AW: Tieftonhörbarkeit am Hörplatz in Abhängigkeit vom Schallentstehungsort
Hallo Zusammen,
(u.a. auch mit Bezug zu Felix' Anforderung nach "Phasenkohärenz" ...)
Homogenität im Bereich der Übernahmefrequenz eines Subwoofer-Systems
m.E. wurde hier im Thread gerade auch die Anforderung einer "unmerklichen" Übernahme vom Subwoofersystem zu den Haupt-LS (mit-) angesprochen ...
Ein Teil des "Geheimnisses" (welches keines ist ...) dafür, daß dies bei räumlich getrennten Haupt-LS und Subwoofern gelingt: Die Übernahme muss tief genug im Frequenzbereich erfolgen.
Bei Übernahmefrequenzen z.B. um 80Hz befindet man sich in vielen Räumen noch unterhalb der Schröderfrequenz:
Begriffe wie "Phasenkohärenz" machen da tatsächlich nur sehr eingeschränkt Sinn.
Man wird u.a. auch ein elektronisches Delay für den Subwoofer einstellen, um ihn mit den Haupt-LS "zu verheiraten", je nach Position und Art des Subwoofers bzw. des Systems aus mehreren Subwoofern.
"Freifeld" und "akustisch kleiner Hörraum" erfordern andere Prioritäten in der Tiefton-Beschallung
Es kann jedoch sein, daß man sich für ein Delay des Subwoofers entscheidet, welches Eigenmoden im Bereich der Übernahmefrequenz weniger anregt (evt. sogar neutralisiert), als man das nur mit den Haupt LS allein erreichen würde:
Das bedeutet, im Übernahmebereich können auch Haupt-LS und Subwoofer mehr oder weniger deutlich als ein Quelle/Senke System bezüglich Raummoden arbeiten. Das erfordert jedoch eine entsprechende Planung.
Tatsächlich streben alle "hochwertigen" Subwoofer-Konzepte mitsamt ihrer jeweiligen Integration der Haupt LS nach einer "modenfreien" Wiedergabe:
Bezüglich aller potentiell anregbaren Eigenmoden des Raums soll gelten, daß die dem Raum zugeführte Energie gleich der Energie ist, die dem Raum entzogen wird.
Dies würde - nur als Idealfall gesehen - bedeuten, daß der Raum keine Energie im Tiefton speichert, und dadurch praktisch eine "modenfreie" Wiedergabe ermöglicht.
Es wird dabei m.E. sehr schnell klar, daß "Phasenkohärenz" - wie im Freifeld denkbar - hier nicht unbedingt das vorderste Ziel ist, je nach Anordnung der Schallquellen im Raum, wie sie etwa praktisch in der jeweiligen Wohnsituation möglich ist.
Raumverhältnisse und praktische Anforderungen an den Tiefton sind individuell
Das primäre Ziel ist es, bezüglich der Integration von Haupt-LS und jeweiligem Subwoofersystem einen ausgewogenen Frequenzgang (auch) im Bereich der Übernahmefrequenz herzustellen. Dies soll jeweils für eine Hörzone gelingen, die in der Breite und Tiefe des Raums den praktischen Anforderungen genügt. Diese Anforderungen sind keineswegs immer gleich: "Hochwertiger Einzelhörplatz", "Hörsofa", "zusammenhängende Sitzgruppe", Heimkino, ...
Ein Subwoofersystem mitsamt seiner Intergration der Haupt-LS wird also nach
- Raum und
- Anforderungen
zu entwerfen und abzustimmen sein.
Wenn eine "modenfreie Wiedergabe" oder eine "pseudo modenfreie Hörzone" annähernd gelingt, dann hat man am Hörplatz automatisch auch eine größere Ähnlichkeit der Wellenausbreitung mit Freifeld Verhältnissen.
Eine jeweils geeignete Technik ist für alle praktischen Anforderungen vorhanden
Bezeichnenderweise gelingt dies in Räumen ohne deutliche passive Tieftonabsorbtion ( = Regelfall ) mit geeignet verteilten Schallquellen, die an gleicher Position zum Hörplatz in einem Freifeld meist keine "phasenkohärente" Abstrahlung aufweisen würden, sogar besser ...
Das liegt daran, daß für "quasi modenfreie Wiedergabe" (oder Annäherungen daran) bezüglich jeder Eigemode im konkret gegebenen Raum mindestens eine (Schall-) "Quelle" und eine "Senke" vorhanden sein muss, die sich (einigermaßen) aufheben. Die jeweilige Rolle einer einzelnen Schallquelle kann jedoch prinzipiell von Mode zu Mode wechseln: Das wäre z.B. bei einer Multisub-Anordnung nach Geddes der Fall.
Bei einem "DBA" kann man eine Frontwand (mit Schallwandlern bestückt) als "Quelle" einer ebenen Welle auffassen und die Rückwand (mit Schallwandlern bestückt) als "Senke", die eine annähernd ebene Welle an der Rückwand wieder "verschluckt". Hier wäre die Rollenverteilung Quelle/Senke über die gesamte genutzte Bandbreite gleich.
Sehr ähnliche Konzepte mit "quasi ebenen Wellen", die "vorn erzeugt und hinten im Raum wieder verschluckt" werden, lassen sich auch mit Dipol-Tieftonquellen aufbauen. Dabei werden aufgrund der Richtwirkung sogar weniger Einzelschallquellen als bei entsprechenden DBAs bzw. SBAs benötigt, um "hinreichend ebene" Wellen im Raum zu erzeugen (*).
Räumliche Ausdehnung einer "hochwertigen" Tieftonwiedergabe
Der räumliche "Gültigkeitsbereich" für die Abstimmung eines Systems aus verteilten Subwoofer(n) und Haupt LS hängt u.a. von der Wellenlänge an der Übernahmefrequenz ab.
Eine "ausgewogene Hörzone" nur mit Fullrange Haupt-LS (ohne ein räumlich separiertes Subwoofersystem) wäre jedoch räumlich auch nicht ausgedehnter, denn ihre Ausdehnung hängt ebenfalls von betrachteter Frequenz und Wellenlänge ab (**). Das gilt auch dann, wenn man z.B. ein DSP System einsetzt, um eine Ortskompensation für den Haupt-Hörplatz vorzunehmen.
Es spricht daher bei verteilten Haupt-LS und Subwoofern einiges für niedrige Übernahmefrequenzen und den Einsatz von Haupt-LS, die auch dann noch hinreichend basstauglich sind, wenn sie von vornherein für den Einsatz mit Subwoofern geplant sind.
Grundsätzlich ermöglichen räumlich verteilte Subwoofer jedoch im Tiefton eine Verringerung der Varianz der Schalldruckverteilung im gesamten Raum, was mit DSP-Systemen zur "Ortskompensation" allein nicht möglich ist.
Quelle/Senke Systeme mit "effektiver Dimensionsrededuktion" für den Raum durch das Annhähern "ebener Wellen" (wie beim DBA) ermöglichen es sogar, größere Räume quasi "ganzflächig" im Tiefton sehr homogen zu beschallen.
_____________________
Anmerkungen ...
(*) Die Konzepte "DBA" und "SBA" basieren auf einer effektiven "Dimensionsreduktion" des Raums im Tiefton, d.h. es findet dort nur noch Schallausbreitung entlang einer Achse des Raums statt.
Dieses Grundkonzept der "effektiven Dimensionreduktion" zum Aufbau eines Quelle/Senke Subwoofersystems lässt sich ebenso - und sehr vorteilhaft - mit Tieftonquellen umsetzen, die bereits eine inhärente Richtwirkung haben.
Jedoch macht dies Konzept (z.B. mehr als nur einen einzelnen Dipol-Subwoofer zu verwenden) m.E. nur in ewas größeren Wohn- und Hörräumen auch praktisch einen Sinn.
(**) Grafiken zur Veranschaulichung: Räume werden mit zunehmender Frequenz im Tiefton in immer kleinteiligere Zonen mit vergleichbarem Schalldruck zergliedert, wenn Eigenmoden die Wiedergabe dominieren. Bilder sagen dazu oft mehr als "tausend Worte" ...
Moden niedriger und höherer Ordnung bzw. niedriger und höherer Frequenz:
http://blog.soton.ac.uk/soundwaves/stan ... oom-modes/
"Isobarenkarte" eines Hörraums gemessen im eingeschwungenen Zustand für verschiedene Tiefton-Frequenzen:
http://www.computeraudiophile.com/attac ... 031013.png
Hallo Zusammen,
(u.a. auch mit Bezug zu Felix' Anforderung nach "Phasenkohärenz" ...)
Homogenität im Bereich der Übernahmefrequenz eines Subwoofer-Systems
m.E. wurde hier im Thread gerade auch die Anforderung einer "unmerklichen" Übernahme vom Subwoofersystem zu den Haupt-LS (mit-) angesprochen ...
Ein Teil des "Geheimnisses" (welches keines ist ...) dafür, daß dies bei räumlich getrennten Haupt-LS und Subwoofern gelingt: Die Übernahme muss tief genug im Frequenzbereich erfolgen.
Bei Übernahmefrequenzen z.B. um 80Hz befindet man sich in vielen Räumen noch unterhalb der Schröderfrequenz:
Begriffe wie "Phasenkohärenz" machen da tatsächlich nur sehr eingeschränkt Sinn.
Man wird u.a. auch ein elektronisches Delay für den Subwoofer einstellen, um ihn mit den Haupt-LS "zu verheiraten", je nach Position und Art des Subwoofers bzw. des Systems aus mehreren Subwoofern.
"Freifeld" und "akustisch kleiner Hörraum" erfordern andere Prioritäten in der Tiefton-Beschallung
Es kann jedoch sein, daß man sich für ein Delay des Subwoofers entscheidet, welches Eigenmoden im Bereich der Übernahmefrequenz weniger anregt (evt. sogar neutralisiert), als man das nur mit den Haupt LS allein erreichen würde:
Das bedeutet, im Übernahmebereich können auch Haupt-LS und Subwoofer mehr oder weniger deutlich als ein Quelle/Senke System bezüglich Raummoden arbeiten. Das erfordert jedoch eine entsprechende Planung.
Tatsächlich streben alle "hochwertigen" Subwoofer-Konzepte mitsamt ihrer jeweiligen Integration der Haupt LS nach einer "modenfreien" Wiedergabe:
Bezüglich aller potentiell anregbaren Eigenmoden des Raums soll gelten, daß die dem Raum zugeführte Energie gleich der Energie ist, die dem Raum entzogen wird.
Dies würde - nur als Idealfall gesehen - bedeuten, daß der Raum keine Energie im Tiefton speichert, und dadurch praktisch eine "modenfreie" Wiedergabe ermöglicht.
Es wird dabei m.E. sehr schnell klar, daß "Phasenkohärenz" - wie im Freifeld denkbar - hier nicht unbedingt das vorderste Ziel ist, je nach Anordnung der Schallquellen im Raum, wie sie etwa praktisch in der jeweiligen Wohnsituation möglich ist.
Raumverhältnisse und praktische Anforderungen an den Tiefton sind individuell
Das primäre Ziel ist es, bezüglich der Integration von Haupt-LS und jeweiligem Subwoofersystem einen ausgewogenen Frequenzgang (auch) im Bereich der Übernahmefrequenz herzustellen. Dies soll jeweils für eine Hörzone gelingen, die in der Breite und Tiefe des Raums den praktischen Anforderungen genügt. Diese Anforderungen sind keineswegs immer gleich: "Hochwertiger Einzelhörplatz", "Hörsofa", "zusammenhängende Sitzgruppe", Heimkino, ...
Ein Subwoofersystem mitsamt seiner Intergration der Haupt-LS wird also nach
- Raum und
- Anforderungen
zu entwerfen und abzustimmen sein.
Wenn eine "modenfreie Wiedergabe" oder eine "pseudo modenfreie Hörzone" annähernd gelingt, dann hat man am Hörplatz automatisch auch eine größere Ähnlichkeit der Wellenausbreitung mit Freifeld Verhältnissen.
Eine jeweils geeignete Technik ist für alle praktischen Anforderungen vorhanden
Bezeichnenderweise gelingt dies in Räumen ohne deutliche passive Tieftonabsorbtion ( = Regelfall ) mit geeignet verteilten Schallquellen, die an gleicher Position zum Hörplatz in einem Freifeld meist keine "phasenkohärente" Abstrahlung aufweisen würden, sogar besser ...
Das liegt daran, daß für "quasi modenfreie Wiedergabe" (oder Annäherungen daran) bezüglich jeder Eigemode im konkret gegebenen Raum mindestens eine (Schall-) "Quelle" und eine "Senke" vorhanden sein muss, die sich (einigermaßen) aufheben. Die jeweilige Rolle einer einzelnen Schallquelle kann jedoch prinzipiell von Mode zu Mode wechseln: Das wäre z.B. bei einer Multisub-Anordnung nach Geddes der Fall.
Bei einem "DBA" kann man eine Frontwand (mit Schallwandlern bestückt) als "Quelle" einer ebenen Welle auffassen und die Rückwand (mit Schallwandlern bestückt) als "Senke", die eine annähernd ebene Welle an der Rückwand wieder "verschluckt". Hier wäre die Rollenverteilung Quelle/Senke über die gesamte genutzte Bandbreite gleich.
Sehr ähnliche Konzepte mit "quasi ebenen Wellen", die "vorn erzeugt und hinten im Raum wieder verschluckt" werden, lassen sich auch mit Dipol-Tieftonquellen aufbauen. Dabei werden aufgrund der Richtwirkung sogar weniger Einzelschallquellen als bei entsprechenden DBAs bzw. SBAs benötigt, um "hinreichend ebene" Wellen im Raum zu erzeugen (*).
Räumliche Ausdehnung einer "hochwertigen" Tieftonwiedergabe
Der räumliche "Gültigkeitsbereich" für die Abstimmung eines Systems aus verteilten Subwoofer(n) und Haupt LS hängt u.a. von der Wellenlänge an der Übernahmefrequenz ab.
Eine "ausgewogene Hörzone" nur mit Fullrange Haupt-LS (ohne ein räumlich separiertes Subwoofersystem) wäre jedoch räumlich auch nicht ausgedehnter, denn ihre Ausdehnung hängt ebenfalls von betrachteter Frequenz und Wellenlänge ab (**). Das gilt auch dann, wenn man z.B. ein DSP System einsetzt, um eine Ortskompensation für den Haupt-Hörplatz vorzunehmen.
Es spricht daher bei verteilten Haupt-LS und Subwoofern einiges für niedrige Übernahmefrequenzen und den Einsatz von Haupt-LS, die auch dann noch hinreichend basstauglich sind, wenn sie von vornherein für den Einsatz mit Subwoofern geplant sind.
Grundsätzlich ermöglichen räumlich verteilte Subwoofer jedoch im Tiefton eine Verringerung der Varianz der Schalldruckverteilung im gesamten Raum, was mit DSP-Systemen zur "Ortskompensation" allein nicht möglich ist.
Quelle/Senke Systeme mit "effektiver Dimensionsrededuktion" für den Raum durch das Annhähern "ebener Wellen" (wie beim DBA) ermöglichen es sogar, größere Räume quasi "ganzflächig" im Tiefton sehr homogen zu beschallen.
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Anmerkungen ...
(*) Die Konzepte "DBA" und "SBA" basieren auf einer effektiven "Dimensionsreduktion" des Raums im Tiefton, d.h. es findet dort nur noch Schallausbreitung entlang einer Achse des Raums statt.
Dieses Grundkonzept der "effektiven Dimensionreduktion" zum Aufbau eines Quelle/Senke Subwoofersystems lässt sich ebenso - und sehr vorteilhaft - mit Tieftonquellen umsetzen, die bereits eine inhärente Richtwirkung haben.
Jedoch macht dies Konzept (z.B. mehr als nur einen einzelnen Dipol-Subwoofer zu verwenden) m.E. nur in ewas größeren Wohn- und Hörräumen auch praktisch einen Sinn.
(**) Grafiken zur Veranschaulichung: Räume werden mit zunehmender Frequenz im Tiefton in immer kleinteiligere Zonen mit vergleichbarem Schalldruck zergliedert, wenn Eigenmoden die Wiedergabe dominieren. Bilder sagen dazu oft mehr als "tausend Worte" ...
Moden niedriger und höherer Ordnung bzw. niedriger und höherer Frequenz:
http://blog.soton.ac.uk/soundwaves/stan ... oom-modes/
"Isobarenkarte" eines Hörraums gemessen im eingeschwungenen Zustand für verschiedene Tiefton-Frequenzen:
http://www.computeraudiophile.com/attac ... 031013.png
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