Frequenzgang im Raum

    Bekanntlich sollte der "Frequenzgang im Raum", also dass was man z.B. an einem Messmikrofon mitten im Raum aufnimmt, ja nicht etwa absolut waagerecht verlaufen, sondern zu hohen Frequenzen hin abfallen.

    Das ist vor allem darin begründet, dass eigentlich alle Lautsprecher im Hochtonbereich stärker bündeln, als im Tieftonbereich. Am Zuhörerort haben wir dann nicht nur den Direktschallpegel, sondern es addiert sich der Diffusschalldruckpegel.

    Welche Erfahrungen habt Ihr da so gemacht? Da der Diffusschalldruckpegel ja direkt abhängig ist von der Nachhallzeit, müsste sich da doch ein Zusammenhang festmachen können. Ich dachte da so an eine Faustformel "Nachhallzeit gleich sowieso, dann Höhenabfall von x dB pro Oktave".

    Den Zusammenhang gibt es natürlich. Aus der Nachhallzeit errechnet man Frequenzabhängig einen Hallradius, in diese Berechnung kann man zusätzlich das Bündelungsmaß der Schallquelle einbeziehen.
    Am Hallradius hat der Direktschall den gleichen Pegel wie der Diffusschall. Die Berechnungsregeln für den Direktschall sind ja fast Allgemeinwissen...

    Das Ganze kann man durch Einsetzen und Umstellen bestimmt auf eine fertige Formel bringen, aber wozu...

    Gruß,
    Patrick

    Hi,

    also ich mache es eigentlich immer so, dass ich beim Einmessen in den Höhen nur die Ausreiser korigiere (d.h. Spitzen oder Einbrüche), aber den 'natürlichen' Höhenabfall nicht kompensiere.
    Bei Bedarf pfeffere ich dann den/die Kanäle, die mehr Höhen brauchen zusätzlich mit dem Höhenregler nach.

    Tomy

    SIM II Operator und Dante Level I-II-III (Dante sogar dreimal :)
    Jugendschwimmabzeichen, Rettungsschwimmabzeichen in Bronze
    Meine kommerziellen Softwareprodukte SATlive und LevelCheck

    Hi Volker,

    ich meine, dass (wenn mir mal davon ausgehen, dass die Box einigermassen linear ist) am Messort der 'natürliche' Höhenabfall ja schon gegeben ist.
    Daher mache ich mir erstmal keine Gedanken über den Soll Verlauf des globalen Höhenabfalls, sonder schaue nur, ob im Höhenbereich Spitzen oder Täler sind. Die werden dann so kompensiert, dass die Kurve 'glatt' ist, aber ihr prinzipieller Verlauf (abfallend) wird erstmal nicht bearbeitet.
    Im Moment habe ich leider kein Bild da, werde heute abend mal schauen (die Messungen sind alle auf dem Laptop und der ist im Auto..)

    Grüße

    Tomy

    SIM II Operator und Dante Level I-II-III (Dante sogar dreimal :)
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    Hi Volker,

    wie aus einem Vortrag von V. Holtmeyer (wer ist denn das?) zu entnehmen ist, stellt sich bereits ein normales 2"-Horn als Line-Array dar, weil der Nahfeld-Bereich bei einer Frequenz von 8kHz bei einer üblichen Horndimension von knapp 0,5m in der Grössenordnung von 10m zu finden ist.
    Ich bin der Meinung, dass das ganz deutlich zu hören ist und versuche daher bei meinen 2"-Hörnern durch einen leichten Abfall gegenzusteuern.
    Je nach Abstand, in dem gemessen wird (10- 15m, da sind bei meinen Events die meisten Leute zu finden) lasse ich einen Abfall von 6db bei 10kHz zu (gemessen mit Smaart). Der Abfall beginnt so bei 2,5kHz, d.h. es sind dann 3db pro Octave.
    Das hängt aber auch ein bisschen von der Umgebung ab. Wenn - wie es zur Zeit ist - die Temperatur ziemlich hoch und schweisstreibend ist, werden die Höhen automatisch stark gedämpft, und dann gebe ich eher wieder etwas zu.

    Viele Grüsse

    Claus

    Zitat


    ... stellt sich bereits ein normales 2"-Horn als Line-Array dar, weil der Nahfeld-Bereich bei einer Frequenz von 8kHz bei einer üblichen Horndimension von knapp 0,5m in der Grössenordnung von 10m zu finden ist.

    Ein normales 2"-Horn ein Line-Array?! Das habe ich so nicht von mir gegeben. Ich verstehe auch nicht wirklich Deinen Satz. :oops:

    Aber der Rest ist schön! Genau solche Erfahrungen würde ich gerne noch mehr hören.

    Hi Volker,

    schau Dir die Kurve "Übergang vom Nahfeld zum Fernfeld" an, in der angegeben ist, bei welchem Abstand von einer Schallquelle in Abhängigkeit ihrer Grösse das Fernfeld (= 6db pro abstandsverdopplung) beginnt.
    Die von Dir gezeigte Kurve kann man im Falle 8kHz so extrapolieren, dass bei einer Schallquelle mit den Ausmassen von ca. 0,5m bis etwa 10m Entfernung das Nahfeld existiert, also nur ein Abfall von etwa 3db pro Entfernungsverdoppelung auftritt.
    Deshalb habe ich ein 2"-Horn mit einer Austrittsöffnung von fast 50cm als "Line-Array" für hohe Frequenzen bezeichnet.

    Viele Grüsse

    Claus

    Ne, das stimmt leider so nicht! Ein gewöhnliches CD-Horn strahlt den Schall sphärisch ab - immer. Die Wellenfront ist also an der Hornaustrittsmündung gekrümmt. Die Krümmung ist anhängig vom akustischen Zentrum, also dem Punkt, wo der Schall eben kugelförmig emmitiert wird (In der Regel die Stelle im Horn, wo es gewissermaßen einen "Knick" gibt).

    Wenn das Horn eine in Relation zur Länge kleine Hornöffnung hat, ist folglich die Krümmung der Wellenfront sehr gering. Wenn diese Krümmung kleiner ist, als eine viertel Wellenlänge, kann man mehrere dieser Hörner übereinander aufreihen und man bekommt (annähernd) eine Zylinderwelle. So wird's z.B. bei den VerTec-Modellen gemacht.

    Das Horn im großen VerTec ist 13,5 cm hoch und 30,5 cm tief. Das bedeutet, dass ein Horn mit einer Austrittsöffnung von 0,5 m etwa 1,13 m tief sein müsste, um eine maximale Krümmung (@ 16 kHz) von Lambda/4 zu erreichen!

    ... eine kugelförmige Wellenfront im Trichter gibt es eigentlich nur beim Kugelwellenhorn (Schleppkurvenfunktion ...) - bei "normalen" Hörnern haben wir irgendein "Zwischending" zwischen eben und gekrümmt (je nach Horngeometrie, da überwiegend Mischformen aus exponentiell-hyperbolisch - aber auch konisch - eingesetzt werden (... um ein bestimmtes Abstrahlverhalten "hinzubekommen" !)).

    Da die meisten Mitteltonhörner (Basshörner sowieso ...) eigentlih zu kurz sind, erfolgt bei der Mundöffnung ein nicht ganz stetiger Übergang zum Raum (u.a. Reflektionen in den Trichter ...). Bei hohen Frequenzen erfolgt ein besserer Übergang ... und wenn die Wellenfront hier verhältnismässig eben ist, beträgt der Schallpegelabfall im Nahbereich weniger als 6 dB pro Abstandsverdopplung (... im Idealfall nur 3 dB - "ganz nah" u.U. sogar noch weniger ...).

    Bei tieferen Frequenzen dagegen ist die Abstrahlung - spätestens an der Mundöffnung - kugelförmig und der geometrische Schallpegelabfall beträgt dann 6 dB.

    Viele Grüsse sendet

    Hallo zusammen,

    von der Theorie her gebe ich euch völlig recht.
    Es gibt aber eien hörbaren Effekt, den ich nur so erklären kann:
    je grösser das Horn, um so penetranter ist es, d.h. in grosser Entfernung setzt es sich besser durch. Z.B. sind 1-Zoll-Hörner wesentlich kleiner und haben eindeutig nicht diese Penetranz. Ganz wenig Penetranz besitzen Systeme mit Konus-Mitteltöner mit Hochtönern (15/3-Kombinationen).
    Das kann ich mir eben nur dadurch erklären, dass das Nahfeld (aufgrund der grossen Horn-Öffnung) weiter reicht und das Fernfeld später beginnt.
    Wenn ich mal Zeit habe, will ich mal nachmessen und mit den 6db pro Entfernungsverdoppelung vergleichen.

    Viele Grüsse

    Claus

    Hallo,
    wenn mit steigender Frequenz der Schallpegelabfall geringer wird
    (üblichen CD-Hörner; also ca. 6dB bei tiefen Freguenzen und
    ca. 3dB bei hohen Frequenzen),
    dann wäre doch das Kugelwellenhorn die geeignete Formfunktion
    um frequenzunabhängig und entfernungsunabhängig, einen gleichmässigen Abfall sicherzustellen.
    (Zumindest für kleine Veranstaltungen da 90 Grad Abstrahlwinkel rundrum und eben nicht ganz so laut).

    @ microsound.de
    Du hast angemerkt, dass 2-Zoll-Hörner auf Grund der mechanischen
    Horndimensionen erfahrungsgemäss penetranter klingen.
    1-Zöller entsprechend etwas kleiner sind
    und womöglich nicht diesen ausgeprägten, frequenzabhängigen Schalldruckabfall zeigen.
    - Kann ich mir auch gut vorstellen...

    Und ich weiss welche Penetranz Du meinst.
    Ich verwende einen TD-2001 im Home- Hifibereich
    und habe alle möglichen Hörner am TD-2001 durchprobiert.
    Die penetrantesten Hörner waren sehr schmal im Verhältnis zur Breite.
    Das CD- Horn TD250 von Beyma war bis vor kurzem mein Favorit
    und habe es im Gehäuse mit Quarzsand bedämpft eingebaut.
    Bis ich endlich ein Kugelwellenhorn testete, das alle anderen
    klanglich weit hinten links stehen lässt.
    http://www.stereo-lab.de

    Das Kugelwellenhorn presentiert seidige Höhen,
    einen klaren Sound und man kann LEISE und LAUT, NAH und FERN entspannt hören.
    Der Frequenzgang ist auch ohne Controller vergleichsweise glatt.
    Der Schallpegel ist ortsunabhängig und frequenzunabhängig sehr
    gleichmässig.

    Ich vermute, dass diese Penetranz (aufdringliche Verfärbung) der CD- Hörner zum grössten Teil
    an der CD-Horn-Hals-Kantenöffnung entsteht.
    Denn wenn ich am Controller bzw. Equi schraube und
    einen Höhenabfall oder eine Höhenzunahme einstelle,
    dann klingt es auch so (am Kugelwellenhorn),
    aber es wird nicht mehr oder weniger "penetrant".

    CD- Hornentwickler messen anscheinend viel.
    "Als Zuhörer wünsche ich mir einen guten Sound".

    Gruss
    Jörn

    Jaguar:

    Was fürn Offnungswinkel haben deine Kugelwellen-Hörner? Mit Kugelwelle meinst du Tractrix oder die von E. Geddes entwickelte Funktion?

    Guck dir mal von 18-sound das 1-Zoll-Horn an, das könnte auch gute Ergebnisse bringen, wenn die untere Grenzfrequenz für dich reicht...

    Gruß,
    Patrick

    Patrick

    Hallo Patrick, ja, die sehen wirklich interessant aus...
    Haben keine scharfen "CD- Kanten"
    und strahlen trotzdem definiert ab:
    http://www.eighteensound.it/XT1464.htm
    http://www.eighteensound.it/XT120.htm

    Ich trenne die 90 X 90 Grad
    (trompetenförmig d;D;L - 2,54cm;29cm;30cm) 800 Hz Tractrix-Kugellwellenhörner
    bei 1,27 KHz und nutze die Teile nur zu hause.
    Ich hatte im Vorfeld auch Bedenken wegen der 90 Grad Vertikalen,
    schliesslich will man wenig Boden- und Deckenreflektionen hören,
    aber die anderen klanglichen Vorteile überwiegen bei Weitem.

    Mag sein, dass man weitere Vorteile durch dezent einschnürende Vormgebung erzielt,
    aber das überlasse ich den Hornentwicklern...

    Ursprünglich geht es hier um die Einstellung des Schalldruckabfalls zu den Höhen hin
    in bestimmten Entfernungen... :)

    Als Zuhörer bin ich gespannt,
    was die Tonanlagenentwickler uns noch so alles antun werden...

    Jörn

    ... da ich hier mit dem Kugelwellenhorn angefangen habe, einige Anmerkungen:
    1. Ein solches Horn verhält sich schon im Nahbereih wie ein Quasi-Punkstrahler mit Kugelförmiger Abstrahlquarakteristik und hat (im HiFi-Bereich ...) ggf. klangliche Vorteile.
    Praktisch sind diese Teile aber nicht erste Wahl für den PA-Einsatz, weil die vertikale und horizontrale Kontrolle (Directivity) damit schwerer (vielleicht sogar gar nicht) gelöst werden kann.

    2. Die Schleppkurvenfunktion entspricht übrigens der Tractrix-Funktion.

    3. das akustische Zentrum ist "mitnichten" dort, wo ein "Knick" ist, auch nicht immer dort, wo die Schwingspule oder Membran ist.
    Bei Hörnern ist das akustische Zentrum manchmal sogar hinter der Box !

    Damit keine ideologisch motivierten Sachen losbrechen:
    Es gibt nicht "das richtige" Horn mit der "richtigen" Abstrahlung - es kommt darauf an, was Ihr mit einer Kiste konkret beschallen wollt. Aussagen wie "ich hab auf einer Veranstaltung das System "xyz" mit 90° x 40° (oder sonstwas ...) gehört und es klang richtig g..." (oder auch nicht ...) bringen m.E. nichts - nur Vergleiche unter gleichen Voraussetzungen mit gleichem Musikmaterial sind halbwegs aussagekräftig (und dann ist da manchmal auch noch ein "Tontechniker" ...)

    Wenn alle Beschaller, Mucker und DJs wirklich ernsthaft vergleichen würden und IHR System suchen, bevor gekauft wird, dann würden wohl 70 % aller Anbieter pleite gehen.

    Viele Grüsse sendet

    Zitat

    Es gibt nicht "das richtige" Horn mit der "richtigen" Abstrahlung - es kommt darauf an, was Ihr mit einer Kiste konkret beschallen wollt.

    Wie wahr ..... !


    Dennoch gibt es einige allgemeingültige Regel, die mann, da physikalisch begründet NICHT ignorieren sollte (für Mittel- Hochton-Hörner):

    - wer ernsthafte Kontrolle der Abstrahlcharateristik will, der muß ein Horn einsetzen, das sowohl horizontal als auch vertikal eine Mundöffnung hat, die für sich alleine als gedachte Membran MINDESTENS die angestrebte Bündelung hat. Das läuft darauf hinaus, daß der Hornmund ein MEHRFACHES der Wellenlänge der unteren Einsatzfrequenz haben MUSS. (Bei Aussagen wie "klein ist schick" kringeln sich mir die Zehennägel :x )

    - ein ernstzunehmendes Horn muß deutlich LÄNGER als die tiefste abzustrahlende Wellenlänge sein. Ist es kürzer handelt mann sich Resonanzen ein. (Länge läuft :) )

    - unstetige Querschnittsübergänge im Horn erzeugen IMMER Beugungseffekte mit Interferenzen, insbesondere bei hohen Frequenzen.

    - Bei hohen Frequenzen wird das Abstrahlverhalten schon im Hornhals festgelegt. Kommt die Wellenlänge in den Bereich der Treibermundöffnung so legt sogar der Treiber schon die Abstrahlcharakteristik fest ! (außer bei Multizellulahörnern, solchen mit phase-plug (neue Adam Hall !) und Hörnern mit Diffraktionsspalt)


    Kugelwellenhörner, auch "abgeschnittene" wie die 18sound Hörner (TW 200 "Nachempfindung" :) ) kommen dem Ideal recht nahe.

    Gruß SRAM

    I watched a snail crawl along the edge of a straight razor. That's my
    dream. That's my nightmare. Crawling, slithering, along the edge of a
    straight razor, and surviving.

    SRAM
    ... die physikalischen Gegebenheiten sind mir als Physiker schon klar - nur wirst Du bei den meisten PA-Boxen eben gerade feststellen, daß - schon allein aus praktischen Erwägungen wie z.B. Abmessungen - Kompromisse eingegangen werden.
    In Deiner Antwort bist Du nicht auf die Lage des akustischen Zentrums eingegangen (hierauf zielte einer meiner Anmerkungen ...). Und das ein unstetiger Übergang im Horn (Impedanz-"sprung") Reflexionen erzeugt, ist keine neue Erkenntnis ...

    Viele Grüsse sendet