Montag, 4. April 2011

Die Regel 400.000 - der Anker der spektralen Balance

"Früher" - wann auch immer das exakt gewesen sein mag - war die "Regel 400.000" insbesondere unter Tontechnikern wohlbekannt. Sie besagt, dass für eine zufrieden stellende tonale Balance das Produkt der unteren und der oberen (vom Lautsprecher übertragenen) Grenzfrequenz 400.000 (Hz*Hz) betragen muss. Die gängige Forderung der jüngeren HiFi-Geschichte, eine Bandbreite von 20 Hz bis 20 kHz zu fordern (z.B. CD-Spieler), ergibt als Produkt genau eben diese 400.000. Nun überträgt aber kaum ein Lautsprecher 20 Hz - bei vielen gängigen Lautsprechern setzt der Bass ja frühestens bei ca. 40 Hz ein (-3 dB-Punkt). Das bedeutet, dass in diesem Fall die obere Grenzfrequenz in der Konsequenz auf 10 kHz begrenzt werden müsste! Bei möglichen 33 Hz "dürfte" ein solcher Lautsprecher der Regel gemäß immerhin bis 12.121 Hz spielen.
 
 


Alles Quatsch, denken Sie? Nun, niemand, der je ein gutes altes Röhrenradio mit Breitbänder gehört hat wird wirklich behaupten wollen, dieses klänge schlecht - wohl wissend, dass die Bandbreite sowohl nach oben als auch nach unten doch eingeschränkt war und der Hochton irgendwo zwischen 12 und 15 kHz "den Adler macht"... Es scheint also etwas dran zu sein an diesem psychoakustischen Phänomen; dieses ist gewiss Wasser auf die Mühlen der Breitbandfans. Klar, mit Diamant-Hochtöner & Co. können Sie bis 30 oder 40 kHz lineare Lautsprecher bauen - wenn Sie denn Fledermäuse erschrecken wollen...
  

    
Kann keine Fledermäuse erschrecken, erfüllt die Regel 400.000 aber nahezu perfekt: Der (auch ohne Subwoofer und Superhochtöner) fantastisch klingende PHY-HP H21 LB15 von Bernard Salabert


Ok, auch die Regel 400.000 hat Grenzen hinsichtlich ihrer Gültigkeit. Bei einer Grenzwertbetrachtung kommt man schnell darauf, dass die Wurzel aus 400.000 als Ergebnis eine Singularität bei ca. 632,45 Hz ergibt - damit ist aber sicherlich keine zufrieden stellende tonale Balance möglich... 

Jedoch - haben Sie sich nicht auch schon einmal gefragt, warum man  bei analogen Telefonen (z.B. Telefonnetz in Deutschland bis ca. 1990) überhaupt in der Lage ist (bzw. war) zu unterscheiden, ob am anderen Ende der Leitung ein Mann oder eine Frau spricht? Schließlich liegt die Sprach-Grundfrequenz bei Männern ca. bei 100 Hz, bei Frauen hingegen ca. bei 180 Hz - analoge Telefone übertragen aber nur Frequenzen von 300 Hz bis 3,4 kHz. Nun, das menschliche Gehirn ist in der Lage, aus den Obertönen die Ursprungsfrequenz zu reproduzieren und sie dem akustischen Signal wieder "hinzuzufügen"!

Dieser Mechanismus greift auch bei Hifi-Lautsprechern: (etwaig "fehlende") Frequenzen unterhalb der unteren Grenzfrequenz reproduziert das Gehirn selbständig aus den Oberwellen. Daher ist ein möglichst linearer Fullrange-Breitbänder eigentlich das Beste, was Ihrem Ohr passieren kann. Bis 30 kHz lineare Superhochtöner muten dagegen eher als obskure Befriedigung reiner Messwert-Fetischisten an. Auch wenn mir aus meinem Studium nicht mehr viel in Erinnerung geblieben ist, an eine Aussage meines Messtechnik-Professors entsinne ich mich in diesem Zusammenhang gut: "Wer viel misst, misst Mist!"
 
Follow-up

1 Kommentar:

  1. Hallo Carsten,

    ein interessantes Thema das evtl. auch noch eine Vertiefung erfahren darf. Gerade heute morgen las ich in einer alten Image Hifi etwas über die Bi-Butt Zusatzplatine von Phonosophie mittels derer die obere und untere Grenzfrequenz des Verstärkers begrenzt werden kann. Auch wenn diese für Sandverstärker gebaut ist würde mich persönlich die Wirkung doch mal heftigst interessieren.

    Grüße,
    Mathias

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