Lautsprecher und ihre unvermeidlichen Schwächen

[David]

Auskopplung aus einem anderen Thread

"Angestachelt" durch eure Aktivitäten hier, habe ich mir die Sache mit ARTA heute auch (noch einmal) genauer angesehen.

Ich bin dabei wieder zu dem Schluss gekommen, bei dem ich schon einmal war. Nämlich, dass diese Messungen zwar interessant und lehrreich sind, aber letztendlich nicht zwingend notwendig, um damit Lautsprecher optimal einzustellen.

Wobei aber der Ordnung halber zu sagen ist, dass alles ganz anders wäre, wenn man einen RAR zur Verfügung hätte oder gar unter idealen Bedingungen im Freifeld messen könnte.

Kurz: egal was man in normalen Hörräumen misst (auch in sehr gut bedämpften), es kommt dabei (auch wenn man fenstert) immer ein ziemliches "Kuddemuddel" raus, weil der Raum und die Messposition dabei nach wie vor eine sehr dominate Rolle spielen. Jede Mikrofonposition bringt ein anderes Ergebnis, teilweise so anders, dass man nur mitteln kann. Vor allem unter 1kHz wird es grausam (darüber habe ich fast einen "Strich", auch bei wenig Glättung).

Was im Nahfeld noch wunderschön aussieht, wird mit jedem halben Meter mehr zu einer komplett anderen Berg- und Talfahrt, mit etwas Glück wird es sogar wieder besser - aber was davon stimmt nun?

Ich habe heute noch einmal meine große Anlage (5-wegig) nach letzten Erkenntnissen eingemessen. Zuvor noch habe ich mir die letzte Einstellung bei jedem halben Meter (bis hin zum Hörplatz) im Diagramm abgespeichert. Gleich vorweg, viel besser ist die neue Einstellung auch nicht.

Ein paar Kleinigkeiten habe ich noch gemacht (nichts Gravierendes). Die Delays und Phasen haben alle exakt gestimmt, ich habe nur fast alle EQs rausgeschmissen, weil sie gar nicht notwendig sind. Sogar das Horn spielt jetzt ohne jeglicher Korrektur. Insgesamt gibt es nur 2 EQ-Einsätze, die Chassis spielen von Haus aus alle traumhaft linear (soweit man das bei LS überhaupt sagen kann). Bei einem Übergangsbereich habe ich leider zu viel Addition, bei einem anderen trotz richtiger Addition ein "Loch". Das ist einfach der Raum.

Alles in allem bewegt sich die Schalldruckkurve bei 1/3 Glättung im Schnitt in einem 5dB Streifen, mehr geht nicht und wenn, dann nur bei einer Mikrofonposition, einen halben Meter davor oder dahinter ist wieder alles anders.

Das Groupdelay ist unten etwas wellig, aber sehr bald danach gibt es nach oben hin nur noch einen Strich.

Die ganze Fensterung hat mir nichts gebracht, ich bin wieder bei meiner bewährten Methode gelandet. Die Delays rechne ich wenn notwendig (beim tief gebauten Horn) einmal grob mit dem Taschenrechner aus (um nicht eine ganze Wellenlänge falsch zu liegen) und dann arbeite ich bezüglich Phase nur noch im Hinblick auf maximale Addition im Übergangsbereich.

Als ich damals die K+H O410 im Keller hatte, waren deren Messergebnisse zwar gut (bis sehr gut), aber da bin ich jetzt mit meiner viel komplizierteren 5-wegigen Anlage samt seitlich stehenden Subwoofern mindestens auch. Mit der 4-wegigen Staccato ebenfalls.

Nach abgeschlossener Arbeit (6 Stunden) habe ich mir wieder einmal (komme ja kaum noch dazu) die volle Dröhnung gegeben. Natürlich mit Top-Aufnahmen.

Nach wie vor habe ich noch nie etwas besseres gehört, es ist einfach irre wie glockenklar alles klingt, auch bei "unmenschlichen" Lautstärken und das Wichtigste dabei: unter Beibehaltung aller audiophilen Attribute.
Ich wüsste nicht, wo es da noch irgend etwas zu verbessern gäbe, bis halt auf die Tatsache, dass schlechte Aufnahmen überdeutlich aufgedeckt werden.

Die Staccato ist auch sehr gut, aber sie liegt vielleicht im Bereich eines BMW M5, die große Anlage dagegen entspricht einem Porsche GT2 (Rennversion der Porsche 911 Turbo).

Bitte keine Diagramme verlangen, ich habe schon alles abgebaut und will mir die Zeit dazu auch nicht nehmen.

[ellesound]

Hallo David,

eine Messung der akustischen Phase wäre interessant gewesen, die haben mir zumindest gezeigt, dass die Delays bei mir nicht gepasst haben, denn die stehen wie ich schmerzhaft erfahren habe im engen Zusammenhang mit der akustischen Phase, selbst wenn du die Phase deiner großen Anlage nur im Nahfeld, von mir aus auch nur die Satelliten in das + - 180° Fenster rein bringst wäre das sehr gut(bei bester Mikro Position), zumindest würde das mich überzeugen.

Hallo Cay Uwe, das war schon klar, dass der Cursor links vom Impuls stehen muss, und vergiss nicht, gemeinsam sind wir hier ans Ziel gekommen, du gestaltest das etwas einseitig.

Lg. Felix

[ellesound]

Die ganze Fensterung hat mir nichts gebracht, ich bin wieder bei meiner bewährten Methode gelandet. Die Delays rechne ich wenn notwendig (beim tief gebauten Horn) einmal grob mit dem Taschenrechner aus (um nicht eine ganze Wellenlänge falsch zu liegen) und dann arbeite ich bezüglich Phase nur noch im Hinblick auf maximale Addition im Übergangsbereich.

David, das ist das einzige, was mich an der Sache stört, durch die maximale Addition im Übergangsbereich stimmt die Phase nur übergreifend von einem zum nächsten Chassis, aber nicht zB. vom Horn zum Grundtöner oder gar zum Woofer, das berechnete Delay bezieht sich ja nur auf den Schallentstehungsort, aber nicht auf die Trägheit der Membranen, die dann auch noch das GD nach unten hin verschlechtern.

Durch die Auswertung der Phase durch Arta hab ich das bitter erkennen müssen, es lässt sich aber beheben, durch die Delays, die dir dann auch eine Zeitrichtigkeit bescheren, vorausgesetzt man hat die genaue Verzögerung im Delay Fenster rausgesucht, mein subjektiver Eindruck hat sich auch bestätigt, somit stelle ich sogar die gute akustische Phasenlage noch vor die maximale Addition auf die Dringlichkeitsstufe 1.

So war und ist jetzt meine Vorgehensweise beim Einmessen.

Lg. Felix

[David]

David, das ist das einzige, was mich an der Sache stört, durch die maximale Addition im Übergangsbereich stimmt die Phase nur übergreifend von einem zum nächsten Chassis, aber nicht zB. vom Horn zum Grundtöner oder gar zum Woofer, das berechnete Delay bezieht sich ja nur auf den Schallentstehungsort, aber nicht auf die Trägheit der Membranen, die dann auch noch das GD nach unten hin verschlechtern.

Das ist richtig und ist mir auch klar. Entweder maximale Addition im Übergangsbereich oder durchgehend "unverdrehte" Phase (weitgehend). Beides wird man kaum erreichen können.

Die Frage ist also (wieder einmal) was hört man eher negativ raus? Und da haben mich meine Versuche gelehrt, dass die Übergänge wichtiger sind. Nicht perfekte Übergänge machen sich sofort in schlechterer Räumlichkeit bemerkbar, eine (halbwegs) gleichmäßige Phasendrehung dagegen ist (für mich) unhörbar.

Wobei die Membranträgheit auch noch "so eine Sache" ist. Gestern habe ich mich noch einmal ganz speziell mit den seitlich stehenden Subwoofern und deren Phase auseinander gesetzt. Theoretich (sie sind dem Hörplatz um 1 Meter näher als die Satelliten) müsste ich sie mit ca. 3ms verzögern. In der Praxis ist das aber (messtechnisch) schlechter. Unverzögert passen sie sich den vorderen 12 Zöllern genau an. Ich gehe davon aus, dass das etwas mit dem Membrangewicht zu tun hat.

Fazit: nur die Messtechnik alleine beachten und optimieren, kann auch kontraproduktiv sein!

[ellesound]

Hallo David,

ja das möchte ich für mich jetzt rausfinden, was subjektiv besser gefällt, die Woofer hab ich noch nicht angepasst, aber nur alleine die Satelliten kommen laut meinem Gehör räumlicher rüber als nur mit maximaler Addition, inwieweit die maximale Addition sich mit guter akusticher Phase verbinden lässt muss ich auch noch checken.

Das Phänomen der Woofer hat auch meiner Meinung nach mit der Trägheit zu tun, ich hab die Zeitverzögerungen über das Delay Fenster rausfinden können.

Zumindest hat mir die GD gezeigt, dass wenn ich die Zeitverzögerung der trägeren Chassis an das Horn und Bändchen anpasse, diese dann linear wird, auch die akustische Phase stimmt dann ziemlich genau, es wirkt bei mir dadurch räumlicher, die maximale Addition hat sich dadurch etwas verschlechtert, wobei ich das nicht hören konnte, ich bin aber noch nicht ganz fertig, mal sehen.

Lg. Felix

[David]

Moin David,

darum geht es CAy-Uwe auch nicht.

Ich weiß. Es war nur eine Antwort auf das was Felix geschrieben hat.

[David]

Felix, hier befindet man sich wieder einmal im Kompromissbereich, beides wird - wie gesagt - kaum funktionieren.

Wobei man aber wieder unterscheiden muss zwischen Sprungantwort und dem eingeschwungenen Zustand.

Ich bin mir ganz sicher, dass damit alle ernst zu nehmenden Konstrukteure ihre Probleme haben, auch die der Studiomonitore. Ein Lautsprecher wird nie perfekt arbeiten, das liegt in letzter Konsequenz am Mehrwegesystem und an den unterscheidlichen Membrangewichten.

[ellesound]

Ja wie gesagt, ich muss das noch genauer checken, was bei mir noch geht und was nicht, vielleicht ist dann eine saubere Verbindung aus beidem die ideale Lösung, wird sich zeigen.

Ja da geb ich dir recht, bei Mehrwegsystemen, gerade da wird das Hauptproblem der Hersteller liegen, besonders passiv

Nein, ich will jetzt nicht Off Topic werden.

Lg. Felix

[Franz]

David, ich kann vieles von dem hier unterstreichen. Jeder Lautsprecher - egal welcher und von wem auch immer - wird in einem Raum Probleme bereiten. Worauf es ankommt, ist, das so hinzubekommen, daß er letztlich das macht, was du willst.:I

Und dazu dient bei mir z.B. der audiovolver 2. Das war für mich der größte Sprung nach vorn. Auch - und nicht zuletzt deswegen - weil man damit auch eine Dienstleistung eines äußerst erfahrenen Fachmannes in Sachen Lautsprecher + Raumakustik bekommt. Messen und Interpretieren will gelernt sein. Das bedarf einer sehr großen Erfahrung damit. Jeder Raum + Raumlautsprecher haben ihre Eigenheiten. Und der Hörer auch. Das alles gilt es miteinander zu vereinen.

Gruß
Franz

[ellesound]

Nach der nächsten Kellersitzung werde ich wieder Berichten, ich muss ohnehin mal checken was der Woofer in Verbindung mit den Sat macht.:I

Ob sich das akustisch optimal verbinden lässt, mal sehen;)

Lg. Felix

PS: Franz, ich spreche von Dingen, die messtechnisch möglich sind, nicht von Dingen die ich mir subjektiv wünsche.
Auch möchte ich nicht über einen Audiovolver diskutieren, es geht um grundlegende Dinge, die messtechnisch belegbar sind.

[Cay-Uwe]

Hallo David,

ja das möchte ich für mich jetzt rausfinden, was subjektiv besser gefällt, die Woofer hab ich noch nicht angepasst, aber nur alleine die Satelliten kommen laut meinem Gehör räumlicher rüber als nur mit maximaler Addition, inwieweit die maximale Addition sich mit guter akusticher Phase verbinden lässt muss ich auch noch checken.

Das Phänomen der Woofer hat auch meiner Meinung nach mit der Trägheit zu tun, ich hab die Zeitverzögerungen über das Delay Fenster rausfinden können.

Zumindest hat mir die GD gezeigt, dass wenn ich die Zeitverzögerung der trägeren Chassis an das Horn und Bändchen anpasse, diese dann linear wird, auch die akustische Phase stimmt dann ziemlich genau, es wirkt bei mir dadurch räumlicher, die maximale Addition hat sich dadurch etwas verschlechtert, wobei ich das nicht hören konnte, ich bin aber noch nicht ganz fertig, mal sehen.

Lg. Felix

Ich koppel mich mal an dieser Stelle an, denn ich finde Felix hat eine Erfahrung gemacht, die ich mit Probanden schon vor vielen Jahren gemacht habe.

Auch ich beschäftigte mich mit der Frage, was nun das "Wichtigste" bei der Entwicklung eines Lautsprechers sei, und bin durch diverse Test mit Probanden auf folgendes Ergebnis gekommen, was sich auch mit meinen persönlichen Höreindrücken deckt:

1. Alle Probanden konnten leichte Unterschiede im Frequnenzgang feststellen, z.B, wenn die Höhen zu laut waren, dann wurde das erkannt.
2. Alle Probanden haben Unterschiede gehört, wenn sich das Phasenverhalten der Boxen änderte. Subjektiv wurde Boxen mit "gutmütigeren" Phasengang eine bessere räumliche Abbildung bescheiningt, auch ein homogeneres Klangbild.
3. Eine weitere Optimierung durch Übereinstimmung der Schallentshehungorte ( SEO ) wurde von einigen als "besser" empfunden.

Aus diesem Grund habe ich mich schon immer auf die Optimiereung des Frequenzganges und der Phasenlage konzentriert. Anbei möchte ich mal zwei Meßbeispiele einer meiner Testboxen zeigen.Die Box war mit einem 20cm Tiefmitteltöner von Dynaudio aufgebaut, und als Hochtöner ein AMT.

Die erste Grafik zeigt die Box mit einem auf Frequenzgang optimierten Weiche.



Wie zu sehen ist, besitzt die Box im Hochtonbereich eine vorlaufende Phase, sprich sie dreht sich ab der Übernahmefrequenz ( ca. 2500 Hz ) in eine positive Richtung. Subjektiv empfanden die Probanden, dass man das Gefühl hatte, dass der AMT als "schnelleres" Chassis herauszuhören war. Selbst, wenn man den Pegel etwas zurücknahm, empfandendie Probanden, S-Laute etwas überbetont.

Danach wurde umgestellt auf eine andere Weiche, die einen sehr gutmütigen Phasenverlauf zeigt, und einen sehr ausgeglichenen Frequenzgang.



Die Boxkonstruktion ist nicht geändert worden, sondern nur die Weiche, und bei dieser Ausführung konnten die Probanden, keine überbetonten S-Laute mehr feststellen, selbst wenn man den Pegel vom AMT etwas angehoben hat. Die Probanden waren sich auch darin einig, dass es so schien als ob der Tiefmitteltöner und der AMP plötzlich ineinander verschmolzen wären. Plötzlich gab es keinen "schnelleren" AMT mehr, sondern scheinbar nur noch ein Chassis.

Das ganze kann man nochmals etwas optimieren, indem man unter anderen die Schallentstehungsorte, also die Laufzeitunterschiede der einzelnen Chassis optimiert. Das ist ein erster Schritt in Richtung "zeitrichtiger" Lautsprecher. Wie meßtecnisch so eine Box ausschauen kann, zeigt meine SONUS NATURA UNIKAT.



Betrachtet man den Bereich unterhalb von 10kHz, denn ab ca. 10 kHz scheint ARTA nicht richtig zu berechnen / messen ( siehe auch meine Vergleiche zu ATB 701 QC ), dann stellt man fest, dass sich die Phase extrem gutmütig zeigt. Betrachtet man den Bereich bis runter zu 200 Hz, erkennt man, dass die Phase nur minimale Änderungen, von ca. 45 Grad ausfweisst. Und selbst unter 200 Hz geht es sehr gutmütig weiter.

Dieses gutmütige Verhalten in der Phase führt dazu, dass man das Gefühl hat, dass einzelne Chassis ineinander verschmelzen. Der Lautsprecher scheint wie aus einen Guss zu spielen.

Aus diesem Grund, sind mein Entwicklungsziele ganz einfach:

Ausgeglichener Frequenzgang und optimierte Phaselage sind Priorität Nr. 1.

[Cay-Uwe]

N

...

Lg. Felix

PS: Franz, ich spreche von Dingen, die messtechnisch möglich sind, nicht von Dingen die ich mir subjektiv wünsche.
Auch möchte ich nicht über einen Audiovolver diskutieren, es geht um grundlegende Dinge, die messtechnisch belegbar sind.

Felix, das was der AUDIOVOLVER macht ist meßtechnisch beweisbar. Letzteendlich dient ja eine Messung als Basis der Korrekturen / Optimierungen. Es hat zwar nicht direkt mit der Lautsprecherentwicklung zu tun, aber er optimiert unter anderen, was ich über die Phasenlagen gesagt hatte.

[Franz]

Sehr schön verdeutlicht, Cay-Uwe. Ich teile deine Einschätzungen

er optimiert unter anderen, was ich über die Phasenlagen gesagt hatte.

die Laufzeitunterschiede der einzelnen Chassis optimiert. Das ist ein erster Schritt in Richtung "zeitrichtiger" Lautsprecher.

Das kann man recht deutlich hören.

Gruß
Franz

[ellesound]

Hallo Leute, hallo David,

ich hab jetzt noch ein wenig mit meinem 5-Weg Satellit getestet, David, es funktioniert, ich kann die maximale Addition mit der akustischen Phase gut kombinieren, es ist aber nicht einfach, aber die Grundeinstellungen muß ich mit den Delays, sprich den Trägheiten der Chassis machen, mit Hilfe von Arta, und dann mit den Phaseneinstellungen der Aktivweiche in Einklang bringen, leider hab ich jetzt überhaupt keine Zeit mehr das zu zeigen, ein anderes mal:D:

Ansonsten Cay Uwe, nur mit 2 Wegen bringt man das noch passiv hin, aber dann...

Franz, der Audiovolver hat halt primär nichts mit der Entwicklung der Ls zu tun, da gibts eh schon Threads für solche Geräte.:S

Lg. Felix

[Franz]

@ Felix,

ich schreib doch gar nichts zu dem audiovolver, habe nur darauf hingewiesen, daß man damit - nachdem Messungen, und zwar sehr genaue:I vorliegen - unvermeidliche Schwächen von Lautsprechern im Zusammenhang mit dem Raum, in dem sie stehen und spielen - und da sind wir mitten drin beim Thema - korrigieren können. Und das mit durchschlagendem Ergebnis und hörbaren Erfolg.

Das wird man ja wohl noch erwähnen dürfen. Wenn wir schon bei "unvermeidlichen Schwächen bei Lautsprechern" sind, sollte man Lösungswege - und der audiovolver ist ein solcher Lösungsansatz - auch mal erwähnen können. Es soll ja nicht bei der Darstellung der Schwächen bleiben, oder wie sehe ich das hier? Durch Messen alleine kann man die Schwächen doch nur darlegen, man will sie aber doch auch beseitigen - oder nicht?

Wie beseitigst du denn die Schwächen deiner Lautsprecher im Raum, oder haben die keine? Nichts für ungut.

Gruß
Franz