Hifi-Apps▸Speaker-Positioning helfen bei der Aufstellung von Lautsprechern. Der Benutzer gibt dazu zunächst wahlweise eine Linie oder Fläche für den erlaubten Bereich jedes Lautsprechers vor. Im Laufe der Messung wird er dann aufgefordert, die Lautsprecher an bestimmte Positionen in diesem Bereich zu verschieben und an den Hörplätzen verschiedene Testsignale aufzunehmen. Aus dem Ergebnis der Tests generiert die App einen angepassten Hörtest. Das Ergebnis von Messung und Hörtest ist eine umfassender Vergleich der verschiedenen Aufstellungspositionen.
Die App zeigt vor Beginn der Messungen einige allgemeine Hinweise in Kurzform, ein Link führt zu der ausführlichen Version hier.

Hördreieck

Beide Lautsprecher müssen gleich weit vom Hörplatz entfernt sein. Sie müssen also ein gleichschenkliges Dreieck mit dem Hörplatz bilden.

Erklärung
Unser Gehirn ortet eine Schallquelle hauptsächlich durch die unterschiedliche Intensität und die unterschiedliche Laufzeit des Schalls zwischen dem rechten und linken Ohr. (Es gibt weitere Faktoren: auch einseitig taube Menschen können Richtungshören.) Um das bei der Musikwiedergabe zu reproduzieren, dürfen keine neuen Störfaktoren wie unterschiedliche Entfernungen der beiden Lautsprecher hinzukommen. Diese durch Einstellungen an Balance und Delay auszugleichen sollte deshalb nur versucht werden, wenn es nicht anders geht, weil die Reflexionen an Wänden, Boden, Decke und Möbeln dabei nicht berücksichtigt werden.
Die App zeigt zusätzlich die in ITU.R 1116-1 vorgeschlagenen Abmessungen in Meter. Dabei handelt es sich allerdings um eine Grundlage für Hörtests, d.h. Ziel dieser Norm ist verschiedene Hörtests möglichst gut vergleichbar zu machen. Für den Aufbau eines Audio Systems liefern sie somit gute Anhaltspunkte, aber keine zwingenden Vorschriften.

Meist ist dieses Dreieck spitzwinklig, d.h. der Abstand vom Hörplatz zum Lautsprecher etwas größer als der Abstand zwischen den Lautsprechern, aber deutlich weniger als doppelt so groß: Insbesondere wenn beim ersten Probehören die Bühne zwischen den Lautsprechern auseinander reißt, stehen die Lautsprecher höchstwahrscheinlich zu weit auseinander. Achten Sie schon beim ersten Probehören auf natürliche Sprachwiedergabe wenn die Stimme aus der Mitte kommt.

Erklärung
Bei Live-Konzerten bilden die Ränder der Bühne auch ein spitzwinkliges Dreieck mit den meisten Hörern. Ein gar zu weit auseinandergezogenes Bühnenbild bei der Wiedergabe entspricht also meistens nicht dem Original. Außerdem bleibt das Stereo Bild so stabiler, wenn der Hörer den Kopf bewegt.

Abstände zu den Wänden

Die Werte werden durch die App bestimmt. Allerdings sollte der Abstand zu Front- und Seitenwänden für den rechten und linken Kanal gleich (oder sehr groß) sein. Die Seitenwände sollten aus Material mit gleichen Reflexionseigenschaften (also nicht Fenster vs. Beton) bestehen. Um frisch angelieferte gängige Standlautsprecher erst einmal irgendwo hinzustellen und auszuprobieren können verschiedene Faustregeln verwendet werden:

  • Direkt vor der Wand (nicht bei Lautsprechern mit Bassreflexkanal nach hinten)
  • Abstand zur vorderen und den seitlichen Wänden "deutlich mehr als 1 Meter"
  • "38%-Regel": Lautsprecher auf 38% der Raumlänge. (Eigentlich ein Missverständnis: Diese Regel wurde ursprünglich von Wes Lachot für die Position der Hörplätze empfohlen)
  • "1/5 Regel": Membran des Lautsprechers auf 1/5 der Raumlänge
  • Bei High End Studios (im Mio. Euro Bereich) sind die Lautsprecher oft in die Wände eingelassen, sodass Frontplatte des Lautsprechers und Wand nahtlos ineinander übergehen.
In der Praxis können sich diese Werte als vollkommen falsch erweisen, sie geben aber einen Eindruck in welchem Bereich getestet werden sollte. Letztlich war diese Unsicherheit einer der Gründe Hifi-App▸Speaker-Positioning zu entwickeln.

Erklärung
Bei höheren Frequenzen, vielleicht ab 1 kHz, können Wände als Spiegel für Schall gesehen werden. Ähnlich wie bei einem optischen Spiegel entstehen so Effekte wie Spiegelbilder der Schallquellen, die das Klangerlebnis in den meisten Fällen verschlechtern.
Bei niedrigeren Frequenzen entstehen Verstärkungen und Auslöschungen durch die reflektierten Wellen: Beträgt der Wandabstand beispielsweise 50 cm, der Hin- und Rückweg also 1m, so ist bei 343 Hz (Wellenlänge 1 m) eine Verstärkung zu erwarten, weil der von der Wand zurückgeworfene Schall sich mit dem direkt ausgesendeten Schall ergänzt. Bei der halben Frequenz (172 Hz) ist dagegen eine Auslöschung zu erwarten, da direkter und zurückgeworfener Schall gegenphasig sind. Bei 1 m Wandabstand ist der gleiche Effekt bei 172 bzw. 86 Hz zu erwarten.
Vorteil des kurzen 50 cm Abstandes ist also, dass Frequenzen im Bereich ab 150 bis 300 Hz zu behandeln sind, was mit herkömmlichen Absorptionsmaterial hinter dem Lautsprecher möglich ist. Im Bereich von 80 Hz ist das erheblich schwieriger. Außerdem beginnt beginnt bei vielen Lautsprechern ab 300 Hz auch eine signifikante Richtungsabhängigkeit: Der nach vorne abgestrahlte Schall ist oft stärker als der nach hinten abgestrahlte. Typische Werte für Konus Lautsprecher ohne Waveguide sind 3 dB bei 300 Hz und 10 dB bei 1 kHz, je nach Bauart gibt es aber extreme Abweichungen.
So entsteht die Empfehlung, den Lautsprecher entweder direkt an der (möglichst gut gedämmten) Wand aufzustellen oder mindestens 1,5 m weit weg. Bei Abständen von mehr als 1-2m beginnt langsam der Bereich, bei dem unser Gehirn den direkt ankommenden und reflektierten Schall durch den Laufzeitunterschied auseinander halten kann.
Auch das Verhalten der Bässe ändert sich durch die Positionierung erheblich, da durch die Reflexionen Raummoden und stehende Wellen entstehen. Ausführliche Version

Die Hörplätze sollten sich nicht zu dicht vor der hinteren Wand befinden. Die Raum-Mitte ist eine gute Wahl. Die sog. 38%-Regel (Lautsprecher oder Hörplätze bei 38% der Raumlänge) bietet ebenfalls einen Anhaltspunkt. Entscheidend sind aber die Ergebnisse von Messung und Hörtest, sie können von beiden Vorgaben erheblich abweichen.

Erklärung
Die Regeln geht davon aus, dass sich verschiedene Raummoden aufschwingen können, ähnlich wie Wellen in einer Badewanne. Die wichtigsten Moden sind an einigen Stellen besonders wenig ausgeprägt, so z.B. in einem "Schuhkarton-Raum" bei den besagten 38%. In der Praxis hängen die Raummoden allerdings stark von der Nähe zu den Schallquellen und Wänden ab und ihr Verhalten weicht von dem "Schuhkarton-Modell" meist erheblich ab. Deshalb bietet sich die Raummitte als weiterer Ansatz an.

Abb. 1. Die ersten Raummoden auf einer rechteckigen Fläche. In der Praxis kommt die dritte Dimensionen hinzu. Am lautesten sind die Moden in den Bereichen hörbar, in denen sich die Farbkonzentration am stärksten ändert. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Teilchen hin- und herbewegen (Schnelle) ist dagegen nicht wahrnehmbar.

Einwinkeln

Nachdem die beste Aufstellung gefunden wurde, sollten die Lautsprecher eingewinkelt werden. Damit ist die Ausrichtung der Lautsprecher zum Hörplatz gemeint. Es ist nicht immer die beste Lösung, die Lautsprecher so aufzustellen, dass sie die Hörer direkt frontal "anstrahlen". Je nach Konstruktionsmerkmalen kann sich die Wiedergabe erheblich verbessern, wenn die Front etwas mehr nach innen oder außen zeigt. Sind die Mitten/Höhen zu schwach, sollten Sie die Lautsprecher auf den Hörplatz ausrichten. Dominiert dagegen der Mitten/Hochtonbereich, drehen Sie die Lautsprecher vom Hörplatz weg. Falls Ihre Lautsprecher auf Spikes stehen, können Sie außerdem versuchen die Lautsprecher in der vertikalen Achse zu verstellen.

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Um das bestmögliche Hörerlebnis für einen einzelnen festgelegten Platz zu erzielen, sollte die Lautsprecher so eingewinkelt werden, dass man ihre Innenseite sieht. Die Lautsprecher-Achsen sollten sich also hinter dem Hörplatz kreuzen. Im Idealfall erzeugt das eine tief gestaffelte Bühne.

Erklärung
Hintergrund ist stets der physikalische Effekt, dass die höheren Frequenzen eine stärkere Richtcharakteristik aufweisen. Die tiefen Frequenzen breiten sich dagegen eher kreisförmig im Hörraum aus. Durch dieses Ausrichtung trifft mehr höherfrequenter Schall auf die Seitenwände. Deren reflektierter Schall erzeugt in den meisten Fällen einen erwünschen einhüllenden Effekt (listener envelopment, LEV). Ob dem Hörraum die Aufgabe zukommt, die bereits fertiggestellt Aufnahme so zu "verbessern" hängt von vielen Faktoren ab: Dem gehörten Programmmaterial, dem Anspruch auf analytische Durchhörbarkeit und letztlich auch dem persönlichen Geschmack. Die Reflexionen sollten niemals so stark sein, dass die Ortbarkeit der Instrumente leidet, da das zu Ermüdungserscheinungen (listener fatigue) führen kann.

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Um den bestmöglichen Kompromiss für mehrere Hörplätze zu erzielen, sollte die Lautsprecher so eingewinkelt werden, dass man ihre Außenseiten sieht. Die Lautsprecher-Achsen sollten sich also vor dem Hörplatz kreuzen.

Erklärung
Durch diese Aufstellung "strahlt" der linke Lautsprecher auf den rechten Platz und umgekehrt. Somit kommen die äußeren Plätze mehr in den Focus des jeweils weiter entfernten rechten Lautsprechers. So kann die fehlende Lautstärke durch die größere Entfernung ausgeglichen werden, und für die äußeren Plätze verbessert sich das Klangbild.

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Die Vorgaben zum Einwinkeln dienen nur zur ersten Orientierung. Die Ergebnisse von Messung und Hörtest weichen oft erheblich davon ab. Hifi-Apps▸Speaker-Positioning bietet deshalb auch einem Modus zur Bestimmung des optimalen Winkels. Fortgeschrittene Nutzer können auch das sog. Polardiagramm ihrer Lautsprecher messen.

Diagonal?

Meist werden die Lautsprecher nebeneinander vor der selben Wand aufgestellt. Die Aufstellung an zwei Wänden, symmetrisch zu einer Zimmerecke, kann aber günstiger sein. Eine (offene) Tür in dieser Ecke kann den Klang weiter verbessern, indem sie Raumresonanzen vermindert.

Erklärung
Bei dieser Aufstellung sind die Fronten der Lautsprecher etwas weiter von den Wänden abgewandt. Da viele Konstruktionen seitlich etwas weniger Schall abstrahlen, werden so Reflexionen an den Wänden vermindert. Auch Raummoden zwischen der vorderen und hinteren Wand werden weniger intensiv aufgebaut: da nicht beide Lautsprecher in ähnlichem Abstand zur selben Wand stehen, können sie nicht gleichzeitig "mit vereinten Kräften" die selbe Mode anregen.

Feinheiten

Die meisten Lautsprecher sind so konzipiert, dass sie am besten klingen wenn sie in Ohrhöhe aufgestellt sind.

Erklärung
Sowohl die einzelnen Chassis in gängigen (dynamischen) Lautsprechern als auch ihr Zusammenwirken erzeugt ein Klangbild, das sich stark ändern kann, wenn der Hörer sich aus dem Focus bewegt. Das hat nichts mit der Preisklasse des Systems zu tun - allenfalls vielleicht mit dem geplanten Einsatz. Ein extremes Beispiel ist die Beschallung eines Stadions: hier sind einzelnen Systeme so konstruiert, dass nur bestimmte Bereiche gezielt "ausgeleuchtet" werden. Jeder Überlapp birgt die Gefahr, dass das Signal durch Laufzeitunterschiede (trotz elektronischer Verzögerung) an verschiedenen Stellen mehrmals hintereinander ankommt.

Bodenreflexionen können den Klang erheblich verschlechtern, d.h. die Aufstellungshöhe der Lautsprecher spielt eine wichtige Rolle. Spezielle Konstruktionen wie D'Appolito-Anordnungen (Hochtöner in der Mitte, zwei gleiche Tieftöner symmetrisch darum herum angeordnet) sollen das vermindern. Oft haben Center-Lautsprecher bei Surround Systemen einen solchen Aufbau. Dieser entfaltet aber nur seine Wirkung wenn die Systeme stehend (nicht liegend) eingesetzt werden! Probieren Sie beide Aufstellungen aus und achten Sie dabei auf natürliche Sprachwiedergabe.

Erklärung
Der am Boden reflektierte Schall erzeugt für den Hörer ein Spiegelbild des Lautsprechers (im Bild grau). Bei bestimmten Frequenzen entstehen dadurch hörbare Verstärkungen oder Abschwächungen die das Klangbild erheblich verschlechtern können. Details


h_s[cm]   h_l[cm]   d[cm]  

Ergebnis:


Lautsprecher auf einem Möbelstück sollten eine Unterlage z.B. aus Schall absorbierendem Material wie Schaumstoff bekommen.

Erklärung
Übertragener Körperschall stört das Klangbild und möglicherweise auch Personen in Nebenräumen. Die Empfehlung gilt grundsätzlich auch für Standboxen. Diese sind allerdings oft schon konstruktionsbedingt vom Boden entkoppelt und die Verstärkung durch das mitschwingende Möbelstück entfällt.
Alternativ können Spikes, Tennisbälle, Blasenfolie, Füße aus Gummi oder auch komplexe, fast beliebig teure Systeme zur Schwingungsisolation verwendet werden. Große Musikhäuser bieten online viele Varianten an, oft findet sich dort auch eine fundierte Bewertung von professionellen Musikern.
Zu beachten bei Spikes: Besonders bei harten Boden müssen Spikes gut festgezogen sein. Bei vier Spikes pro Lautsprecher müssen alle vier Spikes den gleichen Bodenkontakt haben: Der Lautsprecher darf nicht wackeln wenn man dagegen drückt. Bei empfindlichem Boden sollten Untersetzer verwendet werden.