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Raumakustik Alles rund um dieses wichtige Thema

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Alt 06.01.2017, 14:43   #61
bauersound
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Standard AW: Überdämpfung in Hörraumen

Wie es die Beschallungstechnik vormacht sind Cardioide, Bassarrays und allgemein LS mit präziser directivity über das gesamte Frequenzband die Zukunft. Der consumer Markt hinkt wie immer 10bis 20 Jahre nach.

Bei vielen Experimenten mit Dipol und Cardioid Systemen bin ich im Home Hifi Bereich auch der Meinung dass die meisten Menschen sowas nicht brauchen. Will man aber ein wirklich lineares übertragungsverhalten im Tiefton und mittelton Bereich erreichen kommt man fast nicht dran vorbei.
Es ist aber der große Aufwand und das technische know how was die meisten davon abhält damit zu Experimentieren.

Einige Räume waren auch so komplex in ihrer Akustik im Tiefton Bereich dass ich mit Cardioiden oder Dipolen keine Verbesserungen im übertragungsverhalten erreichen konnte. Könnte aber auch an meinem (noch) unzureichendem wissen gelegen haben.

Auf Grund des schlechten Wirkungsgrades von "passiven" Cardioiden nutze ich sie auch selten für hoch Pegel Anwendungen. Man muss eine richtige Materialschlacht veranstalten um auf Pegel zu kommen.

Einen überdämpften Raum habe ich übrigens noch nicht gesehen. M E. Bleibt selbst mit 0.2s über 400Hz noch mehr als genug NHZ um gut Musik zu hören.

Gruß Markus
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Alt 06.01.2017, 14:56   #62
dipol-audio
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Zitat:
Zitat von bauersound Beitrag anzeigen
...
Einen überdämpften Raum habe ich übrigens noch nicht gesehen. M E. Bleibt selbst mit 0.2s über 400Hz noch mehr als genug NHZ um gut Musik zu hören.

Gruß Markus

Hallo Markus,

das Hauptproblem mit "niedrigen Nachhallzeiten" ist m.E. , daß man sie in den meisten Wohnräumen bzw. "Heim-Hörraumen" schlicht nicht "gleichförmig über einen weiten (Hör-) Frequenzbereich realisieren kann", d.h. in dem allermeisten Fällen enden diese "gut gemeinten" Versuche in dem allseits bekannten "Dumpfraum", der nicht mehr HiFi tauglich ist und im Tiefton eben doch (weiterhin ...) oberhalb 0.5s oder gar deutlich oberhalb 1s (oder oberhalb ...) liegt ...

Das ist, wo Tieftonsysteme mit Richtwirkung auch für den Heimbereich in's Spiel gebracht werden können:

Eine daran angepasste Richtwirkung im Mittel-/Hochton ist dann der Schlüssel dafür, auch in einem Raum mit 'üblicher' - aber hoffentlich über der Frequenz ausgewogener bzw. "moderat zum Hochton fallender" - NHZ gut hören zu können.

Hier habe ich Zusammenhänge aus meiner Sicht versucht anzureißen, wie man - auch unter unterschiedlichen Bedingungen - zu einer 'Raumkurve' ('Inroom Response') kommen kann, die nach allg. Maßstäben "im Rahmen" bleibt: http://www.hififorum.at/showpost.php...6&postcount=27



Zitat:
Zitat von bauersound Beitrag anzeigen
Wie es die Beschallungstechnik vormacht sind Cardioide, Bassarrays und allgemein LS mit präziser directivity über das gesamte Frequenzband die Zukunft. Der consumer Markt hinkt wie immer 10bis 20 Jahre nach.
...

Zustimmung von meiner Seite, teilweise ist das "Nachhinken" im Heimbereich noch sehr viel größer, wenn man in Jahrzehnten rechnet.

Man muss aber auch m.E. sagen, daß die Motive für den Einsatz von Cardioiden u.dergl. (speziell im Freien oder in großen Hallen ...) im PA Bereich oft etwas andere sind, als in akustisch kleinen Räumen.

D.h. man kann die PA Konzepte oft nicht "1:1" hinsichtlich Bandbreite, Dimensionierung etc. 'kopieren', sondern sollte das Konzept für den Heimbereich - und die Herausforderungen akustisch kleiner Räume - jeweils anpassen ...
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Alt 06.01.2017, 16:10   #63
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Zitat:
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...
Auf Grund des schlechten Wirkungsgrades von "passiven" Cardioiden nutze ich sie auch selten für hoch Pegel Anwendungen. Man muss eine richtige Materialschlacht veranstalten um auf Pegel zu kommen.
...

Da ist zwar was dran, der Wirkungsgrad hängt jedoch nicht unbedingt davon ab, ob die rückwärtige Schallqelle "ein Chassis" ist, d.h. man kann mit "elektromechanisch basierten" Konzepten sogar (deutlich) bessere Wirkungsgrade erzielen als etwa mit "2xCB Rücken an Rücken", weil hier oft sehr viel Energie (bei kompakten Bauformen) nur für das "Stauchen" der Kammersteifigkeiten 'verbraten' wird, aber das geht hier m.E. schon zu sehr in's Detail ...

Es gibt jedoch Auswege/Lösungen - sowohl gegen "mangelnde Effizienz" als auch für wünschenswert hohe Maximalpegel - und zwar sowohl im Konstruktionsdetail als auch im Konzept und der konkreten Anwendung im Raum:

So verwende ich Kardioide etwa bevorzugt als Haupt-LS, die unterhalb ca. 60-80Hz an einen (oder mehrere) spezialisierte(n) Subwoofer übergeben, die dann für den Tiefbass jeweils optimierte Positionen im Raum haben: Dies vermindert das erforderliche Verschiebevolumen für den "Satelliten" erheblich bzw. erhöht seine Pegelreserven drastisch ...


Andere Konzepte (sowohl in "elektromechanischer" als auch in "DSP" Variante gibt es das übrigens ...) gehen im Tiefbass zu einer monopolaren Abstrahlung über und zwar aus Effizienz- / Kompaktheits- / Kostengründen: "Schlecht" ist dieser Kompromiß sicher nicht.

Das kann man durchaus so machen, ich möchte jedoch i.d.R. alle erreichbaren Vorteile eines Prinzips auf raumakustischer Seite auch nutzen.

Oft ist aber auch schlicht eine "fette Dimensionierung" hinsichtlich Verschiebevolumen für den Hausgebrauch durchaus umsetzbar, so daß selbst ein Betrieb ohne Subwoofer für den Cardioid problemlos in Frage käme ...

Das hängt vom Einzelfall und den konkreten Anforderungen ab:

Für mich ist Elektroakustik/Raumakustik im Tiefton diesbezüglich inzwischen ein "Baukasten" geworden, der im einzelnen Anwendungsfall passende/sinnvolle Konfigurationen ermöglicht.
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Alt 06.01.2017, 17:08   #64
wolfus
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Standard AW: Überdämpfung in Hörraumen

Zur Möglichkeit, die Raumcharakteristik mit einer passenden Richtcharakterisitik des Lautsprechers ziemlich weitreichend ausgleichen zu können (Was David für nicht oder schwer machbar hält - oder habe ich das falsch verstanden?):

Bei der fest installierten Beschallung eines Raumes durch aktiv betriebenen Arrays mit konfigurierbarer Richtwirkung konnten wir durch passende Einstellung die zu lange Nachhallzeit des Raums tatsächlich für den eingespielten Schall verbessern. Es gelang, die Moden mit langem Nachhall zu vermeiden, weil die entsprechenden Abstrahl-Winkel (weitgehend) fehlten. Ich hatte zunächst nur erwartet, dass wir die Pegelverhältnisse Direkt/Nachhall verbessern konnten. Das gelang, weil wir den Schall schräg nach unten auf die Hörer richteten und die horizontalen oder aufsteigenden Winkel vermieden, die auf Betonflächen und ähnlichem geendet hätten.

Ich bin auch immer wieder verblüfft, was mit kontrollierter Abstrahlung speziell bei typischen kompakten PA-Lautsprechern im Mitten/Hochtonbereich gewonnen wird. Bei Auftritten unserer Band wurden wir schon öfter von Wirten gebeten, beim Abbau Konservenmusik weiter aus unserer Anlage zu spielen, weil die merklich besser als die dort oft verwendeten normalen (oft sogar relativ starken) Hifi-Boxen klangen. Und auch dabei konnten wir am Raum selbst nichts ändern. Der Unterschied zur installierten Anlage war in den meisten Fällen weder der Druck oder der Klang vor den jeweiligen Lautsprechern, sondern der Klang in einiger Entfernung davon im Raum.

Den Sweet Spot braucht das nicht sehr zu verkleinern, wenn man bei der Abstrahlbreite im Bereich von 90° x 30° oder ähnlich bleibt. Der Bereich mit vollem Frequenzgang im Direktschall ist dann immer noch recht groß. Und der Schall, der weiter außen abgestrahlt wird, ist dann vollständig der "Gnade" der Raumakustik ausgeliefert.

Schlimm war das früher natürlich bei den Systemen mit einer Frequenzabhängigkeit der Richtwirkung in "Tannenbaum-Look": Einsetzende Richtwirkung des Basses nach oben, dann erst breit beim Mitteltöner, danach wieder enger, bis der Hochtöner wieder breit anfängt, usw. Das führt zu chaotischen Frequenzgängen des Raumhalls, der vom Gehör kaum noch mit dem direkten Schall korreliert und im Gehirn bei der Wahrnehmung getrennt werden kann.

Zur ursprünglichen Frage: ein echter schalltoter Raum ist schon eigenartig. Man hat das Gefühl dass einem die Ohren zugehen. Das muss zum Hören definitiv nicht sein, außer vielleicht mit Wellenfeldtechnik oder sehr vielen Surround-Kanälen. Zum Musikhören sind solche Räume dann schon überdämpft, zumindest für gängige Stereo-Aufnahmen. Dann kommt der gesamte Nachhall von der Aufnahme und damit nur von vorne. Auch das ist seltsam zu hören.
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Alt 06.01.2017, 17:12   #65
hubert381
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Welche Boxen sind es?
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Alt 06.01.2017, 17:21   #66
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Alt 06.01.2017, 18:39   #67
wolfus
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Zitat:
Zitat von hubert381 Beitrag anzeigen
Welche Boxen sind es?
Tannoy QFLEX 16 sind die in dem genannten Raum fest verbauten. Oder meintest du die PA-Boxen? Das sind als Satelliten die Wharfedale Titan 12, wobei eine Menge ähnlicher Konstruktionen existieren.
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Alt 06.01.2017, 19:05   #68
bauersound
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Danke Oliver für deine lehrreichen Antworten
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Alt 06.01.2017, 19:58   #69
dipol-audio
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Hallo Markus,

keine Ursache ...

Schalldruckmäßig gibt es einen "break even" bei einer bestimmten Frequenz, wo ein Dipol (ein Kardioid hat eine Dipolkomponente) und ein Monopol bei gleichem Verschiebevolumen auch etwa gleichen Schalldruck im Fernfeld erreichen:

Bei dieser Frequenz Feq muss die Dipol Pfadlänge einer best. Proportion der Wellenlänge entsprechen.

- gehe ich mit einem gegebenen Dipol- bzw. Kardioid sehr weit unterhalb diese Frequenz (d.h. seiner Feq), dann wird er "ineffizient" (rein von der Abstrahlung) und muss viel Volumen verschieben (die Dipol-Komponente wird quasi "immer teurer"). U.a. deshalb haben "gute und gängige" PA Cardioid Woofer oft "ordentliche" Pfadlängen um ca. 1m oder auch mal mehr ...

- gehe ich jedoch zu weit über diese Frequenz, dann "bricht mir die Abstrahlcharakteristik zusammen" durch Nebenkeulen. Dieser Effekt ist jedoch zumindest beim (real zu konstruierenden) Kardioid völlig beherrschbar, wenn man u.a. die "Eigenbündelung" der vorderen Schallquelle (inkl. Schallwand ...) geeignet einplant und die hintere Quelle geeignet filtert:

Diese Filterfunktion nach Betrag und Phase gut "zu erwischen" für eine gegebene Konstruktion, ist dann quasi "die halbe Miete", sofern die Basiskonstruktion 'passend' gem. Anforderungen ist.

Beim Dipol ist das jedoch "am oberen Ende" meist weniger gut beherrschbar (weil die hintere Quelle mit vollem Pegel und umgekehrter Phase stets 'mit dabei' ist): Will ich dann keine 'Nebenkeulen' bei höheren Frequenzen, muss ich mich aus diesem Frequenzbereich dann eher raushalten ... oder eben die Dipol-Pfadlänge (bzw. Schallwandabmessungen) entsprechend klein halten.

Deshalb sind ja auch viele "Open Baffle" Lautsprecher - mit (zu) breiten Schallwänden - bei mittleren oder höheren Frequenzen oft gar keine 'Dipole' mehr ...


Vgl. Siegfried Linkwitz:

http://www.linkwitzlab.com/publications.htm

Nomogramme für Schalldruck, Verschiebevolumen f. Monopol vs. Dipol, Feq:

http://www.linkwitzlab.com/spl_max1.xls
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Alt 07.01.2017, 10:12   #70
David
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Nur zur Erklärung:

"Dipol-Lautsprecher", damit wird nicht immer das Gleiche gemeint!

Selbst "Insider" haben darunter immer Lautsprecher verstanden, die vor allem im MT und HT-Bereich "zusätzlich" Schall nach rückwärts abstrahlen. Dieser Sachall wird hinten an glatten Wänden reflektiert und wieder nach vorne (mehr oder weniger unkontrolliert) abgegeben. Dadurch entsteht der sogenannte Dipoleffekt.

Wenn man so will, ergibt sich dadurch so etwas wie eine "Klangwolke" rund um die Lautsprecher, die - wie immer - links und rechts gleich sein sollte, denn anders kann Stereo nicht funktionieren.

Typische Vertreter davon sind die Hybrid-Elektrostaten von Martin Logan. Die kenne ich gut und wenn sie so arbeiten können wie vorgesehen, klingt das schon faszinierend.
Da sich die MT/HT-Membran hier zwischen zwei gelochten Metallplatten bewegt (Statoren), wird der Schall nach hinten mit gleichem Pegel wie nach vorne - aber phasenverkehrt - abgegeben.

Für ähnlichen "Mini-Effekt" gab es schon vor Jahrzehnten (und gibt es noch immer) Lautsprecher mit zusätzlichen hinteren Hochtönern.

Das ist aber ganz was Anderes, als das was Oliver hier meint! Und das was er meint, das kenne ich bisher nur von MEG im Zusammenhang mit einem großen aktiven Studiomonitor.

---------------------------------

Für Laien:
Der Lautsprecher-Standard (geschätzt 85% aller HiFi-Lautsprecher sind so gebaut) besteht aus einer Schallwand mit darauf plan montierten Konus und Kalotten-Chassis. So etwas ergibt fast zwangsläufig sehr breite (praktisch kugelförmige) Schallabstrahlung im Bassbereich und mit zunehmend höher werdender Frequenz auch zunehmend "schmälere" bzw. gerichtetere Schallabstrahlung nach vorne.

Würde man solche Lautsprecher im Freien betreiben (oder in einem schalltoten Raum), zum Hörplatz hin ausgerichtet, gäbe es dadurch keine Nachteile.

In einem Hörraum sieht die Sache ganz anders aus, weil hier - falls überhaupt - vor allem im Hochtonbereich Schall absorbiert wird, sonst nicht oder nur wenig.

Die Frequenzen die breit(er) abgegebenen werden, "richten dementsprechenden Schaden" an, die die schmal abgegeben werden, weniger bis gar nicht.

-----------------------------------

Im Grunde genommen gibt es somit zwei Möglichkeiten:

Die eine ist die, die Schallabsorbtion im Hörraum bis in den Bassbereich gleichmäßig zu gestalten, mit kurzen Nachhallzeiten. Damit nähert man sich der Situation im Freien an.
Das ist aber eine sehr aufwändige Sache, die in einem Wohnraum praktisch nicht durchführbar ist. Aber auch in einem Raum, in dem man machen kann was man will, ist das ein fast hoffnungsloses Vorhaben. Selbst in Studios wird die Sache zum Bassbereich hin immer "toleranter", weil es anders gar nicht geht.

Die zweite Möglichkeit ist die, den Hörraum mehr oder weniger so zu belassen wie er ist und die Schallabstrahlung der Lautsprecher möglichst schmal und gleichmäßig zu gestalten.

Das was Oliver hier mit "Dipol-Lautsprecher" meint (als Subwoofer heisst es dann "Cardioid"), das hat mit dem eingangs beschriebenem Effekt nichts zu tun und vor allem bezieht es sich insgesamt auf die tieferen Frequenzen.

Grob erklärt wird dabei seitlich und hinter den Lautsprechern mittels gegenphasigem Schall Energie abgesaugt. Genau dosiert und gezielt je nach Frequenz und Intensität (!!!) und das ist die "Kunst" dabei.

Macht man das richtig, entsteht eine über das gesamte Frequenzbereich relativ schmale Schallabgabe, mit dem Vorteil, dass die Raumakustik (bis zu einem gewissen Grad sogar Unsymmetrien) "weitgehend ausgeblendet" wird.

Mehr denn je wird dabei aber nur auf einen Punkt hin (Hörplatz) Schall abgegeben, mit allen Vorteilen (exakte Mittendarstellung und Breitenstaffelung) und Nachteilen (sehr kleiner Sweetspot, kaum noch "Raumbeschallung").

Hier wurde schon gemutmaßt, dass Lautsprecher die diesem Konzept folgen, die Lautsprecher der Zukunft sind, auch für zuhause.
Das kann ich mir gut vorstellen, aber dann ist es mit den passiven Lautsprechern endgültig vorbei, ich glaube, daran hat hier bisher noch niemand gedacht. Es sei denn (weiß ich nicht genau, da noch nie gebaut) Phasenumkehrung genügt.
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Gruß
David


Erst wenn man begriffen hat, dass Raumakustik, Lautsprecheraufstellung und Hörplatzwahl wichtiger sind als die Anlage selbst, hat man die Audiowiedergabe verstanden.
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Alt 07.01.2017, 12:38   #71
dipol-audio
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Zitat:
Zitat von David Beitrag anzeigen
...
Hier wurde schon gemutmaßt, dass Lautsprecher die diesem Konzept folgen, die Lautsprecher der Zukunft sind, auch für zuhause.
Das kann ich mir gut vorstellen, aber dann ist es mit den passiven Lautsprechern endgültig vorbei, ich glaube, daran hat hier bisher noch niemand gedacht. Es sei denn (weiß ich nicht genau, da noch nie gebaut) Phasenumkehrung genügt.

Hallo David,

meine aktuellen Kardioid Projekte und einige Kardioid-Modelle anderer Hersteller (auch im PA Bereich) sind zwar aktive LS, das ist jedoch nicht zwingend notwendig, um die Kardioid Charakteristik im Rundstrahlverhalten ("Nierencharakteristik") aufzubauen. Das zeigen sowohl Geschichte als auch Gegenwart im Lautsprecherbau:

Die sogenannte "Resistance Box" oder ein "Damped U-Frame" erzeugt sowohl Verzögerung (Gruppenlaufzeit, Delay) als auch Tiefpasscharakteristik der rückseitigen Schallquelle über ein "akustisch/mechanisches" Filter, welches vereinfacht beschrieben aus einem Gehäusevolumen und einem nach außen/hinten abstrahlenden "Fließwiderstand" besteht.

Auch bei diesem Prinzip sind (deutliche) Verfeinerungen möglich, um die Tiefpasscharakteristik der hinteren Schallquelle je nach Anforderung zu modifizieren.

Sowohl die erste bekannte Erwähnung eines solchen LS nach Herrn Kalusche in der "Zeitschrift für angewandte Physik" im Jahr 1950 als auch z.B. die heutigen Kardioid-Modelle von Musik Elektronik Geithain arbeiten nach diesem techn. Grundprinzip: Die MEG Kardioide für den Studio- und Heimbereich sind zwar aktive LS, sie verwenden aber das "klassische" Prinzip eines "passiven" akustisch/mechanischen Filters (s.o.), um die rückwärtige Tiefton-Schallquelle zu realisieren.

Auch im PA Bereich findet das Prinzip bei einigen Herstellern weiterhin Anwendung (u.a. Dutch&Dutch, Meyersound, ...), dies übrigens auch bei neu erschienenen und neu entwickelten Modellen.


Die Kii "Three" - hatte ich hier ebenfalls schon verlinkt - ist ein Tiefton-Kardioid mit aktiv angesteuerten Tiefton Schallquellen (vorn seitlich und hinten), wobei der LS im Tiefbass dann wieder annähernd zum "gewöhnlichen" Rundumstrahler (Monopol) wird:

Dann bewegen sich alle Tieftonchassis (auch die hinteren) wieder annähernd gleichförmig und "in Phase". Diese Auslegung spart "Membranfläche x Hub" (=Verschiebevolumen) im Tiefbass, jedoch entfällt dann dort auch die Abstrahlung als Cardioid. http://kii.audio/en/



Obgleich solche "Tricks" mit aktiv angesteuerten rückwärtigen Tieftonchassis evt. "leichter" zu realisieren sind, gibt es auch hier z.B. ein Patent eines deutschen Herstellers auf ein "akustisch/mechanisches" Element, welches ein vergleichbares Verhalten ermöglicht:

http://www.barth-acoustic.com/

Herr Barth ist als Entwickler und Hersteller u.a. im PA Bereich und in der Beschallung von Kirchen aktiv, wo aufgrund der oft erheblichen Nachhallzeiten Lautsprecher mit Richtwirkung sehr gefragt sind ...


Auch manche (gehobenen) Modelle vom Amphion (Finnland) sind passive LS, mit "akustisch/mechanisch" realisierten Kardioiden ab dem mittleren/oberen Bass bis in den Mittelton:

http://www.amphion.fi/en/products/krypton3/
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Alt 07.01.2017, 14:01   #72
Thelemonk
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Was mir noch Schwierigkeiten macht, ist den eigenen Standpunkt, Auffassung ein Stück weit zu relativieren: bisher verstehe ich die ungünstigen, weil i.d.R. mit langen Nachhallzeiten verbundenen Raummoden im Bassbereich, als eine mit dem Raum festverbunden Eigenschaft.

Heißt, ich muss diese unerwünschte Raumeigenschaft beseitigen, um eine adäquate Wiedergabe zu erreichen. Diese Raumeigenschaft ist also aus dieser Perspektive nicht verknüpft mit dem Wiedergabesystem.

Setze ich z.B. einen PEQ auf eine Raummode, lindere ich nur das Symptom, beeinflusse die erste Wellenfront und damit die Tonalität, begebe mich in einen Kompromiss.

Setze ich gerichtet Basssysteme ein z.B. Dipole oder Kardioide, um eine Anregung kritischer Raummoden zu minimieren, so sind diese doch weiter vorhanden und "spielen" mit.

Kann mir jemand mal den qualitativen Unterschied zwischen "PEQ" Ansatz und Direktive im Bassbereich in kleine Räumen (nicht PA) verdeutlichen. Ich glaube ich steh da grad auf dem Schlauch.

Viele Grüße
Thelemonk

Hier ein Ansatz über "Stacking" eine Kardioide Abstrahlung zu erreichen: https://www.dbtechnologies.de/media/...de_SubH_de.pdf
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Alt 07.01.2017, 14:01   #73
David
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Hallo Oliver und danke für die Erklärungen und Links.

Habe alles gut verstanden.

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Alt 07.01.2017, 15:10   #74
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Zitat:
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...
Heißt, ich muss diese unerwünschte Raumeigenschaft beseitigen, um eine adäquate Wiedergabe zu erreichen. Diese Raumeigenschaft ist also aus dieser Perspektive nicht verknüpft mit dem Wiedergabesystem.

Setze ich z.B. einen PEQ auf eine Raummode, lindere ich nur das Symptom, beeinflusse die erste Wellenfront und damit die Tonalität, begebe mich in einen Kompromiss.

Setze ich gerichtet Basssysteme ein z.B. Dipole oder Kardioide, um eine Anregung kritischer Raummoden zu minimieren, so sind diese doch weiter vorhanden und "spielen" mit.

Kann mir jemand mal den qualitativen Unterschied zwischen "PEQ" Ansatz und Direktive im Bassbereich in kleine Räumen (nicht PA) verdeutlichen. Ich glaube ich steh da grad auf dem Schlauch.
...


Hallo Thelemonk,

wir reden jetzt über den 'modalen' Frequenzbereich um und unterhalb der Schröderfrequenz, das ist in vielen (Wohn-) Räumen z.B. <120Hz: Weiter oben im Thread ging es um den gesamten Tiefton- und Mitteltonbereich, das ist ein wichtiger Unterschied.

Sowohl DSP Korrekturen mit/an "gewöhnlichen" d.h. rundumstrahlenden LS als auch Lösungen mit verteilten Subwoofern und ebenso LS "mit Richtwirkung" können jeweils fallbezogen
  • ursächliche Lösungen bieten, d.h. Modenanregung im Raum "gleichmäßiger" gestalten oder
  • eine Ausgewogenheit nur für einen Hörplatz bzw. eine Hörzone herstellen

Es hängt wirklich von der konkreten Anwendung und den betrachteten Eigenmoden ab, was mit welcher Technik möglich ist. Die Eigenmoden eines Raums kann man als eine "potentielle" Eigenschaft sehen:

Eigenmoden können angeregt werden, aber niemand zwingt mich dazu, dies auch zu tun.

Durch reine DSP Eingriffe an "gewöhnlichen" Setups wird sozusagen (ansatzweise) der Schalldruckverlauf über der Frequenz an einem auszuwählenden Hörplatz "normiert", die durch Moden geprägte Schalldruckverteilung im Raum bleibt jedoch erhalten. Außerdem können bestimmte Phänomene wie z.B. tiefe Auslöschungen bei bestimmten Bassfrequenzen an einem Hörplatz mit DSP allein kaum korrigiert werden.


Es gibt jedoch (Subwoofer) Konfigrationen, welche tatsächlich "ursächlich" eine Anregung von Eigenmoden vermindern:

Ansätze nach dem "Quelle/Senke" Prinzip sind z.B. bestrebt, dem Raum bei jeder Frequenz - also auch dort, wo Eigenmoden sind - akustisch etwa soviel Energie zu entziehen, wie ihm zugeführt wird. Gelingt das 'perfekt', dann findet keine Modenanregung statt (vgl. u.a. Ansatz "DBA" nach Prof. Anselm Görtz).



Tieftonsysteme und Subwoofer mit Richtwirkung:

Mit Kardioid-LS und Dipolen als Tieftonsysteme bestehen im modalen Bereich des Raums andere Möglichkeiten, eine Hörzone mit ausgewogener Tieftonwiedergabe zu schaffen, wobei hier DSP Korreturen auch weiterhin angewandt werden können.



Beispiel Kardioid:

Ein (relatives) "Bassloch" am Hörplatz ensteht oft dadurch, daß der Hörer sich bezüglich einer bestimmten Eigenmode im Raum in einem "Schnellemaximum" (Druckminimum) befindet und der Lautsprecher sich ebenfalls in einem solchen ...

Es kann dann praktisch kein ausreichender "Schalldruck" vom Sender zum Empfänger übertragen werden, außerdem macht ihre "nicht komplementäre" Auslegung (monopolarer LS als "Drucksender", Hörer als "Druckempfänger") sie empfindlich für eine Störung durch Eigemmoden im Raum.

Ein Kardioid LS kann den Raum in seiner Hauptabstrahlrichtung (auf seiner Achse) sowohl von einem (räumlichen) Druckmaximum (einer Eigenmode) im Raum aus anregen, als auch von einem Schnellemaximum (räumliches Druckminimum) aus:

Der Kardioid hat als Schallsender beide Komponenten (Druck und Schnelle), was den Kardioid unabhänger von seiner Position im Raum macht und eine gleichmäßige - "quasi" weniger modenbehaftete - Anregung des Raums entlang der Ausrichtung des Kardioids befördert: Der Kardioid reagiert dadurch auch merklich unempfindlicher auf "Fehlplazierung" bezüglich bestimmter Eigenmoden im Raum, als ein üblicher Monopol (Rundumstrahler) dies tut.

Gleichzeitig werden Eigenmoden außerhalb der Hauptachse des Kardioids (meist also in Quer- und Hochrichtung des Raums) tendenziell weniger angeregt als mit einem üblichen monopolaren LS:

Diese "Selektivität" in der Raumrichtung der Modenanregung ist jedoch beim Kardioid geringer ausgeprägt als beim Dipol, der seinerseits überhaupt keine monopolare Komponente hat.

Für eine sehr wandnahe Aufstellung - was 'wandnah' ist, bestimmen stets die abgestrahlten Schallwellenlängen - verschwindet jedoch die Dipolkomponente des Kardioids, so daß seine vorteilhaften Eigenschaften sich m.E. in vielen (Wohn-) Situationen besonders vom mittleren Bassbereich bis hinauf in den Mittelton bemerkbar machen.



Beispiel Dipol:

Bei reinen Dipolen (etwa als Subwoofer) gibt es daher andere Strategien, wie sie zu einer ausgewogenen Übertragung in einer Hörzone im Raum genutzt werden können, so daß dort der "erfahrbare" Modeneinfluss erheblich vermindert ist oder sogar im Idealfall gänzlich verschwindet:

Vgl. hierzu u.a.

Feurtado, Philip Andrew;
"Modal Coupling of Directional Subwoofers in Rectangular Rooms"

https://etda.libraries.psu.edu/catalog/18841

S. 48 "Unique Solution for Particularly Flat Bass Response ."




Weiterhin sind auch mit Dipol-Subwoofern "Quelle/Senke" Ansätze (funktional etwa vergleichbar zu "DBA") möglich, die auf "quasi modenfreie" Beschallung des gesamten Raums abzielen und nicht nur einer best. Hörzone.

Dazu werden mehrere Subwoofer (man kann jedoch mit weniger Einheiten als bei DBA auskommen) und i.d.R. "etwas großzügigere" räumliche Verhältnisse benötigt.
__________________
Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

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Nihil sine causa




Geändert von dipol-audio (07.01.2017 um 15:57 Uhr).
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Alt 07.01.2017, 15:41   #75
Thelemonk
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Registriert seit: 17.02.2016
Beiträge: 182
Thelemonk befindet sich auf einem aufstrebenden Ast
Standard AW: Überdämpfung in Hörraumen

Danke für die ausführliche Antwort und den Literaturhinweis.
Ich werde später noch darauf zurückkommen, da aktuell die Zeit fehlt
(Abruf Bereitschaftsdienst).

Viele Grüße
Thelemonk
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