Wer hat sich nicht schon darüber gewundert oder gar geärgert, von ein und demselben Produkt, sei es ein Verstärker, ein Kabel oder ein Lautsprecher, unterschiedliche Aussagen zu hören oder zu lesen. Wer hat nicht selber schon einen Lautsprecher oder einen Verstärker unterschiedlich gehört. Diesen Unterschied ein wenig auf die Spur zu kommen, ist der Sinn dieses Aufsatzes.

Zwei Gruppen

Im allgemeinen sind es bei der Beurteilung von einzelnen Komponenten zwei Gruppen von Hörern. Die eine Gruppe, meist sehr belesen und gut informiert, mit den neuesten Testberichten vertraut, können sie beim Hören sehr schnell ihre "Erfahrungen" nachvollziehen. Eine weitere Gruppe hat ein erhebliches Maß an ťHörerfahrungŤ. Beiden Gruppen gemeinsam ist eine Tatsache der Psychoakustik nämlich, daß man sehr schnell das hört, was man hören will oder etwas nicht hört, was man nicht hören will (man verzeihe mir die grobe Verallgemeinerung). Es ist eigentlich nur eine Frage der Aufmerksamkeit. Jeder hat schon einmal in einer Gruppe gestanden, in der sich mehrere Leute miteinander unterhalten haben. Es bedarf keiner allzugroßen Konzentration, abwechselnd den einzelnen Gesprächen zuzuhören - das gleiche Schema.

Um dem Unterschiedlichen auf die Spur zu kommen, bedarf es einiger Kenntnisse über Raum, Schall, Instrumente und ihre Eigenschaften, um nur ein paar Beurteilungskriterien zu nennen.

Aspekte des Raumes

Betrachten wir uns einmal die Aspekte des Raumes. Da sind zum ersten die Größenunterschiede von Aufnahme- und Wiedergaberaum zu nennen. Des weiteren sind es die Hörsamkeit, also die Eignung eines Raumes für bestimmte Schallereignisse, in unserem Fall im allgemeinen für Musikwiedergabe. Auch die Durchsichtigkeit der Musikwiedergabe, also die Klarheit der Darbietung kann raumabhängig sein (Schallreflexionen bis 80 ms nach dem Schallereignis erhöhen die Durchsichtigkeit und Empfindung der Räumlichkeit bei Musikwiedergabe). Auch ist die Stereohörfläche zu nennen, der Hörer muß sich in einer bestimmten geometrischen Anordnung zu den Lautsprechern befinden. Das Ergebnis ist die Illusion des Stereohörens durch Phantomschallquellen in Wechselwirkung von Pegel- und Lautzeitdifferenzen. Bei einem Boxenabstand (Basisbreite) von 3 m ist die Stereohörfläche in 3 m Abstand des Hörers nur etwa 21 cm breit, in 5 m Hörabstand nur etwa 38cm. Bei Lautsprechern mit großem Abstrahlwinkel kann sich die Hörfläche um einen Faktor 1,5 verbreitern, allerdings auf Kosten einer geringeren Lokalisationsschärfe. Ungleiche Lautsprecherabstände zum Hörer dürfen auf keinen Fall durch Pegelausgleich der beiden Stereokanäle (Balance) kompensiert werden, denn die Lautsprechersignale dürfen keine Lautzeitdifferenzen haben.

Primärschall und Überlagerung

Hinzu kommt die Problematik der Beeinflussung des unteren Frequenzbereichs der Lautsprecher durch die Raumoberflächen. Von den Wänden reflektierte Schallwellen überlagern den Primärschall und erhöhen den Schalldruck. Nahe einer Seitenwand um + 6 dB, in einer Raumecke um + 9 dB   bei Frequenzen unterhalb von 200 Hz. Bei der Beurteilung von HiFi-Komponenten sollte ein weiterer Hörer nicht neben, sondern immer hinter oder vor dem Hörer sitzen. Bei ungleichem Abstand der Lautsprecher von den Seitenwänden sollte die nahe Wand schallabsorbierend sein.

Schall und Wohnraum

Die Nachhallzeit bei kleinen Zimmern sollte bei 0,5 s und bei großen Wohnräumen nicht mehr als 1 s betragen. Zum Nachhall des Hörraums kommt stets noch der Nachhall des Aufnahmeraumes. Der Raumeindruck an sich, also die Empfindung von Breite, Tiefe sowie Halligkeit eines Raumes wird verursacht von Reflexionen mit einer Verzögerungszeit von 10 - 80 ms und vorwiegend bei großer Lautstärke gehört. Überhaupt sind große Lautstarken, also hohe Hörpegel für einige Beurteilungen von erheblicher Bedeutung. Bei Sinuswellen können beispielsweise Intensitätsunterschiede von 0,33 dB bei 1 KHz und 70 dB Hörpegel erkannt werden. Bei einem Hörpegel von 30 dB sind nur lntensitätsunterschiede von max. 1 dB zu erkennen. Bei 4 KHz und 70 dB Hörpegel liegt die Unterscheidungswelle sogar bei 0,25 dB. Allerdings liegen die Unterscheidungschwellen bei Tönen von Musikinstrumenten anders, weil Tonhöhe und Klangfarbe eine andere Zusammensetzung haben als Sinuswellen mit einer einzigen Frequenzkomponenten.

Musikinstrumente

Auch das Wissen von Musikinstrumenten und ihren Eigenschaften ist von Bedeutung. Musikinstrumente sind komplizierte Schwingungssysteme. Resonanzen spielen eine besondere Rolle. Jeder Ton eines Instruments setzt sich aus dem Grundton und seinen Obertönen zusammen. Der Klang eines Instrumentes hängt sehr stark von der relativen Intensität seiner Obertöne ab. Der Forscher Helmholz hat herausgefunden, daß die subjektiv empfundene Klangfarbe fast unabhängig von der relativen Phasenlage der Obertöne ist. Unser Gehör ist für diese Zeitverschiebungen fast völlig unempfindlich, es neigt dazu, die einzelnen Teiltöne getrennt zu registrieren und ohne Beachtung der Phasenlage wieder zusammenzusetzen.

Interferenzen

Ein anderer Aspekt ist die Wärme oder auch Musikalität eines instrumentalen Klanges. Wird zum Beispiel derselbe Ton von einer einzelnen Geige gespielt, so klingt er dünner und spitzer als von einer Streichergruppe, die den gleichen Ton wärmer wiedergibt. Das hängt damit zusammen, daß selbst gute Musiker nie ganz exakt dieselbe Tonhöhe spielen. Zwischen den unterschiedlichen Tönen mit Frequenzunterschieden von zwei und mehr Hertz entstehen Interferenzen, Schwebungen, die für unser Ohr als wärmer empfunden werden. Ähnlich verhält es sich beim Klavier. Von den 88 Tasten eines Flügels bestehen 68 der oberen Tasten aus Saitentrios, das heißt, wird eine der genannten Tasten angeschlagen, erklingen drei gleichgestimmte Saiten gleichzeitig. Die restlichen 20 unteren Tasten schlagen einfache oder doppelte Saiten an. Diese Tatsache führt beim Klavier zu einem komplexen Klangmuster mit sehr vielen Interferenzen, auch Schwebungen genannt. Übrigens hat das Klavier einen Frequenzumfang von 27,5 Hz bis 4186 Hz und einem Dynamikbereich von 45 dB.

Der Tieftonbereich

Ein anderer Punkt, der auch immer wieder zu kontroversen Auffassungen führt, ist der Tieftonbereich von Wiedergabesystemen. Die Grundtöne eines Kontrabasses im tiefsten Bassbereich sind sehr schwach ausgebildet und ihre Pegel liegen um etwa 30 dB tiefer als die stärksten Obertöne. Im Frequenzbereich zwischen 70 Hz und 250 Hz liegen die wichtigsten Klangkomponenten der tiefen Kontrabaßtöne. Außerdem noch ein Resonanzton von 400 Hz, über 1500 Hz treten kaum noch harmonische Anteile auf. Bei den höheren Kontrabaßtönen reicht das Obertonspektrum bis ca. 2500 Hz. Noch höhere Klanganteile werden nur noch durch das typische ťSirrenŤ beim anstreichen und beim klatschenden Zupfen hervorgerufen. Der Dynamikbereich beim Kontrabaß liegt bei 35 dB. Allerdings ist bei moderner Popmusik mit elektronischen Mitteln auch eine erhebliche Pegelverschiebung der Grundtöne wie auch der Dynamik nach unten wie nach oben möglich.

Dynamik

Die Dynamik der einzelnen Musikinstrumente des Orchesters liegt in der Komposition und Interpretation begründet;   je stärker der dynamische Grad ist, umso mehr Teiltöne (Grundtöne und Obertöne) werden ausgebildet und umso höher liegt der Pegel der Obertöne. Eine dynamische Steigerung bewirkt also eine Zunahme des Obertonbereichs. Die Gesamtdynamik eines Orchesters kann über 80 dB betragen, wobei Studioaufnahmen im allgemeinen höhere Dynamikwerte erreichen als Konzert- und Liveaufnahmen mit Publikum

Bei den einzelnen Instrumenten haben folgende Instrumente besonders hohe Dynamikwerte, also Pegelunterschiede:

Die Schmerzgrenze bei 1 KHz wird mit 130 dB, bei 2 KHz mit 120 dB Schallpegel erreicht. Die untere Grenze, also die Hörschwelle liegt bei 1 KHz bei 4 dB, bei 2 KHz bei -4dB.
Dies sind nur einige wenige Betrachtungen zu einem sehr komplexen Thema, die aber in jedem Fall bei der Beurteilung von Komponenten einer High End Kette berücksichtigt werden müssen. So wird zum Beispiel kaum ein Raum identisch mit einen anderen sein, und somit müssen auch die gleichen Schallereignisse Unterschiedlichkeiten aufweisen. Wenn man auch noch berücksichtigt, daß die Schallplatte zwar nur einen Dynamikbereich von 35 -40 dB hat, aber bei ausgesuchten Direktschnitten Frequenzen bis maximal 50000 Hz erreicht werden können.
Ein Tonband hat einen Dynamikbereich von 65 dB und die CD erreicht gar über 90 dB, aber Frequenzen über 20000 Hz (Stand 1989) werden bei der CD nicht mehr übertragen. Das bedeutet, die unterschiedlichen Medien beinhalten Vor- und Nachteile und man kann sie durchaus nutzen.

Was wünschen wir uns denn?

Bei Aufnahme und Wiedergabe sollen die Klänge mit physikalischen Mitteln so aufbereitet werden, daß beim Hörer genau dieselben Empfindungen hervorgerufen werden wie beim Original. Eine elektroakutische Anlage ist deshalb schon als ideal zu betrachten, wenn alle Sinuskomponenten des Originalklanges enthalten sind (Helmholz). Wichtig ist weiter, daß die relative Intensität der einzelnen Komponenten exakt aufrecht erhalten wird. Um die Klangfarbe möglichst originalgetreu zu reproduzieren, muß der Frequenzgang eines Systems über ein breites Spektrum extrem linear verlaufen. Interessant ist auch die Wechselbeziehung zwischen Bandbreite eines Systems und der nichtlinearen Verzerrungen. Bei einer geringen Bandbreite (50 Hz- 5000 Hz) werden dreifach stärkere Verzerrungen hingenommen als bei einer Bandbreite von 30 Hz - 20000 Hz. Ein breitbandiges Ubertragungssystem verlangt unbedingt sehr geringe Verzerrungen.

Zum Schluß eine Empfehlung an den Musikfreund. Nach einer Phase der Experimente und Vergleiche, sollte unbedingt eine Phase des entspannten Musikhörens folgen, denn das entspannte Musikhören ist unser eigentliches Ziel.

 Zum Teil II

Siegbert Tessendorf
Entwicklung der TE-Produkte
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