Beiträge von Stefan Rechenbauer

@ Andi - Neben deiner Wortwahl ist auch die Feststellung, dass die Ursache des von Ralle gezeigten Schadens nebensaechlich waere, schlicht unangemessen. Im Zuge meiner Horizonterweiterung komme ich zu dem Schluss, dass Kleberversagen mit rueckseitiger Montage des Korbes und einer Versteifung der Spinnenverklebung einfach beizukommen waere. Dem entgegen steht die empirische Beobachtung unbekannter Varianz, dass ca. 1% der mir bekannten Konustreiber eine Versteifung der Spinnenklebung, und gefuehlte 75% der Tieftonsysteme im oberen Preissegment frontseitige Chassismontage aufweisen.

Das Problem sind vielleicht nicht konstruktive Schwachstellen oder 500 / 800 W, sondern die Moeglichkeit, dass die maximal erzeugbare Schalleistung nicht nur Funktion der thermischen Belastbarkeit und linearen Auslenkbarkeit, sondern auch der elastisch-plastischen Eigenschaften von Sicken und Spinnen und vor allem der zugrundeliegenden Amortisationszeit ist.

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Ich wurde fuer den Dunning-Kruger Preis 2010 nominiert und bin sicher, ich werde gewinnen!

@ Andi - deine Beschreibung passt meiner Einschaetzung nach nicht auf Ralle's Bilder. Wenn sich die Klebeflaeche von Sicke / Spinne Richtung Luftseite abloest, muss sich der theoretische Drehpunkt der Federeinspannung verschieben. Wenn dann die freien Bereiche von Sicke und Spinne selbst unverformt bleiben, muss sich die Membran zentrieren, also keine Gradiente ueber den freien Bereich zwischen Einspannung und Membranrand auftreten. Ralle's Bilder zeigen aber eine ganz deutliche Gradiente sowohl an der Sicke als auch an der Spinne. Da keine externe Kraft auf die Membran wirkt, ist dieser Schaden nur durch eine Verlaengerung von Sicke und Spinne zu erklaeren. Und der tritt immer nach vorn auf.

@ Ralle - kannst du von diesem defekten Chassis den Impedanzgang messen? Bewegt sich denn die Spule reibungsfrei im Spalt?

Zum Raetseln: eine Membran wird mit konstanter sinusoider Kraft bewegt, die Federwirkung entsteht allein durch ein rueckseitig eingeschlossenes Luftvolumen. In welche Richtung ist die Auslenkung groesser?

Und noch was: welchen Vorteil bringen Sicken und Spinnen mit sehr hohen Wuelsten wenn die axiale Ausdehnung konstant bleibt?

@ Matthias - der Schrieb des 15" ist a) in einer Normschallwand oder aehnlichem entstanden und weist b) zwischen 0.8 und 1.6kHz einen Anstieg um 4dB auf. In einer kompakten endlichen Schallwand wird das ganze noch wesentlich drastischer ausfallen. Du musst unbedingt zuerst diesen Anstieg kompensieren, bevor du den Tiefpass entwirfst.

Beschreib doch mal wie du die einzelnen Treiber genau gemessen hast und mit welchen Messungen du in welches Programm gegangen bist.

Ich empfehle dir unbedingt die Dokumentationen APxxx fuer ARTA durchzuarbeiten und zu pruefen, ob der Eingang wirklich Stereo ist. Die Qualitaet der Soundkarte (Rauschen bei abgeschlossenem Eingang, Frequenzgang und Verzerrungsverhalten)laesst sich gut mittels 1-Kanalmessung beurteilen. Mein Laptop hat AC97 an Bord, das taugt hoechstens fuer 1-Kanal-Kontrollmessungen mit Rauschen.

Ganz fiese Nummer - die billigen Laptops haben nur einen Mono-Mikroeingang, damit funktioniert die 2-Kanalmessung natuerlich ueberhaupt nicht. Es gibt sehr guenstige und gut funktionierende USB-Soundkarten. Fuer die Grundlagen der Messtechnik unbedingt D'Appolito's Buch beschaffen, denn verschwinden auch die genannten Probleme (z.B. warum ist eine Nahfeldmessung eines Lautsprechers so glatt und in 1m Abstand ploetzlich ganz willkuerlich je nach Fensterung...)

@ Mattias - wie hast du deine Testweichen denn entwickelt? Hast du den 15" auch richtig entzerrt, um eine Trennung hoeher als 1kHz zu erlauben? Klar das 800Hz Trennfrequenz besser klingen wird, wenn der TT bei hoeherer Trennung starke Frequenzgangfehler und Resonanzen aufweist.

Die Grenzfrequenz fg eines Horns gibt an, unterhalb welcher Frequenz keine Wellenleitung mehr erfolgt. Wer sich die Herleitung fuer z.B. ein exponentiales Horn anschaut, stellt fest, dass an dieser Frequenz etwas mit der Schallgeschwindigkeit passiert (das sollte man hier aber nicht schreiben). Die Halsimpedanz des Horns ist unterhalb fg so gering, dass die Membran sehr stark auslenkt. Fuer exponentielle Hoerner gab es mal die Faustregel f-6dB = 2fg. Bei fg = f-6dB ist das Versagen des Treibers wie von Mike J. kaum zu verhindern.

@ FF - fg ist keine Funktion der Mundflaeche (siehe Definition des Konturfaktors m fuer exponentielle Hoerner) - die Frequenz ab der eine sinnvolle Halsimpedanz zur Verfuegung steht schon; diese ist aber stets groesser als fg.

Vb messen, fb ausrechnen (Korrekturfaktor fuer Kanallaenge beachten), Small's und Keele's Paper ueber BR runterladen (alternativ der Schinken von V. Dickason), mit Vb und fb in die Tabelle gucken und passende TSP raussuchen. Ein wenig Einschaetzungsvermoegen fuer unbestimmte Parameter mitbringen. Nette Uebung...

@ Jonny - du hast recht mit LR2y = 2xBWy. Mir war das aus der Herleitung nicht klar. Egal wie - LR ungerader Ordnung widerspricht der Intention Linkwitz', eine Filtertopologie aufzustellen, die keine Neigung der Hauptabstrahlachse bei raeumlich getrennten Schallquellen aufweist. Wenn die Ordnung des Filters ungerade ist, kann die Phasendifferenz an der Eckfrequenz nicht ein Vielfaches von 180 Grad sein, ergo das Auftreten von Minima unsymmetrisch zur Senkrechten der Schallwand. Darum sei allen gesagt: Haende weg von (akustischen) Uebertragungsfunktionen ungerader Ordnung, wenn das raeumliche Abstrahlverhalten nicht sauber simulioert oder gemessen werden kann.

Moin Jonny, nur LR4 (24dB/oct) besteht aus 2 kaskadierten BW2 (12dB/oct). Linkwitz's Filtertopologie baut auf der kaskadierung von Filtern 2. Ordnung (12dB/oct) mit symmetrischen Pol- und Nullstellen. Dabei hat das gesamte Filter stets die Guete Q=0.5, ist also kritisch bedaempft. BW2 hat Q=0.71, die Gueten multiplizieren sich, also hat LR4 = 2xBW2 -> Q=0.5. LR 3. Ordnung geht nicht, du kannst die Pol- und Nullstellen nicht nach Linkwitz's Prinzip anordnen. Zum Lesen schau mal auf http://www.linkwitzlab.com; dort beschreibt Siegfried die Herleitung und alle Formeln (auch die Gueten der einzelnen Filterkomponenten). Die Papers sind auch alle da. Viele Programme wursteln BW und LR in eine Filtertopologie.

Wenn du die Uebertragungsfunktionen sauber misst, versteh ich nicht, wie du zu der generellen Aussage kommen kannst, Trennung jedes Sub hoeher als 100Hz fuehrt zwangslaeufig zum "Droehnen". Ja es gibt Subs bei denen das so ist, aber das zu verallgemeinern...

@ Jonny - Linkwitz-Riley-Filter haben an der Eckfrequenz -6dB Spannungsabfall, Butterworth-Filter nur -3dB. Wenn ein BW HP+TP theoretisch addiert wird, entsteht eine 3dB Ueberhoehung wenn die Eckfrequenzen identisch eingestellt sind. Fuer jede Steilheit von BW gibts eine Faktor um die genauen Frequenzen zu berechnen. Aber: das theoretische Verhalten elektrischer / digitaler Filter ist uninteressant, es zaehlt allein das akustische Filterverhalten; dieses muss zwingend gemessen werden.

Du hast den Finger ja drauf - durch die Wechselwirkung von HP und TP am Sub ist der Phasenverlauf im Uebergangsbereich des Sub-TP steiler als das das komplementaeren Top-HP; ergo ist die Phasenanpassung / Timealignment komplizierter und die Welligkeit im Uebergangsbereich groesser. Zudem ist der Anstieg der Gruppenlaufzeit des Subs unterhalb der TP-Eckfrequenz steiler. Je weiter beim Sub HP und TP voneinander entfernt, desto geringer die Phasenabweichungen vom Top-HP und desto geringer die maximale Gruppenlaufzeit beim Sub.

Allerdings: oftmals wird diese Anhebung der Eckfrequenz (und die positiven Effekte) durch den zu hoeheren Frequenzen hin ansteigenden Frequenzgang des Subs ueberdeckt; schlichte Folge der Schallwanddiffraktion (baffle step). Wenn der nicht mit 6dB Kuhschwanzfilter kompensiert wird, fuehrt eine Anhebung der TP-Eckfrequenz ploetzlich zu einer drastischen Ueberhoehung zwischen 100..140Hz. Klar - das "droehnt" und "mulmt". Die akustischen Filter von Sub und Top muessen mit den theoretischen Filtern (z.B. LR) uebereinstimmen, erst dann funktioniert die komplexe Addition nach Timealignment richtig! Fuer alle die jetzt Angst kriegen - das macht man fuer genau einmal fuer eine Kombi Sub + Top; dauert einen Nachmittag, freut man sich mindestens 3 Monate drueber.

@ Jonny - vielleicht als Faustregel: Abstand (Mitte-Mitte) = c / (2*fh). fh ist die obere akustische Trennfrequenz, Flankensteilheit mindestens 24 dB/oct.

Angesichts der beschriebenen Probleme wuerde ich eher eine hoehere Trennung versuchen; 120Hz oder etwas hoeher (wie gesagt, versuchen). Das reduziert die Gruppenlaufzeit und den Einfluss des Sub-Hochpasses auf den akustischen Phasengang des Subs im Hochpassbereich. Damit wird das Timealignment viel einfacher. Das koennte auch das Problem des mangelnden "Punch" etwas reduzieren.

Ich bin kein Freund von "Tiefpass des Tops dann 20..30Hz hoeher". Fuer korrekte Addition (sowohl Leistung als auch Impulsverhalten) muessen Hoch- und Tiefpass genau aufeinander abgestimmt sein. In Zeiten von Laptops und erschwinglicher Software gibt es keine Ausrede mehr, den Nachmittag zu investieren und Tops und Subs grundlegend aneinander anzupassen.

@ Puma - so wie ich deine Probleme verstehen, sind die relativ unabhaengig von der Anwesenheit des Publikums. Timealignment hat damit gar nichts zu tun, und der Anstieg der Daempfung unterhalb 100Hz durch das Publikum ist auch eher gering.

Zeit zum Einmessen muss immer sein; am Anfang ist man nur verunsichert und braucht ewig weil man a) nicht weiss was man tut, und b) sich mit der Soft-/Hardware und Controllern nicht wirklich auskennt. Das geht vorbei. Der erzielbare Unterschied ist derartig, dass man spaeter unter keinen Umstaenden verzichten will. Wie gesagt - 20 Minuten mit ein wenig Erfahrung.

@ Mike J. - entgegen deiner auf dem Grundrisz des Raumes basierenden Einschaetzung, hat Puma doch reichlich Probleme angetroffen. Die kann man ignorieren oder eben nicht. Und ganz ehrlich - ein 1/2" Mikrophon und ein Laptop sind kein halber LKW; wenn man sich im Vorfeld vernuenftig mit seinem Material beschaeftigt hat, ist das Einmessen in 20 Minuten erledigt. Und fuer wiederkehrende Veranstaltungen mit stets gleichem Aufbau lohnen sich auch 3 Stunden.

@ Mechwerkandi - Puma's Probleme sind Resonanzen + ungleichmaessiger Leistungsfrequenzgang + Timealignment; allesamt im frequenzbereich < 150Hz. Die Absorption des Publikums unterhalb 125Hz ist gering (siehe Tabellen in Kuttruff oder Beranek), sodass deutliche Verbesserungen (ich sage nicht "Optimum") auch ohne die Anwesenheit von Publikum erreicht werden koennen.

@ Puma - irgendwelche Verbesserungen erzielen koennen? Mal ein paar Gedanken meinerseits:

- wenn schwingende Fuszbodenkonstruktion existiert, die Baesse vom Boden entkoppeln (siehe Beispiel von Matthias Falke in http://www.party-pa.de/phpBB/viewtopic.php?f=27&t=66131&start=60

- Baesse in einer Reihe mit minimalem Abstand mittig vor die Buehne stellen; so minderst du zumindest das Auftreten von Interferenzen im Beschallungsbereich (wird erst im Bereich mittlerer Modendichte interessant)

- bei nur 4 Baessen ist beamforming mit Delay durch die geringe Laenge der Schallzeile nur bedingt sinnvoll

- nach fertiger Aufstellung in den 4 Raumecken direkt am Fuszboden die Uebertragungsfunktion mit allen Baessen (keine Extra Hoch-/Tiefpaesse) messen; keine Fensterung anwenden, du willst ja alle Resonanzen des Raumes sehen

- eventuell entscheiden ob die Eckfrequenz des Hochpasses nicht angehoben werden kann (bei maximalen 10m Raumdimension sind die Moden unterhalb 40Hz weit getrennt); die effektiv moegliche untere Grenzfrequenz, oberhalb derer resonanzarme Wiedergabe mit konstantem Leistungsfrequenzgang und genuegendem Schalldruck moeglich ist, wird in diesem vom Raum und nicht vom Sub bestimmt.

- mit parametrischen EQs alle auffallenden Resonanzen im Uebertragungsbereich der Subs um 4..6 dB absenken; Guete muss im Einzelfall angepasst werden

- den Leistungsfrequenzgang der Subs mittels mehrerer ungefensterter Messungen im Beschallungsbereich konstant einstellen; oftmals steigt dieser ab 80..100 Hz deutlich an

- fuer die PS15 (nachdem sie auf Stativ stehen) auch alle eventuell auftretenden Resonanzen mittels Messungen in den Raumecken mit parametrischen EQ bedaempfen

- Leistungsfrequenzgang der PS15 ueber den Beschallungsbereich korrigieren-> Grabenkriegthema "Haus-EQ-Kurve"

-> SatLive's SmoothFFT mit frequenzvariabler Fensterlaenge gibt brauchbare Ergebnisse; gemessene Kurven ueber Beschallungsbereich mitteln und auf linear korrigieren

-> FFT-Messungen ohne Fensterung und Mittelung mehrerer Messungen im Beschallungsbereich; Ideallinie linear bis ca 200..250Hz, dann konstant abfallend (Gradiente des Abfalls ist eine Funktion der T60 des Raumes, evtl etwas staerkerer Abfall oberhalb 1.5..2kHz); in den gemittelte Messungen nur die signifikanten Abweichungen von den geraden Ideallinien ausgleichen; auf gar keinen Fall alles auf linear einstellen (fuer diesen Vorschlag hagelt es jetzt Dresche, aber: Anselm Goertz beschreibt in Seminaren genau diese Methode. Braucht etwas Erfahrung um die Ideallinie richtig einschatzen zu koennen, funktioniert aber bestens.)

- den akustischen Tiefpass der 18" RCF mittels gefensterter Messungen exakt an den Hochpass der PS15 angleichen, dann sauberes Timealignment (je nach Aufstellung und Filtercharakteristik sind 2..6ms Delay der Tops nicht unueblich); wird oft einfacher wenn Sub nicht zu tief getrennt wird

- Anpassung der akustischen Leistung von Subs und beiden Tops mittels Messungen und Gehoer, evtl. breite Anhebung um 50..60Hz um den Tiefbasseindruck an die Musik anzupassen.

Jetzt gibts wieder Dresche weil: Black / House braucht dicke um 35 Hz und nicht erst 50Hz. Kontra: Soren Bech zeigt mittels Experiment, dass der Eindruck von Tiefbass und mittlerem Bass wesentlich staerker von einem gleichmaessigen Leistungsfrequenzgang abhaengt als von der unteren Grenzfrequenz. Es bringt demnach mehr Punkte, die Resonanzen zu bedaempfen und gleichmaessige Leistung ueber den Frequenzbereich des Subs abzugeben, als mit tiefen Hochpassfilter zu versuchen, 35Hz zu erzielen. (Krude Zusammenfassung, bitte in Bech's AES Artikeln im Detail nachlesen.)

Zitat von &quot;FF&quot;

Wenn der Zuhörer im gleichen Raum mehrere Geigen hintereinander vergleichend hört, dann wird er natürlich deutliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Instrumenten erkennen. Genauso wird er Zuhörer Unterschiede erkennen, wenn er die gleiche Geige in Unterschiedlichen Räumen vorgespielt bekommt. Aber als singuläres Ereignis einer Geige in einem Raum ist die Trennung beider Klanganteile nicht möglich.

Hervorragend beschrieben. Soren Bech's qualitative Studien belegen eindrucksvoll, dass die von FF beschriebene Zusammenhaenge auch fuer Schallwandler gelten:
- es werden X Lautsprecher in Y Raeumen von erfahrenen Hoerern mittels einer absoluten Bewertungsskala mit Referenz beurteilt
- dabei zeigt Soren eindeutig, dass die absolute Bewertung eines Lautsprechers signifikant vom Raum abhaengig ist
- Unterschiede in der absoluten Bewertung zweier Lautsprecher bleiben unabhaengig vom Raum bestehen
- aber: die relativen Unterschiede in der absoluten Bewertung zweier Lautsprecher sind signifikant vom Raum in dem sie verglichen wurden abhaengig

Zur Geige - die raumakustischen Groessen nach denen FF sucht sind u.a. "listener envelopment LE", "interaural crosscorellation IACC", "warmth", "early-to-late ratio ELR" und "lateral fraction of energy LFE". Auch hier - warum sollte es all diese Parameter zur Korrelation von physischen Messwerten zu psychoakustischen Wahrnehmungen geben, wenn sie letztlich bedeutungslos waeren.

Bernd, Deine Anstrengung in allen Ehren. Wenn die durch die akustische Umgebung zum "Eigenklang" einer Stimme oder eines Instrumentes hinzugefuegten "Klanganteile" vom Hoerer zielsicher als solche erkannt wuerden und somit keinen Einfluss auf die Gesamtwahrnehmung haetten, waere jede Diskussion ueber akustische Eigenschaften eines Raumes hinfaellig. Dann muessten wir uns nicht stundenlang ueber reflektierende Panele in der Royal Albert Hall oder Diffusorenentwurf fuer die Casa da Musica unterhalten. Das Thema der Sprachverstaendlichkeit in Raeumen verdeutlicht am ehesten, welchen Einfluss bestimmte raumakustische Eigenheiten auf die Wahrnehmung und Wahrnehmbarkeit eines Schallereignisses haben werden. Mit Verlaub - das kannst du nicht wegdiskutieren.

Zitat

Es tut mir schon beim Lesen in den Ohren weh, wenn hier vorgeschlagen wird, daß die Qualität der Lautsprecher völlig hinter dem Raum zurücktritt - weils eh keiner mitbekommt.

Deine Argumentation wird auch nicht staerker, indem du bewusst falsch interpretierst. Ich habe lediglich gesagt, dass das Impulsverhalten eines Tieftonstrahlers im Frequenzbereich stark isolierter Raummoden durch den Raum selbst massiv beeinflusst wird. Das gilt natuerlich nicht fuer den Bereich ausreichend dichter Moden oder gar im Bereich der statistischen Raumakustik.

Dem geneigten Nachtclubbesucher sei empfohlen, sich bei naechster Gelegenheit direkt an die Rueckwand des Etablissements und anschliessend in dessen Mitte zu stellen. Ueber eine anschliessende Schilderung der Aenderung des Hoererlebens wuerden wir uns freuen.

P.S. Wer den akustischen Strahlungswiderstand (Freifeld und modaler Raum) ins elektrische Pendant umrechnet und mit der elektrischen Impedanz vergleicht, erkennt, warum sich das System annaehernd wie eine Konstantschnellequelle verhaelt. Das gilt uebrigens nicht mehr fuer Resonatoren mit sehr geringer mechanischer Masse.

P.P.S. Freifeld ist gleich einem Raum mit vollstaendiger Absorption, i.e. R = 0 oder Zwand = Zluft = rho*c.

P.P.P.S. Zum schmoekern gibts was von Soren Bech und Mark Avis in der AES. Soren diskutiert einige Aspekte der Wahrnehmung tieffrequenter Musiksignale, und Mark zeigt wie sich der Strahlungswiderstand in einem modalen Raum einfach berechnen laesst.

Hi Mattias,

die effizienteste Methode zur Bedaempfung sind Helmholtzabsorber, welche aber recht hochguetig arbeiten. An der Impedanz der Grenzflaechen aendert sich ausserhalb des Arbeitsbereiches des Absorbers nichts. Wenn ich alle wenig dichten Moden drastisch bedaempfe, kann ich nur noch durch den Druckkammereffekt Schalldruck erzeugen -> der ist aber verhaeltnismaessig gering.

Wie gesagt - zwischen den Moden im verlustfreien Raum kann sich keine Welle ausbreiten, da die Randbedingung u=0 an den Grenzflaechen nicht eingehalten wird. Mal ein anderes Beispiel: jeder herkoemmliche Tieftonstrahler ist quasi eine akustische Konstantstromquelle (i.e. erzeigt eine Schnelle u). Typisch fuer Konstantstromquellen ist die sehr hohe Quellimpedanz (bei Lautsprecher ruehrt dies daher, dass die bewegte Masse wesentlich groesser als die spezifische Masse der Luft ist; unter Wasser ist das ploetzlich ganz anders). Die Schnelle der Membran ist demnach weitehend vom Strahlungswiderstand unabhaengig. Im Vakuum erzeugt der Lautsprecher eine Schnelle u, aber mangels Strahlungswiderstand Z entsteht auch kein Schalldruck p. Im Freifeld das gleiche - die Membran bewegt sich und der Strahlungswiderstand erlaubt es, dass ein Schalldruck entsteht. Oder noch anders ausgesprochen - wenn der Realanteil des Strahlungswiderstandes Null ist, kann keine mechanische permanent in akustische Energie umgewandelt werden. Im verlustfreien Raum zwischen den Moden ist der Strahlungswiderstand Null -> trotz Schnelle der Membran kein Schalldruck! Und jetzt kommt die Verwirrung ins Spiel - die Volumenverdraengung der Membran aendert periodisch das Volumen des Raumes und erzeugt somit einen statischen Druckwechsel - das ist die Crux. Wenn der Raum ploetzlich Verluste aufweist (durch breitbandige Absorption im Tieftonbereich), steigt der Strahlungswiderstand zwischen den Moden an und es kann Schalldruck erzeugt werden.

Dein Beispiel mit aktiver Bedaempfung ist super. Materialschlacht (??) - fuer den Preis eines guten, langhubigen 18" Chassis krieg ich 3 ordentliche, mittelhubige 15". Dann decke ich 1.5m Raumbreite statt nur 0.65m ab (Festinstallation, Volumen nicht so bedeutend). Verstaerkeranforderung sollte auch nicht drastisch ansteigen. Dann eine Linie ueber die gesamte Raumbreite (mit ein wenig Zahnluecke je nach oberer Trennfrequenz), am hinteren Raumende das selbe. Durch die Linie (und deren Spiegelschallquellen) unterbinde ich jede Wellenausbreitung und Modenanregung parallel zur Linie. Die Decke mit Plattenabsorbern vollkrachen wie von SRAM beschrieben.

Die Sache hat nur einen Haken - wenn die beiden Linien nicht exakt spiegelbildlich im Raum aufgestellt sind (z.B. eine Linie vor / unter Buehne, die andere am hinteren Raumrand. Die unterschiedlichen Strahlungswiderstaende rufen unterschiedliche Leitungsfrequenzgaenge hervor, die per parametrischem EQ ausgeglichen werden muessen. (Wenn Interesse besteht, kann ich mal kurz die noetigen Reziprokmessungen und Berechnungen aufschreiben; dass ist dann aber endgueltig opp-toffic).

@ Johnny: - wenn ich ein Musikstueck als unendlich periodisch betrachte, kann ich eine Periode vollstaendig als Summe einzelner Sinusschwingungen unterschiedlicher Frequenz, Amplitude und Phase beschreiben (sagt das Fouriertheorem) - da ist gar nichts transientes Dran. Der Versuch mit Sinuessen soll nur zeigen, wie unterschiedlich die Wiedergabe beinah identischer Signale mit nur ein paar Hertz Abweichung sein kann.

Bogenschluss:
Raum hat sehr geringe Modendichte im unteren Frequenzbereich ->
fuer eine gegebene Membranschnelle u wird auf den Eigenmoden sehr hoher Schalldruck erzeugt, zwischen den Moden durch den Druckkammereffekt aber nur ein sehr geringer ->
obwohl der Leistungsfrequenzgang des Strahlers im Freifeld konstant ist, werden sich im Diffusfeld des Raumes drastische Senken und schmale Ueberhoehungen einstellen ->
die starken Aenderungen der Amplitude des Leistungsfrequenzganges bedeuten zugleich drastische Aenderungen der akustischen Phase ueber der Frequenz ->
zur Veranschaulichung: die Gruppenlaufzeit (negative Ableitung der Phase ueber die Frequenz) wird stark ansteigen, wenn sich die Phase schnell in einem Frequenzbereich aendert) ->
das Transientenverhalten im Bereich wenig dichter Moden ist aufgrund des stark ungleichmaessigen Leistungsfrequenzganges sehr schlecht (stark verzoegertes Ein- und Ausschwingen der Raummoden)

Aendert sich an diesem Verhalten im betrachteten Frequenzbereich etwas Grundsaetzliches, wenn ich einen Strahler mit perfektem Transientenverhalten (also ueber den gesamten Frequenzbereich konstantem Leistungsfrequenzgang) einsetze?

Ich sehe die folgenden Moeglichkeiten:
a) Man will im Bereich der wenig dichten Raummoden Musik mit konstantem Leistungsfrequenzgang und guten Transientenverhalten wiedergeben, und kann keine raumakustische Verbesserung durchfuehren -> geht nicht, solange nicht ausreichend hohe Absorption bei tiefen Frequenzen das modale Verhalten teilweise aufhebt.

b) Man will im Bereich der wenig dichten Raummoden viel Schalldruck erzeugen und kann keine raumakustische Verbesserung durchfuehren -> das Transientenverhalten wird schlecht sein -> der Einsatz hochguetiger, wirkungsgradstarker Effektsubwoofer wird keinen sonderlich nachteiligen Einfluss auf die Hoerwahrnehmung haben -> der Einsatz 'transientenrichtiger' Strahler aber auch nicht.

c) Man will Musik mit konstantem Leistungsfrequenzgang und guten Transientenverhalten wiedergeben, und kann keine raumakustische Verbesserung durchfuehren -> Man muss Frequenzanteile, welche in den Bereich sehr geringer Modendichte fallen, ausfiltern, oder die Anregung bestimmter Eigenmoden durch parametrische Filter begrenzen (der in meinen Augen praktischste Tipp, den Leistungsverlust im fraglichen Frequenzbereich kann man teilweise kompensieren). Dann fallen die stark stoerenden Resonanzen am unteren Uebertragungsbereich und die entstehende Maskierung weg.

d) Man will in einem bestimmten Frequenzbereich Musik mit konstantem Blablabla und KANN die Raumakustik beeinflussen (jetzt wirds interessant):

d1) man waehlt einen Raum gross genug und mit ausreichend hoher Absorption, dass die Schroederfrequenz (ausreichend dichte Moden) nahe der unteren Grenzfrequenz des Musiksignals liegt, und die Nachhallzeit dem Anspruch des Musikprogramms genuegt -> Konzertsaal

d2) im Raum gegebener Groesse werden alle stoerenden Moden mit Absorbern bedaempft -> die Resonanzen verschwinden, aber der erzielbare Schalldruck ist sehr gering, da Wellen zwischen den Moden sich immer noch nicht ausbreiten koennen

d3) im Raum gegebener Groesse wird ueber den gesamten Bereich der wenig dichten Moden der Absorptionsgrad stark erhoeht (z.B. breitbandige Plattenabsorber, etwas kitzelig im Entwurf) -> die absorbierenden Flaechen werden sehr gleichmaessig im Raum verteilt -> die Impedanz der Grenzflaeche ist nicht mehr unendlich, einfallende Energie wird nur teilweise reflektiert -> Moden werden bedaempft und Wellen zwischen den Moden koennen sich ploetzlich (wenn auch erschwert) ausbreiten -> Extremfall anechoischer Raum: obwohl komplett aus Beton mit sehr geringem Schalldurchgang tritt durch die hohe Absorption (Impedanz nahezu gleich der spezifischen Impedanz von Luft rho*c) kein Modenverhalten auf und alle Frequenzen koennen sich wie im Freifeld ausbreiten -> der erzielbare Schalldruck gleicht sich zunehmend dem des Freifeldes an, der Leistungsfrequenzgang wird konstanter und zunehmend unabhaengiger von Strahler- und Empfaengerposition -> professioneller Hoerraum ala ITU BS Empfehlungen oder Konzertraum mit Akustikplanung.

@ SRAM - Grosse Plattenabsorber sind natuerlich Deluxe. Die starke Konzentration von absorbierenden Flaechen an nur einer Seitenwand hat zwar nur begrenzte Wirkung auf die fundamentalen Moden, welche sich parallel zu Decke ausbreiten, aber der Effekt auf alle hoeheren Moden ist natuerlich dramatisch. Wer mal reproduzierte Musik in einem groesseren Raum mit einigermaszen konstanter Nachhallzeit bei anwesendem Publikum und sauber bedaempften Moden erlebt hat, weiss was SRAM meint.

Wenn jemand nachdenkt - vorher bei Fasold & Veres nach den Biegesteifigkeiten handelsueblicher Plattenmaterialien schauen, man verschaetzt sich da leicht. Basotec ist sehr kostenintensiv - entscheidend ist der Flusswiderstand des Materials. Fasold & Veres verraten wie man Plattenabsorber mit ueblichem Baumarktkram baut. Idealerweise misst und berechnet man die Eigenmoden und stimmt die Absorber dann entsprechend ab - aber das wird ungefaehr so aussehen wie SRAM sagt.

@ Mattias:

Zitat von &quot;Mattias&quot;

Wolltest du, vereinfacht, darauf hinaus mittels sehr hoher Modaldichte einen quasi gleichmäßigen Frequenzgang zu erzielen?

Ja. Deine Bedenken bei hoeheren Frequenzen sind unbegruendet - die vorhandene mechanische Daempfung gibt einzelnen Moden eine finite Guete; ist die Dichte hoch genug ueberlappen sich die Moden derart, dass einzelne, resonante Moden nicht mehr wahrgenommen werden. In solchen Situationen kann sich jede Welle ausbreiten (fast wie im Freifeld), nur dass es die Energiespeicherung, i.e. den Nachhall gibt.

Disclaimer: Das heisst NICHT, dass bei hoher Modaldichte der Frequenzgang an jedem Ort im Diffusfeld gleich oder konstant waere. Das heisst lediglich das die Wahrscheinlichkeit der Ausbreitung bestimmter Wellen oberhalb der Schroederfrequenz gleich und nicht mehr von der Position des Strahlers im Raum abhaengig ist.