Samsung hat ein Audio-Lab bei Los Angeles (Teil 1), in welchem Forschungen viel Bass auf wenig Raum (Teil 2) und viel Entwicklung einen guten Ton im ganzen Raum (Teil 3) ermöglichen. Das Problem ist dann noch immer die Zeit.
Um zu den Ergebnissen zu kommen, die ich in den letzten Artikeln so einfach wie möglich zu erklären versuche, braucht es viel Fleißarbeit und viele Änderungen an einzelnen Parametern und Komponenten von Lautsprechern. Wenn dann die Hersteller auf der anderen Seite der Welt sitzen, macht dies die viele Arbeit sicherlich nicht schneller. Wie es dennoch flott geht?
Disclosure: Die Pressereise nach Los Angeles erfolgte zusammen mit einigen anderen Journalisten und Medien auf Einladung von Samsung.
Das Zauberwort für dieses Problem lautet „Andri“. Nach Allen, Pascal und Bill ist Andri Bezzola ein weiteres „Herzstück“ des Samsung Audio-Labs. Ein cooler Typ, den man trotz Ph.D (UCSB) und Master (Zürich) spontan eher auf ein Surfbrett in den Wellen vor Santa Monica stellen würde. Tatsächlich liegt sein Surfbrett für die Wochenenden in einer Abstellkammer des Audio-Labs, bei Samsung Research America ist seine Aufgabe dagegen deutlich nerdiger. Andri bastelt Prototypen – allerdings digital. Laut Audio-Lab-Chef Allen Devantier konnte so aber beispielsweise Samsungs Atmos Soundbar sehr schnell entwickelt werden.
Die Schallentwicklung ist von der exakten Bewegung und Form der Membran eines Lautsprechers abhängig. Die Faktoren hierfür sind bei einem Lautsprecher allerdings zahlreich: die Magneten verhalten sich nichtlinear (hierzu vielleicht nochmal Teil 2 nachlesen), Stahl verhält sich unterschiedlich, die Membran verformt sich je nach Material anders, je nach Frequenz können sich Schwingungen dämpfen, die Luft muss sich bewegen können, die Temperaturen können sich ändern, Interferenzen von elektromagnetische Felder können entstehen und und und. Kurz: es ist kompliziert.
Manchmal können kleinste Änderungen, Isolierungen oder ein anderes Material einen riesigen Unterschied ausmachen. Will man aber einen Parameter ändern, muss man hierfür eigentlich einen neuen Prototyp bauen und dann am Ende wieder testen, wie sich Membran und Co verhalten. Das dauert lange und kostet bei vielen nötigen Prototypen, die teilweise in Asien hergestellt werden, auch entsprechend.
Berge von Prototypen im ganzen Audio-Lab. Nicht günstig und es dauert – es wäre aber ohne vorherige Simulation wohl noch aufwändiger.
Andri wiederum entwickelt Modelle, in welchen er alle Parameter und deren Wirkung aufeinander simulieren kann. Auf diesem Weg können Änderungen vorhergesagt und entsprechend entwickelt werden. Digital sind die Änderungen schnell umgesetzt ohne um die Welt fliegen zu müssen und können dann direkt in einer Simulation darauf geprüft werden, ob sie den gewünschten Erfolg bringen.
Als Beispiel wurde gezeigt, wie etwa eine minimale Abschirmung am Elektromagneten der Antriebseinheit eine viel geringere Interferenz der magnetischen Felder und eine vorher daraus resultierende Bremsung minimierte. Digital, ohne hier etwas gebaut zu haben.
Die Simulationen brauchen ihre Zeit für die Berechnungen und sicher noch mehr überhaupt für die Erstellung, allerdings lassen sich so dann direkt viele Parameter verhältnismäßig einfach und schnell ausprobieren.
Laut Vice President of Audio & Research Allen Devantier lassen sich durch digitale Prototypen Monate sparen. Dauerte sonst die Entwicklung eines neuen Lautsprechers von der Idee bis zum fertigen Produkt häufig zwei Jahre, sind unter anderem dank digitaler Prototypen Entwicklungszeiträume von sechs Monaten (!) also etwa einem Viertel des vorherigen Schnitts möglich.
Zwei Simulationsergebnisse im Vergleich – ohne (A) und mit (B) Abschirmung am Elektromagneten. Das Ergebnis ist simuliert eine deutlich einheitlichere Bewegung der Membran.
Sicherlich hilft dies nicht bei allen Punkten und die Simulationen wollen auch mit gemessenen Daten gefüttert werden – dennoch: weniger Zeit, Geld und Material ist nötig, beeindruckend.
Wie dann Theorie und Praxis miteinander verknüpft werden und warum Messdaten und Ohren am Ende nicht lügen ist Inhalt von Teil 5 aus dem Audio-Lab.
