Beim subjektiven Hören akustischer Vorgänge muß man zwei wichtige Bereiche auseinanderhalten: den eigentlichen Hörvorgang im Ohr, mit physiologischer Akustik bezeichnet, und die Verarbeitung der Hörvorgänge im Gehirn zum Höreindruck, mit psychologischer Akustik bezeichnet. Zu letzterem gehört zum Beispiel die ästhetische Beurteilung von Musikwiedergabe, die Bewertung der Störfähigkeit von Lärm usw. .
Hier wird nur die physiologische Akustik behandelt.

Das Ohr und die Höreigenschaften

Man faßt alle mit dem Hören zusammenhängenden Probleme unter dem Begriff physiologische Akustik zusammen.
Das Ohr besteht anatomisch aus drei Abschnitten: Außen-, Mittel- und Innenohr.
Im Außenohr gelangt der Schall von der Ohrmuschel (die durch ihre Form zur Richtungsempfindung beiträgt) in den Gehörgang und von da zum Trommelfell.
Die Abmessungen des Gehörganges bewirken eine bevorzugte Aufnahme der Frequenzen um 3000 Hz. Das Trommelfell schließt das Mittelohr vollkommen gegen das Außenohr ab.

Im Mittelohr wird der Schall vom Stiel des Hammers, der an der Innenseite des Trommelfelles angewachsen ist, über den Hammerkopf auf den Amboß und von dort auf den Steigbügel übertragen. Diese drei Knöchelchen stellen ein kompliziertes Hebelsystem dar, in welchem die Bewegungen des Trommelfelles in kleinere Hübe, aber höhere Drucke (etwa 15-fach) umgesetzt werden.
Dieses System ist in der übersetzung elastisch und schützt das innere Ohr vor überlastung. Damit ist jedoch auch eine Nichtlinearität bezüglich der Fortleitung des Schalles bedingt, wodurch beim Hören größerer Schallstärken Verzerrungen im Ohr entstehen.
Es werden dadurch Kombinationstöne subjektiv empfunden, die objektiv im Schall nicht vorhanden sind.

Da das Mittelohr ein geschlossener Raum ist, würden sich atmosphärische Luftdruckschwankungen auf den Hörvorgang auswirken. Zum Ausgleich der Schwankungen hat die Natur einen Ausgleichskanal (Eustachische Röhre) vorgesehen, der im Rachenraum mündet und beim Schluckvorgang vorübergehend geöffnet wird. (Die Wirkung macht sich bemerkbar, wenn man z. B. mit einem Fahrstuhl oder mit dem Flugzeug in kurzer Zeit große Höhenunterschiede erreicht. Durch Schlucken kann man die auftretende Druckdifferenz am Trommelfell zwischen Mittelohr und Außenohr beseitigen.)

Das Innenohr beginnt bei der Membran, die vom Mittelohr her durch den Steigbügel berührt wird und im sogenannten ovalen Fenster sitzt. Diese Membran schließt ein Kanalsystem ab, welches mit Lymphflüssigkeit gefüllt ist. Hierin wird der Schall zur Schnecke weitergeleitet.
Die Schnecke, die wie ein Schneckenhaus bei etwa 2 3/4 Windungen mit allmählich kleiner werdendem Querschnitt aufgebaut ist, enthält im Innern die Basilarmembran, die je nach Tonhöhe an einer bestimmten Stelle zum Mitschwingen angeregt wird und dabei eine Reizung bestimmter Hörnerven hervorruft.
Etwa 2400 gegeneinander isolierte Nervenfasern führen zum Gehirn.
Auf diese Weise kann das menschliche Ohr etwa 3000 verschiedene Tonstufen unterscheiden (zum Vergleich: das Klavier umfaßt 84 Töne, das umfassendste natürliche Instrument, die Orgel, 108 verschiedene Töne).
Bei jeder Tonhöhe kann das Ohr auch noch einen weiten Bereich von Tonstärken unterscheiden. Die übertragung der Reize im Nervensystem erfolgt durch elektrische Impulse, wobei die Anzahl der Impulse für die empfundene Lautstärke maßgebend ist (bei sehr großen Lautstärken werden etwa 1000 Impulse je Sekunde übertragen).

Die Empfindlichkeit des Ohres ist außerordentlich groß, sowohl in bezug auf Tonhöhen als auch Tonstärken, was z. B. für die Beurteilung einer Lautsprecherwiedergabe von besonderer Wichtigkeit ist. Das Ohr vermag Töne zwischen etwa 16 Hz und 16000 Hz wahrzunehmen.
Die Empfindlichkeit in bezug auf Tonstärken ist bei den einzelnen Frequenzen verschieden. Am empfindlichsten ist das Ohr im Bereich zwischen 1000 und 4000 Hz. Hier werden noch Schalldrücke von 2/10000 ubar wahrgenommen.
Würde das Ohr noch empfindlicher sein, dann wäre das molekulare Rauschen der Luft hörbar, was dann stören würde.

Wie groß die Hörempfindlichkeit des Ohres ist, ergibt sich auch aus folgendem Beispiel:
Nachts hört man bei der Stille der Umgebung das Summen einer Mücke noch in 0.5 m Entfernung. Nun ist aber die Schallenergie, die die Mücke beim Flügelschlagen erzeugt, ohnehin schon sehr klein, da die meiste Energie zur Bewegung der Mücke benötigt wird.
Da der Schall sich um die Mücke kugelförmig ausbreitet, verteilt er sich in 0.5 m Entfernung auf eine Kugeloberfläche von ca. 30000 cm².
Da das Ohr etwa eine Flächenöffnung von 1 cm besitzt, hört man etwa noch den 30000sten Teil der Schallenergie der Mücke.

Der Schalldruck, bei dem die Schmerzgrenze beim Hören erreicht wird, ist mehr als 1000000-fach größer.
Man hat den Bereich zwischen der Reizschwelle bei schwachen und der Schmerzschwelle bei starken Schallempfindungen in Stufen unterteilt.
Als Maßeinheit wurde in Deutschland das Phon gewählt, während in den USA dafür das Dezibel gebräuchlich ist. Allerdings bemüht man sich auch hier, von der Angabe des Lautstärkepegels in DIN-Phon wegzukommen und statt desssen (nach IEC) von bewerteten Schalldruckpegeln (weighted sound level) zu sprechen.

Weil nun energiemäßig vom leisesten bis zum lautesten Ton ein Unterschied von 13 Zehnerpotenzen vorhanden ist, hat man den ganzen Hörbereich in 130 Phon eingeteilt.
Die Wahl von 130 statt 13 hat den Vorteil, daß man bei Messungen usw. keine Kommawerte zu benutzen braucht, weil das Ohr einen Lautstärkeunterschied von etwa 1 Phon gerade noch wahrnehmen kann. Man hat daher die Hörschwelle von 2×10^-4 ubar als Bezugsgröße für Schallfeldgrößen festgelegt.

Die Lautstärkeempfindlichkeit des Ohres ist nach dem Weber-Fechnerschen Gesetz etwa logarithmisch, was in der Phonskala entsprechend zum Ausdruck kommt. Erhöht sich z. B. die von einer Schallquelle abgegebene Schallstärke um das Zehnfache, dann geht die empfundene Lautstärke um 10 Phon herauf.
50 Phon bedeutet demnach, daß bei dieser Lautstärke eine 10×10×10×10×10, also 100000-fache Schallstärke von Seiten der Schallquelle im Vergleich zur unteren Schwelle vorhanden sein muß.

Zum Vergleich sind in der FAQ eine Reihe von Schallarten mit den empfundenen Lautstärken in Sone aufgeführt. Der Energiebereich innerhalb dieser Lautstärkestufen ist außerordentlich groß. Die Intensität zwischen Blättersäuseln und der auf einem Motorprüfstand steht in einem Verhältnis von 1:10 Milliarden!
Untersucht man die Empfindlichkeit des Ohres bei verschiedenen Frequenzen, dann ergeben sich Zusammenhänge, wie sie in der Kurvendarstellung unten enthalten sind.

Diese Kurven stellen Mittelwerte aus Hörversuchen mit vielen Personen dar und sind genauer als die früher verwendeten Kurven nach Fletscher und Munson.Diese Kurven gelten allerdings nur für reine Sinustöne.
Trotzdem können sie von Fall zu Fall bei einzelnen Menschen individuell verschieden sein.

In der Darstellung sind unten in der Waagerechten die Frequenzen aufgetragen im sogenannten logarithmischen Maßstab.
Dieser Maßstab hat nicht nur den Vorteil, daß auf der kurzen Linie alle Frequenzen zwischen 16 und 20000 Hz untergebracht werden können, sondern diese Aufteilung entspricht auch der Bewertung, die das Ohr vornimmt. Es werden nämlich hierbei alle Oktaven gleichmäßig berücksichtigt.
Unter Oktave versteht man bekanntlich in der Musik einen Abstand zweier Töne, der so groß ist, daß die 8 Töne der Tonleiter dazwischen liegen.
In der Akustik unterscheiden sich die Oktaven durch die doppelte Schwingungszahl. So ist z. B. in der Abbildung der Abstand der Oktave 40 Hz bis 80 Hz ebenso groß wie der von 500 Hz bis 1000 Hz oder 6000 Hz bis 12000 Hz usw. .
Es ergibt sich daraus, daß das Ohr im gesamten Tonbereich etwa 10 Oktaven wahrnehmen kann.

Die Kurven geben nun an, wie groß der Schalldruck jeweils sein muß, um die entsprechende Lautstärke zu hören.
Wie der Abbildung zu entnehmen ist, beträgt z. B. bei 40 Phon für den Ton von 1000 Hz der Schalldruck 0.02 ubar. Will man den Ton von 60 Hz mit derselben Lautstärke von 40 Phon hören, dann muß der Schalldruck 0.2 ubar, also 10-mal stärker sein. Ein Ton von 10000 Hz muß mit 0.08 ubar vorhanden sein, um die gleiche Lautstärke hervorzurufen.

Obwohl das Phonmaß den Höreigenschaften des Ohres schon weitgehend gerecht wird, ist es doch noch nicht für alle subjektiven Wahrnehmungen von Schall befriedigend.
Man hat daher außerdem noch das sogenannte Sone-Maß eingeführt. Dieses Lautheitsmaß berücksichtigt besonders die subjektive Empfindung, die man im mittleren Lautstärkebereich hat.
Hört man nämlich einen Schall mit 50 Phon und steigert man ihn auf 60 Phon, dann hat man das Empfinden einer Verdopplung der Lautstärke. Von 60 auf 70 Phon ergibt sich wieder eine Verdopplung usw., was im Sone-Maß besser zum Ausdruck kommt.

Mit zunehmendem Alter geht die Hörempfindlichkeit für hohe Frequenzen zurück. Dies liegt an der Verhärtung des Trommelfells, der Gelenke von Hammer, Amboß, Steigbügel usw.

In untenstehender Tabelle sind diese Zusammenhänge dargestellt.

Diese Tabelle stellt Mittelwerte dar, die bei einer größeren Zahl von Versuchspersonen aufgenommen wurden. Sie gibt die Prozentzahl der Personen an, die in einem normalen Zimmer bei einem Schalldruck von etwa 1 ubar die jeweilige Frequenz noch hören.

Die Auswirkung dieser Altersabhängigkeit wird vielfach überschätzt.
Man muß dabei bedenken, daß die Abnahme der Hörempfindung für hohe Frequenzen oktavenmäßig und nicht nach Frequenzhöhen zu betrachten ist. Der Bereich von 8000 bis 16000 Hz ist nur 1 Oktave. Bei Lautsprecherwiedergabe ist im Vergleich dazu häufig die Tiefenwiedergabe infolge ungünstiger Abstrahlbedingungen schlecht.
Wird dabei als untere Grenzfrequenz z. B. 130 Hz abgestrahlt, dann bedeutet dieses einen Verlust von 3 Oktaven.

Man beobachtet häufig, daß bei Lautsprecherwiedergabe in Kaufhäusern, Fahrstühlen und dergl. der Bereich der hohen Frequenzen absichtlich beschnitten wird.
Diese Maßnahme ist ein Problem der sogenannten psychologischen Akustik (Auswirkung auf seelische Bezirke).
Die Sprache und viele Musikinstrumente haben nämlich in bezug auf hohe Frequenzen eine starke Richtwirkung. Das wirkt sich auf Grund der Hörgewohnheit so aus, daß der Hörer unbewußt zur Konzentration auf solche Frequenzen gezwungen wird.
Wird eine Lautsprecherwiedergabe nun nicht mit Aufmerksamkeit gehört, sondern nur als "Berieselung" oder Hintergrundgeräusch benutzt, dann wird dieser unbewußte Zwang zur Lästigkeit. Verstärkt wird diese Erscheinung noch bei übermüdung oder höherer nervlicher Reizbarkeit.
Die dunklere Wiedergabe wird dann meist als angenehmer empfunden.

Eine weitere Erklärung für das gefühlsbedingte Beschneiden der hohen Frequenzen ergibt sich aus den Gesetzmäßigkeiten der Schallausbreitung.
In der Luft werden die hohen Frequenzen wesentlich stärker absorbiert als die tiefen Frequenzen. Will jemand eine Lautsprecherwiedergabe leiser stellen, dann entspricht das dem vergleichbaren Originalfall, daß er einen größeren Abstand zur Schallquelle einnehmen will.
In diesem Fall hört er dann die hohen Frequenzen relativ leiser als die tiefen Frequenzen und ahmt das gefühlsmäßig durch dunklere Klangfarbe nach.

Die Beziehungen von Reizgröße und Empfindungsgröße werden bei Versuchen in einem "objektivierten wissenschaftlichem Klima" meist mit Sinustönen oder Rauschen gewonnen. Diese Hörbedingungen unterscheiden sich von denen, wie wir sie z.B. beim Hören von Musik vorfinden, erheblich, denn ein Ton in einem Musikstück hat nicht nur Lautheit, Dauer und Tonhöhe, sondern ist auch musikalischer Sinnträger.
Er hat eine bestimmte Stellung in einer Melodie oder Harmonie, oder er ist Träger eines Wortes; er kann aber auch Teil eines lästigen Geräusches sein. Diese verschiedenen Sinnfunktionen, die ein Ton annehmen kann, beeinflussen natürlich die Empfindung außerordentlich.
Weiteren Aufschluß könnten hier nur spezielle psychologische Testmethoden bringen.

Wenn mehrere Schallquellen zusammenwirken, erhöht sich die Schallstärke und damit im allgemeinen auch die empfundene Lautstärke. Hierbei sind jedoch besondere Gesetzmäßigkeilten zu beachten, die auch beim Zusammenwirken von mehreren Lautsprechern eine Rolle spielen.

Beispiel: Eine einzelne Geige kann in einem Raum mit einer mittleren Lautstärke mit 50 Phon gehört werden. Bei 4 Geigen ist erfahrungsgemäß die Lautstärke nicht 4×50, also 200 Phon (was weit über der Schmerzgrenze läge), sondern aufgrund der logarithmischen Ohrenempfindlichkeit nur um wenig lauter. Die gehörmäßige Lautstärkezunahme ergibt sich aus folgender Tabelle:

Im obigen Beispiel wäre also die Gesamtlautstärke der vier Geigen 56 Phon. Wäre die Lautstärke jeder Geige z. B. 35 Phon, dann wäre die Gesamtlautstärke bei 4 Geigen 41 Phon.
Die Tabelle gilt jedoch nur, wenn die Schallquellen die gleichen Frequenzen abgeben. Weichen die Frequenzen voneinander ab, geht die Summenwirkung zurück.
Hörversuche haben ergeben, daß insbesondere im Bereich 200-20000 Hz bereits ein Unterschied von 4 % zwischen den Frequenzen zweier gleichstarker Schallquellen schon keine merkliche Lautstärkenerhöhung mehr bringt.

Von einem größeren Frequenzgemisch unterschiedlicher Schallstärke wird die empfundene Lautstärke durch den lautesten Teilton bestimmt. Schwingungen, die um mehr als 20 % von dieser Frequenz abweichen, tragen praktisch nichts mehr zur Erhöhung der Lautstärke bei.

Die Wiedergabe einer Darbietung über mehrere Lautsprecher von gleichem Wirkungsgrad kann aus diesen Gründen nur unwesentlich eine Erhöhung der Gesamtlautstärke gegenüber nur einem Lautsprecher ergeben. Eine Erhöhung ist überhaupt nur zu erwarten, wenn die Lautsprecher außer gleichen Frequenzen auch die gleiche Leistung zugeführt erhalten.

Vielfach liegen die Verhältnisse bei der Lautsprecherwiedergabe jedoch so, daß alle Lautsprecher sich die Leistung teilen, die sonst nur einem Lautsprecher zugeführt wird. Eine Kombination aus mehreren Lautsprechern strebt man deshalb nicht aus Gründen der Lautstärke-Erhöhung an, sondern zur Verbesserung der übertragungseigenschaften hinsichtlich Frequenzbereich, Verzerrungen usw. .

Dieser Effekt kann bei der Lautsprecherwiedergabe von Bedeutung sein und zeigt folgende Gesetzmäßigkeit:
Wird vom Gehör bereits ein Ton bestimmter Lautstärke wahrgenommen, dann geht die Empfindlichkeit für leise andere Töne zurück.
Hierbei kann sogar der Fall eintreten, daß man den leiseren Ton überhaupt nicht mehr wahrnimmt. Diese Verdeckung hängt neben der Lautstärke des stärkeren Tones noch vom frequenzmäßigen Abstand der leiseren Töne vom stärkeren ab.
Man hat dabei z. B. folgende Gesetzmäßigkeiten festgestellt:

Ein hoher Ton verdeckt einen tieferen sehr leicht, wenn beide Töne nicht weit voneinander entfernt sind.
Ein tiefer Ton verdeckt einen viel höheren nur, wenn er in sehr großer Lautstärke vorhanden ist.
Bei Klanggemischen treten dabei komplizierte Zusammenhänge auf, wenn man dazu noch die Abhängigkeit der Schallwahrnehmung vom Schalldruck berücksichtigt. Aus diesen Tatsachen erklärt sich, daß man mit zunehmender Pegelstärke der Wiedergabe tiefe Töne immer besser wahrnimmt, weil der Verdeckungseffekt, der durch höhere Töne verursacht wird, dabei nachläßt.
Es ist auch leicht vorstellbar, daß bei der Pegelabhängigkeit des Verdeckungseffekts subjektiv eine unterschiedliche Wiedergabequalität festgestellt werden kann, je nachdem, mit welcher Lautstärke ein Schallereignis über Lautsprecher wiedergegeben wird.
Hierdurch bestätigt sich die Beobachtung, daß eine Wiedergabe dann den Originaleindruck vermittelt, wenn sie etwa ebenso laut wie die Originaldarbietung abgestrahlt wird.

Das Ohr besitzt eine weitere Eigenschaft, die der des Auges sehr ähnlich ist.
Unser Auge vermag sich bekanntlich verschiedenen Helligkeitsstufen seiner Umgebung anzupassen, indem es durch uns unbewußte änderung der Pupillenweite eine bestimmte Lichtmenge für die dahinterliegenden Sehnerven durchläßt. Diese mit Adaption bezeichnete Eigenschaft ist auch beim Gehör in besonderer Weise vorhanden.
So stellt sich das Gehör z. B. beim Hören eines bestimmten Musikstückes auf einen mittleren Pegel. Wird plötzlich der Schallpegel geändert, dann braucht das Gehör eine übergangszeit, bis es sich dem neuen Pegel anpaßt. Dies ist etwa mit dem Blinzeln des Auges bei plötzlicher Helligkeitssteigerung zu vergleichen. Wir erleichtern damit dem Auge die Adaption an die neue Lichtstufe.
Auf ähnliche Weise erklärt sich auch die beim Hören von Rundfunkübertragungen beobachtete Eigentümlichkeit, daß z. B. nach einer mit großem Orchester gespielten Sinfonie der Lautstärkepegel des Ansagers je nach Voraussetzung zu laut oder zu leise empfunden wird. Diese schon früher beobachtete Ohreigenschaft wird seit einigen Jahren intensiver untersucht.
Die Gesetzmäßigkeiten, die man dabei entdeckt, werden sicherlich wichtige Anhaltspunkte für die Beschallung von Räumen mit Lautsprechern ergeben.
Aus dem Adaptionseffekt ergibt sich bereits jetzt die Erkenntnis, daß eine hochwertige übertragungsanlage bei richtiger Einstellung im Wohnzimmer auch leise eine ausgezeichnete Wiedergabequalität erzielen kann.

Bei der Weiterleitung der durch ein Schallereignis hervorgerufenen Impulse auf den Gehörnerven treten Verzerrungen auf. Ein Sinuston wird dabei mit Oberwellen versehen, die aber nicht hörbar sind, da die Hörempfindung auf das Leitungssystem des Ohres abgestimmt ist.
Ein obertonreicher Klang kann daher Obertöne enthalten, die mit den systembedingten zusammenfallen und daher unhörbar bleiben. Dagegen sind die Kombinationstöne (Summen- und Differenzfrequenzen)dieser unhörbaren Frequenzen sehr deutlich hörbar, soweit sie ins hörbare Spektrum fallen. Besonders kritisch ist das Frequenzverhältnis 3:2 (Quinte). Fast ebenso empfindlich bezüglich der Hörbarkeit von Verzerrungen des Gehörs sind die obertonreichen Klänge einiger Musikinstrumente (Blockflöte) bei großen Lautstärken.

Die Kombinationstöne des Gehörs spielen eine wichtige Rolle bei der Einteilung der Intervalle in Konsonanzen und Dissonanzen.

Bei der übertragung von Sprache und Musik vom Mikrofon bis zum Lautsprecher können Verzerrungen entstehen. Man unterscheidet lineare und nichtlineare Verzerrungen. Unter linearen Verzerrungen versteht man Abweichungen von einer geraden Ubertragungscharakteristik, wie sie als Beispiele in Bild dargestellt sind.

Im Bild ist eine waagerechte Linie gezeichnet, die die Kennlinie eines übertragungsgliedes, z. B. eines Lautsprechers, darstellen soll.
Würde diese Linie über den gesamten Frequenzbereich von 20-20000 Hz schnurgerade verlaufen, dann würden alle Frequenzen gleichmäßig übertragen.

In Wirklichkeit treten aber bei Lautsprechern Abweichungen von der geraden Linie auf, indem bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche hervorgehoben oder benachteiligt werden.
So zeigt die übertragungskurve von Bild an der Stelle 1 eine muldenförmige Senke von der ungefähren Breite einer Oktave, an der Stelle 2 einen resonanzartigen Höcker von der Breite einer Terz (gemessen von den Fußpunkten aus), an der Stelle 3 einen resonanzartigen Einbruch und an der Stelle 4 ein allmähliches Absinken.

Die Grenze der Hörbarkeit solcher änderungen ist durch die Frequenzselektivität und die Pegelunterschiedsschwelle des Gehör bestimmt. Demnach wird bei breitbandigen Schallen eine unmittelbare änderung des Amplitudenfrequenzganges dann bemerkt, wenn sich der Pegel in irgendeiner Frequenzgruppe um mehr als 1 dB ändert.
Dieser geringe Wert gilt jedoch nur für den direkten Vergleich.
In der Praxis ist dieser direkte Vergleich nicht möglich, vielmehr ist man auf seine Erinnerung oder Erfahrung bezüglich des Klangeindruckes angewiesen, den ein Schall im Original hervorgerufen hat. Für diesen Fall sind Werte für Pegeleinbrüche oder -überhöhungen einzusetzen, die etwa zwei- bis dreimal so groß sind.

Zur Untersuchung der Einflüsse von nichtlinearen Verzerrungen auf die Wiedergabe von Sprache und Musik hat man mit elektronischen Mitteln künstlich beliebige Einbrüche und Höcker auf der übertragungslinie erzeugt und durch Testpersonen beurteilen lassen.
Bei älteren Testversuchen hatten sich folgende Gesetzmäßigkeiten ergeben:

• Oktaveinbrüche von 4 dB Tiefe sind gerade noch wahrnehmbar. Bei tiefen Frequenzen bis herauf zu 250 Hz können je nach Musikart sogar noch tiefere Einbrüche von 6-8 dB unbemerkt bleiben.
  (Modernere Untersuchungen kommen auf eine Wahrnehmbarkeitschwelle bei Oktaveinbrüchen von 1 dB.)

• Je schmaler der Einbruch ist, umso tiefer darf er sein, ohne bemerkt zu werden. So sind spitze Einbrüche, die schmaler als eine Terz sind, noch bei 10 dB Tiefe schwer wahrnehmbar.

• Gegen Höcker ist das Ohr empfindlicher. So werden Höcker von Oktavbreite bei 2 dB wahrnehmbar.

• Bei resonanzartigen Höckern kann man bis zu 5 dB zulassen.

• Prüft man mit weißem Rauschen, bei dem also alle Frequenzen gleichzeitig vorhanden sind, dann heben sich resonanzartige Höcker als wahrnehmbare Einzeltöne aus dem Rauschen heraus. Breitere Höcker oder Uberhöhungen geben dem Rauschen eine bestimmte Klangfarbe.

Bei diesen Gesetzmäßigkeiten muß man berücksichtigen, daß sie nur für einzelne Einbrüche oder Höcker gelten.
Bei mehreren Abweichungen kommt es darauf an, wie viele es sind, wie dicht sie beieinander liegen, inwieweit Höcker und Einbrüche aufeinander folgen usw.
Es hat sich gezeigt, daß am empfindlichsten gegen lineare Verzerrungen Klaviermusik ist, während bei Orchestermusik größere Werte zugelassen werden können.

Von derartigen Verzerrungen spricht man, wenn bei der elektroakustischen Ubertragung neue, im Original nicht vorhandene Töne auftreten.

Verursacht werden solche Verzerrungen durch Schaltelemente, die keine geradlinige Charakteristik haben, wie Transistoren, Röhren, übertrager und Lautsprecher. In erster Linie treten harmonische Obertöne auf, die in der Regel umso kleiner sind, je höher die Stellungszahl der Harmonischen ist. Die 5. Harmonische ist z. B. kleiner als die 3. Harmonische.

Das Maß für diese Art von Verzerrungen ist der Klirrfaktor, der in Prozenten angegeben wird. Er wird gemessen, indem man eine Meßfrequenz an das zu prüfende Gerät legt und die entstehenden Obertöne mißt.
So mißt man z. B. beim Lautsprecher die abgestrahlten Schallwellen mit einem Mikrofon. Aus der Mikrofonspannung filtert man die zu untersuchende Harmonische heraus und setzt sie ins Verhältnis zur Gesamtspannung, die der Lautsprecher im Mikrofon erzeugt.

Es ist

mit
k_n = Klirrfaktor der n-ten Harmonischen
U_n = Spannung entspricht der n-ten Harmonischen
U_a = Gesamtspannung entspricht dem Gesamtschall

So unterscheidet man k2, k3 usw. entsprechend der 2. Harmonischen, 3. Harmonischen usw.. Der Gesamtklirrfaktor, den alle Harmonischen zusammen hervorrufen, ergibt sich aus

mit
k = Gesamtklirrfaktor
k₂ = Klirrfaktor der 2. Harmonischen
k₃ = Klirrfaktor der 3. Harmonischen
k₄ = Klirrfaktor der 4. Harmonischen usw.
sqrt() = Quadratwurzel

Die Hörbarkeit des Klirrfaktors hängt ab vom übertragenen Frequenzbereich.
Je größer der übertragungsbereich, desto höher sind die Anforderungen. überträgt man bis 4000 Hz, dann ist erst 1.4 % wahrnehmbar und 8 % erträglich.
überträgt man bis 15000 Hz, dann ist bereits 0.8 % hörbar und 2-3 % erträglich. Diese Zahlenwerte stellen jedoch nur Richtwerte dar.
Man hat nämlich festgestellt, daß je nach Musikübertragung mitunter schon kleinere Klirrfaktoren bemerkbar sind, während bei anderen übertragungen größere Klirrfaktoren noch nicht stören.
Dies liegt daran, daß entsprechend der o.a. Formel die beteiligten Einzelklirrfaktoren mit dem gleichen Gewicht am Gesamtklirrfaktor beteiligt sind.

Das Gehör bewertet aber die Klirrfaktoren der einzelnen Harmonischen unterschiedlich, wie an einem einfachen Beispiel erkennbar ist.
Stellt man z. B. zum Grundton von 100 Hz (der auch als 1. Harmonische bezeichnet wird) die zugehörigen Harmonischen tabellarisch zusammen, und vergleicht man damit die Oktaven, die zu 100 Hz gehören, dann ergibt sich folgende Tabelle:

Man erkennt, daß die 1., 2. und 8. Harmonische mit den Oktaven übereinstimmen, in ihrer Klangwirkung also harmonisch empfunden werden und nicht als Verzerrung auffallen können.
Betrachtet man dagegen z. B. die 7. Harmonische, dann erkennt man, daß sie mit 700 Hz unharmonisch neben dem Oktavton 800 Hz liegt. Sie macht sich also störend bemerkbar.

Wollte man dies in einer Klirrfaktorformel berücksichtigen, dann müßte man den Klirrfaktoren der einzelnen Harmonischen ein verschiedenes Gewicht zuordnen. Dazu wurden verschiedene Vorschläge unterbreitet.
Man sollte z. B. die Wirkung einer n-ten Harmonischen noch multiplizieren mit n/2, nach einem anderen Vorschlag mit n²/4 usw. Eine Vereinheitlichung war jedoch bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht möglich.

Trotzdem kann die Klirrfaktordefinition nach o.a. Formel entsprechend DIN 45403 als Qualitätsmaßstab verwendet werden, denn grundsätzlich wird eine übertragungsanlage eine um so höhere Wiedergabequalität bieten, je kleiner der Klirrfaktor ist.

Kritischer werden nichtlineare Verzerrungen, wenn gleichzeitig mehrere Töne übertragen werden, wie es praktisch fast ausschließlich der Fall ist.
Hierbei werden durch die Verzerrungseigenschaften aus den zu übertragenden Frequenzen zusätzlich noch Summen- und Differenztöne gebildet. Sollen z. B. die beiden Frequenzen 700 Hz und 1000 Hz übertragen werden, dann entstehen zusätzlich die Frequenzen 1700 und 300 Hz neben der Harmonischen 1400 Hz, 2000 Hz, 2100 Hz, 3000 Hz usw..

Meist liegen die Summen- und Differenztöne sehr unharmonisch im Gesamtklang und fallen dabei störend auf. Zur Messung verwendet man nach dem Differenztonverfahren zwei Meßfrequenzen, die man gleitend durch das ganze übertragungsfrequenzband variiert, wobei man die Amplitude und den gegenseitigen Abstand der beiden Frequenzen gleich groß hält.
Die Verzerrungsanteile lassen sich dann analysieren, wobei man Meßgrößen erhält, die in der Klirrfaktormessung allein nicht erfaßt werden. Das Differenztonverfahren ist aber wenig gebräuchlich, da es sehr umständlich ist. Daher sind keine Erfahrungsgrößen bekannt, nach denen Qualitätsmaßstäbe aufstellbar wären.

Eine häufiger verwendete Methode ergibt sich aus dem Intermodulationsverfahren.
Hierbei verwendet man zwei feststehende Frequenzen, z. B. 100 Hz und 4000 Hz (oder 250 Hz und 8000 Hz), deren Amplituden verschieden sind. Meist setzt man das Amplitudenverhältnis 4:1 fest.

Es entstehen hierbei Summen- und Differenzprodukte, die man wegen der zusätzlichen Amplitudenabhängigkeit als Intermodulationsfrequenzen bezeichnet.
Nach DIN 45403 Blatt 3 setzt man bei der Messung alle entstehenden Fremdfrequenzen ins Verhältnis zur oberen der beiden Meßfrequenzen.
Dieser Intermodulationsfaktor m wird bei Solostellen (Geigen, Flöten, Klavier) in hochwertigen Anlagen bereits bei 0.5 % hörbar. Im allgemeinen werden jedoch 1-2 % noch als ausreichend angesehen. Die Verzerrungen machen sich meist dadurch bemerkbar, daß die Klänge rauh, heiser oder sogar zischend verändert werden.

Die Fähigkeit des Ohres, sich in bezug auf Schallwellen räumlich zu orientieren, d. h. aufgrund der wahrgenommenen Schallwellen ohne Unterstützung durch das Sehen eine Lokalisierung der Schallquellen vorzunehmen, ist für eine elektroakustische Stereoübertragung von besonderer Bedeutung.
Will man eine hochwertige Stereowiedergebe über Lautsprecher erreichen, dann muß man die Gesetzmäßigkeiten beachten, die beim natürlichen räumlichen Hören gelten.

Die räumliche Orientierung läßt sich auf drei Hauptbereiche beziehen: vorn-hinten, links-rechts, nah-fern (gelegentlich rechnet man noch einen vierten Bereich hinzu: oben-unten). Man faßt alle Bereiche meist unter dem Begriff des Richtungshörens zusammen.

Im Prinzip kommt das Richtungshören dadurch zustande, daß das Schallfeld mit den beiden Ohren an zwei verschiedenen Stellen abgehört wird. Aus den zwei verschiedenen Klangbildern wird dem Gehirn der Richtungseindruck vermittelt.
Für das Entstehen des Richtungseindrucks im Gehör gibt es verschiedene Theorien. Daß es sich dabei nur um Theorien handeln kann, leuchtet ein, wenn man bedenkt, daß die Funktionen des menschlichen Geistes kaum schematisiert werden können.

Intensitätstheorie (eigentlich Pegeldifferenztheorie)

Dreht man den Kopf seitlich zu einer Schallquelle, dann ergibt sich für die Kopfseite, die der Schallquelle zugewandt ist, eine Stauwirkung. Die andere Seite des Kopfes wirkt dagegen abschirmend. Für die beiden Ohren ergibt sich demzufolge ein Schalldruckpegelunterschied, der zur Lokalistation (Richtungsorientierung) ausgewertet werden kann. Nun ist aber der Pegelunterschied für sinusförmige Schallwellen bei tiefen Frequenzen sehr klein, bei hohen Frequenzen jedoch groß. Bei Sprache und Musik müßten die Ohren demnach laufend eine Mittelwertbildung vornehmen, woraus dann die Lokalisation folgen würde. Eine Lokalisation, die nur auf dem Schallpegelunterschied beruhen würde, wäre nicht sehr scharf.

Klangfarbentheorie

Sie ist verwandt mit der sogenannten "Intensitätstheorie", wobei aber die bekannte Tatsache berücksichtigt wird, daß die Schattenwirkung des Kopfes eine Veränderung der Klangfarbe hervorruft. Aufgrund der Klangfarbenunterschiede könnte das Ohr eine Richtungsbestimmung vornehmen.
Der Lokalisationsvorgang wäre dabei aber von besonderer Art; während nach der Pegeldifferenztheorie die Ortung ohne wesentliche Beteiligung des Gehirns möglich wäre (physiologischer Effekt), kann die Lokalisation nach der Klangfarbentheorie nur mit Beteiligung des Gehirns erfolgen (psychologischer Effekt), weil aus der Erfahrung und der Erinnerung Vergleiche herangezogen werden müßten.

Phasentheorie

Hierbei berücksichtigt man, daß bei seitlicher Kopfstellung zur Schallquelle die Schallwellen wegen der Wegunterschiede zu den Ohren mit unterschiedlichen Augenblickswerten der Schalldrücke an den beiden Ohren eintreffen. Ein solcher Gangunterschied wird mit Phasendifferenz bezeichnet. Diese Theorie allein ist aber bei näherer Betrachtung kaum für das Richtungshören zutreffend. Dafür gibt es folgende Gründe: Einmal treten eindeutige Phasenunterschiede nur bei Sinustönen gleicher Frequenz auf. Zum anderen sind die Phasenunterschiede frequenzabhängig, d. h. sie werden mit zunehmender Frequenz größer. Das müßte sich dann aber so auswirken, daß bei einem in der Frequenz ansteigenden Ton sich für das Gehör laufend die Richtung ändern würde, was mit der wirklichen Wahrnehmung nicht übereinstimmt.
Schließlich würde bei hohen Frequenzen, bei denen der Phasenunterschied größer als 180° ist, ein eindeutiges Richtungshören unmöglich sein, da das Gehör nicht feststellen kann, welche der beiden empfangenen Schallwellen einen Phasenvorsprung und welche einen Phasenrückstand hat.

Zeittheorie

Diese ist verwandt mit der Phasentheorie, wobei man aber den Gangunterschied für ein Frequenzgemisch in Betracht zieht. Bei einem Schall, der mehrere verschiedene Frequenzen enthält, wie es praktisch immer der Fall ist, kann man nämlich nicht mehr von Phasendifferenzen sprechen.
Man spricht dann besser von einem Zeitunterschied der beiden Klangfolgen, der bei seitlicher Kopfhaltung zur Schallquelle an den Ohren feststellbar ist. Messungen haben bestätigt, daß das Gehör Zeitdifferenzen noch in der Größenordnung von 1/300 ms wahrnehmen kann.

Kombinationstheorie

Betrachtet man die verschiedenen Theorien der vorigen Abschnitte, dann ergibt sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Gehör die Richtungsorientierung aus mehreren Komponenten bezieht. So treten z. B. bei Musikklängen Pegel- und Zeitdifferenzen praktisch immer gleichzeitig auf. Es ist wahrscheinlich, daß das Gehör den besten Stereoeindruck gewinnt, wenn beide Komponenten, die die beiden Ohren vermitteln, zueinander passen. Erhärtet wird diese Theorie durch Versuchsergebnisse, die man auf elektrischem Wege mit Hilfe von Lautsprechern gewonnen hat.
Stellt man z. B. zwei Lautsprecher im Abstand von einigen Metern so auf, wie es bei einer Stereoübertragung üblich ist, dann kann man bei einer Testperson durch zwei genau übereinstimmende Klangübertragungen aus beiden Lautsprechern den Eindruck gewinnen, daß die Schallquelle in der Mitte zwischen den Lautsprechern geortet wird. Verändert man nun die Zeitdifferenz der beiden Klangübertragungen, dann scheint die Schallquelle für die Testperson zur Seite auszuwandern.

Den gleichen Effekt erreicht man aber auch, wenn man statt der Zeitdifferenz einen Intensitätsunterschied einstellt. Zahlenmäßig hat sich hierbei ergeben, daß je nach Klangzusammensetzung z. B. ein Zeitunterschied von 1 ms durch einen Intensitätsunterschied von 5 bis 12 dB ersetzt werden kann.

Präzedenzeffekt

Dieser auch mit Haaseffekt bezeichnete Einfluß auf die Richtungsempfindlichkeit ist eine weitere Eigenschaft des Gehörs.
Das Gehör ortet nämlich eine Schallquelle immer nach der Richtung, aus der die erste Schallfront ankommt. Wird zum Beispiel in einem Vortragssaal zur Verständlichkeitserhöhung eine Lautsprecherübertragung vorgenommen, dann hört man den Schall aus dem Lautsprecher, der einem am nächsten ist. Das kann möglicherweise ein Lautsprecher sein, der an der Wandseite des Raumes liegt und mit der Richtung zum Sprecher nicht übereinstimmt.
Das kann die Aufmerksamkeit des Hörers sehr stören. In solchen Fällen verzögert man elektronisch die zu verstärkende Mikrofonspannung, so daß der verstärkte Schall gegenüber dem direkten Schall verspätet zum Hörer gelangt. Der Hörer bezieht den Schalleindruck auf den Sprecher selbst, und der verzögert ankommende Schall erhöht nur die Lautstärke und damit die Verständlichkeit. Dieser Effekt ist wirksam, solange die Verzögerung nicht länger als 20 ms dauert.
Interessant ist außerdem, daß die Ortung auf die erste Schallfront auch noch erhalten bleibt, wenn der verstärkte Schall wesentlich lauter ist als der Originalschall des Sprechers. Der Haas-Effekt spielt auch bei der stereophonischen Ubertragung in Wohnräumen eine Rolle, wo Schallanteile das Ohr sowohl auf direktem als auch auf indirektem Wege - über Reflexionen - erreichen.
Hierdurch erklärt sich die Erscheinung, daß man auch in einem halligen Raum trotz vieler Reflexionen eine gute Ortungsmöglichkeit hat.

Enveloppenhören

Während sich die Theorien und Effekte der vorhergehenden Kapitel auf das Richtungshören der Rechts-Links-Orientierung beziehen, ergibt sich die Orientierung nach nah bzw. fern aus der Eigenschaft des Gehörs, die Hüllkurve oder Enveloppe eines Klanges zu bewerten.
Diese Hüllkurve ist von der Phasenlage der Frequenzen zueinander abhängig, wie in Abbildung an einem Beispiel erläutert wird.

In der Abbildung ist eine Frequenz 1 mit einer anderen Frequenz 2 durch Addition der Amplituden überlagert.
Hieraus ergibt sich eine Summen- oder Hüllkurve 3 von besonderer Gestalt. Verändert man die Phasenlage der Frequenz 2 z. B. um 180°, dann entsteht eine Enveloppe von anderer Gestalt, wie rechts in der Abbildung zu erkennen ist. Insbesondere unterscheiden sich die Enveloppen durch die jeweilige Steilheit der Schallfront.
Untersuchungen haben dabei ergeben, daß das sogenannte "Ohmsche Gesetz der Akustik" nur bedingt richtig ist. Ohm hatte seinerzeit aufgrund seiner Versuche angenommen, daß das Gehör beim Hören eines Klanggemisches eine Zerlegung in die einzelnen Teiltöne vornimmt und auf diese Weise den Höreindruck dem Gehirn vermittelt. Er war der Ansicht, daß dabei die Phasenlage der Teiltöne zueinander keine Rolle spielt. In Wirklichkeit wird jedoch vom Gehör - insbesondere bei tiefen Frequenzen, bei denen große Amplituden auftreten - die Enveloppe des Gesamtschalls ausgewertet.

Das Enveloppenhören vermittelt interessante Höreffekte.
So gibt z. B. die Orgel des Stiftes St. Florian bei Linz als tiefsten Pfeifenton 12.5 Hz ab. Die Töne in diesem Bereich sind, für sich allein gespielt, nicht hörbar, da sie unter der unteren Hörgrenze liegen. Im Zusammenspiel mit anderen Tönen jedoch tragen sie sehr dazu bei, eine kräftige und plastische sowie besonders räumlich nahe Klangwirkung zu erzeugen.
(Siehe E. Skudrzyk: Grundlagen der Akustik, Springer-Verlag 1954, Seite 624).

Besonders wichtig ist das Hören der Enveloppe bei kurzzeitigen Schallvorgängen, wie sie bei Ein- und Ausschwingvorgängen auftreten. Dies spielt eine wichtige Rolle bei hochwertiger Lautsprecherwiedergabe.

Stellt man zwei Lautsprecher L1 und L2, die gleichzeitig exakt dasselbe Signal abstrahlen, in einem bestimmten Abstand b voneinander auf, so ortet der Hörer H nicht zwei getrennte Signale bei L1 und L2, sondern eine einzige fiktive Schallquelle S in der Mitte der Basis zwischen den beiden Lautsprechern.
Erzeugt und verändert man innerhalb bestimmter Grenzen kontinuierlich die Pegel und/oder Laufzeitdifferenzen der Signale, so wandert die fiktive Schallquelle entlang der Lautsprecherbasis, bis sie schließlich in einem der beiden Lautsprecher stehen bleibt.
Dieser Effekt macht die Illusion einer räumlichen Schallwiedergabe mit einer begrenzten Anzahl von Einzellautsprechern möglich und wird als Summenlokalisationseffekt bezeichnet.

Bei der stereofonen Lautsprecherwiedergabe überlagern sich also zwei Schallfelder.
Hierbei erhält jedes Ohr von jedem Lautsprecher einen bestimmten Schallanteil, aus deren Pegel- und Laufzeitdifferenzen dann durch Summenlokalisation der Richtungseindruck (für eine fiktive Schallquelle) entsteht.
Voraussetzungen für die einwandfreie Ortbarkeit durch Summenlokalisation sind, daß die Lautsprecher alle von derselben Schallquelle stammenden Signale ohne Phasenumkehr abstrahlen, daß die Pegel- und/oder Laufzeitdifferenzen innerhalb bestimmter Grenzen bleiben und daß sich der Hörerin einer bestimmten geometrischen Anordnung zu den Lautsprechern sich befindet, nämlich innerhalb der sogenannten Stereo-Hörfläche.
Je nach angewandtem Aufnahmeverfahren treten Pegel- und Laufzeitunterschiede allein oder gleichzeitig auf.

Summenlokalisation bei Pegeldifferenzen

Strahlen bei der Wiedergabeanordnung die beiden Lautsprecher exakt dasselbe Signal phasengleich ab, so wird bei gleichem Pegel von L1 und L2 eine fiktive Schallquelle S genau in der Mitte der Basis geortet.
Bei Pegeldifferenzen wandert die fiktive Schallquelle auf der Basis seitlich aus, um bei einer Pegeldifferenz von ca. 30 dB ganz am Ort des Lautsprechers mit dem höheren Pegel stehen zu bleiben.
Bereits bei 15 dB Pegeldifferenz befindet sie sich so nahe am Lautsprecher, daß sie in der Praxis bereits ganz seitlich geortet wird.
Der experimentell ermittelte Zusammenhang zwischen dem Winkel a und der Pegeldifferenz dL für Frequenzen zwischen 330 Hz und 7800 Hz bei einer Basisbreite von 3 Metern und einem Basisöffnungswinkel von 60° vom Hörer aus gesehen ist im Bild wiedergegeben.
Diese Kurven gelten nicht für den Zusammenhang Schallquellenrichtung - interaurale Intensitätsdifferenzen beim natürlichen Hören.

Bei Laufzeitdifferenzen entstehen nicht so scharfe fiktive Schallquellen wie bei Pegelunterschieden. Für Frequenzen unter 200 Hz sind Laufzeitdifferenzen wegen der zu großen Wellenlängen überhaupt nicht wahrnehmbar.

Bei Laufzeitunterschieden bis zu 30 ms wird der sogenannte Haas-Effekt wirksam (s. Abschnitt über räumliches Hören), wonach nur derjenige Lautsprecher als Sitz der Schallquelle geortet wird, der das Signal zuerst abstrahlt, auch wenn der andere Lautsprecher einen bis zu 10 dB höheren Pegel besitzt.
Bei Laufzeitunterschieden von (je nach der Struktur des Signales) mehr als 40 bis 90 ms werden schließlich zwei richtungsmäßig und zeitlich getrennte Signale gehört.
Der übergang zwischen diesen Bereichen der Laufzeitdifferenzen ist gleitend. Dadurch ergibt sich ein Bereich, in dem die fiktive Schallquelle über die gesamte Basis ausgedehnt erscheint.

Dieses Phänomen tritt in der Praxis jedoch nicht in Erscheinung, da stets Pegel- und Laufzeitdifferenzen gleichzeitig vorhanden sind.

Zusammenwirken von Pegel- und Laufzeitdifferenzen

Bei jeder räumlichen Schallübertragung wirken Pegel- und Laufzeitdifferenzen, wenn sie gleichzeitig auftreten, zusammen.
Sind sie gleichsinnig gerichtet, so addieren sie sich in ihrer Wirkung, sind sie gegensinnig gerichtet, so heben sie sich ganz oder teilweise auf. Dies gilt besonders für den Bereich bis etwa 18 dB Pegeldifferenz und bis etwa 3 ms Laufzeitunterschied.

Ein besonderes Phänomen tritt in den Fällen auf, in denen die beiden Lautsprecher Signale mit sehr großen Phasenunterschieden abstrahlen, weil sie z. B. falsch zueinander gepolt wurden.
Bei Phasenunterschieden von mehr als 90° bis 270° kann bei entsprechenden Pegelverhältnissen die virtuelle Schallquelle aus der Basis der beiden Lautsprecher seitlich über den einen Lautsprecher hinauswandern.
Gleichzeitig entsteht in der Mitte der Basis ein sogenanntes Loch.
Solche Anordnungen sind von Spezialeffekten abgesehen zu vermeiden, da sie ein zerrissenes Klangbild erzeugen, das nicht mit dem original übereinstimmt.

Ein Grenzfall ist die "Im-Kopf-Lokalisation" eines Hörereignisses, die besonders bei Kopfhörerwiedergabe von Mono- und raumbezogenen Stereosignalen zu beobachten ist, aber auch bei Lautsprecherwiedergabe vereinzelt auftreten kann.
Auch sie tritt beim Verpolen auf; die Ursachen sind jedoch noch nicht eindeutig geklärt.

Stereo-Hörfläche

Wie schon erwähnt ist eine der Voraussetzungen dafür, daß eine einwandfreie Ortung des Schalles durch Summenlokalisation möglich ist, diejenige, daß sich der Hörer in einer bestimmten geometrischen Anordnung zu den Lautsprechern befindet.
Diese Bedingung ist erfüllt, wenn er sich auf der Mittelachse zwischen den Lautsprechern befindet.
Jede Abweichung von dieser Ideallinie bringt Intensitäts- und Laufzeitdifferenzen am Hörort und damit ein Auswandern der fiktiven Schallquelle zur Seite in Richtung des näheren Lautsprechers mit sich.
Läßt man ein bestimmtes, noch tragbares Maß der Verschiebung der fiktiven Schallquelle zu, so ist die Fläche noch ausreichender Mittenlokalisation, die sogenannte "Stereo-Hörfläche", ein schmaler Bereich zwischen den Lautsprechern, der von zwei Hyperbel-ästen begrenzt wird.

Die Stereo-Hörfläche ist sehr schmal. Bei einer zugelassenen Verschiebung der Mittenschallquelle um ± 50 cm bei einer Basisbreite von 3 m ist die Hörfläche in 3 m Abstand von der Basis nur etwa 21 cm(!) breit, in 5 m Abstand nur 38 cm.
Bei größerer Basisbreite wird die Hörfläche sogar noch schmaler, außerdem besteht die Gefahr, daß in Basismitte ein Loch entsteht.

Lautsprecher mit großem Abstrahlwinkel verbreitern die Hörfläche um den Faktor 1.5; sie haben jedoch den Nachteil geringerer Lokalisationsschärfe.

Die dargestellte Stereo-Hörfläche gilt allerdings nur bei ungehinderter Schallausbreitung, also im Freien oder im schalltoten Raum; in kleinen Räumen ändert sie sich wegen der Reflexionen an den Wänden beträchtlich.

Blindtests (oder auch Doppel-Blindtests) werden gerne von einigen als ultima ratio bei der Beurteilung klanglicher Eigenschaften von Audio-Komponenten angeführt. Wenn diese richtig und unter Beachtung verschiedenster Kriterien durchgeführt werden, wird dem zunächst niemand ernsthaft widersprechen wollen.
Allerdings herrschen noch weit verbreitet Missverständnisse, ab wann ein "Blindtest" wirklich als ein Blindtest anzusehen ist.
Zudem gibt es eine offensichtliche Diskrepanz zwischen vielen Ergebnissen dieser Tests (wenn sie denn diesen Namen wirklich verdienen) und den in der täglichen Hörpraxis von Musikliebhabern überall auf der Welt gemachten Erfahrungen.
Um ein Missverständnis von vornherein auszuschalten: Die Bedeutsamkeit von Blindtests bei spezieller wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung (oder bei Weinproben ;-)) soll hier überhaupt nicht in Frage gestellt werden. Vielmehr soll die oft vorgebrachte Forderung nach Anwendung bei der gehörmäßigen Auswahl von Audio-Komponenten für den Heimgebrauch seitens der Endverbraucher kritisch hinterfragt werden.

Zunächst sei vorangestellt, dass auch wir (TMR) nach fast dreißig Jahren Tätigkeit in der Entwicklung von Audio-Komponenten (Lautsprecher, Verstärker, Netzentstörung, NF-Verbindungen) trotz mehrfacher Anläufe die Verwendung von Blindtests während der Entwicklung als unproduktiv und daher Zeitverschwendung verworfen haben.
Natürlich werden z.B. zwei technisch gleichberechtigte Schaltungsvarianten auch mal "blind" miteinander verglichen, um sich dann geschmacksmäßig für die anscheinend "bessere" zu entscheiden, aber das ist deshalb noch lange kein Blindtest im eigentlichen Sinne des Wortes.
Uns ist auch kein professionell mit Höreindrucken befasster Arbeitsbereich (sei es im Studio oder im Musikinstrumentenbau) oder auch andere mit Audio-Entwicklung befasste Firmen bekannt, wo man den Einsatz von ernsthaften Blindtests für zwingend notwendig erachten würde.
Jemand, der wirklich Kenntnis und Erfahrung der Dinge, die er entwickelt, hat, benötigt so etwas nicht (wenn man davon ausgeht, dass ein Audio-Entwickler nicht jedes Mal bei einer Neuentwicklung an physikalische bzw. psychoakustische Grenzbereiche stößt ;-) ).
Die Wahl und Beurteilung von Audio-Komponenten seitens der Endverbraucher findet zwangsläufig nach rein subjektiven Gesichtspunkten statt. Ziel ist letztendlich die persönliche Zufriedenheit, die durchaus bei jedem Hörer anders ausfallen kann.
Warum sollte also ausgerechnet hier ein Blindtest notwendig sein? Dient er wirklich dem genanntem Zweck? Kann er wirklich das gewünschte subjektiv-objektive Ergebnis liefern, bzw. alle klanglich relevanten Aspekte abdecken?

Ein richtig durchgeführter (Doppel-)Blindtest ist eine sehr aufwendige Angelegenheit, bedarf einer größeren Zahl von vorab ausgesuchten Hörern und muss statistisch sehr genau begleitet werden. Ein ernsthafter Test kann sich leicht über eine Woche hinziehen. Für eine relevante Aussage wird eine Trefferquote von ca. 90% benötigt. Übliche Blindtests im Audio-Bereich erreichen ca. 50% Trefferquote und daher sind die Ergebnisse als quasi zufallsbedingt anzusehen.
Wenn jemand also behauptet, er hätte außerhalb eines wissenschaftlichen Kontexts einen ernsthaften Blindtest erfolgreich durchgeführt, so ist es durchaus legitim, hier von vornherein Zweifel anzumelden.

Blindtests in unserem Zusammenhang sind daher nicht wirklich relevant, sind nicht mehr als ein theoretisches Postulat und spielen in der realen Welt bei der Entscheidungsfindung auch folglich so gut wie keine Rolle. Sie werden aber gerne in Diskussionen (speziell Usenet und Internet) problematisiert und als Messlatte für klangliche Unterschiede zumindest verbal benutzt.
Meistens hat aber hier die Frage nach durchgeführten Blindtests eher argumentativen Totschlagcharakter, um Hörerfahrungen Andersdenkender zu desavouieren.
In diesem Zusammenhang wird dann oftmals zwar hämisch, aber in völliger Verkennung logischer Zusammenhänge eine Begebenheit kolportiert, bei dem angeblich bei einem Blindtest Hörer verschiedene Kabel identifiziert haben, obwohl während des Test immer nur das gleiche Kabel benutzt wurde. Wahrheitsgehalt hin oder her, auf jeden Fall zeigt auch diese Anekdote überdeutlich, dass Blindtests eigentlich zum Test von Audiokomponenten völlig ungeeignet sind.

Daher sollte es zunächst einmal die Frage erlaubt sein, ob überhaupt jemals in einem sachgemäß ausgeführtem und allseits anerkanntem Blindtest (bzw. Doppelblindtest) eindeutige Unterschiede zwischen fehlerfrei konstruierten und installierten Audio-Komponenten (gleich welcher Art, aber immer auf jeweils technisch vergleichbarem Niveau, Lautsprecherboxen einmal ausgenommen) festgestellt wurden?
Auf deutsch: Ist der Blindtest überhaupt ein taugliches Mittel für diesen Zweck?
Die Beantwortung dieser Frage dürfte die Anhänger von Blindtests bei Audiokomponenten in nicht unerhebliche Schwierigkeiten bringen.

Wenn nämlich bislang immer behauptet wurde, dass vorher postulierte Klangunterschiede in der Regel bei Audiokomponenten durch Blindtests nicht verifiziert werden konnten, also es demnach auch keine klanglichen Unterschiede geben dürfte, so lässt sich genau aus dieser Tatsache eine andere, zumindest gleichberechtigte Folgerung ziehen, nämlich die, dass Blindtests für die praktische Feststellung von Klangunterschieden von Audiokomponenten anscheinend ungeeignet sind.

Mit nachfolgenden Erörterungen wollen wir diese Problematik ein wenig beleuchten und unseren eigenen kritischen Standpunkt zu einigen Aspekten vortragen.
Tiefergehende psychoakustischen Aspekte bei der Durchführung von Blindtests müssen unberücksichtigt bleiben, ebenso wie Fragen der Testmethodik, statistischen Auswertung sowie vorangehende Eignungstests der Probanden.

Zur Psychoakustik sei nur soviel angemerkt, daß es nach Stand der heutigen Erkenntnis für das neuronale System garnicht so einfach ist, verschiedene kurz aufeinanderfolgende akustische fast gleichartige Ereignisse, wie es bei einem üblichen Blindtest üblich ist, von einander zu unterscheiden.
Das neuronale System arbeitet nach dem Prinzip des "minimalen Aufwandes":
In dem Erkenntnisprozess musikalischer (oder anderer sensorischer) Botschaften legt das System zunächst alles beiseite bis auf ein bestimmtes Minimum an Informationshinweisen. Wenn die Erkennung erfolgreich war, wendet sich das System der nächsten Botschaft zu. Wenn nicht, greift es auf das Kurzzeitgedächtnis zurück und sucht nach zusätzlichen Hinweisen. Das gilt nicht nur für Einzeltöne, sondern auch für die musikalische Botschaft als Ganzes:

Das Nervensystem versucht, jede von früheren Erfahrungen her vorhandene Information (d.h. im Langzeitgedächtnis gespeicherte Botschaften) zu benutzen, um den Erkennungsprozeß neu herankommender Information zu beschleunigen und, wenn möglich vorherzusagen.

Diese neuronale Verarbeitungsstrategie ist bei der Sprachwahrnehmung gut bekannt und kann u.a. auf einen natürlich Zusammenhang zwischen Musik und Sprache hindeuten.
(Quelle: Juan G. Roederer, Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik, Springer-Verlag, 2000, ISBN 3-540-61370-6)

Wir wollen uns daher hier nur auf ein paar herausgegriffene Aspekte anderer Art beschränken, die aber jeder für sich schon geeignet ist, Zweifel an der sinnvollen Durchführung dieser Tests aufkommen zu lassen.

Probleme bei der Vorbereitung eines Blindtests

Unbestritten ist natürlich, dass die optische Anmutung des zu testenden Geräts und die markenspezifische Erwartungshaltung seitens des Hörers eine große Rolle spielt - das Auge hört mit.
Daher ist der Grundgedanke und die Intention bei Blindtests von Audiogeräten, nämlich den Hörer im Unklaren zu lassen, welches Gerät er gerade hört, zumindest, wenn es um klangliche Aspekte geht, durchaus nachvollziehbar.
Ohne Zweifel kann man sich, je nach Bedarf, Geräte "schön" oder "schlecht" hören. Die vorherrschende Grundstimmung (inkl. Geldbeutelinhalt) des Probanden bestimmt in hohem Maße das Ergebnis. Kommentare von Mithörern oder Verkäufern können ebenfalls das Ergebnis beeinflussen.
Grundsätzlich sind die bei Blindtests zu erwartenden Unterschiede abhängig von der Art der zu testenden Komponente und bei nichtpathologischen Konstruktionen meistens mehr im Nuancenbereich als im Grobdynamik- und Grobfärbungsbereich zu finden.
Die Unterschiede sind also nicht "weltbewegend", sondern eher subtil. (Das diesem Umstand oft nicht im angemessenem Maße bei der verbalen Beschreibung der klanglichen Unterschiede Rechnung getragen wird, ja hier sogar häufig übertrieben wird, ist ein anderes Thema und hängt mehr mit dem unzureichendem zur Verfügung stehendem Vokabular der Testhörer zusammen.)
Daher erfordert die Durchführung von aussagefähigen Test eine sehr gute und möglichst "neutrale" Wiedergabekette sowie einen Raum mit sehr guten "neutralen" akustischen Eigenschaften.
Vor die Anlage gehört ein akustisch durchlässiger, aber optisch undurchlässiger Vorhang.
Diese Voraussetzungen werden in der Praxis (falls es so etwas überhaupt gibt) bei Nichtprofis (dazu zählen erfahrungsgemäß leider auch viele Fachhändler) fast nirgendwo erfüllt.

Sweet spot

Weiter bestimmt die Größe des "sweet spots" zudem die Anzahl der Hörer, die gleichzeitig unter gleichen Voraussetzungen hören können. Das werden in aller Regel nur ein bis zwei Hörer sein.
Sind es gleichzeitig mehr Zuhörer als der "sweet spot" es prinzipiell zulässt, darf man das Ergebnis dieses Hörtests zumindest mit einem Fragezeichen versehen.

Ein Blindtest in unserem speziellen Fall wird durchgeführt, indem verschiedene gleichartige Komponenten zeitlich hintereinander in einer Audiokette einem Zuhörerkreis vorgeführt werden, ohne dass dieser weiß, um welche Komponente speziell es sich jeweils dabei handelt.

Umschaltzeit

"Zeitlich hintereinander" kann 20 Sekunden oder 10 Minuten bedeuten, wobei die Zeitdauer in jedem Fall ebenfalls Anlass zu jeweils durchaus berechtigter Kritik und Diskussionen bieten kann - bis hin zur Infragestellung des gesamten Tests. Ein gut durchgeführter Test sollte dem Probanden die Wahl des Umschaltzeitpunktes und die Umschaltdauer möglichst selbst überlassen. Tests, die die Probanden in ein feststehendes Zeitraster zwängen, erzeugen Stress und damit bestenfalls ungenaue Ergebnisse. Der Testleiter muss sich natürlich jeden Kommentars enthalten oder, wie im Falle des Doppelblindtest, ebenfalls über die Testfolge im unklaren gelassen werden.

Gleicher Wiedergabepegel

Grundvoraussetzung bei abwechselnden Komponenten muss natürlich ein konstanter (d.h. bei allen zu testenden Komponenten gleichartiger) Wiedergabepegel sein.
Das ist schon die erste ernsthafte technische Hürde bei Ausrichtung eines Blindtests. Eine Pegelanpassung ist in der Praxis nicht trivial und erfordert massive elektrische Eingriffe in die Anlagenkonfiguration sowie ein Minimum an Mess-Equipment plus zugehöriger Erfahrung bei der Bedienung.
Man stelle sich beispielsweise einen Endverstärkertest vor. Hier müssen Quellen umgeschaltet und eventuell angepasst werden, während gleichzeitig die Lautsprecherboxen umgeschaltet werden müssen. Ohne externe zusätzliche Gerätschaften, die zumal von sehr hoher Qualität sein müssen, ist das nicht zu schaffen. Wer hat schon solche Geräte zur Verfügung?
Sollen Lautsprecherboxen blind getestet werden, stellt sich sofort die Frage der gleichberechtigten Aufstellung im Raum.
In der Industrie sind aufwendige Abhörräume bekannt geworden, bei denen die verschiedenen Lautsprecherpaare karussellartig jeweils an die gleiche Position gesetzt werden. So etwas ist in unserem Fall natürlich für einen Normalanwender undenkbar.
Auch die Einmessung wirft Probleme auf. Unterschiedliches Abstrahlverhalten kann trotz gleichem Pegel am Messplatz zu unterschiedlichem Gesamtlautheitseindruck führen und so das eigentlich zu verhindernde Identifizieren erleichtern, bzw. einen Lautsprechertyp bevorzugen oder benachteiligen helfen.

Höreindruck und Messtechnik

Verstärker, CD-Player (Laufwerk und DA-Wandler) und Leitungen unterscheiden sich bei nichtpathologischen Konstruktionen in ihren allgemein zugänglichen technischen Parametern so gut wie immer erst weit außerhalb des Hörbereiches (Bandbreite) bzw. weit unterhalb der Hörschwelle (Klirrfaktor), wenn wir bei Hörbereich und -schwelle den heutigen Stand der Erkenntnis zugrunde legen.
Kann man also daraus folgern, dass Geräte, die sich messtechnisch im relevantem Hörbereich so gut wie gar nicht unterscheiden, alle also gleich klingen? Dem widerspricht die Erfahrung. Das Thema "Messwerte als Auswahlkriterium" bei diesen Geräten kann schon seit Jahren als irrelevant zu den Akten gelegt werden.
Ähnlich sieht es bei Lautsprecher- und NF-Leitungen aus.
Bei nichtpathologischen Konstruktionen liegen alle Leitungsparameter elektrisch weit außerhalb jeglichen Einflusses auf den Hörbereich, wenn man von "normalen" und quasi-normgerechten Ein- und Ausgangsimpedanzen der angeschlossen Geräte ausgehen kann.
Beim Lautsprecherkabel spielt zwar theoretisch der Leitungswiderstand zusammen mit dem Innenwiderstand der Endstufe u.a. eine Rolle bei der erzielbaren Dämpfung des Tieftöners. Übliche Querschnitte sind aber in der Praxis in dieser Hinsicht unproblematisch, bzw. das klangliche Resultat im Tieftonbereich ist in dieser Hinsicht meistens eher raumabhängig.
Selbst vorher vorgeblich deutliche Klangunterschiede sind häufig während eines Blindtests nicht mehr nachvollziehbar oder es sind eben Unterschiede da, wo eigentlich keine sein dürften.
Nach unserer Erfahrung versagt so gut wie jeder Proband bei einem Blindtest, wenn es um mehr als zwei zu vergleichende Objekte geht, unabhängig vom getestetem Gerät und der persönlichen Hörbildung. Für z.B. eine anstehende Audio-Entwicklung ist das eine ungenügende Grundlage und kein Audio-Entwickler wird sich daher auf die sehr zweifelhaften Ergebnisse eines Blindtests verlassen wollen.
Grundsätzlich kann man der Meinung sein, dass die meisten Klangunterschiede auch messbar sein müssten, aber dazu müssten zunächst erst entsprechende Messverfahren entwickelt werden.
Die Natur gibt nur richtige Antworten, wenn die Fragen richtig gestellt werden. Die meisten Messverfahren sind vermutlich heute noch zu statisch angelegt. Selbst heute bekannte und unstrittige akustische Phänomene lassen sich nur schwer messtechnisch erfassen und mit dem Höreindruck korrelieren.
Mit mittels Sinustönen, Rauschen oder Dirac-Impulsen durchgeführten übertragungsanalysen wird man subtilen Klangunterschieden messtechnisch kaum auf die Spur kommen, höchstens vielleicht mit genau definierten komplexeren Impulsfolgen, wobei die Herstellung einer Korrelation zwischen Hören und Messen dadurch auch nicht einfacher wird. Aber das nur nebenbei.

Beurteilung von Lästigkeit?

Ein ganz wichtiger Punkt bei der Beurteilung von Audio-Komponenten, der bei Durchführung von üblichen Blindtests völlig außen vor gelassen wird, ist das Phänomen der "Lästigkeit".
Eine Komponente erzeugt nach längerem Hören aufgrund spezifischer Verfärbungen und Verzerrungen ein Gefühl der Lästigkeit, das sich durch Unlust zum Weiterhören und Ermüdungserscheinungen beim Hörer bemerkbar macht. Der Hörer hat das Gefühl: "Irgendwas stimmt hier nicht."
Dieses Gefühl ist vermutlich der Hauptgrund für den Wunsch nach Wechsel einer Komponente. Dieses Gefühl der Lästigkeit muss kumulieren, d.h. hier ist eine längere Hörperiode nötig, damit dieser Punkt zum Tragen kommt und berücksichtigt werden kann.
Daher ist bei der endgültigen Bewertung einer Komponente ein Langzeittest unabdingbar.

Es bringt überhaupt nichts, sich durch einen Blindtest, der in der Regel meist sowieso ohne konkretes Ergebnis ausfällt, sich vielleicht bestätigen zu lassen, dass eigentlich keine Klangunterschiede vorhanden sind und demnach kein Grund zur Klage besteht, während man dann in der täglichen Hörpraxis dauernd mit dem besagten Gefühl der Lästigkeit konfrontiert wird.

Probleme bei der Durchführung eines Blindtests

Setzen wir einmal voraus, dass Pegelunterschiede aufgrund technischer Vorsichtsmaßnahmen keine Rolle spielen, dass Raum und Anlage auf höchstem Niveau spielen, dass keine externen Einflüsse gleich welcher Art das Ergebnis beeinflussen können - kurz, dass eine technische einwandfreie Durchführung des Blindtests gewährleistet ist.
Unklar ist anfangs noch die Zielsetzung des Tests bzw. die Aufgabe der Hörer: Sollen

a. anhand von Musikbeispielen Geräte zugeordnet werden oder
b. anhand von Musikbeispielen eine qualitative Bewertung der Geräte vorgenommen werden.

Das hört sich zwar ähnlich in der Aussage an, bedingt aber einen Unterschied in der Art und Weise, wie man an einen Test herangeht.

Punkt a hieße z.B.: "Wer kann diese Geräte unterscheiden?".
Punkt b hieße z.B.: "Welches Musikwiedergabe gefällt mir am besten?".
Wer eine gute Musikwiedergabeanlage besitzt, weiß, dass z.B. schon auf einer einzigen CD eines Interpreten die einzelnen Tracks durchaus in allen Belangen unterschiedlich abgemischt sein können.
Das bedeutet in der Praxis, dass es fast unmöglich ist, "neutrale" Quellen zu benutzen.
Letztendlich weiß niemand wirklich, wie etwas zu klingen hat, da ja schon im Studio beim Abmischen für den Endverbraucher unbekannte Lautstärken benutzt und dann dieser Hörsituation entsprechend Frequenzgangänderungen gemacht werden.
Weiterhin dürfte bekannt sei, dass bei der Kombination von Audio-Komponenten bestimmte Synergie-Effekte auftreten, bzw. auch gezielt eingesetzt werden (Stichwort: Kompensation von Klangeigenschaften).
Das ist schon bei der Ausrichtung von "normalen" Hörtests ein wenn auch lösbares Problem, das allerdings bei einem Blindtest zu einem prinzipiell unlösbarem Problem wird.
Bei vielen vergleichenden Hörtests kann es gar nicht um das Herausfinden der objektiv (falls so etwas überhaupt möglich ist) besten Komponente gehen, sondern eher um das Herausfinden der Komponente, die am besten mit der Restanlage harmoniert. Bei einem Blindtest wird durch das Zusammenwirken von nichtneutralen Quellen unter Benutzung von nichtneutralen Audio-Komponenten die Auswahl von wiederum nichtneutralen Audio-Komponenten aufgrund von Kompensationseffekten zu einem reinem Zufallsspiel, was sich ja dann auch folgerichtig in den Ergebnissen widerspiegelt.
Zieht man dann noch das sehr mangelhaft ausgeprägte akustische Gedächtnis des Menschen hinzu, muss man eigentlich bei Berücksichtung aller reichlich widrigen Faktoren staunen, dass Blindtests für den genannten Zweck überhaupt in Erwägung gezogen werden.

Wenn man allerdings sowieso der Meinung ist, dass es keine klanglichen Unterschiede zwischen Audio-Komponenten gibt, kann man sich leicht diese Meinung immer wieder durch Durchführung von Pseudo-Blindtests zementieren lassen. In Sachen Hörbildung kommt man auf diese Weise allerdings keinen Schritt weiter.

Bei der Bewertung von Hifianlagen mittels im Studio aufgenommener Tonträger sollte man sich darüber im klaren sein, daß es technisch so gut wie unmöglich ist, mittels Mikrofon eine akustische Situation genau so aufzunehmen (und dann wiederzugeben), wie wenn wir sie mit den Ohren empfinden würden.
Daher ist eine produzierte Aufnahme selten mit der jeweiligen eventuell selbst miterlebten Live-Situation vergleichbar.
Den tatsächlichen Verhältnissen am nächsten kommen höchsten noch ältere Aufnahmen (< 1970), die mit sehr wenig und gut plazierten Mikrofonen in einem geeignetem Aufnahmeraum sowie unter weitestgehendem Verzicht auf Effektgeräte und individuellen "Geschmacksverzerrungen" produziert wurden.
Dies betrifft vor allen Dingen Klassik-, Jazz- und Blues-Aufnahmen.
Man denke hier z.B. im Jazzbereich an fast alle Aufnahmen von Miles Davis, sowie im Klassikbereich an die jetzt auf die in der DECCA-Legends-Serie auf CD veröffentlichten "alten" Aufnahmen.
Der ambitionierte Musikliebhaber wird hier wahre Schätze entdecken können, die fast alle "modernen" Aufnahmen in Bezug auf Raumabbildung, Dynamik und Farbigkeit der Instrumente in den Schatten stellen (zum Glück werden gerade jetzt wieder viele alte Aufnahmen "remastered" und auf CD verfügbar gemacht).

Leider scheint im Laufe der Zeit diese Kunst in Vergessenheit geraten zu sein, da heute fast nur noch extrem manipulierte Aufnahmen verfügbar sind. Der Trend geht mittlerweile sogar noch einen Schritt weiter, weg von üblichen Mischpulten und hin zu per Maus am Computer zusammengeklickten Musikproduktionen.
Zu allem überfluss sind diese Manipulationen und Produktionsweisen sehr gut über hochwertige neutrale Abhöranlagen zu hören und daher für den engagierten Hörer eine Quelle ständigen Ärgernisses.

Deshalb seien zur Anschauung nachfolgend einige Beispiele¹ aus der Tonstudiopraxis aufgeführt, wo aus den verschiedensten Gründen, sei es nun aufnahmetechnischer oder geschmacklicher Art, gezielt Veränderungen am aufgenommenen oder aufzunehmenden Audiosignal vorgenommen werden. Das muß nicht immer zum Nachteil der Produktion sein, zeigt aber die relative Beliebigkeit des resultierenden Ergebnisses.

Für die Bearbeitung der Einzelspuren stehen dem Toningenieur dermaßen viele Manipulationsmöglichkeiten offen (die auch leider manchmal allzu fleißig genutzt werden), daß z.B. ein Vergleich von Hifi-Geräten anhand einer Aufnahme so gut wie sinnlos ist.

Der individuelle Klang der Instrumente und Stimmen ist von manchmal minimalen Änderungen abhängig, die durchaus z.B. im Bereich der Frequenzgangunterschiede oder Abstrahlcharakteristikunterschiede unterschiedlicher Lautsprecher liegen können.

Die Auswahl der Mikrofone und deren Platzierung ist sozusagen "die halbe Miete" der Aufnahme und gleichzeitig der schwierigste Teil. Hier zählt nur persönliche Erfahrung, Fingerspitzengefühl und ein "goldenes Ohr", Meßtechnik und andere denkbare Hilfsmittel kommen hier fast nicht zum Zug (von Korrelationsgradmesser und Pegelanzeiger einmal abgesehen).

Akustische Gitarre:
Die Abstrahlverhältnisse für die verschiedenen Frequenzbereiche sind hier relativ einfach. Tiefe Frequenzen, in erster Linie also die Grundtöne, werden hauptsächlich durch das Schallloch abgestrahlt, höhere Frequenzen und damit die Obertöne dagegen über die Decke und direkt von den Saiten. Will man einen sehr obertonreichen Klang erreichen, platziert man das Mikrofon im Bereich des Stegs, im anderen Fall richtet man es direkt auf das Schallloch aus.
Mikrofone mit einer kleinen Membran führen zu einem brillanten, durchsichtigen Klang, Mikrofone mit einer großen Membran klingen dagegen etwas runder. Gut geeignet für die Akustikgitarre sind auch Grenzflächenmikrofone, die in einem Abstand von 1...2 m vor dem Gitarristen auf den Fußboden gelegt werden. Sie führen zu einem räumlicheren Klangbild, so daß hier der Einfluß des Aufnahmeraums auf den Gesamtklang berücksichtigt werden muß.

Klavier:
Ein Flügel ist schon aufgrund seiner Abmessungen nicht so einfach abzunehmen, weshalb mindestens zwei, manchmal sogar drei Mikrofone zum Einsatz kommen können. Die Ausrichtung und vor allem der Abstand der Mikrofone ist verantwortlich für den Klangeindruck. Ist ein sehr perkussiver, harter Klang gewünscht, richtet man zwei oder drei Mikrofone direkt auf den Bereich der Hämmer aus. Der Abstand kann 15...40 cm betragen. Die Dynamik des Instruments wird mit dieser Aufstellung aber kaum noch wiedergegeben, da sich der Klang nicht entfalten kann. Dagegen lässt sich durch Aufspreizen der Mikrofone über die gesamte Stereobasis ein eindrucksvoller Stereoeffekt erzielen, der dann allerdings nicht mehr viel mit den natürlichen Verhältnissen zu tun hat.
Für einen runderen Klang, beispielsweise in Balladen, richtet man die Mikrofone auf die Löcher im Resonanzboden aus und wählt auch einen größeren Abstand (30...60 cm). Das Mikrofon für den Bassbereich kann auch über der Saitenspannung platziert sein, dort klingen die Tiefen etwas präsenter und klarer. Durch Kombination dieser Aufstellung mit einem weiteren Mikrofon in einer Entfernung von 1..1,5 m kann man den Klang noch weiter abrunden. Insgesamt ergibt sich auf diese Weise eine größere Dynamik, die auch dem Pianisten mehr Möglichkeiten zur individuellen Klangentfaltung lässt.

Kontrabass:
Für die Abnahme verwendet man ein Kondensatormikrofon mit einer großen Membran und Nieren- oder Supernierencharakteristik, das auf den Bereich der F-Löcher gerichtet ist. Wird der Bass gezupft, darf der Abstand des Mikrofons relativ gering sein, vielleicht 20 cm. Beim gestrichenen Bass jedoch ist ein größerer Abstand von 50...70 cm notwendig, da sonst das Anstrichgeräusch zu stark überwiegt.

Bassdrum:
Für die Ausrichtung der Mikrofone gilt die Faustregel: je dichter das Mikrofon am Schlagfell, desto höher der Anteil des Anschlags im Klang und umgekehrt. Einen relativ hohen Tiefenanteil erzielt man, wenn das Mikro etwa in der Ebene des Resonanzfells platziert wird. Außerhalb der Bassdrum aufgestellt, erzielt man einen räumlichen Klang, allerdings mit einem größeren übersprechanteil anderer Instrumente. Häufig arbeitet man deshalb bei der Aufnahme der Bassdrum mit zwei Mikrofonen, und zwar einem dicht am Anschlagpunkt, dem anderen etwa auf der Ebene des Resonanzfells, um das Verhältnis zwischen Anschlag und Klang variieren zu können.

Aus geschmäcklerischen oder anderen "künstlerischen" Gründen werden oft und gerne die einzelnen Instrumentenspuren nachträglich im Frequenzgang verändert, um einen bestimmten "Sound" zu erhalten. Leider wird noch oft genug auf diese Weise versucht, nachträglich Positionierungsfehler der Mikrofone auszugleichen.
Auch Phasenprobleme, die beim Zusammenmischen der Spuren entstehen könnten, werden durch jeweilige Anhebung oder Absenkung oder anderweitige Manipulation der betreffenden Frequenzbänder der einzelnen Spuren leider zu oft hörbar umgangen.

Bassdrum:
Eine Anhebung von 60...80 Hz erhöht den Druck der Bassdrum, eine Absenkung von 250...350 Hz beseitigt einen holzigen Klang. 2...4 kHz bringen mehr Kick.

Snare:
Die Anhebung des Bereiches von 140...260 Hz lässt eine Snare fetter erscheinen, eine Absenkung von 300...500 Hz weicher. Den typischen Snare-Sound erzielt man mit einer Anhebung bei 5...6 kHz.

Rack-Toms:
200...300 Hz verstärken den vollen Ton der Toms, mehr Anschlag bringt eine Anhebung von 4...6 kHz. Weicher und runder wird der Klang durch eine Absenkung von 400...600 Hz.

Floor-Tom:
Den vollen Ton bringt eine Anhebung von 80...120 Hz, eine Absenkung von 300...500 Hz macht den Ton weicher. Den Anschlag bringt eine Anhebung von 4...6 kHz.

Bassgitarre:
Eine Anhebung von 60...80 Hz verleiht dem Bass Fülle, klarer und deutlicher wird er durch eine Anhebung von 500...800 Hz. Die Saitengeräusche (Slap) bringen 2...3 kHz.

E-Gitarre:
Ein vollerer Ton wird durch eine Anhebung von 200...300 Hz erreicht. Mehr Biss bringen 2...3 kHz. Ist der Klang zu schrill, wird dieser Bereich eher abgesenkt.

Akustik-Gitarre:
80...120 Hz verstärken die tiefen Saiten, 200...300 Hz lassen die Gitarre insgesamt voller klingen. 2...6 kHz bringen Brillanz und Anschlaggeräusche.

Klavier und Flügel:
Satte Tiefen im Bereich von 80...160 Hz, Brillanz und Anschlag bei 2...7 kHz. Eine schmalbandige Anhebung bei ca. 2.5 kHz bringt den typischen "Honky-Tonk"-Sound.

Blasinstrumente:
Eine Anhebung von 100...300 Hz lässt den Klang voller wirken, die Schärfe bringen 4...8 kHz.

Streicher:
Den vollen Streicherklang erzielt man durch Anhebung vonn 200...300 Hz, Anstrich und Brillanz bei 7...11 kHz.

Sprechstimme:
Schlanker wird eine Stimme durch eine Absenkung bei 180...300 Hz, mehr Sprachverständlichkeit erreicht man durch eine Anhebung bei 2...4 kHz.

Singstimme:
Einen volleren Sound bringen 100...140 Hz, eine Absenkung bei 200...400 Hz erzeugt mehr Klarheit. Deutlicher wird die Stimme durch eine Anhebung bei 4...5 kHz, die Zischlaute liegen bei 7...11 kHz.

Unter Dynamik versteht man den Pegelunterschied zwischen geringstem und höchstmöglichen Pegel.
Das Ohr ist in der Lage, einen Dynamikbereich von 120...130 dB zu verarbeiten, was sich aus dem Unterschied zwischen Hörschwelle und Schmerzgrenze ergibt. Den gleichen Dynamikbereich können künstliche und natürliche Geräusche überstreichen.
Da in durchschnittlichen Wohnräumen mit einem Umgebungsgeräusch von 35...45 dB zu rechnen ist und zudem eine maximale Lautstärke von 100 dB dort nur selten erzielbar ist, reicht für die Musikwiedergabe in Wohnräumen ein Dynamikbereich von ca. 55...65 dB (in Kinos über 90 dB) aus und sorgt bei entsprechender Einstellung für eine Wiedergabemöglichkeit bei angenehmer Lautstärke.
Daher werden bei der Abmischung höhere Dynamikwerte komprimiert. Dies geschieht per Hand durch entsprechende Pegelkorrekturen des Toningenieurs oder automatisch durch Kompressoren und Limiter.
Daneben werden noch in der Pop- und Rockmusik Instrumente mit großer Eigendynamik (Klavier, Streicher oder Stimme) an die im allgemeinen geringe Dynamik der übrigen Instrumente wie E-Gitarren, Synthesizer usw. angeglichen.
Eine Verminderung der natürlichen Dynamik kann aber auch aus rein künstlerischen oder geschmacklichen Erwägungen erfolgen. Ein Aspekt dabei ist, die subjektive Lautstärke zu erhöhen, ohne gleichzeitig den maximalen Pegel zu verändern.
Da das Ohr die Lautstärke von Musik und Sprache aufgrund des durchschnittlichen Pegels bewertet, führt eine Kompression zu einer höheren subjektiven Lautstärke - und zum ärgernis bei Besitzern hochwertiger Wiedergabeanlagen.
Es nervt schon gewaltig, wenn bei in der Musik begründeten Dynamiksprüngen das Klangbild nur dichter, aber nicht lauter wird. Viele Produzenten und Toningenieure argumentieren, ein Song erhalte dadurch mehr Aufmerksamkeit beim Radiohörer, weil er sich schon aufgrund der Lautstärke von anderen unterscheide. Lauter werde zudem vielfach mit besserem Sound gleichgesetzt. Nun ja.

Unter den Geräten, die den Dynamikbereich des Audiosignals im Tonstudio beeinflussen, wären noch frequenzunabhängige Limiter
- (begrenzen das Signal auf einen bestimmten Pegel und verhindern übersteuerung nachfolgender Komponenten),
frequenzabhängige Limiter wie Vocal-Stresser
- (Höhenanhebung des Signals und nachfolgende Gesamtkompression bei Stimmen)
und De-Esser
- (Herausfilterung eines Frequenzbandes und nachfolgende Einzelkompression, danach Summation zum Restfrequenzband, ebenfalls zur Begrenzung von Zischlauten bei Stimmen),
sowie Expander
(umgekehrte Funktion wie Kompressor) wie
Noise-Gates
(Unterdrückung von Hintergrundgeräuschen)
zu nennen.

Exciter:
Unter dieser Bezeichnung werden Effektgeräte zusammengefasst, die das Spektrum eines Signals in Abhängigkeit von Eingangssignal verändern.
Die Funktionsweise von Excitern beruht darauf, die im Eingangssignal vorhandenen Harmonischen (Obertöne) zu verstärken bzw. zusätzliche Harmonische zu erzeugen. Verstärkte oder gar zusätzliche Obertöne haben die Folge, daß ein Signal präsenter klingt, so wie bei einer reinen Höhenanhebung. Diese Präsenz bleibt jedoch erhalten, auch wenn sich der Grundton des Signals ändert.
Dieser Effekt wird leider sehr oft eingesetzt und ist leider auch sehr oft als solcher unangenehm identifizierbar.

Vocoder:
Dies ist ein Effektgerät, bei dem ein Signal (control-signal, zum Beispiel Stimme) ein anderes Signal (process-signal, z.B. Synthesizer) moduliert. Die Amplitude eines bestimmten Frequenzbandes der Stimme moduliert und kontrolliert den Ausgang des Synthesizer, so daß dieser mit der Stimme "mitsingt".

Chorus:
Ein Chorus-Effekt bildet elektronisch nach, was beim Zusammenspiel mehrerer Musiker, beispielsweise einer Streichergruppe, auch auftritt, nämlich eine gewisse "unpräzise" Spielweise. Zwischen den Musikern bestehen immer minimale Zeitunterschiede beim Einsatz und geringste Tonhöhenunterschiede. Mit einem oder mehreren kurzen Delays (Verzögerungen) und leichten Tonhöhenverschiebungen läßt sich dieser Effekt elektronisch nachbilden. Wird der Effekt mit mehreren Verzögerungen erzeugt, spricht man auch vom Ensemble-Effekt.

Harmonizer:
Ein Harmonizer oder Pitch-Changer verändert die Tonhöhe eines Signals, ohne die musikalische Dauer zu beeinflussen, wie dies der Fall wäre, wenn man ein Tonband schneller oder langsamer abspielen würde. Dabei ändern sich nämlich Tonhöhe und Tondauer gleichermaßen.

Künstlicher Nachhall:
Bei der klassischen Aufnahmetechnik versucht man schon durch Mikrofonaufstellung ein angenehmes Verhältnis zwischen Direktsignal und Nachhall zu erreichen. Dazu ist natürlich ein geeignetes Aufnahmestudio notwendig.
Rock- und Popmusik dagegen wird in Studios produziert, die nur einen bedingt brauchbaren natürlichen Nachhall liefern. Außerdem werden die Instrumente im Playback-Verfahren aufgenommen, so daß es beinahe unmöglich ist, von vornherein das richtige Verhältnis zwischen Direktsignal und Nachhall festzulegen. Deshalb nimmt man die einzelnen Spuren zunächst "trocken" auf und fügt bei der Mischung den gewünschten und künstlich erzeugten Nachhall hinzu. Dem Hörer vermittelt der Nachhall eine gewisse Distanz oder räumliche Ausdehnung eines Instruments. Er empfindet durch den Nachhall den Raum, in dem ein Instrument scheinbar erklingt.