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Frequenzgang und Klangsignatur: den Klang eines Kopfhörers lesen
„Warm“, „analytisch“, „V-förmig“: Das Vokabular der Kopfhörertests beschreibt ein und dasselbe, nämlich die Verteilung der Energie auf Bässe, Mitten und Höhen. Diese Verteilung lässt sich messen, aufzeichnen und in zehn Minuten lesen lernen.
Die Frequenzen, vom Bass bis zu den Höhen
Die Tonhöhe wird in Hertz (Hz) gemessen: der Zahl der Schwingungen pro Sekunde. Das menschliche Ohr nimmt bestenfalls 20 Hz bis 20.000 Hz wahr. Die obere Grenze sinkt mit dem Alter: auf rund 15.000 Hz mit vierzig, danach oft noch weiter.
| Bereich | Frequenzen | Was man dort hört | Im Übermaß |
|---|---|---|---|
| Tiefbass | 20 – 60 Hz | Grollen, körperlich spürbarer Druck | Schwerer, breiiger Klang |
| Bass | 60 – 250 Hz | Bassdrum, Bass | Bässe, die die Stimmen überlagern |
| Untere Mitten | 250 – 500 Hz | Körper von Stimmen und Gitarren | Verhangener, „topfiger“ Klang |
| Mitten | 500 Hz – 2 kHz | Stimmen, die meisten Instrumente | Nasaler Klang |
| Obere Mitten | 2 – 5 kHz | Sprachverständlichkeit, Anschlag der Töne | Schärfe, Ermüdung |
| Höhen | 5 – 10 kHz | Becken, Zischlaute | Sibilanz (zischende „s“) |
| Superhochton | 10 – 20 kHz | Luftigkeit, Brillanz | Künstlicher, anstrengender Klang |
Was eine Frequenzgangkurve zeigt
Um einen Kopfhörer zu messen, setzt man ihn auf einen Kunstkopf, der an der Stelle der Trommelfelle Mikrofone trägt, und spielt ihm dann alle Frequenzen mit gleichem Pegel zu. Die resultierende Kurve gibt für jede Frequenz an, mit welchem Pegel der Kopfhörer sie wiedergibt. Auf der waagerechten Achse stehen die Frequenzen, von den Bässen links bis zu den Höhen rechts; auf der senkrechten der Pegel in Dezibel.
Ein Buckel bedeutet, dass der Kopfhörer diesen Bereich hervorhebt, eine Senke, dass er ihn abschwächt. Eine Abweichung von 3 dB ist deutlich hörbar; 10 dB entsprechen einer als doppelt so hoch empfundenen Lautstärke.
Warum „neutral“ nicht „flach“ bedeutet
Das ist der Punkt, der der Intuition am stärksten widerspricht. Wenn Sie Lautsprecher hören, durchläuft der Schall Ihre Ohrmuschel und Ihren Gehörgang, bevor er das Trommelfell erreicht. Diese Anatomie wirkt wie ein Verstärker: Sie hebt die Frequenzen um 3.000 Hz um rund zehn Dezibel an. Ihr Gehirn ist seit jeher daran gewöhnt und hält diese Überhöhung für normal.
Ein Kopfhörer umgeht diesen Weg teilweise. Um natürlich zu klingen, muss er diesen Buckel also selbst nachbilden. Eine vollkommen flache Kurve, am Trommelfell gemessen, würde matt und entfernt klingen. Die eigentliche Frage lautet daher: Welche am Trommelfell gemessene Kurve wird als neutral empfunden?
Die Harman-Kurve
Zwischen 2012 und 2018 hat das Team von Sean Olive bei Harman International die Antwort im Experiment gesucht. Hunderte Hörer, geschult oder ungeschult, aus mehreren Ländern, verglichen blind Kopfhörer, deren Frequenzgang per Equalizer verändert wurde, und stellten anschließend den Pegel von Bässen und Höhen selbst nach ihrem Geschmack ein.
Heraus kam eine Zielkurve, die ungefähr den Klang guter Lautsprecher in einem guten Raum nachbildet: der Buckel des Ohrs um 3 kHz, ein um einige Dezibel angehobener Bass unterhalb von 100 Hz, sanft abfallende Höhen. Laut der Studie von 2018 bevorzugen etwa zwei Drittel der Hörer diese Kurve; die übrigen teilen sich auf in jene, die mehr Bass wollen und eher jung sind, und jene, die weniger wollen und eher älter sind.
Diese Zielkurve ist keine absolute Wahrheit, aber sie hat die Branche verändert: Die meisten neueren Kopfhörer orientieren sich an ihr, und seriöse Tests ziehen sie heran, um zu sagen, worin ein Kopfhörer von ihr abweicht.
Die großen Signaturen erkennen
- Neutral. Nah an der Zielkurve. Nichts sticht heraus: Die Stimmen stehen an ihrem Platz, die Bässe sind präsent, ohne etwas zu überlagern. Im Studio unverzichtbar, im HiFi-Bereich geschätzt. Kann beim ersten Hören brav wirken.
- V-förmig. Bässe und Höhen angehoben, Mitten zurückgenommen. Spektakulär bei Elektro, Rap und Filmen; die Stimmen treten zurück, und das Hören ermüdet schneller.
- Warm. Großzügige Bässe und untere Mitten, gemilderte Höhen. Entspannt, nachsichtig mit schlechten Aufnahmen; mitunter fehlt es an Detail.
- Hell oder analytisch. Höhen im Vordergrund. Vermittelt einen Eindruck von Präzision und Detail; wird bei hoher Lautstärke oder bei harten Aufnahmen schnell scharf.
Der Finder fragt Sie nach Ihrer Vorliebe unter drei Familien (neutral, ausgewogen, kräftiger Bass) und berücksichtigt sie in der Rangfolge.
Was die Kurve nicht verrät
Der Frequenzgang erklärt das Wesentliche dessen, was man von einem Kopfhörer wahrnimmt, aber nicht alles.
- Die Verzerrung: Ein Treiber, der bei hoher Lautstärke gefordert wird, verformt das Signal, vor allem im Bass.
- Die Klangbühne: Sie hängt von der Geometrie des Kopfhörers ab, insbesondere davon, ob er offen oder geschlossen gebaut ist.
- Ihr Ohr: Die Kurve wird an einem Normkopf gemessen. Die Form Ihrer Ohrmuschel, eine Brille oder die Abdichtung eines Aufsatzes verändern das Ergebnis, vor allem im Bass und oberhalb von 8 kHz.
- Die Hörlautstärke: Bei niedrigem Pegel verliert das Ohr an Empfindlichkeit für Bässe und Höhen (Kurven gleicher Lautstärkepegel, Norm ISO 226). Eine leicht V-förmige Signatur gleicht diesen Effekt aus, was ihren Erfolg zum Teil erklärt.
Vorsicht bei den Zahlen auf der Verpackung. Ein „Frequenzgang von 5 Hz bis 40 kHz“ bedeutet ohne Toleranzangabe nichts: Bei −3 dB ist das bemerkenswert; bei −30 dB ist es unhörbar. Und 40 kHz hört niemand. Verlassen Sie sich auf unabhängige Messungen und vor allem auf Ihre Ohren.
Einen Kopfhörer per Equalizer korrigieren
Eine Signatur ist kein Schicksal. Ein Equalizer, wie ihn die meisten Apps kabelloser Kopfhörer, Musikplayer und Betriebssysteme mitbringen, kann einen Kopfhörer der Zielkurve oder Ihrem Geschmack annähern. Zwei Regeln: Senken Sie lieber ab, was heraussticht, als anzuheben, was fehlt, um Übersteuerung zu vermeiden; und verzichten Sie auf feine Korrekturen oberhalb von 8 kHz, denn dieser Bereich unterscheidet sich von Ohr zu Ohr zu stark.
Quellen und Referenzen
- Olive, Welti, Khonsaripour — A Statistical Model that Predicts Listeners' Preference Ratings of Around-Ear and On-Ear Headphones, Audio Engineering Society Convention 144, 2018
- Olive, Welti — The Relationship between Perception and Measurement of Headphone Sound Quality, Audio Engineering Society Convention 133, 2012
- ISO 226:2023 — Acoustics: normal equal-loudness-level contours
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine V-förmige Klangsignatur?
Ein Frequenzgang, bei dem Bässe und Höhen gegenüber den Mitten angehoben sind, sodass die Kurve ein V beschreibt. Das klingt bei moderner Musik spektakulär und gefällig, doch die Stimmen treten etwas zurück, und das Hören ermüdet schneller als mit einer neutralen Signatur.
Was ist die Harman-Kurve?
Ein Ziel-Frequenzgang für Kopfhörer, den Forscher von Harman International aus Blindhörtests der Jahre 2012 bis 2018 abgeleitet haben. Er entspricht dem Klang, den die Mehrheit der Hörer als am natürlichsten empfindet, und dient vielen Herstellern und Testern als Referenz.
Ist der vom Hersteller angegebene Übertragungsbereich ein Qualitätsmerkmal?
Nein. Zahlen wie „5 Hz – 40 kHz“ werden ohne Toleranz genannt und überschreiten ohnehin die Grenzen des menschlichen Gehörs (20 Hz – 20 kHz). Entscheidend ist, wie gleichmäßig der Frequenzgang zwischen diesen Grenzen verläuft, und das zeigt nur eine Messkurve.