Kopfhörer und Lautsprecher
24.02.2017, 10:01 Uhr
Schluss mit dem Geplärre: So den Smartphone-Klang verbessern
Nicht selten schlummern ganz Musiksammlungen auf Smartphones und Tablets. Doch Hi-Fi-Feeling kommt bei der Wiedergabe über die eingebauten Mini-Lautsprecher nicht annähernd auf. Der Sound lässt sich aber aufpolieren.
Bei einer Bluetooth-Verbindung kann der Apt-X-Codec den Klang auf CD-Qualität bringen - vorausgesetzt Smartphone und Kopfhörer unterstützen ihn. Foto: Christin Klose
Smartphones haben den MP3-Player längst verdrängt. Denn man hat sie fast immer dabei und kann auf ihnen nicht nur Offline-Musik hören, sondern beliebige Songs, Musikstrecken oder Programme übers Netz streamen. Aber klingen Mobiltelefone auch gut?
Allzu hohe Ansprüche darf man an die Klangwiedergabe nicht stellen, sagt Daniel Beer vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie. «Die Audioqualität reicht noch nicht an die eines einfachen Hi-Fi-Lautsprechers heran: Es wird nicht der erforderliche Frequenzumfang abgedeckt, es fehlen die tiefen und die hohen Töne.» Typische Smartphones deckten den Bereich von etwa 500 bis 10 000 Hertz ab. Ein einfacher Hi-Fi-Lautsprecher in Regalbox-Grösse besitze hingegen einen Wiedergabebereich von ungefähr 80 bis 20 000 Hertz.
Ein Problem stellt Beer zufolge der geringe Einbauraum in Smartphones dar. Die maximal erzielbare Lautstärke der Handy-Lautsprecher sei zudem nicht ausreichend und gleichzeitig mit unangemessen hohen Verzerrungen verbunden. Dies mache sich in Form eines «plärrigen» Klangs bemerkbar. Der Grund hierfür sei die geringe Luftmenge, die eine kleine Membran verschieben kann, erklärt der Experte für Lautsprechertechnologien und Audioqualitätsmessung. Ein weiterer Schwachpunkt beim Smartphone-Sound sei das fehlende Auflösungsvermögen - sowohl tonal als auch in der Dynamik.
«Für die Elektronik stellt insbesondere der Batteriebetrieb eine Herausforderung dar», sagt Beer. «Dementsprechend sind die erzielbaren Vorverstärkerpegel im Allgemeinen geringer und mit weniger Reserven für kurzzeitige Signalspitzen als bei Hi-Fi-Komponenten versehen.» Handy-Verstärkerstufen werden deshalb häufig am Leistungslimit betrieben. Schutzmechanismen begrenzen zudem oft den maximalen Ausgangspegel, was wiederum zu Verzerrungen führt.
Trotzdem habe sich die Klangqualität der Smartphone-Lautsprecher in den vergangenen Jahren deutlich verbessert, sagt der Fraunhofer-Experte. Für die räumliche Darstellung, also das Abbilden einer Stereo- oder sogar Surround-Szene, seien nahezu alle aktuellen Smartphones mit mehreren Lautsprechern ausgestattet. Gegenüber der bisherigen monophonen Wiedergabe lassen sich so deutliche Unterschiede erzielen. «Allerdings setzt die geringe räumliche Trennung der Lautsprecher im Smartphone deutliche Grenzen», erläutert Beer. «Das typische Stereodreieck der Lautsprecherplatzierung eines Hi-Fi-Systems ist nicht erreichbar und damit auch die originale stereophone Räumlichkeit nicht wiedergebbar.»
Allzu hohe Ansprüche darf man an die Klangwiedergabe nicht stellen, sagt Daniel Beer vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie. «Die Audioqualität reicht noch nicht an die eines einfachen Hi-Fi-Lautsprechers heran: Es wird nicht der erforderliche Frequenzumfang abgedeckt, es fehlen die tiefen und die hohen Töne.» Typische Smartphones deckten den Bereich von etwa 500 bis 10 000 Hertz ab. Ein einfacher Hi-Fi-Lautsprecher in Regalbox-Grösse besitze hingegen einen Wiedergabebereich von ungefähr 80 bis 20 000 Hertz.
Ein Problem stellt Beer zufolge der geringe Einbauraum in Smartphones dar. Die maximal erzielbare Lautstärke der Handy-Lautsprecher sei zudem nicht ausreichend und gleichzeitig mit unangemessen hohen Verzerrungen verbunden. Dies mache sich in Form eines «plärrigen» Klangs bemerkbar. Der Grund hierfür sei die geringe Luftmenge, die eine kleine Membran verschieben kann, erklärt der Experte für Lautsprechertechnologien und Audioqualitätsmessung. Ein weiterer Schwachpunkt beim Smartphone-Sound sei das fehlende Auflösungsvermögen - sowohl tonal als auch in der Dynamik.
«Für die Elektronik stellt insbesondere der Batteriebetrieb eine Herausforderung dar», sagt Beer. «Dementsprechend sind die erzielbaren Vorverstärkerpegel im Allgemeinen geringer und mit weniger Reserven für kurzzeitige Signalspitzen als bei Hi-Fi-Komponenten versehen.» Handy-Verstärkerstufen werden deshalb häufig am Leistungslimit betrieben. Schutzmechanismen begrenzen zudem oft den maximalen Ausgangspegel, was wiederum zu Verzerrungen führt.
Trotzdem habe sich die Klangqualität der Smartphone-Lautsprecher in den vergangenen Jahren deutlich verbessert, sagt der Fraunhofer-Experte. Für die räumliche Darstellung, also das Abbilden einer Stereo- oder sogar Surround-Szene, seien nahezu alle aktuellen Smartphones mit mehreren Lautsprechern ausgestattet. Gegenüber der bisherigen monophonen Wiedergabe lassen sich so deutliche Unterschiede erzielen. «Allerdings setzt die geringe räumliche Trennung der Lautsprecher im Smartphone deutliche Grenzen», erläutert Beer. «Das typische Stereodreieck der Lautsprecherplatzierung eines Hi-Fi-Systems ist nicht erreichbar und damit auch die originale stereophone Räumlichkeit nicht wiedergebbar.»
