Grundsatzfrage Bündelung

[NoName]

Hallo,

vorhin sind mir ein paar Sachen durch den Kopf gegangen und vielleicht hilft mir jemand beim Sortieren.

Die bisherigen Ausführungen zum Thema Bündelung sind mir weitgehend klar. Wie argumentiert man aber bei Hörner und unterschiedlichen Treibergrößen?

Ausgehend von meinen Erfahrungen mit Koax-Chassis ist mir immer wieder aufgefallen, daß kleine Treiber kaum nennenswert Druck aufbauen können. Das Horn wird hier durch das Chassis weitgehend vorgegeben und stellt für Treiber gleicher Größenklasse (1" oder 2") gleiche Bedingungen her.

Beim einzelnen Horn wird das Abstrahlverhalten fast ausschließlich durch das Horn selbst und wenig durch den angeflanschten Treiber bestimmt. Demnach wäre es fast egal, ob ich einen 1" mit 25mm Membrandurchmesser oder einen mit 50mm verwende. Auch die Amplitudenmessung zeigt (idealisiert) nur geringe Unterschiede bzgl. Schalldruck und Einsatzfrequenz. Auf bcspeakers.com findet man vergleichende Messungen zur Verdeutlichung. Die dort gezeigten 1" Treiber (DE10 und DE25) sind ab 1,5kHz nahezu gleichauf.

Es geht nun weniger um den Klang des Treibers selbst und Unterschiede in Sachen Auflösung/Details oder Klirr bei Überlastung eines zu kleinen Treibers. Meine Frage ist im wesentlichen: Woran liegt es, daß die kleinen Dinger so wenig Druck aufbauen?

Meine Vermutungen gehen bisher dahin, daß bei kleiner Membranfläche nur wenig Signal zum Hörplatz transportiert werden kann (bei fehlendem Indirektschall!!) und es letztlich doch darum geht, ausreichend Membranfläche zur Verfügung zu haben. Bündelung wäre für mich dabei eher ein Nebenprodukt und nicht das dominierende Kriterium.

Gruß

Frank

[Farad]

@NoName

das hatten wir zwei ja schonmal. Ich kann dir leider immernoch nicht viel mehr sagen als das letztemal. Ich glaube du hast irgendwie recht, wenn mir das ganze Thema seid den Visatonmessungen auch reichlich überbewertet vorkommt.

Argumentiert habe ich wie folgt: (wie sind im Freifeld, Wiese, lauer Sommertag)

Auf Achse herrscht ein bestimmter Schalldruckpegel. Folglich wird durch diesen Schalldruckpegel auch die gleiche Energie transportiert. Der Schallpegel hängt ja direkt mit dem Schalldruck zusammen. Aus dem Schalldruck kann man direkt auf die Energie der Schallquelle schließen, das hängt also bei den beiden Extremfällen Hallraum und Wiese jeweils direkt zusammen - wenn auch jeweils unterschiedlich.

Wie der Schalldruck erzeugt wurde ist folglich reichlich egal. Darauf kommts nach dieser Betrachtung nicht an. Sobald die Welle einmal "unterwegs" ist, spielt keine Rolle mehr, wie sie angeregt wurde.

Hm. Und wie kommen wir jetzt weiter?

farad

[Farad]

also schnell nochmal nachgedacht...

Bündelung ist im Freien und im Hallraum egal! Ist die Welle im freien einmal angeregt, fällt sie mit 6db/Entfernungsverdopplung ab. Das ist eigentlich nicht logisch, weil sich die Energie ja nicht auf ner Kugel verteilt, stimmt aber wohl doch. Sagen zumindest die PA-Fuzzies und in Fachliteratur hab ich auch immer nur diesen Wert gefunden.

Im Hallraum ists genauso. Man hat durch die Bündelung keinen Vorteil, ausser dem höheren Schalldruck auf Achse (bzw innerhalb des Abstahlwinkels). Das wissen wir spätestens seit FHs Messung auf Krips' Theorie.

stimmts?

farad

[NoName]

Hallo Farad,

mir scheint ja gerade das Beispiel mit unterschiedlichen Treibern hinterm gleichen Horn geeigent, den Aspekt Bündelung (zumindest teilweise) zu relativieren. Schließlich ist das Bündelungsverhalten bei verschiedenen Treibern nahezu gleich. Und auch der gemessene Schalldruck muß hinterfragt werden. Denn auch dieser ist sehr ähnlich.

Mir drängt sich der Gedanke auf, daß es noch weitere Parameter gibt, die bisher zu wenig Berücksichtigung fanden. Ich vermute wieder mal die Impulsübertragung dahinter, da die große Membran schon beim Einschwingen wesentlich mehr Luft verschieben... muß hießen... komprimieren kann und somit auch Signale von kurzer Dauer besser übertragen werden können. Die Amplitudenmessen erfaßt ja den eingeschwungenen Zustand nach mehreren Schwingungsperioden.

Gruß

Frank


PS: Ich hab vorhin mal den Analyser angeklemmt. Auffällig ist das Problem bei Blasinstrumenten und hohen Stimmen im Bereich um 1kHz. 2" Treiber find ich als Beispiel aber weniger einleuchtend.

[Krips]

Hallo,

kurzer Einwurf....

Freifeld und Hallraum kann man nicht vergleichen, da im Freifeld ja nur der SchallDRUCK auf einer (beliebigen) Achse gemessen werden kann, wahrend im Hallraum die insgesamt abgestrahlte SchallENERGIE gemessen wird. Das sind und bleiben nun mal zwei paar Stiefel...

Ausserdem kannst Du im Freifeld mit einer Schalldruckmessung NICHT auf das Energieverhalten schliessen, weil man ja nicht weiss, wie das Abstrahlverhalten/die Bündelung über der Frequenz ist..

Übrigens fällt eine Schalldruckkurve definitionsgemäss nur bei einer Kugelwelle mit 6 dB ab.

Sobald Bündelungs ins Spiel kommt, sind es aber weniger als 6 dB.
Dass da "PA-Fuzzies" auch von 6 dB reden, verwundert mich ein wenig. Geben die sich doch sehr viel Mühe, ihre "Brocken" zu stacken und Line-Sources aufzubauen, um weniger Schalldruckverlust in der Entfernung zu haben.

Gruss
Peter Krips

[AH]

@ Frank,

Deine Frage zielt letztlich darauf ab, ob man das Verhältnis von Realteil und Imaginärteil des Strahlungswiderstandes hört, sofern Du triviale Deutungen wie nichtlineare Verzerrungen, Kompression, Fehler des Amplitudenfrequenzganges oder Richtwirkung ausschließt.
Da ich bisher nicht die Beobachtung gemacht habe, daß "kleine Treiber keinen Druck machen", habe ich nie darüber nachgedacht. Im Gegenteil habe ich bisher klangliche Artefakte bei elektrodynamischen Schallwandlern zu hören geglaubt, wenn der Strahler (zu) groß gegen die Wellenlänge ist. Ich führe das insbesondere auf Frühreflektionen im Konus zurück, es klingt mir einfach danach, denn Lautsprecher mit Kalottenmembrane sind davon weniger betroffen.
Machen z.B. großflächige Elektrostaten (Extrembeispiel) in Deinen Ohren ganz besonders viel "Druck"?

Gruß

Andreas

[Calvin]

...

Hi,

Roger Sanders beschäftigt sich in seinem ESl-Kochbuch mit einer ähnlichen Frage. Er behauptet, daß flache ESLs aufgrund stärkerer Bündelung anders und v.A. deutlich lauter klingen als gleich große gebogene Strahler. Er meint, daß die Flächen mehr Energie in die erste Wellenfront pumpen auf Kosten des Rundstrahlverhaltens und baut seine ESLs dementsprechend flach und extrem bündelnd.
Bei Mangers Texten wird irgendwo erwähnt, daß die Nervenfeurungsrate für steile Impulse -oder war´s für die erste Wellenfront(?)- um den Faktor 4 über dem eingeschwungenen Zustand liegt. Das müsste ja eine besonders hohe Empfindlichkeit, oder hohe empfundene Lautstärke bedeuten!
Beide Effekte zusammengenommen würden für mich erklären, warum stark richtende LS nicht nur lauter, sondern auch impulsiver klingen -also eine Art Dynamikexpandereffekt.
So....han isch nu Nonsens verzapft?? Klärt mir auf

jauu
Calvin

[AH]

@ Calvin:

Wir müssen gar nicht die kaum haltbaren Mangerschen Thesen bemühen. Es geht schlicht um die Unterdrückung diskreter Reflektionen. Diese wirken selbstverständlich auch als Dynamikkompressor am Hörplatz. Außerdem beeinträchtigen sie die Abbildungsqualität.
Von daher ist es richtig, einen stark bündelnden Lautsprecher einzusetzen, sofern raumseitig keine ausreichenden Bedämpfungsmaßnahmen getroffen werden können. Das und nicht das oft angeführte "leichte Membran - keine Partialschwingungen - super Impulse" führt meiner Ansicht nach zu den speziellen Vorzügen im Klangeindruck von ESLs.
Alle mir bekannten industriellen ESLs machen sich die prinzipiellen Vorteile jedoch durch die rückwärtige Schallabstrahlung wieder zunichte was einen mangelhaften, in der Highendersprache vielleicht als luftig-räumlich zu bezeichnenden Klangeindruck zur Folge hat.

Aber: Die konventionelle Deutung über die geänderte Richtcharakteristik lehnt unser Noname-Frank ja gerade ab, wenn man seinen Text durchliest. Er will bei unterschiedlich großen Strahlerflächen mit identischer Richtcharakteristik (Horn!) den großen Strahler als "druckvoller" gehört haben. Wenn es denn auch nicht Verzerrungen oder Kompression sein sollen, bin der Ansicht, daß Frank die Artefakte großer Strahler liebt. Sollte er aber Recht haben, dann bleibt als Deutung nur übrig, daß man Blindleistung, also den Imaginärteil des Strahlungswiderstandes, hört - wovon ich alleredings nicht ausgehe.

Gruß

Andreas

[Calvin]

@AH

Hi AH,

Hmm, die Aussagen Mangers zur Gehörphysiologie müssten sich doch leicht nachprüfen lassen, im speziellen die Aussagen zur Reizschwelle und Nervenaktivität!!?? Ich gehe mal davon aus, das der beschriebene Effekt der erhöhten Feurungsrate stimmt (das wird Manger sicher von Medizinern erfahren und nicht selbst ermittelt haben??). Der technische Teil seiner Ausführungen mag durchaus angreifbar sein und sein Wandler funzt größtenteils sicher nicht so, wie er theoretisch soll, aber das ist ein anderes Metier.
Wenn aber die Behauptung stimmt, dann müssten alle Wandler, die eine saubere erste Wellenfront liefern (also möglichst breitbandige Wandler), lauter, dynamischer auflösender klingen. Mit den Elektrostaten gibt es entsprechende Wandler, die sich exakt so verhalten.

Zum Druck bei den Hörnchen: Er hört Blindleistung Geniale Idee, das müsste sich doch marketingmäßig sahnig verwerten lassen ;-)
Gehen wir mal davon aus, daß ein theoretisch ähnliches Verhalten zweier unterschiedlicher Treiber im Horn dadurch erzielt werden kann, daß das Horn für den kleineren Treiber länger ist.
Nun kommt in der Technik kein Vorteil ohne Nachteil.
Wenn das Übersetzungsverhältnis eines Übertragers vergrößert wird, dan geht das immer auf Kosten der Breitbandigkeit. Anders gesagt: selbst bei ähnlichen Mundabmessungen und ähnlicher Richtcharakteristik muss es Unterschiede im F-gang geben, wobei der kleine Treiber eine geringere Bandbreite aufweisen müsste als der große Treiber.

jauu
Calvin

[AH]

"Wenn aber die Behauptung stimmt, dann müssten alle Wandler, die eine
saubere erste Wellenfront liefern (also möglichst breitbandige Wandler),
lauter, dynamischer auflösender klingen. Mit den Elektrostaten gibt es
entsprechende Wandler, die sich exakt so verhalten."

Mangers Thesen sind nicht in Übereinstimmung mit der psychoakustischen Lehrmeinung, um es freundlich zu formulieren Alle Untersuchungen, die nicht mit Manger in Verbindung stehen, kommen zu genau konträren Ergebnissen........

Letztlich geht es um die Hörbarkeit von inneren Phasendrehungen bzw. Gruppenlaufzeitverzerrungen. Es ist vielfach nachgewiesen, daß die Hörschwellen hier recht hoch liegen, siehe z.B: D. Leckschat, Verbesserung der Wiedergabequalität von Lautsprechern mit Digitalfiltern, Aachen, 1992. Leckschat hat in drei Räumen (reflektionsarm, gut gedämpft, hallig) deren Hörbarkeit untersucht, wobei der Phasenfrequenzgang mit Digitalfiltern manipuliert wurde. Auch unter Freifeldbedingungen liegt die ermittelte Hörschwelle für Gruppenlaufzeitverzerrungen im Bereich mittlerer Frequenzen bei 2ms, bei tiefen Frequenzen bei 10ms. Die Phasendrehungen / Laufzeitverzerrungen typischer Filter im Mitteltonbereich sind daher völlig unkritisch, im Tieftonbereich muß man aber aufpassen, 10ms group delay kommen schnell zusammen. Bei nicht linearphasig entzerrbaren Systemen (z.B. FIR-Controller) sollte man daher hohe Filterordnungen im Tieftonbereich vermeiden, d.h. z.B. Vermeidung von Subwoofern (benötigt ein Filter ~ 100Hz / 4. Ordnung) und Bevorzugung geschlossener Gehäuse (akustisches Filter 2. Ordnung) gegenüber Baßreflexabstimmungen (bei lehrbuchgerechter Abstimmung akustischer Hochpaß 4. Ordnung).

Daher liegen die Vorzüge von breitbandig eingesetzten Flächenstrahlern ganz sicher nicht im Bereich "Phasenfrequenzgang / erste Wellenfront". Dieser scheinbar naheliegende Zusammenhang zwischen (meßbar vorhandenener) elektroakustischer Eigenschaft (Phasenfrequenzgang / Sprungantwort) und Höreindruck ist falsch.

Gruß

Andreas

P.S. ich habe selbstverständlich Zweifel an der Valitität der von Frank durchgeführten Hörtests. Es wird u.U. doch Unterschiede bezüglich Amplitudenfrequenzgang / Richtcharakterstik geben, die auch bei geringen Änderungen überaus hörbar sind.

[Calvin]

;-)

Hi,

na dann bin ich ja froh nur falsch vermutet und nicht blöd gedacht zu haben

jauu
Calvin

[NoName]

Hallo Andreas,

> ... sofern Du triviale Deutungen wie nichtlineare Verzerrungen, Kompression, Fehler des Amplitudenfrequenzganges oder Richtwirkung ausschließt.

mit den trivialen Deutungen tue ich mich insofern schwer, als daß ich ähnliche Hörerlebnisse mit recht unterschiedlichen Konstruktionen hatte. Der beschriebene Effekt läßt sich beispeilsweise nicht ohne weiteres mit Anheben eines Frequenzbands per EQ (analog oder digital) erreichen. Auch Verzerrungen würde ich persönlich anders deuten. Probleme der Membran selbst sollten am unteren Ende des Übertragungsbereichs relativ gering ausfallen, sofern es keine massive Deformation gibt. Am ehsten würde ich mich mit einer Erklärung über Kompression anfreunden können. Es drüfte aber ohnehin schwer werden, den Höreindruck zweifelsfrei auf einen Aspekt zu reduzieren.

> Machen z.B. großflächige Elektrostaten (Extrembeispiel) in Deinen Ohren ganz besonders viel "Druck"?

Schwierig zu beantworten, dafür hätte ich die Elektrostaten länger und mit mehr Musikmaterial hören müssen. Ich würde aber sagen, daß es den ESL ohne Horn in den Mitten an "Druck" gefehlt hat. Klirr war bei einem Dipol-Horn ESL aber deutlich als solcher wahrnehmbar und machte das Hören ziemlich unerträglich.

> bin der Ansicht, daß Frank die Artefakte großer Strahler liebt.

Na ja, von Liebe für ich bei technischen Gerätschaften nun wirklich nicht reden.

> P.S. ich habe selbstverständlich Zweifel an der Valitität der von Frank durchgeführten Hörtests. Es wird u.U. doch Unterschiede bezüglich Amplitudenfrequenzgang / Richtcharakterstik geben, die auch bei geringen Änderungen überaus hörbar sind.

Wie ich oben schon sagte, wird der beschriebene Effekt sicher schwer zu isolieren sein. Wir können das Thema daher auch ruhen lassen. Ich werd kaum schlagkräftige Argumente finden, ohne großen Aufwand mit verschiedenen Versuchsaufbauten zu betreiben.

Gruß

Frank