Technik: Richtfaktor im Grundtonbereich erhöhen

[Frank Klemm]

Besonders bei kompakten Lautsprechern ohne riesige Schallfront ist es technisch normalerweise unmöglich, die Schallbündung, die normalerweise im Mittel- und Hochtonbereich herrscht, auch im Grundtonbereich einzustellen.

Im Hochtonbereich kann man eine ausgewogende Schallabstrahlung durch eine entsprechend designte Schallführung hinbekommen.
Im Bereich unter 300 Hz (Kompatktboxen)
bzw. 150 Hz (große Standbox) fällt der Richtfaktor auf Werte unter 3.
Besonders bei halligen Räumen führt das zu einer problematischen Baßwiedergabe.





Reduzieren kann man das durch (teilweise bekannt):
- mehrere Tieftöner
- die aber größere Abstände haben sollten, die typische Anordung auf 30% und 55% der Höhe der Box ist suboptimal. Besser ist 30% und 90%. °) °°)
- phasenverschobene Abstrahlung des gleichen Signals an der Rückseite durch einen weiteren Lautsprecher im Grundtonbereich.

Optimal ist eine Verzögerung der Front um 90°. Das erfordert einen digitalen Delay für den Frontlautsprecher im Grundtonbereich. Bei laufzeitentzerrten DSP-Boxen ist das problemlos machbar, dort müssen Hochtöner, Mitteltöner und Front-Tieftöner im mittleren und oberen Arbeitsbereich ohnehin verzögert werden.

Gut arbeitet das Verfahren bei tiefen Boxen (große Tiefe), eine Einstellung eines optimalen Richtfaktors sollte dort bis 80...100 Hz möglich sein.
°)


°°)
Oder ist das auch einer der Gründe, warum bei der 125 der Mitteltöner auch noch im tieferfrequenten Bereich arbeiten muß ???

[US]

Hi,

die möglichen Maßnahmen hast du ja schon angesprochen.
MEG realisiert sowas ja recht elegant mit nierenförmiger Abstrahlcharakteristik was auch in kompakten LS machbar ist.

Aus "schlanken" LS wäre aus meiner Sicht auch noch mehr rauszuholen, wenn man eine größere Bauhöhe zugestehen würde und die Tieftöner z.B. auf 60cm und 180cm setzt. Dies erfordert allerdings wieder tiefe Trennfrequenzen. Die Bauhöhe "kostet" zumindest keinen Wohnraum.

Auch als Fertigprodukte gibt es neben MEG noch ein paar andere Hersteller, die Tieftonstrahler mit Dipolcharakteristik anbieten wie z.B. wvier oder auch Martin Logan in ihren Elektrostaten.

Gruß, Uwe

[pinglord]

Was sind die genauen Vorteile wenn man das tut, ausser dass man weniger Bass hat, weil die Rückwandreflexionen wegfallen?

Wenn man nämlich bedenkt, dass 95% der Leute eh immer "mehr Bass" schreien, ist die Umsetzung solcher korrekt gerichtet abstrahlenden LS nicht besonders lukrativ imho.

[g.vogt]

Hallo pinglord,

ich bin zwar kein Fachmann auf dem Gebiet, aber so viel hab ich verstanden: der nach hinten abgestrahlte Bassanteil verursacht nicht nur eine Basserhöhung, sondern genauso eine Bassreduzierung, und zwar frequenzabhängig.

Herr Nubert hat das mal recht eingängig beschrieben:
http://www.nuforum.de/nuforum/viewtopic.php?t=341

Mit internetten Grüßen
Gerald Vogt

[US]

@pinglord:

Wenn man nämlich bedenkt, dass 95% der Leute eh immer "mehr Bass" schreien, ist die Umsetzung solcher korrekt gerichtet abstrahlenden LS nicht besonders lukrativ imho

Hifiisten wolllen i.A. keine korrekt reproduzierenden Lautsprecher. Ich fürchte du hast recht.

Was sind die genauen Vorteile wenn man das tut, ausser dass man weniger Bass hat weil die Rückwandreflexionen wegfallen?

1. Korrekte Klangfarbe. Dadurch daß sich die meisten Lautsprecher im Baß und Grundtonbereich als Kugelstrahler verhalten, wird dort zuviel Schall abgestrahlt, da Lautsprecher, die ja freifeldentzerrt sind; also mit linearem On-Axis-Frequenzgang (Im Besten Falle ) im Raum einen im Grundton ansteigenden Summenpegel aus Direkt und Diffusschall aufweisen.

2. Auslöschungen im Baßbereich werden durch nierenförmige Abstrahlung verhindert. Übliche Lautsprecher benötigen entweder sehr große Abstände zur Raumstirnseite (ca. 3m) oder sehr kleine (Im Prinzip Wandeinbau) um keine Auslöschungen im Baßbereich zu erhalten. Beispiel: Ein LS mit typischen 80cm Abstand produziert eine Auslöschung bei 107Hz.

3. Baßdröhn bei wandnaher Aufstellung wird reduziert, da durch die Abstrahlcharakteristik auch im Schnelleberech angeregt wird und dafür weniger im Druckbereich (Wände) der Moden.

Gruß, Uwe

[MuadDib]

@US

wandnahe Aufstellung bei Lautsprechern birgt leider den Nachteil, dass der Grundton stark im Pegel steigt und diese Pegelanhebung eigentlich mit so gut wie keinem Lautsprecher kompensierbar ist.

Ansonsten wäre eine Wandaufstellung sicherlich nicht schlecht, vor allem bei Subwoofern müsste sich der Frequenzgang stark liniearisieren, wenn man per EQ die Pegelanhebung kompensiert.

[US]

@US

wandnahe Aufstellung bei Lautsprecher, birgt leider den Nachteil, dass der Grundton stark im Pegel steigt und diese Pegelanhebung eigentlich mit so gut wie keinem Lautsprecher kompensierbar ist.

Wohl wahr. Die Aussage bezog sich in erster Linie auf das Baßproblem der Auslöschung, die man durch wandnahe Positionierung in den Griff bekommt.

Den Grundtonbereich muß man dann in Summe (Diffusschall und Direktschall) entzerren; bzw. nicht entzerren, da normale LS ja speziell freifeldentzerrt sind.
Bei wandbündiger Montage entsteht dann auch nicht das Problem, daß der rückwärtige Schall und der direkte Schall getrennt rezipiert werden. Aus einem Kugelstrahler wird ein Halbraumstrahler.

Gruß, Uwe

[MuadDib]

flache Lautsprecher könnte man zumindest so wandnah aufstellen, aber beim Subwoofer wird es schwierig, dass er bis etwa 200 Hz als Halbstrahler agiert.

[Frank Klemm]

Was sind die genauen Vorteile wenn man das tut, ausser dass man weniger Bass, hat weil die Rückwandreflexionen wegfallen?

Wenn man nämlich bedenkt, dass 95% der Leute eh immer "mehr Bass" schreien, ist die Umsetzung solcher korrekt gerichtet abstrahlenden LS nicht besonders lukrativ imho.

Man will nicht mehr Bass. Man will einen sauberen, definierten Bass.

Dazu wird im Frequenzbereich zwischen 50 Hz und 500 Hz der rückwärtige Schallanteil reduziert.

Was passiert in den einzelnen Spektralbereichen einer abstrahlungsoptimierten DSP-Box

Mittelhochtonbereich 500 Hz...20 kHz
- Der Richtfaktor wird durch die Formgebung der Lautsprecher konstant gehalten, z.B. durch Kalotten, Hornansätze, hinreichend große Membranen

Grundtonbereich 200 Hz bis 500 Hz
- der für diesen Spektralbereich verantwortliche Konuslautsprecher bündelt zwar noch, aber zu wenig.
- durch wohldosierten Einsatz folgende zwei Maßnahmen kann der Bündlungsfaktor weiter konstant gehalten werden
-- zwei Chassis parallel laufen lassen. Z.B. in 54% und 90% der Höhe montiert.
-- an der Rückseite mit voreilender Phase ausstrahlen (bitte nicht mit nacheilender Phase und Phasenumkehr wie bei MEG)

Tieftonbereich 100 Hz bis 200 Hz
- der für diesen Spektralbereich verantwortliche Konuslautsprecher bündelt kaum noch
- durch stärkeren Einsatz folgende zwei Maßnahmen kann der Bündlungsfaktor weiter konstant gehalten werden
-- drei Chassis parallel laufen lassen. Z.B. 18%, 54% und 90% der Höhe montiert.
-- an der Rückseite mit voreilender Phase ausstrahlen (bitte nicht mit nacheilender Phase und Phasenumkehr wie bei MEG)
-- der Maximalpegel im Bereich zwischen 100 und 200 Hz wird durch diese Maßnahmen reduziert

Tiefbaßbereich 50 Hz bis 100 Hz
- der für dieses Spektralbereich verantwortliche Konuslautsprecher bündeln nicht mehr
- der Bündlungsfaktor fällt rapide ab, die zwei Maßnahmen verlieren ihre Wirkung
- man läßt die Phasenumkehrabstarhlung an der Rückseite auslaufen
- keine Maximalpegelreduktion

Unter 50 Hz:
- Monopolstrahler
- Richtfaktor 1

Man würde Unsauberkeiten im Bereich 100 Hz bis 500 Hz vermeiden. Diese würde man
nur noch unter 50 Hz haben.

[US]

Mittelhochtonbereich 500 Hz...20 kHz
- Der Richtfaktor wird durch die Formgebung der Lautsprecher konstant gehalten, z.B. durch Kalotten, Hornansätze, hinreichend große Membranen

Schwer zu verwirklichen; bei K+H O500 und MEG RL901 funktionierts anscheinend ganz gut - bei horrendem Aufwand.

-- an der Rückseite mit voreilender Phase ausstrahlen (bitte nicht mit nacheilender Phase und Phasenumkehr wie bei MEG)

Ich erbete weitere Infos. Bei MEG wird die Phase gedreht und das rückwärtige Signal verzögert. Richtig?
Wie wird das realisiert? Es scheint ja eine passive Lösung zu sein.
Was meinst du mit "voreilender Phase" und warum sollte das relevant sein?

Zur Baßabstrahlung unter 50Hz:
Durch entsprechend große Membranfläche "mit Lücken", läßt sich auch hier Bündelung erzielen.
Z.B. über vier Baßstrahler direkt an der Stirnseite; aufgestellt in Querrichtung auf 1/4 und 3/4 und in der Höhe ebenfalls auf 1/4 und 3/4.

Danke und Gruß,
Uwe