richi44
23.03.2009, 16:01
In erster Linie geht es hier um die klanglichen Einflüsse von Kabeln. Da dazu aber erst mal zu klären ist, was und wie wir hören, gilt zumindest dieser Teil auch für alle anderen technischen Effekte, die wir als unterschiedliches Hörerlebnis umschreiben.
Wie wir hören
Nehmen wir einmal an, da wäre ein Geräusch, das wir noch nie gehört haben. Da wir es nicht kennen, können wir es nicht irgendwie aus der Erinnerung nachvollziehen. Das bedeutet, dass wir dieses Geräusch nur hören, wenn es vorhanden ist. Ist es nicht vorhanden, können wir es ja nicht aus der Erinnerung empfinden, weil es diese Erinnerung noch nicht gibt.
Reden wir aber von einer Trompete, so ist dies ein allgemein bekannter Klang und wir können uns diesen Klang auch vorstellen, wenn wir ihn nicht direkt hören, wenn also keine Trompete gespielt wird.
Wir müssen also beim Hören unterscheiden, ob wir das physikalische Hören meinen oder das Empfinden, was auch ohne den physikalischen Vorgang des Hörens geschehen kann.
Wenn wir also den physikalischen Vorgang meinen und hier zuerst mal betrachten, so ist dazu ein sich ändernder Luftdruck nötig, den unser Ohr mit dem Trommelfell aufnimmt und daraus irgendwelche Signale formt, die dem Gehirn weitergeleitet werden können. Physikalisch ist ohne die Luftdruckänderung kein Schallereignis vorhanden und somit ist auch nichts zu hören. Und jede Veränderung des Schallereignisses führt zu einer anderen Trommelfellbewegung und jede andere Bewegung generiert andere Signale zum Gehirn.
Oder anders rum: Solange kein anderes Schallsignal entsteht, entstehen auch keine anderen Nervensignale zum Gehirn. Und damit andere Schallsignale aus unserem Lautsprecher kommen, müssen andere elektrische Signale am Lautsprecher ankommen.
Nun muss man da natürlich noch den Abhörraum betrachten. Wäre dieser ein reines Beton-Loch, so würde eine zusätzliche Person im Pelzmantel (könnte auch ein grosser Hund sein) die Dämpfung entscheidend verändern, was ein anderes Klangbild auch ohne anderes elektrisches Signal zur Folge hätte. Um dies zu umgehen kann man sich ja vorstellen wir hörten nur mit Kopfhörern, sodass dieser Raumeinfluss keine Bedeutung hätte. Der Einfachheit halber gehen wir einfach davon aus, dass es keinen Raumeinfluss gibt und sich im Raum und der Hörposition und den Lautsprechern nichts ändert, sodass wir eine kontante Abhöre haben.
Wenn wir also von unbekannten Geräuschen ausgehen und von der unveränderlichen Hörsituation, so gibt es keine Erinnerung an die Geräusche und nur elektrisch veränderte Signal können zu einem veränderten Höreindruck führen. Und dieser Höreindruck findet nur statt, wenn das Geräusch tatsächlich da ist. Dass dies zuerst mal als absolut wirklichkeitsfremd und abstrus anmutet ist klar. Ich will damit einfach verdeutlichen, dass wir es mit einem physikalischen Hörvorgang zu tun haben und nicht mit einem Klangeindruck. Der Klangeindruck bleibt, selbst wenn das Schallereignis Vergangenheit ist. Auf dieser Basis werden ja Auftritte von Musikern beschrieben. Der Musikkritiker schreibt ja nicht während der Oper den Text, sondern er macht sich allenfalls Notizen und setzt dies später aus der Erinnerung in die Beurteilung um. Dies darf bei technischer Betrachtung nicht so ablaufen. Da ist das zu beurteilen, was man jetzt hört, ohne irgendwelche Vergleiche mit einer Erinnerung zu ziehen.
Was wir hören (und sehen)
Wenn die Sonne scheint, sehen wir das strahlend helle Nachbarhaus. Wir können aber kaum erkennen, was im Zimmer mit dem geöffneten Fenster geschieht. Dies, weil die Pupille wegen des hellen Lichts eng gestellt ist. Da liegt für uns das Geschehen im Zimmer im Dunkeln.
Ist es Nacht, so ist es zwar im Zimmer mit dem künstlichen Licht weit dunkler als am Tag. Weil uns aber nichts anderes blendet, ist die Pupille weit gestellt und wir können genau sehen, was bei Nachbars abgeht.
Das bedeutet, dass das Auge einen grösseren Helligkeitsunterschied als 1:100 (40dB) nicht mehr verarbeiten kann. Der tatsächliche Unterschied von Tag und Nacht liegt aber bei etwa 80dB, sodass die Pupille etwa 40dB anpasst.
Und beim Hören ist es genau so. Man hat erst in letzter Zeit festgestellt, dass ein Teil der Sinneszellen nicht zur Schallaufnahme eingesetzt sind, sondern eine verstärkende (gleichsinniges Schwingen mit den Empfängerzellen) oder dämpfende Wirkung (gegensinniges Schwingen) haben. Dies führt zu einer Dynamik von rund 120dB, während das Ohr selbst nur Pegel im Umfang von ca. 1:1000 (60dB) verarbeiten kann. Bei einer Oper stört uns bei leisen Passagen das Rascheln eines Bonbon-Papiers, während bei einem Rockkonzert das Handy-Klingeln überhört wird. Das bedeutet, dass unser Ohr lange nicht so empfindlich ist, wie man dies manchmal annimmt.
Es kommt nämlich noch dicker. Sind zwei Töne mit geringer Tonhöhendifferenz vorhanden, so braucht der Pegelunterschied nicht so gross zu sein, damit sie nicht mehr unterschieden werden können oder dass der leisere Ton noch feststellbar wäre. Auf dieser Basis funktioniert schliesslich MP3, wo 90% des Informationsgehaltes gelöscht werden, ohne dass dies vom Ohr festgestellt werden könnte.
Was wir nicht hören
Das sind eben alle die die Ereignisse, die einen höheren Pegelunterschied als 60dB haben. Und es sind die benachbarten Töne bei genügend kleinem Abstand. Weiter hört das Ohr tiefe und hohe Töne schlechter als mittlere, und dies lautstärkeabhängig. Auch bestimmte Verzerrungen hören wir schlecht.
Es gibt aber beim Hören noch eine Einschränkung. Normalerweise gehen wir ja davon aus, dass wir ein Ereignis orten können, also hören, woher es kommt. Dies ist aber nur beschränkt möglich. Sicher können wir Ereignisse orten, die sich vor uns abspielen. Aber das ist nicht über den ganzen Tonbereich möglich. Wir orten nämlich einmal nach der Laufzeitmethode. Wir stellen also fest, an welchem Ohr der Schall zuerst eintrifft. Dies ist bei impulsartigen Klängen leichter als bei reinen Sinustönen. Ein tiefer Bass ist daher kaum ortbar, wenn er nur ein reiner Sinuston ohne Impulse ist. Unter etwa 300Hz wird die Ortung schwierig.
In den höheren Lagen orten wir hauptsächlich mit der Intensität. Durch Reflexionen kann nämlich das „früher“ und „später“ sehr gestört werden, sodass da keine Ortung mehr möglich würde. Im Mittenbereich sind es beide Arten gleichzeitig, was eine recht feine Ortung ergibt. Die allerhöchsten Lagen werden nicht mehr geortet, weil sie in der Natur nicht rein vorkommen, sondern nur im Zusammenhang mit tieferen oder mittleren Tonlagen.
Eine eingeschränkte Ortung gibt es seitlich und von hinten. Da spielen die Ohrmuscheln und ihre Klangbeeinflussung eine wichtige Rolle. Dazu muss aber das Schallereignis bekannt sein, denn ein unbekanntes Geräusch kann ja nicht daraufhin untersucht werden, ob es bestimmte Frequenzen betont oder reduziert. Aber in der Praxis der Neandertaler hat es gereicht, ein Geräusch als von hinten zu erkennen und sich daraufhin umzudrehen.
Was wir gar nicht orten können ist die räumliche Tiefe. Bei den Augen können wir dieses, weil wir sie einzeln bewegen können. Wir bilden aus dem Augenabstand und dem Abstand zum Objekt ein Dreieck. Mit dem Winkel, den die Augen einnehmen, schätzen wir die Distanz ab. Wären unsere Ohren beweglich wie jene eines Rehs, so wäre eine Distanzschätzung auch möglich. Wir können eine Distanz nur dadurch abschätzen, dass in Räumen mit der Distanz der Hall zunimmt oder dass die Lautstärke reduziert ist und die Höhenwiedergabe abnimmt. Diese beiden Punkte vor allem im Freien. Nun müssen wir aber wissen, wie das Geräusch klingt, um abschätzen zu können ob Höhenwiedergabe und Pegel sich verändert haben. Ein unbekanntes Geräusch können wir darauf hin nicht beurteilen. Und im Raum müssen wir den Raum kennen, um aus dem zusätzlichen Hallanteil eine Distanz abzuleiten.
Es ist alte Praxis, mit einem Panpot am Mischpult das Mikrofon „zu platzieren“. Da wird also rein mit dem Pegel festgelegt, ob das Miksignal von links, aus der Mitte oder von rechts erklingt.
Und mit entsprechenden Reglern, welche noch den Höhenanteil, den Pegel, allenfalls ein Rauschen und sicher den Hallanteil verändern, mit so einem Regler (Joystick) wird das Mikrofon auch in der Raumtiefe verändert.
Das bedeutet doch, dass es bei der Raumtiefe eine komplexe Veränderung des Miksignals braucht.
Womit macht man das
Wie erwähnt spielt für die Richtung der Pegel und/oder die Laufzeit eine Rolle. Bei Stereo wird fast ausschliesslich der Pegel zur Kanalzuordnung genutzt. Betrachtet man nämlich bei einem akustischen Ereignis die Phasenlage der zwei Mikrofone, so ergibt sich aus der Laufzeitdifferenz eine Phasendifferenz. Und je nach Frequenz kann sich da auch eine Gegenphasigkeit ergeben. Nun ist bei Dolby Prologic Surround der Trick folgender: Signale, die identisch sind, also Mono, werden über den Center abgespielt. Normale Stereosignale, die nicht gegenphasig sind, werden über die Hauptlautsprecher wiedergegeben. Und gegenphasige Signale kommen über die Rückkanäle. Hätten wir also Stereosignale, die ihre Richtung aus der Laufzeit beziehen, so würden sie sporadisch gegenphasig und damit aus den Rücklautsprechern erklingen. Und weil heute zumindest bei Pop nicht definiert ist, ob das Ergebnis als CD herausgegeben wird oder als Videoclip oder sonst wie kann man nicht jedes beliebige Kanalzuordnungsverfahren verwenden. Es bleibt also meist bei Stereo das Panpot und bei Surround der Joystick mit Hall, Pegel und Frequenzgangbeeinflussung.
Soviel mal zum Hören und seinen Ursachen.
Was man empfindet
Sicher ist, dass jeder Mensch etwas anderes empfindet. Und generell ist auch, dass eine Empfindung eine Bekanntheit voraussetzt. Ob es nun das Musikstück ist oder nur das Instrument, bleibt mal zweitrangig. Wenn es ein Geräusch ist, das wir nicht kennen, müssen wir ihm erste einen Platz in unserer Welt zuordnen. Ist dies geschehen, so erinnern wir uns immer wieder an die entsprechende Situation und im Lauf der Zeit erkennen wir das Geräusch auch, wenn es z.B. im Frequenzgang beschnitten wurde.
Oder es kommt vor, dass bestimmte Begleitumstände uns erinnern lassen, wie ein Geräusch geklungen hat, als wir in jener Situation waren. Erinnern wir uns daran, so glauben wir, dieses Geräusch wieder so zu hören, obwohl es im Moment anders klingt.
Das bedeutet, dass es sehr schwer fällt, diese Erinnerungen auszuschalten, sobald bekannte Geräusche erklingen. Und damit ist die Aussage fragwürdig, wenn diese Erinnerungen und Empfindungen ins Spiel kommen.
Was möglich ist ...
Sicher ist, dass ein Kabel (oder ein Verstärker) das Signal verändern muss, das zum Lautsprecher gelangt. Ohne eine solche Veränderung ist keine Veränderung des Schallereignisses möglich. Und ohne Veränderung des Schalls gibt es physikalisch kein anderes Hören.
Betrachten wir nun mal, was für Parameter Kabel mitbringen, wo welche Kabel eingesetzt werden und was diese Parameter bewirken können.
Plattenspielerkabel:
Diese übertragen das relativ kleine Signal zum Verstärker. Durch die Kleinheit des Signal dürfen irgendwelche Störungen nicht gross sein, die ins Kabel einstrahlen, weil sie sonst rasch in die Grössenordnung des Nutzsignals gelangen. Ausserdem sind Plattenspielersystem und Verstärker relativ hochohmig, sodass die Einstrahlungen weniger stark bedämpft werden. Aus diesem Grund müssen diese Kabel abgeschirmt sein und eine hohe Schirmdämpfung aufweisen. Extrem billige Kabel haben oft einen unzureichenden Schirm, sodass der Plattenspieler brummt. Dies vor allem, wenn noch Netzleitungen in der Nähe verlaufen.
Wichtig ist bei diesen Kabeln auch die kleine Kapazität. Das System des Plattenspielers braucht eine bestimmte Kapazität als Last. Dies ist teilweise bei den Systemen angegeben. Das Problem ist aber, dass der Verstärker je nach Konstruktion eine recht erhebliche Eingangskapazität besitzt, die meist nicht angegeben wird oder deren Angaben falsch sind. Somit überschreitet man sehr oft den idealen Kapazitätswert, was zu einer Höhenbetonung führt.
Üblicherweise würde man eine Höhendämpfung vermuten, aber da sich aus Systemspule (Induktivität) und der Kapazität ein Schwingkreis bildet, führt dies zu einer Resonanzüberhöhung. Durch die grössere Kapazität tritt diese Resonanz nun im oberen, hörbaren Bereich auf, was den Klang heller und schärfer werden lässt.
Cinchkabel für Line (CD, Tuner, Kassette)
Bei diesen Kabeln kann die Kapazität eine Rolle spielen, wenn meterweise Leitungen nötig sind. Bei normalen Kabellängen (bis 2m) und üblichen Quellimpedanzen spielen diese aber keine Rolle mehr. Man kann die Auswirkungen berechnen. So wird der Pegel bei 20kHz bei 2m Kabel um höchstens 0,003dB abgesenkt. Bei 20kHz müsste aber (sofern überhaupt noch hörbar) der Pegel um mindestens 1dB abgesenkt werden, um überhaupt einen Unterschied im direkten Vergleich feststellen zu können.
Und der Kabelwiderstand selbst würde unter den gleichen Verhältnissen eine Pegeländerung von ebenfalls rund 0,003dB ausmachen. Die dritte Grösse, nämlich die Induktivität hätte ebenfalls einen Höhenverlust zur Folge, allerdings mit einer mindestens 10 mal schwächeren Auswirkung. Diese Parameter des Kabels haben also in der Praxis keine Auswirkung, die hörbar würde.
Was hörbar sein kann sind Kabel, die nicht geschirmt sind. Verlaufen diese im Bereich von Netzleitungen, so können sie natürlich weit stärker Störungen aufnehmen als selbst die billigen „Lakritzen“. Diese Störungen müssen nun nicht so stark sein, dass sie wirklich hörbar sind, sie können aber das Musikgeschehen überlagern und so verändern. Diese Veränderungen führen nun im Gegensatz zu Widerstand, Kapazität oder Induktivität nicht zu einem Pegelverlust und/oder zu einer Höhendämpfung, sondern sie können den Klang nachhaltig verändern. Wenn die Musik mit einem Gesirre unterlegt ist oder mit einem Brummen, so führt dies schon zu einer Veränderung des Signals, unabhängig von dessen Tonhöhe. Und da diese Störung konstant vorhanden ist, wird sie bei leisen Passagen deutlicher wahrgenommen. Somit verändert sich für den Zuhörer das Lautstärkeverhältnis, also die Dynamik.
Netzkabel
Netzkabel sind dazu da, den Strom aus der Steckdose ins Gerät zu leiten. Und da vor der Steckdose kilometerweise Kabel vorhanden ist, kann man sich auf den Standpunkt stellen, dass das Gerätekabel keine Rolle spielt. Das ist richtig und falsch zugleich.
Angenommen, ich habe mir von meinem sau teuren Hifi-Händler ein ungeschirmtes Cinchkabel aufschwatzen lassen, so stelle ich zuerst eine Klangveränderung fest (weil es ganz leicht sirrt). Nun will ich mir nicht eingestehen, dass ich mich eigentlich über den Tisch hab ziehen lassen. Aber irgendwann merke ich, dass dies nicht das Gelbe vom Ei war.
Wenn ich nun naiv genug bin, geh ich nochmals zu dem Apotheker mit Hifizeugs. Und er verkauft mir ein geschirmtes Netzkabel und wieder eine Veränderung!!
Jetzt sirrt es nicht mehr und der Klang ist wieder rein. Einfach nur, weil die Störungen jetzt nicht mehr aus dem Netzkabel raus und ins Cinch reinstrahlen können. Ich habe also den Teufel mit Beelzebub ausgetrieben. Dabei hätte es gereicht, wieder das alte, billige, hässliche Cinchkabel zu verwenden und alles wäre gut.
Lautsprecherkabel
Hier spielt die Induktivität und der Widerstand (wenn schon) eine Rolle.
Beim Widerstand muss man zuerst mal wissen, dass der Widerstand der Endstufe (0,1 Ohm), jener des Lautsprechers (6 Ohm), jener der Weiche (0,3 Ohm) und jener des Kabels (0,05 Ohm) zusammenzuzählen sind. Und dann kann man mal nachrechnen, welcher Wert um 20% verändert den grössten Einfluss hat.
Berechnet man bei so einem durchschnittlichen Kabel die Induktivität, so liegt diese bei rund 2,8 Mikrohenry, was bei 20kHz eine Dämpfung von rund 0,1dB ergibt. Also auch dies ist absolut unhörbar.
Und beim Lautsprecherkabel kommt noch der Skineffekt ins Spiel. Nur ist jener nochmals um etwa Faktor 10 unbedeutender als die Induktivität.
...und was nicht
Die Kabelkapazität bei Lautsprecherkabeln ist bedeutungslos. Und wenn, würde diese auf den Verstärkerwiderstand „arbeiten“, welcher ja mit 0,1 Ohm extrem tief liegt. Für eine Grenzfrequenz von 20kHz und einem Ri von 0,1 Ohm müsste die Kabelkapazität 80 Mikrofarad betragen. Könnte sein, dass man sowas bei einem durchgehenden Tiefseekabel hinbekommen könnte. Nur sind da immer wieder Verstärker drin, weil sonst gar nichts mehr geht.
Was auch unbedeutend ist ist die „Signalspeicherung im Diektrikum“.
Man weiss von Kondensatoren, dass sie selbst nach einer Entladung die vorherige Spannung teilweise wieder aufbauen. Wenn man z. B. einen Netzteilelko von 100 Mikrofarad auf 300V auflädt, dann einen Kurzschluss macht und den Elko mit einem Instrument mit 10M Eingangswiderstand misst, so baut sich eine Spannung von vielleicht 20V langsam wieder auf. Verwendet man ein Instrument mit 1M Re, so werden es noch 4V (geschätzt). Erstens haben wir aber keinen Elko, sondern ein Kabel mit einem anderen Dielektrikum, zweitens haben wir da keine Gleichspannung und keine 300V, drittens ist die Kapazität weit unter 1 Mikrofarad und viertens ist das Kabel auf einer Seite mit dem Ri des Verstärkers (0,1 Ohm) und auf der anderen mit dem Lautsprecher (8 Ohm) abgeschlossen. Da kann sich keine messbare Spannung ergeben.
Unbedeutend sind wie erwähnt die Werte der Cinchkabel, und zwar alle! Massgebend ist dort nur (bei Längen unter 5m) die gute Schirmung. Und bei den Plattenspielerkabeln wie gesagt die Schirmung und die Kapazität.
Unbedeutend sind die Einflüsse der Netzkabel. Sie transportieren den Power. Und bei einem Formel 1 Boliden ist die Farbe der Benzinleitung auch nicht siegbestimmend.
Was absoluter Blödsinn ist sind die Behauptungen vonwegen hellerem Klang bei Silberkabeln. Da sinkt der Widerstand, was man mit kürzeren Kupferkabeln genau so erreicht wie mit Kabeln mit grösserem Querschnitt.
Oder das sauerstofffreie Kabel. Das gibt es nicht. Ebenso ist nichts mit Kornübergängen und Halbleitereffekten in Kabeln. Und es gibt auch keine Laufrichtung bei Kabeln, insbesondere mit Wechselstrom. Man könnte diese Liste beliebig erweitern.
Solange man sich nicht Kabel aus altem Dachrinnenkupfer selber bastelt, sind Drähte aus hochreinem Kupfer. Und es soll doch niemand glauben, dass für die Firma XYZ von einem Kabel- und Drahtwerk extra spezielles Kupfer verarbeitet würde. Die fertigen für diese Firma das selbe Zeug, das im Baumarkt zu bekommen ist, nichts anderes.
Und Blödsinn ist das mit den uralten Kupferdrähten aus Abbruchbuden. Und dann das Gelumpe noch mit alten Seidenstrümpfen aus eine Etablissement aus Paris als Isolation umwickelt oder so...
All dieses Gedöns ist Abzockerei. Dass ein Kabel auf der Bühne trittfest sein muss, dass das Mikkabel da nicht wie ein Pfahl in den Himmel stehen darf, sondern sich an den Boden anschmiegen muss, sollte selbstverständlich sein.
Und wären die Kabel so klangentscheidend, wie von der Voodoo-Fraktion behauptet, wäre eine Radio- oder Fernsehsendung unmöglich. Da sind schnell mal 500m Kabel beisammen. Wenn man also bei 5m mit hörbaren Auswirkungen rechnen muss, was kommt dann nach 500m noch an?
Augen auf!!
Wenn Händler und Hersteller mit Hochglanzprospekten werben, setze ich ein Fragezeichen.
Wenn Dinge behauptet werden wie etwa eine bessere Tiefenstaffelung, wo man doch (ab jetzt) weiss,was die Tiefenstaffelung ausmacht und dass ein Kabel nicht in der Lage ist, den Hall zu beeinflussen, wenn also solche Behauptungen im Raum stehen, gibt es nur eins: Selbigen unverzüglich zu verlassen.
Wie wir hören
Nehmen wir einmal an, da wäre ein Geräusch, das wir noch nie gehört haben. Da wir es nicht kennen, können wir es nicht irgendwie aus der Erinnerung nachvollziehen. Das bedeutet, dass wir dieses Geräusch nur hören, wenn es vorhanden ist. Ist es nicht vorhanden, können wir es ja nicht aus der Erinnerung empfinden, weil es diese Erinnerung noch nicht gibt.
Reden wir aber von einer Trompete, so ist dies ein allgemein bekannter Klang und wir können uns diesen Klang auch vorstellen, wenn wir ihn nicht direkt hören, wenn also keine Trompete gespielt wird.
Wir müssen also beim Hören unterscheiden, ob wir das physikalische Hören meinen oder das Empfinden, was auch ohne den physikalischen Vorgang des Hörens geschehen kann.
Wenn wir also den physikalischen Vorgang meinen und hier zuerst mal betrachten, so ist dazu ein sich ändernder Luftdruck nötig, den unser Ohr mit dem Trommelfell aufnimmt und daraus irgendwelche Signale formt, die dem Gehirn weitergeleitet werden können. Physikalisch ist ohne die Luftdruckänderung kein Schallereignis vorhanden und somit ist auch nichts zu hören. Und jede Veränderung des Schallereignisses führt zu einer anderen Trommelfellbewegung und jede andere Bewegung generiert andere Signale zum Gehirn.
Oder anders rum: Solange kein anderes Schallsignal entsteht, entstehen auch keine anderen Nervensignale zum Gehirn. Und damit andere Schallsignale aus unserem Lautsprecher kommen, müssen andere elektrische Signale am Lautsprecher ankommen.
Nun muss man da natürlich noch den Abhörraum betrachten. Wäre dieser ein reines Beton-Loch, so würde eine zusätzliche Person im Pelzmantel (könnte auch ein grosser Hund sein) die Dämpfung entscheidend verändern, was ein anderes Klangbild auch ohne anderes elektrisches Signal zur Folge hätte. Um dies zu umgehen kann man sich ja vorstellen wir hörten nur mit Kopfhörern, sodass dieser Raumeinfluss keine Bedeutung hätte. Der Einfachheit halber gehen wir einfach davon aus, dass es keinen Raumeinfluss gibt und sich im Raum und der Hörposition und den Lautsprechern nichts ändert, sodass wir eine kontante Abhöre haben.
Wenn wir also von unbekannten Geräuschen ausgehen und von der unveränderlichen Hörsituation, so gibt es keine Erinnerung an die Geräusche und nur elektrisch veränderte Signal können zu einem veränderten Höreindruck führen. Und dieser Höreindruck findet nur statt, wenn das Geräusch tatsächlich da ist. Dass dies zuerst mal als absolut wirklichkeitsfremd und abstrus anmutet ist klar. Ich will damit einfach verdeutlichen, dass wir es mit einem physikalischen Hörvorgang zu tun haben und nicht mit einem Klangeindruck. Der Klangeindruck bleibt, selbst wenn das Schallereignis Vergangenheit ist. Auf dieser Basis werden ja Auftritte von Musikern beschrieben. Der Musikkritiker schreibt ja nicht während der Oper den Text, sondern er macht sich allenfalls Notizen und setzt dies später aus der Erinnerung in die Beurteilung um. Dies darf bei technischer Betrachtung nicht so ablaufen. Da ist das zu beurteilen, was man jetzt hört, ohne irgendwelche Vergleiche mit einer Erinnerung zu ziehen.
Was wir hören (und sehen)
Wenn die Sonne scheint, sehen wir das strahlend helle Nachbarhaus. Wir können aber kaum erkennen, was im Zimmer mit dem geöffneten Fenster geschieht. Dies, weil die Pupille wegen des hellen Lichts eng gestellt ist. Da liegt für uns das Geschehen im Zimmer im Dunkeln.
Ist es Nacht, so ist es zwar im Zimmer mit dem künstlichen Licht weit dunkler als am Tag. Weil uns aber nichts anderes blendet, ist die Pupille weit gestellt und wir können genau sehen, was bei Nachbars abgeht.
Das bedeutet, dass das Auge einen grösseren Helligkeitsunterschied als 1:100 (40dB) nicht mehr verarbeiten kann. Der tatsächliche Unterschied von Tag und Nacht liegt aber bei etwa 80dB, sodass die Pupille etwa 40dB anpasst.
Und beim Hören ist es genau so. Man hat erst in letzter Zeit festgestellt, dass ein Teil der Sinneszellen nicht zur Schallaufnahme eingesetzt sind, sondern eine verstärkende (gleichsinniges Schwingen mit den Empfängerzellen) oder dämpfende Wirkung (gegensinniges Schwingen) haben. Dies führt zu einer Dynamik von rund 120dB, während das Ohr selbst nur Pegel im Umfang von ca. 1:1000 (60dB) verarbeiten kann. Bei einer Oper stört uns bei leisen Passagen das Rascheln eines Bonbon-Papiers, während bei einem Rockkonzert das Handy-Klingeln überhört wird. Das bedeutet, dass unser Ohr lange nicht so empfindlich ist, wie man dies manchmal annimmt.
Es kommt nämlich noch dicker. Sind zwei Töne mit geringer Tonhöhendifferenz vorhanden, so braucht der Pegelunterschied nicht so gross zu sein, damit sie nicht mehr unterschieden werden können oder dass der leisere Ton noch feststellbar wäre. Auf dieser Basis funktioniert schliesslich MP3, wo 90% des Informationsgehaltes gelöscht werden, ohne dass dies vom Ohr festgestellt werden könnte.
Was wir nicht hören
Das sind eben alle die die Ereignisse, die einen höheren Pegelunterschied als 60dB haben. Und es sind die benachbarten Töne bei genügend kleinem Abstand. Weiter hört das Ohr tiefe und hohe Töne schlechter als mittlere, und dies lautstärkeabhängig. Auch bestimmte Verzerrungen hören wir schlecht.
Es gibt aber beim Hören noch eine Einschränkung. Normalerweise gehen wir ja davon aus, dass wir ein Ereignis orten können, also hören, woher es kommt. Dies ist aber nur beschränkt möglich. Sicher können wir Ereignisse orten, die sich vor uns abspielen. Aber das ist nicht über den ganzen Tonbereich möglich. Wir orten nämlich einmal nach der Laufzeitmethode. Wir stellen also fest, an welchem Ohr der Schall zuerst eintrifft. Dies ist bei impulsartigen Klängen leichter als bei reinen Sinustönen. Ein tiefer Bass ist daher kaum ortbar, wenn er nur ein reiner Sinuston ohne Impulse ist. Unter etwa 300Hz wird die Ortung schwierig.
In den höheren Lagen orten wir hauptsächlich mit der Intensität. Durch Reflexionen kann nämlich das „früher“ und „später“ sehr gestört werden, sodass da keine Ortung mehr möglich würde. Im Mittenbereich sind es beide Arten gleichzeitig, was eine recht feine Ortung ergibt. Die allerhöchsten Lagen werden nicht mehr geortet, weil sie in der Natur nicht rein vorkommen, sondern nur im Zusammenhang mit tieferen oder mittleren Tonlagen.
Eine eingeschränkte Ortung gibt es seitlich und von hinten. Da spielen die Ohrmuscheln und ihre Klangbeeinflussung eine wichtige Rolle. Dazu muss aber das Schallereignis bekannt sein, denn ein unbekanntes Geräusch kann ja nicht daraufhin untersucht werden, ob es bestimmte Frequenzen betont oder reduziert. Aber in der Praxis der Neandertaler hat es gereicht, ein Geräusch als von hinten zu erkennen und sich daraufhin umzudrehen.
Was wir gar nicht orten können ist die räumliche Tiefe. Bei den Augen können wir dieses, weil wir sie einzeln bewegen können. Wir bilden aus dem Augenabstand und dem Abstand zum Objekt ein Dreieck. Mit dem Winkel, den die Augen einnehmen, schätzen wir die Distanz ab. Wären unsere Ohren beweglich wie jene eines Rehs, so wäre eine Distanzschätzung auch möglich. Wir können eine Distanz nur dadurch abschätzen, dass in Räumen mit der Distanz der Hall zunimmt oder dass die Lautstärke reduziert ist und die Höhenwiedergabe abnimmt. Diese beiden Punkte vor allem im Freien. Nun müssen wir aber wissen, wie das Geräusch klingt, um abschätzen zu können ob Höhenwiedergabe und Pegel sich verändert haben. Ein unbekanntes Geräusch können wir darauf hin nicht beurteilen. Und im Raum müssen wir den Raum kennen, um aus dem zusätzlichen Hallanteil eine Distanz abzuleiten.
Es ist alte Praxis, mit einem Panpot am Mischpult das Mikrofon „zu platzieren“. Da wird also rein mit dem Pegel festgelegt, ob das Miksignal von links, aus der Mitte oder von rechts erklingt.
Und mit entsprechenden Reglern, welche noch den Höhenanteil, den Pegel, allenfalls ein Rauschen und sicher den Hallanteil verändern, mit so einem Regler (Joystick) wird das Mikrofon auch in der Raumtiefe verändert.
Das bedeutet doch, dass es bei der Raumtiefe eine komplexe Veränderung des Miksignals braucht.
Womit macht man das
Wie erwähnt spielt für die Richtung der Pegel und/oder die Laufzeit eine Rolle. Bei Stereo wird fast ausschliesslich der Pegel zur Kanalzuordnung genutzt. Betrachtet man nämlich bei einem akustischen Ereignis die Phasenlage der zwei Mikrofone, so ergibt sich aus der Laufzeitdifferenz eine Phasendifferenz. Und je nach Frequenz kann sich da auch eine Gegenphasigkeit ergeben. Nun ist bei Dolby Prologic Surround der Trick folgender: Signale, die identisch sind, also Mono, werden über den Center abgespielt. Normale Stereosignale, die nicht gegenphasig sind, werden über die Hauptlautsprecher wiedergegeben. Und gegenphasige Signale kommen über die Rückkanäle. Hätten wir also Stereosignale, die ihre Richtung aus der Laufzeit beziehen, so würden sie sporadisch gegenphasig und damit aus den Rücklautsprechern erklingen. Und weil heute zumindest bei Pop nicht definiert ist, ob das Ergebnis als CD herausgegeben wird oder als Videoclip oder sonst wie kann man nicht jedes beliebige Kanalzuordnungsverfahren verwenden. Es bleibt also meist bei Stereo das Panpot und bei Surround der Joystick mit Hall, Pegel und Frequenzgangbeeinflussung.
Soviel mal zum Hören und seinen Ursachen.
Was man empfindet
Sicher ist, dass jeder Mensch etwas anderes empfindet. Und generell ist auch, dass eine Empfindung eine Bekanntheit voraussetzt. Ob es nun das Musikstück ist oder nur das Instrument, bleibt mal zweitrangig. Wenn es ein Geräusch ist, das wir nicht kennen, müssen wir ihm erste einen Platz in unserer Welt zuordnen. Ist dies geschehen, so erinnern wir uns immer wieder an die entsprechende Situation und im Lauf der Zeit erkennen wir das Geräusch auch, wenn es z.B. im Frequenzgang beschnitten wurde.
Oder es kommt vor, dass bestimmte Begleitumstände uns erinnern lassen, wie ein Geräusch geklungen hat, als wir in jener Situation waren. Erinnern wir uns daran, so glauben wir, dieses Geräusch wieder so zu hören, obwohl es im Moment anders klingt.
Das bedeutet, dass es sehr schwer fällt, diese Erinnerungen auszuschalten, sobald bekannte Geräusche erklingen. Und damit ist die Aussage fragwürdig, wenn diese Erinnerungen und Empfindungen ins Spiel kommen.
Was möglich ist ...
Sicher ist, dass ein Kabel (oder ein Verstärker) das Signal verändern muss, das zum Lautsprecher gelangt. Ohne eine solche Veränderung ist keine Veränderung des Schallereignisses möglich. Und ohne Veränderung des Schalls gibt es physikalisch kein anderes Hören.
Betrachten wir nun mal, was für Parameter Kabel mitbringen, wo welche Kabel eingesetzt werden und was diese Parameter bewirken können.
Plattenspielerkabel:
Diese übertragen das relativ kleine Signal zum Verstärker. Durch die Kleinheit des Signal dürfen irgendwelche Störungen nicht gross sein, die ins Kabel einstrahlen, weil sie sonst rasch in die Grössenordnung des Nutzsignals gelangen. Ausserdem sind Plattenspielersystem und Verstärker relativ hochohmig, sodass die Einstrahlungen weniger stark bedämpft werden. Aus diesem Grund müssen diese Kabel abgeschirmt sein und eine hohe Schirmdämpfung aufweisen. Extrem billige Kabel haben oft einen unzureichenden Schirm, sodass der Plattenspieler brummt. Dies vor allem, wenn noch Netzleitungen in der Nähe verlaufen.
Wichtig ist bei diesen Kabeln auch die kleine Kapazität. Das System des Plattenspielers braucht eine bestimmte Kapazität als Last. Dies ist teilweise bei den Systemen angegeben. Das Problem ist aber, dass der Verstärker je nach Konstruktion eine recht erhebliche Eingangskapazität besitzt, die meist nicht angegeben wird oder deren Angaben falsch sind. Somit überschreitet man sehr oft den idealen Kapazitätswert, was zu einer Höhenbetonung führt.
Üblicherweise würde man eine Höhendämpfung vermuten, aber da sich aus Systemspule (Induktivität) und der Kapazität ein Schwingkreis bildet, führt dies zu einer Resonanzüberhöhung. Durch die grössere Kapazität tritt diese Resonanz nun im oberen, hörbaren Bereich auf, was den Klang heller und schärfer werden lässt.
Cinchkabel für Line (CD, Tuner, Kassette)
Bei diesen Kabeln kann die Kapazität eine Rolle spielen, wenn meterweise Leitungen nötig sind. Bei normalen Kabellängen (bis 2m) und üblichen Quellimpedanzen spielen diese aber keine Rolle mehr. Man kann die Auswirkungen berechnen. So wird der Pegel bei 20kHz bei 2m Kabel um höchstens 0,003dB abgesenkt. Bei 20kHz müsste aber (sofern überhaupt noch hörbar) der Pegel um mindestens 1dB abgesenkt werden, um überhaupt einen Unterschied im direkten Vergleich feststellen zu können.
Und der Kabelwiderstand selbst würde unter den gleichen Verhältnissen eine Pegeländerung von ebenfalls rund 0,003dB ausmachen. Die dritte Grösse, nämlich die Induktivität hätte ebenfalls einen Höhenverlust zur Folge, allerdings mit einer mindestens 10 mal schwächeren Auswirkung. Diese Parameter des Kabels haben also in der Praxis keine Auswirkung, die hörbar würde.
Was hörbar sein kann sind Kabel, die nicht geschirmt sind. Verlaufen diese im Bereich von Netzleitungen, so können sie natürlich weit stärker Störungen aufnehmen als selbst die billigen „Lakritzen“. Diese Störungen müssen nun nicht so stark sein, dass sie wirklich hörbar sind, sie können aber das Musikgeschehen überlagern und so verändern. Diese Veränderungen führen nun im Gegensatz zu Widerstand, Kapazität oder Induktivität nicht zu einem Pegelverlust und/oder zu einer Höhendämpfung, sondern sie können den Klang nachhaltig verändern. Wenn die Musik mit einem Gesirre unterlegt ist oder mit einem Brummen, so führt dies schon zu einer Veränderung des Signals, unabhängig von dessen Tonhöhe. Und da diese Störung konstant vorhanden ist, wird sie bei leisen Passagen deutlicher wahrgenommen. Somit verändert sich für den Zuhörer das Lautstärkeverhältnis, also die Dynamik.
Netzkabel
Netzkabel sind dazu da, den Strom aus der Steckdose ins Gerät zu leiten. Und da vor der Steckdose kilometerweise Kabel vorhanden ist, kann man sich auf den Standpunkt stellen, dass das Gerätekabel keine Rolle spielt. Das ist richtig und falsch zugleich.
Angenommen, ich habe mir von meinem sau teuren Hifi-Händler ein ungeschirmtes Cinchkabel aufschwatzen lassen, so stelle ich zuerst eine Klangveränderung fest (weil es ganz leicht sirrt). Nun will ich mir nicht eingestehen, dass ich mich eigentlich über den Tisch hab ziehen lassen. Aber irgendwann merke ich, dass dies nicht das Gelbe vom Ei war.
Wenn ich nun naiv genug bin, geh ich nochmals zu dem Apotheker mit Hifizeugs. Und er verkauft mir ein geschirmtes Netzkabel und wieder eine Veränderung!!
Jetzt sirrt es nicht mehr und der Klang ist wieder rein. Einfach nur, weil die Störungen jetzt nicht mehr aus dem Netzkabel raus und ins Cinch reinstrahlen können. Ich habe also den Teufel mit Beelzebub ausgetrieben. Dabei hätte es gereicht, wieder das alte, billige, hässliche Cinchkabel zu verwenden und alles wäre gut.
Lautsprecherkabel
Hier spielt die Induktivität und der Widerstand (wenn schon) eine Rolle.
Beim Widerstand muss man zuerst mal wissen, dass der Widerstand der Endstufe (0,1 Ohm), jener des Lautsprechers (6 Ohm), jener der Weiche (0,3 Ohm) und jener des Kabels (0,05 Ohm) zusammenzuzählen sind. Und dann kann man mal nachrechnen, welcher Wert um 20% verändert den grössten Einfluss hat.
Berechnet man bei so einem durchschnittlichen Kabel die Induktivität, so liegt diese bei rund 2,8 Mikrohenry, was bei 20kHz eine Dämpfung von rund 0,1dB ergibt. Also auch dies ist absolut unhörbar.
Und beim Lautsprecherkabel kommt noch der Skineffekt ins Spiel. Nur ist jener nochmals um etwa Faktor 10 unbedeutender als die Induktivität.
...und was nicht
Die Kabelkapazität bei Lautsprecherkabeln ist bedeutungslos. Und wenn, würde diese auf den Verstärkerwiderstand „arbeiten“, welcher ja mit 0,1 Ohm extrem tief liegt. Für eine Grenzfrequenz von 20kHz und einem Ri von 0,1 Ohm müsste die Kabelkapazität 80 Mikrofarad betragen. Könnte sein, dass man sowas bei einem durchgehenden Tiefseekabel hinbekommen könnte. Nur sind da immer wieder Verstärker drin, weil sonst gar nichts mehr geht.
Was auch unbedeutend ist ist die „Signalspeicherung im Diektrikum“.
Man weiss von Kondensatoren, dass sie selbst nach einer Entladung die vorherige Spannung teilweise wieder aufbauen. Wenn man z. B. einen Netzteilelko von 100 Mikrofarad auf 300V auflädt, dann einen Kurzschluss macht und den Elko mit einem Instrument mit 10M Eingangswiderstand misst, so baut sich eine Spannung von vielleicht 20V langsam wieder auf. Verwendet man ein Instrument mit 1M Re, so werden es noch 4V (geschätzt). Erstens haben wir aber keinen Elko, sondern ein Kabel mit einem anderen Dielektrikum, zweitens haben wir da keine Gleichspannung und keine 300V, drittens ist die Kapazität weit unter 1 Mikrofarad und viertens ist das Kabel auf einer Seite mit dem Ri des Verstärkers (0,1 Ohm) und auf der anderen mit dem Lautsprecher (8 Ohm) abgeschlossen. Da kann sich keine messbare Spannung ergeben.
Unbedeutend sind wie erwähnt die Werte der Cinchkabel, und zwar alle! Massgebend ist dort nur (bei Längen unter 5m) die gute Schirmung. Und bei den Plattenspielerkabeln wie gesagt die Schirmung und die Kapazität.
Unbedeutend sind die Einflüsse der Netzkabel. Sie transportieren den Power. Und bei einem Formel 1 Boliden ist die Farbe der Benzinleitung auch nicht siegbestimmend.
Was absoluter Blödsinn ist sind die Behauptungen vonwegen hellerem Klang bei Silberkabeln. Da sinkt der Widerstand, was man mit kürzeren Kupferkabeln genau so erreicht wie mit Kabeln mit grösserem Querschnitt.
Oder das sauerstofffreie Kabel. Das gibt es nicht. Ebenso ist nichts mit Kornübergängen und Halbleitereffekten in Kabeln. Und es gibt auch keine Laufrichtung bei Kabeln, insbesondere mit Wechselstrom. Man könnte diese Liste beliebig erweitern.
Solange man sich nicht Kabel aus altem Dachrinnenkupfer selber bastelt, sind Drähte aus hochreinem Kupfer. Und es soll doch niemand glauben, dass für die Firma XYZ von einem Kabel- und Drahtwerk extra spezielles Kupfer verarbeitet würde. Die fertigen für diese Firma das selbe Zeug, das im Baumarkt zu bekommen ist, nichts anderes.
Und Blödsinn ist das mit den uralten Kupferdrähten aus Abbruchbuden. Und dann das Gelumpe noch mit alten Seidenstrümpfen aus eine Etablissement aus Paris als Isolation umwickelt oder so...
All dieses Gedöns ist Abzockerei. Dass ein Kabel auf der Bühne trittfest sein muss, dass das Mikkabel da nicht wie ein Pfahl in den Himmel stehen darf, sondern sich an den Boden anschmiegen muss, sollte selbstverständlich sein.
Und wären die Kabel so klangentscheidend, wie von der Voodoo-Fraktion behauptet, wäre eine Radio- oder Fernsehsendung unmöglich. Da sind schnell mal 500m Kabel beisammen. Wenn man also bei 5m mit hörbaren Auswirkungen rechnen muss, was kommt dann nach 500m noch an?
Augen auf!!
Wenn Händler und Hersteller mit Hochglanzprospekten werben, setze ich ein Fragezeichen.
Wenn Dinge behauptet werden wie etwa eine bessere Tiefenstaffelung, wo man doch (ab jetzt) weiss,was die Tiefenstaffelung ausmacht und dass ein Kabel nicht in der Lage ist, den Hall zu beeinflussen, wenn also solche Behauptungen im Raum stehen, gibt es nur eins: Selbigen unverzüglich zu verlassen.
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