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Dipol-Audio Berichtsforum von Dipol-Audio

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Alt 11.01.2016, 12:45   #1
dipol-audio
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Standard Projekt: Kardioid Haupt-LS

Liebe Teilnehmer im Forum hififorum.at,
Liebe Leser,

die folgenden Blätter gehören zu einer Detailstudie zur Abstrahlcharakteristik eines kundenspezifisch ausgelegten und vom Aufbau neuartigen Kardioid Haupt-Lautsprechers, der typischerweise ab ca. 80Hz eingesetzt wird.

Diese Stereo Haupt-LS werden im konkreten Projekt mit einem sehr leistungsfähigen Dipol-Subwoofer im Raum kombiniert und über das integrierte Aktivmodul in Abhängigkeit von Raum und Aufstellung auf Übernahmefrequenzen zum Subwoofer zwischen ca. 60Hz und 80Hz eingestellt.

Die Tieftonsektion der Haupt-LS besteht dabei aus 2 übereinander liegenden baugleichen Kardioid Modulen, deren bauliche Trennung nach außen nicht sichtbar wird, so daß das System später als "schlanke Standbox" erscheint.

Die Tieftonsektionen (je 2 Kardioid Module) erlauben je Kanal als Schallwandler einen maximalen Schalldruck von ca. 112dB (Freifeld auf Achse, 1m Abstand), was für den Heimbereich als großzügige Reserve für einen verzerrungsarmen und kompressionsfreien Betrieb zu sehen ist.

Bei entsprechender Verringerung der Pegelreserven kann dieser Haupt-LS prinzipiell auch für einen Fullrange Betrieb konfiguriert werden. Die Gesamtauslegung des Systems mit Dipol-Subwoofer (dieser wird in absehbarer Zeit in einem gesonderten Thread beschrieben) dient jedoch nicht zuletzt einer ausgewogenen Tieftonanregung des Raums aus optimierten Positionen der einzelnen Tieftonquellen, die jeweils kontrollierte Richtwirkung aufweisen.

Die Tieftoneinheiten sind auf eine Richtcharakteristik als "Superkardioid" eingestellt, d.h. die Abstrahlung zu den Seiten ist noch deutlich geringer als beim Kardioid. Dafür ergibt sich eine gegenphasige Abstrahlkeule nach hinten, die hier jedoch gegenüber einem Dipol erheblich abgeschwächt ist, so daß bei geeigneter Aufstellung kaum Interaktion mit dem Stirnwandbereich des Raums entsteht.

Ein im Übernahmefrequenzbereich dazu passend ausgelegtes Mittel-/Hochtonarray wird in einem flachen Gehäuse fest auf der Tieftonsektion montiert und bildet zusammen dieser eine gemeinsame Schallwand aus.


Blatt 1/4:




Blatt 2/4:




Blatt 3/4:




Blatt 4/4:




Die einzelnen Blätter im *.png Format können auch heruntergeladen werden.
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Alt 21.06.2016, 01:53   #2
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Standard Tieftonmodul für den Bereich 80Hz ... 400Hz: Evaluierung des Prototyps

In den letzten Wochen wurde ein Prototyp realisiert und in verschiedenen Konfigurationen vermessen. Dieser Prototyp repräsentiert ein einzelnes Tiefton Kardioid Modul, von denen in einem der Haupt-Lautsprecher zwei Stück eingesetzt werden.


Blatt 1/2:





Blatt 2/2:


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Alt 12.11.2016, 12:59   #3
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Standard AW: Kundenprojekt: Kardioid Haupt-LS

Mittel-/Hochton Array

Dieser Beitrag bezieht sich auf das in Post#1, Blatt 4/4 schon als Grobkonzept vorgestellte Mittel-/Hochtonarray der Stereo Haupt-LS. Die MHT-Arrays gehen nun von der Feinkonstruktion in die Bauphase über. Hier möchte ich zunächst die Selektion und das Matching von Einzeltreibern als äußerst wirksames Mittel zur Verbesserung der akustischen Gesamtqualität von Lautsprechern vorstellen: Jedes MHT-Array der Stereo-Hauptlautsprecher (links und rechts) ist mit jeweils acht Mittel-/Hochton Treibern bestückt.


Warum Selektion und Matching von Einzelschallwandlern

Ungeglättete Freifeld Frequenzgänge werden nicht oft (und oft nicht gern ...) gezeigt, daher mögen die Abweichungen der einzelnen Treiber Exemplare (Messprotokoll s.u.) manch einem als groß erscheinen: Sie sind es jedoch nicht, es handelt sich hier um eine Teilmenge hochwertiger Mittel-/ Hochtöner mit vergleichsweise moderaten Toleranzen.

Man erkennt jedoch, welchen unschätzbaren Wert für die Klangqualität Selektion und "Matching" von Treibern (d.h. Auswahl sehr ähnlicher Treiber innerhalb eines Lautsprechers und ebenso paarweise) haben.

Die dadurch erreichbaren Verbesserungen im Amplitudenfrequenzgang liegen eindeutig im hörbaren Bereich. Demgegenüber liegen typische Effekte durch den Einsatz unterschiedlicher Verstärkermodelle meist Größenordnungen darunter. Effekte durch unterschiedliche - jedoch "technisch vernünftige" - Kabel, liegen nochmals um Größenordnungen unterhalb dessen, was üblicherweise unterschiedliche Verstärkertypen bewirken.

Weder Verstärker noch Kabel verursachen vergleichbar "wellige" oder "rauhe" Frequenzgänge, wie Lautsprecherchassis oft speziell am "oberen Ende" ihres jeweiligen Übertragungsbereiches. In dieser Relation sind auch Diskussionen über "Verstärkerklang" und "Kabelklang" zu sehen, wie sie in einigen Foren öfters geführt werden ...


Ein Aufwand der klanglich äußerst lohnend ist

Das "Einspielen" dieser Mittel-/Hochton Treiber (mehrere Stunden Dauerbetrieb nach fabrikneuem Zustand ...), deren anschließende Vermessung, die Selektion und das Matching nehmen insgesamt für die hier aufzubauenden Mittel-/Hochtoneinheiten zwei Tage in Anspruch.

Ein vergleichbar durchschlagender Effekt auf die Klangqualität ist - neben dem Design und der Konstruktion im Detail selbst sowie einer Anpassung der Lautsprecher-/Hörraum Interaktion - an keiner anderen Stelle einer HiFi Kette zu erreichen.

Auch die sinnvoll nutzbaren Möglichkeiten einer nachträglichen elektronischen Frequenzgangkorrektur, hier innerhalb der digital/aktiven Filter- und Verstärkermodule, wird dadurch geprägt, welcher Art die noch bestehenden Abweichungen sind.



Blatt 1/1:

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Alt 14.12.2016, 12:24   #4
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Standard AW: Projekt: Kardioid Haupt-LS

An den Hörraum anpassbares, breitbandig ausgelegtes Mittel-/Hochtonsystem

Das in Post#1, Blatt 4/4

http://www.hififorum.at/showpost.php...29&postcount=1

als Projektentwurf bereits knapp umrissene Mittel-/Hochtonarray (MHT-Array) passend zu den Kardioid-Tieftonmodulen der Hauptlautsprecher wurde in den letzten Monaten fertiggestellt und hat Testphasen sowie Feinabstimmung in der Beschaltung zur Raumanpassung inzwischen sehr erfolgreich absolviert.

Dieses MHT-Array ist eine technisch neuartige und konsequente Antwort auf Fragen, die bereits zu Beginn des Jahres 2015 von mir in einem anderen Thread aufgeworfen wurden:

http://www.hififorum.at/showthread.php?t=7718


Auch in diesem Post wurden bereits Anforderungen benannt:

http://www.hififorum.at/showpost.php...&postcount=168



Das Grundproblem

Elektronische Frequenzganganpassungen, welche durch unterschiedliche Raumakustik u.a. in der Hochtonabsorption motiviert sind, bleiben an üblichen Lautsprechern im Grunde nur "Krücken", weil sie nicht nahe genug an den wirklichen Ursachen raumabhängiger klanglicher Veränderungen ansetzen können:

Dabei ist es relativ gleichgültig, wie diese Korrekturen im Frequenzgang durchgeführt werden (d.h. ob analog passiv, analog aktiv, digital aktiv), denn die Ursache für den Korrekturbedarf ist ein in Relation zum Direktschall veränderter Raumanteil im Hochton.

Dieser Raumanteil des Schalls - insbesondere durch frühe Reflexionen im Raum - kann jedoch bei üblichen Lautsprechern nicht unabhängig vom Direktschall "auf Achse" verändert werden, denn dies würde zwingend eine frequenzabhängig einstellbare Richtwirkung (ein einstellbares Bündelungsmaß) im Mittel-/Hochton erfordern ...

So verstößt jede 'Raumanpassung' im Mittel-/Hochton an einem ansonsten im Direktschall bereits als ausgewogen angenommenen Lautsprecher stets mehr oder weniger gegen ein 'ehernes Gebot', dem die meisten anerkannten Entwickler hochwertiger Lautsprecher - insbesondere auch moderner Studiomonitore - heute folgen und das vereinfacht etwa so zu umschreiben wäre:

"Opfere nie einen glatten 'auf Achse' Frequenzgang für die Kompensation von Raumanteil."


Oder auch anders herum:

"Du kannst nicht 'im Raumanteil' für Fehler 'auf Achse' kompensieren."


Denn dazu ist ein ausgewogener 'auf Achse' (*) Frequenzgang - der den Direktschall am Hörplatz im Mittel- und Hochton bestimmt - viel zu wichtig für das Empfinden einer ausgewogenen Wiedergabe.

Näheres hierzu findet sich u.a. im von mir verlinkten Vortrag von Dr. Floyd Toole, den ich zur Orientierung über den heutigen Stand der Erkenntnisse (innerhalb der ca. letzten 30 Jahre gewonnen ...) weiterhin gern empfehle:
http://www.hififorum.at/showpost.php...64&postcount=1

Die dort referierten Fakten und Zusammenhänge bilden eine Basis für 'guten Klang' bzw. 'gute Musikwiedergabe' mit Lautsprechern in Wohnräumen und auch anderen speziell für das Hören ausgelegten 'akustisch kleinen Räumen'.


Zurück zum Thema 'Raumanpassung'

Jede Filterung des Signals (für den LS) - z.B. eine Anhebung oder Absenkung im Hochton - zur Erreichung einer bestimmten 'Raumkurve' (Direktschall + Raumanteil am Hörplatz) 'verbiegt' bei üblichen LS jedoch zwangsläufig auch den Frequenzgang im Direktschall mit.

Direktschall und Raumanteil können jedoch vom Gehör "quasi getrennt" (separiert) ausgewertet und in Relation aufeinander bezogen werden, was im Einzelnen von Verzögerung und Einfallswinkel der Reflexionen aus dem Hörraum abhängt.

Übliche DRC 'Korrektursoftware', weiß übrigens (wir reden hier vom Mittel-/Hochton) gar nichts über die Einfallswinkel von Raumreflexionen am Hörplatz und sie weiß auch nichts über binaurales Hören: Doch das nur ganz nebenbei ...


Wenn man also u.a. 'Raumkurven' (sog. >'Betriebsschallpegelkurven' am Höplatz) unabhängig vom Direktschall verändern will, dann gibt es dafür am Ende nur zwei wirklich zielführende Möglichkeiten:
  • akustische Maßnahmen im Hörraum zur Veränderung von Absorption und evt. auch der Diffusität
  • Lautsprecher mit geeigneter und im Mittel-/Hochton justierbarer Richtwirkung

Andere Ansätze mit dem Anpruch, den Raumanteil etwa unabhängig vom Direktschall zu beinflussen, scheitern letztlich an prinzipiellen physikalischen Schranken.


Beispiele für praktische Auswirkungen einer "ursächlich wirksamen" Raumanpassung

Praktische Auswirkungen einer Anpassung des Bündelungsmaßes eines LS im Mittel-/Hochtonbereich können für konkrete Raumsituationen u.a. so aussehen:
  • In einem Raum mit in Relation (zu) hoher Hochtonabsorption erhöht man den Raumanteil im Hochton etwas, um dem Hochton genügend 'Glanz' und 'Loslösung' vom LS zu geben: Mit der beschriebenen Technik muss dies jedoch nicht mehr - wie sonst üblich - mit 'Hochtonschärfe' im Direktschall erkauft werden.
  • In einem Raum mit in Relation (zu) geringer Hochtonabsorption vermindert man im oberen Hochton den Raumanteil, damit kein Eindruck von 'Lästigkeit' oder 'hoher Diffusität' entsteht: Mit der beschriebenen Technik muss dies jedoch nicht mehr - wie sonst üblich - mit einem im Hochton 'unterbelichteten' (evt. auch 'dumpfen', 'glanzlosen', 'detailarmen' ...) Eindruck im Direktschall erkauft werden.
____________

(*) Ebenso hat das "wahrscheinliche Direktschall Abhörfenster" hohe Priorität und soll glatte Frequenzgänge innerhalb dieser Winkelbereiche aufweisen.




Bild 1/1:





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Stichworte
bündelungsmaß, bündelungsmaß einstellbar, kardioid, kardioid lautsprecher, kardioid tiefton, mittelhochton array, raumanpassung, richtcharakteristik, rundstrahlverhalten


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