Why Do You Need Time Correct Speakers?
Historische Entwicklung des HörensIm Laufe von Jahrmillionen der Evolution hat sich das Gehör von Lebewesen auf zwei Aspekte hin optimiert: Beute orten und Gefahr erkennen. In beiden Fällen spielt der impulsartige Charakter von akustischen Signalen, d.h. die Transienten, die entscheidende Rolle. Entsprechend wertet das Gehör als erstes jene Signalanteile zur Bewertung und groben Ortung von Signalen aus, die allgemein als „erste Wellenfront“ bezeichnet werden. Für das Lautstärkeempfinden sind die Transienten (Einschwingvorgänge) von besonderer Bedeutung.
Die Nervensignalrate des Hörsinns (Nervenimpulse vom Gehör zum Gehirn) ist innerhalb der ersten Sekunden-Bruchteile eines Schallereignisses (dem Einschwingen) etwa 30-fach höher als bei den folgenden ausschwingenden Klängen. Dies ist die Folge der evolutionären Entwicklung des Gehörs mit der überlebenswichtigen Anforderung, mit extrem hoher Aufmerksamkeit auf abrupte Veränderungen zu reagieren, was eindeutig belegt, wo der Hörsinn seine höchste Empfindlichkeit hat. Erstaunlich ist, dass diese Signale innerhalb von nur ca. 10 Mikrosekunden ausgewertet werden. Diese Zeit umgerechnet in eine Frequenz (mit der Formel f = 1/t) ergibt eine Frequenz von 100.000 Herz! Der knackende ZweigEin Zitat der Firma Manger (Hersteller des Mangerwandlers):
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Impulse in der MusikEingeschwungene Zustände wiederzugeben ist das, was heutige "sowieso schon gute LS" einigermaßen gut beherrschen. Das ist aber nur ein Teil des Musikgeschehens. Musik und andere Schallereignisse sind geprägt durch sprunghafte Wechsel, Einschwingvorgänge, Transienten. Musikinstrumente wie beispielsweise Schlagzeuge, Glockenspiele, gezupfte Saiteninstrumente oder Klavier und Flügel erzeugen zahlreiche impulsartige Signale, und selbst weich gespielte Instrumente, wie beispielsweise Geigen, können beim Anspielen des ersten Tons ebenfalls zuerst ein impulsartiges Signal erzeugen. Wenn der Lautsprecher die ersten Halbwellen nicht rekonstruieren kann, dann verfehlt man die lautesten Stellen in der Musik. Eingeschwungene Töne gibt es bei natürlicher Musik nahezu ausnahmslos im Ausklingen von Tönen. Diese sind im Verhältnis zum Einschwingen leise und für das Erkennen und räumliche Ortung kaum von Bedeutung. Musik ist auch Rhythmus, lebt von der Impulsdynamik. In der Musik, genauso bei natürlichen Umgebungsgeräuschen, z.B. in einem Film, erkennen und orten wir Schallquellen und Reflexionen, erhalten Information über Räume und Distanzen durch die zeitliche Kohärenz der Ereignisse. Das ist akustische Dreidimensionalität. Perfektes Übertragungsverhalten des Lautsprechers von Impulsen im Zeitbereich trägt demnach entscheidend zu einer authentischen Wiedergabe von Musik bei. |
Das folgende Zitat ist dem Buch "Hifi hören", Vogel Verlag, 1979, von Heinz Josef Nisius entnommen:
"Meß- und Hörvergleiche zeigen, dass das Impulsverhalten von Lautsprechern im Hinblick auf höchstmögliche Klangqualität gegebenenfalls wichtiger ist als ein auf ± 2 dB linearisierter Amplitudenfrequenzgang, gleichwohl dieser nicht unwichtig und auch eine Voraussetzung für gutes Impulsverhalten ist. Überspitzt formuliert kann man sagen, dass Impulstreue mit das wichtigste, zumindest das am schwersten zu erfüllende Qualitätskriterium eines Lautsprechers ist. Gleiches gilt auch für Tonabnehmer und Verstärker; beim Verstärker ist es allgemein anerkannt, beim Lautsprecher jedoch nicht.
Dass das Impulsverhalten, also das Ein- und Ausschwingverhalten von Lautsprechern, von ausschlaggebender Bedeutung für seine Klangqualität ist, wird erkennbar, wenn man eine monaurale Klavier-Tonbandaufnahme „falsch herum“, von hinten nach vorn abspielt. Auch lang ausgehaltene Akkorde sind dann nicht mehr als Klavierklang zu identifizieren, obwohl, insgesamt gesehen, frequenzamplitudenstatistisch „alles stimmt“. Allerdings sind die zeitlichen Zusammenhänge von Frequenz und Amplitude durcheinandergeraten. Und das verfälscht den Klang."
Der hörende MenschBeim hörenden Menschen treffen immer zwei wesentliche Aspekte aufeinander:
Die Hörphysiologie umfasst die Frequenzbandbreite und den Dynamikumfang des Gehörs sowie die Leitung der Nervenimpulse an das Gehirn. Die gesamte auditive Wahrnehmung wird wesentlich bestimmt durch die genetische, die naturale und die soziale Determination des Individuums. Der Mensch nimmt natürliche Schallereignisse, wie z.B. Musik, stets auf Basis seiner individuellen Determination war, in Natura ebenso wie bei der Reproduktion. Im Ergebnis entsteht immer auch ein Hör-Gefühl. Was uns beim Hören von reproduzierter Musik fehlt, ist die Referenz dafür, welche Information sich auf den Aufnahmen tatsächlich befindet. So unterliegt unsere Hörwahrnehmung immer auch einer Hörerwartung. Wenn wir ein original Schallereignis, z.B. den Einschwingvorgang einer Gitarrenseite hören, dann hören wir eine bestimmte Signalstruktur. Wir hören diese Signalstruktur mit allen physiologischen und psychologischen Eigenarten unseres Hörsinns. Daraus ergibt sich unser Höreindruck des Originals. Wenn wir eine Reproduktion genau so wahrnehmen wollen wie das Original, dann muss (!) die reproduzierte Schallstruktur identisch sein mit der original Schallstruktur, damit wir mit allen physiologischen und psychologischen Eigenarten unseres Hörsinns dasselbe Hörergebnis haben. Die Reproduktion darf keine Annahmen hörphysiologischer oder hörpsychologischer Eigenarten in sich tragen, denn zweimal Hörphysiologie / -psychologie-Einfuss hintereinander ist absurd und unlogisch und kann niemals zum originalgleichen Höreindruck führen. HörtypenDie Menschen lassen sich gemäß ihrer Vorlieben in drei Hörtypen einteilen. Wichtig bei der Differenzierung der Typen ist, dass jeder körperlich und geistig gesunde Mensch die Wahrnehmungsmuster aller drei Typen in sich trägt. Das, was eine Zuordnung zu einem Hörtyp begründet, ist seine Präferenz bei der Wahrnehmung. Wichtig zu bedenken ist auch, dass es bei jedem Menschen eine Schwankungsbandbreite gibt. Diese ist von vielen Faktoren wie zum Beispiel Hunger, Stress, Atmung, Wohlbefinden usw. abhängig. Daher bevorzugen wir in den unterschiedlichsten Zustands. / Stimmungslagen die für uns jeweils passende Musik. Der "Druck-Hörtyp" oder "tonale Hörtyp"Die Schwerpunkte sind:
Die sensorische Wahrnehmung von Druck ist eine der einfachsten Wahrnehmungsformen, die schon bei einfachen Lebensformen möglich ist. Die Frequenz von Druckschwankungen zu erkennen, die Tonhöhe im Gehirn zu erkennen und zu erinnern ist eine Erweiterung dieser Wahrnehmungsfähigkeit. Dynamik wird insbesondere als Differenz zwischen dem Mittelwert lauter Passagen und dem Mittelwert leiser Passagen empfunden. Druck-Hörer verspüren erst dann Wohlbefinden, wenn die Bass-Schallwellen den inneren Bauchraum stimulieren. Sie fühlen sich von zu viel Information und zu schnellen Vorgängen überfordert. Das geht häufig einher mit einer eingeschränkten Wahrnehmung von Räumlichkeit. |
Der "Rhythmus-Hörtyp" oder "analytische Hörtyp"Die Schwerpunkte sind:
Eine komplexere und schnellere Wahrnehmung ist erforderlich, wenn es um Impulsdynamik und komplexe Schwingungsmuster geht. Dem Gehirn werden hierbei schnelle analytische Fähigkeiten abverlangt. |
Der "Struktur-Hörtyp" oder "sinnliche Hörtyp"Die Schwerpunkte sind:
Dieser Hörtyp besitzt die ausgeprägten Eigenschaften der Visualisierung und Raum-Empfindung. Die Wahrnehmungsfähigkeit extrem schneller Vorgänge und hochkomplexer Strukturen gehört ebenso zu seinen Merkmalen. |
Phasenempfindlichkeit des GehörsBei der Diskussion über die Hörbarkeit von messtechnischen Differenzierungen, wie zum Beispiel der Phase oder der Sprungantwort, müssen wir uns zunächst die Frage stellen, ob es sich überhaupt um einen an sich hörbaren Aspekt handelt. Das gilt ebenso für die Verknüpfung von z.B. Phase und Amplitude. Ein Frequenzgang an sich ist kein hörbares Ereignis. Ein Phasenverlauf an sich ist auch kein hörbares Ereignis. Wir hören Druck-Zeit-Verläufe. Wir hören eine Schalldruckstruktur. Wenn wir darüber diskutieren, ob wir Phasenverschiebungen hören, dann müssen wir uns Gedanken machen, wie die aus einer Phasenverschiebung resultierende Schalldruckstruktur aussieht bzw. welche Auswirkung eine Phasenverschiebung auf die Schalldruckstruktur hat. Phasenverschiebungen von Dauertönen sind unhörbar, weil es keine Bezüge zu anderen Schallereignissen gibt. Phasenverschiebungen bestimmter Schallanteile innerhalb einer komplexen Schallstruktur sind dagegen sehr gut hörbar. Die Hörbarkeit möglichst linearer Amplitudenfrequenzgänge ist für sich betrachtet nicht diskutierbar, da wir Schallamplitudenwerte an sich nicht hören. Ein Schalldruckwert ist eine Konstante. Wir hören dagegen Schallamplitudenwertänderungen innerhalb einer Schallstruktur. Der Hörsinn reagiert:
Wenn wir uns über die Hörbarkeit von Messergebnissen unterhalten, dann können wir uns folglich nur über komplexe Schallereignisse unterhalten. Alle anderen Aussagen sind lediglich abstrakte subjektive Vorstellungen darüber, wie sich der ein oder andere Messwert auf das Hören auswirken könnte. Reine Spekulation! Niemand wird von sich behaupten, im Kopf aus dem Frequenzgang und der Gruppenlaufzeit auf die Schallstruktur schließen zu können. Sprungantworten sind komplexe Schallereignisse. Unterschiede in den Sprungantworten hören wir genauso wie wir das Knacken von Zweigen oder das Händeklatschen unterscheiden können. Das sind alles sehr kurze Schalldruckstrukturen die wir klar unterscheiden können. Wir hören sogar die unterschiedlichen Klangcharaktere. Das ist für jeden aus der natürlichen Hörerfahrung heraus klar zu bestätigen. Und was für Sprungantworten gilt, gilt auch für alle als Testsignal verwendeten Schallstrukturen, wie z.B. eine Sinusperiode oder ein Sinusburst etc.. Sie alle sind direkt hörbar. |
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Die Natur der KlängeNatürliche Schallereignisse gründen im Prinzip auf der Anregung und dem Ausklingen. Am Beispiel einer Gitarren-Saite kann man den Vorgang gut beschreiben. Die Anregung der Saite erfolgt durch die Bewegungsenergie eines Fingers oder eines Plektrons. Die resulierende Initialschwingung der Saite ist ein Geräusch, das im wesentlichen von der Anschlagcharakteristik (Geschwindigkeit, Intensität, Ort) bestimmt wird. Unmittelbar nach der Anregung zwingt das Feder-Masse-System der Saite die Schwingungsfrequenz in Richtung der Resonanzfrequenz der Saite. Die Schwingungsenergie wird zudem auf dem Gitarrenkorpus übertragen und regt dort weitere Resonanzen an. All dies repräsentiert in der Summe den charakteristischen Klang dieses Instruments und die Spielweise des Musikers. Je nach Dämpfung der Saite klingt die Schwingung schnell oder langsam aus.
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