Die Héritage3 basiert auf dem grossen 3-Wege Studiomonitor von PSI Audio, der über 30 Jahre stetig weiterentwickelt wurde. Der letzte Schritt ist ein innovativer Mitteltöner aus eigener Fertigung. Wer Musik pur, unverfälscht und in allen Schattierungen geniessen möchte, erwirbt damit einen Lautsprecher fürs Leben. Roger Roschnik von PSI Audio und Markus Thomann stellen diese edlen Klangmöbel vor

Analoge, aktive Studiomonitore – Swiss made

In Yverdon-les-Bains werden seit 30 Jahren aktive Studiomonitore für höchste Ansprüche hergestellt. Deren einzigartige, rein analoge Aktivtechnik mit Phasenkorrektur und Membrankontrolle hat zum Ziel, einem dynamischen Mehrwegelautsprecher dessen systembedingtes Fehlverhalten abzugewöhnen. Ein elektrisches Signal soll möglichst genau in ein akustisches Signal übersetzt werden: «the real thing» lautet der Slogan.

Die Héritage3 enthält alle Technologien, die PSI Audio in drei Jahrzehnten weltweit zu einem hoch angesehenen Anbieter von unbestechlichen Werkzeugen in vielen Tonstudios, Instituten und Ausbildungsstätten gemacht haben. Von dieser ehrlichen Wiedergabe lassen sich immer mehr auch private Musikhörer faszinieren, denn sie hilft, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren, aufs Musikhören.

Die Optik der Héritage3 trägt dem Rechnung: Dank einer schlichten Form und verdeckter Technik lassen sich die Lautsprecher unauffällig in die verschiedensten Interieurs integrieren. Die Gehäuse werden sowohl furniert als auch lackiert auf Kundenwunsch gefertigt. Die starke seitliche Anphasung optimiert das Abstrahlverhalten und verleiht den edlen Möbelstücken eine besondere Note. Auch akustisch gelingt die Integration, da der kritische Bassbereich per Regler an die Nähe zur Rückwand angepasst werden kann.

Die Aktivelektronik wird komplett von Hand im Werk gefertigt, was neben der Qualitätskontrolle auch vorteilhaft für Servicefälle ist – auch nach 30 Jahren!
Minimalistisch: Die Lautsprecher benötigen nur einen (Streaming-)Vorverstärker für eine Musikanlage höchster Güte sowie optional ein Quellgerät wie etwa einen Plattenspieler.

Weiss DAC501: Netzwerk-Vorverstärker für Héritage3.

3-Wege Lautsprecher die so homogen wie Breitbänder klingen

Dynamische Lautsprecherchassis sind nicht in der Lage, den gesamten Frequenzbereich sauber wiederzugeben. Der Frequenzbereich, in dem ein dynamisches Lautsprecherchassis optimal arbeitet, ist eingeschränkt. Deshalb wird das Musiksignal in den allermeisten Fällen über eine Frequenzweiche auf mehrere Lautsprecherchassis aufgeteilt.

Diese Weiche ist die Achillesferse dynamischer Lautsprecher, denn die zeitlichen Antworten von Hochton, Mittelton und Tiefton laufen praktisch ausnahmslos auseinander, was messtechnisch gut in der Impulsantwort dargestellt werden kann. Je mehr Wege, desto ungünstiger ist das Resultat. Je tiefer die Töne, desto später gelangen sie ans Ohr. Weil praktisch alle dynamischen Lautsprecher (auch aktive) dieses Fehlverhalten zeigen, haben wir uns daran gewöhnt, und in der Werbung wird dies gerne schöngeredet.

Die Ausnahme sind sogenannte Breitbandlautsprecher, also dynamische Lautsprecher, die den gesamten Frequenzbereich wiedergaben. Sie haben ihren eigenen Charme und leisten eine saubere Impulsantwort, da zeitliche Fehler durch die Frequenzweiche entfallen. Deren Fans verzeihen ihnen die unausweichlichen Limitierungen an den Frequenzenden. Wer aber eine kompromisslose Wiedergabequalität sucht, kommt um Mehrwegelautsprecher nicht herum, muss jedoch die Frequenzweiche so entwerfen, dass keine zeitlichen Fehler entstehen.

Das ist «the real thing» und PSI Audios Lösung seit 30 Jahren: die zeitlichen Unterschiede werden in der rein analogen Aktivelektronik über sogenannte Allpassfilter ausgeglichen. Sie nennen ihre Technik «Compensated Phase Response» (CPR). Passiv wäre dies theoretisch auch möglich, wird aber wegen des exorbitanten Aufwandes kaum je realisiert. Zudem verpufft in einer passiven Frequenzweiche unnötig Energie. In modernen DSP-Aktivlautsprechern kann dieser Ausgleich dagegen auf der digitalen Ebene im Signalprozessor vorgenommen werden. Jedoch muss das eingehende Signal immer digitalisiert werden, wenn es nicht schon in digitaler Form angeliefert wird.

Die Güte der Wandlung ist dann auf alle Zeit festgelegt. «The real thing» bedeutet diesbezüglich: die Güte der Wandlung kann gewählt werden, und ein analoges Signal bleibt bis zum Ohr analog. Damit gewinnt man auch ein Stück Langlebigkeit und ein Klang-Werkzeug, das über viele Jahre seinen Dienst tut, währenddem die vorgeschalteten Geräte und digitalen Techniken sich mit der Zeit wandeln können.

Schema: Impulse Response.

Membranregelung für präzises Ein- und Ausschwingen

Dynamische Lautsprecherchassis sind schwingende Systeme. Sie schwingen ein und aus, dies immer mit einer gewissen Verzögerung, egal wie gut sie gebaut sind, oder welch exotische Membranmaterialien verwendet werden. Es sind Masse-Feder Systeme. Geräusche und Klänge in der Natur oder von Musikinstrumenten werden aber nicht mit Masse-Feder Systemen generiert. Deshalb können dynamische Lautsprecher nie wirklich natürlich klingen.

«The real thing» bedeutet, dass dieses Fehlverhalten unterdrückt wird. Aktive Systeme sind diesbezüglich im Vorteil, da die Lautsprecherchassis direkt von einzelnen Endstufen verstärkt werden. Über deren tendenziell niedrige Ausgangsimpedanz wird die Schwingneigung eines dynamischen Chassis bedämpft und die Membranbewegung ein Stück weit direkt kontrolliert. PSI Audio geht aber noch einen Schritt weiter. Sie bauen die Verstärker exakt so, dass sie die einzelnen Chassis über deren gesamten Frequenzbereich optimal bedämpfen. Das nennt sich «Adaptive Output Impedance» AOI (Adaptive Ausgangsimpedanz).

Man kann sich dies so vorstellen, dass das Chassis angetrieben wird, um schnell einzuschwingen und gebremst, um rasch auszuschwingen. Weil Musik eine komplexe Folge von Schwingungen ist, lässt sich der Vorteil leicht ausmalen. Je komplexer und lauter die Musik, desto eher ist ein derart «geregeltes» System in der Lage, das Signal sauber wiederzugeben. Wer hat nicht schon die Erfahrung gemacht, dass bei grossen Orchesterwerken oder bei Heavy Metal Orgien ab einer gewissen Lautstärke nur noch ein Klangbrei aus den Lautsprechern quillt? Da nützen auch die besten Chassis und Endstufen nichts, denn die Lautsprecherchassis behalten in üblichen passiven Lautsprechern ein deutliches Mass an Eigenleben.

Klangliche Vorteile einer Membranregelung

«Geregelt» mag als Ausdruck einen «technischen» Klang suggerieren, eine «kalte», «emotionslose» Wiedergabe eines Werkes. Der Tonmeister mag in seiner Regie ja davon profitieren, dass ein Lautsprecher genau klingt, aber machen nicht ein charmanter Schleier, eine gewisse Unschärfe die Musikwiedergabe angenehm und lebendig? Unvoreingenommene Musikhörer werden feststellen, dass gerade umgekehrt eine saubere Wiedergabe die Musik natürlicher, echter und livehafter wirken lässt. Das Ohr wird nicht durch unnötige Artefakte gestresst und die Qualitäten einer Aufnahme entfalten sich viel eindrücklicher.

Einheitliche Membranmaterialien und hoher Wirkungsgrad

Die Aktivtechnik von PSI Audio bietet also grundlegende Vorteile beim akustischen Design. Die Bauart und die Qualität der Lautsprecherchassis beeinflussen trotzdem die Wiedergabe. PSI Audio wählt über alle Frequenzbereiche einheitliche, gut bedämpfte und leichte Membranmaterialien, sowie starke Antriebe. Dies ist die Basis für klangliche Homogenität und erhöht den Wirkungsgrad der Chassis, was gerade bei aktiven Systemen ein Vorteil ist. Jedes dB mehr an Wirkungsgrad reduziert entscheidend die benötigte elektrische Leistung, dadurch die Erwärmung der Schwingspule und Verzerrungen aller Art.

Besonders leichtgewichtig ist auch der neue EXD-Mitteltöner aus eigener Fertigung, der in der Héritage3 eingesetzt wird. Dessen Basis ist eine leichte 50mm Mitteltonkalotte, die mit einem Konus erweitert wird, so dass die effektive Fläche einem 130mm-Chassis entspricht. Damit wird die bei Konuslautsprechern übliche Zentrierspinne eingespart. Voraussetzung dazu sind Präzisionsarbeit und enge Toleranzen in der Fertigung. Dies gilt auch für die bewährte, selbst gefertigte Hochtonkalotte. Sie besticht ebenfalls durch einen hohen Wirkungsgrad, auch dank einem unüblich engen Luftspalt, was die Antriebskraft erhöht.
Selbstredend durchlaufen alle Chassis eine rigorose Selektion, um die Fertigungstoleranzen zu minimieren.

EXD-Mitteltöner

Bassreflex- statt geschlossene Gehäuse

Um den Wirkungsgrad auch im Bassbereich hoch zu halten, baut PSI Audio ausschliesslich optimierte Reflexkonstruktionen, statt geschlossene Gehäuse, wie sie für Aktivboxen im HiFi-Bereich beliebt sind. Dazu ein kleiner Exkurs:

Die Verfügbarkeit von hohen Verstärkerleistungen aus kompakten, preiswerten Class D-Endstufen hat manchen Hersteller dazu verleitet, dem Wirkungsgrad weniger Beachtung zu schenken, da ein mässiger Wirkungsgrad mit hoher Endstufenleistung kompensiert werden kann. Hohe Wattzahlen eignen sich auch bestens für knackige Werbesprüche.

Gerade im High-End-Bereich haben geschlossene Gehäuse vor allem wegen deren nachweislich besseren Impulsantwort ihre Anhänger. Dabei gehen die Vorteile des Reflexsystems gerne vergessen, etwa dass neben dem viel besseren Wirkungsgrad, ein Chassis auch doppelt bedämpft wird; einmal durch die Federsteife der Luft im Gehäuse (wie beim geschlossenen System), aber zusätzlich bei der Abstimmfrequenz des Resonators. Auf dieser wird das Chassis nur minimal ausgelenkt.

Die AOI-Technik von PSI Audio bietet bei der Dimensionierung des Reflexsystems zudem diverse Vorteile. Durch geschickte Wahl kann die Auslenkung der Chassis gegenüber passiven Reflexsystemen zusätzlich minimiert werden. Und durch die Membranregelung bleibt die Anregung auch des Resonators «trockener». Weiter verhindert ein Hochpassfilter (Begrenzung) unterhalb dessen Resonanzfrequenz hohe Auslenkungen des Basschassis.

Bei einem Reflexystem wirkt die Rückstellkraft der eingeschlossenen Luft unterhalb der Resonanzfrequenz bekanntlich nicht mehr und das System ist akustisch in diesem Frequenzbereich «offen». Bei passiven Lautsprechern ist dies ein Problem, denn die Chassis können durch sehr tieffrequente Töne wegen der fehlenden Bedämpfung zu massiven Auslenkungen angeregt werden, ohne dass nennenswert Schall entsteht, jedoch die Verzerrungen massiv ansteigen.

Ein weiterer Knackpunkt bei Reflexsystemen ist die Dimensionierung und Ausgestaltung des Reflexkanals. Ist dessen Querschnitt im Verhältnis zu Membrangrösse und -auslenkung zu klein gewählt worden, so wird er bei hohen Pegeln Strömungsgeräusche verursachen und es entstehen Kompressionseffekte. Ein Reflexsystem sauber auszulegen ist somit nicht trivial und passiv streng genommen kaum möglich.

Erst durch die Aktivtechnik mit AOI können die systembedingten Einschränkungen von Reflexsystemen behoben werden. Ein derart optimiertes Reflexsystem klingt verglichen mit einem guten geschlossenen System deutlich knackiger und lebendiger, bei vergleichbarer Präzision. Die realisierbare Lautstärke ist zudem viel höher.

Class G-/H-Verstärkung

Die einzelnen Endstufen der Aktivelektronik sind wie erwähnt durch die spezielle AOI-Technik optimal an die Lautsprecherchassis angepasst und regeln deren Bewegung. Für den Hochtonbereich kommen Class A/B-Endstufen zum Einsatz, für Tief- und Mittelton die ungewöhnliche, aber ebenfalls analoge Class G oder H-Technik. Deren Idee ist, für Spannungsspitzen zusätzliche, variable Netzteil-Schienen blitzschnell zuzuschalten. Damit orientiert sich die Spannungsversorgung nach dem Signalbedarf, was unnötige Wärme und Verzerrungen reduziert. Damit diese Wechsel unmerklich operieren, sind ausgeklügelte analoge Schaltungen notwendig, worin PSI Audio viel Erfahrung hat.

Prominenter PSI Audio – User: Boris Blank von Yello

«the real thing»

All diese innovativen Technologien haben zum Ziel, das elektrische Signal sauber in ein akustisches Signal umzusetzen, eben «the real thing». Dass dies gelingt, belegt die Wiedergabe eines elektrischen Rechtecksignals. Dieses ist bei allen PSI Audio-Monitoren auch akustisch als Rechteck erkennbar. Bei den allermeisten Lautsprechern ist das Rechteck nicht mehr erkennbar. Nun existieren in der Natur keine Rechteckimpulse. Sie dienen nur als Qualitätskontrolle, sagen aber aus, wie genau ein Lautsprecher Impulse wiedergeben kann.

Die subjektiven Klangeindrücke lassen sich folgend zusammenfassen: Lebendige Wiedergabe aus einem Guss, präzise Abbildung des Stereopanoramas, exakte räumliche Staffelung und hohe Auflösung auch bei sehr hohen Pegeln. Dabei wird der Klang nie schrill und nervig. All dies schätzen Profis in den Tonstudios weltweit, da sie sofort Bescheid wissen, wie ihr Mix klingt und auch am Abend noch kein Klingeln in den Ohren verspüren. Die Héritage3 baut auf dieser Erfahrung auf, kleidet diese jedoch in ein adrettes Äusseres. Klanglich ist sie einen Tick anders abgestimmt wie der technisch identische Studiomonitor, vor allem mit mehr Tiefgang im Bass. Leisten sie sich einen Höreindruck, entweder an den Aktivtagen oder zu einem späteren Zeitpunkt bei Klangwerk GmbH. Bei PSI Audio in Yverdon-les-Bains sind Besucher immer nach Voranmeldung zu einer Werksbesichtigung eingeladen.

Referenzlautsprecher Héritage3 in Anthrazit, zu hören an den «PSI Audio Aktivtagen» bei Klangwerk in Zürich.

Infos:
https://www.psiaudio.swiss
https://www.psiaudio.swiss/heritage3-all-the-legacy-of-psi-audio-in-your-livingroom/

Freitag, 2. Juni 2023, 13–18 Uhr
Samstag, 3. Juni 2023, 12–17 Uhr

Klangwerk GmbH
Wieslergasse 6
8049 Zürich

Anmeldung: info@klangwerk.ch