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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Technische daten und klang


1. Atom
2. Motor



Wenn man sich nun in Prospekten umsieht, werden als technische Daten meistens als Frequenzgang, Klirrfaktor, Dynamikbereich, Dämpfungsfaktor und machmal auch die Slew-Rate angegeben. Dies sind jedoch meist irrelevante Angaben. Die heutige Technik erlaubt es nämlich Verstärker zu bauen, bei denen diese Angaben nicht wichtig sind, da sich diese Faktoren klanglich so gut wie gar nicht auswirken.
Der Frequenzgang sollte im Hörbereich (also zwischen 16 und 16000 Hz) linealglatt sein. Da es aber sehr leicht zu realisieren ist, haben moderne Endverstärker meist einen höheren Frequenzgang.
Der Klirrfaktor ist in der Regel so klein, dass es das menschliche Ohr gar nicht wahrnehmen kann. Unser Ohr nimmt nämlich nur Klirrfaktoren über 1% auf.
Der Dynamikbereich wird in dB angegeben und sollte natürlich so hoch als möglich sein. Er beschreibt, wie weit sich das leiseste und das lauteste darstellbare Signal lautstärkenmässig unterscheiden. Aus mehreren Gründen ist jedoch nicht mehr als 96 dB erforderlich, denn auch der beste CD-Player liefert nicht mehr, denn mit 16Bit ist einfach nicht mehr machbar. Ausserdem würden sich die Sinneshaare im Ohr knicken wenn die Lautstärke bei Vollaussteuerung so hoch würde. Dies hätte dann grobe Ohrschäden zur Folge. Hier noch ein kleines Beispiel: Auch bei ruhiger Umgebung können Töne mit 30 dB vorhanden sein. Also muss man den Verstärker so weit aufdrehen, damit die Nebengeräusche verschwinden, sprich auch auf mind. 30dB. Rechnet man aber hierzu noch die 96 dB dazu, ergibt das 126 dB, und dies bringt nicht einmal ein Pressluftbohrer (85db) hin. Wobei ein Unterschied von 10 dB eine Verdoppelung der Lautstärke bedeutet.
Beim Dämpfungsfaktor ist es sinnvoll wenn er hoch ist. Jedoch sollte er auch nicht zu hoch sein, da sonst z.T. ziemlich verzerrte Töne aus den Lautsprechern kommen.

Zum Thema Slew-Rate habe ich ein Beispiel im Internet gefunden:
Die Slew-Rate ist ein Begriff, der in den 80er Jahren zusammen mit den TIM-Verzerrungen (Transient InterModulation) in die HiFi-Technik Einzug hielt. Dieser in Volt pro Mikrosekunde angegebene Wert besagt, wie schnell das Ausgangssignal Änderungen des Eingangssignals folgen kann. Wie gross dieser Wert sein muss, hängt erstens von der maximal zu übertragenden Frequenz und zweitens von der maximalen Ausgangsleistung des Verstärkers ab. TIM-Verzerrungen entstehen, wenn bei einem grossen d.h. lauten Signal die Flankensteilheit so gross ist, dass der Verstärker nur noch gerade so eben folgen kann. Ein gleichzeitig vorhandenes, kleines Signal mit höherer Frequenz wird dann nicht mehr ohne Verzerrungen übertragen. Im unteren Bild ist dargestellt, wie sich 2 Signale mit unterschiedlicher Frequenz überlagern. Im Summensignal ist rot gepunktet an den kritischen Stellen die Slew-Rate dargestellt, an denen der Verstärker einfach nicht schneller kann und daher das Signal verfälscht.




Das durch den Verstärker verfälschte Signal ist in Bild 2 zu sehen. Das ursprüngliche Signal ist zum Vergleich zusätzlich hellblau dargestellt. Man kann das verfälschte Signal in die beiden Bestandteile zerlegen. Hierbei sieht man, dass das grosse Signal mit der niedrigen Frequenz diesen Vorgang unbeschadet überstanden hat, das kleine Signal mit der hohen Frequenz aber ziemlich demoliert aussieht und daher auch anders klingt als das Ausgangssignal. Wie man sieht, verschwindet das kleine Signal sogar vollständig, solange der Verstärker hinsichtlich der Anstiegsgeschwindigkeit überfordert ist. Entsprechend sind die Auswirkungen auf den Klang. Aufgrund von Überdeckungseffekten bei der Wahrnehmung sind diese Auswirkungen in klanglicher Hinsicht jedoch deutlich kleiner, als es jetzt vielleicht den Anschein hat.

 
 



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