Headphone Optimizer Unit (HOU)
Analoger Kopfhörerverstärker mit individueller akustischer Optimierung – für eine lineare Kopfhörerwiedergabe
Der hd-klassik Headphone Optimizer Unit (HOU) wurde 2015 zusammen mit rd analog audio entwickelt und auf der HIGH END in München vorgestellt. Seit 2015 gehört er zur Referenz-Abhörkette des Cybele Studios – Jahre bevor Dolby Atmos über Streamingdienste auf die Kopfhörer kam. Er dient der klanglichen Beurteilung von Mischungen und Mastern und der Erstellung binauraler 3D-Fassungen.
Funktionsweise
Der HOU ist ein speziell für Kopfhörer entwickelter Verstärker, der Fertigungstoleranzen und Nicht-Linearitäten eines bestimmten Kopfhörers individuell ausgleicht. Dazu wurde der jeweilige Kopfhörer genau eingemessen, sodass Kopfhörer und HOU eine klangliche Einheit bilden.
Die Linearisierung gleicht Betonungen und Abschwächungen des Kopfhörers in einzelnen Frequenzbereichen aus. Der Kopfhörer gibt die Aufnahme dadurch näher am Original wieder – das kommt vor allem Aufnahmen in 3D-Binaural-Stereo (Kunstkopf) zugute, aber auch herkömmlichen Stereoaufnahmen.
Die Optimierung arbeitet komplett analog – ohne AD/DA-Wandlung und ohne digitale Laufzeiten – und lässt sich per Taster jederzeit abschalten. So ist der unmittelbare Vergleich zwischen dem gewohnten Klang des Kopfhörers und dem linearisierten Referenzklang möglich.
Auszeichnungen
- German Design Award 2016 – Special Mention in der Kategorie „Excellent Product Design – Lifestyle & Fashion“
- STEREO 3/2016 – „Top-Referenz“ mit dem höchsten Klang-Niveau (100 %) in der Kategorie Kopfhörer-Verstärker
- EAR-IN 1/2016 – „Referenzklasse“
- AV-Magazin.de, September 2015 – „Highlight“
- Testberichte.de, September 2015 – „Sehr gut (1,0)“
Vier Versionen
Der HOU wurde in vier Versionen gefertigt – jeweils einschließlich der individuellen Einmessung des Kopfhörers beziehungsweise der beiden Kopfhörer:
- HOU A1: Anschluss eines Kopfhörers mit 6,35-mm-Klinkenstecker
- HOU A1XL: Anschluss eines Kopfhörers – wahlweise mit 6,35-mm-Klinkenstecker oder mit eigenem Treiberverstärker (XLR-Anschluss, z. B. STAX)
- HOU A2: Anschluss von zwei Kopfhörern – Wechselbetrieb zweier unterschiedlicher Kopfhörer mit 6,35-mm-Klinkenstecker
- HOU A2XL: Anschluss von zwei Kopfhörern – Parallelbetrieb eines Kopfhörers mit 6,35-mm-Klinkenstecker und eines Kopfhörers mit eigenem Treiberverstärker (XLR-Anschluss, z. B. STAX)
Besonderheiten
- Integrierte, individuell eingestellte Optimierungsschaltung in reiner Analogtechnik – ohne AD/DA-Wandlung und ohne digitale Laufzeiten (Delay)
- Feinstufige Lautstärkeregelung über ein relaisgesteuertes Alps-Potentiometer mit einem Gleichlauf beider Kanäle von < ±0,1 dB über den gesamten Regelbereich von 100 dB
- Relaisgesteuerte Umschaltung zwischen symmetrischen und unsymmetrischen Signalquellen (XLR und Cinch); symmetrische Ein- und Ausgänge über erdfreie, galvanisch trennende High-End-Übertrager (Haufe/Lundahl)
- Integrierter Class-A-Ausgangsverstärker für den Kopfhörerbetrieb über die 6,35-mm-Klinkenbuchse
- Eigentümerschild mit dem Namen des Kopfhörermodells, auf das der HOU eingemessen ist
- Schwarz-goldenes Vollmetallgehäuse aus Aluminium mit Kopfhörerablage, gefertigt in Deutschland
- Integrierte Halterung für zwei Kopfhörer; die Anschlusskabel lassen sich im Hohlraum der Kunstleder-Auflage auf der Rückseite verstauen
- Zum Gerät gehörte eine 60-seitige, zweisprachige Bedienungsanleitung (Deutsch/Englisch).
- Bei einem Wechsel des Kopfhörers konnte der HOU auf Kundenwunsch neu eingemessen werden
Technische Daten
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Frequenzgang (Bypass) | 20 Hz – 100 kHz (+0,1 / −0,3 dB) |
| Klirrfaktor (THD+N, Bypass) | < 0,01 % (Bandbreite 10 Hz – 80 kHz, Ausgangsspannung 3,5 V, Last 32 Ω) |
| Übersprechdämpfung (Bypass) | > 94 dB (20 Hz – 20 kHz, maximale Verstärkung) |
| Lautstärkeregelung | Relais, Regelbereich 100 dB, Gleichlauf < ±0,1 dB |
| Signal-Rauschabstand (Bypass) | > 104 dB / 107 dBA (maximale Verstärkung) |
| Signal-Rauschabstand (Optimierung aktiv) | > 96 dB (alle EQ-Bänder in Nullstellung) |
| Cinch-Eingänge | max. Eingangsspannung +14 dBu, Impedanz 9 kΩ |
| XLR-Eingänge | symmetrisch, erdfreier Haufe-Übertrager (galvanisch getrennt), max. Eingangsspannung +26 dBu, Impedanz 9 kΩ |
| Kopfhörerausgang | 6,35-mm-Klinke, Class-A-Ausgangsstufe, Lastimpedanz min. 32 Ω |
| XLR-Ausgänge (A1XL, A2XL) | symmetrisch, erdfreier Lundahl-Übertrager (galvanisch getrennt), Lastimpedanz min. 40 Ω |
| Stromversorgung | AC 100 – 240 V, 50 – 60 Hz, Leistungsaufnahme max. 50 W |
| Abmessungen (L × B × H) | ca. 300 × 280 × 370 mm |
| Gewicht | ca. 8 kg |
Individuelle Einmessung
Jeder Kopfhörer wurde von hd-klassik individuell und kanalweise genauestens vermessen und linearisiert. Dazu schickte der Kunde seinen Kopfhörer – nach mindestens 20 Stunden Benutzung – zur Optimierung ein und erhielt ihn zusammen mit dem fertig eingestellten HOU als klangliche Einheit zurück. Ein personalisiertes Eigentümerschild nennt das Kopfhörermodell, auf das das Gerät abgestimmt ist.
Warum individuelle Linearisierung?
Alle uns bekannten, handelsüblichen Kopfhörer besitzen Nicht-Linearitäten bzw. Toleranzen im gesamten hörbaren Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz. Teilweise bestehen auch Lautstärkeunterschiede zwischen dem linken und dem rechten Kanal desselben Kopfhörers, die bei verschiedenen Frequenzen unterschiedlich stark ausgeprägt sein können.
Die beiden folgenden, ungeglätteten Frequenzgangmessungen zeigen zwei hochwertige, handelsübliche Kopfhörer desselben Modells (Preissegment 200 – 300 €) ohne Optimierung; linker und rechter Kanal sind jeweils farblich unterschieden. Auf der x-Achse sind Frequenzen zwischen 10 Hz und 20 kHz aufgetragen, auf der y-Achse die gemessenen Pegel – eine Unterteilung entspricht 5 dB, also fast einer Verdopplung bzw. Halbierung der Lautstärke.
Um diese Nicht-Linearitäten auszugleichen, wurde jeder Kopfhörer individuell und kanalweise vermessen und linearisiert. In umfangreichen Hörtests mit Versuchspersonen aus verschiedenen Berufsgruppen im Alter zwischen 16 und 76 Jahren haben sich dabei immer wieder diese Vorzüge bestätigt:
- Die Wiedergabe nähert sich dem Originalklang der Aufnahme an.
- Ermüdungserscheinungen beim Hören werden reduziert. Ein Erklärungsmodell: Dem Gehirn wird die Korrektur von Klangverfälschungen abgenommen.
- Die Ortung der Instrumente einer Aufnahme wird besser und stabiler.
- Die Stereobasis wird als breiter empfunden; die unerwünschte „Im-Kopf-Lokalisation“ wird reduziert.
Stimmen aus den Hörtests
„Ich habe nicht den Eindruck, einen Kopfhörer auf dem Kopf sitzen zu haben, sondern empfinde, dass der Klang meinen Kopf umgibt – wie eine Art Surround-Gefühl. Man ist mitten im Musikgeschehen dabei.“
Thomas Küpper, Orgelbauer & Intonateur, Leun
„Entzerrt: Wohltuend entspannt. Unentzerrt: Einengendes Hören wie durch einen Trichter, der vorgeschaltet wird. Durch die Entzerrung werden die räumlichen Verhältnisse zurechtgerückt.“
Stephan Rieckhoff, Solocellist des Orchestre de la Suisse Romande, Genf
„Das Klangerlebnis ist beeindruckend: Große Transparenz der Strukturen und faszinierende Raumtiefe.“
Lutz-Werner Hesse, Komponist & Direktor der Musikhochschule Köln, Abteilung Wuppertal
„Ganz unabhängig von einer besseren örtlichen Zuordnung der Instrumente – die auch gegeben ist – bringt der Amp eine wesentlich gesteigerte Klangfülle; das Raumvolumen wird in der Wiedergabe spür- und hörbar. Der Klang löst sich sozusagen vom Kopf bzw. aus dem Kopf (Problem herkömmlicher Kopfhörerwiedergabe).“
Rainer Kahleyss, Klassischer Musik-Produzent, Inhaber der Labels Musicaphon & Cantate sowie der Firma Klangfarben, Kassel
„Das typische Problem kopfhörerbasierter Mischungen – schlechte Tiefenstaffelung – hat sich beim ersten Höreindruck nicht bestätigt! Auf diesem System würde ich mir durchaus zutrauen, Tiefenstaffelung neutral zu beurteilen.“
Till Schaarschmidt, School of Audio Engineering (SAE) – Fachbereichsleiter Audio, Köln
„Der Orchesterklang ist weniger breiig / mulmig, die einzelnen Instrumentengruppen klingen transparenter.“
Elke Wisse, Dipl.-Ing. Ton- und Bildtechnik & ‚VDT Magazin‘-Redakteurin, Düsseldorf
„Man hat den Eindruck einer natürlicheren Räumlichkeit, fast so wie der Unterschied zwischen Mono und Stereo.“
Roland Knoke, Pianist & Schulmusiker, Marburg
Im Cybele Studio im Einsatz
Im Cybele Studio ist der HOU bis heute Teil der Referenz-Abhörkette: Die elektrostatischen STAX SR-L700 und SR-L500 „Earspeaker“ werden mit dem STAX SRM-727II Treiberverstärker betrieben und über den HOU individuell analog linearisiert.
Damit steht für die klangliche Beurteilung von Mischungen und Mastern eine vollständig lineare Kopfhörerwiedergabe zur Verfügung – ebenso für die Erstellung binauraler 3D-Fassungen, also der gerenderten binauralen Versionen von Dolby-Atmos- und Auro-3D-Produktionen, bei denen räumliche Positionierung, Tiefenstaffelung und Klangbalance präzise kontrolliert werden müssen.
