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Aus einem 1984er Prospekt der Firma Cabasse aus Frankreich

Wenn Mr. Hifi - Karl Breh - von etwas schwärmt, also mit seinen 84 Jahren immer noch schwärmt, dann waren es bereits 1965 die Boxen des Georges Cabasse aus Frankreich. Und wenn eindrucksvolle Präsentationen vom DHFI geplant waren, dann waren die aktiven Brigantin IV oder V Boxen mit dabei. Sicher hatte auch die BRAUN AG mit den aktiven LV1020 eindrucksvolle Firmen- Präsentationen vorgeführt, doch gegen die Brigantin kam laut Karl Breh keiner an.

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Cabasse - High Fidelity aus Frankreich

"Georges und Elisabeth Cabasse haben zu Hause unter anderen Musikinstrumenten eine französische Geige aus dem Beginn des XVIII. Jahrhunderts. Sie trägt die Unterschrift Cabasse, Geigenbauer in Mirecourt. Neben der Medizin und der Rechtswissenschaft blieb die Musik eine der Familientraditionen, und Georges Cabasse blieb ihr treu, als er schon früh versuchte, die musikalische Wirklichkeit mit größter Klangtreue wiederzugeben.

Eine Leidenschaft ist also der Ursprung der Firma
, die heute den Namen des Geigenbauers von einst trägt. Eine Leidenschaft und ein Anspruch, den alle Mitarbeiter der Firma bedingungslos teilen, gleich, ob sie im technischen oder kaufmännischen Bereich tätig sind. Die High Fidelity verbindet sie miteinander.

Beweis dafür ist, daß keiner von ihnen seine Arbeit als einen bloßen Job betrachtet. Man könnte viel eher von einer Zusammenarbeit sprechen, basierend auf dem menschlichen Kontakt und den Qualitäten jedes einzelnen. Die Übereinstimmung der Ansichten, die gleichen Grundideen sowie Bescheidenheit vor den erreichten Resultaten bildet die Basis für Projekte und Entwicklungen. "
Gilles Cantagrel Diapason. Juni 1978
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Betrachtungen zur "Wahl von Lautsprecherboxen" ...

von Gert Redlich im März 2015 - Es ist natürlich ein CABASSE Werbeprospekt - und deshalb sind immer wieder Referenzen auf die Cabasse Produkte eingeblendet. Doch das steht überhaupt nicht im Wiederspruch zu den fachlichen Aussagen, die ich als uralter Hifi-Fan und Redakteur absolut unterstreichen kann. Wenn einer Kompetenz in Sachen Hifi hat bzw. hatte, dann war es der alte Georges Cabasse. Und ganz unbestritten, er hatte Ahnung und seine Boxen waren herausragende Erzeugnisse eines Qualitäts-Fanatikers ohne Kompromisse.

Wir helfen Ihnen beim Vergleich

Damit Sie genau wissen, wie ein elektro akustischer Wandler arbeitet, wie man einen Frequenzgang liest und was man unter Wirkungsgrad, Betriebsleistung und den anderen technischen Ausdrücken versteht, haben wir unserem Katalog diese erklärende Broschüre zugefügt.

Auf den folgenden 31 Seiten erfahren Sie alles Wissenswerte über Lautsprecherboxen und deren Bedeutung innerhalb einer guten HiFi-Anlage. Wir sind davon überzeugt, Ihnen damit Ihre Boxenwahl leichter zu machen.

Jeder HiFi-Interessierte findet auch das, was man die „Konstruktionsphilosophie" von George Cabasse nennen kann - das bedingungslose Streben nach dem Ideal, das man in fünf Worten zusammenfassen kann:

„Die Abbildung der akustischen Wirklichkeit".

Das ist das Grund-Thema diees Artikel der Firma Cabasse.
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INHALTSVERZEICHNIS :

Themen : Seite
Wahl der Lautsprecherboxen  
Grundsätzliche Hinweise .................... 2
   
Die Musik als Ausgangspunkt  
Klang und Färbung......................... 3
Tonhöhe und Schalldruckkurve............... 4
Dynamik ................................ 5
Anschläge, Impulsverarbeitung................ 7
Definition, Klarheit........................ 7
Einfluß des Raumes, Nachhall ................ 8
Zusammenfassung der Meßdaten .............. 8
   
Wiedergabe über Lautsprecherboxen  
Klang und Färbung......................... 9
Wiedergabekurve .......................... 9
Übertragungsbereich........................ 10
Ausrichtung der Boxen...................... 11
Lautsprecher und Richtwirkung............... 12
Wichtigste Konstruktionsprinzipien............ 13
Wabenhohlkammer- Kalotten für Tief- und Tiefmittelton-Systeme............ 14
Wirkungsgrad............................. 15
Zulässige Belastbarkeit...................... 17
Wahl der Verstärkerleistung.................. 19
Impedanz................................ 20
Impulsverarbeitung......................... 21
Anordnung der Lautsprecherboxen ............ 22
Servosteuerung............................ 23
   
Produktion und Meßmethoden bei Cabasse-Lautsprecherboxen  
Produktion............................... 27
Meßmethoden für Lautsprecherboxen.......... 29

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Wahl der Lautsprecherboxen - Vorwort :

Die Wahl dieses Bausteines der HiFi-Anlage sollte besonders sorgfältig getroffen werden, da von ihr die Gesamtqualität Ihrer HiFi-Anlage zum größten Teil mit bestimmt wird. In den meisten Fällen sind Cabasse Lautsprecherboxen Zweitkäufe, also Frucht von Erfahrungen und den daraus zu ziehenden Konsequenzen.

Um das für Sie richtige Modell zu beurteilen,
müssen Sie über seine technischen Daten Bescheid wissen und unter ähnlichen Bedingungen die verschiedenen Typen anhören, die Sie interessieren. Bevor Sie die technischen Angaben beurteilen, sollten Sie folgende Punkte in Ihre Überlegungen einbeziehen:
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  • - eine Lautsprecherbox wird durch eine Reihe von Daten bestimmt,die aus Berechnungen und Messungen hervorgehen, welche einzeln bewertet in keiner Weise ein Bild der Gesamtqualität vermitteln;
  • - die Meßmethoden selbst sind von Firma zu Firma verschieden. Darum ist ein unmittelbarer Vergleich technischer Daten nicht ohne weiteres möglich.

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Beispiel: Schalldruck

Beispiel: Die Angabe eines Schalldruckes von 93dB für zwei zu vergleichende Lautsprecherboxen bedeutet an sich überhaupt nichts. 93dB ist nur der gemessene Schalldruck in einer gewissen Entfernung von der Lautsprecherbox bei einer angelegten elektrischen Leistung (im allgemeinen 1 Watt).

Da der Schalldruck mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, ergibt eine Messung in 1m Abstand gegenüber einer anderen Messung in einem Abstand von 0,50 Meter nur 1/4 des Wertes. Das bedeutet, daß für gleiche Hör-Lautstärke für die eine Lautsprecherbox ein Verstärker mit 25 Watt Leistung erforderlich wäre, für die andere jedoch ein Verstärker mit einer Leistung von 100 Watt.

Die Grundregeln für den Vergleich

Die folgenden Seiten sollen Ihnen erleichtern, die von verschiedenen Firmen angegebenen Daten und Kurven vergleichen zu können.

Dabei müssen Sie fünf Grundregeln kennen bzw. beachten:
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  • 1. die Angabe der Belastbarkeit einer Lautsprecherbox läßt keine Rückschlüsse auf ihre Qualität oder auf ihren Schalldruck zu,
  • 2. das Preisverhältnis zwischen Verstärker und Lautsprecherbox darf nicht ausschlaggebend sein. Es geht letztlich nur um einen Gesamtpreis einer HiFi-Anlage, bei dem jeder Baustein in Abhängigkeit von der Qualität der Lautsprecherbox zu wählen ist,
  • 3. die Anzahl der in einer Box eingebauten Lautsprechersysteme ist nicht für die Qualität unbedingt ausschlaggebend,
  • 4. manche Werbeaussagen heben besonders gute Daten hervor und lassen andere unentbehrliche Messungen unberücksichtigt, ohne welche diese Daten keinerlei Aussagekraft besitzen.

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Die Musik als Ausgangspunkt

Beispiel: Untersuchung einer Lautsprecherbox auf Impulstreue, ohne Kenntnis der Impulsdauer und seiner Frequenz. Siehe Seite 7 "'Impulsverarbeitung."

  • 5.gewisse sehr verlockende Theorien sind nur realisierbar, wenn die Ausgangsbedingungen eingehalten werden. Leider fehlt in Prospekten, die sich dieser Theorien als Werbung bedienen, meistens der Hinweis darauf, daß die Theorie nicht zum Tragen kommt, wenn die Grundvoraussetzungen fehlen.


Beispiel: die Impedanz eines Lautsprechersystems ändert sich von seiner Konzeption her mit der Frequenz. Es ist unmöglich, Frequenzweichen zu definieren, die eine konstante Impedanz der Lautsprecher voraussetzen würden. Dieser Fehler wird gemacht, wenn z.B. von einem Filter mit 6 dB/Oktave gesprochen wird.

Die nächsten Seiten behandeln die Analyse dieser verschiedenen Punkte und die Verfahren, die von Cabasse bei der Messung von Lautsprecherboxen angewendet werden.

Die Musik als Ausgangspunkt

Bevor man sich mit den technischen Daten befaßt, sollte man zum besseren Verständnis die Eigenschaften der Musik als Ausgangspunkt schematisch untersuchen.

Nehmen wir als konkretes Beispiel ein Klavier, dessen Klangbild jedem bekannt ist. Seine Merkmale sind interessant: es umfaßt eine große Anzahl von Oktaven und verfügt über einen weiten Dynamikbereich. Auf einem Heimflügel wird die Sonate 23 von Beethoven in es-Moll, die Appassionata gespielt. Unser Ziel ist es, daß zwischen dem Instrument selbst und der Reproduktion kein Unterschied hörbar ist. Das ist der Anspruch der High Fidelity.
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Klang und Färbung

Der Pianist spielt die beiden ersten Noten gleichzeitig. Diese beiden "C", das eine mit 261,6 Hz und das andere mit 65,4 Hz, sind Grundtöne. Diese Grundtöne werden allein durch die Schwingungen der angeschlagenen Saiten erzeugt. Gleichzeitig entstehen Obertöne, die die Klangfarbe des Instrumentes bestimmen, d.h., seine Schönheit oder seine Mittelmäßigkeit. Diese Obertöne reichen bis über 20.000 Hz.

Eine Änderung dieser Obertöne würde das Klangbild des Instrumentes verfälschen bzw. verfärben. Das ist der häufigste Fehler zahlreicher Lautsprecherboxen.
Der Fehler ist zwar zu erkennen, jedoch vermitteln Schalldruckkurven nur einen mangelhaften Eindruck von der Größe der Verfälschungen. Eine verfärbungsfreie Wiedergabe kann nur in einem kritischen Hörtest erkannt werden. Sie kann nur mit einer kompromißlosen Konstruktions- und Fertigungstechnik erreicht werden.

Im Falle einer Klangverfärbung werden Obertöne bedämpft oder andere hinzugefügt; können Teile eines Akkordes so verändert werden, daß die Klangstruktur vom Original abweicht.
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Der Unterschied zwischen Instrument und Lautsprecherbox

Wir möchten an dieser Stelle auf einen grundlegenden Unterschied hinweisen: ein Instrument fügt Obertöne hinzu, während eine hochwertige Lautsprecherbox neutral sein muß. Qualitäten und Fehler eines Produktes sind nicht immer mit dem Auge festzustellen. Eine Stradivari und eine gute Kopie weisen optisch nur ganz geringe Unterschiede auf.

Für das Gehör stellt sich der Sachverhalt jedoch völlig anders dar! Das gleiche gilt für Lautsprecherboxen. Begnügen Sie sich nicht damit, ihre technischen Daten zu lesen. Machen Sie Hörvergleiche. Am gleichen Ort, in der gleichen Lautstärke, mit dem gleichen Musikprogramm.

Tonhöhe und Schalldruckkurve

Der 48. Takt der Appassionata beginnt mit einer ziemlich hohen Note: einem "fes". Dieses "fes" ist eine Schwingung von 1318,5 Hz. Vom 48. bis zum Ende des 50. Taktes führen uns 36 Noten bis zu einem ziemlichen tiefen "b": 58,27 Hz. All diese Noten werden sehr leise pianissimo gespielt, d.h. mit ganz leichtem, gleichmässigem Anschlag.

Hierbei sind zwei Dinge von besonderer Bedeutung.

Einerseits gibt es einen Schalldruckunterschied zwischen dem "fes" (1318,5 Hz) und dem "b" (58,27 Hz) bei gleichstarkem Anschlag. Sicherlich haben Sie bei Abhören eines Klavieres festgestellt, daß bei gleichstarkem Anschlagen eines hohen Tones und unmittelbar darauf eines tiefen, beide Töne gleichlaut zu sein scheinen. In Wirklichkeit ist der Schalldruckpegel in den Tiefen sehr viel größer als in den Höhen, um die Empfindlichkeitsdifferenz des menschlichen Ohres für die beiden Frequenzbereiche zu kompensieren. Dies ist in jeder Instrumentalmusik der Fall. Der Unterschied zwischen tiefen und hohen Tönen kann von 1 bis 1000 reichen.

An dieser Stelle sei festgestellt, daß es sich bei elektronisch erzeugter Musik anders verhält. Aufgrund ihres Ursprungs werden hohe wie tiefe Töne erzeugt, deren Lautstärken keine großen Unterschiede aufweisen. Andererseits ist die absolute Gleichmäßigkeit dieser sechsunddreißig Noten wichtig. Keine darf gehörmäßig lauter oder leiser wirken als die anderen, da in dieser absteigenden Tonfolge keinerlei Lautstärkeunterschiede enthalten sind.
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Ein paar Randbedingungen

Besitzt unsere HiFi-Anlage einen ausgeglichenen Frequenzgang, wird jeder Ton normal reproduziert. Voraussetzung ist dabei, daß man auf die natürliche Lautstärke des Instrumentes eingestellt hat (sonst müßte man die entsprechenden Lautstärken-Korrekturkurven berücksichtigen, die Kurven von Fletcher, Munson usw.).

Hat eine Kurve ein "Loch" von 4dB zwischen 400 und 440 Hz, und einen "Buckel" von 3dB zwischen 700 und 800 Hz, ist alles anders. Wir werden dann die sechs ersten Töne normal hören, die drei nächsten doppelt so laut, die vier folgenden wieder normal und die zwei nächsten halb so laut, bevor wieder eine normale Lautstärke reproduziert wird: Bei diesem Beispiel wurden die Obertöne nicht berücksichtigt.

Sie sehen die Wichtigkeit eines ausgeglichenen Frequenzganges. Er muß so linear wie möglich sein.

Die Modulationsfähigkeit und die Klangfarben sind nicht die einzigen Kriterien. Wir haben hier von Lautstärke gesprochen: unsere Sonate ist bei weitem nicht nur eine Folge von Tönen mit gleicher Lautstärke.

Die Dynamik

Die Schönheit der Musik, ihr Leben, ergibt sich aus der Folge von leisen und lauten Passagen. Ohne diesen Unterschied in der Lautstärke ist die Musik flach, wirkungslos. Unsere Anlage muß diesem Wechsel folgen können, ohne ihn zu verändern.

Wenn sie ppp (piano pianissimo = sehr sehr leise) normal wiedergibt, muß sie auch ein ff (fortissimo = sehr laut) mit seinem vollen Reichtum, mit seinem vollen Volumen erzeugen. Das ist Dynamik.

Partitur, Klavier und Lautsprecherboxen

Bevor wir zu einigen Zahlen kommen, wollen wir noch einmal unsere Partitur, unser Klavier und unsere Lautsprecherboxen vergleichen.

Bei den letzten Takten wird der Pianist nach sehr lauten Akkorden allmählich bis auf die drei Noten "des", "as", "c" absteigen, die ganz leise, in einem Hauch ppp gespielt werden.

Es besteht ein enormer Unterschied zwischen diesem ppp und dem Anschlag eines der Akkorde sechs Takte vorher. Hier greift der Pianist heftig in die Tasten, die Hämmer sind entfesselt, und wenn sie auf die Saiten schlagen, erzeugen sie einen sehr lauten Ton, die durchschnittliche Lautstärke ist groß. Außerdem tritt eine ganz kurze Lautstärkenspitze genau in dem Augenblick auf, in dem der Ton entsteht. Diese Spitze gibt es bei allen Lautstärken, vom Pianissimo bis zum Fortissimo. Sie gehört zum Ton, und ohne sie würde es sich nicht um einen wesensgleichen Ton handeln. Jeder Ton, jeder Zusammenklang wird also aus einer durchschnittlichen und einer Spitzen-Lautstärke gebildet.
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von ff bis ppp - ein Vergleich

Stellen wir uns vor, die Folge ff (fortissimo = sehr laut) und ppp (piano pianissimo = sehr sehr leise) wird wiedergegeben. Wenn unsere Anlage die größte Lautstärke zum Zeitpunkt der Spitze übertragen kann, gibt es keine Dynamikprobleme. Alle Lautstärkenunterschiede können klar wahrgenommen werden. Wenn die Leistung unserer Anlage diesen Pegel allerdings nicht erreichen kann, wird die Spitzenlautstärke unterdrückt.

Hier wird der Grundbegriff der Dynamik deutlich, der so oft mit einer Wiedergabe mit großer Lautstärke verwechselt wird. Ihre Anlage muß das Leben eines Musikstückes vom Pianissimo bis zum Fortissimo wiedergeben können. Eine möglichst große Leistungsreserve ist erforderlich.

Ohne Leistungs-Reserven macht man Fehler

Wenn Sie diese Reserve nicht besitzen, was können Sie dann tun? Instinktiv werden Sie die Musik auf eine zu hohe relative Lautstärke einstellen. Ihre Pianissimi werden lauter klingen, als sie sollten. Das allein ist schon ein Fehler. Große Spitzenleistungen kann Ihr Verstärker (und Ihre Lautsprecherboxen) nicht mehr verarbeiten. Daraus ergibt sich eine Abflachung der gesamten Musikwiedergabe sowie Verzerrungen bei großen Lautstärken. Zusätzlich besteht in diesem Fall die Gefahr, daß Ihre Lautsprecher über kurz oder lang zerstört werden.

All dies läßt sich sehr gut in Zahlen ausdrücken.

Das ist nicht nur ein Gefühl, das kann man berechnen ....

Wir sprachen soeben von einer relativen Lautstärke, von pp, von ff, von Spitzen. Denken wir an ein Symphonieorchester: Eine Flöte spielt allein, Pianissimo. Zwei Sekunden später entfaltet sich das Orchester in voller Lautstärke. Ist Ihnen der Lautstärkenunterschied zwischen der Flöte und dieser enormen Geräuschkulisse bekannt?

Der Pegel der Flöte müßte mit 1.000.000 multipliziert werden, um auf eine derartige Lautstärke zu kommen. Damit in den Berechnungen nicht allzugroße Zahlen erscheinen, verwendet man das sogenannte "Dezibel". Diese Angabe beruht auf mathematischen Logarithmen. Ein Unterschied von 60dB entspricht unserem oben genannten Leistungsverhältnis von 1 zu 1.000.000 (siehe Leistungsskala 10 log. 1.000.000 = 60 dB).

In der Akustik werden Lautstärkemessungen auf eine feste Größe bezogen. Diese Bezugsgröße entspricht der durchschnittlichen Hörbarkeitsschwelle bei 1.000 Hz. Ein Pegel von 100dB ist also der Unterschied zwischen dieser Schwelle und der Lautstärke von 100dB. Also die 10.000.000.000-fache Leistung;
(10 log. 10.000.000.000 =100 dB)

Was ist denn nun Dynamik - meßtechnisch gesehen

Stellen wir ein Mikrofon in einem Meter Abstand vom Klavier auf und verbinden es mit den Meßgeräten. Spielen wir nun einige Noten unserer Sonate. Die Hämmer, welche die Akkorde ff anschlagen, liefern zu diesem Zeitpunkt 115 dB (Spitze) und 103 dB (Durchschnittspegel). Der letzte Akkord, Pianissimo, liefert nur 60 dB (mittlerer Pegel). Die mittlere Lautstärke der Sonate beträgt 75 dB, was im allgemeinen für das Klangvolumen eines Klaviers angemessen ist. Es liegt also zwischen diesen beiden Messungen eine erhebliche Dynamik vor: von 60 bis 115 dB, also 55 dB. Dieser Wert entspricht einem Verhältnis von 1 zu 316.000.

Ihre HiFi-Anlage wird nur dann wiedergabegetreu sein, wenn sie die Spitzenleistung von 115 dB, die beim Anschlagen der Tasten erreicht wird, wiedergeben kann. Aber, das sei hier wiederholt, dies gilt nur für einen Augenblick und bedeutet nicht, daß man die Musik sehr laut empfindet. Man versucht nur, ein Instrument naturgetreu wiederzugeben, mit seinem ganzen Reichtum, in seiner typischen Eigenlautstärke.

Anschläge, Impulsverarbeitung

Nehmen wir die gleichen Takte. Bei den Akkorden haben wir von sehr heftigen Anschlägen, von Spitzenleistungen gesprochen. Diese Augenblicke sind sehr kurz. Wenn man die Schnelligkeit des Lautstärkeanstiegs dieser Anschläge verringert, so wird die Musik langweilig, auch wenn die Lautstärke selbst eingehalten wird.

Ein Paukenschlag ist vielleicht ein besser verständliches Beispiel. Der Lautstärkepegel ist sehr groß (ca. 120 dB). Der Anschlag ist außerordentlich kurz. Wenn unsere Anlage lange benötigt, um die zugeführten Signale zu verarbeiten, werden sich diese Tonakzente nur noch als starkes Geräusch darstellen, welches mit dem eigentlichen Originalton nichts mehr gemein hat. Dies läßt sich durch eine Analyse der Impulsverarbeitung nachweisen.

Auch in dieser Hinsicht ist das Anhören eines Klaviers aufschlußreich. Das Anschlagen eines jeden Akkordes ist dann deutlich erkennbar, wenn die Impulsverarbeitung gut ist. Bei schlechter Impulsverarbeitung hat man den Eindruck, daß das Pedal niedergedrückt bleibt und daß wir es mit einer Klangverfälschung zu tun haben.

Definition, Klarheit

In diesen vier Takten sind die tiefen Töne besonders wichtig. Auf den ersten Akkord folgen elf "es", auf den zweiten elf weitere "es", diesmal eine Oktave tiefer. Dann kommen vierundzwanzig sehr tiefe Akkorde mit der linken Hand. Ein guter Pianist wird jede dieser Noten gleichmäßig und deutlich voneinander abgesetzt spielen.

Bei der Reproduktion muß das genau so sein, und wird auch zutreffen, wenn unsere Anlage gut ist. Wenn der Übertragungsbereich bis zum "as" (51,9 Hz) hinunterreicht, wenn unsere Lautsprecherbox gut gearbeitet ist, werden Töne klar und deutlich wiedergegeben.

Werden dagegen die tiefen Frequenzen mehr oder weniger künstlich erzielt, so besteht die Gefahr, daß sich alle benachbarten Töne dieser Frequenz ähneln, und man nur noch ein tiefes, nicht mehr definierbares Geräusch vernimmt.

Diese Erscheinung wird beim Anhören eines Kontrabasses sehr deutlich. Wieviel Lautsprecherboxen verdammen Georges Brassins zu einer "Fass-Begleitung".

Während auf einer guten HiFi-Anlage die Virtuosität von Pierre Nicolas, seinem Begleiter, in ihrem vollen Glanz hörbar wird.

Einfluß des Raumes, Nachhall

In dieser Studie, die, wie wir nochmals hervorheben wollen, schematisch einige Prinzipien beschreiben soll, wurde der Wiedergaberaum vernachlässigt. Wie Sie wissen, besitzt jeder Raum eine spezifische Akustik. Sie ist abhängig von den Abmessungen, der Art der Wände, des Bodens, der Möbel, Ihrer Anordnung usw.

Die von unserem Klavier erzeugten Töne verarbeiten sich im Raum und werden gebrochen. Es entsteht Nachhall, der sich mit den direkten Tönen vermischt. Um den naturgetreuen Ton eines Klaviers zu repoduzieren, kann man das Klavier nicht in dem Raum aufnehmen, in dem es wiedergegeben wird. In der Tat wird die erste Reflexion vom Mikrofon aufgenommen. Sie wird in der Folge zu der des Wiedergaberaumes hinzukommen.

Ein neutraler Raum mit geringen Reflexionen

Die Lösung ist, die Aufnahme in einem neutralen Raum mit geringen Reflexionen vorzunehmen. Wenn die Lautsprecherboxen an der gleichen Stelle wie das Klavier aufgestellt werden, sind Klavier und Aufzeichnung vergleichbar.

Anläßlich der HiFi-Ausstellung in Düsseldorf fand eine Vorführung statt, die mit der Studie vergleichbar ist, die wir vornahmen. Um das erreichte Qualtitätsniveau zu zeigen, das mit der HiFi-Technik erreicht wurde, gab man ein Konzert besonderer Art:

Das DHFI (Deutsches High Fidelity Institut) beschloß, das Oktet von Mendelssohn aufzuführen, jedoch nur durch vier Instrumentalisten. Diese hatten vorher die vier anderen Stimmen aufgenommen. Beim Konzert spielten zwei Lautsprecherboxen diese vier Stimmen und die vier Instrumentalisten die vier anderen.

Niemand konnte einen Unterschied zwischen dem vorher Aufgezeichneten und den "Live" agierenden Künstlern wahrnehmen. Die Veranstalter hatten für dieses Experiment Lautsprecherboxen Cabasse Brigantin 3VT mit 3 eingebauten Verstärkern eingesetzt.

Zusammenfassung der Theorie und Praxis

Unser Musterbeispiel - also unsere Sonate - gestattete uns also die Festlegung einiger Meßdaten:

Wiederzugebende Frequenz: 60 bis 20.000 Hz
Verhältnis Tiefen-Höhen: 1 bis 1000
Durchschnittliche Lautstärke für die Appassionata: 75 dB in 1 Meter Abstand
Durchschnitt eines ppp = 60 dB;
Durchschnitt eines ff = 103 dB;
Spitze eines ff = 115 dB;
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Wiedergabe über Lautsprecherboxen

Auf den folgenden Seiten werden wir Einflüsse der Lautsprecherboxen und des Verstärkers auf den aufgezeichneten Ton unseres Klaviers untersuchen.

Auch hier ist jeder Einfluß meßbar. Die Gesamtheit der technischen Daten vermittelt ein Bild von der Lautsprecherbox, zu dem Ihr Eindruck beim Abhören hinzuzufügen ist.

Klang und Färbung

Die Wiedergabekurven und die Technischen Daten können nur einen geringen Eindruck von der Klangfärbung vermitteln.

Vergleichen Sie Lautsprecherboxen immer mit gleicher Lautstärke, und möglichst so angeordnet, daß sich die Hochtöner in Ohrhöhe befinden.

Das gesprochene Wort ist ein sehr guter Test. Aber Sie sollten sich auch ein Klavier und eine Geige anhören. Bei Vorführplatten ist Vorsicht angebracht. Das Cembalo und die Orgel sind keine sehr guten Tests für Verfärbungen. Jede Musik auf Grundlage von Tonmischanlagen und verstärkten Instrumenten (elektrische Gitarre usw.) sollten Sie zurückweisen. Diese "Effektmusik" wird durch Lautsprecher erzeugt, ist also im voraus bereits verfärbt.

Die Wiedergabekurve

Die Wiedergabekurve ist die graphische Darstellung der Amplitude eines Signals, das von einer Lautsprecherbox abgegeben wird und zwar über alle im Tonspektrum enthaltenen Frequenzen. Diese Amplitude wird in dB (Dezibel) gemessen.

Der Frequenzgang ist eine zahlenmäßige Definition der Toleranzen der von dieser Lautsprecherbox übertragenen Frequenzen. Die Kurve gibt unmittelbaren Aufschluß über einige Fehler.

Beispiel:

Zwei Lautsprecherboxen A und B können zwei gleiche Frequenzgänge aufweisen: z.B. 50 bis 20.000 Hz. Dies ist nur eine sehr ungenaue Beschreibung ihrer Eigenschaften und bedeutet absolut nicht, daß die Lautsprecherbox A mit der Lautsprecherbox B identisch ist. Nehmen wir an, daß die Lautsprecherbox A zwischen 50 und 20.000 Hz eine sehr geradlinig verlaufende Kurve besitzt.

Die Lautsprecherbox A ist also gut geeignet, die Signale wiederzugeben, die sie vom Verstärker empfängt, und dies über das gesamte Tonspektrum. Kein Signal wird um mehr als 1dB erhöht oder verstärkt, d.h., daß keine Leistung je mit mehr als 1,26 multipliziert oder dividiert wird.

Hier die Kurve der Lautsprecherbox B:
Bei 50 und 20.000 Hz ist die Wiedergabe gut, aber z.B. bei 900 Hz beträgt sie -6dB, bei 4.500 Hz +3dB und bei 5.500 Hz -5dB. Es sei hier angemerkt, daß 900 Hz und 5.500 Hz die Übergangsfrequenzen dieser Lautsprecherbox sind.

Die Auswirkungen im Klartext

Mit der Lautsprecherbox B werden Töne um 50Hz mit normaler Lautstärke reproduziert, Töne um 900 Hz werden mit 1/4 der Originallautstärke, Töne um 4.500 Hz mit doppelter Lautstärke und solche mit 5.500 Hz mit weniger als 1/3 der Originallautstärke wiedergegeben.

Sie werden also ein Instrument, das einen Ton von 900 Hz erzeugt, achtmal leiser hören als eines, dessen Tonhöhe 4.500 Hz beträgt. All dies erscheint zwar sehr theoretisch, beschreibt jedoch sehr gut die Wiedergabetreue der Lautsprecherbox A mit maximalen (Anmerkung : also eigentlich minimalen) Schwankungen um einen Faktor von 1,26.
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Der Übertragungsbereich

Der Übertragungsbereich gibt zwei Frequenzen an, die den Umfang des weitgehend linearen Bereiches der Wiedergabekurve begrenzen. Dies ist natürlich nur dann sinnvoll, wenn gleichzeitig die Toleranzen (in dB) genau angegeben sind, innerhalb deren sich die Kurve bewegt.

Die Zahlen vernachlässigen jedoch, was innerhalb dieser Grenzen vor sich geht, während die Prüfung der Wiedergabekurve gestattet, sich unmittelbar über die Fehler einer Anlage im klaren zu werden, wenn man die Tricks deuten und ausfindig machen kann, welche gewisse Fehler verschleiern können (z.B. eng gehaltene Abszisse, Aufzeichnungsgeschwindigkeit schnell in der Ordinate, aber langsam in der Abszisse, Kenndaten des Meßraums usw.)

(Anmerkung : Das sind alles meßtechnische Feinheiten für den Prüf-Ingenieur, der von der Pike auf gelernt hat, Meßfehler und Ungenauigkeiten überhaupt und dan noch seine Meßfehler zu bewerten.)
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Ausrichtung der Boxen

Im allgemeinen werden die Wiedergabekurven nach einer Messung in der Achse des Lautsprechers angegeben; dies aus einem ganz einfachen Grund:

Die hohen Töne werden anders als die tiefen sehr gerichtet abgestrahlt. Eine Schalldruckkurve kann in der Achse der Lautsprecher gut sein, aber äußerst schlecht werden, sobald man von dieser Achse abweicht. Die Folge ist: ein Hörer muß an den Schnittpunkten der Achsen der beiden Lautsprecherboxen sitzen (für Stereo), diese sind zwangsläufig so ausgerichtet, wie in der Abbildung gezeigt.

Beispiel: Eine Lautsprecherbox hat die untenstehenden Schalldruckkurven für 0°, 30° und 45° Meßwinkel. Bei 50 Hz beträgt die Abweichung 0 dB in den drei Richtungen. Aber bei 15.000 Hz beträgt sie 0 dB bei 0°, -3 dB bei 30° und -6 dB bei 45° und das ist schon recht viel.
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Das bedeutet anders ausgedrückt, daß man in 0° bei 50 und bei 15000 Hz die gleiche Lautstärke vernimmt. Bei 30° hat man nur die Hälfte der Höhen gegenüber den Tiefen und bei 45° ein Viertel der Höhen. Wenn drei Personen die beiden von den Lautsprecherboxen 1 und 2 nach dem in der Abb. gezeigten Schema ausgestrahlten Töne anhören, und wenn diese drei Personen in A, B und C sitzen, wird die Person in A einwandfrei die beiden abgestrahlten Töne hören und dies in der gleichen Lautstärke. Dagegen werden die sitzenden Personen in B und C nur einen Teil der von beiden Lautsprecherboxen abgestrahlten Höhen hören können.

Der Lautsprecher und die Richtwirkung

Die Richtwirkung hat ihre Ursache in der geringen Wellenlänge der hohen Frequenzen (bei 10.000 Hz beträgt die Wellenlänge 3,5cm). Eine Lautsprechermembran strahlt durch ihre Bewegung Töne in den Raum ab. Sie hören die Summe der von verschiedenen Punkten der Membran ausgestrahlten Töne. Siehe Zeichnung.

Sie sitzen am Punkt "C" etwas schräg vor der Box

Sie sitzen etwas schräg vor dem Lautsprecher

Ihr Ohr befindet sich an dem mit C bezeichneten Punkt. Die Entfernung A-C und B'-C sind gleich. (Im Gegenssatz: Die Entfernung A-C und B-C sind ungleich.)

Sie werden also (dennoch) gleichzeitig die in A und in B vorhandenen Wellenzüge hören. Diese sind aber gegeneinander phasenverschoben (die beiden Wellenzüge verlaufen genau entgegengesetzt). Sie heben sich damit auf. Das Ohr hört also nicht die von A und B abgestrahlten Töne, wenn es sich am Punkt C befindet. Es ist klar, daß diese Erscheinung um so stärker auftritt, je kürzer die Wellenlänge ist (je höher also die Frequenz ist). Deshalb ist die Richtwirkung der Lautsprechersysteme und damit der Lautsprecherboxen in den Höhen wesentlich größer.
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Ein ganz wichtige Erkenntnis

Das ist auch der Grund für die Verwendung kleinerer Membranen für die oberen Frequenzbereiche. Das zeigt auch an, daß es sehr problematisch ist, mehrere Lautsprecher innerhalb eines gleichen Frequenzbereiches zu verwenden (außer gelegentlich bei der Beschallung). Es entstehen vermehrt Phasenprobleme, die zu einer größeren Richtungsabhängigkeit führen.

Die Optimierung der Richtwirkung

Die Konstrukteure sahen sich also gezwungen, die Richtwirkung hochwertiger Lautsprecherboxen zu vermindern - also zu verbessern. Leider ist ihre Entwicklung sehr schwierig (die Resultate sind oft sehr schlecht, und die Richtwirkung ist oft schlechter als die der bewährten Konus-Hochtonsysteme).

Cabasse hat 4 Forschungsjahre für die Entwicklung seiner Kalottenlautsprecher eingesetzt, die heute zu den besten Entwicklungen zählen, die im Handel erhältlich sind. Ihre Richtwirkung ist außerordentlich gering.
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WICHTIGSTE KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN von Lautspechern

Anmerkung : Das ist die Grundlage der Cabasse Erfahrungen
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Elektrostatische Lautsprecher

Prinzip:
- Eine große, leichte, starre und ebene Oberfläche wird von einem elektrischen Feld bewegt. Vorzüge:
- Die Membran ist groß, alle Punkte verschieben sich also gleichzeitig.
- Die leichte Membran ist sehr gut geeignet für die Impulswiedergabe.
Nachteile:
- Die große Oberfläche führt zu starker Richtungswirkung.
- Die zahlreichen Interferenzen zwischen den verschiedenen Punkten heben die für die Impulswiedergabe erzielten Vorteile auf.

Bändchenlautsprecher

Prinzip:
- Ein Band wird durch ein Magnetfeld bewegt.
Vorzüge:
- Die gleichen wie für den elektrostatischen Lautsprecher. Nachteile:
- Sehr geringer Wirkungsgrad: er muß also mit einer Art Schalltrichterversehen sein. Diese Kombination verdoppelt die Probleme: Bandform und Ausbildung des Schalltrichters.

Piezoelektrischer Lautsprecher

Prinzip:
- Ein piezoelektrisches Quarz verformt sich unter Einwirkung eines elektrischen Potentials. Vorzüge:
- Sehr geringe Trägheit. Sehr geringer Gestehungspreis.
Nachteile:
- Geringer Wirkungsgrad, verbessert durch Verwendung einer
Membran und eines Schalltrichters, was jedoch zur Summe der Nachteile führt: Nachteile der Membran und des Schalltrichters.

Elektrodynamischer Lautsprecher mit konischer Membran

Prinzip:
- Konusförmige Membran, bewegt nach dem elektrodynamischen Antriebsprinzip (Spule plus Magnet).
Vorzüge:
- Dies ist der meist verwendete Systemtyp, also der, auf den auch die umfangreichsten Forschungsarbeiten verwendet werden.
- Sehr hoch entwickelte Modelle: sie erreichen einen Qualitätsstandard, der gelegentlich sehr nahe an die Perfektion heranreicht (oft ist festzustellen, daß sehr gute Hochtöner mit Konusmembran qualitativ besser sind, als gewisse Kalotten-Hochtöner). Nachteil:
- Große Richtwirkung bei der Höhenwiedergabe.

Elektrodynamischer Lautsprecher mit Kalotte

Prinzip:
- Kuppeiförmige Membran nach dem elektrodynamischen Antriebssystem (Spule-Magnet) bewegt.
Vorzüge:
- Die Kalottenform ist sehr gut geeignet, einen großen Abstrahlwinkel zu erreichen.
- Eine Kalotte mit geringen Abmessungen vermeidet Interferenzen in den Höhen.
Nachteile:
- Sehr eingehende Untersuchungen für Form und Werkstoffe sind erforderlich.
- Wirkungsgrad bisweilen gering.

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