Wie logische Physik die HiFi-Branche entlarvt.
Gefährlich für das Geschäftsmodell HiFi sind nur noch die wenigen logisch
denkenden Musikfreunde,
die unverschämterweise auch noch richtige Wiedergabe wollen.
Herr Müller-Lüdenscheidt betritt ein High-End-HiFi-Geschäft.
Er fragt den Verkäufer:
„Welche Anlage lässt mich Musik so erleben,
als wäre ich selbst in der Royal Albert Hall in London dabei?“
Der Verkäufer lächelt freundlich.
„Suchen Sie seidige Höhen?
Warme Stimmen?
Oder besonders druckvolle Bässe?“
Herr Müller-Lüdenscheidt schüttelt den Kopf.
„Ich suche eine Anlage, die rein physikalisch richtig funktioniert.“
Der Verkäufer stutzt.
„Lieber Herr Müller-Lüdenscheidt,
darauf achten unsere Kunden üblicherweise nicht.
Wir folgen hier selbstverständlich
der klassischen HiFi-Philosophie eines funktionierenden Marktes.“
Fakt ist:
Musikhören ist ein biophysikalischer Prozess.
Deshalb lohnt sich ein Blick auf die Natur und die biophysikalischen Abläufe des Hörens –
statt ausschließlich auf die glanzvollen Formeln und Tabellen der Hochglanz-Prospekte.
Denn bei allem heutigen Luxus wird leicht vergessen,
dass wir Homo sapiens sind –
und dass unser räumliches Hörvermögen ein
entscheidendes Überlebenswerkzeug war und noch ist.
Ohne die Fähigkeit zur präzisen zeitlichen Auswertung von Schall zur Raumerkennung
hätten wir unsere Frühgeschichte mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht überlebt.
Der HiFi-Handel spricht über „schönen Klang“.
Die Physik aber spricht über zeitlich differenzierte Schallenergie.
Fakt ist:
Unser Gehör ist darauf spezialisiert,
diese Zeitdifferenzen und Zeiträume auszuwerten.
Albert Einstein formulierte einmal einen
Grundsatz wissenschaftlichen Denkens:
„Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden –
aber nicht einfacher.“
Genau so einfach funktioniert auch unser Hören.
Die physikalische Basis:
Schall bewegt sich mit etwa 343 m/s.
Da Schallquellen räumlich ausgedehnt sind und Reflexionen zeitversetzt eintreffen,
erreicht uns die Schallenergie eines Ereignisses nie gleichzeitig.
Aus diesen winzigen Zeitunterschieden rekonstruiert unser Gehirn
Richtung, Entfernung und Raum.
Intuitiv und völlig mühelos.
Fakt ist:
HiFi-Anlagen und die Lautsprecher am Ende jeder Kette
erzeugen keinen „Klang“.
Sie erzeugen Luftdruckbewegung.
Was ein HiFi-System wirklich tut
Die Aufgabe eines HiFi-Systems ist physikalisch sehr einfach:
Es erzeugt elektrische Signalströme.
Diese Ströme treiben die Schwingspulen der Lautsprecher an.
- Die Schwingspulen bewegen die Membranen.
- Die Membranen bewegen die Luft.
- Und diese Luftdruckbewegung nennen wir schließlich Schall.
Hören ist Schallwahrnehmung.
Und Elektronen sind bemerkenswert unbeeindruckt von Marketingbegriffen.
Sie folgen schlicht den Naturgesetzen der Physik:
Strom → Lorentzkraft → Membranbewegung → Luftdruckänderung → Schall
Der entscheidende Punkt
Der Stromverlauf bestimmt die Bewegung der Lautsprechermembranen.
Die Bewegung der Membran bestimmt den Schall.
Oder kurz gesagt:
Elektrische Signalströme, die die Schwingspulen durchfließen,
bestimmen, was wir hören.
Das kleine Problem realer Geräte
In der Theorie wäre das wunderbar einfach.
In der Realität entstehen während der Wiedergabe
überall im System jedoch zusätzliche Energiebewegungen:
- Lautsprecher erzeugen mechanische Kräfte
- Gehäuse beginnen mitzuschwingen
- Bauteile reagieren auf Vibrationen
- Materialien speichern Energie
- Elektrische und magnetische Felder verändern sich dynamisch
All das sind reale physikalische Energieprozesse.
Und jeder dieser Prozesse besitzt eine eigene zeitliche Struktur.
Wenn Ströme sich überlagern
Elektrische Ströme sind nicht besonders wählerisch.
Treffen mehrere Ströme im selben Netzwerk zusammen,
passiert etwas sehr Einfaches:
Sie addieren sich.
In der Physik nennt man das Superposition.
Das elektrische System unterscheidet dabei nicht
zwischen Musiksignal oder Nebenwirkungen im Gerät.
Für das Netzwerk ist beides schlicht:
Elektrischer Strom.
Die physikalische und logische Konsequenz
Der reale Stromverlauf bestimmt die Membranbewegungen.
Membranbewegungen bestimmen die Qualität des Schalls –
damit seine physikalische Echtheit.
Und überlagerter Strom erzeugt überlagerten Schall.
Die Physik ist einfacht konsequent und manchmal unbequem.
Machen wir es richtig –
oder machen wir's wie immer?
Die Inhalte von www.joschaudio.de lassen sich selbstverständlich diskutieren.
Denn Physik ist schließlich überprüfbar.
- Man kann über Stromflüsse sprechen.
- Über die Bewegung von Membranen.
- Über die Schallgeschwindigkeit.
- und über Zeitdifferenzen.
Oder man spricht – wie in der HiFi-Branche üblich – über
- schöne Klangfarben,
- gefällige Emotionen und
- blinkende Designs.
Sigmund Freud beschrieb einmal ein sehr menschliches Verhalten:
Wenn eine Überzeugung zu angenehm ist, wird sie selten hinterfragt.
Vielleicht erklärt das,
warum in der HiFi-Welt so leidenschaftlich
über „schönere Töne“ diskutiert wird –
aber fast niemals über die realen physikalischen Prozesse,
die diese Töne überhaupt erst erzeugen
und damit darüber entscheiden,
ob eine Wiedergabe richtig ist – oder falsch.
Denn bei Wiedergabe geht es nicht
um mehr Gefallen oder schönere Optik.
Es geht ausschließlich um richtig oder falsch.
Meine abschließende Frage an die Leserschaft
ist daher eine leicht sarkastische:
Machen wir es richtig – oder wie immer?
Warum das "Räumehören" verschwindet
Unser Gehör erkennt Räume nicht über Klangfarben.
Es erkennt Räume über
Zeitdifferenzierung von Schallstrukturen und Schallverläufen
Schall bewegt sich mit etwa 343 m/s.
Deshalb erreichen uns Reflexionen von Wänden und Gegenständen
immer mehr oder weniger verzögert, zum direkten Schall
aus dem selben Ursprungsereignis. (Stimme, Trommel, Geige, egal...)
Und unser Gehirn nutzt diese kleinen Zeitunterschiede, um
- Richtung
- Entfernung
- Raumgröße
zu berechnen.
Der entscheidende Punkt dabei:
Die Informationen über den Raum stecken nicht im starken Direktschall.
Sie stecken in den schwächeren (später eintreffenden) Reflexionen.
Und genau diese schwachen Ströme sind besonders empfindlich
Die räumliche Information eines Schallereignisses besteht aus sehr feinen Energieanteilen.
Wenn in einem Wiedergabesystem zusätzliche Energieprozesse entstehen,
wirken sie wie energetischer Hintergrundlärm.
Dieser Lärm stört unsere Wahrnehmung.
Er überlagert und maskiert die schwächsten Signalanteile.
Direktschall bleibt hörbar.
Doch die feinen räumlichen Unterschiede können nicht erkannt werden.
Die Lautsprechermembranen folgen schließlich dem
realen, überlagerten Stromverlauf –
der Gesamtheit des Energiepakets - und nicht mehr
der ursprünglichen Struktur des Musiksignals.
Die Folge:
Die Musik bleibt hörbar.
Aber die Möglichkeit zur Raumerkennung fehlt.
Der Ansatz von JoschAudio
Das Problem moderner HiFi-Wiedergabe
ist weder fehlende Auflösung noch mangelnde Dynamik.
Es ist die Überlagerung der kohärenten Signalenergie durch
zusätzliche Energieprozesse, die in realen HiFi-Systemen entstehen.
Je geringer diese parasitären Energien sind,
desto unverfälschter bleibt die zeitliche Struktur der Signalströme erhalten,
und mit ihr die Differenzierbarkeit für unser Gehör.
Erst ohne musikfremde Energieanteile in den Signalströmen
kann kohärenter Schall angestoßen werden
weil die Membranen ihm auschließlich präzise und pünktlich folgen.
Und nur so kann unser Gehör das tun, wofür es sich über Jahrmillionen entwickelt hat:
Schallereignisse zu räumlich erlebbaren Ereignissen
zusammenfügen.
Oder einfacher gesagt:
Die Musik spielt nicht nur zwischen den Lautsprechern.
Sie ist wieder so wahrnehmbar,
wie sie in ihrem ursprünglichen Raum entstanden ist.
Weiterführend: