Zurück zu Facts

Warum liegende D’Appolito Center nicht funktionieren

Center

 

Ja, schön sind sie natürlich, diese wunderbar symmetrisch aufgebauten Center-Lautsprecher nach D’Appolito Vorbild. Mit schicker Hochglanzlackierung oder in edlem Furnier machen sie unter einem großen Flatscreen zumindest optisch eine gute Figur. Doch tun die schönen liegenden Center das auch in akustischer Hinsicht?

Nun, spätestens seit ein findiger amerikanischer Entwickler namens Joe D’Appolito sich mit der symmetrischen Chassisanordnung, bei der i.a.R. ein Hochtöner von zwei Tiefmitteltönern umschlossen wird, beschäftigt hat, stieg die Beliebtheit solcher Konstruktionen rapide an. Niemand wird von der Hand weisen wollen, dass diese Anordnung dem Auge schmeichelt.

Damit ein solches Gebilde aber auch dem Ohr schmeichelt, sind bei der Konstruktion eines solchen Lautsprechers gewisse Bedingungen einzuhalten, bzw. Knackpunkte hinzunehmen. Diese sollen in diesem Artikel jedoch nur am Rande beschrieben werden. Hier geht es schließlich nur darum aufzuzeigen, warum man einen liegenden Center nach D’Appolito Vorbild vermeiden sollte. Wissenschaftliche Abhandlungen dazu sind in ausreichender Menge im WWW verfügbar.

In den Jahren, in denen Joe D’Appolito seine Forschungen betrieb, spielten die heute sehr stark verbreiteten Heimkinos eine eher untergeordnete Rolle. So war es dann auch, dass D’Appolito seine Entwicklungen für den HiFi-Freund, also für die reine Musikwiedergabe voran trieb. Joe fand heraus, dass eine symmetrische Chassisanordnung unter Berücksichtigung von zwingend einzuhaltenden Chassisabständen und korrelierenden Übernahmefrequenzen zu einem verbesserten Abstrahlverhalten führen kann. Ferner ist dazu eine Filtertopologie erforderlich, die zu einem genau definierten Verlauf der akustischen Flanken der einzelnen Chassis führt. Sind all diese Bedingungen nicht erfüllt, funktioniert ein solcher Lautsprecher nicht optimal und bringt Probleme mit sich. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass etwa 99,99% aller Lautsprecher dieser Bauart die Bedingungen nicht einhalten. Für solche Lautsprecher hat sich der Begriff  „Quasi-D’Appolito Lautsprecher“ (im folgenden QAL genannt) manifestiert. Sie halten die geforderten Bedingungen mehr oder weniger ein, und die möglichen Vorteile schwinden, je weiter die Konstruktion vom theoretischen Optimum abweicht.

In der Praxis ist das Problem aber längst nicht so groß, wie es der obige Text vermuten lässt. Allerdings nur dann nicht, wenn ein QAL seiner eigentlichen Bestimmung zugeführt wird, nämlich dem Hören von Musik in Stereoanordnung mit stehenden Lautsprechern. Das Nichteinhalten der von Joe aufgestellten Bedingungen führt bei einem stehenden QAL zu Fehlern im Abstrahlverhalten auf vertikaler Ebene. Auf horizontaler Ebene strahlt ein QAL hingegegen breit und weitestgehend fehlerfrei. Das heißt im Klartext, dass ein stehender QAL nur dann gut funktioniert, wenn sich der Hochtöner auf Ohrhöhe des Zuhörers befindet.

fff

Abstrahlverhalten stehender QALStehender QAL mit Hochtöner auf Ohrhöhe

fff

Die Grafik dürfte den Sachverhalt hinreichend verdeutlichen. Auf Ohrhöhe, also nur in einem kleinen vertikalen Bereich, strahlt der Lautsprecher fehlerfrei ab. Die Größe des Bereichs wächst mit zunehmender Hörentfernung. Überschreitet man diesen schmalen Grat, befindet man sich in einem „Loch“ in dem der QAL fehlerhaft abstrahlt und die resultierenden Schallauslöschungen das Hörerlebnis mächtig trüben. Da man beim Musikgenuss aber i.a.R. gemütlich in einem Sessel oder auf dem Sofa sitzt und seine vertikale Position nicht verändert, fällt die Problematik kaum bis gar nicht ins Gewicht.

Schauen wir uns dazu einmal einige Frequenzgangsimulationen eines stehenden typischen QAL an:

fff

Stehender Center auf AchseStehender QAL auf Achse und auf Ohrhöhe

fff

Wir sehen einen sehr ausgeglichenen Amplitudenverlauf. Der Einbruch zwischen 2,5 und 5 kHz ist auf Kantendiffraktion zurückzuführen und wurde bewusst  nicht korrigiert.

fff

Stehender Center auf Achse und nach links und rechtsStehender QAL auf Achse und unter horizontalen Winkeln nach links und rechts auf Ohrhöhe

fff

Wir sehen, dass der Amplitudenverlauf auch unter horizontalen Winkeln einen recht konstanten Verlauf aufweist. In der Praxis bedeutet das, dass auch die Zuhörer, die rechts und links vom theoretisch idealen Hörplatz sitzen, eine weitestgehend ausgeglichene Musikwiedergabe zu erwarten haben. Am Rande sei bemerkt, dass die Unregelmäßigkeiten durch Kantendiffraktion im Amplitudenverlauf unter größeren horizontalen Winkeln verschwinden.

fff

Stehender Center auf Achse und nach unten und obenStehender QAL auf Achse und unter vertikalen Winkeln nach oben und unten

fff

Bewegt man sich beim Musikgenuß über einen QAL aber ausserhalb der Ohrhöhe, weil man vielleicht einmal auf dem Boden sitzen möchte, oder eine Stehparty gibt, ist es vorbei mit dem guten Klang. Die Fehler im Abstrahlverhalten führen zu massiven Schallauslöschungen im relevanten Bereich. Der zu erwartende Klang wäre miserabel.

Drehen wir nun einen QAL um 90° und machen ihn zum Center, drehen wir auch sein Problem.

fff

Abstrahlverhalten liegender QALLiegender QAL, 3 Hörer nebeneinander sitzend

fff

Auch im Falle eines liegenden QAL verdeutlicht die obige Grafik das Problem. Nur die Person, die mittig vor dem Hochtöner sitzt, hat mit einer ausgeglichenen Wiedergabe zu rechnen.

Schauen wir uns auch hierzu die entsprechenden Frequenzgangsimulationen eines liegenden QAL an:

fff

Liegender Center auf AchseLiegender QAL auf Ohrhöhe mittig vor dem Hochtöner

fff

Der Amplitudengang ist identisch mit dem des stehenden QAL. Bis hierhin ist also alles im Lot. Die zu erwartende Wiedergabe ist einwandfrei. Leider ist sie das auf horizontaler Ebene einzig und allein an einem Hörplatz, nämlich dem direkt auf Achse zum Hochtöner.

Bewegen wir uns nun auf dem Sofa ein kleines Stückchen aus dieser optimalen Hörposition nach links oder rechts heraus, oder sitzen Filmfreunde links oder rechts neben dem Mittelplatz, sieht es ganz anders aus.

fff

Liegender Center auf Achse und nach links und rechtsLiegender QAL auf Ohrhöhe auf Achse und unter horizontalen Winkeln nach rechts und links

fff

Durch die Drehung des QAL um 90° in eine liegende Position wandert das schlechte Abstrahlverhalten eines stehenden QAL in die horizontale Ebene. Das ist logisch, weil die Konstruktion des Lautsprechers ja unverändert ist. Es resultiert ein unausgewogenes Klangerlebnis auf allen Plätzen, ausser dem Mittelplatz auf Achse vor dem Hochtöner.

Folgerichtig wird aus dem guten horizontalen Abstrahlverhalten eines stehenden QAL ein gutes vertikales Abstrahlverhalten beim liegenden QAL.

fff

Liegender Center auf Achse und nach unten und obenLiegender QAL auf Ohrhöhe auf Achse und unter vertikalen Winkeln nach oben und unten

fff

So schön das vertikale Abstrahlverhalten eines liegenden QAL auch ist. Es nützt beim Einsatz als Center leider nichts, denn ebenso wie beim Musikgenuß, schaut man einen tollen Film mit guten Freunden auf einem gemütlichen Sofa sitzend. Und die Freunde oder Familienmitglieder, die links und rechts des „Logenplatzes“ sitzen, sollen doch auch in den Genuß erstklassigen Klangs kommen, oder?

Bleibt die Frage offen, warum die Industrie dann so viele liegende Center anbietet? Die Antwort ist einfach. Auch hier bestimmt die Nachfrage das Angebot. Wer ist schon bereit, eine konventionell stehende Box als Center einzusetzen? Wer ist bereit, etwas mehr Geld in die Hand zu nehmen um einen 3-Wege Center mit übereinander angeordneten Mittel- und Hochtönern zwischen zwei Tieftönern anzuschaffen? Genau diese lösen das Problem auf technisch einwandfreie und zudem auch optisch ansprechende Art und Weise.

fff

5 Kommentare

5 Pings

Zum Kommentar-Formular springen

    • Frank Peter Gebauer auf 7. Februar 2019 bei 17:47

    Hallo, mit sehr viel Interesse habe ich Ihren Artikel gelesen. Was mir jetzt noch helfen würde ist die Empfehlung für einen Center der gut klingt weil er breit abstrahlt. Gruß Frank Gebauer

    • admin auf 7. Februar 2019 bei 18:24
      Autor

    Hallo Herr Gebauer,

    leider fällt mir ad hoc außer dem „Cumulus Center“ aus Hobby HiFi kein 3-Wege Center im DIY-Bereich ein. Das heißt aber nicht, dass es keine weiteren gibt. Da für mich persönlich Heimkino aber kein Thema ist, sind mir entsprechende Bausätze nicht geläufig. Es tut mir sehr leid, dass ich Ihnen keine zufriedenstellendere Antwort geben kann. Ich hoffe, sie werden irgendwo fündig.

    Viele Grüße

    Alexander Gresler

    • Christian Gather auf 20. Mai 2020 bei 15:17

    Hi Alex,

    ein paar Infos zum Thema ‚liegender Center‘ aus dem Nähkästchen. Grundsätzlich hast Du Recht, dass eine stehende D’Appolito-Konstruktion in der Abstrahlung wesentlich praxisgerechter ist als eine liegende. Allerdings ist das Problem in der Praxis nicht so groß wie es scheint. Bei drei Personen auf einem 3er-Sofa und einem Abstand zum Center von 3m ergibt sich ein Winkel zwischen 13° und 15° für die äußeren Personen. Die Simulationen aus Boxsim stellen als kleinsten außermittigen Winkel bereits 30° dar, deshalb sehen die Simulationsergebnisse wesentlich schlimmer aus als es ist. Wenn man beim liegenden D’Appolito zudem den Hochtöner etwas nach oben verlegt und die Tiefmitteltöner so nah wie möglich heranrückt, verringert sich das Problem weiter.

    3-Wege-Center sind natürlich besser, liegen kostenmäßig aber schon sehr nah an einer 3-Wege-Standbox mit selber Bestückung. Außer einigen wenigen Enthusiasten möchte niemand „nur für den Center“ nochmal genauso viel Geld ausgeben wie für einen seiner Hauptlautsprecher. Dazu kommt das Platzproblem. Ein 3-Wege-Center mit Mitteltöner und Hochtöner übereinander ist einfach viel größer als ein klassischer liegender 2-Wege-Center. Wer, außer den genannten Enthusiasten, will unter seinem TV so viel Platz entbehren? In Zeiten von schlanken Sideboards unter dem modischen Flachbildschirm und unsichtbaren HDMI-Streaming-Sticks hinter dem TV legt man sich eine abgesägte Standbox mitten ins Sichtfeld? Fazit: technisch besser, aber zu groß und zu teuer.

    HECO hat mal versucht das Problem zu umgehen, indem man den klassischen liegenden Center als 2,5-Wegler laufen lässt (im Bassbereich laufen beide Woofer parallel, zum Mittelton koppelt sich einer davon aus). Die Mitteltonsenke von liegenden D’Appolitos wird dadurch messbar reduziert. Diese Lösung wurde von Kunden aber nicht honoriert, da sich klanglich nun eine Asymmetrie ergibt: wer links sitzt hat eine andere Tonalität als die rechts sitzende Person. Man erkauft sich eine Verbesserung des meistkritisierten Nachteils von Centern also durch einen anderen Nachteil.

    Technisch gesehen ist die Kritik am klassischen Center = liegendem D’Appolito also durchaus berechtigt. Trotzdem ist es in der Praxis die mit Abstand beste Lösung. Die einzigen mir bekannten Ausnahmen sind Selbstbau von 3-Wege-Centern (unter Akzeptanz von Kosten + Platz + Optik), Center mit Koaxiallautsprechern (z.B. von KEF) und die Frontbox aus Magnats THX-zertifiziertem Cinema Ultra-System. Durch eine sehr große Hochtonkalotte (38mm), zwei sehr eng anliegende 17er und eine tiefe Trennung des Trios wurde sowohl stehend als auch liegend ein gutes Abstrahlverhalten erreicht.

    Viele Grüße
    Christian Gather

    • admin auf 22. Mai 2020 bei 10:02
      Autor

    Hallo Christian,

    es freut mich, nach so langer Zeit wieder etwas von dir zu hören.

    Wie du selbst bestätigst, ist die Problematik bei einem liegenden D’Appolito Center gegeben. Wie stark sich die mangelhafte Abstrahlung bemerkbar macht, hängt natürlich auch noch von weiteren Faktoren ab. Dass der nutzbare Bereich mit steigender Hörentfernung größer wird, ist klar. Man darf aber auch nicht außer Acht lassen, dass die Winkelangaben sich auf den Direktschall beziehen. Die unvermeidbaren Reflektionen, die am Hörplatz durchaus überwiegen (können), vereiteln guten und ausgewogenen Klang. Von daher ist und bleibt ein D’Appolito Center eine Behelfslösung. Da helfen auch Kostruktionen mit großen, oder nach oben versetzten HT nicht im gewünschten Maße.

    Gerade im HK Bereich neigen Liebhaber dazu, sehr viel Geld im Glauben an scheinbar optimale Komponenten auszugeben. Die meisten Anwender wissen nichts über die Unzulänglichkeiten im Bereich der Abstrahlung liegender D’Appolito Konstruktionen und kaufen die Sachen, weil sie erstens, und da gibt es keinen Diskussionsansatz, optisch sehr stimmig sind und zweitens häufig von irgendwelchen F(l)achmagazinen in den Himmel gelobt werden.

    Gerade im Selbstbau, und darum geht es auf meiner Seite, kann man diese Unzulänglichkeiten elegant umschiffen. Wie du selbst bemerkst, gibt es auch im Fertigbereich veritable und bessere Lösungen von z. B. Kef oder anderen, die auf Koax- oder auf 3-Wege Konzepte setzen. Man muss nur wollen…

    Viele Grüße

    Alex

    • Wolf-Burkhard Menzler auf 30. Juli 2020 bei 11:36

    Hallo,
    das Thema „Qualität des Center-LS“ taucht ja immer wieder mal auf. Meist wird dann der Original-Center empfohlen, weil er die gleichen Chassis habe wie die Front-LS. Das mag durchaus so sein, spätestens aber beim Hörvergleich zwischen einem Front-LS und dem Center dürfte klar werden, dass hier neben der Abstrahlproblematik eines liegenden (meist) Pseudo-d’Appolito Centers auch in den meisten Fällen die Wiedergabequalität deutlich zu wünschen übrig lässt.

    Merkwürdigerweise wird das aber in keinem der „professionellen Testberichte“ bei den Besprechungen kommentiert. Da wird der eigentlich in einem Mehrkanal-System so wichtige Center-LS nur am Rande kurz erwähnt. Auch die Tatsache, dass er meist im Verhältnis deutlich überteuert angeboten wird, findet keine Aufmerksamkeit.

    Man muss sich dann entscheiden, ob man aus optischen Gründen den originalen (meist 2-Wege) Center-LS nimmt oder hierfür eine zu den Front-LS klanglich äquivalente Center-Lösung anstrebt. Letzteres dürfte aber angesichts der geringen Aufmerksamkeit dafür nicht immer ganz einfach zu realisieren sein…

Schreibe einen Kommentar

Deine Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.