Anpassung von Subwoofer an Hauptlautsprecher

O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

BigKahoonabob hat geschrieben: ...
(Partialschwingungen hingegen meint das unkontrollierte Aufbrechen der Membran im Bereich der Eigenbündelung, bzw letztere entsteht eben dadurch).
...
Hallo Roland,

wenn das von Dir so gemeint ist, daß Partialschwingungen der Membran ursächlich für Bündelung seien, dann muss ich widersprechen.

Die Bündelung ist auch eine Eigenschaft der "idealen Kolbenmembran" ohne Partialschwingungen, wenn sie oberhalb einer bestimmten Frequenz betrieben wird.

So setzt bei einer in "unendlicher Schallwand" montierten Membran eine deutliche Bündelung über das "Halbraum-Bündelungsmaß" von 3dB hinaus spätestens dann ein, wenn der Membranumfang (bei kreisförmiger Membran) die Wellenlänge des abgestrahlten Schalls erreicht bzw. überschreitet.

Der normierte Parameter

Krm = (2 * Pi * f) / rm

f .....: Frequenz
rm ..: Membranradius

kann dann unter Kenntnis der Einbaubedingungen zur Berechung des Bündelungsmaßes einer idealen Kolbenmembran herangezogen werden.

Für Krm < 0.5 kann die Membran unter Schallwandbedingungen praktisch als "bündelungsfrei" angesehen werden. Für Krm > 1 steigt das Bündelungsmaß dann deutlicher.

Partialschwingungen machen die Sache mit dem Rundstrahlverhalten zwar komplizierter, sie werden aber als Ursache für Bündelung keineswegs benötigt ...

Wie sich Partialschwingungen auf das Rundstrahlverhalten auswirken, hängt u.a. davon ab, ob und wieweit im betrachteten Fall die Koinzidenzfrequenz (von Membranmaterial und Bauform abhängig) unter- oder überschritten ist, D.h. wie groß die Wellenlänge der Biegewellen auf der Membran in Relation zu Luftschall-Wellenlängen sind.

Das führt jedoch hier im Forum m.E. viel zu weit ...

Für die meisten praktischen Fälle "üblicher" LS-Membranen lässt sich jedoch sagen, daß Partialschwingungen im Mittel entweder nur geringen oder wenn doch, dann eher einen deutlich senkenden Einfluss auf das Bündelungsmaß haben.

Hat man also keine verlässlichen Daten über das Rundstrahlverhalten, dann ist eine Abschätzung über die Einbaubedingungen und "ideale Kolbenbewegung" für bestimmte Frequenzbereiche durchaus noch praxisgerecht.

Bei einigen Membranen wird die "aktive Zone" zu hohen Frequenzen im statistischen Mittel eher kleiner und konzentriert sich um das Zentrum, was u.a. mit hochdämpfenden Materialien unterstützt werden kann. Das führt bei solchen (z.B. Konus-) Membranen zu einem etwas geringeren Bündelungsmaß bei hohen Frequenzen, als es bei "rein kolbenförmiger" Bewegung zu erwarten wäre.

Leichte Hartmembranen verhalten sich im Partialschwingungsfall hingegen "kitzliger", d.h. Partialschwingungen werden eher auch abgestrahlt. Dafür können sich diese Membranen bei richtger Gestaltung bis zu höheren Frequenzen annähernd kolbenförmig bewegen ...

Daß eine Membran jedoch aufgrund von Partialschwingungen im Mittel ein höheres Bündelungsmaß erhält als z.B. eine "ideale Kolbenmembran" gleicher Größe im selben Frequenzbereich ist m.E. eher unwahrscheinlich.


Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

OK, wieder zurück zum Ausgangsthema ...
Fujak hat geschrieben: ...
Ein Oktave tiefer bedeutet die 4-fache Leistung. Spielen die Prime 6 bei z.B. 30Hz und Maximallautstärke auf Anschlag, bedeutet ein Sub, der die Prime bei 60 Hz "abholt", eine Entlastung um den Faktor 4. Sie könnte also theoretisch viermal mehr Leistung auf die Chassis geben, bevor sie ebenfalls am Anschlag sind.
...
Hallo Fujak,

die Zusammenhänge stellen sich m.E. anders dar:
  • Das Verschiebevolumen muss bei einem monopolaren Strahler (z.B. geschlossene Box im Tiefton) auf das 4-fache wachsen, um jeweils eine Oktave tiefer noch denselben Schalldruck (*) zu erzeugen. Also benötige ich bei derselben Membran (**) eine Oktave tiefer dazu jeweils den 4-fachen Membranhub.

    Für den Membranhub gilt:

    |a| = |Vm|/ (2*Pi*f)

    a ....: Membranhub
    Vm..: Membrangeschwindigkeit
    f ....: Frequenz
  • Weit genug oberhalb der Eigenresonanz (jedoch nicht zu hoch ...) eines dynamischen LS stellt sich die jeweils dafür benötigte 2-fache Membrangeschwindigkeit jedoch von alleine ein, wenn man die Frequenz halbiert.

    Damit finden wir jeweils eine Oktave tiefer also |Vm| 2-fach und |a| 4-fach. Dieser Effekt kann als "Massehemmung" beschrieben werden, d.h. die Membranmasse stellt für den dynamischen LS oberhalb seiner Eigenresonanz einen Tiefpassfilter für die Membrangeschwindigkeit dar:
    Die Membrangeschwindigkeit sinkt mit wachsender Frequenz dabei um 6dB/Oktave der Hub mit 12db/Oktave
  • Wird die Eingangsleistung im oben beschriebenen Frequenzbereich jedoch mit der Frequenz konstant gehalten, so bleibt auch die akust. Ausgangsleistung des LS konstant.

    Die Ausgangsleistung Pm des dynamischen LS ist mit

    Pm = |Vm|^2 * Rs gegeben.

    Vm..: Membrangeschwindigkeit
    Rs ..: Strahlungswiderstand
  • Der Strahlungswiderstand (Realteil der Strahlungsimpedanz) wächst im betrachteten Frequenzbereich jedoch um 12dB/Oktave an. Damit gleichen sich

    > Abfall des Quadrats der Membrangeschwindigkeit um -12dB/Oktave mit steigender Frequenz und

    > Anstieg des Strahlungswiderstands um ca. 12db/Oktave mit steigender Frequenz

    genau aus.

Diese Kompensation vom Effekt der Massehemmung auf die Membrangeschwindigkeit einerseits und dem frequenzabhängigen Strahlungswiderstand andererseits ist die Funktionsgrundlage aller dynamischen Lautsprecher:

Ihre Ausgangsleistung ist daher in einem gewissen Frequenzbereich oberhalb der Eigenresonanz proportional zur Eingangsleistung und auch nicht frequenzabhängig, was hier zunächst jedwede Kompensation erübrigt. Diese Grundeigenschaft ist der Hauptgrund für die techn. Verbreitung des dynamischen Lautsprechers.

Doch zurück zum Membranhub im Fall einer Hochpassfilterung und zur Anschaulichkeit:
  • Die halbe Frequenz erfordert einen 4-fachen Hub der Membran (für gleichen Schalldruck und gleiche akust. Ausgangsleistung Pm) und der dynamische LS stellt diesen "von ganz allein" bereit (im o.g. Frequenzbereich oberhalb Fs), ohne daß mehr Eingangsleistung zugeführt werden muss.
  • Trotzdem kann der gleiche Schalldruck z.B. bei 60Hz mit nur 1/4 des Membranhubs aufgebaut werden, wie bei 30Hz (eine Oktave tiefer).
Würden wir also gedachte "Brickwall" Hochpässe mit je 59,9Hz bzw. 29,95Hz unterer Grenzfrequenz vor den LS legen, dann wäre der gemessene Maximalhub der Membran z.B. bei einem Gleitsinus mit dem vorgeschalteten 29,95Hz Brickwall Hochpass ("30Hz") 4x so groß wie mit dem 59,9Hz Brickwall Hochpassfilter ("60Hz") (***).

Nur müssen wir uns beim "60Hz" Modellhochpass dann für die Oktave von 30Hz bis 60Hz einen anderen geeigneten LS (genannt "Subwoofer") für deren Wiedergabe suchen.

Bleiben wir jedoch beim Satelliten und der Betrachtung der Eingangsleistung bzw. der "Belastbarkeit" bei Hochpassfilterung:

Der Beispielsatellit macht mit dem "60Hz Modellhochpass" nur noch 1/4 des maximalen Hubs wie mit dem "30Hz Modellhochpass" bei gleichem Schalldruck (****).

D.h. seine mechanischen Grenzen werden nur noch zu 25% genutzt. Dabei sinken auch Klirr, Geräuschanteil und Intermodulation erheblich (ungeregeltes Modellsystem zur Vereinfachung angenommen), oft sogar etwa proportional mit dem Hub.
  • Würden wir die mech. Grenzen (z.B. Xmax, maximaler linearer Hub), des "durch Hochpass entlasteten" Tieftöners unseres Satelliten nun jedoch bei 60Hz (eine Oktave höher) wieder voll (zu 100%) ausschöpfen wollen, dann müssten wir dazu die wirksame Antriebskraft an der Schwingspule 4-fach einstellen mit

    F = B * l * i

    F ...: Antriebskraft
    B ...: Luftspaltinduktion des Magneten
    l ...: Leiterlänge der Schwingspule
    i ...: Strom durch Schwingspule

    um wieder den gleichen Hub zu bekommen wie zuvor eine Oktave tiefer bei 30Hz.
  • Bei gegebener elektrischer Eingangsimpedanz wird dazu jedoch auch die Eingangsspannung 4-fach eingestellt werden müssen: Das ergibt 16-fache elektrische Leistung.

    Ausgangsseitig würde bei 4-fachem Hub auch der 4-fache Schalldruck erzeugt und die 16-fache Schall-Leistung (proportional zur Eingangsleistung) abgegeben.
Die Sache hat in der Realität nur einen kleinen Haken:

Mit erhöhter Wahrscheinlichkeit brennt uns dabei - je nach verwendeten Materialien und Dimensionierung- die Schwingspule durch oder wir bekommen es zumindest ansatzweise thermischer Kompression zu tun:

Wenn man einen dynamischen LS , der "mechanisch am Limit war", hochpassfiltert, dann erhöhen sich die mechanischen Reserven (Gleitsinus, weißes Rauschen) bezüglich eines best. Schalldrucks zwar um einen Faktor 4 mit jeder Oktave (bei modellhaftem "Brickwallfilter", ansonsten filterabhängig), welche die untere Grenzfrequenz nach oben wandert.

Aber die rein elektrische Belastbarkeit wächst nicht mit (schon gar nicht quadratisch ...), so daß mit zunehmender Hochpassflterung (1 Oktave höher, 2 Oktaven höher, ...) irgendwann der Punkt erreicht ist, wo das System nicht mehr durch seine mechanischen Grenzen (Xmax) begrenzt wird, sondern durch eine maximal zuträgliche Temperatur der Schwingspule.


Grüße Oliver


_____________

(*) Z.B. im Freifeld oder im Halbraum, etwaige Raumeffekte hier vernachlässigt.

(**) wenn die Membran das Verschiebevolumen "direkt" und "allein" aufbringen muss, wie z.B. bei einer geschlossenen Box

(***) Der Eigenresonanzbereich des Modell-LS müsste dafür hier allerdings deutlich unterhalb 30Hz angenommen werden.

(****) Auch die Ausprägung u.a. von Langzeit-Leistungsspektren für Musik, die deutlich genreabhängig sein kann, wird hier nicht berücksichtigt: Ich gehe also von einer Gleichverteilung und entsprechenden Testsignalen zur Vereinfachung aus. Auch die geringere Erwärmung durch Wegfall z.B. einer Oktave im wiederzugebenden Spektrum spare ich hier aus.
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Andreas,

es ging ja ursprünglich um Deine Frage
Frage: Wird der Lautsprecher in allen Frequenzbereichen entlastet oder eben nur in dem wollte die Subs dann bis 60 oder 80 hz laufen lassen. Oder sollte ich gleich auf größere Modelle zugreifen (der Raum hat ungefähr 50 qm)?
Nun würde mich interessieren, ob sich nach all den Erörterungen Deine Frage hinreichend beantwortet hat, sodass Dein weiteres Vorgehen für Dich klarer geworden ist.

Grüße
Fujak
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Hallo Oliver,

zumindest hast Du mir nicht widersprochen, dass Partialschwingungen einer der Gründe sein können für die Bündelung. Ansonsten vielen Dank für die Ausführungen.

Mein Punkt war aber auch der, dass die von Fujak genutzte Begrifflichkeit hier im Kontext falsch war, darauf bist Du nicht eingegangen.

Viele Grüße
Roland
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

RS.schanksaudio hat geschrieben: ...
Mein Punkt war aber auch der, dass die von Fujak genutzte Begrifflichkeit hier im Kontext falsch war, darauf bist Du nicht eingegangen.
...
Hallo Roland,

da bin ich aus Zustimmung nicht drauf eingegangen, habe es also einfach stehen lassen.

In der zugrundeliegenden Beobachtung war Fujak's Hinweis,

- nämlich daß eine durch den Tiefbass stark ausgelenkte (durch Hub "belastete") Membran Schwierigkeiten haben kann, überhaupt noch eine verzerrungsarme Mittenwiedergabe zustande zu bringen (abhängig auch von der Linearität des Tieftöners und seinem Antrieb insgesamt ...) -

ja völlig richtig.

Ebenso richtig Dein Hinweis, daß man diesen Effekt nicht als "Partialschwingungen" bezeichnet, sondern daß es Formen von nichtlinearen Verzerrungen (Klirr, Intermodulation, ...) sind, die durch die großen Auslenkungen (im Tiefbass vorzugsweise mit noch kolbenförmiger Membranbewegung) zustande kommen können.

Insofern passen m.E. die Einschätzungen aller "Poster" im Thread im großen Bild zusammen:

Über den Vorteil einer verzerrungsärmeren Wiedergabe der Stereo Haupt LS (bei Mono Subwoofern dann auch als "Satelliten" bezeichnet) - ggf. bis in den Mittelton, je nach Übernahmefrequenz des Tieftöners der Haupt LS - bei Einsatz eines spezialisierten und hinreichend dimensionierten Subwoofers und Hochpassfilterung der Stereo Haupt LS sind sich offenbar alle hier einig.


Interessant ist dabei, daß solche Arten von Intermodulation

- wenn also ein Tieftöner (oder auch ein Fullrange System ...), der (das) durch Tiefbass "belastet" ist, die Grenzen der linearen Auslenkung erreicht und dabei gleichzeitig noch höhere Frequenzen (Mittelton) gut wiedergeben soll -

durch (Klirr-) Messungen mit einem Gleitsinus kaum erfasst werden. Der obere Tiefton bzw. die Mitten sehen dann m.E. "sauberer" aus, als sie es im Fall von Musikwiedergabe sind. U.a. Intermodulationsmessungen sind bei LS zumindest in gängigen Medien nicht unbedingt üblich.

Das wirft auf viele übliche LS-Systeme m.E. ein sehr viel "gnädigeres" Licht, als es der Realität entspricht. Ein passendes Subwoofersystem und Filter bringen hier meist einen erheblichen Gewinn an "genussvoll erfahrbarer" Grenzdynamik.

Wie deutlich sich dieser Gewinn in einer messtechnischen Bewertung (z.B. "voher/nachher" ) konkret darstellt, hängt jedoch sehr vom Einzelfall und allen daran beteiligten Komponenten ab.

Mein letzter Post zeigte "12dB Schalldruck mehr" bei Hochpassfilterung der Haupt-LS um eine Oktave höher (aber nur unter Annahme bzw. Einhaltung vieler teils nicht sinnvoll erfüllbarer Bedingungen) als eine Art theoretische Obergrenze auf. Selbst wenn dieser Zuwachs an Grenzdynamik im Einzelfall kaum je erreicht wird weil z.B.

- die Hochpassfilter der Haupt LS eine sinnvolle Flankensteilheit haben und keine beliebig hohe
- der neue Subwoofer selbst auch mech. Grenzen hat ...
- die Haupt-LS auch Grenzen in der thermischen Belastbarkeit haben und nicht nur mechanisch
- ... etc.

So wäre selbst ein Zuwachs von "nur" 6dB im Tiefton der Haupt LS (der zuvor das begrenzende Element war ...) gemessen mit einem Gleitsinus und "üblicher Betrachtung" des Klirr auf der subjektiven Seite mit einem erheblichen Gewinn verbunden, zumal oft einiges an "Schmutz" mitverschwindet, was zuvor messtechnisch eher "unter den Teppich" gekehrt wurde, trotzdem aber hörbar war ...

Man muss jedoch auch sehen, daß die Haupt LS im Mttel-Hochton jetzt stärker gefordert würden,
wenn tatsächlich lauter gehört werden soll, denn die mech. Grenzen des Tieftöners haben zuvor über das Verhalten des Hörers ("oh, das klingt nicht mehr gut ...") oder gar eine autom. Abschaltung auch die Mittel-Hochton Systeme indirekt vor Beanspruchung (mit-) geschützt (!).

Im Idealfall sollte also der Haupt-LS durch und durch für den (optionalen) Einsatz mit Subwoofern ausgelegt sein, d.h. auch bis hin zu den Mittel- und Hochtonsystemen.

Eine Klirrmessung bei etwas gehobenen Pegeln (auf Hochtöner aufpassen) liefert hier für den konkreten Stereo Haupt-LS zumindest Hinweise auf zuträgliche Grenzen.

Der subjektive Zugewinn an genussvoll erfahrbarer (Fein- und ...) Grenzdynamik wird nach meiner Erfahrung oft sehr hoch sein, wenn die Integration des Subwoofer Systems gut gemacht ist für die konkrete Raumsituation ...

Das gilt m.E. selbst dann, wenn es gar nicht das Ziel ist, die Abhörpegel nennenswert zu erhöhen, sondern vielmehr die bisherigen Maximalpegel mit verbessertem "Tiefgang" und insgesamt verringerten Verzerrungen bis in den oberen Bass oder gar Mittelton mit "besserer Durchhörbarkeit" als zuvor zu erfahren.

Eine gegenüber zuvor evt. erweiterte und nach Möglichkeit auch ausgewogenere Tiefbasswiedergabe sorgt allein schon für einen körperlich realistischer spürbaren Tiefbass und kann damit dem Hörer sogar helfen, "passende" Pegel für die Wiedergabe zu wählen, die nicht unbedingt größer als zuvor sein müssen. Selbst wenn dies evt. technisch jetzt möglich wäre ...


Viele Grüße

Oliver
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music is my escape
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Anpassung Subwoofer an Hauptlautsprecher

Beitrag von music is my escape »

Dieser Thread ist aus der Diskussion im Thread Geregelter Riesen-Subwoofer mit mindestens zwei 18-Zöllern entstanden. Grüße - Fujak



Hallo noch einmal,

Also wird das hier so etwas wie ein allgemeiner (Riesen)Subwooferthread? Und darf man da mit einem geschlossenen 13Zoller mitmachen? Falls ja: Wunderbar!

Denn etwas Hilfe bei der Integration eines Subs in die heimische Anlage könnte auch ich gut gebrauchen, denn so richtig zufriedenstellend bekomme ich das mit allgemeinen Aufstellungsregeln (bspw. von Genelec, d.h. die Monitore stehen mit der Vorderkannte ca. 180 cm von der Rückwand entfernt, der Sub ca. 55cm) und Boardmitteln (Lowcut mit Flankensteilheit und Phase) plus DSP-Antimode seit Jahren nicht hin...

Falls also jemand Lust hat, mit mir das hier mal genauer durchzugehen, wäre ich dankbar. Genaue Raummaße etc... kann ich gern angeben, auch ist es mir möglich, Messungen zu machen.

Das Problem besteht schlicht darin, dass mir der Sub bei allen bisherigen Integrationsversuchen immer wieder das Klangbild zerschießt. Zwar auf hohem Niveau, aber dennoch. Die Monitore klingen im Einzelbetrieb besser und prinzipiell sehr gut, sind aber leider im Tiefgang limitiert. Und wenn man einmal linear bis 25Hz gehört hat, will man das nicht mehr missen....

Thomas
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Thomas,
music is my escape hat geschrieben:Das Problem besteht schlicht darin, dass mir der Sub bei allen bisherigen Integrationsversuchen immer wieder das Klangbild zerschießt.
Das Problem ist, dass du nur einen Subwoofer hast. Das ist die schlechteste Ausgangslage überhaupt, da der Raum sehr ungleichmäßig angeregt wird. Mit 2 - 4 Subwoofern bist du deutlich flexibler und kannst ein gutes Stück den Raum ausblenden und den Bassbereich positionsunabhängiger gestalten.

Mit nur einem Subwoofer: keine Chance.

Gruß
Nils
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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

Hi Nils,

Sollte es tatsächlich so einfach sein? Ich meine, wenn man Wert auf eine saubere Wiedergabe legt, würde das ja bedeuten: kein Subwoofer ist prinzipiell immer besser als (nur) ein Subwoofer, oder?

Der Frequenzgang ist, je nach Übergangsfrequenz, durch das Antimode und der Pos. im Raum von 25-60Hz. aalglatt, aber offensichtlich ist das nicht alles. Leider kann ich mir nicht "auf gut Glück" einen zweiten Sub hinstellen, um zu testen, ob es wirklich nur daran liegt, weswegen ich gern mit der aktuellen Konfiguration zumindest theoretisch alles richtig machen möchte...

Aber wenn Du meinst, dass man mit nur einem Sub keine Chance hat?!

VG,
Thomas
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aktivator
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Beitrag von aktivator »

Hallo
Bei allen Aufstellungs und Integrationsschwierigkeiten von Subwoofern ist dann nicht der konsequente Königsweg wenn einem die unteren Oktaven und Gesamtlautstärke fehlen,gleich auf grosse leistungsstärkste Lautsprecher zu setzen. Im Pflichtenheft gerichtet abstrahlen,ausreichend Membranfläche. Natürlich sollte man in seinem Hörzimmer den schon optimalen Platz für die Speaker schon definiert haben.In meinem Beispiel wäre der Sprung von einer B&M Prime 6 auf mind. Line 20
oder Gerts AGM von 4.4 auf 7.4 oder 9.4 also immer gesetzt den Fall das bei einem der jetzige Aufstellungsort akustisch sehr gut an den Raum angebunden ist.
Gruss Andreas
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Thomas,
music is my escape hat geschrieben:Sollte es tatsächlich so einfach sein? Ich meine, wenn man Wert auf eine saubere Wiedergabe legt, würde das ja bedeuten: kein Subwoofer ist prinzipiell immer besser als (nur) ein Subwoofer, oder?
Naja, zumindest hat man mit den beiden Stereo-Lautsprechern schon mal zwei Bassquellen. Das ist in der Regel günstiger als nur eine.
Der Frequenzgang ist, je nach Übergangsfrequenz, durch das Antimode und der Pos. im Raum von 25-60Hz. aalglatt, aber offensichtlich ist das nicht alles.
Das ist auch nicht alles. ;)
Das Abklingen ist ganz entscheidend. Das sieht man im Abklingspektrum ("Wasserfalldiagramm"). RoomEQWizard kann das z.B. sehr detailliert darstellen. Da sieht man dann sofort, bei welchen Frequenzen die Probleme liegen.

Hallo Andreas,
aktivator hat geschrieben:Bei allen Aufstellungs und Integrationsschwierigkeiten von Subwoofern ist dann nicht der konsequente Königsweg wenn einem die unteren Oktaven und Gesamtlautstärke fehlen,gleich auf grosse leistungsstärkste Lautsprecher zu setzen.
Nein, definitiv nicht.

Die beiden Hauptlautsprecher sind durch ihre Position im Stereodreieck relativ unflexibel. Ein dediziertes Subwoofersystem bricht diese Restriktion auf. Es eröffnet die Möglichkeit, die Positionen so zu wählen, wie es für den Bass am Hörplatz optimal ist. Und z.B. eine DBA-Aufstellung kann man auch realisieren.

Ein Subwoofersystem ist der konsequente Königsweg. Und damit können die Hauptlautsprecher auch automatisch kleiner ausfallen, weil sie den Bassbereich nicht wiedergeben müssen. Sie werden entlastet, was vor allem auch die Intermodulation im Mittelton stark reduziert.

Wie das Subwoofersystem am Ende genau aussieht, ist gar nicht so relevant, da dies von dem jeweiligen Raum abhängt. Wichtig ist, dass man zunächst die notwendige Trennung im Kopf vornimmt und sich von den Vorurteilen bezüglich Subwoofern (träge, lokalisierbar usw.) löst.
Ein gut abgestimmtes und sauber getrenntes Subwoofersystem ist als solches nicht hörbar. Der Bass ist frei von Moden und die Belastbarkeit des Gesamtsystems steigt enorm, was hohe Pegel deutlich angenehmer macht. :)

Gruß
Nils
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Thomas,
music is my escape hat geschrieben:Denn etwas Hilfe bei der Integration eines Subs in die heimische Anlage könnte auch ich gut gebrauchen, denn so richtig zufriedenstellend bekomme ich das mit allgemeinen Aufstellungsregeln (bspw. von Genelec, d.h. die Monitore stehen mit der Vorderkannte ca. 180 cm von der Rückwand entfernt, der Sub ca. 55cm) und Boardmitteln (Lowcut mit Flankensteilheit und Phase) plus DSP-Antimode seit Jahren nicht hin...
Ich hatte Dir vor zweieinhalb Jahren im Zusammenhang mit diesem Thema mal einen Beitrag in meinem Vorstellungsthread geschrieben, den ich hier nochmal zitiere, weil zum Thema passend:
(...)
Auf Deine zweite Frage, wie ich Monitore und Sub miteinander "verschmelze", möchte ich ausführlicher eingehen, weil sie vielleicht auch für andere interessant sein könnte, die einen Sub mittels Acourate einbinden möchten:

Die drei Schlüsselbegriffe sind:
  1. Exakter Frequenzübergang
    zwischen Monitoren und Sub d.h. ohne Peaks und Dips im Übergangsbereich.
  2. Harmonischer Phasenverlauf
    von tiefen zu hohen Frequenzen ohne Sprünge - insbesondere im Übergangsbereich zwischen Monitoren und
  3. Kongruente Gruppenlaufzeit
    d.h zeitrichtige Abstrahlung aller Frequenzen bezogen auf den Hörplatz.
Alle drei Faktoren kann Acourate mittels seiner Filterberechnung herstellen. Zu Faktor 1 gibt es mehrere Möglichkeiten mit Acourate. Am konsequentesten ist die Herstellung einer sogenannten Software-Frequenzweiche (XO-Filter), durch die der Filter bei einer definierten Frequenz und Filtergüte den Übergang von Monitoren und Sub steuert. Das setzt allerdings ein USB-Interface voraus, welches mehrere (in diesem Falle vier) analoge Ausgänge unabhängig voneinander ausgeben kann (z.B. wie das von mir verwendete Fireface).

In meinem Setup allerdings gehe ich aus klanglichen Gründen über SPDIF aus meinem Audio-PC, damit ich die Möglichkeit habe, zwischen PC und Fireface noch den Apogee Big Ben als Reclocker einzusetzen (der nur SPDIF- oder AES/EBU-Signale reclocken kann). Damit kann ich diese exaktest mögliche Trennung via XO-Filter nicht einsetzen.

Mein Vorgehen ist daher ein anderes, nämlich Monitore und Sub als Gesamtsystem zu messen und zu korrigieren:
  1. Ich regele die Bass-Shelve-Filter der Monitore auf Minimalwert, damit die Monitore im Bassbereich von Haus aus weniger Energie in den Raum pumpen (was ja der Sub übernehmen soll).
  2. Den Subwoofer begrenze ich auf 60Hz mit seinem eingebauten 12dB/Okt-Tiefpassfilter.
  3. Zusätzlich stelle ich den Pegel des Subwoofers um etwa 20dB lauter als den der Monitore. Das hat den Hintergrund, dass damit in der späteren Überalles-Korrektur der Subwoofer stärker als die Monitore abgesenkt wird. Damit wird in Verbindung mit Punkt 1 im Übergangsbereich ein steilflankigerer Übergang erreicht.
    Den Wert von 20dB habe ich in diversen Hörtests als am besten geeigneten Wert für meine Anlagen- und Raumverhältnisse ermittelt, kann also in anderen Setups anders ausfallen (ein Subwoofer muss das auch von seiner Leistung her können, wenn der Logsweep die Wände wackeln lässt :wink: ).
  4. Die Gegenkontrolle macht man, indem man später einen Logsweep - mit dem erstellten Filter eingebunden - einmal für die Monitore und einmal für den Sub solo laufen lässt und so den Frequenzverlauf von Monitoren und Sub sehr klar in der Übergangsfrequenz erkennen kann. Insbesondere muss man hier nachjustieren, wenn erkennbar ist, dass Sub und Monitore nicht in ihren optimalen Frequenzbereichen arbeiten und ausreichend steilflankig abgeregelt sind.
Es gibt noch weitere Finessen mit Acourate wie Prefilter und Gegenbass-Impuls, was ich aber hier nicht weiter ausführen möchte, um es nicht zu sehr ausufern zu lassen. Näheres dazu im Thread über den Virtuellen Gegenbass.

Das Resultat jedenfalls kann sich hören lassen: Der Tiefbass (bis 16Hz linear) scheint aus den Monitoren zu kommen, der Subwoofer ist nicht zu orten. Dazu keinerlei Wummern, Dröhnen oder andere unschöne "Verunreinigungen", die einen trockenen, präzisen - und wenn es auf der Aufnahme drauf ist - wuchtigen Tiefbass-Genuss trüben könnten.

(Quelle: http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic. ... 814#p65814)

Grüße
Fujak
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Beitrag von O.Mertineit »

Aktivator hat geschrieben: ...
Bei allen Aufstellungs und Integrationsschwierigkeiten von Subwoofern ...
(Hallo Nils, ich habe Deinen Post eben gelesen und poste bewusst trotz gewisser Überschneidungen in Auffassung und Inhalt ... :wink: )

Hallo Andreas,

es wird m.E. gern vergessen:

Ein LS der seinen Tiefbass "selbst macht", hat diese "Integrationsschwierigkeiten" im Raum ebenfalls und praktisch immer: Er hat sie dann eben (nur scheinbar) "mit sich selbst".

Denn der gewählte Ort der Haupt-LS für ein passendes Stereodreieick ist praktisch nie identisch mit einem Ort, von wo aus ausgewogener Tiefton bezüglich einer Hörzone angeregt werden kann ...


Subwoofer Systeme - zumal solche ohne Richtwirkung bzw. ohne Quelle/Senke Funktion - können jedoch auch keine Wunder vollbringen, indem sie einen akustisch kleinen Raum etwa "ganz modenfrei" erscheinen ließen. Es geht hier vielmehr um geringeren Korrekturbedarf z.B. bei mehreren gut platzierten Subwoofern.

Es ist jedoch m.E. nicht korrekt, das was an "Kleinraumartefakten" evt. übrig bleibt, dann als "Subwoofer Integrationsschwierigkeiten" zu bezeichnen. Es ist (und bleibt) was es ist: Kleinraumartefakte.

Ein Subwoofer mit Trennfrequenz z.B. <= 80Hz ist als Schallquelle nicht ortbar, und wenn man ihn "irgendwie doch" wahrnimmt, dann hat man was falsch gemacht oder der Subwoofer hat evt. Mängel auf einer anderen Ebene (extremer Klirr oder Geräuschanteil könnten solche Mängel sein, die aber hoffentlich selten sind).

Der Überlappungsbereich von Subwoofersystem und Haupt-LS verlangt etwas Fingerspitzengefühl:

Dieser "Sport" ist nicht vergleichbar etwa mit einer Übernahmefrequenz zw. Mitteltöner und Hochtöner, wo man zwei Schalldruckverläufe quasi "nach Lehrbuch" sich addieren lassen kann.

Es handelt sich hier vielmehr um verteilte Schallquellen in einem sich modal verhaltenden Raum, und dem muss Rechnung getragen werden. Man kann aus dem Überlappungsbereich von Subwoofern und Haupt-LS daher sogar Vorteile ziehen, indem man sie bezüglich relevanter Moden im "Übernahmebereich" möglichst ein Quelle/Senke System bilden lässt. Dazu muss man beide Systeme gemeinsam optimieren (Phase, Pegel, Position, ...).

Grüße Oliver
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aktivator
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Beitrag von aktivator »

Hallo Nils
Nein, definitiv nicht.

Die beiden Hauptlautsprecher sind durch ihre Position im Stereodreieck relativ unflexibel. Ein dediziertes Subwoofersystem bricht diese Restriktion auf. Es eröffnet die Möglichkeit, die Positionen so zu wählen, wie es für den Bass am Hörplatz optimal ist. Und z.B. eine DBA-Aufstellung kann man auch realisieren.
Ich habe keinerlei Probleme an meinem Hörplatz,alles ist da nix fehlt.

Hallo Oliver
Hallo Andreas,

es wird m.E. gern vergessen:

Ein LS der seinen Tiefbass "selbst macht", hat diese "Integrationsschwierigkeiten" im Raum ebenfalls und praktisch immer: Er hat sie dann eben (nur scheinbar) "mit sich selbst".

Denn der gewählte Ort der Haupt-LS für ein passendes Stereodreieick ist praktisch nie identisch mit einem Ort, von wo aus ausgewogener Tiefton bezüglich einer Hörzone angeregt werden kann ...
Kann das sein das ich der Meinung bin das es nur scheinbar gut bei mir klingt lese ja ganz oft das ganz viele Probleme mit der Aufstellung dem Raum usw haben.Da kommt es mir schon unheimlich vor ich habe meine Lautsprecher hingestellt und passt ohne KOMPROMISSE.
Es ist jedoch m.E. nicht korrekt, das was an "Kleinraumartefakten" evt. übrig bleibt, dann als "Subwoofer Integrationsschwierigkeiten" zu bezeichnen. Es ist (und bleibt) was es ist: Kleinraumartefakte.
Vielleicht liegt es daran das ich eine grossen Raum ca 50m2 habe. Und deswegen mein bescheidener Einwand ob es bei diesen Größen nicht genauso gut wäre große Hauptlautsprecher zu stellen und das hatte ich vorhin vergessen zu erwähnen nur mit 50-60 % der möglichen Leistung laufen zu lassen um damit die Intermodulation im Mittelton zu reduzieren.

Gruß Andreas
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Andreas,
aktivator hat geschrieben:Kann das sein das ich der Meinung bin das es nur scheinbar gut bei mir klingt lese ja ganz oft das ganz viele Probleme mit der Aufstellung dem Raum usw haben.Da kommt es mir schon unheimlich vor ich habe meine Lautsprecher hingestellt und passt ohne KOMPROMISSE.
Dann sei glücklich und ändere nichts. :)

Vielleicht ist deine Aufstellung tatsächlich besonders günstig. Ich würde aber nicht ausschließen, dass es für für andere eventuell doch ein Kompromiss ist. Wer nicht weiß, wie es ohne Moden klingt, den stört oft auch nichts. Wir haben uns an Moden gewöhnt, weil sie in jedem Raum da sind. Ich habe mich allerdings inzwischen an das Fehlen von Moden gewöhnt und merke sofort, wenn sie da sind. Das ist alles eine Frage der Konditionierung.

Miss einfach mal mit REW nach (für den Bass beide Kanäle gleichzeitig) und schau dir das Abklingspektrum an. Dann hast du Gewissheit.

Gruß
Nils
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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

FoLLgoTT hat geschrieben:
Der Frequenzgang ist, je nach Übergangsfrequenz, durch das Antimode und der Pos. im Raum von 25-60Hz. aalglatt, aber offensichtlich ist das nicht alles.
Das ist auch nicht alles. ;)
Das Abklingen ist ganz entscheidend. Das sieht man im Abklingspektrum ("Wasserfalldiagramm"). RoomEQWizard kann das z.B. sehr detailliert darstellen. Da sieht man dann sofort, bei welchen Frequenzen die Probleme liegen.
Hallo Nils,

vielen Dank für Deinen Post. Ich werde die Tage noch einmal eine aktuelle Messung machen und hier einstellen, evtl. wird dann einiges klarer. Leider ist es bisher so, dass eine Einstellung der Komponenten nach den bestmöglichen Messergebnissen nicht die gehörmäßig beste Konfiguration ist; dies betrifft sowohl die Bühnenabbildung als auch die Tonalität...

Fujak hat geschrieben:Hallo Thomas,
music is my escape hat geschrieben:Denn etwas Hilfe bei der Integration eines Subs in die heimische Anlage könnte auch ich gut gebrauchen, denn so richtig zufriedenstellend bekomme ich das mit allgemeinen Aufstellungsregeln (bspw. von Genelec, d.h. die Monitore stehen mit der Vorderkannte ca. 180 cm von der Rückwand entfernt, der Sub ca. 55cm) und Boardmitteln (Lowcut mit Flankensteilheit und Phase) plus DSP-Antimode seit Jahren nicht hin...
Ich hatte Dir vor zweieinhalb Jahren im Zusammenhang mit diesem Thema mal einen Beitrag in meinem Vorstellungsthread geschrieben, den ich hier nochmal zitiere, weil zum Thema passend
Hallo Fujak,

danke auch Dir und selbstverständlich habe ich Deine Worte damals sehr berücksichtigt... :cheers:

Nicht, dass hier eine falsche Vorstellung aufkommt: Das Niveau, auf dem die Anlage spielt, ist prinzipiell fantastisch, "auch" bzw. gerade mit dem Subwoofer. Nur ist es wie gesagt so, dass beim Betrieb ohne Sub einige Klangverbesserungen eintreten bzw. auf der anderen Seite es in anderen Bereichen natürlich mit dem Sub besser klingt. Mein Ziel ist es, hier beide Welten bestmöglich zu vereinigen.

Momentan spielen die Tensoren mit komplett gesperrten Lowshelf und der Sub bis 40Hz bei -24db Filter. Das ergibt das beste Bühnenbild und eine recht angenehme, nahezu modenfreie Tonalität. Allerdings ist das Klangbild dadurch etwas schlank und ich vermisse hauptsächlich im Bereich der Kickdrums einiges an Autorität. Verwende ich ein -12db Filter, wird das Klingbild wärmer und etwas druckvoller, aber auch eindeutig unpräziser und die Bühne verliert merklich an Tiefe. Gleiches gilt, wenn der Lowshelf an den Monitoren etwas gemildert wird, nur dass da noch eine Mode bei ca. 60Hz angeregt wird...

Wie gesagt: ich werde die Tage mal eine aktuelle Messung erstellen und zusammen mit einer Skizze des Raumes hier einstellen, evtl. lässt sich daraus dann schon etwas Grundsätzliches ableiten.

Nochmals Danke an alle und viele Grüße,

Thomas
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