Reflexionen boxennah unterdrücken ?

[stfn]

Hallo Norbert,

das ist so natürlich absolut richtig, genau damit hab ich ja in meiner Wohnung zu kämpfen.
AH hat das nur eben so geschrieben (so habe ich es rausgelesen), als ob die reine Richtcharakteristik im Hochtonbereich den Klang verfäschen würde. Das denke ich aber kann man so nicht stehen lassen, denn eine Kalotte strahlt ja auch die hohen Frequenzen viel breiter ab -> mehr Interreflexionen über das gesamte Spektrum -> noch diffuseres (schlechteres?) Klangbild (so bei mir geschehen).
Die Argumentation, dass der Klang schlechter wird, weil nicht das gesamt Spektrum vom Raum verhunzt wird, sondern die Höhen bleiben halbwegs gerichtet finde ich irgendwie sehr unbefriedigend, weil wenigstens die Ortung ja überwiegend über die Höhen stattfindet. Sollte man sich denn nicht noch eher Gedanken darüber machen, wie man auch den Mittel- und Tieftonbereich gerichteter abstrahlt? Ok, klar ist auch, dass das im Extremfalle zu unmöglichen Hörerlebnissen ausserhalb der Achse führen sollte (ist ja eh nur theoretischer Natur die Überlegung).
Es scheint hierbei insgesamt um einen Kompromiss von Klang bei optimaler Position/ suboptimaler Position zu gehen. UweG hat das glaub ich auch schon mal angesprochen mit der Überlegung von optimalen Anteilen von direktem und indirektem Schall.
Womit wir wieder bei der Ausgangsüberlegung wären: Sind Kalotten wirklich das Optimale hierbei? Insbesondere ja auch, weil (ich unterstelle das jetzt mal) sowieso fast alle Leute genau auf Achse hören, wenn sie sich genüsslich ihren Inselscheiben hingeben...

Stefan

[AH]

Hallo Stefan,

"Wie ich schon sagte, natürlich verfärbt der Klang deutlich, wenn man nicht in der Mitte sitzt, aber genau auf Achse sollte es ja eigentlich ziemlich gut passen."

Nein, es paßt meiner Erfahrung nach nicht, weil das diffuse Schallfeld verfärbt ist.

edit: "Sollte man sich denn nicht noch eher Gedanken darüber machen, wie man auch den Mittel- und Tieftonbereich gerichteter abstrahlt?"

Ja, unbedingt, mein ständiges Reden! Die Vorgabe von SSF-01 lautet Bündelungsmaß D = 8dB zwischen 250Hz und 10kHz. Aber es interessiert sich offenbar kaum jemand dafür. Ausschließlich die Höhen gerichtet abzustrahlen, ist dagegen eine schlechte Lösung.

"Ich halte mittlerweile die Frequenzverläufe einer Box nicht mehr für soo wichtig. Klar, wenns extrem wird und irgendwas nervt, dann hört der Spass auf. Aber immer wenn ich zwischen Buschhorn und Aria umschalte, dann bekomme ich zunächst nen Schreck, wie unterschiedlich die klingen, aber nach 10 sekunden hat man das vergessen."

Ich habe einen Terzbandequalizer und halte nach Spielereien mit diesem Gerät den Amplitudenfrequenzgang für extrem wichtig, was die Wiedergabequalität angeht. Auch kleine Fehler verderben die Wiedergabequalität gründlich.

Das hängt allerdings auch vom Programm-Material ab. Spektral breitbandige Musik (Pop, Rock, teils auch Jazz etc.) die gleichzeitig hohe, mittlere und tiefe Frequenzen enthält, ist relativ unempfindlich. Da ist es auch bei mir wie von Dir beschrieben, das Gehör gewöhnt sich nach kurzer Zeit an einen Fehler. Dies umso mehr, als das man die "originale" Klangfarbe oft nicht kennt.

Musik, die eher aus einzelnen Tönen besteht (z.B. Klaviersonate) ist dagegen unglaublich empfindlich gegen den Amplitudenfrequenzgang und auch geringe Fehler führen zur "Unerträglichkeit" des Klangbildes.
Man muß wirklich nur mit einer schön direkten/trockenen Klavieraufnahme in den nächsten Hifi-Laden gehen um zu hören, was das für ein Schrott ist, der dort feilgeboten wird. Man hört mit etwas Übung auch sofort, in welchen Frequenzbereichen die Problemstellen liegen.

Gruß

Andreas

[stfn]

Möglicherweise orientiert sich die Klngqualität immer am "schlechtesten" Faktor: bei mir sind die Interreflexionen so stark, dass gerade ein Klavier mit den Arias vielleicht von der Klangfarbe her passt, aber es wandert dauernd von rechts nach links und zurück -> extrem nervig, kein entspanntes hören möglich (leicht übertrieben, aber im Prinzip ist es so). Bleibt es hingegen an seinem Platz, nehm ich gern eine leichte Fehlabstimmung in Kauf (wobei ich keine solche empfinden kann, da ich das Original nicht kenne), weil es klingt einfach viel angenehmer. Ok, Klavier ist auch ein schlechtes Beispiel, dabei (und bei Stimmen) schlägt das Buschhorn die Aria. Aber bei Geigen ist das vielleicht ein fairer Vergleich.

Bei optimalen Höhrbedingungen gebe ich Dir natürlich völlig recht. Da stören dann die Interreflexionen nicht, so dass der Frequenzverlauf optimiert werden kann und sollte.
Nur wer hat das schon (ich leider nicht )? Bei mir empfinde ich scheinbar eine gerichtetere Schallverteilung einfach als wichtiger/gewinnbringender als einen optimalen Frequenztverlauf.
Was ich also anregen möchte ist die Diskussion: "Hat man bisher nicht die Schallverteilung zu wenig/zu einseitig nach dem Motto >>breiter ist besser<< behandelt?"

Stefan

[AH]

Hallo Stefan,

oben hatte ich schon kurz geschrieben: Frequenzneutral gerichtete Abstrahlung ist die einzig richtige Lösung. Diskrete Reflektionen bis 15ms nach Direktschall müssen um 15...20dB unterdrückt werden, sonst hat das mit "hifi" nichts zu tun.

Was ich allerdings weniger gut finde, ist eine selektive Richtwirkung in einzelnen Frequenzbereichen. Bei manchen hifi-LS findet man z.B. eine selektive Bündelung im Mitteltonbereich, das ist absolut tödlich für die Klangfarbe.
Ein zu hohen Frequenzen ansteigendes Bündelungsmaß ist nicht optimal, aber in Grenzen akzeptabel. Die alte EBU-Vorgabe sah einen Anstieg des Bündelungsmaßes zwischen 250Hz und 10kHz um höchstens 4dB vor. Die neuere SSF-01 Empfehlung verlangt jedoch ein frequenzneutrales Bündelungsmaß (mit Recht!).
Dies wird im hifi-Bereich nicht angeboten, weil man offenbar fürchtet, die Leute würden sowas nicht kaufen.

Gruß

Andreas

[stfn]

> oben hatte ich schon kurz geschrieben: Frequenzneutral
> gerichtete Abstrahlung ist die einzig richtige Lösung. Diskrete
> Reflektionen bis 15ms nach Direktschall müssen um 15...20dB
> unterdrückt werden, sonst hat das mit "hifi" nichts zu tun.

das glaub ich Dir ja, nur sag das mal meinem Hörraum.
Nein, umziehen tue ich deshalb nicht. Ich mag meinen Parkettboden und auch den Rest der Wohnung..


> Die neuere SSF-01 Empfehlung verlangt jedoch ein
> frequenzneutrales Bündelungsmaß (mit Recht!).

ja, denke ich auch, dass das bestimmt das beste wäre. Du sprichst hier vom Bündelungsmass relativ zur Tonhöhe. Was ich aber eigentlich hinterfragen wollte ist das absolute Bündelungsmass. Also, wieviel dB pro 10 Grad (oder so ähnlich) halten bei einem durchschnittlichen Wohnzimmer die Interreflexionen klein und erlauben gleichzeitig auch gemeinsames Hören über Kuschelabstand ? Ich denke eben, je breiter desto besser kanns doch nicht wirklich sein....


> Dies wird im hifi-Bereich nicht angeboten, weil man offenbar
> fürchtet, die Leute würden sowas nicht kaufen.

Wie soll das denn eigentlich gehen? Ich denke, bei normalen Boxen kommt der Bass eh kugelförmig raus?

Stefan

[Norbert]

Hallo Andreas,

Das Beste, was man den Strahlern bieten kann, ist eine unendlich große, totalreflektierende Schallwand.

Damit wird doch die Schallwand zur Raum begrenzenden Fläche. Werden jetzt nicht die Raumresonanzen optimal angeregt?

[AH]

Hallo Stefan,

das Bündelungsmaß [dB] ist definiert als 10*log (Richtfaktor)

Der Richtfaktor stellt wiederum das Verhältnis des insgesamt abgestrahlten Schalles eines Strahlers in Relation zu einem Kugelstrahler gleichen Schalldruckpegels auf der Bezugsachse dar. Also z.B.

Ein Strahler, der rundherum strahlt, hat einen Richtfaktor von 1 und ein Bündelungsmaß von 0dB

Ein Strahler, der nur in den vorderen Halbraum strahlt, hat einen Richtfaktor von 2 und ein Bündelungsmaß von 3dB

Ein Strahler, der nur in 1/4 des Kugelvolumens strahlt, hat einen Richtfktor von 4 und ein Bündelungsmaß von 6dB

Die Forderung nach einem Bündelungsmaß von 8dB bedeutet umgekehrt einen Richtfaktor von ca. 6,5, d.h. der Strahler strahlt nur in 15% des Kugelvolumens Schall ab.

Und das muß der Lautsprecher frequenzneutral machen, zumindest zwischen 250Hz und 10kHz
Der Baßbereich wird im Regelfall kugelförmig abgestrahlt, aber die Begrenzungsflächen des Raumes verhindern dies, d.h. hier kann man das Problem einfach durch Entzerrung beseitigen. Außerdem ist der Baß unwichtig für die Klangfarbe. Wichtig ist eine stetige Richtwirkung oberhalb 250Hz, also ab dem Beginn des Formantbereiches.

Ein Lautsprecher sollte aus meiner Sicht nicht mehr als +/- 30°, höchstens +/- 45° abstrahlen (frequenzneutral!), alles andere ist auch in Anbetracht der schmalen Stereo-Hörfläche (siehe z.B. Dickreiter) überflüssiger Schall-Schmutz.

Solche Lautsprecher wären normgerecht, werden aber nicht angeboten, da sie "einen nüchternen Klangeindruck hervorrufen" oder "steril klängen" (so Aussagen von Entwicklern technisch hochkompetenter Massenhersteller).

@ Norbert:

In einer Dimension (Vorderwand - Rückwand) ist die Anregung beim Wandeinbau tatsächlich besser. für die anderen Richtungen (Boden-Decke; Seitenwand-Seitenwand) spielt es keine Rolle. Bedenke auch, daß die Wellenlänge im Tieftonbereich groß ist, d.h. mit den üblichen 1m Wandabstand kann man nicht viel reißen.

Viel wichtiger ist ein anderer Vorteil des Wandeinbaus im Tieftonbereich: Je nach Wandabstand kommt es zu einer destruktiven Interferenz zwischen dem Direktschall und dem von der Wand reflektierten Schall. Das geschieht, wenn der Wandabstand einer Viertelwellenllänge entspricht. Bei typischen Abständen der Wand hinter dem LS um 1m liegt das bei ca. 80Hz. Das Ergebnis ist eine tiefe Interferenz-Auslöschung, die durch nichts auf der Welt zu entzerren ist. Diese läßt sich durch Wandeinbau vollkommen beseitigen.
Abgesehen davon ist der Wirkungsgrad im Tieftonbereich beim Wandeinbau höher (-> höherer Strahlungswiderstand), die Verzerrungen entsprechend geringer.
Probleme mit Beugung von Schall an Gehäusekanten und daraus folgenden Interferenzeffekten entfallen auch vollständig.

Gruß

Andreas

[UweG]

das Bündelungsmaß [dB] ist definiert als 10*log (Richtfaktor)

Also ich möchte hier nicht deine allseits anerkannte Kompetenz in Frage stellen, nur: Ich verstehe es nicht. 10*log.... würde doch bedeuten, dass es sich um ein Leistungsverhältnis handelt und nicht um Schalldruck. Wäre halbkugelförmige Abstrahlung nicht 6 dB mehr Bündelung als kugelförmig?

[stfn]

Hallo AH,

erstmal danke für deine ausführlichen Ausführungen.

Ein Lautsprecher sollte aus meiner Sicht nicht mehr als +/- 30°, höchstens +/- 45° abstrahlen (frequenzneutral!), alles andere ist auch in Anbetracht der schmalen Stereo-Hörfläche (siehe z.B. Dickreiter) überflüssiger Schall-Schmutz.

Das ist doch mal was, womit man was anfangen kann. Kommt das denn so bei einer Kalotte hin? Ich würde mal so aus dem Hut sagen: eher nicht oder? Oder mein blöder Hörraum braucht noch weniger Abstrahlwinkel.
Interessant, dass dieses Thema bisher nicht wirklich aufgearbeitet wurde, denn ich könnte mir vorstellen, dass es mehr Leuten Probleme macht. Nicht zuletzt an solchen obskuren Manövern wie "Decke über Fernseher, der zwischen den Boxen steht, damit die Ortung besser wird" zu sehen. Ja, dass hilft (bei tat's das), aber kann man das nicht mit gerichteteren Lautsprechern umgehen ohne praktisch relevante Probleme zu bekommen ?

Stefan

[AH]

@ Uwe:

Deinen Einwand kann ich im Moment nicht nachvollziehen.


@ Stefan:

"Kommt das denn so bei einer Kalotte hin? Ich würde mal so aus dem Hut sagen: eher nicht oder?"

Das kommt schon hin, wenn man entsprechende Maßnahmen trifft. In der Studiotechnik werden u.a. spezielle, auf die Abstrahlcharakterstik optimierte Hörner eingesetzt:



Zugehörige Richtcharakteristik (eine Isobare sind -3dB):



Es gibt aber auch andere Möglichkeiten (hatte ich weiter oben genannt), die von anderen Herstellern erfolgreich eingesetzt werden.

Wenn man den Strahler groß gegen die Wellenlänge macht, gibt es dagegen meist Artefakte, und sei es, daß die Bündelung nicht frequenzneutral genug erfolgt.

Gruß

Andreas

[UweG]

@AH: Ich habe inzwischen ein wenig gegoogelt. Das ist tatsächlich ein Leistungsverhältnis und die von dir gemachten Angaben über Bündelungsmaße (Halbraumstrahler = 3dB, ...) sind 100% richtig. Mich hatte irritiert, dass dies hier ein anderes Verhältnis ergibt als die 6dB für den Bafflestep, aber dort gibt es zu bedenken, dass der Wirkungsgrad eines Tieftöners sich bei Halbraumabstrahlung verdoppelt. Daher kommen die zweiten 3dB beim Bafflestep.

[AH]

Hallo Uwe,

das stimmt. Der Realteil des Strahlungswiderstandes ist auf der Schallwand doppelt so hoch und somit verdoppelt sich tatsächlich der Wirkungsgrad bei Montage auf einer gegen die Wellelänge großen Schallwand, vorausgesetzt der Strahler ist selbst klein gegen die Wellenlänge, d.h. der Realteil des Strahlungswiderstandes auf der Membrane gering (ka < 1).

3dB des Bafflestep resultieren also aus dem verringerten durchstrahlten Volumen (Halbraum statt Vollraum), weitere 3dB sind ein echter Gewinn an Wirkungsgrad aufgrund höheren Strahlungswiderstandes.
In der Praxis können es durch konstruktive Interferenzeffekte aufgrund der Gehäusekanten sogar bis zu 10dB werden.

Gruß

Andreas

[stfn]

Interessant wäre in diesem Zusammenhang ja auch der Hörabstand. Bei dem Beispiel mit Studiomonitoren sitzt der Toningeneur ja ziemlich nah dran, will an den Knöpfen spielen und dabei überall guten Soud haben. Also breite Abstrahlung eher erwünscht. Gleiches mag für ein kleines Zimmer gelten. Bei grossen Räumen (bzw. weitem Hörabstand) hingegen könnten ja vielleicht auch schon 10 Grad Abstrahlung reichen, um auf einem ganzen Sofa guten Sound zu haben ohne unnützen Schallschmutz zu produizeren, oder?
Warum also dann eine nackte Kalotte ohne Hornvorsatz z.B. in der Vox, die ja für grössere Räume gut funktionieren soll?

Stefan

[AH]

Hallo Stefan,

Ich weiß ja nicht, was Du dir jetzt unter "weiten Hörabständen" vorstellst? Hauptregielautsprecher mit einem Bündelungsmaß von ca. 8dB eignen sich für Hörabstände um 2,5.....3m, wenn die Nachhallzeit um 0,2..0,3s liegt.

Ein Lautsprecher wie die VOX funktioniert in Wohnräumen bis ca. 1,5m Hörabstand.

Wenn man mehr als 3m Hörabstand hat (was unüblich ist), muß man das Bündelungsmaß entsprechend anpassen. Geht man von einem 100m^3-Raum mit einer Nachhallzeit von 0,3s aus, dann benötigt man für 4m Hörabstand ein Bündelungsmaß von ca. 12dB (Richtfaktor15), für 5m Hörabstand eines von 14dB (Richtfaktor 23). D.h. der Strahler sollte nur 1/15 bzw. 1/23 der Kugeloberfläche durchstrahlen.

Gruß

Andreas

[Farad]

auch auf die Gefahr hin mich zu wiederholen...

Macht nicht ein Tractrixhorn genau DAS?! Es bildet sich im Horn eine Kugelwellenfront die am Hornmund bei optimaler Anpassung direkt gegen einen realen Strahlungswiderstand arbeitet und somit zusätzlich zur perfekten Bündelung auch noch einen sehr hohen Wirkungsgrad hat.

Wir brauchen also "nur noch" ein Horn dass zwischen 250Hz und 4kHz sauber abstrahlt. Darüber kann ja ein "einfaches" Hochtonhorn mit entsprechender Abstrahlcharakteristik aktiv phasenrichtig im Übernahmebreich angesteuert werden.

Ein Konustrichter aus starken Schaumstoffkeilen mag zwar prinzipiell funktionieren, ist aber leider so hässlich dass ich lieber zum Kopfhörer greifen würde.

farad