Klang eines Lautsprechers im Raum (Vorhersage)

[walwal]

Wie einige schon wissen, lese ich gerade:

http://www.scribd.com/doc/40410023/S...d-E-Toole-p569

(Ich habe auch das Buch gekauft)

Diesen Artikel finde ich sehr interessant, bestätigt er doch das, was ich lange predige: Nur der Frequenzgang auf Achse sagt wenig aus! Auch der Frequenzgang unter Winkeln muss berücksichtigt werden. Dazu kommt noch der Raumeinfluss. Liegen diese Daten vor, kann der Klang (Frequenzgang im Raum) simuliert werden.
Und im Tiefton ist die Simu mit Boxsim und die RAR-Messung nicht zutreffend für normale Räume.

Ich stelle mal die Grafik mit meinen vereinfachten Kommentaren ein.

Die obere Grafik zeigt den Frequenzgang einer 3-Wege-Box auf Achse und unter Winkeln im RAR.

Die mittlere Grafik (obere Kurve) zeigt die Prognose. Dazu wurde im Tiefton der Energiefrequenzgang als der spätere F-Gang im Raum angenommen, im Frequenzbereich darüber wird der F-Gang unter Winkel berücksichtigt und der Raumeinfluss (Reflektionen) berechnet.
Das ergibt die obere Kurve (um 10 dB versetzt).

Das untere Diagramm vergleicht Prognose und Messung an 3 Stellen im Raum.

Da kann man nur sagen: Hut ab.

Daraus ergibt sich:

1. Sowohl der F-Gang auf Achse als auch unter Winkeln sollten gerade sein, zumindest sollten keine großen frequenzabhängigen Sprünge vorhanden sein. Die Box in diesem Beispiel ist in dieser Beziehung nicht gut (war ein Prototyp).

2. Im Tiefton ist der Frequenzgang irgendwo zwischen RAR-Messung und Energiefrequenz.

3. Der Reflektionen verbiegen den Frequenzgang zusätzlich.

4. Diese Fehler sind mit EQ nicht zu beseitigen, sie können nur gemildert werden.

5. Vielmehr muss der LS so konstruiert werden, dass beide Bedingungen erfüllt werden. Das geschieht durch Chassisgröße, Geometrie, passende Trennfrequenzen und z.B. Hörner oder Waveguides.

6. Also achtet bei der Boxenwahl auf den F-Gang unter Winkel/Energiefrequenzgang, da gibt es deutliche Unterschiede im Visaton-Programm. Auch meine Concorde ist verbesserungsfähig. Dann braucht man vieleicht auch keine Absorber seitlich aufzustellen, wo zuviel abgestrahlt wird. Das WG kann da Wunder wirken.

[walwal]

Hier zum Vergleich meine (aktive) Concorde ohne EQ. Auch wenn die Senken bei anderen Frequenzen liegen, ist eine Ähnlichkeit vorhanden. Toole machte seine Untersuchung an vielen üblichen Hörräumen, dass bei der C. die Senken bei anderen Frequenzen liegen, kann an der "unüblichen" Chassisanordnung liegen, dadurch sind die Bodenreflektionen anders.

Im Hörtest hatte sie zu viel Bass und zu viele Höhen.

[Peter K]

Hallo Jürgen,

Wie einige schon wissen, lese ich gerade:

http://www.scribd.com/doc/40410023/S...d-E-Toole-p569

(Ich habe auch das Buch gekauft)

Diesen Artikel finde ich sehr interessant, bestätigt er doch das, was ich lange predige: Nur der Frequenzgang auf Achse sagt wenig aus! Auch der Frequenzgang unter Winkeln muss berücksichtigt werden. Dazu kommt noch der Raumeinfluss. Liegen diese Daten vor, kann der Klang (Frequenzgang im Raum) simuliert werden.

In das gleiche Horn tute ich ja auch schon lange, erstaunlich für mich, daß sich die Wichtigkeit des Energiefrequenzganges (und darum geht es in letzter Konsequenz bei Toole) noch nicht so richtig flächendeckend herumgesprochen hat....

Und im Tiefton ist die Simu mit Boxsim und die RAR-Messung nicht zutreffend für normale Räume.

Allenfalls der Energiefrequenzgang in boxsim gibt einen Anhaltspunkt, aber auch nur grob, da der Energiefrequenzgang in boxsim nicht so die ganze Wahrheit ist.
Um das Verhalten im unteren Frequenzbereich im Raum abzuschätzen, verwende ich gerne den Room-Response-Calculator des FRD-Konsortiums, da kann man schnell erkennen, daß lineare Freifeld-oder RAR-Abstimmungen im Bassbereich im Raum eigentlich eine Katastrophe sind.

Ich stelle mal die Grafik mit meinen vereinfachten Kommentaren ein.

Die obere Grafik zeigt den Frequenzgang einer 3-Wege-Box auf Achse und unter Winkeln im RAR.

Die mittlere Grafik (obere Kurve) zeigt die Prognose. Dazu wurde im Tiefton der Energiefrequenzgang als der spätere F-Gang im Raum angenommen, im Frequenzbereich darüber wird der F-Gang unter Winkel berücksichtigt und der Raumeinfluss (Reflektionen) berechnet.
Das ergibt die obere Kurve (um 10 dB versetzt).

Das untere Diagramm vergleicht Prognose und Messung an 3 Stellen im Raum.

Da kann man nur sagen: Hut ab.

Eine wichtige Erkenntnis aus den Prognosen/Nachmessungen ist, daß oberhalb 500-1000 Hz die Kurve recht exakt der Energiekurve des Lautsprechers folgt.
Ich mache das mit der aktuellen Version von Audiocad:
Wenn man da 360 Grad-Messungen (Freifeld) macht und einspielt, dann kann man sich in der 2-D-Darstellung der Summenkurven eine Durchschnittskurve berechnen lassen, die verblüffend genau den Energiefrequenzgang zeigt.
Zur Vermeidung des steileren Abfalls der Energiekurve im oberen Frequenzbereich hat es sich als nützlich erwiesen, den Lautsprecher nicht auf Achse, sondern z.B. auf 30 Grad abzustimmen (was aber mit boxsim nicht geht, wohl aber mit Audiocad).
Dann bekommt man auch den als ideal geltenden gleichmäßigen Abfall ab ca. 500-1000 Hz (je nach persönlichem Geschmack) bis zur oberen Übertragungsgrenze hin.

Daraus ergibt sich:

1. Sowohl der F-Gang auf Achse als auch unter Winkeln sollten gerade sein, zumindest sollten keine großen frequenzabhängigen Sprünge vorhanden sein. Die Box in diesem Beispiel ist in dieser Beziehung nicht gut (war ein Prototyp).

Da ist der Prototyp aber in "bester" Gesellschaft. Sinnvoll ist auch noch eine vertikale 360 - Energiekurve zu erstellen, da man da dann erst so richtig die Energieschweinereien sieht, die manche Weichen (z.B. zu flache Linkwitz) anrichten.
In meinem nächsten Projekt werde ich Audiocad "überlisten" und zur Ermittlung des Gesamtenergieverhaltens sowohl die horizontalen als auch die vertikalen 360 Grad-Messungen in Treiberdatensätze einlesen (Also z.B. beide Richtungen im 15 Grad Einteilung messen, Im Datensatz sind dann 0, 15, 30, etc. die Horizontalmessungen und 7,5; 22,5; 37,5; etc dann die Vertikalmessungen)

2. Im Tiefton ist der Frequenzgang irgendwo zwischen RAR-Messung und Energiefrequenz.

Jein, da kommt es sehr auf die Fensterung der Messung an, was man als Tieftonfrequenzgang erhält.
Da ist es meiner Meinung nach nicht wie in dem Beispiel mit der Erfassung der ersten Reflexionen der Wände getan, rein nach Gefühl sollte wenigstens eine Periode der niedrigsten wiederzugebenden Frequenz in das Zeitfenster passen.
Da hat man (man beachte die Wellenlängen im Bass im Vergleich zu den Raumabmessungen) aber schon wesentlich mehr Reflexionen "an der Backe", aber wohl auch die Auswirkungen des Druckkammereffektes, den man nur mit Messungen mit der ersten Reflexion noch nicht mit in der Bilanz hat.
Außerdem sieht man dann auch schön die Auswirkungen der Raummoden....

3. Der Reflektionen verbiegen den Frequenzgang zusätzlich.

4. Diese Fehler sind mit EQ nicht zu beseitigen, sie können nur gemildert werden.

Auch Jein: Einbrüche, die durch Auslöschungen entstehen, kann man nicht entzerren, Überhöhungen durch konstruktive Interferenzen aber wohl.
Aber auch da kommt es auf die Messung an:
Ein kurzes Zeitfenster suggeriert möglicherweise Handlungsbedarf, ein längeres Zeitfenster, was dann eher den Energieverlauf im Raum zeigt, könnte aber sagen, daß Alles im Lot ist...

5. Vielmehr muss der LS so konstruiert werden, dass beide Bedingungen erfüllt werden. Das geschieht durch Chassisgröße, Geometrie, passende Trennfrequenzen und z.B. Hörner oder Waveguides.

Und Frequenzweichenauslegung, Schallwandgeometrie (meintest du wohl ?)
Mein nächstes Projekt soll genau so sein, da ich aber keine WG's schnitzen kann, wird es ein Vierweger, mit weniger Wegen bekommt man ohne Schallführungen kein konstantes oder wenigstens stetiges Energieverhalten hin. Mit Hörnern wird es dann noch schwieriger, konstantes Energieverhalten hinzubekommen. Selbst CD-Hörner sind da nicht die Lösung, da die ihr CD-Verhalten leider meist nur horizontal haben.

6. Also achtet bei der Boxenwahl auf den F-Gang unter Winkel/Energiefrequenzgang, da gibt es deutliche Unterschiede im Visaton-Programm. Auch meine Concorde ist verbesserungsfähig. Dann braucht man vieleicht auch keine Absorber seitlich aufzustellen, wo zuviel abgestrahlt wird. Das WG kann da Wunder wirken.

Wo oben schon gesagt: unterhalb von 4 Wegen geht es NUR mit WG.

Viele Grüße
Peter Krips

[walwal]

Die Atlas Compact ist eine Box mit gutem Abstrahlverhalten auch ohne WG, mit 4 Wegen klappt das gut, wie P.K. schreibt. Und weil es darunter nur mit WG gut wird, bin ich etwas enttäuscht, dass es so lange dauert, bis Visaton mehr daraus macht.

Toole beschreibt in seinem Buch sehr schön, wie die Wahl des Zeitfensters und der Auflösung sich auswirkt. Weil in der Vergangenheit mit 1/3 gemessen wurde, sind viele Macken nicht erkannt worden oder es führte zu Fehlschlüssen. So sieht eine mit PEQ korrigierte Raummode mit 1/3 nicht besser aus als ohne PEQ, also wurde die Auffassung vertreten: taugt nichts, schwingt gewaltig nach! Mit 1/20 erkennt man die hervorragende Schwingungsdämpfung.

s. Anhang

Auch legt er dar, wo eine Messung im RAR angebracht ist und wo nicht.

Ich finde dieses Buch hervorragend.