Was sind zeitrichtige Lautsprecher?

Die Grundvoraussetzung für die richtige Wandlung eines Lautsprechers ist das exakt gleichzeitige Eintreffen der Schallanteile der einzelnen Lautsprecherchassis und deren richtige Summenbildung. Nur wenn die Schallanteile aller Lautsprechersysteme zeitgleich, mit gleicher Polarität, mit dem richtigen Energiegehalt und dynamisch in Phase das Ohr des Zuhörers erreichen, ist die Reproduktion des gespeicherten "musikalischen Originals" erfolgreich. Die Laufzeiten der Schallanteile von ihren Entstehungsorten (den akustischen Zentren der Lautsprecherchassis) zum Bezugspunkt (dem Ohr des Hörers) müssen dabei gleich sein. Dieser Bezugspunkt ergibt sich aus den für die jeweiligen Lautsprecher festgelegten Anwendungsbedingungen. Bei HiFi-Lautsprechern ist das in der Regel die Sitzposition des Hörers in einer Entfernung von mehreren Metern. In der Praxis gibt es bei Lautsprechersystemen gewöhnlich bauformbedingt einen Tiefenversatz der akustischen Zentren. Bei Hochtönern befindet sich das akustische Zentrum relativ weit vorne, bei Tieftönern bis zu mehreren Zentimetern hinter der Vorderkante. Zur einfachen Orientierung kann man die Verbindungsstelle der Schwingspule mit der Membran als akustisches Zentrum annehmen. Die Steifigkeit des Schwingspulenträgers, der Membran und deren Geometrie (u.v.m.) spielen auch eine Rolle. (Bei der Accuton Cell-Serie sind die akustischen Zentren ausnahmsweise aufeinander abgestimmt.) Würde man um das Ohr mit einem Zirkel einen Kreisbogen ziehen, müssten alle akustischen Zentren der Lautsprechersysteme auf dem Kreisbogen liegen, um exakt gleich weit vom Mittelpunkt (dem Ohr) entfernt zu sein. Dabei kommt es auf Millimeter an. Ist dies nicht der Fall, dann sind das gleichzeitige Eintreffen der Schallanteile und deren richtige Schallsummenbildung nicht möglich, der Lautsprecher verzerrt die Schallsignale und erzeugt künstliche Geräusche. Die originalgetreue Reproduktion findet nicht mehr statt. Dynamisch zeitrichtig bedeutet, dass der Lautsprecher mit allen Chassis zeit- bzw. phasengleich einschwingt und die Einschwingvorgänge (d.h. die Wiedergabe und Formung von Impulsen) in ihrer Charakteristik weitgehend originalgetreu in Richtung der Zuhörer abstrahlt. Technisch spricht man dabei von einer konstanten Gruppenlaufzeit aller Frequenzen über die gesamte Übertragungsbandbreite, welche sich in einer präzisen Rechteckwiedergabe zeigt. Beispiel: Rechteckwiedergabe der Myro Amur D Die in den Aufnahmen enthaltenen Zeitbezüge, die entsprechende räumliche Ortung von Schallquellen und die Impulsdynamik werden damit in ihrer vollen Intensität wiedergegeben. Korrekte Bildung einer Schallsumme Beispiel: Sprungantwort der Myro Amur C Lautsprecher, die lediglich auf einen ebenen Frequenzgang optimiert sind, weisen einen oder mehrere der folgenden Fehler auf: Inverses Einschwingen: Ein Chassis erzeugt eine Sog- statt einer Druckwelle, d.h. die Membran beginnt ihre Bewegung mit einer Auslenkung nach hinten anstatt nach vorn. Gegenphasiges Schwingen: Zwei Membranen (z.B. des Hoch- und Mitteltöners) bewegen sich stets in gegensätzliche Richtungen. nicht-konstante Gruppenlaufzeit durch steile Filterflanken: Die einzelnen Frequenzen eines Signals werden mit jeweils individueller Geschwindigkeit zum Hörer transportiert. Impulse werden dadurch zeitlich verschliffen und in ihrer Amplitude verfälscht. Positionierung der Chassis: Die Anordnung der Chassis im Gehäuse mit ihren akustischen Zentren lässt keine korrekte Summenbildung der Schallanteile zu. Weitere technische Beschreibungen enthält das folgende Dokument. Zeitrichtig, was ist das?

Der Obstbaum Das Thema der Messwerte und deren korrekter Interpretation ist nicht leicht zu verstehen. Als Hilfestellung kann man sich die Art der Messwerte und deren Aussage anhand eines Obstbaums veranschaulichen. Messungen, die nicht die Signalstruktur, also die tatsächliche Klanginformation zeigen, geben nur Hinweise darauf, wie viele Früchte auf dem Baum sind, wie groß sie sind und wie viele Früchte an welchem Ast hängen. Messungen, welche die Signalstruktur aufzeigen, geben weiterhin Hinweise darauf, ob Äpfel, Birnen, Zitronen oder Mangos an dem Baum hängen und ob sie verfault, angefressen oder prall und reif sind. Will man auch noch wissen, wie die Früchte schmecken, sollte man hineinbeißen. Daraus folgt: Frequenzgang: Größe und Anzahl der Früchte... Abstrahlverhalten: ... wo sie hängen... Sprungantwort / Messungen mit diversen Signalformen oder mit Musikpassagen: ob Äpfel, Birnen, Zitronen oder Mangos an dem Baum hängen und ob sie verfault, angefressen oder prall und reif sind. Hören: Wie schmecken die Früchte?

Warum klingen nicht alle "richtig wandelnden" Lautsprecher gleich?

Mit "richtig wandeln" ist zunächst die Fähigkeit gemeint, Signale in ihrer Form möglichst beizubehalten. Anders als die Lautsprecher mit grundsätzlich verzerrtem Einschwingen, erzeugen signal- / zeitrichtige Lautsprecher prinzipiell Signalantworten, die in ihrer Form dem Eingangssignal gleichen. Dies gelingt natürlich nur im Rahmen der physikalisch bedingt begrenzten Bandbreite des Übertragungsbereichs. Hierin findet sich der erste Unterschied zwischen prinzipiell "richtig wandelnden" Lautsprechern.
In den Grenzbereichen des Übertragungsbereichs kommt es zu Abweichungen der vom Lautsprecher erzeugten Signalform vom Eingangssignal. Zudem unterscheiden sich die Lautsprecher in der Anstiegsgeschwindigkeit, im Ausschwingen und in leichten Verformungen bzw. Überlagerungen der Signale, z.B. durch Nichtlinearitäten im Amplitudenverlauf, der Linearität der Bewegung der Membranen und durch Resonanzen. Das Abstrahlverhalten und der Maximalschalldruck sind ebenfalls Unterscheidungsmerkmale.

Das Konzept, welches hinter einer Lautsprecherentwicklung steht, bestimmt letztendlich das Ergebnis. Es sind insbesondere Aspekte, die als Vorgaben / Einschränkungen seitens der potenziellen Käufer in eine Konstruktion eingehen, wie z.B. die Größe, Form, Preislage, das Design, Klangpräferenzen usw. Die Erkenntnis aus jahrzehntelanger Lautsprecherentwicklung ist, dass ein nach allen Regeln der Kunst konstruierter Lautsprecher nahezu unverkäuflich wäre. Preis, Marke und Design sind die vorrangigen Entscheidungskriterien der "normalen" Kundschaft. Für Massenhersteller verbieten sich daher viele technische Lösungen, da sie schlichtweg nicht akzeptiert werden. Eine Manufaktur wie Myro, die auch Einzelstücke fertigt, kann hingegen auf individuelle Wünsche eingehen, die in der Serienfertigung ausgeschlossen sind.

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