Wie so oft in diesem Forum stelle ich in den letzten Wochen fest, dass es ausserordentlich schwierig ist, auf einer relativ frei zugänglichen Forenplattform komplexere Dinge sachgerecht zu diskutieren.
Ich will es trotzdem am komplexen Thema 'feedback' noch einmal versuchen. Phänomene, die im wesentlichen auf Wechselwirkungen beruhen, kann man natürlich nur erklären, wenn man alle Aspekte berücksichtigt. In einer Diskussion ist es allerdings völlig sinnlos, dass ein Teil Beiträge der Diskutanten nur daraus besteht, demjenigen, der gerade einen Teilaspekt herausarbeitet, vorzuwerfen, dass er irgend einen anderen Aspekt des Themas nicht oder nicht genug berücksichtigt. Ich versuche dieses Dilemma mal so zu lösen, dass ich einige Dinge als bekannt ausgrenze, um eben einen Teilaspekt vernünftig herauszuholen. Ich werde mir im Verlauf des Threads erlauben, eine erneute Versinnlosung durch Nichtberücksichtigung der thematischen Eingrenzung zu unterbinden.
Eine akustische Rückkopplung stellt eine Wechselwirkung zwischen einer Schallquelle, einem Mikrofon, einer wie auch immer gearteten Verstärkeranordnung, einer Lautsprecheranodnung und einem Raum, in dem diese Anordnung wirkt, dar. Für diese Wechselwirkung setzen wir folgende Gesetzmäßigkeiten als bekannt voraus:
1. Grundsätzlich erzeugt ein jedes solches System Rückkopplung, wenn die Schleifenverstärkung > 1 ist.
2. Rückkopplung tritt dort im Frequenzspektrum am ehesten auf, wo das System die lauteste Nichtlinearität in die Schleife schickt.
3. Die Verstärkeranordnung liefert den geringsten Beitrag, solange kein Regelvorgang stattfindet.
4. Die Rückkopplungsneigung sinkt mit zunehmender Entfernung zwischen Mikrofon und Lautsprecher.
5. Die Rückkopplungsneigung sinkt mit abnehmender Entfernung zwischen Mikrofon und Schallquelle.
6. Die Rückkopplungsneigung steigt mit der Anzahl der geöffneten Mikrofone.
7. Lautsprecher, die Schall bevorzugt in eine Richtung abgeben, können die Rückkopplungsneigung reduzieren.
8. Mikrofone, die Schall bevorzugt aus einer Richtung aufnehmen, können die Rückkopplungsneigung reduzieren.
9. Beide elektroakustischen Wandler befinden sich in einem dreidimensionalen Raum. Messungen und Diagramme, die Nichtlinearitäten der Wandler Lautsprecher und Mikrofon nur auf einer Achse berücksichtigen, sind zu Beurteilung Ihres Beitrags zur Rückkopplung ungeeignet.
10. Die weit verbreitete Annahme, die Massedämpfung dynamischer Mikrofone verhindere in einem relevanten Ausmaß das Einschwingen der Rückkopplungsschleife, trifft nicht zu.
Im Folgenden möchte ich nun nur den Teilaspekt: "Welchen Beitrag liefert das Mikrofon zur Rückkopplungsschleife und wie beeinflußt die Richtcharakteristik diesen Beitrag ?" diskutieren. Die praktische Erfahrung zeigt uns, dass sich Mikrofone hier unterschiedlich verhalten. Linearisierungsversuche mit den uns üblicherweise zur Verfügung stehenden Mitteln ( Änderung der Aufstellwinkel, Equalizer ) in einer sonst konstanten Anordnung mit zwei verschiedenen Mikrofonen liefern zum Teil unterschiedliche Ergebnisse in der erreichbaren Lautstärke vor der ersten Rückkopplung. Auch wenn der Mythos vom rückkopplungssicheren Mikrofon natürlich nicht haltbar ist, gibt es offensichtlich Eigenschaften, die entweder unter standardisierten Bedingungen unterschiedliche Ergebnisse erzeugen oder ( was unserem täglichen Leben mehr entspricht ) in einer langen Reihe von Anwendungen mit immer gleichem "Entzerrungsprocedere" seltener Probleme machen.
Mikrofone mit omnidirektionaler Aufnahmecharakteristik haben zwar den Vorteil der maximal möglichen Linearität in allen Raumrichtungen und schicken keine eigenen Unlinearitäten in die Rückkopplungsschleife, nehmen aber alle Nichtlinearitäten der anderen "Systempartner" aus allen Raumrichtungen gleich laut auf. Dieser letztere Anteil ist praktisch so relevant, dass sich die Anwendung von Mikrofonen mit "meßmikrofonischen" Eigenschaften in der Beschallung nur für einige Spezialanwendungen durchgesetzt hat. Deren gemeinsame Nenner sind:
1. großer Abstand zum nächsten Lautsprecher
2. Kleinstmöglicher Abstand zur Schallquelle
3. relativ großer Abstand zur nächsten Quelle.
Meine Arbeitshypothese zur unterschiedlichen Rückkopplungsempfindlichkeit unidirektionaler Mikrofone ist eigentlich einfach und lässt sich durch das 'Ratsche Experiment' ebenso einfach bestätigen:
Den größten Beitrag liefert nicht der unterschiedliche Frequenzgang auf der Haupteinsprechachse von Vergleichstypen sondern die Summe der Nichtlinearitäten aller anderen möglichen Aufnahmerichtungen. Dazu folgende Denkansätze:
Wir wissen, dass ein realer Gradientenempfänger mit Nierencharakteristik über den Frequenzgang
1. keine konstante Rückwärtsdämpfung von idealerweise > 20dB aufweist, sondern in der Regel eine art "Badewanne" abbildet, die für die die Dämpfung nach unten und oben im Frequenzgang sehr viel schlechter wird. Das bedeutet, das in den Höhen, wo die Richtcharakteristik zur Superniere wird, die Dämpfung durchaus nur noch 2-3 dB oder ganz aufgehoben sein kann.
2. das alleine würde ja nicht unbedingt stören, wenn die Dämpfung über einen weiten Nutzbereich auf der Achse, die Richtung Lautsprecher zeigt, gut wäre. Wo konstante -20dB sind, bräuchte man ja über den Anteil am feedback nicht nachzudenken. Hier sind wir aber Opfer der Meßglättung ! Tatsächlich weisen die Mikrofone hier Interferenzmuster auf, deren Mittelung natürlich für das Verständnis des Rückkopplungsverhaltens unzulässig ist. Statt dessen haben wir das erste mikrofonbedingte feedback dort, wo schlechte Dämpfung und durch Interferenz erzeugte Kammfilterspitzen zusammentreffen. Hier unterscheiden sich Mikrofone unterschiedlicher Bauart und Hersteller aber sehr viel ausgeprägter als in ihrem on axis Frequenzgang.
3. Bisher sprechen wir nur von einer weiteren Raumrichtung, nämlich der mit der hypothetisch besten Dämpfung. Analog verhalten sich reale Druckgradientenempfänger natürlich in anderen Raumrichtungen entsprechend nicht linear ! Der Groschen sollte eigentlich fallen, wenn Dave Rat seine pink noise Quelle am KMS105 Richtung dem zu erwartenden -6dB Radius bewegt ( man hört wie der Frequenzgang sich massiv ändert und bestimmte Anteile sogar lauter werden !!!!! ) um dann zum 135° Konus zu gelangen, wo die Dämpfung ebenfalls nie und nimmer 20dB erreicht.
4. Ich nehme an, dass der Umstand, dass dieser Punkt so wenig in unserem Bewußtsein ist, einfach daran liegt, dass uns der direkte Zugang zu diesem Sachverhalt fehlt. In Analogie würden wir auf der Rückseite einer Lautsprecheranordnug oder auf der für uns relevanten 90° Achse an der vorderen Bühnenkante schon allein vom Hinhören ( mehr oder weniger gute :wink: ) Vorhersagen treffen, welcher Anteil ( in der Regel durch Beugung ) dort im 'off axis Frequenzgang' des Lautsprechers zu unserer Feedbackschleife beitragen könnte :wink: .