Aktives AudioVero/Abacus-Hornsystem

Diskussion über aktive Schallwandler

Beitragvon phase_accurate » 07.06.2017, 09:41

Prof. Goerz' Betrachtungen bezüglich Grossbeschallung mit aberwitzigen Pegeln sind mir zu Hause eigentlich ziemlich piepegal.

6 Watt Peak ergeben bei 110dB/W (1m) etwas über 117 dB (1m). Bei beiden Kanälen gleichzeitig ergibt das 120 dB Peak (von unkorreliertem Ansteuerungssignal ausgegangen, sonst wären es 123 dB) alleine im Mittel-Hochtonbereich. Wenn nun noch der Tieftonbereich dazu kommt und dieser entsprechend dimensioniert ist, reicht das Ganze für über 120 dB Peak. Wenn wir einen Crest Faktor von 20 dB annehmen (häufig ist er tiefer), reicht das für einen Durchschnittspegel von über 100 dB. Da wir nicht gerade in 1 m Abstand sitzen, wird es etwas weniger sein. Auf jeden Fall ist es lauter, als z.B. bei uns ein Live Gig sein darf.

Gruss

Charles

P.S.: Es soll sogar Profis geben, denen im Studio die mickerigen 114 dB Peak einer Geithain ausreichen :wink:
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Beitragvon Hans-Martin » 07.06.2017, 11:24

Hallo,

da ich bevorzugt um 73dB Durchschnittspegel am Hörplatz einstelle, reichen mir 110dB Peak allemal. Die Crestfaktor-Werte, die ich mir in den 1970er Jahren anlas, schrieb ich Paul W.Klipsch zu, der für Klassik Werte über 50 und bei Pop nur um 20 nannte. Mein Gedächtnis mag mich in beiden täuschen. Ich entnahm dem, dass Klassikeinspielungen anspruchsvoller sind, mehr nicht.

Eine Tabelle von Durchschnitts- zu Peaklevel verschiedener Pop-Tracks fand ich hier:

http://bilder.hifi-forum.de/medium/588285/crest-faktor-musik_670835.png

Auf der Seite Klangqualität messen - Dynamik wird der Crestfaktor anhand von Schlagzeugbeispielen dargestellt, die zu recht unterschiedlichen Werten tendieren. Schaut man sich die Oszillogramme an, sieht man bei dem Stück mit der "größeren Dynamik" ausgeprägtere Pausen zwischen den einzelnen Tönen.

Es wirft die Frage auf, inwiefern der Crestfaktor zur Berechnung der benötigten Leistung herangezogen werden kann, wenn der Durchschnittswert auch die Pausen mit integriert, wie sie bei Piano und Schlagzeug üblich sind. Das Netzteil kann sich in dieser Phase zwischen dem abklingenden Ton bis zum nächsten impulshaften Laut erholen.

Kurzzeitige Peaks, die beim Verstärker zu Übersteuerung /Clipping führen, haben nicht zwangsläufig deutlich hörbare Verzerrungen zur Folge, weil die Obertonstruktur bei einem steilen Impuls schon angelegt ist, und die erforderliche Zeitdauer, um Lästigkeit wahrzunehmen, mangels zyklischer Wiederholung nicht ausreicht.

Bei der Verdichtung durch Dynamikkompression des Audiosignalmaterials im Mastering wird der Verstärker bzw. sein Netzteil bei größerer Durchschnittslautstärke schon mehr gefordert, ohne dass Peaks die Grenze setzen müssen. Da kann ein Verstärker schon grottenschlecht klingen, ohne die theoretischen oder mit Sinus gemessenen Limits annähernd zu errreichen. Einfach weil das zugespielte Musikmaterial derart verbogen ist, dass von Natürlichkeit keine Rede mehr sein kann, eine Erholzeit nicht mehr in der Musik vorkommt.

Irgendwann kommt noch ein hörpsychologisches Kriterium hinzu, wie lange man braucht, um die Musik als unerträglich abzuschalten, da fällt mir die seltener werdende Sportart Ferret Legging ein ... :wink:

Grüße Hans-Martin
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Beitragvon phase_accurate » 07.06.2017, 12:11

Das mit den 50 dB beim Orchester tönt glaubwürdig ist aber wohl eher das Verhältnis zwischen leisesten Stellen und lautesten und nicht wie der Crest Faktor angibt, zwischen Lautesten und Durchschnitt. Während bei Pop Musik u.Ä die Dynamikspitzen sich dauernd wiederholen und sehr kurz sind (Drums etc) dauern die Fortissimo Stellen (und die pianissimo Stellen auch) bei Orchestermusik etwas länger. Wenn ein Orchester nun so spielen würde (oder ab Konserve wiedergeben), dass man einen Duchschnittspegel von z.B. 95 dB hat, wären die Fortissimo Stellen definitiv unerträglich (über mehrere Sekunden 120 dB).

Es ist übrigens interessant, dass ein Orchester live bei hoher Lautstärke eigentlich nie nervig tönt, bei Wiedergabe ab LS hingegen schon, selbst wenn die Anlage innerhalb ihrer Grenzen läuft und Pegelreserven nicht ausgereizt werden.

Gruss

Charles
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Beitragvon Schöngeist » 07.06.2017, 12:59

Hallo an alle Interessierten,

Herr Goertz betrachtet nicht nur "aberwitzige" Pegel.

http://www.ifaa-akustik.de/files/Vdt00.pdf

Bei einem ordentlich eingestellten Lautsprechercontroller, geht eine 15 W Endstufe bei der Ansteuerung eines Hochtontreibers mit über 100 dB Wirkungsgrad (also keine 90 dB Kalotte) beim Peak regelmäßig an den Limiter, wenn lauter gehört wird.

Tonbeispiele ggf. bei meinem nächsten Beitrag.

Grüße Alfons
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Beitragvon uli.brueggemann » 07.06.2017, 14:44

Alfons,

das Paper ist ja ganz nett, wenn doch ein bißchen ausserhalb des Thread-Themas.
Zumindest sollte einem beim Lesen schnell klar werden, dass das Crestfaktor-Problem vor allem bei Verstärkern im Zusammenspiel mit konventionellen Lautsprecherchassis niedrigerer Effektivität eine Rolle spielt und insofern sogar eher dort diskutiert werden sollte.

Es bestätigt damit letztlich meine Überzeugung, dass ein Hornlautsprecher Vorteile hat. Natürlich vorausgesetzt, dass man andere Eigenschaften im Griff hat. Was hier Ziel der Übung ist. :wink:

Ansonsten geht klar nichts über Hubraum ausser mehr Hubraum. Und im konkreten Fall haben wir auch mehr als 6 W oder 15 W.

Grüsse
Uli
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Beitragvon Schöngeist » 07.06.2017, 15:09

uli.brueggemann hat geschrieben:Es bestätigt damit letztlich meine Überzeugung (meine auch), dass ein Hornlautsprecher Vorteile hat. Natürlich vorausgesetzt, dass man andere Eigenschaften im Griff hat. Was hier Ziel der Übung ist. :wink:

Ansonsten geht klar nichts über Hubraum ausser mehr Hubraum. Und im konkreten Fall haben wir auch mehr als 6 W oder 15 W.

Grüsse
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Hallo Uli,

sehr gut. Mein Petitum war, das Märchen von den 3-6 Watt Verstärkern, die bei Hörnern alles können, zu korrigieren.

Gruß Alfons
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Beitragvon phase_accurate » 07.06.2017, 16:03

Hallo Alfons

Von alles können war ja nicht die Rede. Nur davon, dass das für den einen oder anderen Hörer eben genügen kann.
Hornlautsprecher wurden ja ursprünglich genau aus dem Grund entwickelt, weil es eben dazumals oft nur schwachbrüstige Röhrenverstärker gab. Da wurde schnell mal ein ganzes Kino mit ein paar Dutzend Watt beschallt.

Der aktuelle aktive M2 Studiomonitor von JBL, welcher öfter zum lauten Abhören von unkomprimiertem Material verwendet wird, hat z.B. auch nur etwa 30 Watt für den Hochton zur Verfügung obschon im Hochtonbereich noch reichlich Headroom zum Entzerren (=> Constant Directivity Horn) zur Verfügung gestellt werden muss (und der Hochtontreiber eine Dauerbelastbarkeit von 200 Watt hat).

Gruss

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Beitragvon Hornguru » 07.06.2017, 16:06

phase_accurate hat geschrieben: Es gibt aber auch noch einen anderen Aspekt bezüglich der niedrigen Aussteuerung: An einem Horn läuft eine Endstufe bei normalen Lautstärken fast im "Leerlauf". D.h. sie wird in einem Bereich betrieben, wo nicht nur das Rauschen ausgeprägt ist, sondern auch die Uebernahmeverzerrungen (Class AB). Hier hat z.B. eine single-ended Endstufe ihre Vorteile, da deren Verzerrungen mit abnehmender Aussteuerung auch zurückgehen.

Äääähhhhh :shock:
Single Ended = Kann nur A
Übernahmeverzerrung = Class B
AB im "Leerlauf" -> negative Halbwelle kleiner als Ruhestrom -> Class A -> keine Übernahmeverzerrung -> gleichwertig zu Single Ended
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Beitragvon phase_accurate » 07.06.2017, 16:20

In der Praxis auch? :wink: Tatsache ist, dass die Klirrkomponenten von Single Ended Amps hauptsächlich geradzahlig sind und diejenigen von Gegentakt Amps jeglicher Couleur ungeradzahlig. Mit der richtigen Polarität eingesetzt lässt sich sogar noch etwas k2 des Horntreibers kompensieren.

Gruss

Charles
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Beitragvon Hornguru » 07.06.2017, 16:27

Praxis / Theorie
Übernahme/Harmonische
2 Welten :)

Mir gings nur ums Prinzip. Und dass AB bei kleinem Pegel eben besser spielt als lautem, also umgekehrt.
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Beitragvon RS.schanksaudio » 07.06.2017, 16:35

uli.brueggemann hat geschrieben:Es bestätigt damit letztlich meine Überzeugung, dass ein Hornlautsprecher Vorteile hat. Natürlich vorausgesetzt, dass man andere Eigenschaften im Griff hat. Was hier Ziel der Übung ist. :wink:

Hallo Uli,

gibt es denn Messwerte zu den Verzerrungen und dem Abstrahlverhalten, oder wie würdest Du die angesprochenen Vorteile quantifizieren?

Optisch finde ich solche "Männerlautsprecher" immer imposant.

Viele Grüße
Roland
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Beitragvon uli.brueggemann » 07.06.2017, 17:27

Roland,

etwas zum Überlegen:
vergleiche einen LS mit 86dB/W/m mit einem Kompressionstreiber mit 110 dB/W/m.
Bei 8 Ohm braucht es dann die bekannten 2,83V.
Um einen vergleichbaren Pegel von 86 dB zu erzeugen, benötigt man beim Kompressionstreiber dann -24 dB weniger Pegel entsprechend einer Leistung von ca. 0.004 W ! Die zugehörige Spannung beträgt dann 0,18V.

Nun kannst Du Dir ausmalen, welchen geringen Hub die Membran dann macht und mit welcher Chance dieselbige im linearen Bereich des Magnetfeldes bleibt.

Demzufolge zeigen die Datenblätter üblicher Kompressionstreiber geringe Verzerrungen, zumeist k2. Während der ungünstige k3 noch geringer ist.

Die andere Seite:
Nachteile von Hörnern sind die benötigte Baugröße, vor allem wenn es tiefer runter gehen soll. Und damit verbunden auch die unterschiedliche geometrische Lage der Chassis = Schalllaufzeitunterschiede. Was passiv definitiv Probleme macht.
Mit digitalen Weichen und digitaler Entzerrung lässt sich da aber nun wunderbar gegensteuern. Sag nicht, dass das kein probates Mittel ist, Eure LS werben ja auch damit :wink:

Grüsse
Uli
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Beitragvon RS.schanksaudio » 07.06.2017, 17:49

Hallo Uli,

die theoretischen Betrachtung ist mir durchaus bekannt.
Es ist aber auch so, dass einige Treiber bei sehr niedrigen Pegeln/Auslenkung wieder mehr Verzerrungen erzeugen. Das hat vielerlei Gründe, meist ist es aber die (nicht-lineare) Aufhängung (siehe Messungen, z.b. HobbyHifi von Kompressionstreibern). Dazu kommen noch die Verzerrungen die die Hornkontur geometrisch selbst erzeugt (HOM, siehe E. Geddes).

Insofern interessiere ich mich für praktische Messungen um die beschriebenen Vorteile auch aufzeigen zu können und wie man sie sodann bei üblichen Heimbedingungen/Abhörpegeln auch tatsächlich nutzen könnte.

Aber, sie sehen fesch aus, mir gefällts :-)

Viele Grüße
Roland
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Beitragvon Schöngeist » 07.06.2017, 17:54

phase_accurate hat geschrieben:Hallo Alfons
Der aktuelle aktive M2 Studiomonitor von JBL, welcher öfter zum lauten Abhören von unkomprimiertem Material verwendet wird, hat z.B. auch nur etwa 30 Watt für den Hochton zur Verfügung obschon im Hochtonbereich noch reichlich Headroom zum Entzerren (=> Constant Directivity Horn) zur Verfügung gestellt werden muss (und der Hochtontreiber eine Dauerbelastbarkeit von 200 Watt hat).

Hallo Charles,

HARMAN Crown I-Tech power amplifiers complete the M2 system, providing greater than a kilowatt of clean power to the 2216Nd woofer, and more than enough power for the D2 driver. Working in concert with the M2’s revolutionary Image Control waveguide, BSS® OMNIDRIVE HD™ digital signal processing in the Crown I-Tech allows the implementation of an ideal crossover, while providing the option for storage of EQ presets.

For large system configurations, BSS Soundweb London signal processors provide centralized processing of multiple M2 systems and are controlled using supplied London Architect software. When digital inputs and outputs are needed, the Soundweb London BLU-800 model can be outfitted with digital I/O cards and synchronized to external word clock sources.

Der M2 von JBL ist ein Monitor neuester Technologie, wenn auch mit Fragezeichen, ein 15" (2216 ND) kombiniert mit einem HT-Treiber (D2430K), Trennfrequenz 800 Hz. Schau Dir mal die Verstärker an ... pro Kanal! Das sind Crown I-Tech 5000 HD.

http://www.crownaudio.com/en/products/i-tech-5000hd

Du kannst schreiben, was Du willst. An den Fakten kommst Du nicht vorbei, es sei denn Du hörst Schlagermusik (sorry, ist nicht böse gemeint).

Gruß Alfons
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Beitragvon Hornguru » 07.06.2017, 18:51

Hallo Albert

Warum sind die IMD der Crown denn so "relativ hoch" im Vergleich zur THD???
Ist das normal beim ClassD?

Gruß
Josh
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