AUDIO TEST High-End-Einstieg (Vorschau)

Ein Beispiel
Die linke Abbildung (Bild 5) zeigt ein 1kHz Sinussignal
mit einem THD-Wert von 0,005 %.
In der mittleren Abbildung (Bild 6) ist das
gleiche Sinussignal bis auf einen THD-Wert
von 3,5% „übersteuert“. Es ist deutlich zu
erkennen, dass die Spitzen der Wellenberge
abgeflacht sind. Der klangliche Eindruck ist
von einer hohen Aggressivität geprägt. Dies
ist ein Beispiel für eine symmetrische, einer
kubischen Kennlinie folgenden nichtlinearen
Verzerrung. Im rechten Bild (Bild 7) wird das
resultierende Verzerrungsproduktverhältnis
mit deutlich erhöhten Balken im Diagramm
gezeigt. Zu erkennen ist, dass die ungeradzahligen
harmonischen Anteile dominieren.
Bild 5 Bild 6 Bild 7
Gemessen
In der abgebildeten Messgrafik ist das Verhältnis
der einzelnen Verzerrungsprodukte
zu erkennen. Sie entstehen bei der Anregung
des Übertragungssystems, mit einer Grundfrequenz
von f=1 kHz. Darauf aufbauend
entstehen in der Gesamtheit der Elektronik
Verzerrungen im geradzahligen Verhältnis
auch harmonische Verzerrungen genannt (2f,
4f, 6f, 8f, 10f) und solche mit ungeradzahligem
Verhältnis ( 3f, 5f, 7f, 9f ). Ein möglichst
ausgeglichenes Verhältnis zwischen geradzahligen
wie ungeradzahligen harmonischen
Verzerrungen ist klanglich sehr erstrebenswert.
Ein jeweiliges Übergewicht beeinflusst
den Klangcharakter nachhaltig.
Auch in diesen Messgrafiken sind
die angetragenen Skalenwerte von
Bedeutung, denn es ist wichtig zu
erkennen in welchem Pegelbereich die
Verzerrungsprodukte anfallen. Das
nahezu ausgeglichene Verhältnis in Bild
8 befindet sich auf einem sehr niedrigem
Pegelniveau und nimmt damit
keinen wahrnehmbaren Einfluß auf die
Klangqualität. In Bild 9 dagegen, sind
deutliche Anhebungen ungeradzahliger
(3f, 5f, 7f, 9f) Oberwellen auf einem
erhöhten Pegelniveau zu erkennen.
Ein klanglicher Einfluß ist bei erhöhter
Abhörlautstärke nicht auszuschließen.
Bild 8 Bild 9
Klangliche Auswirkungen
Bevor über die Wahrnehmbarkeit von nichtlinearen
Verzerrungen gesprochen wird,
sind einige physiologische Grundlagen von
Bedeutung. Die Empfindlichkeit ist subjektiv
und je nach Vorbildung unterschiedlich ausgeprägt.
Nicht unbedeutend sind die vom
Gehör selbst „produzierten“ Verzerrungen,
die mit steigender Abhörlautstärke zunehmen
und schon bei mittleren Lautstärken
mitwirken. Diese Gehörverzerrungen maskieren
zum Teil die Verzerrungen, die in
der Wiedergabekette entstehen können.
Im Allgemeinen werden nichtlineare Verzerrungen
erst dann zunehmend wahrgenommen,
wenn sie frequenzabhängig
deutlich über der Hörschwelle stattfinden.
An dieser Stelle wirken dem durch das unverzerrte
Signal noch Verdeckungseffekte
entgegen, sodass erst bei größeren Lautstärken
die Wahrnehmbarkeit steigt. Natürlich
ist bei einem reinen Sinuston 1 %
THD hörbar, in komplexen musikalischen
Arrangements können mehrere Prozent
unerkannt bleiben. Auch hier ist die eigene
Obertonstruktur der Musik- und Instrumente
für die Wahrnehmung entscheidend.
Noch viel schwieriger wird es, wenn sich
mehrere solcher Oberwellen verschiedener
Instrumente miteinander mischen. Für eine
bessere, der Wahrnehmung ähnlicheren
messtechnischen Beurteilung eignen sich
hier Intermodulation- und Differenztonfaktor
(IMD, DFD) – Messungen an den Geräten.
Ein Wort an den Musikfreund: Es sind
zuweilen die kleinen Fehler, die das Interesse
wecken. So werden häufig elektronische
Komponenten für ihre hohe Musikalität geschätzt,
die einen deutlichen Anteil (meist
unter 1 % THD) geradzahliger Oberwellen
hinzufügen. Es wird ihnen meist ein glatter,
sanghafter oder die Plastizität fördernder
Klangcharacter zugeschrieben, wobei bei
ungeradzahligen harmonischen Verzerrungen
eine Verstärkung von geräuschhaften
Klangeigenschaften zu beobachten
ist. Dies wird dann von manchem Musikfreund
als Verstärkung des Ortungsreizes
empfunden wird. In der Tonproduktion sind
diese Hilfsmittel bekannt. Besonders innovative
Entwickler integrieren Schaltungen
in der Heimelektronik, die einen leichten
Anteil von Oberwellen hinzufügen. Wichtig
ist dabei, dass nur Oberwellenanteile mit
niedriger Ordnungszahl (2f, 3f) zugemischt
werden, denn höhere Anteile können leicht
zu einem scharf klingenden Effekt führen.
Aber wie überall ist die Dosis entscheidend.
Bilder: Auerbach Verlag
36 AUDIO TEST | 3.2011 | www.audio-test.at