Dirty Power Messung an Lautsprechern

Was macht den Klang eines Lautsprechers aus?

Auf diese Frage gibt es keine einfache Antwort. Jeder Entwickler, Tester und Musikliebhaber hat hier in seinem Leben auch seine eigenen Erfahrungen gemacht. Doch was wir alle sicher sagen können ist, dass wir die Qualität eines Lautsprechers nicht anhand von Messungen voraussagen können. Warum ist das so?

Die Forderung nach Frequenzlinearität, Phasenlinearität und das Fehlen von nichtlinearen Verzerrungen

Als Anforderung steht bei jedem HiFi-Produkt, so auch beim Lautsprecher, dass er innerhalb des Hörbereichs alle Töne gleichlaut wiedergeben soll (linearer Amplitudenfrequenzgang), dass er alle Töne gleichzeitig wiedergeben soll (linearer Phasenfrequenzgang) und dass er keine zusätzlichen Töne erzeugen soll. Dann muss er das Original wiedergeben. So die gängige Meinung.

In der Praxis erzeugt aber der Lautsprecher Verzerrungen in Verbindung mit dem Verstärker aufgrund seiner Impedanz / Gegen-EMK. Seine Membranen schwingen nach und beginnen bei bestimmten Frequenzen Interferenzen mit anderen Chassis zu bilden. Dabei sind diese Interferenzen stark abhängig vom vertikalen Winkel von dem man auf den Lautsprecher schaut. Aber auch auf horizontaler Ebene sehen der Phasengang und der Frequenzgang je nach Winkel immer wieder anders aus.Der Lautsprecher gibt Vibrationen auf den Boden und bekommt Vibrationen zurück. Der Lautsprecher steht auch nicht im luftleeren Raum, sondern in einem Raum und interagiert auch mit diesem.

Dies stellt eine schier unübersichtliche individuelle Problemsituation in der Praxis dar. Kein Entwickler kann alle Ebenen der Beeinflussungen austesten und berücksichtigen.

Die Frequenzlinearität Realität im Raum

So macht ein Lautsprecher vielleicht 3dB Frequenzgangfehler unter Laborbedingungen (schalltoter Raum), aber in der Realität 30dB, unter 2-Kanal Betrachtung.

Ein Problem des Lautsprechers ist das Stereodreieck. Es werden Frequenzen verstärkt aber auch ausgelöscht. Ein weiteres Problem ist es an jedem Punkt des Raumes ist der Summenschall aus direktem Schall und den Reflexionen anders. Betrachtet man die Abweichung des Frequenzgangs bei einer räumlichen Differenz zwischen den Lautsprechern von nur 20cm, so sehen wir nur geringe Abweichungen von ca. 2dB.Dies aber nur unter einer üblichen Oktavband Auflösung bei der Messung. Die untere Auswertung zeigt die Frequenzgangdifferenz der beiden 20cm voneinander abweichenden Standorte mit Oktavband – Glättung.

Frequenzgangunterschied-verschobenes-Stereodreieck-oktav

Die Unterre Differenz-Auswertung (ohne Glättung) zweier Frequenzgang-Messungen zeigt eher die Raumrealität wie der Mensch Sie wahrnehmen kann wenn der Hörer den Kopf um 20cm bewegt. Der Frequenzgang verändert sich hier um bis zu 12dB, bei nur 20cm Schenkeländerung des Stereodreiecks! Dies ist mehr als üblicherweise an Schwankung bei der Entwicklung zugelassen werden.

Frequenzgangunterschied-verschobenes-StereodreieckFrequenzgang (Oktavband) einer Dynaudio Focus 360 im Raum. Frequenzgang-schwankungen im relevanten Bereich ca. 25dB. Bis 1kHz relativ Linear.

Frequenzgang-im-Raum-oktavbandDie selbe Messung wie oben nur ohne Oktavband-Glättung. Der Frequenzgang ist deutlich zerklüfteter und wirkt so deutlich verfärbter. Diese Messung zeigt wie extrem Raum und Aufstellung schon meßtechnisch den Frequenzgang verändern.

Raum Frequnzgang ohne GlättungDass es sinnvoll ist die Messungen mit der höchsten Auflösung durchzuführen zeigt die überlagerte Grafik der eben wahrnehmbaren Frequenzunterschiede des Menschen in der unteren Grafik. Während der Mensch bis 500Hz eine Differenzierung von ca. 1,8Hz möglich ist, nimmt diese Frequenzdifferenzierung zu höherren Frequenzen deutlich ab. Bis 10KHz liegt diese Frequenzdifferenzierung nur noch bei 50Hz . Vergleicht man aber die Schwankungen im Frequenzgang mit der Differenzierungsmöglichkeit des menschlichen Ohres sieht man, das die ungeglätteten Messungen eher der Realität des Menschen entsprechen. Dies bedeutet aber viel höhere Frequenzgangfehler im Vergleich zur Glättung.

eben-wahrnehmbare-frequenzunteerschiede

Aber trotz dieser Unwägbarkeiten und riesigen Fehlern in der Praxis klingen gut gemachte Lautsprecher wie die oben gemessene Dynaudio Focus 360 richtig gut – fast überall. Auch eine Kopfbewegung um 20cm (siehe oben) führt trotz 12dB Frequenzgangsprüngen nicht zu einem völlig anderen Klang. Warum?

Winzig kleine Signaländerungen – große Wirkung

Schließt man aber am Lautsprecher ein Bi-Wiring-Adapter anstatt der üblicherweise verwendeten billigen Blechbrücken an, so kann sich plötzlich alles ändern. Der Bass ist präziser, die Höhen klarer, die Stimmen weicher, der Raum größer und die Ortung exakter. Diese Erfahrung haben zigtausende schon in Workshops gemacht (Siehe Zitat).

Jetzt ging’s richtig zur Sache….

Zitat STEREO 1/2009 Seite 56 / 57:

„Jetzt ging’s richtig zur Sache. Liefert KEF die neue Reference 207.2 immerhin mit Kabelbrücken im Tri-Wiring-Terminal aus, so hatte die in Hannover eingesetzte Vorgängerin noch die zu Recht gefürchteten Blechstreifen zwischen den Anschlüssen. Denn diese limtieren die Fähigkeiten des Lautsprechers ungemein. Wir spielten eine kurze Sequenz aus der 100. „Last Night of the Proms“ aus der Londoner Royal Albert Hall an und ersetzten danach in Windeseile die schmalen Bleche durch auf das verwendete Lautsprecherkabel, Blue Matrix SPK-600, abgestimmte Kabelstücke, die das Goethe Studio eigens konfektioniert hatte. Und es war tatsächlich kein Vergleich. Mit diesem Tuning, das nicht viel kostet, aber stets viel bringt, gewann die Halle in jede Richtung neue Dimensionen, saßen die Musiker einander nicht mehr auf dem Schoß und trennten sich vom gewaltigen Chor, der nun wie eine breite, hohe Wand den Hintergrund ausfüllte. Nochmals präziser, ausladender und vor allem erheblich besser von den Boxengehäusen gelöst funktionierte die Sache mit Phonosophies Tri-Wiring- Adapter, der alle drei Eingänge gleichmäßig aus dem singulären Zuleitungskabel ankoppelt.“

Aber was hat sich am Audio-Signal verändert?

Wir können nur kleinste, oder besser winzige eben nachweisbare Veränderung im Signal finden. Aber diese können keine Erklärung sein, da um Zehner Potenzen größere Veränderungen diese Effekte nicht schaffen können. Es kann keine Signaländerung sein und es ist keine Signaländerung!

Was aber verändert diese Maßnahme?

Die Antwort, die wir aufgrund über 30-jähriger Erfahrung mit HF-Phänomen im HiFi gesammelt haben ist – es sind die Wirbelströme. Der Übergang vom Kabel zur Blechbrücke ist denkbar ungünstig für HF-Signale. Zudem gibt es noch magnetische Eigenschaften, die ebenfalls eher eine Reflexion von HF-Anteilen erwarten lassen. Dies verändert nicht relevant das Signal, aber die Abstrahlung von Elektrosmog. Ich möchte mich hier nicht nur auf NF festlegen, da wir auch Mittelfrequenzen und sogar HF auf Steckern, Kabeln und Gerätemassen gemessen haben.

Die untere Messung zeigt eine Spektrum-Analyse eines NAD 326 Vollverstärker. Es sind Störungen bis 1MHz zu messen. Die Messungen wurden mit einer Differential-Probe gemacht, um die empfindlichen Messungen nicht zu beeinflussen. Daher entspricht die Messskala nicht den tatsächlichen Messwerten. Diese Störungen werden auch durch die Kabel aber auch alle Verbindungen und Bauteile abgestrahlt.

Spektrumanalyse der Masse eines NAD 326 im Dirty Power Bereich

Spektrumanalyse der Masse eines NAD 326 im Dirty Power Bereich

Dies Massestörungen sind entscheidend für die Klangqualität! So haben wir verschiedene Technologien entwickelt, welche die Auswirkungen dieser Störungen verringern. Eine Maßnahme ist, dass die Störungen auf der Masse sich verrindern – also das Störpotential sich verringert. Dazu haben wir ein spezielles Potentalausgleichskabel entwickelt (siehe Zitate).

Zitat STEREO 1/2009 S.57

…was diese Maßnahme an Dreidimensionalität, Höhenabbildung und Definition brachte, wird wohl nur der glauben, der es selbst gehört hat. Selbst Chefredakteur Matthias Böde, der den Workshop leitete und der den Potenzialableiter aus der Praxis kennt, war überrascht. Entwickler Norbert Maurer, der für Fragen bereitstand, klärte auf… (siehe Presse)

Zitat: Dieter Jurofsky – aus Kundenmeinungen

„…Dann geschah etwas, womit ich eigentlich in diesem Ausmaß nicht gerechnet hatte und was ich so, in meinen ca. 35 Jahren Hörerfahrung im HiFi- Hi-End-Bereich auf Messen oder Work-Shops usw., noch nicht erlebt habe. Das Klangbild wurde sehr klar und sauber, bar jeder Härte und Verzerrungen. Der Raum wirkte größer, dreidimensional, realistischer. Jedes Instrument und jede Stimme, ob Chor oder Solo hörte sich natürlicher, authentischer an. Instrumente oder Geräusche im Hintergrund waren zu orten, die man vorher nicht hören konnte. Man kann extrem leise hören ohne dass etwas fehlt und extrem laut ohne irgendwelche Verzerrungen, d.h. ohne dass es weh tut.…“

Die neueste Entwicklung hier sind Verbindungskabel mit unserem Ground Optimizer. Dieser „reinigt“ die Masse gegenüber dem Erdpotential. Die untere Spektrum Analyse zeigt den Unterschied der Massestörungen auf einem PIONEER A30 ohne und mit Ground Optimizer. Es werden über 95% der Störungen reduziert.

Dirty Ground Messung. Unterschied zwischen Masse eines PIONEER A30 ohne Musik&Akustik Ground Optimizer und mit . Messbereich Dirty Power Messbereich.

Dirty Ground Messung. Unterschied zwischen Masse eines PIONEER A30 ohne Musik&Akustik Ground Optimizer und mit . Messbereich Dirty Power Messbereich.

Die weiteren Möglichkeiten sind Reflexionen und Wirbelströme, soweit es geht zu vermeiden. Dies sind eben entspreche Kabelbrücken, besonders für dieses Problem entwickelte Kabel und Wellenwiderstandsanpassungen.

Aber auch gerade die Lautsprecherchassis strahlen extrem entsprechende Felder ab.  Auch die verwendeten Verkabelungen, Platinen und Bauteile. Daher bieten wir ein EMV – Tuning für Lautsprecher an. Dabei werden alle Bauteile, Kabel, Chassis, usw. mit unserem 40Ghz Absobtionsschirm abgeschirmt. Zusätzlich werden intelligent Potentiale angelegt, um Feldsenken zu erzeugen und so werden Störfelder quasi „eingefangen“. Wie diese Maßnahmen wirken, können Sie an der unteren NF- E-Feld Messung sehen, die wir mit einer Schnüffelsonde direkt vor dem Hochtöner durchgeführt haben. Die grüne Messung ist ohne Signal, die rote mit Signal und die blaue Messung ist mit Signal aber unserem EMV – Tuning.

Dirty Signal Messung mit E-Feld Sonde. Die Messung zeigt die enorme Wirkung der Musik&Akustik Tuning Massnahme.

Dirty Signal Messung mit E-Feld Sonde. Die Messung zeigt die enorme Wirkung der Musik&Akustik Tuning Massnahme.

Das untere Bild zeigt den Messaufbau mit der E-Feld Schnüffelsonde und dem KEF Q300 Lautsprecher.

KEF-Nahfeld-Messung-nahDieses Problem der Wirbelströme ist in Lautsprecher sehr weit verbreitet und wir arbeiten schon ca. 30 Jahre daran (siehe Patent Frequenzweiche).

Patentschrift Frequenzweiche web

In dieser langen Zeit haben wir gelernt, dass es nicht am Signal, sondern an der Beeinflussung des Menschen durch Elektrosmog liegen muss. Dies beschreibt auch Prof. Dr. Magda Havas in ihrer Forschung, wenn Sie eine Beeinflussung des Nervensystems (auch Ohrgeräusche) durch Oberwellen auf dem Stromnetz konstatiert.

Wenn schon Blechbrücken eine Solche Wirkung haben, was meinen Sie um wieviel unser EMV-Tuning den Klang einer Anlage verbessert?

Wir werden an dem Thema dranbleiben.


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