Lautsprecher waren in der Nähe der Decke in den beiden Ecken der Vorderwand angebracht. Jörg spielte zunächst einen Film ab, der mit den jungen Kunden des Gallus Zentrums erstellt worden war, und wir hatten beide Schwierigkeiten, die gesprochenen Worte zu verstehen. Eine Kombination von Faktoren führte zu diesem Effekt: Das Ausgangsmaterial war eine von Kindern gemachte Aufnahme, die mit Laiendarstellern besetzt war. Die Regallautsprecher selbst gaben dem Klang keine Richtung vor. Stattdessen wurden die Schallwellen in einem weiten Winkel abgestrahlt und prallten daher wiederholt im Raum ab. Da es sich bei den Cantons um Vollbereichslautsprecher handelte, klangen sie durch die Eckaufstellung übermäßig dröhnend und resonierend im Raum.

    Als Jörg ein zweites Lautsprecherset einschaltete, welches an einen weiteren Verstärker angeschlossen und an den Seitenwänden in der zweiten Hälfte des Raums angebracht war, gab es eine kleine Verzögerung zwischen den Schallquellen, die den Klang weiter dämpfte. Ich schlug vor, eine andere Tonquelle auszuprobieren, und wir wechselten zu Simply Reds "Cuba!"-Konzert von 2005 auf YouTube. Der Klang verbesserte sich jedoch nur geringfügig und blieb weitgehend unattraktiv. Die große Frage war, ob die Shure 701 Pro Master in der Lage sein würden, die scheinbar ausweglose Situation zu verbessern. Um ehrlich zu sein, wusste ich das auch selbst nicht, denn ich hatte noch nie zuvor Lautsprecher für öffentliche Veranstaltungen aufgestellt. Und in Anbetracht der Breite der Lautsprecher war mir auch klar, dass unsere Möglichkeiten, die Shures im Raum zu platzieren, eher eingeschränkt waren. Schließlich galt es zu vermeiden, dass die Shures die große Videoprojektionsfläche beeinträchtigen, für die der größte Teil der vorderen Wandfläche reserviert war.

    Mein Bruder bediente die Audio-/Videotechnik von einem erhöhten Regieraum aus, der den Bühnenbereich überblickte und über eine alte Eisenleiter zu erreichen war. Damit die Shures an den Apart Audio-Verstärker angeschlossen werden konnten, mussten wir einen neuen Satz Kabel von den Lautsprechern zum Verstärker verlegen. Ich glaube, wir waren beide ein wenig überrascht, als wir feststellten, dass unsere 2x 25-Meter-Rollen gerade so noch lang genug für eine feste Installation waren. Wir begannen unsere Klangexplorationen, indem wir die Shure-Lautsprecher in einigem Abstand zu den Vorder- und Seitenwänden aufstellten. Sie standen dabei zunächst parallel zu den der Vorderwand, und der resultierende Klang war schon weniger dröhnend. Die hochfrequenten Reflexionen wurden ebenfalls reduziert. Als wir uns dann auf die Hocker im Publikum setzten, stellten wir jedoch fest, dass wir nur jeweils einen Lautsprecher zur Zeit hören konnten, ohne dass ein Stereoeffekt zu spüren war. Auch fehlte es an vielen Stellen im Raum noch an Bass.

    Als wir den Projektor einschalteten, blockierten die Shures einen Teil des Bildschirms, und wir begannen, sie weiter in die seitlichen Ecken zu stellen. Die Basswiedergabe verbesserte sich, ohne dröhnend oder akzentuiert zu sein. Durch das Eindrehen der Lautsprecher in Richtung Mitte des Raums wurden die Reflexionen an den Seitenwänden weiter minimiert. Es gab ein unnatürliches Quieken im Klang, das jedoch bei den Cantons noch ausgeprägter gewesen war. Dieses war höchstwahrscheinlich auf den nackten Boden, die Decke und die Wände zurückzuführen. Doch insgesamt war der resultierende Klang viel angenehmer als zuvor. Ich konnte mir jetzt vorstellen, eine Veranstaltung an diesem Ort zu besuchen und danach positiv über den Klang zu berichten. Letzteres war vorher undenkbar gewesen. Und zu unserer Überraschung wurde der Klang im Raum durch das zweite Lautsprecherpaar noch weiter verbessert. Die zuvor hörbare Zeitverzögerung war verschwunden. Der große Raum war nun gleichmäßig von Musik durchflutet, was dem Ganzen noch deutlich mehr Substanz verlieh.

    Mein Bruder und ich beendeten den Abend, indem wir die Lautsprecherkabel in die dafür vorgesehenen Kanäle an den Wänden steckten, und wir verließen den Ort des Geschehens in einem eleganten und aufgeräumten Zustand. Nach dem Wochenende stellte Jörg seinen Kollegen den resultierenden Klang vor und diskutierte über die Größe und Nutzbarkeit der Lautsprecher. Alle waren sich einig, dass diese Klangverbesserung die Wertschätzung der Filmveranstaltungen bei Schülern und der Öffentlichkeit auf ein neues Niveau heben würde. Und so kam es, dass meine neu gegründete Firma eiaudio ganz offiziell ihren ersten Satz Lautsprecher verkaufte. Ich war sehr stolz darauf, an dieser Verbesserung der Klangqualität mitgewirkt zu haben, und ich freute mich auch, dass die Shures nun endlich ein Zuhause gefunden hatten, in dem sie ihre natürlichen Stärken zeigen konnten.

    Aus dieser neuen Erfahrung lernte ich, dass Lautsprecher für die öffentliche Beschallung eine Basswiedergabe bieten sollten, die den Eigenschaften großer Räume Rechnung trägt und darin nicht zu einem übermäßig dröhnenden Klang führte. Richtige PA Lautsprecher klangen am besten, wenn sie mit höheren Lautstärken als es in Wohnzimmern üblich war betrieben werden konnten, weil die verwendeten Materialien schwieriger anzuregen aber auch schwerer zu beschädigen waren. Hornlautsprecher wurden so konstruiert, dass sie Raumreflexionen minimierten, indem sie den Schall in Richtung des Zuhörers lenkten, ohne dass der Schall auf dem Weg an den Seitenwänden abprallte. Die Shures waren auch heute noch hochwertige PA-Lautsprecher, die dem Zweck des Gallus-Zentrums gut dienten. Ich wünschte Jörg und seinem Team viel Erfolg bei ihren Projekten im kommenden Jahr. Mögen die Shures mit ihnen sein.

    < Watt, Schalldruck, Dezibel | Shure 701 Pro Master Bericht >


    Digitising Records
  • 29. Raummoden-Berechnung

    29. Raummoden-Berechnung

    11.12.2022

    Autor: Karsten Hein

    Kategorie: High Fidelity

    Frei aus dem Englischen übersetzt. Hier geht’s zum Original .

    Auf den Begriff "Raummode” stieß ich zum ersten Mal, als ein Freund bei uns vorbeischaute, um unsere neu erworbenen elektrostatischen Martin Logan SL-3-Lautsprecher mit mir zu anzuhören. Jens, der einige Jahre mit dem Komponieren von Musik und dem Sammeln von analogen Modulen für die Klangerzeugung verbracht hatte, war nicht sofort von der großen Klangfläche der Martin Logans angetan und wies stattdessen auf den leichten Mangel an Bassdruck dieser großen Lautsprechern hin. Er vermutete, dass dieses Phänomen auf Raummoden zurückzuführen sei und dass die korrekte Ausrichtung der Lautsprecher und des Hörplatzes das Problem beheben könnten. Da ich jedoch noch nicht verstand, wovon er sprach, glaubte ich eher, dass die Lautsprecher selbst die Schuld daran trugen. Ich fragte mich, ob vielleicht die Frequenzweichen manipuliert worden waren, ob neue Kondensatoren benötigt wurden, ob vielleicht der Verstärker zu schwach war oder ob die Mylar-Membran irgendwie ihre Magnetisierung verloren hatte. Als Jens später am Abend abreiste, blieb ich deshalb ziemlich niedergeschlagen zurück.

    Die nächste Person, die uns besuchte, war mein audiophiler Weggefährte Luigi. Er hörte sich die Martin Logans an, war nicht besonders erfreut über den Eindruck der “vertikalen Bühne", der sich seiner Ansicht nach aus ihrer schieren Höhe ergab, und begann damit, sie mit mir gemeinsam im Raum zu bewegen. Er war der Meinung, dass ein größerer Abstand zur Vorderwand die Abbildung und die Bühnentiefe verbessern würde, und ich stimmte ihm grundsätzlich zu. Wir fanden eine Position in unserem 5,60 Meter tiefen Raum, die sehr gut funktionierte, und wir beide verließen die Sitzung in einem geistigen Zustand der Unruhe und Ungewissheit. Die Martin Logans waren wegen ihrer Dipol-Eigenschaft tatsächlich nicht so einfach aufzustellen. Ja, schon ein Zentimeter Abweichung im Wandabstand konnte die Abbildung, die Tonalität, den Rhythmus, die Phasenkohärenz und den Eindruck von Geschwindigkeit aus dem Gleichgewicht bringen. Es dauerte deshalb weitere vier Wochen, bis ich die exakte Position für unsere SL-3 bestimmt hatte, um diese final in unserem Hörraum aufzustellen. 

    Die nächsten Monate verbrachte ich damit, den Verstärker aufzurüsten und die Verkabelung zu verbessern. Ich fand auch einen CD-Spieler, der analoger klang, und einen Tonabnehmer mit verbesserter Tonalität. Ich beseitigte Probleme mit der Erdung, entfernte LED Trafos aus der Nähe des Systems und konnte mit jedem Schritt Verbesserungen hören. Die Umstellung auf Solid—Core Silber-Cinch/RCA-Verbindungen bot eine deutlich bessere Dynamik, und symmetrische Netzkabel sorgten für den letzten Schliff. Das System war aufschlussreich und tonal reichhaltig geworden. Die Klangbühne war beeindruckend, wenn auch ein wenig höher, wie Luigi schon festgestellt hatte. Die Position der Lautsprecher war im Laufe vieler Monate nach Gehör gefunden worden. Ich konnte hören, dass ein Abstand von 1,12 Metern gut funktionierte, aber ich wusste nicht, warum das so war. Ich hatte nun sogar ein ungutes Gefühl, die Lautsprecher auszutauschen, um neue Tests für eiaudio durchzuführen. Luigi scherzte, dass er einige Freunde hatte, die so viel Angst davor hatten, das zu verlieren, was sie erreicht hatten, dass sie ihre Systeme für ihres Lebens einrichteten. Diese Aussicht klang jedoch in der Tat ziemlich traurig.

    Ich wollte nicht diese Art von Audiophiler sein. Stattdessen zog ich es vor, meiner Mission der Erforschung treu zu bleiben, die im Titel dieses Blogs vorgeschlagen wird. Ich musste eine Lösung finden, wie ich Lautsprecher schneller und mit größerer Gewissheit aufstellen konnte, die beste Position gefunden zu haben. Als ich eines Tages vor der Werkstatt meines Lieblings-Audiotechnikers stand, hörte ich, wie er drinnen mit einem seiner Kunden sprach. Ich wollte die beiden nicht unterbrechen, doch als ich länger zuhörte, bemerkte ich, dass sein Kunde sehr nüchtern über einige grundlegende HiFi-Fragen sprach, die auch mich seit einiger Zeit beschäftigten. Ich spürte, dass wir ‘verwandte Seelen’ waren und beschloss, hineinzugehen. Wir wurden einander kurz vorgestellt und begannen damit, über Kabel, Interferenzen und Erdung zu sprechen, wobei wir uns gegenseitig vorsichtig abklopften, denn manche Leute können ziemlich stur sein und darauf bestehen, dass ihr aktueller Wissensstand auch gleichzeitig das Ende der Erkundungen aller Menschen sein sollte. Wir waren beide erleichtert, als wir feststellten, dass dies nicht der Fall zu sein schien. Am Ende unseres Gesprächs gab ich Peter Englisch meine eiaudio.de-Visitenkarte und lud ihn ein, sich an der Blog-Diskussion zu beteiligen. Er sagte, er würde ihn sich ansehen, und wir gingen getrennte Wege. 

    Einige Wochen später rief ich Peter an, und er schien sich zu freuen, von mir zu hören. Wie sich herausstellte, hatte er alle meine Artikel in der Rubrik High Fidelity gelesen und war mit den Inhalten, die er fand, einigermaßen zufrieden. Er wies darauf hin, dass in einigen der Artikel meine Beschreibung zwar zutreffend war, es aber auch offensichtlich war, dass mein Verständnis des Themas es mir noch nicht erlaubte, das Problem auf den Punkt zu bringen oder die einzige Ursache für ein Problem zu herauszuarbeiten. Ich stimmte zu, dass dies höchstwahrscheinlich der Fall war, zumal ich das Thema nicht studiert hatte, sondern mich von der praktischen Anwendung zur Theorie hin und zu einer Lösung vorgearbeitet hatte. Ich war dennoch stolz auf die Fortschritte, die ich in etwas mehr als zwei Jahren gemacht hatte, und er bot mir an, mir dabei zu helfen, noch ein wenig weiter zu kommen. Peter teilte mir mit, dass er eine Reihe von Excel-Tabellen geschrieben hatte, die es ihm ermöglichten, Raumabmessungen einzugeben und daraus die bestmöglichen Lautsprecherpositionen abzuleiten. Er bot mir an, mir seine Tabellenblätter zuzuschicken, was er später am selben Tag auch prompt tat. Ich muss gestehen, dass ich einige Wochen brauchte, um den Schock zu überwinden, so viele Zahlen und Diagramme auf jeder Seite zu sehen. Doch mit der Zeit legte sich die anfängliche Panik und ich konnte mit den Blättern arbeiten.

    Ich nahm unser Laser-Längenmessgerät und vermaß die inneren Dimensionen unseres Haupt-Hörraums: 5,58 Meter in der Tiefe, 4,78 Meter in der Breite und 2,78 Meter in der Höhe. An den Wänden befanden sich einige Einrichtungsgegenstände, die sich auf den Klang auswirken würden, und ich betrachtete die sich daraus ergebenden alternativen Messungen, bei denen die Möbel die Raumabmessungen auf Ohrenhöhe beeinflussen. Am auffälligsten war ein Ikea Besta-Schrank, der die linke Seitenwand an der Hörposition um 0,43 Meter verengte, was eine Restbreite des Raums von 4,35 Metern ergab. Als ich die Ergebnisse meiner Messungen in die Excel-Tabelle eingab, stellte ich fest, dass jede der drei Dimensionen (h, d, w) darin separat behandelt wurde, ohne sichtbare Auswirkungen auf die anderen. Der Excel-Tabelle war es auch egal, ob die Werte für Höhe und Breite vertauscht wurden: Die Ergebnisse sahen identisch aus, obwohl man den Fehler spätestens bemerken würde, wenn man versuchte die Lautsprecher auf diese Weise aufstellt. Ich stellte fest, dass ein größerer Wandabstand immer zu niedrigeren Resonanzfrequenzen führte, von denen es drei gab: die erste Raummode, die zweite und die dritte.

    Die erste Raummode war auch die Impulsstärkste und das Ergebnis der Wechselwirkung der Schallgeschwindigkeit von etwa 340 m/s mit der freien Distanz zwischen den Wänden. Die beiden anderen waren harmonische Resonanzen, die mit der doppelten und dreifachen Frequenz der ersten Raummode auftraten. Da die Schallwellen an den Wänden des Raums ihren Höhepunkt erreichten, von wo aus sie nach hinten reflektiert wurden, verteilten sich potenzielle Nullstellen über den Raum. Bei der ersten Raummode lag der Nullpunkt bei der halben Raumtiefe (in unserem Beispiel bei 2,79 m). Ich lernte dabei, dass sich Schallwellen von elektrischen Wellen insofern unterscheiden, dass der Boden eines Hörraums die untere Hälfte der vollen Sinuswelle nach oben faltet, wodurch die erste Resonanzfrequenz bei der Hälfte der berechneten Resonanz liegt. Die daraus resultierende Berechnung für die Resonanz der Raumtiefe war: 

    340m/s (Schallgeschwindigkeit) ÷  5.58m (Raumtiefe) = 60.93 Hz (Sinuswelle)

    60.93 Hz (Sinuswelle) ÷ 2 = 30,47 Hz (1. Resonanz)

    Die zweite Resonanz in der Raumtiefe lag bei 60,93 Hz und erzeugte drei Peaks im Raum. Neben den natürlichen Peaks an den Wänden lag der dritte Peak in der Raummitte. Die beiden sich daraus ergebenden Nullen befanden sich in der Mitte jeder Raumhälfte, als ob es eine Wand zwischen den Hälften gäbe, an der sie sich ebenfalls anhäufen könnten. Die dritte Resonanz lag bei 91,40 Hz und teilte den Raum akustisch in drei Teile. Das Diagramm sah so aus, als ob zwei Trennwände die drei Raumbereiche trennten, was zu einer Nullstelle in jeder Mitte und einer Spitze an jeder imaginären Wand führte. So entstanden drei Nullen und vier Spitzen über die gesamte Raumtiefe.

    Da sich Resonanzen akkumulieren oder auslöschen konnten, waren die besten Positionen für die Aufstellung von Lautsprechern und für den Hörplatz immer diejenigen, in denen die spezifischen Raumresonanzen ein natürliches Gleichgewicht bei den relevanten Frequenzen erzeugen. In seinen Beschreibungen bezeichnete Peter diese als Vorzugspositionen. Und obwohl ihre Faktoren für normale Räume gleich blieben, änderten sich die resultierenden Wert mit den Abmessungen des jeweiligen Hörraums. Die Faktoren für die Berechnung der Vorzugspositionen waren:

    Faktoren: (+3) 0.125 — (+2) 0.2 — (+1) 0.45 — (-1) 0.55 — (-2) 0.8 — (-3) 0.875

    Positionen: (+3) 0.70 m — (+2) 1.12 m — (+1) 2.51 m — (-1) 3.07 m — (-2) 4.46 m — (-3) 4.88 m

    Die unter jedem Faktor angegebenen Entfernungen in Metern zeigen die bevorzugten Positionen für unsere Raumtiefe von 5,58 Metern, wobei sich alle Entfernungen auf die Vorderwand beziehen. Die Faktoren mit negativen Zahlen sind eigentlich Spiegelbilder der ersten drei Faktoren und könnten mit den ersten drei Werten leichter von der Rückwand aus gemessen werden. Die Spiegelachse liegt bei 0,5, was der halben Raumtiefe entspricht. Ich konnte feststellen, dass die Raumabmessungen einen Einfluss auf die erste Resonanz und die beiden harmonischen Gegenstücke hatten, wobei größere Räume auch niedrigere Resonanzfrequenzen aufweisen. Je niedriger die Frequenz, desto einfacher würde es sein, Lautsprecher im Raum zu platzieren, ohne die für unser Ohr kritischsten Frequenzen zu stören, die in der Regel um das Spektrum der menschlichen Stimme liegen.

    Die Berechnungen für unseren Hörraum im Obergeschoss ergaben weitaus niedrigere Resonanzen als für unseren Haupthörraum. Der Raum im Obergeschoss, der uns auch als Büro diente, war 15 m tief und 11 m breit. Es gab keine parallelen Wände, und auch die Deckenelemente waren unterschiedlich hoch. Die Resonanzfrequenzen in der Raumtiefe betrugen 11,3 Hz, 22,67 Hz bzw. 34 Hz. Die sich daraus ergebenden Vorzugspositionen waren:

    Faktoren: (+3) 0.125 — (+2) 0.2 — (+1) 0.45 — (-1) 0.55 — (-2) 0.8 — (-3) 0.875

    Positionen: (+3) 1.88 m — (+2) 3.0 m — (+1) 6.75 m — (-1) 8.25 m — (-2) 12 m — (-3) 13.13 m

    Auf der Suche nach den bevorzugten Positionen für Lautsprecher in der Raumbreite würde eine spiegelbildliche Aufstellung der Lautsprecher entlang der Mittelachse des Raumes zu einer Nullstellung des Hörplatzes führen, da sich dieser in der Mitte des Raumes befände und mit den Lautsprechern ein gleichschenkliges (wenn nicht gleichseitiges) Dreieck bildete. Um diesen Effekt zu vermeiden, mussten Positionen mit unterschiedlichen Wandabständen bevorzugt werden. Für unseren kleineren, 4,78 m breiten Raum konnte dies beispielsweise eine Kombination aus Faktor 0,125 = 0,60 m und Faktor 0,2 = 0,96 m sein. Die Breitenabstände wurden von der Mittelachse jedes Lautsprechers zur Wand gemessen, während die Tiefenabstände von der Schwingspule des Tieftöners zur Vorderwand gemessen wurden.

    In größeren Hörräumen würden die höchsten Resonanzen häufig durch die begrenzte Deckenhöhe des Raums erzeugt. In unserem 2,78 Meter hohen Raum lagen die Resonanzen bei 61,15 Hz, 122,30 Hz und 183,45 Hz. Bevorzugte Positionen wurden mit Faktor 0,125 = 35 cm und Faktor 0,2 = 56 cm berechnet. Die vertikalen Abstände wurden von der Mittelachse zwischen dem relevantenTieftöner und dem Boden des Raumes gemessen und mussten für beide Lautsprecher identisch sein.

    Der Haupthörplatz sollte mit den Lautsprechern ein gleichschenkliges Dreieck bilden. Falls das Ergebnis zudem ein gleichseitiges Dreieck ergab, war dies sogar noch besser. Für die klanglich-tonale Ausgewogenheit war es jedoch von weitaus größerer Bedeutung, dass die Hörposition mit einer der Vorzugspositionen im Raum übereinstimmte. Als wir begannen, die Lautsprecher und uns selbst nach diesen Faktoren zu positionieren, war das erste Ergebnis bereits durchaus akzeptabel. Und aus dieser Gewissheit heraus konnten wir mit der Feinabstimmung der Lautsprecher auf die Wandmaterialien, den Teppichboden und verschiedene Möbel beginnen, indem wir sie um einige Zentimeter verschoben oder die Hörposition leicht veränderten, um unerwünschte Raumakzente zu kompensieren. Ich fand Peters Methode sehr nützlich und werde sie für alle kommenden Anpassungen in meinem Werkzeugkasten beibehalten.


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