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Aufstellung von Lautsprechern


Der Stand der Technik hat beim Thema Aufstellung von Lautsprechern durch die Verwendung von Richtlautsprecher, besonders Cardioidlautsprecher drastisch verändert. 

Vergessen alles, was sie für die "optimal Aufstellung" bisher gselesen haben. 

Die Physik ist immer die selbe, es kommt aber darauf an, was man damit macht. Dies gilt besonders in der Akustik. Hier muss sich der Anwender oftmals mit unzulänglichen Produkten herummärgern und kann lediglich an der Wirkung herume xperimentieren. 

Probleme sollen an ihrer Ursache beseitigt werden. Da wir Schallwellen und der Ausbreitung schlecht visalisieren können, müssen wir uns Modelle schaffen, um die Auswikungen besser verstehen zu können. 

  

  1. Unterschied: Punktschallquelle und (Kugel-?) kreisförmige Abstrahlung. 
  2. Das Zusammenwirken von Lautsprechern und Abhörräumen
  3. Lösung 1 - Aufstellung und Wandabstände sind kritisch (bisheriger Stand der Technik)
  4. Besserer Klang durch gezielte Schallabstrahlung
  5. Lösung 2 - Aufstellung und Wandabstände sind unkritisch

 

Unterschied: Punktschallquelle und kugelförmige (omnidirektionale) bzw. kreisförmige Abstrahlung. 

Ideal wäre ein Lautsprecher als "Punktschallquelle". Dabei sind alle Frequenzanteile einem zeitlich korrekten Entstehungsort zugeordnet. Nicht zu verwechseln mit einer kugelförmig abstrahlenden Schallquelle - dies sind aber zwei völlig unterschiedliche Effekte. Auch ein Richtlautsprecher kann eine Punktschallquelle darstellen. Dass ein Lautsprecher tatsächlich eine Punktschallquelle bildet, lässt sich (allerdings nur, wenn sonst auch alles richtig gemacht wurde) durch die Fähigkeit des Lautsprecher ein Rechtecksignal korrekt wiedergeben zu können.     

Bekannt ist hier die Aufstellung der Lautsprecher für Stereowiedergabe in einem gleichschenkligen Dreieck. Wichtig ist der gleiche Abstand zur rechten und linken Box zum Zuhörer.

Achtung: Die folgenden Betrachtungen (wird sehr oft falsch interpretiert) haben nichts mit der Betrachtung von Raum Moden zu tun -- dies ist ein völlig anderes Kapitel und betrifft meist die Basswiedergabe. Auch lässt die Aufstellung der Lautsprecher die "Raum Moden" oft unbeeinflusst.  

Stellen wir uns einmal vor, es gäbe keinen Raum (Abhörraum); das wäre z.B. die Wiedergabe im Freien, einem schalltotem Raum oder auch beim Hören mittels Kopfhörer. Hier haben wir die besten Vorraussetzungen für eine natürliche Wiedergabe und die beste Stereoübertragung - ohne die Störungen des Raums. Sehen wir von der Kopfhörerwiedergabe einmal ab, so kommen wir um die Betrachtung des Raums (Abhörraums) nicht herum. Dieser spielt unserem Gehör, genauer gesagt unserem Gehirn jedoch einige "Streiche".  Dies werden wir aufgrund der Raumakustik als Klangveränderung wahrnehmen (Raumklang plus Lautsprecherklang). Eine Klangmanimulation mittels Raumeffekten sollte man allein den Künstlern und Tontechnikern, welche ein gute Aufnahme erstellen wollen überlassen und nicht auch noch selbst den Klang manipulieren wollen. Zudem ist die Wirkung in jedem Raum anders und daher kaum reproduzierbar und kaum beherrschbar. Unsere Absicht ist es, die Aufnahme möglichst naturgetreu und echt reproduzierbar zu erleben. Dies hört sich zwar einfach an, erfordert aber ein gehöriges Maß an Betrachtungen und Einschätzungen. Lassen sie sich von "Wunderlautsprechern", welche mittels "Raumklang" ein besonderes Klangerlebnis versprecher nicht in die Irre führen. 

 

Das Zusammenwirken von Lautsprechern und Abhörräumen ist dabei ein zentrales Thema. Wir betrachten hier typischem vor allem kleinere Anhörräume wie z.B. in Tonstudios. Die Abstrahleigenschaften des Lautsprechers werden leider kaum richtig beachtet und bewertet. Die Richtcharakteristik einer Lautsprecherbox wird meist leider nur im Hochtonbereich als Wichtig betrachtet. Doch dies ist oft der Schlüssel für echte Hifi Wiedergabe. Früher war es sehr schwierig in einem breiten rämlichen Bereich eine gleichmäßige Hochtonanstrahlung zu erzielen. Völlig unterschätzt wird allerdings eine viel zu breite Schallabstrahlung, vor allem im "restlichen" (80%) Tonspektrum. Die Spektren passen manchmal nur auf einer einzige Achse oder einem einzigen Abhörort richtig zusammen, außerhalb dieser kann es zu Interferenzen (Auslösungen) und sogar Überhöhungen kommen.  

Was gern verschwiegen wird: Fast alle am Markt erhältliche Lautsprecherboxen (vor allem mit geringen Abmessungen) strahlen bis in den Mittenbreich kreis- bzw kugelförmig ab. Oft wird auch die Größe des Lautsprechers als Kriterium herangezogen. Dies ist nur teilweise korrekt. Eigentlich ist nur die Richtcharakteristik ist dafür der Grund.

Bei Lautsprechern mit geringen Abmessungen setzt die Schallbündelung erst bei hohen Frequenzen ein, bei Modellen mit riesigen Schallwänden ergibt sich diese Wirkung bei etwas tieferen Frequenzen. Allerdings reicht dies bei vielen Lautsprechern kaum aus, um eine deutliche Richtwirkung zu erreichen. Auch bei größenen Exemplaren bleibt der Grundtonbereich nahezu kugelförmig. 

Omni

HB-4 mit kreisförmiger horizontaler Richtcharakteristik (Kreissymbol - in der Draufsicht betrachtet). Säulenlautsprecher erzeugen jedoch bereit in der Vertikalen eine von der Wellenlänge jedoch stark abhängiges Einengung des Abstrahlverhaltens. Da jedoch die selbe Schallenergie rund herum abgestrhalt wird, spricht man hier von einer Zylinderwelle

 

 

Lösung 1:

 Wandabstand Standardlautsprecher

        Vereinfachte Darstellung : Aufstellung und Wandabstände sind kritisch.

Am Beispiel der linken Box, welche ihre ganze Schallenergie aufgrund ihrer Richtcharakteristik kreisförmig abstrahlt wird gezeigt, wie unerwünschte Refexionen zum Zuhörer gelangen und den Direktschall strören. Die Aufstellung mit einem "gewissen" Abstand zur Seiten- und Rückwänden können die Reflexionen meist nur "verzögern", aber oft nicht verhindern. Um auf die "Wand ferne" Aufstellung verzichten zu können,  wären oft riesige akustische Absorberlösungen erforderlich. Es gibt zwar inzwischen elekrische (DSP) Lösungen, welche ein Spiegelbild der Refelxion wieder dem Originalsignal hinzumischen, doch setzt dies nicht an der Ursache an und verändert das zudem Original. Das meschliche Gehirn ignoriert (mehr oder weniger) die verzögerten Schallanteile und nimmt den Direktschall besser wahr. Dies basiert auf dem Prinzip der ersten Wellenfront, auch Haas Effekt genannt.

 

Besserer Klang durch gezielte Schallabstrahlung

Es gibt eine weitaus einfachere Lösung: Cardioid Lautsprecher. 

Ursprünglich wurden Cardioidlautsprecher mit dem Ziel entwickelt, in akustisch schwierigen (halligen) Räumen ein Verbesserung der Sprachverständlichkeit zu erhalten. Der Effekt steigert aber auch in fast allen Räumen die Präzision und Qualität der Übertragung.    

 HB-4C

Zusätzlich zur vertiakalen Eingengung der Schallabstrahlung wird die seitlilch und rückwärtig abgestrahlte Schallenergie reduziert. Die Wellenform entsprricht jetzt einer erweiterten Zylinderwelle. Man spricht daher von einer Cardioid-Ebene. 

 

 

Lösung 2:

 Cardio im Raum

   Vereinfachte Darstellung: Aufstellung und Wandabstände sind unkritisch. 

 

Die cadioidförmige Schallabstrahlung des Lautsprechers reduziert die Streuschallabstrahlung drastisch. Dadurch dominiert der Direktschall.

Angenehmer Nebeneffekt: Die Aufstellung und der Wandabstand sind damit völlig unkritisch. Die Wände haben kaum mehr einen reflektierenden, negativen Effekt. Die Geometrie und die akustischen Probleme des Raumes treten in den Hintergrund und man hört nun den Inhalt der Aufnahme deutlich klarer. Das "Original" wird nicht mehr von der Eigenakustik des Raumes verändert. 

 

Wandabstand war gestern!

Das ständige Verändern der Abstände gehört mit Cardioid Lautsprecher der Vergangenheit an.

Ganz einfach: Was nicht abgestrahlt wird, wird auch nicht reflektiert. Vor allem im wichtigen Stimmbereich (200Hz bis ca. 5kHz bedingt dies einen Zugewinn an Neutralität und Präzision sowie eine Verbesserung in der Ortbarkeit von Schallquellen. Das menschliche Gehör (Gehin) kann sich besser auf den Inhalt der Wiedergabe konzentrieren. Sehr gut geeignet sind hierfür große Hörner (HB-1) und Cardioidlautsprecher (HB-4C....) geeignet.  Daber ist es wichtig, dass die Richtwirkung bereits ab dem Grundtonspetrum einsetzt. Unterstützend wird auch die Zeilenanordung oder bereits eine Doppelanordung der Konuslautsprecher (Line- Array Effekt).  

 

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