Bassanhebung durch Eckaufstellung ab welcher Frequenz?

[bulla]

Hio
Mein Aria-Bausatz ist heute gekommen. In der Beschreibung steht ja, dass bei Eckaufstellung evtl. Bassrohr zugestopft werden kann, falls es dröhnig wirkt o.ä.
Soweit war mir das ja alles bekannt, was ich aber nicht weiss, und auch durch Suchen nicht herausgefunden habe, ist, ab welcher Frequenz der gain wirkt.
Der Bass steigt ja um 6-9db, je näher er der Ecke kommt. Frage ist nun, ab wann dieser Gain wirkt(z.b. 200hz), oder bezieht sich das auf den ganzen Frequenzgang?

Und falls er z.b. bei 200hz anfängt, zu steigen, warum ausgerechnet bei dieser Frequenz?

[Kaale]

*g* hallo bulla,

hier gibts was...

[...]Die Änderung im Frequenzgang wirkt sich nur unterhalb 200 Hz aus. Oberhalb 200 Hz ändert sich dagegen durch die nähere Aufstellung der Frequenzgang nicht [...]

ich hoffe, es hilf ein stück weiter.

gruß kaale

[bulla]

Aber warum ausgerechnet bei 200hz?

[wingenieur]

Hi!

Folgendes habe ich zufällig bei computerbase.de im Forum gesehen, passt hier glaube ich ganz gut; Zitat von Morgoth:

10.) Aufstellen der Lautsprecher - Schritt für Schritt

1. Stand- oder Kompaktlautsprecher

Als grundsätzliche Regel gilt: der Hochtöner gehört auf Ohrhöhe (im Sitzen). Denn dieser bündelt den Schall sehr stark, sitzt man weit außerhalb der Achse verliert man einiges an Höhen, der Klang wird dumpf und weniger detailliert.
Also: Kompakte gehören auf Ständer! Oder wenigstens ins Regal, obwohl sie da nicht so gut aufgehoben sind.

2. Sicherer Stand

Hier wurde es schon diskutiert, aber jetzt nochmal in kompakter Form:

Schrecklich, sowohl für den Hörer als auch für die Nachbarn, ist ein schwingender Boden. Das gilt es also zu verhindern. Dabei gibt es zwei Ansichten: etwas weiches (halbe Tennisbälle) oder etwas hartes spitzes (Spikes) drunter.
Dabei gilt das Prinzip: probieren geht über studieren, je nachdem was man als angenehmer empfindet, was der Nachbar dazu meint und wie die Frau reagiert, wenn man das schöne Parkett mit Spikes vermackelt.
Die beste Variante ist, die Schwingungen im Keim zu unterdrücken, und das geht nur über Masse. Man stellt die Boxen per Spikes auf einen massiven, schweren Betonblock, und diesen weich gelagert auf den Fußboden. Da schwingt garantiert nichts, außer die heimische Frau (ja, die mal wieder) ihr Nudelholz, denn schöne Betonblöcke gibt es nicht oft.

3.) Die Geometrie

Um die Geometrie der Aufstellung zu verstehen, muss man erstmal verstehen, wie wir eigentlich hören.
Wir orten ein Geräusch nach der ersten ansteigenden Flanke des eintreffenden Signals. Aus diesem wird die Laufzeitdifferenz zwischen den beiden Ohren berechnet und dadurch der Winkel ermittelt, aus welchem das Geräusch kommt. Trifft der Schall erst auf das linke, dann auf das rechte Ohr, muss das Geräusch also irgendwo von links kommen.
Die hinten/vorne Ortung geschieht über die Form unserer Ohrmuscheln, durch die unterschiedlichen Reflexionen können wir feststellen, ob das Geräusch vor oder hinter uns erzeugt wurde. Diese Eigenschaft machen sich viele Soundalgorithmen zu nutze, um aus 2 Lautsprechern ein Pseudo-Surround-Erlebnis zu erzeugen.

Wichtig ist auch der Umgebungsschall (Diffusschall). Den können wir nicht orten, weil sich keine steilen, eindeutigen Flanken herausbilden. Es ist so eine Art Hintergrundrauschen, und in vielen Filmen wird sich das zu nutze gemacht.

a) Stereo

Um also bei Stereo eine klare Ortung wie beim Original zu erhalten, muss der Abstand des Hörers zu beiden Lautsprechern gleich sein. Aus dieser Überlegung heraus entstand das Stereo-Dreieck. Dabei handelt es sich um ein gleichschenkliges Dreieck, mit den Lautsprechern an den Ecken der Basis und dem Hörer an der Spitze.
Es gibt einige, die behaupten, es müsste ein gleichseitiges Dreieck sein. Das ist nicht grundsätzlich falsch, aber auch übertrieben, weil viel zu selten realisierbar. Die Lautsprecher sollten aber weder zu dicht noch zu weit auseinanderstehen. Zu dicht, dann leidet die Ortung (zu geringe Laufzeitunterschiede, obwohl das Ohr eine sehr feine Auflösung besitzt), zu weit auseinander und in der Mitte entsteht ein Klangloch.
Die Breite der Basis sollte zwischen dem 0,8 und dem 1,2fachen der Höhe des Dreiecks - also des Sitzabstandes - liegen, dann ist man meist auf der sicheren Seite.
Der Sitzabstand selber ist auch mit Bedacht zu wählen. Sitzt man zu nah vor den Lautsprechern, kann das zu tonalen Verfälschungen führen (weil die Schallwellen noch nicht kohärent sind, die Überlagerung von Hoch-, Mittel- und Tiefton ist noch nicht so wie sie sein sollte), sitzt man zu weit weg, kann das Ohr nicht mehr zwischen Diffusschall (der von den Wänden reflektiert wird) und dem Direktschall (von den Lautsprechern) unterscheiden, die Ortung leidet.
Ohne aufwändige Messungen ist das aber nicht genau festzustellen, man kann es nur ausprobieren. 2-3m ist ein gesunder Abstand, mit dem man anfangen kann zu experimentieren.

b) Erweiterung auf Surround

Das Stereodreieck steht, jetzt kommen noch 4 Lautsprecher hinzu.

Der Center:
dessen Aufgabe ist nicht nur, die Sprache im Film wiederzugeben, sondern auch die Stereobasis zu stabilisieren (falls ein Klangloch vorhanden ist, kann ein Center Wunder wirken). Idealerweise sollte er ein wenig hinter der Stereobasis stehen, damit alle drei Frontlautsprecher den gleichen Abstand zur Hörposition haben. Das ist meistens nicht möglich, er steht oft ein zu weit vorne. Dafür kann man in guten Receivern eine Zeitverzögerung einstellen.

Die Rear/Surround-Lautsprecher:
hier scheiden sich die Geister. Die einen meinen, die Rear müssten seitlich von der Hörposition angebracht werden, die anderen meinen, sie müssten hinter der Hörposition positioniert sein. Um die richtige Entscheidung zu treffen muss man zwischen zwei verschiedenen Arten von Surround-Lautsprechern unterscheiden:
Direkt- und Dipolstrahler. Direktstrahler sind konventionelle Lautsprecher, die nur nach vorne abstrahlen.
Dipolstrahler haben vorne und hinten Chassis, so ergibt sich eine achtförmige Abstrahlcharakteristik.
Diese Dipole werden seitlich der Hörposition montiert, mit den Membranen nach vorne und nach hinten gerichtet. Der Effekt ist, dass nur Diffusschall beim Hörer ankommt, und zwar von hinten und von vorne, das wird in Filmen für Umgebungsgeräusche (z. B. Regen) genutzt, um dem Ohr vorzugaukeln, dass man mittendrin in der Szene steckt.
Mit Direktstrahlern ist das nicht möglich. Natürlich kann man sie genauso wie die Dipole aufstellen, allerdings gibt es dann Diffusschall nur von vorne oder von hinten. Der Effekt ist also nicht wie gewollt.
Direktstrahler werden deshalb hinter der Hörposition angeordnet, am besten mit dem gleichen Abstand wie die Frontlautsprecher. Der Vorteil an dieser Aufstellung ist, dass nun Klangeffekte (z. B. Schüsse oder Schritte), die hinter einem passieren, klar geortet werden können. Das ist mit Dipolen nicht möglich, ein Mittendrin-Effekt wie bei diesen ist dann jedoch nicht vorhanden.
Wie man sieht, haben beide Varianten Vor- und Nachteile. Hier schlägt nun die Stunde der 6.1, 7.1 oder noch höherer Systeme. Hier kann man seitlich der Hörposition Dipole einsetzen. Um eine klare Vorne/Hinten-Ortung zu erzeugen, werden bei 6.1 ein Back Center, bei 7.1 zwei Rear Surround hinter der Hörposition aufgestellt. Beim kommenden 8.1 hat man dann hinten zusätzlich noch einen Center, also 3 Front, 3 Rear und 2 seitliche Lautsprecher. So erhält man eine gute Kombination aus guter Ortung und Diffusschall.

Der Subwoofer:
eine sich hartnäckig haltende Meinung ist: den Sub darf man überall hinstellen. Das ist falsch.
Dabei gilt eine besondere Beachtung der Raummoden, die dafür verantwortlich sind, dass der Bas dröhnt.
Raummoden sind stehende Wellen. Sie entstehen bei ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge durch Reflexionen an den Raumwänden.
Bei einem rechteckigen Raum gibt es also 4 mögliche Raumrichtungen, in denen Moden entstehen können: in der Länge, in der Höhe, in der Breite und die beiden Diagonalen (die sind ja gleich lang). Die Diagonalen und die Länge sind dabei am problematischsten.
Die Formel um die Frequenzen zu berechnen:

f=N*c/(2*d)

Dabei ist N die Ordnung der Mode, beginnend mit 1; Moden höherer Ordnung (N>2) sind für einen Subwoofer unwichtig und werden durch Sofas oder ähnlichem gut gedämpft. c ist die Schallgeschwindigkeit, die man mit 340m/s ansetzen kann, d ist die Länge, für die die Mode zu berechnen ist.
Ein Beispiel: bei einer Raumlänge von 3m gibt es eine Mode bei der Frequenz:

f=1*340/(3*2)=56,6Hz

Das liegt mitten im Übertragungsbereich des Subwoofers, die Mode der Diagonale liegt noch niedriger.

Doch jetzt kommt der Trick: diese Raummoden entstehen nur vollständig, wenn die Welle sich komplett zwischen den Wänden aufbauen kann. Stellt man den Subwoofer also an die Wand oder noch schlimmer in die Raumecke, regt man die Raummode also ideal an. Konsequenz: man stellt den Subwoofer leicht in den Raum versetzt, so wird die Mode zwar immer noch angeregt, aber eben nicht mehr so stark.
Die Profis machen das ganz anders: sie bauen sogenannte Double Bass Arrays. Dabei werden an die Front und die Rückwand jeweils 4 Subwoofer gehängt. Die hinteren werden dann leicht zeitversetzt und mit umgekehrter Polarität angesteuert. Die 4 Frontsubwoofer erzeugen durch ihre spezielle Positionierung eine ebene Welle (ein einzelner Subwoofer erzeugt eine Kugelwelle), die sich durch den Raum bis auf die andere Seite fortpflanzt und dort von den baugleichen Subwoofern kompensiert wird. Die Raummoden haben also keine Möglichkeit zu entstehen. Leider ist diese Lösung sehr aufwändig und für Privatanwender nur schwer zu realisieren.

Hat man Probleme mit Raummoden, können sogenannte Helmholtzresonatoren helfen. Die werden auf die Raummode abgestimmt, rauben dieser Energie und wandeln sie in Wärme um. Lange nicht so gut wie ein Bass Array, aber leichter zu realisieren. Bauanleitungen dazu gibt es jede Menge im Internet.

4.) Wandaufstellung o. doch lieber freistehend?

Bei 90% aller auf dem Markt befindlichen Lautsprechern gilt ganz klar: weit weg von der Wand.
Die meisten Lautsprecher sind so abgestimmt, stellt man sie an die Wand, verändert sich ihre tonale Abstimmung massiv.
Das betrifft vor allem den Bassbereich: dort tritt der sogenannte "baffle step" auf, der bei freistehenden Lautsprechern dafür sorgt, dass der Bass leiser spielt als der Rest. Der nach vorne abgestrahlte Schalldruck steigt bis ca. 500Hz (je nach Breite des Lautsprechers) um bis zu 6dB an. Dieser Anstieg wird korrigiert, indem der Mittel- und Hochtonbereich per Frequenzweiche um eben diesen Wert abgesenkt wird. Man verschenkt dadurch zwar eine Menge Schalldruck, aber der Lautsprecher klingt freistehend neutral.
Stellt man diese Lautsprecher nun an die Wand, tritt der "baffle step" nicht mehr auf, und plötzlich spielt der Tieftonbereich um bis zu 3dB lauter, bei Eckaufstellung sogar um bis zu 6dB!. Unpräziser wird er dadurch aber nur wenig, da spielen die oben angesprochenen Raummoden eine viel größere Rolle, die natürlich auch besser angeregt werden, wenn der Lautsprecher nahe an einer Wand steht.
Der Bass spielt also einfach nur lauter, aber das stört die Gesamtabstimmung natürlich ungemein. Kleine, bassschwache Lautsprecher kann man allerdings durch vorsichtiges Heranrücken an die Wand zu etwas mehr Fülle verhelfen. Die Betonung liegt dabei auf "vorsichtig" und "etwas", also nicht gleich ganz an die Wand stellen.
Eine kleine Besonderheit stellen Boxen dar, die ihr Bassreflexrohr im Rücken haben. Dessen Länge und Durchmesser sind exakt bestimmt, stellt man die jetzt ganz an die Wand o. ein paar Zentimeter davor verändert sich die Gehäuseabstimmung mit unbekannten Folgen. Manche Hersteller legen zu diesem Zweck Schaumstoffzylinder den Lautsprechern bei, die der Anwender zur Not in die Rohre hineinstopfen kann. So soll die eigentliche Abstimmung wiederhergestellt werden, ist aber auch nur eine Nachbesserung und kein Allheilmittel.
Weiterhin gibt es noch Flächenstrahler (z. B. Elektrostaten), die als Dipole arbeiten, also nach hinten offen sind. Ganz einfache Regel: weit weg von der Wand, da gehören die nicht hin. Ansonsten wären die Folgen Auslöschungen von ganzen Frequenzbändern, abhängig von der Sitzposition.

Die restlichen 10% Lautsprecher sind extra für wandnahen Einsatz konzipiert, z. B. die Canton Ergo F o. sogar für den In-Wand-Betrieb wie die Meridian DSP420.

Eine Todsünde sollte man niemals begehen: die Lautsprecher seitlich direkt an die Wand stellen. Das ergibt Frühreflexionen im Mittelton- und unteren Hochtonbereich. Stimmen werden verfälscht und die Ortung leidet. Also, wenn schon parallel zur Wand, dann doch bitte weit genug entfernt.