Sprungantwort lesen

Bei der Sprungantwort bekommt der Lautsprecher ein Signal, das von Null schlagartig auf einen festen Wert springt und dort bleibt. Gemessen wird, was das Mikrofon daraufhin sieht. Weil ein solcher Sprung alle Frequenzen gleichzeitig enthält, zeigt das Ergebnis, ob der Lautsprecher sie auch gleichzeitig wieder abgibt.

Wie ein Diagramm aufgebaut ist

Auf der Waagerechten liegt die Zeit, meist wenige Millisekunden, auf der Senkrechten der Schalldruck. Ein idealer Wandler zeigt einen senkrechten Anstieg auf das Maximum und danach einen gleichmäßigen Rückgang zur Nulllinie. Der Rückgang ist normal und kein Fehler: Ein Lautsprecher kann keinen Gleichdruck erzeugen, deshalb fällt die Kurve zwangsläufig ab.

Interessant sind die Abweichungen davon.

Mehrere getrennte Zacken. Jeder Weg meldet sich einzeln. Der Hochtöner kommt zuerst, weil seine Membran näher am Mikrofon sitzt und weniger Masse bewegt, danach der Mitteltöner, zuletzt der Bass. Das ist bei den meisten Mehrwegeboxen so und für sich genommen kein Ausschlusskriterium.

Ein Zacken nach unten vor dem Hauptanstieg. Ein Weg ist verpolt, oft absichtlich, weil die Weiche das zur Summenbildung braucht. Bei einer Weiche zweiter Ordnung ist das normal.

Wellen nach dem Hauptimpuls. Nachschwingen. Entweder Gehäuseresonanzen, eine Membranresonanz oder eine Reflexion an einer Kante. Das ist der Teil, der im Hörtest als Unschärfe auffällt.

Ein langsam ansteigender statt steiler Beginn. Der Hochtonbereich fehlt oder ist stark bedämpft.

Was das Diagramm nicht leistet

Die Sprungantwort ist stark abhängig vom Messabstand und vom Winkel. Schon 20 Zentimeter Unterschied verschieben die Zacken gegeneinander, weil die Wege zu den einzelnen Chassis unterschiedlich lang werden. Deshalb sind zwei Sprungantworten nur vergleichbar, wenn beide unter denselben Bedingungen entstanden sind.

Sie sagt außerdem nichts über den Pegelverlauf über die Frequenz aus, denn die Amplitudeninformation steckt in einer Form, die man ohne Umrechnung nicht ablesen kann. Für die Frage, ob ein Lautsprecher zu hell oder zu dunkel abgestimmt ist, brauchen Sie den Frequenzgang.

Und sie gilt nur für einen Punkt im Raum. Am Hörplatz überlagert sich der Direktschall mit Reflexionen, die je nach Raum zwischen 3 und 15 Millisekunden später eintreffen. Genau deshalb wird die Messung gefenstert, also nach wenigen Millisekunden abgeschnitten, bevor die erste Reflexion eintrifft.

Wer eine saubere Sprungantwort erreicht

Es gibt drei Wege dorthin. Erstens die Reduktion auf einen Wandler, der den relevanten Bereich allein abdeckt, wie beim Biegewellenwandler oder beim Breitbänder. Zweitens flache Weichen erster Ordnung in Kombination mit einer versetzten Schallwand, die die Laufzeit ausgleicht. Drittens digitale Korrektur mit FIR-Filtern in Aktivlautsprechern, die die Phase unabhängig vom Amplitudengang entzerren.

Alle drei bezahlen dafür. Der Einwegwandler mit begrenztem Pegel, die flache Weiche mit hoher Belastung der Chassis im Übergangsbereich, die digitale Lösung mit Latenz und dem Zwang zur aktiven Konstruktion, siehe Aktiv oder passiv.

Praktischer Nutzen für den Kauf

Wenn ein Hersteller eine Sprungantwort veröffentlicht, ist das für sich schon ein Signal: Er hat sich mit dem Thema befasst. Wichtiger als die Schönheit der Kurve ist, ob das Nachschwingen früh abklingt. Eine Kurve, die nach zwei Millisekunden praktisch auf der Nulllinie liegt, gehört zu einem Lautsprecher, der Impulse sauber stehen lässt.

Wer selbst messen will: Ein Messmikrofon, ein Interface und freie Software genügen. Die Sprungantwort fällt bei jeder Messung mit ab, man muss sie nur anzeigen lassen. Wie das geht, steht unter Messmikrofon und Software.