3 in time - ein Stell-Dich-Ein bei Thiel & Partner in Pulheim

Am 20. und 21.04. hatte Thiel & Partner für eine Interessante Veranstaltung in Ihre Geschäftsräume eingeladen:


Foto: mYro
 

Wir waren nur zufällig über die Seite http://www.i-fidelity.net auf die Veranstaltung aufmerksam geworden - auf der Accuton-Homepagewurde nicht darauf hingewiesen.

Wir kamen am Samstag erst gegen 11:30 Uhr an, da hatten sich schon zahlreiche Interessenten eingefunden und es gab nur noch Stehplätze. Aber das umsichtige Thiel & Partner Team hatte schnell noch ein paar Stühle für uns aufgetrieben - was in Anbetracht unserer gesamten Verweildauer ein Segen war.

Nach ein paar Minuten Musik wurden wir ermuntert noch eine Stärkung zu uns zu nehmen, bevor es dann schon mit dem ersten Vortrag von Raimund Mundorf über Weichenbauteile losging. Die Powerpoint-Präsentation über den riesigen Flachbildschirm bestand nur aus wenigen "Folien" mit wenigen Bildern, der Rest war "Freestyle" im angenehmen, informativen Plauderton.

Herr Mundorf schaffte es komplexe Zusammenhänge (wie funktioniert eine Spule bzw. ein Kondensator) mit einfachen verbalen Bildern anschaulich zu erklären. Eigentlich sei es ganz einfach ein gutes Weichenbauteil zu machen - vieles davon sei schnöde Mechanik oder Physik. Aber der Teufel steckt halt im Detail:

  • Bei Spulen kommt es z.B. darauf an, dass der Wickel fest ist und nicht vibriert. Bei "normalen" Spulen mit Runddraht hilft dort das "Verbacken" er Windungen mit Backlackdraht oder Vakuumtränkung, Folienspulen sind da prinzipiell im Vorteil.
  • Auch bei Kondensatoren kommt es auf einen festen Wickel an. Durch thermische Nachbehandlung oder Vergießen kann man dies Verbessern. Jetzt weiß ich auch wofür das Öl in Kondensatoren gut es - im Vakuum wird es zwischen die verbliebenden Spalte gezogen und festigt so en Wickel.
  • Für eine vorgegebene Kapazität muss eine bestimmte Fläche an Folie aufgewickelt werden. Dies kann man mit einem "breiten" Wickel und wenigen Lagen schaffen (das ist einfacher zu wickeln und seitlich zu kontaktieren, hat aber höhere interne Verluste) oder durch einen "schmalen" Wickel mit vielen Lagen
  • Zum Thema Silber- oder Silber/Gold-Kondensatoren bliebt Herr Mundorf auf dem Teppich und sagte, man kenne zwar kein physikalisches Messverfahren um den Effekt zu messen, aber die Klangbeschreibungen auch im Blindtest seien sehr ähnlich und deuten darauf hin, dass da psychoakustisch tatsächlich ein Effekt ist
  • Interessant auch das Thema Weichenaufbau und die gegenseitige Beeinflussung von Bauteilen. Durch 90° versetze Spulenachsen wird z.B. das "Übersprechen" der Spulen reduziert. Bei Kondensatoren ist die gegenseitige Beeinflussung vernachlässigbar, kritisch kann aber die Beeinflussung von benachbarten Spulen und Kondensatoren sein. Auch die Masseführung (Stickwort: zentraler Massepunkt) ist sehr wichtig.
  • Da der heutige Lautsprecher (myro Time) einen Mundorf Air Motion Transformer (kurz: AMT) verwendet ging Herr Mundorf auch auf dieses Thema ein. Mundorf beschäftigt sich seit 2005 intensiv mit diesem Thema - zunächst eher für den PA-Bereich, später dann auch für den HiFi-Bereich. Das Prinzip des AMT wurde erläutert (s.a. Der dynamische Lautsprecher im Wandel) und konstruktive Einflussgrößen erläutert (z.B. Taschentiefe und obere Grenzfrequenz). Mundorf denkt z.Zt. übrigens auch über einen Mittelton-AMT nach - man darf gespannt sein.

Fazit: interessanter Vortrag der komplexe Zusammenhänge angenehm anschaulich darstellte, sympathisch und kompetent vorgetragen ohne Voodoo - was will man mehr!

Danach gab es wieder etwas Musik, vor allem typische "High-End-Aufnahmen" mit viel Tiefbass und Effekten, aber wenig Stimmen. Der Tiefbass der myro Time war schon erstaunlich und war an fast allen Orten des riesigen Hörraums so wahrzunehmen - ein großer Hörraum hat halt im Bassbereich eine höhere Modendichte. Die myro Time verfügt über 4 Stück 20er Bässe im geschlossenen Gehäuse, die im Tiefbassbereich offenbar alle gleichmäßig am Geschehen beteilig waren.

Im nächsten Vortrag von Herr Vaehsen (Produktmanager von Accuton) ging es darum warum das verwendete Basschassis C220-6-222so ist wie es ist.

  • Die Membran ist natürlich aus Keramik (bzw. ein Keramik-Aluminium-Keramik-Sandwich), die Membranstärke beträgt beim C220-6-222 etwa 150um.
  • Das Magnetsystem ist als Unterhang-System ausgeführt mit 15 mm hohem Luftspalt und nur 3.5mm hoch gewickelter Schwingspule. Das garantiert einen linearen Antrieb über rechnerisch +/-5.75 mm. Um genügend Feldstärke im Lufspalt zu erzeugen (immerhin 1.6 Tesla) wird eine vergleichsweise riesige Neodymscheibe von 120 mm Durchmesser (60 mm Innendurchmesser) und 10 mm Höhe verwendet - was die Sache in Anbetracht der stark gestiegenen Neodympreise nicht gerade preiswerter macht :-( Die Schwingspule hat einen Durchmesser von 56 mm und einen Spulenträger aus Titan. So kann trotz der geringen Wickelhöhe eine hohe Leistungsaufnahme gewährleistet werden (bei einer 25mm durchmessenden Schwingspule würde dies einer Wickehöhe von knapp 8 mm entsprechen, aber die Kühlwirkung der Schwingspule ist durch die größere Oberfläche mehr als doppelt so groß. Accuton gibt eine elektrische Belastbarkeit von 150 Watt an
  • Accuton hat versucht, das akustische Zentrum möglichst weit nach vorne zu bringen und u.a. die Nachgiebigkeit des Schwingspulenträgers und der Membran an der Verbindungsstelle Schwingspule/Membran optimiert.
  • Als Maß für die Qualität des Chassis wurde die Antwort des Chassis auf das Einschalten eines Sinuston betrachtet, also das Verhältnis der Amplituden der ersten Halbwellen zum eingeschwungenen Zustand. Ein perfektes Chassis erreicht schon nach möglichst kurzer Zeit die volle Amplitude.

Fazit: sehr interessanter Vortrag, der technisch z.T. ziemlich ins Detail ging, neue Denkanstöße brachte und zeigte, dass Herr Vaehsen auch im Detail weiß wovon er spricht - Hut ab!

Das mit dem Einschwingen im Zeitbereich war ein interessanter, für uns neuer Ansatz. Da GoldWave und ARTA unsere Freunde sind haben wir gleich mal simuliert wie das ideal aussehen könnte. Also: ein 200, 800 und 3200 Hz Sinuston wurde angeschaltet und mit dem Frequenzgang eines Tieftöners gefiltert. Zunächst wurde nur die untere Grenzfrequenz betrachtet (Annahme: geschlossenes Gehäuse, Fc = 50 Hz, Güte 0.707):


-> das unzureichende Einschwingen der 1. Halbwelle ist offenbar eine Folge des Verhaltens am unteren Frequenzende
-> das Verhalten am oberen Frequenzende verformt die 1. Halbwelle (800 Hz) bzw. verändert den eingeschwungenen Zustand

Das erkennt man auch, wenn man sich das Anregungsspektrum eines ein- und wieder abgeschalteten Sinustons anschaut. Wenn man 8 Zyklen eines 200 Hz Sinus analysiert (1024 Abtastwerte bei 6000 Hz Abtastfrequenz) ergibt sich folgendes Anregungsspektrum:


-> der Lautsprecher müsste also auch sehr tiefe Frequenzen linear wiedergeben um das Eingangssignal perfekt wiedergeben zu können

Im Anschluss an den Vortrag von Herrn Vaehsen gab es ein ausgedehntes (und leckeres) Mittagsbuffet und man konnte die myro Time mit eigenen CDs probehören. Bei unserer Test-CDhatte sie trotz günstigem Hörplatz (1. Reihe Mitte) massive Probleme eine klare Mitte abzubilden (z.B. bei Bobby McFerrin / Blackbird den Sänger eng umrissen in der Mitte abzubilden). Der relativ kahle Abhörraum dürfte eine Teilschuld daran gehabt haben. Bei harten Klavieranschlägen klang die myro Time auch z.T. angestrengt.

Der abschließende Vortrag von Herrn Weidlich befasste sich mit der zeitsynchronen Summenbildung bei der elektroakustischen Wandlung:

  • Zunächst erläuterte Herr Weidlich, wie wichtig es ist alle Chassis so anzuordnen, dass ihr akustisches Zentrum gleich weit vom Ohr des Hörers entfernt ist. So befinden sich die Chassis auf einem imaginären Kreis um das in einem gewissen Abstand befindliche Ohr herum. Leider gilt dieses Ideal dann auch nur für genau einen, den geometrisch perfekten, Abstand zum Lautsprecher, wer näher oder weiter weg sitzt, hat dann nicht mehr die ideale Anordnung weil der Kreisradius nicht mehr stimmt. Das allein reicht aber nicht um die einzelnen Schallanteile (Tiefen, Mitten und Höhen) zeitlich korrekt zusammen zu setzen. Das geht bei einer passiven Weiche nur, wenn die akustischen Filterflanken (also Chassis + Frequenzweiche) bis weit über den eigentlichen Einsatzbereich hinaus mit 6 dB/Oktave abfallen. Das machte umfangreiche Entzerrungsmaßnahmen erforderlich. Das gesamte Abteil hinter dem AMT ist mit Weichenbaueilen gefüllt, die seitlichen Schlitze sind genau das was man denkt dass sie sind: Lüftungsschlitze, damit die Widerstände der Frequenzweiche bei hohen Lautstärken ihre Wärme abführen können.
  • Im Folgenden verglich Herr Weidlich die Sprungantwort konventioneller Mehrwege-Lautsprecher mit der der Ocean, ebenfalls einer Box von myro. Die Sprungantwort der Ocean hatte sehr große Ähnlichkeit mit dem Eingangssignal, während man bei einer konventionellen Mehrwegebox fast keinerlei Ähnlichkeit mehr sah - die Zeitstruktur war dort völlig "vermurkst". Auf Nachfrage erfuhren wir, dass man uns die Sprungantwort der Time leider nicht zeigen konnte, weil sie auf dem Rechner nicht vorhanden war. Leider gibt es die entsprechenden Informationen zur Time auch noch nicht auf der Webseite von myro. :-(
  • Dann wurden Messergebnisse unter Verwendung der ATB-Zusatzfunktion Dynamic Measurement einer konventionellen Mehrwegebox gezeigt und analysiert. Bei einer Frequenz von 2145 Hz wurde die Antwort auf eine Sinushalbwelle gezeigt. Im Folgenden wurde dann gezeigt, dass dieses Antwortsignal so weit verformt ist, dass es das ursprüngliche Anregungssignal gar nicht mehr enthält! Das mache mich dann aber doch stutzig. Da nur ein sehr kurzer Zeitbereich des Antwortsignal für die Analyse verwendet wurde (< 1 ms) wunderte mich, dass die angeblich in dem kurzen Antwortsignal enthaltenen Komponenten nur sehr schmalbandig auftraten (max. 50 Hz breit), wozu laut Herrn Fourier ja eine wesentlich längeres Signal analysiert werden musste (> 20 ms). Auf Nachfrage erklärte Herr Weidlich, dass durch geschicktes, mehrfaches Aneinanderkleben des verzerrten Antwortsignals dieses Ergebnis entstanden ist.
    Tja, ich hatte bereits in der Vergangenheit mehrfach versucht zu verstehen wie dieses Dynamic Measurement funktioniert, aber auch heute war ich wohl zu dumm dazu.
  • Das prinzipielle Problem des schlechten vertikalen Rundstrahlverhaltens von Lautsprechern mit einer akustischen Filtersteilheit von 6 dB/Oktave wurde durch die symmetrische Anordnung um den Hochtöner herum (sog. D'Appolito-Anordnung) zwar nicht gelöst, aber das vertikale Rundstrahlverhalten wurde immerhin in Höhe des Hochtöners zwangsweise zentriert. Bei Übergangsfrequenzen von 900 und 4500 Hz (Wellenlängen von 38 bzw. 7.5 cm) und Chassisabständen von geschätzten +/-13.5 cm zum Mitteltöner bzw. +/- 30.5 cm zum Tieftöner wurde das Kriterium für eine Wiedergabe ohne störende vertikale Nebenkeulen allerdings massiv verletzt. Nach diesem Kriterium müssten die Trennfrequenzen bei 847 Hz bzw. 375 Hz liegen. Außerdem erfordert eine Wiedergabe ohne ausgeprägte vertikale Nebenkeulen einen Filter mit 18 dB/Oktave Filtersteilheit, mit dem sich allerdings keine Korrekte Wiedergabe der Zeitstruktur erreichen ließe.

Fazit: das prinzipielle Problem der korrekten Wiedergabe des Zeitsignals und wie dies bei der myro Time gelöst ist wurde vorgestellt. Der Vortrag war sehr technisch, stockte durch Probleme mit der Analysesoftware etwas. Die Behauptung, dass die Wiedergabe des Beispiellausprechers das originale Anregungssignal gar nicht mehr enthält konnte (zumindest mir) nicht schlüssig bewiesen werden.

Die gesamte Begründung war extrem Messtechnik orientiert, psychoakustische Aspekte (z.B. über die Wahrnehmbarkeit von Fehlern in der zeitlichen Struktur) wurden nicht in Betracht gezogen (s. z.B. unsere Hörstudie am Ende des Artikel Zeitrichtig - schon wieder oder immer noch? ) und die perfekte Wiedergabe des Zeitsignals wurde über alle anderen Aspekte gestellt. Der Einfluss von Reflexionen an den Raumbegrenzungsflächen und in wie weit diese das Hörerlebnis beeinflussen wurde mit keiner Silbe erwähnt. Offenbar vertraut man bei myro völlig auf das Gesetz der ersten Wellenfront.

In einem stark bedämpften Raum müsste die myro Time demzufolge ja am besten ihr Potenzial der korrekten Wiedergabe der Zeitstruktur entfalten können, da dann eventuell doch störende Raumreflexionen unterbunden werden. Dies konnte der relativ karg ausgestattete Hörraum von Thiel & Partner allerdings nicht bieten, obwohl dort mit vielen pfiffigen Detaillösungen (Verstärkerpodeste aus Basotect-Blöcken, jede Menge Reispapierlampions unter der Decke und ein Indoor-Sonnenschirm) gearbeitet wurde. Uns hatte die Wiedergabe der myro Time schon vor dem Vortrag nicht gefallen, und nach dem Vortrag fragt man sich warum es nicht so toll klingt wo doch alles richtig gemacht wurde was viele andere falsch machen.

Um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: wir haben uns ja selbst ausgiebig mit den Aspekten der korrekten Wiedergabe der Zeitstruktur befasst (allerdings mehr auf aktivem Wege mit digitalen Frequenzweichen) und haben in letzter Zeit mit der Dirac Room Correction Suite auch in verschiedenen Räumen Erfahrungen mit der korrekten Wiedergabe einer Sprungantwort am Hörplatz machen können. Eine Rocket in unserem Hörraum oder ein mit Dirac entzerrtes System in einem "normalen" Hörraum schafft unserer Erfahrung nach jedenfalls eine deutlich realistischere Wiedergabe der uns bestens bekannten Stücke unserer Test-CD als wir dies hier und heute mit der myro Time erlebt haben, wobei wir unsere Test-CD an verschiedenen Hörpositionen (auch vorne mitte) beurteilen konnten. Was davon dem eher ungünstigen Hörraum geschuldet ist bleibt fraglich.

Hinweis: Ursprünglich enthielt der Beitrag ein stark vereinfachtes Boxsim-Modell der myro Time, mit dem die Problematik des vertikalen Rundstrahlverhaltens und der Einfluss auf den Energiefrequenzgang gezeigt werden sollte. Der Konstrukteur der Time bat uns jedoch diesen Teil des Beitrags zu entfernen, da die getroffenen Annahmen zu weit von der Realität abwichen.