Bipol und Dipol-Surround

Direktstrahler, Dipol und Bipol sind die drei Abstrahlformen, in denen Surroundlautsprecher gebaut werden. Was sie unterscheidet, ist die Anordnung der Chassis am Gehäuse und deren Verschaltung: Der Direktstrahler richtet eine Front auf die Sitzplätze. Dipol und Bipol sitzen mit je zwei Chassisgruppen auf den beiden seitlichen Flächen — beim Dipol gegenphasig, beim Bipol gleichphasig. Aus diesem einen Vorzeichen folgt alles Weitere.

Ausführliche Erklärung

Die drei Bauformen

Der Direktstrahler ist ein gewöhnlicher Lautsprecher, dessen Front zu den Sitzplätzen zeigt. Was am Ohr ankommt, ist überwiegend Direktschall: Pegel und Ankunftszeit hängen am Abstand und lassen sich im Einmessvorgang sauber angleichen. Der Lautsprecher ist damit als Quelle ortbar — er hat eine Adresse im Raum.

Der Dipol hat zwei Chassisgruppen auf den seitlichen Flächen, und eine davon ist gegenphasig angeschlossen. Er wird so montiert, dass die Sitzplätze in der seitlichen Auslöschung liegen, die zwischen den beiden Keulen entsteht. Direkt kommt dort wenig an; gehört wird vor allem, was die Wände zurückwerfen. Das Ergebnis ist ein später, aus vielen Richtungen eintreffender Schall, dem sich keine Position zuordnen lässt.

Der Bipol hat dieselbe Anordnung, beide Gruppen aber gleichphasig. Damit entfällt die Auslöschung: Er strahlt in der waagerechten Ebene breit und ziemlich gleichmäßig ab. Er bleibt ortbar, gibt am Sitzplatz aber weniger scharf Auskunft über seine Position als ein Direktstrahler, und der Pegel ändert sich über die Sitzbreite hinweg weniger stark. Auf der Achse zwischen seinen beiden Gruppen überlagern sich zwei gleichphasige Anteile mit Laufzeitunterschied — dort ist mit Kammfiltereffekten zu rechnen, deren Lage von der Gehäusebreite abhängt.

Warum es den Dipol überhaupt gibt

Die Bauform stammt aus der Zeit matrizierter Surroundtonspuren. Dort existierte ein einziger, in der Bandbreite beschnittener Surroundkanal, der über mehrere Lautsprecher gleichzeitig lief. Seine Aufgabe war Atmosphäre — Regen, Halle, Publikum —, ausdrücklich keine Ortung.

Genau das führt mit Direktstrahlern zu einem Problem, das jeder kennt, der zu nah an einem gesessen hat: Läuft dasselbe Signal aus zwei Lautsprechern, gewinnt der nähere. Nach dem Gesetz der ersten Wellenfront zieht schon ein kleiner Laufzeitvorsprung das gesamte Klangbild dorthin, und der Zuschauer am Rand hört die Atmosphäre aus dem Lautsprecher neben seinem Kopf. Die Auslöschung des Dipols löst das elegant: Wo kein Direktschall ankommt, gibt es auch keine erste Wellenfront, die gewinnen könnte. Der Bereich, in dem der Surroundkanal gleich klingt, wird dadurch deutlich größer.

Was objektbasierte Formate daran geändert haben

Objektbasierte Formate arbeiten anders. Ein Objekt hat eine Position im Raum, und der Renderer im Verstärker rechnet daraus für jeden angeschlossenen Lautsprecher einen Pegel — die eigentliche Quelle entsteht als Phantomschallquelle zwischen zwei oder drei Lautsprechern. Diese Rechnung setzt voraus, dass jeder Lautsprecher am Sitzplatz mit vorhersagbarem Pegel und vorhersagbarer Laufzeit ankommt.

Ein Dipol hält diese Voraussetzung nicht ein. Was er am Sitzplatz liefert, bestimmt der Raum: Wandbeschaffenheit, Abstand zur Seitenwand, Möblierung. Der Renderer schiebt ein Objekt an eine Position, und was davon hörbar wird, entscheidet die Rückwurfsituation. Deshalb hat sich die Empfehlung der Formatgeber zum Direktstrahler verschoben, und deshalb ist die Frage nach der Bauform heute vor allem eine Frage nach dem Inhalt, der überwiegend läuft.

Woran die Entscheidung wirklich hängt

Der Abstand zum Ohr. Sitzt der Surroundlautsprecher weniger als ungefähr einen Meter neben einem Kopf, wird er als Objekt hörbar, gleichgültig wie gut das System eingemessen ist. Diffus abstrahlende Bauformen entschärfen das; die saubere Lösung ist mehr Abstand oder eine Montage über Ohrhöhe mit Ausrichtung auf die Sitzmitte.

Die Breite der Sitzgruppe. Über eine drei Meter breite Couch hinweg unterscheidet sich der Abstand zum seitlichen Surround erheblich, und ein Direktstrahler bildet diesen Unterschied im Pegel voll ab. Der Bipol gleicht ihn aus, weil er über einen weiten Winkel ähnlich laut abgibt.

Das Tonformat. Läuft überwiegend objektbasiertes Material, gewinnt der Direktstrahler, weil das Format Ortbarkeit voraussetzt. Der Randplatz wird dann über die Anzahl der Lautsprecher gelöst — vier Surroundpositionen statt zwei bringen die Abstände einander näher und nehmen dem nächsten Lautsprecher seinen Vorsprung.

Häufiges Missverständnis

„Dipol-Surrounds sind veraltet." Das ist die Kurzfassung einer richtigen Beobachtung, und sie führt in die Irre. Veraltet ist die Annahme, für die sie gebaut wurden — ein einziger Atmosphärenkanal ohne Ortungsanspruch. Die Physik dahinter arbeitet unverändert, und das Problem, das sie löst, steht in vielen Wohnzimmern weiter im Raum: Sitzplätze dicht an der Seitenwand. Wer dort einen Direktstrahler montiert und ihn nicht ausrichten kann, tauscht ein hörbares Problem gegen ein anderes.

Der zweite Irrtum liegt in der scheinbaren Verwandtschaft der beiden Begriffe. Bipol und Dipol werden gern als zwei Varianten desselben Lautsprechers beschrieben, weil sich beide nur im Vorzeichen einer Chassisgruppe unterscheiden — manche Modelle haben dafür sogar einen Schalter. Im Verhalten am Sitzplatz sind es zwei entgegengesetzte Konzepte: Der eine legt seine Auslöschung auf den Hörer, der andere versorgt ihn breit und direkt. Wer umschaltet, muss deshalb auch die Montageposition prüfen — die Ausrichtung, die für das eine richtig ist, ist für das andere die falsche.

Nicht zu verwechseln mit

• Dipol-Abstrahlung: die Abstrahlform als physikalisches Prinzip, angewendet auf Hauptlautsprecher mit der Hauptachse zum Hörplatz. Hier geht es um die Produktgattung, die dieselbe Charakteristik mit umgekehrter Absicht montiert.
• Direktschall und Diffusfeld: die beiden Anteile, aus denen sich jeder Höreindruck im Raum zusammensetzt. Ein Dipol verschiebt das Verhältnis, er erzeugt kein Diffusfeld.
• Virtuelles Surround: erzeugt Surroundeindrücke rechnerisch aus wenigen Lautsprechern. Das ist ein Verfahren, keine Bauform.
• Aufsatzlautsprecher für Höhenkanäle: arbeiten über eine Deckenreflexion und werden deshalb ebenfalls indirekt genannt. Sie lösen eine andere Aufgabe auf einer anderen Ebene.

In der Planung

Ein Wohnzimmer, das Sofa mit der Rückenlehne an der Wand, links und rechts jeweils gut achtzig Zentimeter Luft bis zur Seitenwand. Gewünscht ist ein 5.1.4-System, gesehen werden aktuelle Filme, also überwiegend objektbasiertes Material.

Zu klären ist zuerst der Anspruch, nicht die Bauform: Wie viele Plätze sollen gleich klingen, und ist Ortung Teil davon? Sollen beide Sitzplätze gleich klingen und dabei ortbar bleiben, steht der Widerspruch schon fest — die seitlichen Surrounds kämen unvermeidlich nah an die Köpfe.

Für den Weg dorthin gibt es drei Antworten, und sie kosten verschieden viel. Man montiert die Surrounds höher und dreht sie auf die Sitzmitte ein, sodass beide Plätze im selben Fenster liegen und der Abstandsunterschied kleiner wird. Man erhöht die Anzahl und zieht die seitlichen Positionen nach vorn, was die Kanalzuordnung ändert. Oder man setzt eine breit abstrahlende Bauform ein und nimmt die verlorene Ortungsschärfe in Kauf — der Weg für den Fall, dass das Sofa nicht wandern darf und die Decke keine Montage hergibt.

Erst danach kommen Geräte ins Spiel, und dort steht die Prüfung an, ob das gewählte Modell überhaupt in der benötigten Form angeboten wird; viele Serien führen Surroundlautsprecher nur in einer.

Verknüpfte Inhalte

Wie die Achtercharakteristik zustande kommt und was sie für Hauptlautsprecher bedeutet, führt die Dipol-Abstrahlung aus. Welche Kanäle es überhaupt gibt und wie sie benannt werden, klärt die Kanal-Notation; wie ein Objekt zwischen zwei Lautsprechern entsteht, die Phantomschallquelle. Warum der nächstgelegene Lautsprecher das Klangbild an sich zieht, steht beim Gesetz der ersten Wellenfront, und was ungleiche Abstände über die Sitzplätze hinweg anrichten, bei der Sitz-zu-Sitz-Varianz.

Quellen

Aufbau, Verschaltung und Montagelage der drei Bauformen folgen der allgemeinen heimkinotechnischen Überblicksliteratur; die Abgrenzung der Produktgattung von der Abstrahlform stammt aus dem AVITECT-Eintrag zur Dipol-Abstrahlung.