Passive Frequenzweichen, wo sind die Grenzen?

[David]

Hallo Peter!
Das Energieverhalten steht ja dann in direktem Zusammenhang mit den Abstrahleigenschaften - bzw. wo ist da der Unterschied? Sind es die 360 Grad Messungen horizontal und vertikal gegenüber den üblichen?

Desweiteren könnte man dann von Seiten der Raumakustik her für gleichmäßiges Energieverhalten sorgen, auch wenn der Lautsprecher es nicht hat. Womit wir wieder beim Zusammenspiel LS und Raum wären.

[Astrokerl]

Auch unter nicht idealen Abhörbedingungen haben die sauber abstrahlenden Lautsprecher gewonnen.

In der Praxis muß das Energieverhalten nicht konstant sein, wenn es oberhalb ca. 500 Hz um 3-6 dB bis 20000 Hz abfällt ist wohl am angenehmsten. Wobei 3 dB für eher trockenere Räume empfohlen wird, 6 dB eher für hallige Räume. Der Achsenfrequenzgang muss dann aber linear sein.
Wichtig ist, daß das Energieverhalten gleichmäßig verläuft, es darf dann keine Aufweitungen oder Einschnürungen ("Tannenbaum") geben.

Gruß
Peter Krips

Hallo Peter,

von mir auch die Frage, ob man "ungleichmäßiges Energieverhalten" im nachhinein über Raumakustische Maßnahmen "zurechtbiegen" kann?

David fragt oben das selbe, respektive stellt er fest, daß es so ist! Aber ist es so?

Mmn geht das nicht, denn man kann eine fehlende Eigenschaft - eben gleichmäßiges Energieverhalten - nicht wieder herzaubern.

Egal was man tut - fürs persönliche Hörempfinden - ein "energetisch falsch konstruierter Lsp"
bleibt immer ein solcher.

Gehe ich da richtig in der Annahme?

lg
alex

[Gast]

Hallo David,

Hallo Peter!
Das Energieverhalten steht ja dann in direktem Zusammenhang mit den Abstrahleigenschaften - bzw. wo ist da der Unterschied?

Das Problem ist, daß oftmals nur das horizontale Abstrahlverhalten betrachtet wird und oft nicht rundherum, sondern nur bis z.B. +-60 Grad, wenn überhaupt. Das reicht aber meiner Erfahrung nach nicht aus, um das Enegieverhalten horizontal richtig einzuschätzen.
Meist völlig unterschlagen wird das vertikale Abstrahlverhalten.
Selbst bei der Sundan, die auf möglichst gleichmäßige Energieabgabe (zumindest unterhalb des Bereiches, ab dem der BB anfängt zu bündeln), konnte man ja sehen, daß horizontal und vertikal unterschiedliche Bündelung vorlag und es kombiniert dann wieder anders aussah.
Derartige Effekte sind schwer im Voraus zu simulieren, letzte Klarheit bringen dann nur die ausführlichen Messungen und ein Programm, das mir daraus den Quasi-Energiefrequenzgang berechnen kann.
Für den Schallenergieeintrag in den Raum ist das vertikale Abstrahlverhalten genauso wichtig wie das horizontale, denn auch das "füttert" ja das Diffusfeld.

Die "reine" Lehre besagt, daß in alle erdenklichen Raumrichtungen der Frequenzgang (ausser im Absolutpegel) dem Achsenfrequenzgang entsprechen sollte. Wenn das so messbar ist, kann man auch von einem ausgeglichenen Schallleistungsfrequenzgang ausgehen.
Den könnte man zwar auch mit einer einzigen Messung im Hallraum feststellen, aber wer hat darauf schon Zugriff ?

Sind es die 360 Grad Messungen horizontal und vertikal gegenüber den üblichen?

Mir fällt keine andere Möglichkeit ein, hinter das Energieverhalten des Lautsprechers zu kommen, wenn man nicht einen Hallraum zur Verfügung hat.

Desweiteren könnte man dann von Seiten der Raumakustik her für gleichmäßiges Energieverhalten sorgen, auch wenn der Lautsprecher es nicht hat. Womit wir wieder beim Zusammenspiel LS und Raum wären.

Ich halte wenig davon, Fehler beim Lautsprecher durch spiegelbildliche Fehler des Raumes kompensieren zu wollen.
Da ist man mit einem "optimalen" Lautsprecher im fehlerhaften Raum meiner Erfahrung nach immer noch besser dran.

Etwas OT:
Noch eine Anmerkung zu deinem extrem gedämpften Hörraum:
Da in deinem Raum das Diffusfeld weitestgehen fehlt, musst du für gleichen Lautstärkeeindruck mehr Pegel fahren, als das in einem Raum mit ausgeprägtem Diffusfeld nötig wäre, da der Effekt, daß das Gehör nachträglich nach der ersten Wellenfront eintreffende Schallanteile zur u.A. zur Lautstärkeerhöhung nutzt, weitestgehend ausfällt, mangels später eintreffender Schallanteile.
Dadurch wirst du sehr wahrscheinlich auch Verfärbungen durch Kammfiltereffekte haben.


Gruß
Peter Krips

[Gast]

Hallo Alex,

Hallo Peter,

von mir auch die Frage, ob man "ungleichmäßiges Energieverhalten" im nachhinein über Raumakustische Maßnahmen "zurechtbiegen" kann?

David fragt oben das selbe, respektive stellt er fest, daß es so ist! Aber ist es so?

Mmn geht das nicht, denn man kann eine fehlende Eigenschaft - eben gleichmäßiges Energieverhalten - nicht wieder herzaubern.

Siehe meine Antort zu David, zu deinem letzten Satz: Ja, leider

Egal was man tut - fürs persönliche Hörempfinden - ein "energetisch falsch konstruierter Lsp"
bleibt immer ein solcher.

Gehe ich da richtig in der Annahme?

Das würde ich unterschreiben.

Das ist auch ein grundlegender Trugschluss von etlichen Aktivweichennutzern. Eine vergeigte Grundkonstruktion kann auch Aktivtechnik nicht retten.
Da gilt leider: Shit in shit out....

Gruß
Peter Krips

[David]

Da spricht aber wieder so ziemlich alles für einen Vollbereichs-Koax.

[longueval]

so vielleicht?

[Gast]

Hallo David,

Da spricht aber wieder so ziemlich alles für einen Vollbereichs-Koax.

leider nicht..
Wenn der im Pegel mithalten soll, muß es dann schon ein 380er sein, dessen Tieftonmembran aber eine Bündelungsfrequenz von ca. 334 Hz hat. Wenn es ein Koax mit freistehendem HT-Hörnchen ist, kannst du den HT frühestens ab ca. 2500 Hz + einsetzen, dann bekommst du dazwischen doch einen Energieeinbruch.
Ist es ein Koax, bei dem das HT-Horn durch die TT-Membran gebildet wird, wäre ein guter Übergang zum HT bei ca. der 4-fachen Bündelungsfrequenz, also bei 1336 Hz. Die bei Fertigkoaxen verbauten HT-Treiber kommen nicht so tief, mit Pegel schon garnicht, daher da dann auch ein Energieeinbruch wahrscheinlich.
Es gibt auch Koaxe, die ohne HT-Treiber angeboten werden, da kann man sich den HT-Treiber also frei wählen.
Aber 1336 Hz bis 20000 Hz mit einem Treiber bei Pegelanforderungen? Das wird dünn.
Dann stellt sich ja noch die Frage, ob die Hornkontour, die ja weitestgehend durch die TT-Membran gebildet wird, sooo ideal ist.
Und am sollte auch nicht die Probleme unterschätzen, die der HT erleiden muß, wenn er in ein möglicherweise mit ordentlich Hub hin- und herschwingendes Horn strahlen muß.

Ein Koax ist also leider auch nicht die Patentlösung.

Gruß
Peter Krips

[Babak]

Hallo

Kannst du bitte einmal die Bedeutung des Energieverlaufs/Energieverhaltens erklären?

Da sind wir wieder mitten in der Funktion des Hörappatates, da könnte Babak wohl mehr dazu sagen.
Gehen wir mal von einem Hörraum aus, der eine komplett frequenzneutrale Nachhallzeit hat. In dem erreicht das Gehör nicht nur die erste (idealerweise) unverfärbte, also lineare Wellenfront sondern auch jede Menge entweder direkte Reflexionen oder später über mehrere Reflexionen oder Nachhall auch das Ohr. All das, was da noch so später kommt trägt zur Klangfarbenerkennung oder zur nachträglichen Erhöhung des Lautstärkeeindrucks bei.
Damit das aber nicht zu klangverbiegungen kommt, sollte die Summe dessen, was später noch am Ohr ankommt, aber dem Direktschall entsprechen. Das funktioniert aber nur, wenn er (idealerweise) über alle denkbaren Richtungen gemittelt genau den gleichen Frequenzverlauf abstrahlt wie auf seiner Hauptstrahlachse.

Das ist so schon sehr gut beschrieben.
:M

Es gibt ja ausführliche Untersuchungen von Harman, ich glaube Toole hat die gemacht, in dem man die Klangqualität von Lautsprechern mit unterschiedlichen Abstrahl/Energieverhalten beurteilen ließ (unter Wohnraumbedingungen). Klare Sieger waren Lautsprecher mit linearem Frequenzgang und ausgeglichenem Energieverhalten. Ich muß das Paper mal auf meiner Kiste aufstöbern, interessant war, soweit ich mich erinnere, welche z.T. wohlbekannte Lautsprecher da durch den Rost gefallen waren.
Auch unter nicht idealen Abhörbedingungen haben die sauber abstrahlenden Lautsprecher gewonnen.

Einerseits steht das in Floyd Tooles öfters zitiertem Buch.
Andereseits hier

http://www.aes.org/tmpFiles/elib/20130720/5270.pdf

Kapitel 6.2 und 6.3

Und hier geht es weiter

http://www.harman.com/EN-US/OurCompany/Innovation/Documents/White%20Papers/LoudspeakersandRoomsPt2.pdf

Auch zu den von Peter angesprochenen Reflexionen gibt es eine Publikation von Toole:

http://www.aes.org/tmpFiles/elib/20130720/6079.pdf

Desweiteren könnte man dann von Seiten der Raumakustik her für gleichmäßiges Energieverhalten sorgen, auch wenn der Lautsprecher es nicht hat. Womit wir wieder beim Zusammenspiel LS und Raum wären.

von mir auch die Frage, ob man "ungleichmäßiges Energieverhalten" im nachhinein über Raumakustische Maßnahmen "zurechtbiegen" kann?

David fragt oben das selbe, respektive stellt er fest, daß es so ist! Aber ist es so?

Mmn geht das nicht, denn man kann eine fehlende Eigenschaft - eben gleichmäßiges Energieverhalten - nicht wieder herzaubern.

Egal was man tut - fürs persönliche Hörempfinden - ein "energetisch falsch konstruierter Lsp"
bleibt immer ein solcher.

Gehe ich da richtig in der Annahme?

Auch hier gehe ich mit Peter d'accord:

Ich halte wenig davon, Fehler beim Lautsprecher durch spiegelbildliche Fehler des Raumes kompensieren zu wollen.
Da ist man mit einem "optimalen" Lautsprecher im fehlerhaften Raum meiner Erfahrung nach immer noch besser dran.

und ebenso bei

Siehe meine Antort zu David, zu deinem letzten Satz: Ja, leider
[...]
Das würde ich unterschreiben.

Das ist auch ein grundlegender Trugschluss von etlichen Aktivweichennutzern. Eine vergeigte Grundkonstruktion kann auch Aktivtechnik nicht retten.
Da gilt leider: Shit in shit out....

Da spricht aber wieder so ziemlich alles für einen Vollbereichs-Koax.

Da kommen wir zu der vergangenen Diskussion, was wohl ein optimaler LS können sollte.

Da ging es ja viel um das Abstrahlverhalten:
Alle Frequenzen asolltenbseits der Hörachse gleich stark abfallen, egal wie der LS abstrahlt (Kugel, Zylinder, Kegel, Dipol, etc.).

Und wo Peter aus meiner Sicht auch Recht hat:

Noch eine Anmerkung zu deinem extrem gedämpften Hörraum:
Da in deinem Raum das Diffusfeld weitestgehen fehlt, musst du für gleichen Lautstärkeeindruck mehr Pegel fahren, als das in einem Raum mit ausgeprägtem Diffusfeld nötig wäre, da der Effekt, daß das Gehör nachträglich nach der ersten Wellenfront eintreffende Schallanteile zur u.A. zur Lautstärkeerhöhung nutzt, weitestgehend ausfällt, mangels später eintreffender Schallanteile.
Dadurch wirst du sehr wahrscheinlich auch Verfärbungen durch Kammfiltereffekte haben.

Dazu kommen noch

• Verfärbungen aufgrund der fehlender Reflexionen (die Wahrnehmung braucht diese)
• eine zu schmale Abbildung der Phantomschallquellen (kleine ASW)
• eine geringe Räumlichkeit der Wiedergabe (flach, wenige Tiefenstaffelung)
• höherer Einfluss der Reflexionen (sie sind zwar abgeschwächt, treten aber vor dem sehr niederigeren Diffusschall-Teppich deutlich hervor).

:S
LG
Babak

[David]

Peter, du gehst in Beitrag 82 von einem üblichen Koax aus. Wie wir wissen, gibt es auch dreiwegige und man könnte auch so etwas machen was ich schon vorgeschlagen habe, nämlich einen MT/HT-Koax vor einen TT setzen. Diese Kombination schwirrt mir immer noch im Kopf herum, ich kann keine Nachteile erkennen, nur Vorteile. Einziges "Problem" ist die Formgebung des Koaxgehäuses.

Die mehr oder weniger punktförmige Schallentstehung ist (für Direktstrahler) optimal, da gibt es nichts zu diskutieren.

Angenommen, man baut so etwas. Dazu gäbe es mehrere Möglichkeiten zur Ausbildung einer "Schallwand".

1,) So gut wie gar keine Schallwand, also eine Kugelbox.

2.) Eine quadratische Schallwand (Größe vorerst unbestimmt).

3.) Eine runde Schallwand (Größe vorerst unbestimmt).

4.) Ein runder konkaver "Spiegel". Dieser könnte, wenn er groß genug ist, sogar gehäuselos sein (gilt auch für 2 und 3).
--------------------------------------------------------

Eigentlich vermischen wir jetzt die Themen, denn dieser passt wieder eher zum Thread eines idealen Lautsprechers. Aber wir reden ja jetzt vom Energieverhalten, da passt das schon.

[Gast]

Hallo,
kurzer Zwischenstand zur Weichenentwicklung:
Nun gibt es eine kleine Pause, weil ich erst mal ein paar Entwicklungsschritte der Sundan-Endweiche "nachstellen" muß oder/und die entsprechenden Posts aus dem anderen Forum heraussuchen muß.
Dann geht es in den nächsten Tagen hier zum Endspurt..

Gruß
Peter Krips

[Gast]

Hallo David,

Die mehr oder weniger punktförmige Schallentstehung ist (für Direktstrahler) optimal, da gibt es nichts zu diskutieren.

doch, weil sich der theoretische Vorteil mit größer werdender Hörentfernung zunehmend relativiert, da sind auch konventionelle Anodnungen zunehmend gleichwertig.

Angenommen, man baut so etwas. Dazu gäbe es mehrere Möglichkeiten zur Ausbildung einer "Schallwand".

Jede der Varianten hat so seine Vor- und Nachteile:

1,) So gut wie gar keine Schallwand, also eine Kugelbox.

Ist von den Kantenreflexionen her die beste Variante, das Problem ist der sehr hoch liegende Bafflestep, was je nach Einsatzbereich des Treibers Probleme bei der Entzerrung und der Anpassung an den Raum bereitet.
Hier mal eine Simu mit einem 380er Treiber (die grüner Kurve):



Uploaded with ImageShack.us

2.) Eine quadratische Schallwand (Größe vorerst unbestimmt).

Der "KLassiker", Verhalten hängt von den Dimensionen ab.

3.) Eine runde Schallwand (Größe vorerst unbestimmt).

Der Supergau, wenn man den Treiber zentrisch einbaut. Ist die obige rote Kurve bei 1 m Schallwanddurchmesser.

4.) Ein runder konkaver "Spiegel". Dieser könnte, wenn er groß genug ist, sogar gehäuselos sein (gilt auch für 2 und 3).

Habe das mal für ein Horndurchmesser von 1 m simuliert (parabolisches Horn) funktioniert aber erst ab ca. 200 Hz aufwärts, darunter Absturz.

Es bleibt schwierig....

Gruß
Peter Krips

[armin75]

Kennst wahrscheinlich eh Peter: http://www.pvconsultants.com/audio/d...ownloadbds.htm

lG

Armin

[Gast]

Hallo Armin,

Kennst wahrscheinlich eh Peter: http://www.pvconsultants.com/audio/d...ownloadbds.htm

lG

Armin

Klar kenn ich das....
In meinem ollen Office 97 laufen aber nicht alle Möglichkeiten, da komme ich mit edge genauso weit.
Lediglich, wenn ich Einflüsse von Fasen oder Radien an den Schallwandkanten abschätzen will, nehme ich es.
Auf der Seite sind ja überhaupt eine Menge interessanter Tools drauf.

Gruß
Peter Krips

[Gast]

Hallo,
Kurze Ergänzung zu Post 73, da ist unterhalb der Polardarstellung des BB die Energiekurve "verschütt" gegangen:

Hier das Diagramm:



Uploaded with ImageShack.us

Gruß
Peter Krips

[Gast]

Passivweichenentwicklung Teil 5

Hallo,

nun steigen wir mal in die eigentliche Weichenentwicklung ein.
Zunächst einmal hole ich mir dazu die Treiber mal unbeschaltet aus dem Weichenentwicklungsprogramm auf den Desktop. Ganz ohne Beschaltung stimmt nicht, ich habe dem TT einen Widerstand in Höhe der vermutlich später anfallenden Spulenwiderstände vorgeschaltet, da die ja auf den Pegel wirken.



Uploaded with ImageShack.us

und schau mal, was da geht, insbesondere muß man da festlegen, auf welchen Pegel man die Summe abstimmen will.

Da das ein wenig unübersichtlich ist (nicht für mich ;) ) hier die Treiber einzeln, zunächst der BB:



Uploaded with ImageShack.us

Da habe ich schon mal eine Linie einzeichnen lassen, die einen möglichen Summenpegel markiert, hier sind das 97,5 dB mehr geht nicht, da der BB in den Höhen um 10000-12000 dB da die Untergrenze vorgibt.
Bitte beachten, daß die Messungen nicht pegelkalibriert sind, das hat nichts mit dem tatsächlichen SPL 1W/1m zu tun !!
Ich habe auch den Impedanzverlauf eingeblendet.
Das Problem, daß sich hier ergibt, ist, daß die 97,5 dB vom BB so bei 10-12000 Hz gerade so geliefert werden. Auch ist der Buckel noch zu plätten und der Rest des BB's auf die 97,5 dB zu bringen. Schaut zunächst schwierig aus, geht aber. Dazu bedienen wir uns zweier Schaltungstricks:
1. senken wir den BB nicht mit einem Spannungsteiler ab, sondern mit einem Serienwiderstand. Der senkt aber da am Besten ab, wo die Impedanz niedrig ist und da am Wenigsten, wo die Impedanz hoch ist. Man kann damit also eine gewisse Frequenzgangkorrektur machen.
Noch eine Anmerkung: Der "Pickel" zwischen 5000 und 6000 bleibt unbehandelt, versuche haben gezeigt, daß das passiv nicht zu machen ist, da zu schmalbandig.
2. überbrücken wir den Widerstand mit einem Kondensator, damit wird die minimale Absenkung des Hochtons durch den Widerstand wieder ausser Kraft gesetzt.

Details folgen noch...

Nun der TT, auch mit der eingeblendeten Zielgeraden:



Uploaded with ImageShack.us

Sieht auch brauchbar aus, bei einer Trennung bei 300 Hz bei dem vorgesehenen Pegel hätte man den Bafflestep ca. zur Hälfte entzerrt, das gilt allgemein als guter Kompromiss.
Standardmäßig entzerre ich auch den Impedanzanstieg mit steigender Frequenz, erleichtert die Weichenschaltung und man kommt in der Regel mit kleineren Spulen aus, was Geld spart....

Die Schaltung ist einfach und billig (die wird später noch gezeigt) und hat folgende Auswirkungen



Uploaded with ImageShack.us

Nachdem der Pegel und die Trennfrequnz festliegen, generiere ich mir zunächst mal in meinem Prog Zielkurven für die Weichenzweige, indem ich miti idealisierten Dummichassis ideale Filterflanken erzeuge, die dann später für die Optimierung als Zielkurven verwendet werden.
Ich habe hier mal Linwitz 6. Ordnung gewählt, also 36 dB Flankensteilheit.
Die Zielkurven sehen dann so aus (Bitte nicht wundern, habe mich bei der Eingabe vertippert und 96 dB Pegel im Diagramm, tatsächlich habe ich die Zielkurven mit 97,5 dB gemacht.):



Uploaded with ImageShack.us

Die Summenkurve ist dann ein Strich, ist nicht so spannend anzusehen, lass ich also weg.

Nun sollte erst einmal der BB "gebügelt" werden, dazu wird eine Startdimensionierung für den Sperrkreis des 2000 Hz-Buckels und die oben angesprochene Korrektur/Pegelabsenkung in den Weicheneditor eingefügt und der Optimierer des Programms Audiocad, mit dem ich arbeite, zum ersten mal für Frequenzgangoptimierungen benutzt.
Das Ergebnis ist dann so, wieder mit Zielgeraden, sieht doch schon ganz gut aus....



Uploaded with ImageShack.us

Wenn wir schon an dem BB dran sind, wird auch gleich der Hochpass gesetzt, mal versuchsweise eine 24 dB Weiche und anschließend wieder der Optimierer bemüht und die akustische Filterfunktion an die Zielfunktion herangezogen. Wenn das gelingt, hat man eine akustische Filterflanke mit 36 dB Linkwitz erzeugt.



Uploaded with ImageShack.us

Tja, das ist ja mal fast eine Punktlandung, nicht schlecht...
Eine Anmerkung allgemein, die auch für aktiv gilt: Hier wurde mit einer elektrischen Weiche 4. Ordnung (24 dB) eine akustische Weiche 6. Ordnung (36 dB) modelliert.
Es ist also die elektrische Filterordnung völlig uninteressant, entscheidend ist, was für eine akustische Filterflanke dabei heraus kommt. Denn akustisch findet die Summation und nebenbeibemerkt auch der dazugehörige Phasenverlauf statt.

Hier mal das Weichenschaltbild:



Uploaded with ImageShack.us

Von links nach rechts: zunächst der 24 dBHochpass, dann der Sperrkreis für den 2000 Hz Buckel und dann die Pegel/Frequenzgangkorrektur.

So, zunächst mal das, nun eine Pause, evtl. geht es später noch weiter, ansonsten morgen.

Gruß
Peter Krips