Frequenzweichen erster Ordnung: Allheilmittel oder Problem?

Frequenzweichen erster Ordnung: Allheilmittel oder Problem?

Thiel-CS17-thumb.pngIch habe immer kritische E-Mails von Lesern ermutigt, weil es gut ist, Feedback zu haben. Aber ein paar der E-Mails als Antwort auf meine Bewertung des THIEL TT1 wurde geradezu böse. 'Sie sind kein Audiophiler!' Einer wütete als Antwort auf meinen Kommentar, dass der TT1 '... ein vielseitigerer Lautsprecher ist als jeder von Jim Thiel [dem verstorbenen Mitbegründer des Unternehmens] entworfene und wahrscheinlich ein besserer Wert als alles, was Jim entworfen hat ...'.





Ich wurde daran erinnert, als ich kürzlich einige Informationen für meinen bevorstehenden Test des neuen SmartSub 1.12-Subwoofers von THIEL gegoogelt habe. Ich stieß auf leidenschaftliche Beschwerden über die Entscheidung des Unternehmens, sich von den phasenkohärenten Designs und Frequenzweichen erster Ordnung zu entfernen, die ein Markenzeichen von Jim Thiels Arbeit waren. In einem YouTube-Video Ein Audio-Enthusiast lobte Jim Thiels Entwürfe als 'Lichtjahre vor dem, was alle anderen zu bieten hatten' und stellte das Unternehmen vor die Aufgabe, ein neues Produkt anzubieten, das 'der gleiche alte Mist zu sein scheint, den wir in der Lautsprecherwelt gesehen haben' die letzten 30, 40 oder 50 Jahre. '





So rufen Sie gelöschte Bilder vom Android-Handy ab

Aus geschäftlicher Sicht ist fraglich, ob es für THIEL Audio sinnvoll war, die Kernkonzepte von Jim Thiel aufzugeben, aber ich gehe davon aus, dass die meisten Lautsprecherdesigner die gleiche Entscheidung getroffen hätten wie die neuen Mitarbeiter von THIEL. Das liegt nicht daran, dass sie dumm sind. Es liegt nicht daran, dass das, was sie machen, 'Mist' ist (ich gebe keine Fünf-Sterne-Leistungsbewertungen an Mistlautsprecher). Es liegt nicht daran, dass sie keine Audiophilen sind. Das liegt daran, dass sie verstehen, dass Frequenzweichen erster Ordnung eine überraschende Anzahl von Kompromissen mit sich bringen, ein Punkt, den keiner der Kommentatoren, die ich bei THIEL Audio gesehen habe, untersucht zu haben scheint.





Ich habe das Glück, viele Stunden damit verbracht zu haben, diese Themen mit Jim Thiel selbst zu besprechen. Ich habe ihn zweimal in seinem Produktentwicklungslabor und in seiner Fabrik besucht, und er ist ein paar Mal an meinem Arbeitsplatz vorbeigekommen, um mir beim Einrichten von Lautsprechern zu helfen oder um darüber zu plaudern, was er in Arbeit hat. Für manche mag es überraschend sein, dass sein Ansatz tief in der Wissenschaft und der No-Nonsense-Technik verwurzelt war. Meines Wissens hat er sich nie den mystischen Worten und schwer zu unterstützenden Leistungsansprüchen hingegeben, die in High-End-Audio üblich sind, und in unseren Diskussionen hat er oft modische Audiopraktiken abgelehnt, die nicht fest durch wissenschaftliche Beweise gestützt wurden.

Zunächst einige Grundlagen für diejenigen, die sie brauchen. Die Frequenzweiche ist ein elektrisches Netzwerk, das den Klang für den Tieftöner in Bässe und für den Hochtöner in Höhen unterteilt (und für einen Mitteltöner häufig in den Mitteltonbereich). Eine Zweiwege-Frequenzweiche verfügt über zwei Filter: einen, der die Höhen aus dem Tieftöner herausfiltert, und einen, der die Bässe aus dem Hochtöner herausfiltert. (Ein Dreiwegelautsprecher fügt Filter hinzu, die die tiefen Bässe und oberen Höhen vom Mitteltöner entfernen.) Diese Filter sind durch die Frequenz gekennzeichnet, mit der sie beginnen, ein Signal zu dämpfen, und durch die Steigung dieser Dämpfung. Ein Filter erster Ordnung dämpft bei -6 dB pro Oktave, ein Filter zweiter Ordnung bei -12 dB pro Oktave und so weiter. Diese Filter wirken sich auf die Phase eines Audiosignals aus und verzögern einige Frequenzen geringfügig gegenüber anderen.



Der Vorteil einer Frequenzweiche erster Ordnung besteht darin, dass die Phase des ursprünglichen Signals beibehalten wird, solange der Lautsprecher, in dem er verwendet wird, die akustischen Zentren der Treiber in der vertikalen Ebene ausgerichtet hat, häufig durch Verwendung einer geneigten vorderen Schallwand . Solange Ihr Kopf so positioniert ist, dass Ihre Ohren von allen Fahrern gleich weit entfernt sind, sollte die Phase des direkten Schalls, der zuerst Ihre Ohren erreicht, nicht um mehr als ein paar Grad variieren. Deshalb bezeichnen THIEL und andere Hersteller dies als phasenkohärentes Design.

Wie wirkt sich das auf den Ton aus, den Sie hören? Ich habe seit Anfang der neunziger Jahre vielleicht 10 THIEL-Lautsprecher sowie mehrere andere phasenkohärente Designs überprüft. Für mich ist der Vorteil eines phasenkohärenten Designs, dass Sie eine einhüllendere Klangbühne erhalten, die eher dem entspricht, was Sie von einem Panel-Lautsprecher wie MartinLogan oder Magnepan erwarten würden - jedoch mit einer präziseren Bildgebung als ein dipolares Panel Lautsprecher kann produzieren. Es ist ein großartiger Sound, den ich jedem Audio-Enthusiasten wärmstens empfehlen kann, sich in einem gut gestalteten Händler-Showroom oder bei einer Audio-Show selbst zu überzeugen.





So schön der phasenkohärente Klang auch sein mag, er ist nicht alles andere um Lichtjahre voraus. Wenn die Vorteile des phasenkohärenten Designs so groß wären, würden mehr Lautsprecherhersteller es verwenden, da es in seiner Grundform auch die kostengünstigste Frequenzweiche ist, die Sie bauen können. Für einen Zweiwegelautsprecher benötigt eine Frequenzweiche erster Ordnung nur einen Kondensator, eine Induktivität und einen Widerstand. Für jede zusätzliche Bestellung in einem passiven Filter benötigen Sie einen zusätzlichen Kondensator oder Induktor. Aus diesem Grund werden Frequenzweichen erster Ordnung am häufigsten nicht in audiophilen Lautsprechern verwendet, sondern in Soundbars, drahtlosen Lautsprechern und Heimkino-in-a-Box-Systemen. (Für die Aufzeichnung waren Jim Thiels Frequenzweichen erstaunlich komplex, da zahlreiche Netzwerke hinzugefügt wurden, um Impedanz- und Frequenzganganomalien zu korrigieren, aber die Kernfunktionalität wurde immer noch von diesen drei Grundkomponenten bereitgestellt.)

Was ist der Nachteil von Frequenzweichen erster Ordnung? Es gibt drei: Verzerrung, Langlebigkeit des Fahrers und Streuung.





Wie Jim Thiel mir sagte, muss ein Treiber, der mit einer Frequenzweiche erster Ordnung verwendet wird, zwei Oktaven über dem angegebenen Kreuzungspunkt eine gute Leistung aufweisen, da ein Filter erster Ordnung nicht so abrupt abschwächt wie Filter höherer Ordnung Bei einem Zweiwegelautsprecher mit einem 2,3-kHz-Crossover-Punkt muss ein Hochtöner Signale mit nur 575 Hz verarbeiten können, und ein Tieftöner muss Signale mit bis zu 9,2 kHz verarbeiten können. Dies ist besonders schwierig für einen Hochtöner, da er bei hoher Lautstärke zu Verzerrungen führt und manchmal zu einem Treiberausfall führt (frühe Thiel-Lautsprecher waren bekannt dafür, Hochtöner zu blasen). Es kann auch die 'Breakup-Modi' des Tieftöners oder verzerrungserzeugende Hochfrequenzresonanzen anregen.

Jim Thiel erkannte diese Probleme voll und ganz an und löste sie größtenteils, indem er Hochtöner mit einer ungewöhnlich langen Auslenkung von etwa einem Viertel Zoll entwickelte und einen einzigartigen konzentrischen Wellmembrantreiber verwendete, der die Mitten und Höhen seiner neueren Modelle bewältigte. Diese Probleme können auch durch Drei- oder Vierwegekonstruktionen verringert werden.

Das andere Problem bei Frequenzweichen erster Ordnung ist die Dispersion. Da die Filter relativ flach sind, sind beide Treiber gleichzeitig hörbar, wenn die Töne innerhalb einer Oktave von der Übergangsfrequenz liegen. Dies ist kein Problem, wenn sich Ihre Ohren im gleichen Abstand von den Fahrern befinden. Wenn sich Ihre Ohren jedoch näher an einem Treiber befinden - wenn Sie aufstehen, wodurch sich Ihre Ohren näher am Hochtöner befinden, oder wenn Sie sich hinlegen und Ihre Ohren näher an den Tieftöner legen - sind die Geräusche der beiden Treiber nicht mehr zu hören Phase bei allen Frequenzen. Sie sind bei einigen Frequenzen in Phase und bei anderen außer Phase, was bedeutet, dass einige Frequenzen angehoben und andere gedämpft werden und Sie keinen gleichmäßigen Frequenzgang mehr erhalten. (Lautsprecher mit Frequenzweichen höherer Ordnung können dieses Problem ebenfalls haben, jedoch in viel geringerem Maße.)

Wiederum bemühte sich Jim Thiel sehr, dieses Problem zu beheben. Deshalb verwendeten so viele seiner Designs eine koaxiale Anordnung, bei der sich der Hochtöner in einem Mitteltöner oder Tieftöner befand. Aber die Entwicklung der exotischen Fahrerdesigns, auf die er sich stützte, dauerte Jahre, kostete viel in der Herstellung und hinderte ihn manchmal daran, neue Modelle so schnell herauszubringen, wie es seinen Geschäftspartnern und Händlern gefallen hätte.

Thiel-TT1-thumb.jpgIch hatte das Glück, sowohl den allerletzten Lautsprecher, den Jim Thiel entworfen hat (der CS1.7, siehe oben), als auch den allerersten Lautsprecher, den das Unternehmen nach dem Tod von Jim entworfen hat (den TT1, siehe rechts), zu überprüfen. Der Unterschied war dramatisch. Der CS1.7 war, wie die früheren THIEL-Tower-Lautsprecher, die ich getestet hatte, etwas pingelig zu positionieren und konnte die Basswiedergabe und -dynamik, die viele Lautsprecher mit ähnlichen Preisen bieten, nicht berühren. Er war spektakulär großartig für puristische audiophile Aufnahmen von akustischen Instrumenten, aber a fragwürdige Wahl für schwerere Rock- und Popmusik oder für Heimkino. In der Zwischenzeit lieferte der TT1 eine Menge Dynamik, war nicht pingelig in Bezug auf die Platzierung und lieferte letztendlich einen neutraleren Sound, der mit jeder Art von Musik funktioniert.

Natürlich können Fans der alten THIEL-Lautsprecher darauf bestehen, dass die neuen Lautsprecher nichts Besonderes sind und sich nicht allzu sehr von dem unterscheiden, was B & W, PSB und Revel produzieren. Das stimmt. Und natürlich bevorzugen viele Audiophile ein Produkt mit charmanten Eigenheiten einem Produkt mit objektiv überlegener Leistung. Das ist gut. Und natürlich können sich einige jetzt von THIEL weg und hin zu Vandersteen bewegen, einem anderen Unternehmen, das für phasenkohärente Designs bekannt ist. Das ist auch gut so.

Was nicht in Ordnung ist, ist die Behauptung, dass der phasenkohärente Lautsprecher (oder im Übrigen fast jede andere Audiotechnologie) 'Lichtjahre vor dem ist, was alle anderen zu bieten haben'. Wie jedes andere Audioprodukt, das jemals hergestellt wurde, stellen phasenkohärente Lautsprecher eine Reihe von Kompromissen dar. Wenn wir diese Kompromisse verstehen, können wir intelligente Kaufentscheidungen treffen. Wir können keine intelligenten Kaufentscheidungen treffen, wenn wir diese Entscheidungen auf einer quasi-religiösen Ehrfurcht vor bestimmten Technologien, Marken oder Persönlichkeiten beruhen.

Zusätzliche Ressourcen
• • Die Vor- und Nachteile mehrerer Subwoofer bei HomeTheaterReview.com.
• • So wählen Sie einen Subwoofer für Surround Sound oder Stereo bei HomeTheaterReview.com.
• • THIEL TT1 Tower Speaker Bewertet bei HomeTheaterReview.com.

wie erstelle ich ein gif auf dem mac