Loudness und Kopfhörer-Hifi

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TrueHighFidelity
Stammgast
#1 erstellt: 21. Aug 2023, 04:21
Folgende Schaltung habe ich einmal testweise vor meinen Eaton-Clone-Kopfhörerverstärker gehängt:

frihu loudness schaltung

Denn das Ohr nimmt bekanntlich tiefe und hohe Töne bei geringen Lautstärken schlechter wahr, und es wäre ja schön, wenn man etwas dagegen tun könnte.

Das linke Poti habe ich hinzugefügt. Der Gedankengang war, dass zunächst das rechte Poti ganz aufgedreht wird und mit dem linken Poti die höchste gewünschte Hörlautstärke eingestellt wird. Anschließend wird dann das rechte Poti auf die eigentlich gewünschte Lautstärke runtergedreht, wobei dann die Loudness-Korrektur greift und Bässe und Höhen umso weiter angehoben werden, je leiser man hört.

Bei einem Test mit Rightmark Audio Analyzer ist mir aufgefallen, dass auch bei ganz aufgedrehtem Loudness-Poti noch eine Anhebung der Bässe um 6 dB stattfindet:

frihu loudness kurven

Wäre schön, wenn man das irgendwie ändern könnte, so dass die Bässe zusammen mit den Höhen auf 0 dB gedreht werden würden. Ideen dazu?

Edit: Mit beiden Potis voll aufgedreht ist der Frequenzgang tatsächlich flach. Beim Zurückdrehen des linken Potis wird dann auch die Bassanhebung beeinflusst.

Aber nun einige generelle Gedanken zu Loudness und Kopfhörern:

Damit die Fletcher-Munson-Kurve adäquat umgesetzt werden könnte, bräuchte es eigentlich einen Kopfhörer, der von sich aus einen möglichst glatten Frequenzgang hat. Ich weiß nicht, ob es einen solchen überhaupt gibt (der Beyerdynamic DT-48 steht in dem Ruf). Oder es bräuchte einen Kopfhörerverstärker mit einem fest eingestellten Entzerrer, der die Verbiegungen im Frequenzgang des Kopfhörers elektronisch ausgleicht. Dazu müsste der Verstärker natürlich exakt auf einen ganz bestimmten Kopfhör hin konstruiert werden. Beide Geräte würden dann eine Einheit bilden, die nur gemeinsam benutzt werden könnte.

Die meisten Kopfhörer haben aber keinen glatten Frequenzgang. Manche haben angehobene Bässe, manche zusätzlich noch angehobene Höhen, und manche alte Tröten aus den 70er Jahren sind mittenlastig wie blöde. Wie soll also eine Loudness-Schaltung funktionieren, wenn der Frequenzgang des Kopfhörers mit seinen Abweichungen nochmal "oben drauf" kommt? Der Kopfhörer z. B. schon eine "eingebaute Loudness" (Badewannen-Frequenzgang) hat?

Loudness klingt ja in der Theorie toll. Ich frage mich nur, inwieweit sie sinnvoll in die Praxis umgesetzt werden kann, solange obige Bedingungen nicht vorliegen.

Und dann frage ich mich noch, ob Hifi (im Sinne von höchster Wiedergabetreue) mit Kopfhörern überhaupt nur mit einem Setup, wie ich es gerade beschrieben habe, möglich ist. Denn jede Abweichung im Frequenzgang eines Kopfhörers verfälscht ja das von der Quelle kommende Signal. Das mag beim Hören durchaus Spaß machen, aber Hifi wäre es nicht.


[Beitrag von TrueHighFidelity am 21. Aug 2023, 05:28 bearbeitet]
MosFetPapa
Stammgast
#2 erstellt: 21. Aug 2023, 06:41
Hi,
mit dem vorgeschalteten 100k-Poti wird die Quellimpedanz für die eigentliche Loudness-Filterschaltung zu hoch und wird somit Besandteil des Filters.
Das muß deutlich kleiner oder besser noch aktiv entkoppelt zumal die Belastung durch die Loudness auch noch variiert je nach Stellung des 2ten Potis.
Viel Bass beim Spaßteln
Ste_Pa
Stammgast
#3 erstellt: 21. Aug 2023, 15:52
Hallo Johnny,

ich habe genau die gezeigte Loudnessschaltung in einigen meiner Selbstbauverstärker eingebaut, auch in Kopfhörerverstärker.

Mir gefällt die Mittenabsenkung bei niedrigen Lautstärken, die durch die Schaltung bewirkt wird, Tiefen und Höhen werden damit betont.

Die Schaltung stellt aber keine regelbare Loudness dar. Daher verwundert mich, dass Du noch einen weiteren Poti vorgeschaltet hast. Der 50-kOhm-Poti ist der Lautstärkesteller. Die Mittenunterdrückung ist bei kleiner Lautstärke am höchsten, bei hohen Lautstärken macht die Schaltung nur noch wenig am Frequenzgang. Konzipiert wurde die Schaltung, um in älteren Röhrenverstärkern, die damals übliche "gehörrichtige Laustärke" (das ist der "altmodische" Begriff für Loundness) durch Lautstärkepotis mit Anzapfungen zu ersetzen, weil des diese Potis heutzutage nur noch sehr schlecht erhältlich sind.

Bei meinen Amps habe ich die Loudnessschaltung aber immer abschaltbar gestaltet.

CMOY mit Buffer 3

Beste Grüße
Steffen

PS: Für eine regelbare Loudness gibt es auch eine Reihe an Schaltungsvorschlägen, ich habe bisher einmal die "Yamaha-Schaltung" ( Klick) in einen Amp (oben gezeigten JLH-KHV ( Klick)) eingebaut. Diese gefällt mir eigentlich auch recht gut, man kann hier den Grad der Mittenabsenkung unabhängig von der Lautstärke durch einen zweiten Poti einstellen.

Vor einiger Zeit hatte ich mal eine Übersicht von einigen Loudness-Schaltungen zusammengestellt ... kann ich bei Gelegenhaut mal raussuchen.

PPS: Für eine aktive und lautstärkeunabhängige Loundnessstellung mit OPA gab es auch einen Schaltungsvorschlag. Diesen habe ich in meiner DIY-Soundbar eingesetzt (Klick und Klick).


[Beitrag von Ste_Pa am 21. Aug 2023, 16:13 bearbeitet]
TrueHighFidelity
Stammgast
#4 erstellt: 21. Aug 2023, 18:42
Moin Steffen,


Ste_Pa (Beitrag #3) schrieb:

Mir gefällt die Mittenabsenkung bei niedrigen Lautstärken, die durch die Schaltung bewirkt wird, Tiefen und Höhen werden damit betont.

So ist es, und so soll es ja auch sein.



Die Schaltung stellt aber keine regelbare Loudness dar. Daher verwundert mich, dass Du noch einen weiteren Poti vorgeschaltet hast.

Das vorgeschaltete Poti sollte einfach dazu dienen, eine Anpassung an unterschiedlich laute Quellsignale zu ermöglichen, damit das Loudness-Poti immer im richtigen Regelbereich arbeitet. Denn wenn man z. B. bei leisen Quellen lauter aufdrehen muss, wirkt die Loudness schwächer als sie sollte. Diese Kritik an Loudness liest man immer wieder und sie leuchtet auch ein.

Ich habe jetzt mal das linke Poti im Schaltplan weggelassen und stattdessen ein Poti an Stelle des 18-22k-Widerstandes geschaltet, um die Gesamtlautstärke unabhängig von der Loudness einstellen zu können. So scheint es keine gegenseitige Beeinflussung zu geben.


Konzipiert wurde die Schaltung, um in älteren Röhrenverstärkern, die damals übliche "gehörrichtige Laustärke" (das ist der "altmodische" Begriff für Loundness) durch Lautstärkepotis mit Anzapfungen zu ersetzen, weil des diese Potis heutzutage nur noch sehr schlecht erhältlich sind.

Das wäre in der Tat die einfachste Lösung, aber das Problem dabei hast du schon gleich mitbenannt.


Diese gefällt mir eigentlich auch recht gut, man kann hier den Grad der Mittenabsenkung unabhängig von der Lautstärke durch einen zweiten Poti einstellen.

Sowas kenne ich auch, aber eine richtige Loudness sollte ja eigentlich abhängig von der Lautstärkeeinstellung automatisch mitlaufen.
Ste_Pa
Stammgast
#5 erstellt: 21. Aug 2023, 23:29
Hallo Johnny,


... Das vorgeschaltete Poti sollte einfach dazu dienen, eine Anpassung an unterschiedlich laute Quellsignale zu ermöglichen, damit das Loudness-Poti immer im richtigen Regelbereich arbeitet. Denn wenn man z. B. bei leisen Quellen lauter aufdrehen muss, wirkt die Loudness schwächer als sie sollte. Diese Kritik an Loudness liest man immer wieder und sie leuchtet auch ein.

Okay, das (Untersuchen der Auswirkung der Impedanz der Quelle auf der Verhalten der nachgeschalteten Loudness) macht natürlich Sinn. Das hatte ich vorhin nicht so herausgelesen.

Ich hatte seinerzeits eine Reihe an Loudness-Schaltungen und -Konzepte aus dem Netz zusammengesucht (es gab auch mal Übersichten dazu). Zusätzlich hatte ich dann noch den Frequenzgang zu jeder Schaltung simuliert. Ich habe das mal wieder "rausgekramt" und nachfolgend als Übersicht eingefügt. Vielleicht is es ja für den Ein oder Anderen interessant.

Loundness-Variante 1: "Hifi"-Loudness
Loundness-Variante 1: Hifi-Loudness

Loundness-Variante 2: "High-End"-Loudness
Loundness-Variante 2: \

Loundness-Variante 3: "AngleFire"-Loudness
Loundness-Variante 3: \

Loundness-Variante 4: "AngleFire 1"-Loudness
Loundness-Variante 4: \

Loundness-Variante 5: aus Pioneer SA-420
Loundness-Variante 5: aus Pioneer SA-420

Loundness-Variante 6: aus Revox A78
Loundness-Variante 6: aus Revox A78

Loundness-Variante 7: w-lin Pot
Loundness-Variante 7: w-lin Pot

Loundness-Variante 8: w-log Pot
Loundness-Variante 8: w-log Pot

Beste Grüße
Steffen
TrueHighFidelity
Stammgast
#6 erstellt: 21. Aug 2023, 23:45
Hier Frequenzgänge:

Loudness 100 Volume 25Loudness 75 Volume 75Volume 100 Loudness 20

Von links nach rechts:

1. Lautstärke-Poti auf 25 %, Loudness-Poti auf 100 %
keine Änderung am Frequenzgang

2. Lautstärke-Poti und Loudness-Poti auf je 75 %
Bässe: + 4,4 dB
Höhen: + 1,8 dB

3. Lautstärke-Poti auf 100 %, Loudness-Poti auf 25 %
Bässe: + 5,7 dB
Höhen: + 3,9 dB

frihu loudness schaltung 2
TrueHighFidelity
Stammgast
#7 erstellt: 24. Aug 2023, 20:11
Ich denke, ich werde das Thema "Loudness mit Kopfhörern" vorerst nicht weiter verfolgen.

1. Ist der Effekt sowieso nur subtil.

2. Hatte ich ja ausgeführt, dass Loudness dazu dient, die Schwächen des Gehörs bei tiefen und hohen Frequenzen auszugleichen, wenn man leiser hört als die Toningenieure im Studio bei der Abmischung. Mit Kopfhörern ist es aber prinzipbedingt immer möglich, mit Studio-Pegel zu hören, da man ja nicht auf Nachbarn oder sonstige Mitmenschen Rücksicht nehmen muss. Es besteht eigentlich kein Grund, leiser zu hören. Das hatte ich nicht bedacht, auch wenn es so nahe liegt.

Ich bedanke mich trotzdem für die hilfreichen Beiträge.
Ste_Pa
Stammgast
#8 erstellt: 24. Aug 2023, 20:56

... Mit Kopfhörern ist es aber prinzipbedingt immer möglich, mit Studio-Pegel zu hören, da man ja nicht auf Nachbarn oder sonstige Mitmenschen Rücksicht nehmen muss. Es besteht eigentlich kein Grund, leiser zu hören. Das hatte ich nicht bedacht, auch wenn es so nahe liegt.

Da hast Du auf jeden Fall Recht. Ich ertappe mich auch immer dabei mit Kopfhörern eher zu laut zu hören anstelle zu leise.

Beste Grüße
Steffen
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