Aufstellung von Lautsprechern


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

Vergessen Sie alles, was sie vo einer "optimalen Aufstellung" bisher gelesen haben. 

Die Physik ist immer die selbe, es kommt aber darauf an, wie man sie anwendet. Dies gilt besonders in der Akustik. Hier muss sich der Anwender oftmals mit unzulänglichen Produkten herummärgern und kann lediglich an der Wirkung herumexperimentieren. 

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

 

Unterschied: Punktschallquelle und kugel-/ kreisförmige Abstrahlung. 

  1. Das Zusammenwirken von Lautsprechern und Abhörräumen
  2. Lösung 1 - Aufstellung und Wandabstände sind kritisch (bisheriger Stand der Technik).
  3. Besserer Klang durch gezielte Schallabstrahlung.
  4. Lösung 2 - Aufstellung und Wandabstände sind unkritisch.

 

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

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

Stellen wir uns einmal vor, es gäbe keinen Raum (Abhörraum); das wäre z.B. bei der Wiedergabe im Freien, einem schalltotem Raum oder auch beim Hören mittels Kopfhörer der Fall. 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". Diese "Effekte" werden wir aufgrund der Raumakustik als Klangveränderung wahrnehmen (Raumklang plus Lautsprecherklang). Eine Klangmanimulation mittels Raumeffekten sollte man allein den Künstlern und Tontechnikern überlassen.  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 typische, vor allem kleinere Anhörräume wie z.B. in Tonstudios. Die Abstrahleigenschaften des Lautsprechers werden leider kaum richtig beachtet und bewertet. Die Richtcharakteristik eines Lautsprechers wird meist leider nur im Hochtonbereich als relevant betrachtet. Doch die reproduktion der "restlichen" Frequenzspektren, vor allem untethalb von ca. 500Hz sind oftmal der Schlüssel für echte verfärbungsarme Wiedergabe. Völlig unterschätzt wird dabei eine viel zu breite, omnidirektionale 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 Lautsprecher (vor allem mit kleinen 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 des Lautsprechers hierfüt 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 niedriegeren Frequenzen. Allerdings reicht dies bei vielen Lautsprechern kaum aus, um eine deutliche Richtwirkung zu erreichen. Auch bei größenen Exemplaren bleibt der Grundtonbereich nahezu kugelförmig. Abhilfe kann eine wandnahe Aufstellung oder eine Integration in eine Wand bringen. Dies wird in Tonstudios gemacht. Auch große Wandflächen, in welche die Lautsprecher integriert sind, wurden von Dolby für professionelle Kinosysteme empfohlen. Leider ist dies selten möglich oder gewünscht.  Es gibt auch anderes Lösungen:

 

 

 Wandabstand Standardlautsprecher

        Vereinfachte Darstellung : Aufstellung und Wandabstände sind kritisch.

Am Beispiel des linken Lautsprechers, welcher seine ganze Schallenergie aufgrund seiner Richtcharakteristik kugelförmig abstrahlt wird gezeigt, wie unerwünschte Reflexionen zum Zuhörer gelangen und den Direktschall überlagern. Die Aufstellung mit einem "gewissen" Abstand zur Seiten- und Rückwänden können die Reflexionen meist nur "verzögern", aber oft nicht verhindern. Addiert sich der Direktschall mit dem von den Wänden reflektierten Schall z.B um ein halbe Wellenlänge (Laufzeitdifferenz) ergibt isch eine vollständige Auslöschung bei dieser Schallwelle. Um auf die "Wand ferne" Aufstellung verzichten zu können,  wären oft riesige akustische Absorberlösungen erforderlich. Es gibt zwar inzwischen elektronische (DSP) Lösungen, welche ein Spiegelbild der Reflexion wieder dem Originalsignal hinzumischen, doch setzt dies nicht an der Ursache an und verändert das zudem Original. Leider funktioniert dies Methode nur an einem einzigen Abhörort optimal. Das menschliche Gehirn ignoriert (mehr oder weniger) die verzögerten Schallanteile und nimmt den Direktschall bevorzugt war. Dies basiert auf dem Prinzip der ersten Wellenfront, auch Haas Effekt genannt, funktioniert aber leider nur bei höheren Frequenzen.

 

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 erreichen. Der Effekt steigert aber auch in fast allen Räumen die Präzision und Qualität der Übertragung.    

 HB-4C

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

 


Lösung 2:

 Cardio im Raum

   Vereinfachte Darstellung: Aufstellung und Wandabstände sind unkritisch. 

Effekt:

Die cadioidförmige Schallabstrahlung des Lautsprechers reduziert die Streuschallabstrahlung; es wird deutlich weniger Schallenergie auf Wände, Decke und Boden reflektiert. Dadurch verstärkt sich der Anteil des Direktschalls. 

Angenehmer Nebeneffekt: Die Aufstellung und der Wandabstand sind damit weniger kritisch. 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. Der Klang wird weniger durch die Raumakustik 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 (Gehirn) kann sich besser auf den Inhalt der Wiedergabe konzentrieren. Sehr gut geeignet sind hierfür große Hörner und besonders Cardioidlautsprecher geeignet. Daher ist es wichtig, dass die Richtwirkung bereits ab dem Grundtonspektrum einsetzt. Unterstützend wird auch eine "Zeilenanordung" (Line-Array) oder bereits eine Doppelanordnung der Konuslautsprecher verwendet.