Lautsprecherkabel im Vergleich
Top oder Flop: Mit einer ungewöhnlichen Prüfmethode macht LowBeats die klanglichen Qualitäten von Lautsprecherkabeln sichtbar (Grafik: J. Schröder)

Auf dem Prüfstand: neue Messungen für Lautsprecherkabel

Die Diskussion, ob Lautsprecherkabel klanglichen Einfluss nehmen, begleitet den Themenkreis schon länger als vier Jahrzehnte. Kaum ein HiFi-Fan wird das bestreiten wollen, doch spötteln Physik-Hardliner noch immer: „Wer Lautsprechkabel klingen hört, glaubt auch an die Hohlerde.“ Tatsächlich existiert bislang kein wissenschaftlich fundierter Beweis, dass am Kabelklang was dran ist – was jedoch nicht heißt, dass dieses Phänomen auf reiner Einbildung beruht. Allerdings will das Thema gründlicher erforscht sein, versteht man HiFi nicht als „metaphysische Spielwiese“.

Vom Kabelklang Profi: HMS-Elektronik Armonia LS
Das Ergebnis aus mehr als zwei Jahrzehnten Kabelforschung: Lautsprecherkabel HMS-Elektronik Armonia LS (Foto: J. Schröder)

„Nicht diskutieren – einfach einstecken, reinhören und vergleichen.“ So lautete ein Facebook-Kommentar zum LowBeats-Hintergrundbeitrag zum Thema Kabelklang. Keine Frage – für den HiFi-Fan gehört eine empirische Vorgehensweise quasi zum Hobby und ist obendrein auch ganz spannend. Von einem Technik-Magazin wie LowBeats hingegen erwartet man auch beim heiklen Kabelthema nachvollziehbare Aussagen anstelle reiner Erfahrungsberichte. Zumindest jedoch sollte eine allgemein gültige Leitlinie vorliegen, welche Kabel-Kandidaten sich möglichst universell und klangneutral in die unterschiedlich anspruchsvollen Kombinationen Verstärker-Lautsprecher einfügen lassen.

Neue Messungen für Lautsprecherkabel

Grund genug also für LowBeats, eine Methode zu erarbeiten, mögliche „Kabelklang“-Ursachen anschaulich darzustellen. Bisherige Messungen für Lautsprecherkabel (falls überhaupt welche durchgeführt werden) beschränken sich auf die sogenannten Leitungsbeläge, sprich: auf die meterbezogene Angabe der elektrischen Größen Widerstand, Induktivität, Kapazität und Ableitung. E-Technik-Profis finden das durchaus informativ – für den Musikhörer jedoch sind dies noch abstraktere Messwerte als etwa Frequenzgang oder Dämpfungsfaktor. Ihnen stellt sich daher die berechtigte Frage: Sind Kabel-Messwerte klanglich relevant?

Messungen für Lautsprecherkabel: in-akustik LS 4004
Luft als Dielektrikum und präzise Führungselemente, die das Ganze flexibel machen: Kennzeichen aller Kabel aus der Referenz-Air-Familie von In-Akustik (Foto: H. Biermann)

Genau das wollte LowBeats herausfinden. Hierfür erforderliche, spezielle Messungen für Lautsprecherkabel sollten dabei freilich auf psyschakustischen Gegebenheiten beruhen. Das gilt für Kabel im Besonderen, da bei ihnen die Hörtest-Beurteilungen wesentlich labiler ausfallen als beispielsweise bei Lautsprechern. Selbst geschulten Hörern wird es kaum gelingen, beim Betreten eines Raumes auf Anhieb zu erkennen, welches Lautsprecherkabel gerade spielt.

Psychoakustisches

Ungachtet dieser Tatsache gilt jedoch folgendes Zitat von Audio-Pionier Siegfried Linkwitz: „Was wir hören, sind nicht die Schalldruckänderungen am Trommelfell, sondern das, was in den sich dort überlagernden Schwingungsmustern unsere Aufmerksamkeit erregt.“ Untermauert, aber auch ergänzt wird Linkwitz‘ These durch einen interessanten Absatz in der Arbeit „Introduction in binaural hearing“, verfasst von Audio-Coryphäe Prof. Dr Jens Blauert. Er schreibt: „Wir alle wissen, dass Menschen in einer komplexen Hörsituation tendenziell dazu neigen, etwas zu verpassen, dem sie keine Aufmerksamkeit schenken und/oder es nicht erwarten zu hören. Beispielsweise ist wissenschaftlich erwiesen, dass die spektrale Selektivität der Cochlea (Gehörschnecke) durch Aufmerksamkeit beeinflusst werden kann. An dieser Stelle sei auch die Fähigkeit erwähnt, willentlich zwischen einem globalen sowie einem analytischen Hörmodus umzuschalten. Eine unter Psychologen weit verbreitete Ansicht ist, das Wahrnehmungen ein Ergebnis aktueller Sinnesreize und Erwartungen sind.“

Hören ist demnach ein psychoakustischer Prozess, an dem nicht nur das Ohr, sondern auch das Gehirn maßgeblich beteiligt ist. Triggert also beim A-B-Hörvergleich (nicht nur von Kabeln) ein bestimmtes Klangdetail, z. B. eine zizzelnde HiHat, unsere besondere Aufmerksamkeit, ermöglicht diese Fokussierung vorher nicht beachtete klangliche Unterschiede zwischen Probanden wahrzunehmen. Ist das Hörmuster „Kabelklang“ erst einmal abgespeichert, dient es fortan als empfindlicher Detektor für Schallereignisse mit ähnlichen Strukturen – beispielsweise Klangdifferenzen bei Digitalfiltern mit umschaltbarer Charakteristik.

Für Messungen an Kabeln weist das darauf hin, dass man ihrem Übertragungsverhalten im Kleinsignalbereich besondere Aufmerksamkeit schenken sollte. Hierfür spricht auch die Tatsache, dass unser Lautstärkeempfinden nicht auf linearen, sondern logarithmisch verlaufenden Schalldruckänderungen beruht. Sprich: Je höher der Schalldruck, desto stärker komprimiert das Gehör. Folglich spricht es bereits bei geringen Lautstärken auf feinste Schalldruckänderungen an – speziell im spektralen Bereich der größten Ohrempfindlichkeit (etwa 2000 bis 5000 Hz).

Praxisnahe Messungen für Lautsprecherkabel

Neben psyschoakustischer Ausrichtung waren für den LowBeats Kabel-Prüfstand praxisorientierte Rahmenbedingungen gefordert. Konkret heißt das:

  • Messung im realen Betrieb zwischen Verstärker und Lautsprecher
  • übliche Leitungslänge (3 Meter)
  • auf normalen Hörlautstärken basierende Signalpegel (2,83 V = 1 Watt an 8 Ohm)

Der eigentliche Messung erfolgt auf rein elektrischer Ebene – Mikrofone oder ähnliches sind also nicht involviert. Zunächst erfolgt eine Referenzmessung am Verstärkerausgang. Dieser wird hierfür über zwei nur wenige Zentimeter kurze Drahtbrücken direkt mit dem Lautsprecher verkoppelt – siehe nachfolgendes Foto. Anstelle der Brücken verbinden im nächsten Schritt die zu testenden Kabel wie beim normalen Musikhören Verstärker und Lautsprecher. Die Messung erfolgt nun jeweils am Lautsprecherterminal.

Durch Subtraktion der Referenzmessung ergeben sich die leitungsbedingten Differenzen zwischen Verstärkerausgang und Lautsprecher – sprich: diejenigen Signalanteile, die im realen Betrieb im wahrsten Wortsinn „auf der Strecke“ bleiben. Gemessen wird mit impulsförmigen Signalen; je nach Zweck der Messung können deren Hüllkurven sowie die Bandbreite variieren.

Lautsprecherkabel Testverfahren
Kürzer geht’s nicht: Für die Referenzmessung wird der Verstärker über kräftige Brücken direkt mit dem Lautsprecher verbunden (Foto: J. Schröder)

Um die Tragfähigkeit unserer Prüfmethode abzuklopfen, führten wir im Vorfeld vielfältige Versuche durch. Dazu diente ein gutes Dutzend Lautsprecherleitungen mit unterschiedlichstem Aufbau, die lediglich eine Vorgabe erfüllen mussten: eine Länge von 3 Metern. Da die Versuchskabel teils schon einige Jahre ihren redaktionellen Dienst tun, war uns deren individuelle Klangsignatur vertraut – ideal also für den geplanten Zweck.

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Neukomm CPA155S
Für Messungen an Lautsprecherkabeln unter realen Betriebsbedingungen ist der Vollverstärker Neukomm CPA155S allererste Wahl (Foto: Neukomm)
Canton A-45
Die Canton A 45 ist als reale Last für Lautsprecherkabel-Tests geradezu prädestiniert (Foto: H. Biermann)
Messungen für Lautsprecherkabel: Demo an Yamaha NS-3000 Paar
Gleiches gilt auch für Yamahas kleine Edelbox NS-3000. Ihr Impedanzverlauf stellt jedoch andere Ansprüche an den Verstärker (Foto: Yamaha)
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Gezielt wählten wir bei unseren Messungen für Lautsprecherkabel auch die zu verbindenden Spielpartner – sprich Verstärker und Lautsprecher. So ist der Vollverstärker Neukomm CPA155S dank hoher Bandbreite und ausgezeichnetem Störspannungsabstand seiner Endstufen die perfekte Kraftquelle. Als elektrische Last geradezu prädestiniert hingegen ist die Canton A 45 – dank ihrer bei tiefen Frequenzen kapazitiv geprägten Impedanz sowie einem Impedanzminimum von 3,4 Ohm im Grundtonbereich.

Selbstverständlich haben wir Vergleichsmessungen an einem weiteren Lautsprecher mit unterschiedlichem Impedanzverlauf durchgeführt – der kompakten Yamaha NS-3000. Am typischen Verhalten der Testkabel änderte sich jedoch erstaunlich wenig.

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Canton A 45: Impedanz & Phase
Impedanz und Phasengang Canton A 45 (Messung: J. Schröder)
Impedance and Phase Yamaha NS-3000
Impedanz und Phasengang Yamaha NS-3000 (Messung: J. Schröder)
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Lautsprecherkabel – Fakten

Die eingangs gestellte Frage lautete: Sind Messwerte von Lautprecherkabeln klanglich relevant? Die Antwort ermittelte unsere Prüfmethode unter realen Betriebsbedingungen: Tatsächlich bestimmen Widerstands- und Induktivitätsbelag die „Lastneutralität“ von Lautsprecherkabeln. Die Auswertung der Messungen machte außerdem deutlich, welche Eigenschaften von Lautsprecherkabeln sich in der Praxis vorrangig auswirken.

  • Lautsprecherkabel üblicher Länge können durch das Zusammenwirken mit der Lautsprecherimpedanz nachweislich Übertragungsverluste produzieren.
  • Die Hauptursachen für Übertragungsverluste sind ungünstiger Kabelaufbau, verbunden mit unruhigem Impedanzverlauf des Lautsprechers.
  • Je niederohmiger der Lautsprecher, desto größer der Einfluss des Lausprecherkabels.
  • Mit zunehmender Leitungslänge wachsen auch die Übertragungsverluste.
  • Aus elektrischer Sicht stehen bei Lautsprecherkabeln die beiden strombestimmenden (seriellen) Größen Widerstand und Induktivität klar im Vordergrund.
  • Ausreichender Querschnitt bei gleichzeitig geringer Induktivität sind die beiden Hauptforderungen an gute Lautsprecherkabel. Auf diese Weise fallen die Wechselwirkungen mit der Lautspreccherimpedanz und somit die Übertragungsverluste am geringsten aus.
  • Die von Lautsprechern induzierte Gegen-EMK kann die Impulsantwort je nach Kabel merklich verändern. Auch hier wirken sich lastneutrale Kabel positiv aus.
  • Äußerst wichtig bei Lautsprecherkabeln ist optimaler Kontakt von Steckverbindern oder Kabelschuhen. Durch minderwertige oder unpassende Verbinder verursachte Kontaktprobleme gehen voll in die Übertragungsverluste ein.

Technisch betrachtet sind diese „Erkenntnisse“ keineswegs revolutionär. Überrascht waren wir allerdings vom Einfluss der vom Lautsprecher zurückgespeisten Gegen-EMK. Dieser Effekt bietet tatsächlich Stoff für eingehende Untersuchungen – auch zum Thema Verstärker.

Ein wenig Kabel-Forensik

„Drahtsuchenden“ HiFi-Fans helfen solch globale Aussagen indes kaum weiter. Um auch weniger Technik-Affine sicher durch den Kabeldschungel zu geleiten, haben wir uns bei unseren Messungen für Lautsprecherkabel eine anschauliche Darstellung der wichtigen Eigenschaften einfallen lassen. Meist genügt ein Blick, um die „Lastneutralität“ eines Kabels zu erfassen.

Probieren Sie es aus: Grafiken 1 und 2 zeigen die Profile von sechs Lautsprecherkabeln, übereinander angeordnet auf den Spuren 1 bis 6 (von oben nach unten). Schwerpunkt von Grafik 1 ist ihr Verhalten bei hohen Frequenzen bis hinauf zu etwa 50 kHz. Es gilt: Je kleiner die gelbe Fläche, desto geringer der Einfluss durch das Kabel.

6 Lautsprecherkabel im Vergleich – IR HF-Präzision
Grafik 1: 6 Lautsprecherkabel im Vergleich; gemessen an Canton A 45. Je kleiner die gelbe Fläche, desto exakter überträgt das Kabel im hochfrequenten Hörbereich. (Messung: J. Schröder)

Eigentlich ist das beste Kabel auf den ersten Blick zu erkennen – wäre da nicht die hohe Übereinstimmung von Kabel 2 und 5. Diese Paarung haben wir absichtlich gewählt, hilft doch in solchen „Zweifelsfällen“ der Blick in Grafik 2 weiter. Aus der geht hervor, wie die Kabel auf die vom Lautsprecher erzeugte Gegen-EMK reagieren – was wiederum Rückschlüsse auf die Tieftonpräzision erlaubt.

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6 Lautsprecherkabel im Vergleich - IR post ringing
Grafik 2: 6 Lautsprecherkabel im Vergleich – gemessen an Canton A 45. Je leitfähiger das Kabel, desto geringer ist die Beeinflussung durch die vom Lautsprecher erzeugte Gegen-EMK. Der Bereich rechts der Impulsflanke sollte daher möglichst waagerecht verlaufen. (Messung: J. Schröder)
6 Lautsprecherkabel im Vergleich – IR post ringing spektral
Grafik 3: 6 Lautsprecherkabel im Vergleich – gemessen an Canton A 45. Dargestellt ist hier ebenfalls die Reaktion der Kabel auf die Gegen-EMK des Lautsprechers – hier jedoch spektral dargestellt mit Blick von oben auf die Impulsantworten (rote Balken). Gut zu erkennen besonders beim Kabel 6 (unten) ist das Nachschwingen (Postringing) der Impulsantwort im Bereich unterhalb von etwa 500 Hz. Bis zum vollständigen Abebben vergehen rund 70 Millisekunden bei Frequenzen unter 100 Hz. Kabel 2 hingegen zeigt so gut wie kein Postringing. (Messung: J. Schröder)
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Der Schlenker rechts von der Impulsantwort macht deutlich, dass Kabel 5 auf die Gegen-EMK stärker reagiert als Kabel 2. Demnach punktet Kabel 2 in beiden Vergleichen und ist somit das universellste im Sextett. Das bestätigt auch der Amplitudenfrequenzgang (dunkelgrüner Graph), der aus nachfolgenden Diagrammen hervorgeht.

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6 Lautsprecherkabel im Vergleich – Frequenzgang an Canton A-45
6 Lautsprecherkabel im Vergleich: Das Diagramm zeigt die Amplitudenfrequenzgänge, gemessen an der Canton A 45. Zu beachten ist die starke vertikale Spreizung: Jede gefettete Linie markiert das 0,2-Dezibel-Raster (Messung: J. Schröder)
6 Lautsprecherkabel im Vergleich – Frequenzgang an Yamaha NS-3000
6 Lautsprecherkabel im Vergleich: Das Diagramm zeigt die Amplitudenfrequenzgänge, diesmal gemessen an der Yamaha NS-3000 bei gleicher Skalierung (Messung: J. Schröder)
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Eine weniger günstige Charakteristik weist Kabel 4 auf: Wie aus Grafik 2 und 3 hervorgeht, reagiert es zwar gutmütig auf die Gegen-EMK, landet aber in Sachen Hochtonpräzision sichtbar auf dem letzten Platz (siehe Grafik 1). Auch das spiegelt der Amplitudenfrequenzgang (oranger Graph) deutlich wider – bemerkenswert der Pegelanstieg bei etwa 12 Kilohertz, der im Zusammenwirken mit der Lautsprecherimpedanz entsteht.

Einen klaren Fall von Fehlanpassung zeigt Kabel 6. Vom Hersteller entwickelt wurde es zum Betrieb hochohmiger Lautsprecher über kurze Distanzen im Meterbereich. Das beweist auch der zerklüftete Amplitudenfrequenzgang (hellblauer Graph): Bei üblicher Konfektionslänge (3 Meter) eignet es sich definitiv nicht für Lautsprecher mit niedriger Impedanz. Grafik 1 bescheinigt ihm zwar gute Hochtoneigenschaften, jedoch zeigt es sich von der Gegen-EMK geradezu „überschwemmt“ (siehe Grafik 2 und 3).

Erklärtes Ziel: Nicht-Klang

Anders als zum Beispiel Equalizer dienen Kabel nicht zur aktiven Klangestaltung. Vielmehr sollte bestmöglicher Signaltransport bei ihnen im Mittelpunkt stehen. Alles, was sie darüber hinaus bewirken, sind Übertragungsfehler. Von dieser Tatsache geht die hier vorgestellte Prüfmethode aus – das erstrebenswerte Ziel heißt also „Nicht-Klang“. So lautet denn auch die Kernfrage: „Wieviel von dem, was der Verstärker bereitstellt, kommt beim Lautsprecher an?“ Darauf findet unser Verfahren sogar präzise Antworten: Im günstigsten Falle (Kabel 2) sind es 99,5 Prozent, im ungünstigsten (Kabel 6) 94,8 Prozent – das spiegelt recht genau wider, wie groß die Übertragungsverluste bei Lautsprecherkabeln ausfallen.

Nicht-Klang lässt sich mit gängigen HiFi-Begriffen wie Bassvolumen oder Hochtonpracht kaum erklären. Denn diese beschreiben lediglich die spektrale Ebene von Klangereignissen. Ein wirklich authentisches Musikerlebnis erfordert jedoch die möglichst originalgetreue Hüllkurven-Wiedergabe. Erst sie verleiht den Klängen Definition und Gestalt – Eigenschaften, auf die unser Gehör äußerst empfindlich anspricht, wie der Beitrag „Zeit ist Klang“ deutlich macht. Sehr gut nachvollziehen lässt sich das bei Musik mit perkussivem Charakter – beispielsweise bei Drum The Bass vom Album The Letter des Londoner Bassisten Shri Sriram.

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Hervorragend geeignet für kritische Hörtests zum Thema Kabel ist auch das außergewöhnlich direkt und knackig aufgenomme Album DubXanne – Police in Dub.

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Mit solch klangkritischem Musikmaterial ließ sich das grafische Ranking unserer Versuchskabel (siehe Grafik 1) beinahe eindeutig nachvollziehen. Eine getretene HiHat beispielsweise reproduzierten Kabel 2 und 5 lautmalerisch als konkretes „Tzzzp“, während Kabel 4 daraus ein leicht vernebeltes „zphhh“ machte. Positiver Ausreißer war hingegen Kabel 6: Trotz seiner offensichtlichen Fehlanpassung beim Betrieb an niederohmigen Lautsprechern übertrug es geräuschafte, obertonreiche Klänge hörbar konturenschärfer als Kabel 4.

Ungebremster Energiefluß ist hingegen erforderlich, wenn der fulminant gespielte E-Bass zum Finale von Can’t Stand Losing You nochmals richtig in die Vollen geht (ab Minute 3:27). Diese stilistisch gewollte Zunahme an Schubkraft vermittelte Kabel 2 tatsächlich von allen Probanden am authentischsten. was jedoch nicht mit einem Anstieg des Tieftonpegels einherging.

Ergo: Gute Kabel „klingen“ nicht – vielmehr zeichnen sie sich klanglich durch hohe Impulstreue aus. Die wichtigste Voraussetzung hierfür ist lastneutrales Verhalten auch beim Anschluss von Lautsprechern mit stark schwankender Impedanz.

Anonym – wieso?

Da dieser Beitrag ein Prüfverfahren vorstellt und nicht als Test gedacht ist, haben wir bewußt auf Herstellerangabe und Typenbezeichnung der verwendeten Kabel verzichtet. Wichtiger ist ohnehin die Frage, ob Top-Qualität stets auch teuer bezahlt werden muß. Tatsächlich kostet der Matchwinner in diesem Vergleich (Kabel 2) knapp 2.400 Euro für das konfektionierte Paar. Fakt ist allerdings auch, dass die günstige Kabel-Alternative von der Baumarkt-Rolle (Kabel 4) das unterste Ende der Qualitätsskala markiert. Interessant also, wie die Preis-Qualitäts-Kurve zwischen diesen beiden Extremen verläuft – genau das werden zukünftige Tests zeigen.

Neue Messungen für Lautsprecherkabel – Fazit

Selbstverständlich erhebt die hier vorgestellte Prüfmethode für Lautsprecherleitungen keinen wissenschaftlich fundierten Anspruch. Sie zeigt jedoch: Auch mit üblichen Messmitteln lassen sich Unterschiede zwischen verschiedenen Lautsprecherleitungen aufzeigen, die bei analytischem Hören durchaus an der Wahrnehmbarkeitsgrenze liegen. Auffällige Unterschiede zeigen sich vor allem im Kontext mit der angeschlossenen Lastimpedanz, sprich: dem Lautsprecher.

Gut konstruierte Lautsprecherkabel reagieren auf den Einfluss der Lastimpedanz deutlich unempfindlicher und weisen daher geringere Übertragungsverluste auf. Wichtige Voraussetzung für „Lastneutralität“ ist ein ausreichender, an die Leitungslänge angepasster Leiterquerschnitt, einhergehend mit geringer Induktivität. Dieser Sachverhalt ermöglicht eine seriöse, qualitative Bewertung.

Erkennen läßt die vorgestellte Prüfmethode zudem den (impulsverändernden) Einfluss der vom Lautsprecher erzeugten Gegen-EMK. Auch in dieser Hinischt zeigten sich lastneutrale Kabel klar überlegen.

Sicherlich gibt es neben den hier aufgeführten noch weitere Faktoren, die das Übertragungsverhalten von Lautsprecherkabeln beeinflussen. In Frage käme unter anderem die Qualität der verwendeten Isolationsmaterialien mitsamt ihrer spezifischen Ladungsspeichereffekte. Tatsächlich weist die hier vorgestellte Prüfmethode solche „Übertragungsverluste zweiten Grades“ derzeit noch nicht aus. Allerdings bietet das von uns gewählte Messverfahren in Sachen Ergebnisdarstellung noch einigen Spielraum – Überraschungen nicht ausgeschlossen. Auf jeden Fall aber glauben wir, mit dem LowBeats Kabelprüfstand einen ebenso nützliches wie seriöses Instrument zum Beurteilen von Lautsprecherkabeln bereitstellen zu können. Wir freuen uns schon auf den ersten richtigen Test!

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Im Beitrag erwähnt:

Kabelklang im HiFi – Mythos oder Realität?
Zeit ist Klang

Autor: Jürgen Schröder

Jürgen Schröder
Tonmeister, Mess-Chef und technische Gewissen von LowBeats. Kümmert sich am liebsten um Wissens-Themen, Kopfhörer und den spannenden Bereich zwischen Studio und HiFi.