Erweiterte Bühne und verbessertes 3D-Imaging

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Expanded Soundstaging and 3D-Imaging  (posting at www.diyaudio.com)

Anfang 2005 hatte ich Kontakt zu einem französischen Mitglied des diyaudio-Forums (Thierry Martin) der mir Informationen über ein neuartiges Filter-Design für Lautsprecher-Frequenzweichen zur Verfügung stellte. Publiziert hat dieses Verfahren ein gewisser Herr Le Cleac'h. Die publizierten Dokumente (alle in Französisch) habe ich zwischenzeitlich übersetzt. Es handelt sich um ein Dokument(doc) und ein Spreadsheet (xls) sowie eine Präsentation (ppt), die Einblicke in den Hintergrund dieses Verfahrens gibt.

Dokument und Spreadsheet Präsentation

Natürlich habe ich das Verfahren von Le Cleac'h sofort mit meinem DCX-2496 ausprobiert und überaus erstaunliche Ergebnisse erhalten. 

Das Verfahren verspricht eine starke Verbreiterung der Bühne und ein enorm besseres 3D-Imaging. Beides kann ich nach ausführlichen Hörtests nur absolut euphorisch bestätigen. Nie zuvor habe ich meine Anlage so offen und durchhörbar erlebt. Ich kann nur jedem empfehlen dieses Verfahren bei sich auszuprobieren! 

Wie muss man dabei vorgehen? Zunächst sollte der Frequenzgang der Boxen eingemessen werden und das Zeitverhalten mit Hilfe eines Mikrofons und der Einmessautomatik des DCX-2496 optimiert werden. Beides ist eine ganz wichtige Voraussetzung für den Erfolg! Danach dann die Lektüre des Dokuments, das die Verwendung des Spreadsheets erklärt. Die Parameter (nur die Übergangsfrequenzen) des aktuellen DCX-2496 Setups werden anschließend in das Spreadsheet übertragen. Auf keinen Fall dürfen die von der Einmessautomatik ermittelten Zeitverzögerungen in das Spreadsheet übertragen werden. Nun werden die Parameter im Spreadsheet entsprechend den Vorgaben des Dokuments von Le Cleac'h modifiziert und diese modifizierten Parameter in den DCX-2496 übertragen. 

Bei der Einstellung der Zeitverzögerung ist etwas Vorsicht geboten. Es müssen nämlich die Zeiten die durch die Einmessautomatik ermittelt wurden zu den Zeiten die mit Hilfe des Spreadsheets ermittelt wurden addiert werden. Nach Le Cleac'h müssen die Lautsprecher (Bass und Mitten) zum Hörer hin verschoben werden. Das führt aber vermutlich zu negativen Werten beim Time-Delay. Um das zu verhindern addiert man den Wert des Bass aus dem Spreadsheet zur Zeitverzögerung des Mitteltöners hinzu, so dass der Abstand der Beiden größer wird. Die Zeitverzögerung des Basses plus des Mitteltöners aus dem Spreadsheet wird entsprechend zum vorhandenen Delay des Hochtöners addiert. Dies führt zu einer Vergrößerung der Lautsprecherabstände, was identisch ist mit einem nach Vorrücken des Basses und des Mitteltöners. 

Zu guter Letzt muss noch die Phase des Mitteltöners um 180 Grad gedreht werden. Das Konfigurationsprogramm des DCX-2496 hat dazu eine Checkbox. Das neue Setup wird als Preset im DCX-2496 abgespeichert so dass man leicht zwischen der alten und der neuen Konfiguration umschalten kann. 


Messtechnische Auswertung des Le Cleac'h-Ansatzes

Die messtechnische Untersuchung des Ansatzes von Le Cleac'h bringt Erstaunliches zu Tage. Als Ausgangssignal wurde ein 1kHz Rechtecksignal gewählt, das dem DCX2496 mit 24/96 digital zugeführt wurde. Zwei Ausgänge des DCX2496 wurden über Widerstände addiert und das Ergebnis auf einem Oszilloskop betrachtet.

Für die erste Messung wurde eine Eckfrequenz von 2980Hz eingestellt und ein 6db Besselfilter gewählt. Das Ausgangssignal war wie erwartet  ein nahezu ideales Rechteckt mit leichtem Überschwingen, das von der Tiefpassfilterung am Ausgang der D/A Wandler herrührt.

Ideales Rechteck 1kHz

Anschließend wurde auf ein Butterwoth-18 Filter mit  gleicher Eckfrequenz umgeschaltet. Das Ergebnis zeigt eine starke Phasenverzerrung.

But18, LP 2980Hz, HP 2980Hz

Nach Invertierung eines der beiden Kanäle sah das Ergebnis bereits besser aus. Jedoch ist der Einschwingvorgang zu langsam und beim Ausschwingen tritt ein kurzer Spike auf.

But18, LP 2980Hz, HP 2980Hz, Inverted Polarity

Das Verschieben des Hochtonkanals um die aus dem Spreadsheet ermittelten 24mm, erzeugt eine weitere Verbesserung.

But18, LP 2980Hz, HP 2980Hz, Inverted Polarity, 24mm delay

Durch Änderung der Eckfrequenzen auf die berechneten Werte für den Tiefpass auf LP 2620Hz und den Hochpass auf 3390Hz verbessert sich das Signal erneut.

But18, LP 2620Hz, HP 3390Hz, Inverted Polarity, 24mm delay

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der Ansatz von Le Cleac'h dazu führt, dass man eine Frequenzweiche erhält, die nahezu keine Phasenverzerrungen mehr aufweist. Dies ist der Grund für das wesentlich verbesserte Soundstaging und 3D-Imaging. 

 

Hörtest

An der Hörposition sitzend, den PC auf den Knien kann man nun zwischen den beiden Presets umschalten und erhören, was das neue Filterdesign zu leisten vermag. Es ist wirklich überaus faszinierend. Das Klangbild bleibt gleich (gleiches Equalizing) - aber mit der neuen Einstellung erweitert sich die Bühne in die Breite und Tiefe und die Luftigkeit der Darbietungen erhöht sich unvergleichlich. 

Der ultimative Test war für mich die SACD "Scared Love" von Sting. Sie klang auf der ursprünglichen Konfiguration immer etwas überinstrumentiert so dass es stellenweise schwierig war Stimmen und Instrumente sauber voneinander getrennt wahrzunehmen. Ganz anders mit dem neuen Setup. Die Bühne erweiterte sich und es kam Luft zwischen Stimmen und Instrumente. Einfach phantastisch!!! Ich würde dieses Erlebnis nie mehr gegen eine konventionell abgestimmte Frequenzweiche eintauschen. 

Und das Beste daran: die Anpassung des Filters ist schnell vollzogen und kostet außer Zeit keinen Pfennig! Noch eine interessante Randbemerkung: Butterworth-Filter dritter Ordnung, wie Le Cleac'h sie vorschlägt sind nicht wirklich steilflankig. Aber man höre und staune, B&W hat bei seinen neuen Boxen der 800D-Serie auch auf die bislang eingebauten steilen Linkwitz-Riley-Filter verzichtet und setzt jetzt auf Filter mit nur geringen Phasenfehlern da es einfach besser klingt!