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Frage und Antwort des Tages: Wie beurteilt man den Frequenzgang von Kopfhörern?

Ratgeber Frage und Antwort des Tages: Wie beurteilt man den Frequenzgang von Kopfhörern? - News, Bild 1
12.01.2023 06:21 Uhr von Dr. Martin Mertens

Beim Hören über Kopfhörer stehen die Schallwandler nicht wie beim Hören über Lautsprecher in einem bestimmten Abstand im Raum gegenüber, sondern befinden sich links und rechts vom Kopf, unmittelbar vor, oder im Fall von In-Ears sogar in den Ohren.

Ist das Messmikrofon direkt vor einem Lautsprecher aufgestellt (Direktmessung), ist der aufgezeichnete Frequenzgang im Idealfall linear (gerade). Wenn man das Messmikrofon so aufstellt, dass seine Position der der Trommelfelle eines im Raum sitzenden Hörers entspricht, ergibt sich ein völlig anders Bild. Da das Messmikrofon nun in einem größeren Abstand und in einem Winkel von etwa 90 Grad zu den Lautsprechern ausgerichtet ist, nimmt es neben dem von den Lautsprechern abgestrahlten Direktschall auch eignen großen Teil des Schalls auf, der von Wänden, Boden und Decke reflektiert wird.

Da dieser Schall nicht direkt von den Lautsprechern auf die Ohren gerichtet abgestrahlt sondern diffus im Raum reflektiert wurde, spricht man von Diffusschall. Damit über Kopfhörer ein natürlicher Klangeindruck wie beim Hören über Lautsprecher entsteht, berücksichtigt man bei der Abstimmung von Kopfhörern die tonalen Veränderungen, die der Klang in einer „normalen“ Hörsituation auf dem Weg von den Lautsprechern zu den Ohren erfährt. Das sind im Wesentlichen Verzerrungen, die durch im Raum reflektierte Schallanteile entstehen.

Kopf schattet bestimmte Frequenzen ab

Doch nicht nur der Raum beeinflusst den Schall auf dem Weg von den Lautsprechern zu den Ohren. Der Kopf selbst schattet bestimmte Frequenzen ab, andere werden durch Beugung am Kopf verstärkt. Und sogar die Form der Ohrmuscheln verändert den Schall auf dem Weg zu den Trommelfellen, und das in Abhängigkeit von der Richtung, aus der bestimmte Frequenzen auf die Ohren treffen. Das macht übrigens einen Teil der Fähigkeit aus zu erkennen, aus welcher Richtung Schall kommt. Da alle Menschen verschieden sind – die Form der Ohren von Menschen ist genauso individuell wie die Fingerabdrücke – kann man die Einflüsse des Kopfes bei der Abstimmung von Kopfhörern nur näherungsweise berücksichtigen.

Ein Versuch, diese Einflüsse zu standardisieren, ist die sogenannte Head Related Transfer Function (HRTF). Hierbei versucht man, die Unterschiede zwischen dem von einem Paar Stereo-Lautsprechern abgestrahlten, linearen Frequenzgang zu dem, was an den Trommelfällen eines vor den Lautsprechern sitzenden Hörers ankommt, darzustellen. Dazu benutzt man ein sogenanntes Kunstkopfmikrofon, bei dem die Mikrofonkapseln in den Ohren eines nachgebildeten menschlichen Kopfes, meist mit Schulterpartie, angebracht sind. Das Kunstkopfmikrofon wird ein einem standardisierten Raum in einem festgelegten Abstand vor den Lautsprechern aufgebaut. Der Unterschied zwischen dem linearen Frequenzgang der Lautsprecher und dem Frequenzgang, den die Mikrofone im Kunstkopf aufzeichnen, ergibt die Head Related Transfer Function.

Davon auszugehen, dass ein idealer Kopfhörer einen Frequenzgang aufweist, der Diffusfeld und HRTF berücksichtigt, führt leider nicht weit. Untersuchungen mit kopfhörererfahrenen Hörern haben ergeben, dass diese einen Klang, der irgendwo zwischen Freifeld-Frequenzgang, Diffusfeld-Frequenzgang und HRT liegt, als neutral und natürlich empfinden. Einen auch nur annähernd zuverlässigen Ideal-Frequenzgang für Kopfhörer festzulegen hat sich in der Praxis als unmöglich erwiesen. Bei der Beurteilung des Klangs von Kopfhörern kann ein Frequenzdiagramm höchstens ein grober Anhaltspunkt sein.

Foto: Sennheiser Momentum 4 - zum ausführlichen Test gehts hier.

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Datum 12.01.2023, 06:21 Uhr