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Der Laie mag sich unter einem „Super Tweeter“, dem englischen Begriff für Superhochtöner, höchstens jemanden vorstellen, der zu viel Zeit im beliebten sozialen Netzwerk Twitter verbringt. Der deutsche Begriff gibt dabei schon mehr Aufschluss. Vereinfacht dargestellt sind Superhochtöner Treiber für Lautsprecher, die Ultrahochfrequenzen produzieren und die die Klangqualität von Home Audio-Systemen verbessern. Außerdem sind sie ein wesentlicher Bestandteil jedes Hi-Fi-Lautsprechers mit hochauflösender Audioqualität.
Superhochtöner von Sony
Einzigartiger Ansatz für bessere Klangqualität zu Hause
Um die beste Klangqualität zu erhalten, müssen die Zuhörer bei den meisten Hi-Fi-Lautsprechersystemen direkt vor dem Lautsprecher sitzen. Noch dazu müssen sich ihre Ohren auf gleicher Höhe mit den Hochtönern befinden.
Aber die Toningenieure von Sony Tomoya Kato, Kouji Miyata und Masanori Sugiyama haben erkannt, dass nur die wenigsten Menschen auf diese Art Musik hören. Die meisten Menschen möchten vielmehr hohe Klangqualität genießen und sich dabei frei in ihrem Zuhause bewegen können.
Die blauen Bereiche im Bild zeigen die Hörzone eines herkömmlichen Lautsprechers an, die gelben Bereiche die Hörzone des SS-HA1/3.
Um dieses Konzept umzusetzen hat Sony ein Home Audio-System entwickelt, das den breitestmöglichen Bereich für das Hörerlebnis in Räumen bieten soll – die Lautsprecherserie HA (SS-HA1 und SS-HA3).
Was war der Schlüssel zum Erfolg? Der einzigartige Ansatz mit Superhochtönern.
Die Entdeckung der perfekten Hörzone für Hochtöner
Hochtöner gibt es in allen denkbaren verschiedenen Formen und Größen, welche jeweils einen speziellen Einfluss auf die Klangqualität ausüben. Zunächst einmal hat Sony kompakte, Soft-Kalottenhochtöner für die Vorderseite des SS-HA1 und des SS-HA3 gewählt, denn diese geben den Klang mit maximaler Klarheit und Informationsdichte wieder. Das bedeutet, dass der Klang so nah wie möglich an der analogen Masterdatei liegt, die sie direkt aus dem Aufnahmestudio kommt.
Aber Kato, Miyata und Sugiyama wussten, dass diese zwei Superhochtöner nicht ausreichen würden, um das gewünschte breite Hörfeld zu erreichen. Deshalb montierten sie zwei weitere Superhochtöner oben an den Hi-Fi-Lautsprechern, um mehr Energie in den oberen diagonalen Richtungen zuzuführen. Dadurch erreichten sie eine gleichbleibende Klangqualität über die breitestmögliche Reichweite.
Die Toningenieure von Sony fanden mithilfe eines eigens entworfenen Spezialwerkzeugs die optimalen relativen Positionen für diese zwei Superhochtöner heraus. So konnten sie die Positionen der zwei Geräte/Einheiten millimetergenau (vertikal, horizontal und in der Tiefe) anpassen. Sie führten unzählige Musikhörtests mit verschiedenen Messungen durch und konnten letztlich die bestmögliche Position mit einem Computersimulationsprogramm bestimmen.
Überwindung von Hindernissen bei der Verbesserung der Klangqualität
Superhochtöner mit anderen Hi-Fi-Lausprecher-Elementen
Zwar boten die kleinen Superhochtöner ohne Gehäuse eine großartige Klangqualität. Während der Testphase gab es aber Probleme, wenn die Ingenieure von Sony die Lautsprecher in gewöhnlichen Gehäusen unterbrachten: Die Superhochtöner konnten dann ihre Wirkung gar nicht entfalten.
Auf diese Idee kamen die Ingenieure, weil die Richtwirkung der kleinen Superhochtöner so gut war, dass die Akustik von der Oberfläche der Schallwand reflektiert wurde. Außerdem kam es in den Ecken des Gehäuses zu Beugung, welche die Klangqualität schwer beeinträchtigte.
Die Abbildung zeigt einen Lautsprecher mit Beugung (links) und einen ohne Beugung (rechts).
Zur Lösung dieses Problems, verkleinerte das Team den Bereich der Schallwand um die Superhochtöner herum so weit als möglich. Dadurch sollten Schallreflexionen von der Schallwand reduziert werden.
Sie fanden auch heraus, dass ein Hochtöner mit seitlichen Öffnungen im Winkel von 45° eine bessere Klangqualität erreicht als einer mit einem Halbkugeldesign oder mit einer unvollständigen runden Ecke.
Deshalb verwendeten sie ein zugeschnittenes Design mit 45°-Öffnungen auf der linken und rechten Seite sowie eine nach oben gerichtete Schallwand. Zusätzlich richteten sie die Lautsprecher diagonal nach oben.
Was war das Endprodukt der Entwicklung? Zwei Hi-Fi-Lautsprecher, die die beste Klangqualität für Home Audio-Systeme mit der geringstmöglichen Beugung und der größtmöglichen Hörzone liefern.