Beiträge von Stefan Rechenbauer

Kein Vorschlag zum BR, aber zur Aufstellung: 8er endfire-array zentral ueber der Buehne geflogen und in den Gastraum reichend. Mit DSP die Hauptabstrahlkeule in den Hoerbereich neigen(Suchbegriff: beam steering, oder bei Kinsler & Frey nachlesen). Auf der Buehne herrscht Ruhe; Schallpegel kann recht gleichmaessig ueber die Tiefe eingerichtet werden (obwohl in dem kleinen Raum fast vernachlaessigbar); hohe Richtwirkung bei langem Array erhoeht Hallradius.

Fuer was genau willst du denn das Array einsetzen? Hier ein paar Beispiele, wie man das Array optimieren koennte:

-> Maximaler Wirkungsgrad bei tiefen Frequenzen:
Um die bestmoegliche wechselseitige Kopplung des Strahlungswiderstandes zwischen den einzelnen Hoernern (mutual coupling) zu erreichen, muessen diese so eng wie moeglich beieinanderstehen. Der guenstigste Strahlungswiderstand ergibt sich bei Hornmunddimensionen 4:1 (siehe Martin King's Simulation mit diskreten Strahlern). Also 8 FE100Lo in eine Reihe, Hornkontur nach oben hin oeffnen lassen. mit den Spiegelschallquellen am boden ergibt sich dann ein symmetrisches Horn mit 4:1 Dimensionen. Die Richtwirkung steigt mit zunehmender Frequenz stark an; Pegelverteilung ueber Frequenz wird ein wenig ungleichmaessig zu hohen frequenzen hin; Simulationen mit dem MeyerSound-Programm zeigen dir die zulaessige obere Trennfrequenz.

-> Maximale Richtwirkung
Mit 2 parallelen, schallharten Waenden kannst du eine lange Linie bauen. 8 FE100Lo gleichmaessig ueber ganze Raumbreite verteilen (Abstand zwischen Subs d, zwischen Sub und Wand d/2). Die Spiegelschallquellen verlaengern die Linie; die Schalldruckkomponente in Richtung der Linie wird minimiert; minimale Anregung der Raummoden in Richtung der Linie; maximal gleichmaessige Schalldruckverteilung im Raum; durch hohe Richtwirkung auch bei tiefen Frequenzen steigt der Hallradius an; bestmoegliches Verhaeltnis von Direkt- zu Diffusschallpegel.

-> Maximale Rueckwartsdaempfung
Eigentlich nur interessant, wenn Live-Geschichten auf der Buehne stattfinden. Am einfachsten ist eine Kombination aus 2 kurzen Linien (4 Fe100Lo in einer Reihe) und einem end-fired array (2 Linien in lambda/4-Abstand hintereinander, vordere Linie um lambda/(4c) verzoegern; lambda=c/(sqrt(fu*fo))). Ergibt ein Quasi-Cardiod; minimaler Tieftonanteil auf der Buehne; weniger Wechselsprechen; mehr freie Verstaerkung vor Rueckkopplung.

Am wichtigsten fuer einen ausgewogenen Klang ist aber die Kontrolle der Raummoden. Wenn man die Anregung der diskreten Moden minimiert, erhaelt man ein wesentlich gleichmaessigeres Schallfeld mit deutlich geringerer Ausklingzeit. Also: Array in Betrieb nehmen; Messmikrofon in Raumecke legen (hier haben alle x.y und z-Moden ein Druckmaxima); ARTA; sehr langsame Sweepmessung (z.B. 20..120Hz) oder Messung mit sehr langer MLS; KEINE Fensterung. In der FFT sieht, welche der theoretischen Moden durch das Array angeregt werden (Kontrolle der Modenfrequenzen mit vorher berechneten theoretischen Werten ratsam). Parametrischer EQ; Guete ueber -3dB-Punkte abschaetzen (kann je nach Absorption des Raumes deutlich variieren); bei jeder Mode 4..6dB absenken. Anschliessend den Pegelverlust ausgleichen.

Zitat von "Matthias Falke"

Auch auf die Gefahr hin das es langsam nervt ,
http://www.visaton.de/bilder/zeichnungen/gross/mb115b_tz.gif
Das Horn ist einfach zu bauen, und geht mit dem richtigen Lautsprecher (15S430) wirklich gut.

Volle Zustimmung - das Horn kann solo pro Seite eingesetzt werden, sollte aber einen 12dB/oct Hochpass bei 40Hz kriegen, und der ansteigende Wirkungsgrad oberhalb 80Hz sollte zudem mit -6dB Kuhschwanzfilter ausgeglichen werden.

Zitat von "Jonnytrance"

Anlöten ist bei mir Pflicht.

Dem Elektroinstallateur ist das Loeten in technischen Anlagen generell untersagt. Jeder Uebergangswiderstand fuehrt zur Erwaermung der Loetstelle und im drastischen Fall zum Versagen. Gerade bei Steckfeldern oder interner Durchschleifung treten an Loetstellen ordentliche Stroeme auf (z.B. 2 Subs parallel 2kW/3Ohm/25A). Wer kann den Nachweis fuehren, ob eine 4mm2 Loetstelle das thermisch durchhaelt?

In elektroakustische Anlagen gehoeren nur verpresste, gesteckte oder verschraubte Leistungsverbindungen. Das ist ebenso 'best practice' wie die Verwendung von Schrumpfschlauch statt Isolierband.

Und - die Diskussion um Kabellaengen/-durchmesser eruebrigt sich, wenn der Verstaerker direkt hinter dem Stack wohnt.

Zitat von "FF"

Bei Subwoofersimulationen ist die Halbraum-Einstellung in einer Software wie hornresp dennoch die bestmögliche Näherung an die Realität. Der Bafflestep ist in diesem Fall aufgrund des zur Verwendung kommenden Frequenzspektrums vernachlässigbar, sofern wir jetzt größere Cluster mal außer acht lassen.

Ich muss dem widersprechen! Der Einfluss der Schallwand auf den Achs- und Leistungsfrequenzfrequenzgangs eines Subwoofers ist stark ausgepraegt - speziell die Ueberhoehung um die obere Grenzfrequenz des 'baffle step'. Sabbelbacke's Diagramm zeigt das deutlich - die 400x500mm Schallwand erzeugt eine Ueberhoehung bei theoretisch 380Hz, eine Schallwand von 600x600mm bei 285Hz. Bei Verwendung eines generischen Tiefpassfilters z.B. LR4 126Hz wird sich ein deutlich vom Ideal abweichender Frequenzgang mit zu hohem Leistungsanteil im Bereich 200..350Hz einstellen.

Wird der +6dB Anstieg nicht durch ein entsprechendes Filter kompensiert, wird a) der Tiefbassanteil subjektiv zu schwach ausfallen, oder b) ein Toeck-Generator in Betrieb genommen. Die gemeine Abhilfe gegen dieses Phaenomen ist das Absenken der Tiefpasseckfrequenz des Subwoofers - das Ergebnis ist das allseits lamentierte Fehlen des unteren Mitteltons.

Zum Schluss - das fehlende Bewusstsein ob der Existenz des Schallwandeinflusses auf den Leistungsfrequenzgang verhindert es, dass AJHorn/Hornresp sinnvoll angewandt werden koennen. Speziell die Abschaetzung der erzielbaren akustischen Leistung bei tiefen Frequenzen resultiert dann in einen um +6dB zu hohen Wert - eine Vervierfachung des realistisch erzielbaren akustischen Leistung.

Zitat von "Mechwerkandi"

Umgesetzt auf die Anwendung in dem Resonator bedeutet das:
Ist die Verjüngung/der Widerstand im Verhältnis zum Volumenstrom klein, verhält sich das Ganze wie ein gerader Port.
Ist die Verjüngung/der Widerstand im Verhältnis zum Volumenstrom gross, gerät das Ganze bei Überschreitung eines zu bestimmenden Hubes wegen des überproportional zunehmenden Strömungswiderstandes in Richtung einer CB.

Ist das wuenschenswert oder nicht? Ansichtssache:
>> aus Sicht der Hubminderung bei der Abstimmfrequenz ist das schlecht (die maximale Hubminderung sinkt, je groesser der Widerstand i.e. je mehr sich bei steigenden Volumenstrom das Arbeitsprinzip zu CB hin verschiebt. Fuer eine gegebene Auslenkung der Membran sinkt die Hubminderung.)
>> aus Sicht der Guete der Hubminderung bei der Abstimmfrequenz ist das schon besser (hoeherer Stroemungswiderstand -> hoeherer Realteil der akustischen Impedanz am Porteingang, geringere maximale Hubminderung aber auch geringere Guete. Fuer eine gegebene Membranauslenkung laesst sich die Bandbreite der Hubminderung vergroessern.)
>> aus Sicht der Gruppenlaufzeit ist das u.U. besser, da die dominante Resonanz bei der Abstimmfrequenz bedaempft wird. Irgendwo muss die subjektive Empfindung mancher, dass "kleine Ports musikalischer klingen" ja herruehren.

Zitat von "Sabbelbacke"

...Halbraum-Ergebnis auf dem Bildschirm [...] auch in der Realität erwarten.

Nochmal meine Frage - besteht ein Zusammenhang zwischen obiger Beobachtung und dem oft gehoerten "Sub XX macht nur ToeckToeck" oder "Top YY kann keinen Grundton"?

Die Auswirkungen der geanderten Portform siehst du am besten, wenn du die akustische Eingansimpedanz des Ports ausrechnest und in komplexen Werten ausgibst (nicht Betrag und Phase). Die akustische Impedanz der Membran selbst wird kaum beeinflusst, da die mechanische Impedanz der Membran viel groesser als die des Ports ist. Ohne auf Details einzugehen: man kann den Port so entwerfen, dass bei gegebener Resonanzfrequenz der Realanteil der akustischen Impedanz hoeher als beim geraden Port ist (ergo hoeherer Schalldruck bei gleicher Schnelle am Portmund). Und / oder man entwirft ihn so, dass die ausgepraegten hoeherfrequenten Resonanzen staerker bedaempft werden (weniger resonanten Verhalten bei breitbandigen Treibern).

Schoenes Beispiel gibts bei Mapes-Riordan, D. (1991); "Horn Modeling with Conical and Cylindrical Transmission Line Elements", JAES. Und rate mal - der rechnet einen Port aus 2 exponentiellen Segmenten. Mund- und Halsdurchmesser sind gleich, in der Mitte ist der Durchmesser halbiert. Ergo - Ein- und Ausgang sind stark 'quasi-stroemungsoptimiert' - siehe mechwerkandi. Die hoeheren Resonanzen werden deutlichst bedaempft. Der Realteil der akustischen Impedanz steigt natuerlich nicht, aber der Imaginaerteil aendert sich weniger stark um die Resonanzfrequenz - die Resonanzguete sinkt, i.e. der Port 'arbeitet breitbandiger'.

Zitat

...das diese Simulation von Reflexboxen in AJ nicht sehr exakt ist, kann glaub ich jeder Unterschreiben, aber man erhält trotzdem Anhaltspunkte in welche Richtung man sich begibt ...

Genau das stimmt eben nicht - dieser Umstand wird aber prominent ignoriert! Hier das Warum:

- Beliebiger 18/15/21/12" in beliebiger Gehaeusevariante mit einer Schallwand der Kantenlaenge d nur unwesentlich groesser als der Strahler selbst; man bestimme den Leistungsfrequenzgang wenn Konstrukt auf Betonfuszboden steht. AJHorn / Hornresp denkt dann: Abstrahlung in 2Pi und rechnet mit dem akustischen Strahlungswiderstand eines Kolbens in unendlicher Schallwand. Resultat: der allseits bekannte UND STETS ERWARTETE glatte Achsfrequenzgang von f-3 bis fo. Das erwarten Simulant, Datenblattleser und Redakteur.

- Was macht das Konstrukt? Es strahlt nicht von einer unendlichen, sondern einer sehr kleinen Schallwand ab. Der Betonfuszboden ist NICHT die unendliche Schallwand, nur die physikalische Manifestation der Spiegelschallquelle. Korrekter muesste man rechnen: Strahlungswiderstand eines Kolbens am Ende eines unendlichen Rohres. Die Abweichung zwischen diesen beiden Modellen ist dramatisch: wenn lambda/2>>max(d) ergibt das Kolben-in-Rohr-Modell einen um -6dB NIEDRIGEREN Schalldruckpegel. Steigt omega sodass lambda/2~max(d), hat die Schallwand ploetzlich einen deutlichen Einfluss und der Strahlungswiderstand steigt spuerbar an und naehert sich dem Kolben-in-unendlicher-Schallwand-Modell an. Ergo - zwischen f-3 und fo steigt der Achsfrequenzgang des Konstruktes um +6dB kontinuierlich an. Manche nennen das den baffle step. Den erwarten Simulant, Datenblattleser und Redakteur aber nicht, also wird die Existenz ignoriert.

- Fakt ist - wenn obiges Konstrukt mit zB SB4 BR-Abstimmung (die ist glatt, wissen wir alle) auf den Betonfuszboden gestellt wird, ist der Achsfrequenzgang NICHT glatt, egal was AJHorn / Hornresp dazu meinen. Der Achsfrequenzgang STEIGT UM +6dB kontinuierlich AN, bis lambda/2~max(d). Simulationen und Messungen sind nichtssagend, wenn die zugrundeliegenden Annahmen nicht mit den Betriebszustaenden harmonieren.
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Nur so: das Konstrukt strahlt auch nicht in Halbraum 2Pi, sondern streng genommen in den Vollraum 4Pi ab. Unter Beruecksichtigung der Spiegelschallquelle und kohaerenter Abstrahlung beider bei lambda/2>>Strahlerdistanz, ergeben sich die +6dB Schalldruckpegelzuwachs welcher gemeinhin als Halbraumabstrahlung interpretiert wird. Anderenfalls koennte die schallharte Grenzflaeche keine Kammfiltereffekte hervorrufen, wenn die Messposition ausserhalb der Grenzflaeche liegt.
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Und was zum Raetseln: besteht u.U. ein Zusammenhang zwischen dem oft beschriebenen ToeckToeck statt BummBumm im Lichte obiger Schwurbelei?

- Holger hat den Finger drauf - Messungen der power compression sind nur aussagefaehig, wenn der crest factor, die Spitzenspannung und die Impedanzen von Treiber und Endstufe genau bekannt sind. Das Ergebnis ist gilt auch nur fuer Musikmaterial, welches im betrachteten Frequenzbereich den gleichen Crestfaktor aufweist.

- PinkNoise hat im Vergleich zu einigen Musikstilen einen deutlich zu niedrigen crest factor, daher ist die gemessene power compression zu hoch.

- Zwei Konstrukte mit identischer 'realer' power compression aber unterschiedlicher Impedanz im relevanten Frequenzbereich werden nach der Messung unterschiedliche power compressions aufweisen, wenn das Messignal mittels RMS-Leistung normiert auf eine Nennimpedanz angegeben wird. Bei der Verwendung von reinen Spannungsverstaerkern sollte das Messignal mit crest factor und Maximalspannung angegeben werden; zur Interpretation muss die Impedanz der Konstrukte bekannt sein.

- Wesentlich verlaesslicher ist die Messung der power compression als Verhaeltniswert zwischen Kurz- und Langzeitzeitbelastung. Der Treiber wird mit einem periodischen Pseudorauschen mit praxistauglichem crest factor angesteuert. Eine Messung erfolgt im kalten Zustand (zB 200ms Anregung fuer 5 Hz untere Grenzfrequenz), die zweite im warem Zustand (zB 5min). Zur Auswertung benutzt man den Leistungsfrequenzgang (Quadrat der Fouriertransformierten des aufgezeichneten Signals).

- Die Messung der power compression nach AES Empfehlung ist recht vereinfacht, aber doch aussagekraeftig und international anerkannt. Ein Blick in die Empfehlung klaert alle Missverstaendnisse.
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Kleine Kritik am Vertrauen in die Simulationen - von den gezeigten Bildchen stimmt keines (ausser der einen Messung von 18Sound, die koennte korrekt sein). Grund: AJHorn / HornResp rechnen schlicht falsch wenn es um Halbraum/Vollraum, endliche Schallwand und Naehe zu schallharten Grenzflaechen geht. Denn: ein 18" Treiber in einer 21"x21" Schallwand mit Kiste, der auf einem Betonboden steht strahlt nicht in den Halbraum (egal was 85% der Google-Ergebnisse sagen). Der Strahlungswiderstand ist nicht der eines Kolbens in unendlicher Schallwand. Richtiger waere: Strahlungswiderstand eines Kolbens in unendlichem Rohr, Strahlung in den Vollraum, Wechselwirkung der Strahlungswiderstaende mit der Spiegelschallquelle, Beruecksichtigung der endlichen Schallwand.

Was mich wundert - man simuliert eine Kiste mit HornResp, 'errechnet' den Wirkungsgrad bei 50Hz, misst die Nachhallzeit des Raumes, legt den zu erzielenden Diffusschallpegel fest, errechnet die erforderliche Eingangsspanung. Man installiert und nimmt in Betrieb, misst den Diffusschallpegel bei errechneter Eingangsspannung- und vermisst die fehlenden 6dB Schalleistung nicht? Oder macht man sowas heute nicht mehr? Aber keine Sorge, auch Zeitschriften veroeffentlichen staendig falsche Messungen...