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Entwicklungsleiter Markus Wolff kann ein Grinsen nicht unterdrücken, als er sich zur Eingangstür dreht. »Staff only« steht auf einem großen Schild. Fotos und Mobil­telefone sind ab hier verboten. »Viele Menschen denken, die Lautsprecher­entwicklung sei abgeschlossen. Alles dazu sei bekannt, seit Jahrzehnten«, sagt der Systemarchitekt. »Aber das ist es nicht.« Spricht’s, dreht sich um und öffnet die Tür zu einer Welt, in der keine Gewissheit als selbstverständlich gilt. Der Rundgang durch die Entwicklungs­abteilung für Studio-Monitore beginnt.

Vorbereitung zur Laservermessung für einen Prototypen: Wie genau sich die Membran neuer Treiber verhält, messen die Neumann-Ingenieure an Tausenden Messpunkten. Passen alle Parameter zur Simulation?

Ein weiter Flur, Bürotüren, Rechner, viele Bildschirme, daneben fast immer Bauteile von Lautsprechern. »Ein Lautsprecher ist immer ein Kompromiss, und zwar an allen Ecken und Kanten«, verdeutlicht Markus Wolff auf dem Weg zur Elektronikentwicklung. Typische Kennwerte wie Frequenzgang, Leistung, Eigenrauschen oder Klirrfaktor für sich genommen sagen daher nichts über die Qualität eines Lautsprechers aus. »Unser Job ist es, den besten Kompromiss für die jeweilige Anwendung zu finden und all diese Parameter entsprechend vernünftig zu gewichten.« Deshalb ist die Expertise jedes Kollegen, jedes Gewerks so wichtig. Erst im Zusammenspiel von Mechanik, Elektronik und Treibern entsteht die feine Kunst, die Neumann-Monitore am Ende auszeichnet. Wieder ein Schmunzeln: »Im Prinzip bin ich als Systemarchitekt der Moderator für dieses Zusammenspiel.« Rund zwei bis drei Jahre dauert es, bis ein neues System entwickelt ist und erstmals in allen Teilen als Muster bereitsteht. Auf dem Weg dahin, in der Auswahl und dem Aufbau der Komponenten, gibt es hingegen wenig Raum für Kompromisse: Wie die Treiber gebaut werden, wie das Gehäuse aus welchen Werkstoffen mit welcher Technik entsteht, wie die Elektronik arbeitet: Jedes Detail entsteht aus Entwürfen des Teams, nichts kommt von der Stange.

Im Elektroniklabor entwickeln die Kollegen besonders gern abseits bekannter Pfade - wie zuletzt bei der Digitalendstufe des KH 80 DSP

Elektronik: »Über das Datenblatt hinausdenken«

Wir kommen im Elektroniklabor an. Schnell wird deutlich, dass das Team auf die gigantische Performance der analogen Endstufen ziemlich stolz ist. Jüngst kam mit dem ultrakompakten KH 80 DSP auch ein digitaler Monitor in das Serienprogramm. Aber wie erreicht man das gleiche akustische Niveau mit einer Digitalendstufe? Sie bietet einen höheren Wirkungsgrad – ist aber bei Klirrfaktor, Intermodulation, Eigenrauschen und vielen weiteren Werten weitaus schwerer zu handhaben. »Das ist nicht ganz ohne«, sinniert Elektroingenieur Johannes Storch. Für den KH 80 DSP hat er die komplette Endstufe neu entwickelt. Sie stellt 115 Watt für den Woofer und 70 Watt für den Tweeter bereit – und ist kaum größer als eine Streichholzschachtel. Zugleich liefert sie sichere Energie für jedwede Transienten, denen die Treiber nachher folgen sollen. Die hochfrequenten Schaltspannungen des Schaltnetzteils, die hohen Signalflanken und weitere Störungen zu annullieren, sie aus dem Audiopfad herauszuhalten – das sei die Kunst. Vor allem, wenn der Aufbau noch wirtschaftlich sein soll und der Preis des Gerätes nicht frei steigen darf. Die Lösung: Abseits bekannter Pfade denken. »Über das Datenblatt hinausdenken«, wie es Johannes Storch schmunzelnd nennt. Die Entwickler nutzten manche Standardbauteile daher anders als vorgesehen. Und dann seien da noch Details wie beispielsweise die Kühlkörper: Im Inneren des Lautsprechers wirken die Rippen wie Stimmgabeln und sind empfänglich für ­Schwingungen. Im ungünstigsten Fall könnten sie leise klingeln. Damit sich solche Effekte erst gar nicht zu einem Peak addieren, wird jede einzelne Rippe so gegossen, dass sie eine Frequenz hat, die sich im Gehäuseinneren annulliert.

Die Monte-Carlo-Simulation zeigt die Grenzen der Toleranz beim Zusammenspiel aller Bauteile.

Toleranzen? »Du musst sie ­kennen und berücksichtigen.«

Überhaupt bleibt jedes einzelne Bauteil der Elektronik im Fokus. Auf einem Rechner neben dem Elektronik­board läuft eine Monte-Carlo-Simulation. Sie berechnet die Auswirkung der Toleranzen aller Bauteile in der Elektronik und zeigt die Summe aller Parameter, auf die sie Einfluss haben. Markus Wolff zeigt auf einen schmalen Bereich: Mehr als 0,1 dB Veränderung? »Was innerhalb dieses Toleranzschlauchs liegt, akzeptieren wir. Darüber nicht.«

Hunderte Simulationen gehen auch dem ersten Muster eines Gehäuses voraus.