Als drittes Modell im Reigen der 2-Wege Nahfeldmonitore stellt Neumann den KH 120 II in einer komplett überarbeiteten Version des Vorgängermodells KH 120 vor. Der Typ II des seit 2010 auf dem Markt befindlichen KH 120 schließt damit die kleine Lücke zwischen dem KH 80 DSP und dem KH 150, die beide schon mit einem DSP-System ausgestattet und für automatische Einmessung geeignet sind.
Aktuelle DSP-Systeme sind so leistungsfähig, dass für die Anwendung als Lautsprecher Controller nahezu beliebige Ressourcen zur Verfügung stehen, die mit FIR-Filtern, vorausschauenden Limitern und Delays auch noch zusätzliche Möglichkeiten zur Analogtechnik bieten. Denkt man über den Lautsprecher hinaus, dann eröffnen sich mit der automatischen Einmessung und Vernetzbarkeit noch viele weitere Optionen. Trotz aller genannten Vorzüge darf man aber auch die Frage nicht außer Acht lassen, ob ein DSP-System womöglich auch Nachteile mit sich bringt? Einmal vorausgesetzt, dass man die digitale Signalverarbeitung nicht grundsätzlich ablehnt, wären bei einer analogen Signalzuspielung die zusätzlichen AD- und DA-Umsetzungen zu nennen und eine kleine zusätzliche Latenz. AD- und DA-Umsetzer befinden sich heute jedoch auf einem so hohen Standard, dass es bei sorgsamer Auswahl der Komponenten zu keinen Einschränkungen gegenüber einer rein analogen Signalverarbeitung kommt. Sobald der Signal Flow ohnehin komplett digital ist, besteht zudem die Möglichkeit, die Signale auch direkt digital in den Monitor einzuspeisen, sodass es nur noch eine DA-Umsetzung direkt vor der Endstufe und damit an einer optimalen Stelle gibt.
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Elektronik und Treiber.
Fast alle Komponenten des KH 120 II wurden im Vergleich zum Vorgängermodell KH 120 neu entwickelt. Eine Ausnahme bildet lediglich der Hochtontreiber. Die 1″-Kalotte mit Aluminiumgewebemembran ist das bekannte und bewährte Modell aller anderen Monitore der KH-Serie. Die Kalotte strahlt den Schall über ein sehr großes Waveguide ab, das für den gesamten Frequenzbereich oberhalb der Trennfrequenzen von 1,7 kHz in beiden Ebenen ein gleichmäßiges Abstrahlverhalten mit einem Öffnungswinkel (–6 dB) von 90×70 Grad bewirkt. Der 5¼”-Tieftontreiber des KH 120 II entstand in einer kompletten Neuentwicklung. Der Korb des Tieftöners wurde in seiner Form strömungs- und resonanztechnisch optimiert. Die großen Bassreflexöffnungen befinden sich auf der Front in den Ecken unterhalb des Tieftöners, sodass der Monitor auch nahe zur Wand aufgestellt oder eingebaut werden kann. Im Innern verlaufen die Bassreflextunnel um 90° gewinkelt ungefähr bis zur Mitte des Gehäuses, sodass möglichst wenig Gehäusemoden über die Tunnel nach außen gekoppelt werden. Längsresonanzen der strömungstechnisch optimierten Tunnel werden durch zusätzliche Maßnahmen wirkungsvoll unterdrückt.
Die KH 120 II ist mit der schon von den andere Neumann Monitoren bekannten Hochtoneinheit mit großem Waveguide bestückt. (Bild: Anselm Goertz)
Die zum KH150 identische Elektronik des KH 120 II befindet sich im Innern des Gehäuses auf der Rückseite. Neben dem DSP gibt es hier zwei Class-D-Endstufen mit 145 W und 100 W Peak-Leistung. Die Trennung zwischen Hoch- und Tieftöner erfolgt mit einem steilen phasenkorrigierten Filter 8. Ordnung (48 dB/Oct) bei 1,7 kHz. Zusammen mit der FIR-Filterung ergibt sich so eine Latenz von 2,6 ms bei Nutzung der analogen Eingänge und von 2,1 ms mit den digitalen Eingängen. Die gesamte Elektronik befindet sich auf einer großen Platine inklusive aller Anschlussbuchsen und Schalter, sodass es in der Box mit Ausnahme der Zuleitungen zu den Treibern und dem Neumann Logo auf der Front keine Stecker und Kabel gibt. Alle Bedienelemente befinden auf der Rückseite.
Rückansicht des KH 120 II mit den Schaltern zur Ortsanpassung, Eingangsempfindlichkeit und Eingangswahl. (Bild: Anselm Goertz)
Die Messwerte
… eines Monitorlautsprechers lassen sich grob in drei Kategorien unterteilen. Das lineare Übertragungsverhalten mit dem Amplituden und Phasenverlauf sowie dem Zerfallsspektrum, das räumliche Abstrahlverhalten mit den horizontalen und vertikalen Isobaren und dem Spinorama-Plot sowie die Verzerrungswerte, hier dargestellt über die Maximalpegelmessungen mit Sinusbursts und Multitonsignalen. Darüber hinaus gibt noch weitere wichtige Messwerte wie die Paargleichheit oder den Störpegel.
Der Frequenzgang aus Abb.01 stellt sich in Neumann-typischer Weise perfekt dar. Die Welligkeit im Verlauf vom Minimum zum Maximum zwischen 100 Hz und 10 kHz beträgt in einer nicht geglätteten Darstellung nur ±0,5 dB. Die -6 dB Eckfrequenzen liegen bei 42 Hz am unteren Ende und bei 21,4 kHz am oberen Ende des Frequenzbereiches. Der KH 120 II kommt so an kleineren Arbeitsplätzen auch sehr gut ohne Subwoofer aus. Die obere Eckfrequenz von 21,4 kHz wird unter anderem auch durch die Sample Rate des DSP-Systems von 48 kHz bestimmt. Dem Wunsch nach einen ausgedehnteren Frequenzgang und einer Sample Rate von 96 kHz steht hier das Argument entgegen, dass auch die Monitore mit analoger Signalverarbeitung oberhalb von 20 kHz beschnitten werden, da sonst ohnehin nicht hörbare Signalanteile oberhalb von 20 kHz die Membranresonanz des Hochtöners jenseits der 20 kHz anregen und damit wiederum hörbare Intermodulationsverzerrungen erzeugen könnten. Die weiteren Kurven in Abb.01 zeigen die am Monitor direkt schaltbaren Filter zur Ortsanpassung.
Abb.01: Frequenzgang auf Achse gemessen in 2 m Entfernung. Die untere und obere Eckfrequenz (–6 dB) liegen bei 42 Hz und 21,4 kHz. Die Welligkeit fällt mit ±0,5 dB sehr gering aus. Filterkurven der drei am Lautsprecher direkt einstellbaren Filter (Bass, Low-Mid und High) zur Ortsanpassung (Bild: Anselm Goertz)
Sobald die Steuerung und Einmessung des Monitors via Netzwerk über die MA-1-Software aktiviert ist, werden die lokalen Filter deaktiviert. Der Phasengang (Abb.02) verläuft oberhalb von 300 Hz nahezu linear. Die vorhandenen Phasendrehungen werden dazu durch ein kurzes FIR-Filter kompensiert. Entsprechend perfekt stellt sich der KH 120 auch im Spektrogramm aus Abb.03 dar. Resonanzen oder andere störende Artefakte sind hier auch bei genauem Hinsehen nicht zu erkennen.
Abb.02: Phasengang des KH 120 II. Das kleine Bild zeigt die zugehörigen Sprungantwort. (Bild: Anselm Goertz)Abb.03: Spektrogramm mit einem makellosen Ausschwingverhalten (Bild: Anselm Goertz)
Abb.07 und 08 zeigen das Abstrahlverhalten des KH 120 II für die horizontale und vertikale Ebene mit einem sehr schön gleichmäßigen Verlauf der Isobarenlinien. Der –6–dB Abstrahlwinkel beträgt praxisgerechte 90´70°, sodass ein hinreichender Bewegungsspielraum in der Horizontalen auch bei kurzen Hörabständen besteht und Reflexionen von der Arbeitsfläche möglichst gering bleiben. Die Spinorama-Grafik aus Abb.09 zeigt so auch für das »Listening Window« einen fast idealen Kurvenverlauf ebenso wie für die Early Reflections mit einem um ca. 6 dB reduzierten Pegel, ansonsten aber einem parallel verschobenen Verlauf zum Frequenzgang »on axis«. Gleiches gilt für den Schallleistungspegel »Sound Power«, sodass es nicht zu klanglichen Verfärbungen durch Reflexionen im Umfeld der Lautsprecher oder aus dem Raum im Ganzen kommt.
Bild: Anselm Goertz
Abb. 07: Horizontales Abstrahlverhalten in der Isobarendarstellung. Der Pegel ist beim Übergang von Orange auf Gelb um 6 dB gegenüber der Mittelachse abgefallen. Der mittlere Öffnungswinkel (–6 dB) liegt bei ca. 90°.
Bild: Anselm Goertz
Abb.08: Vertikales Abstrahlverhalten in der Isobarendarstellung.
Der mittlere Öffnungswinkel (–6 dB) liegt bei ca. 70°. Die schmale Einschnürung bei 1,8 kHz entsteht durch den Übergang vom Tieftöner zum Hochtöner. An dieser Stelle kommt es in der vertikalen Ebene zu winkelabhängen Interferenzen.
Bild: Anselm Goertz
Abb.09: Spinorama-Grafik des KH 120 II. Die obere rote Kurve zeigt den schon bekannten Frequenzgang auf Achse, die blaue Kurve den gemittelten Verlauf im typischen Winkelbereich um die Hörposition, die grüne Kurve den gemittelten Verlauf im Winkelbereich der frühen Reflexionen und die rosa Kurve den über die gesamte Hüllfläche des Lautsprechers gemittelten Verlauf.
Der erreichbare Maximalpegel
… eines Monitors wird primär durch die Treiber und die Endstufenleistung bestimmt. Für die Treiber erfolgt die natürliche Limitierung zum einen durch die maximale Auslenkung der Membran, was vor allem für Tieftöner zutrifft, und durch die thermische Belastbarkeit der Schwingspulen, wo der Hochtöner deutlich kritischer ist als der Tieftöner. Die Sinusburstmessung (Abb.04) der KH 120 II liefert dazu Werte zwischen 103 dB bei tiefen Frequenzen, ansteigend bis auf über 110 dB im Arbeitsbereich des Hochtöners. Schwachstellen gibt es auch bei dieser Messung nicht. Die Kurven verlaufen sehr gleichmäßig und ohne lokale Einbrüche. Das 10 %-Limit für Frequenzen unter 300 Hz wird hier kaum erreicht, da vorher der Limiter eingreift.
Abb.04: Maximalpegel bezogen auf 1 m Entfernung bei höchstens 3 % Verzerrungen (rote Kurve) und bei höchstens 10 % Verzerrung (<400 Hz) (blaue Kurve) (Bild: Anselm Goertz)
Etwas mehr Details liefern die Multitonmessungen aus Abb.05 und Abb.06. Die Kriterien für den Maximalpegel bei dieser Messung sind maximal –20 dB Gesamtverzerrungen (THD+IMD) und nicht mehr als 2 dB Kompression in mehreren benachbarten Frequenzbändern im Vergleich zu einer Messung im linearen Kleinsignalbereich. Die Kurven in Abb.05 zeigen, dass die Begrenzung nahezu ausschließlich durch den Limiter für den Tieftonweg erfolgt. Es kommt daher auch bei hohen Maximalpegeln nicht zu unschönen Verzerrungen durch Treiber oder Endstufen. Die eingesetzten Limiter verhindern das vorbildlich. Aus der Messung zur grünen Kurve, die letzte oberhalb der –2-dB-Linie, wurde Abb.06 abgeleitet. Der Verzerrungsanteil liegt hier zwar mit –21 dB noch etwas unter dem –20-dB-Grenzwert, der Limiter lässt jedoch keine weitere Pegelerhöhung zu, wie sich an der im Frequenzbereich des Tieftöners immer weiter parallel nach unten verschobenen Kurve in Abb.05 gut erkennen lässt. Bei der Multitonmessung erreicht die KH 120 II so einen Mittelungspegel Leq von 95,2 dB und einen Spitzenpegel von Lpk 107,5 dB. Alle Pegelwerte beziehen sich auf 1 m Entfernung im Freifeld und Vollraum.
Abb.05: Powercompression gemessen mit einem Multitonsignal mit EIA-426B Spektrum beginnend bei einem Mittelungspegel Leq von 83 dB bei –16 dBu Eingangspegel. Basierend auf dieser Referenzmessung wurde der Eingangspegel in 1-dB-Schritten bis auf 0 dBu gesteigert. Bei –2 dBu überschreitet die Kompression durch den Limiter den 2-dB-Grenzwert knapp (orange Kurve). Die Grafik aus Abb.06 wurde aus der Messung zur orangen Kurve bei –2 dBu abgeleitet. (Bild: Anselm Goertz)Abb.06: Messung der Gesamtverzerrungen (Harmonische und Intermodulation) mit einem Multitonsignal mit EIA-426B Spektrum und 12 dB Crestfaktor für maximal 2 dB Powercompression oder maximal –20 dB Verzerrungen. Auf 1 m im Freifeld bezogen wird dabei ein Pegel von 95,2 dB als Leq und von 107,7 dB als Lpk erreicht. (Bild: Anselm Goertz)
Für den Hörtest
… wurde für das Pärchen KH 120 II eine etwas andere und eigentlich eher ungünstige Konstellation gewählt. Am Arbeitsplatz zum reflexionsarmen Raum im Messlabor wurden die Monitore auf dem Schreibtisch seitlich des Bildschirms mehr oder weniger improvisiert aufgestellt. Neben der Signalzuspielung wurden auch die Netzwerkverbindungen verkabelt und ein Motu M2-Audio-Interface am PC angeschlossen. Mithilfe der MA-1-Software und dem zugehörigen Messmikrofon von Neumann am Eingang des M2 konnte so eine Einmessung erfolgen. Das Programm führt dabei durch die einzelnen Arbeitsschritte und sagt die erforderlichen Positionen des Messmikrofons an.
In weniger als 10 Minuten ist der Vorgang abgeschlossen und eine Filterfunktion eingestellt. Die dazu genutzte Zielfunktion ist variabel und wird aus den Messungen ermittelt, da ein vollständig geradliniger Verlauf nicht immer die beste Wahl ist. Für den hier gewählten Aufbau gab es für die Filter einiges zu tun. Die Monitore standen 20–30 cm oberhalb der Tischfläche und zusätzlich noch mit dem Rücken zur Wand. Beides sind eher ungünstige Randbedingungen, die zu einer Überbetonung im Bassbereich und im Low-Mid führen. Letzteres bestätigte sich dann auch umgehend im Höreindruck ohne Filterung. Mit aktiven Filtern verbesserte sich der Höreindruck dann deutlich, und die tonale Ausgeglichenheit war wieder hergestellt. Zusammen mit der relativ kurzen Entfernung zum Hörplatz von ca. 1 m stellte sich so ein sehr transparentes und fast einem Kopfhörer vergleichbares Klangbild ein, jedoch ohne die bei Kopfhörern unvermeidliche Im-Kopf-Lokalisation. Der Pegel und die Tiefe der Basswiedergabe ließen einen fast vergessen, dass hier Monitore mit 5¼”-Tieftönern spielten.
Fazit.
Der KH 120 erschien in der ersten Version im Jahr 2010 und hat sich in bis heute unveränderter Form einen exzellenten Ruf verschafft, was sich auch in den Verkaufszahlen widerspiegelt. Der aktuelle Nachfolger KH 120 II unterscheidet sich äußerlich nur in Details vom ursprünglichen KH 120, im Innern gibt es jedoch reichlich Veränderungen. Es gibt einen
neuen Tieftontreiber, neue kräftigere Verstärker und als zentrale Einheit jetzt ein DSP-System mit vielen nützlichen Funktionen, von denen hier nur nochmal die Key Features der linearphasigen Filterung, die automatische Einmessung sowie die Vernetzbarkeit genannt werden sollen. Messtechnisch wie auch in puncto Verarbeitung spielt der Neumann wie immer in der obersten Liga. Der trotz widriger Bedingungen sehr gut ausgefallene Hörtest und der mit 1.800 Euro günstige Paarpreis runden das Bild ab. Es fällt daher nicht schwer, dem KH 120 auch in der 2. Generation eine Erfolgsgeschichte vorherzusagen.
Hersteller/Vertrieb: Neumann/ Sennheiser Vertrieb
UvP/Straßenpreis pro Paar: 1.800,– Euro / ca. 1.600,– Euro
Maximalpegel in 1 m (Freifeld) mit EIA-426B Signal bei Vollaussteuerung: 96,3 dB Leq und 109 dB Lpk
Paarabweichungen: 0,5 dB (Maxwert 100 Hz – 10 kHz)
Störpegel (A-bew.): 15 dBA (10 cm)
Maße/Gewicht: 182 × 287 × 227 mm (B×H×T) / 5,4 kg
Aus dem Messlabor
… unter reflexionsfreien Bedingungen stammen die Messungen zum Frequenzgang, zum Abstrahlverhalten und zu den Verzerrungswerten. Der Klasse-1-Messraum erlaubt eine Messentfernung bis zu 8 m und bietet Freifeldbedingungen ab 100 Hz aufwärts.
Alle Messungen mit Ausnahme der Störpegelmessung erfolgen mit einem G.R.A.S. 1/4″ 46BF-Messmikrofon bei 96 kHz Abtastrate und 24 Bit Auflösung mit dem WinMF Audio-Messsystem. Messungen unterhalb von 100 Hz erfolgen als kombinierte Nahfeld-Fernfeldmessungen. Für die Störpegelmessung wird ein G.R.A.S. 1/2″ 40AF-Messmikrofon mit hoher Sensitivity und geringem Eigenrauschen eingesetzt.
