Lautsprechermessungen Abstrahlcharakteristik

FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Oliver,
O.Mertineit hat geschrieben:die herausgehobene Rolle der Erstreflexionen ist hier m.E. auch wichtig zu erwähnen.

Beim "gleichmäßigen" Rundstrahlverhalten als möglichem Konstruktionsziel eines LS - also z.B. einem nur leicht und "monoton" mit der Frequenz steigendem Bündelungsmaß - geht es auch um die Erreichung spektral ausgewogener Erstreflexionen aus dem Hörraum.
Ja, da gebe ich dir Recht. Wobei mir bisher nicht klar ist, wie stark die Relevanz der Neutralität einer Reflexion mit der Abschwächung selbiger abnimmt. Oder anders ausgedrückt: wenn der Lautsprecher so stark bündelt, dass die Erstreflexion stärker als 20 dB bedämpft ist, muss sie dann überhaupt noch neutral sein oder hört man das einfach nicht mehr?

Aktuelles Beispiel ist mein Prototyp, der hier noch rumsteht. Das Bündelungsmaß ist relativ konstant, der Bereich der 1. Boden- und Deckenreflexion aber weniger. Dafür ist der Amplitudengang unter diesen Winkeln aber sowieso schon sehr leise. Ich vermute daher, dass die restlichen Erstreflexionen einfach im Klanggeschehen untergehen und deren Neutralität nicht den Stellenwert hat wie z.B. bei einem Halbraumstrahler, bei dem die Reflexionen z.B. nur um 5 dB bedämpft sind.
Bei Toole wird dazu sogar ein "Early Reflection DI" eingeführt, der ein gewichtetes Bündelungsmaß des LS speziell für die ersten Reflexionen im Raum darstellt.
Kannst du mir sagen, wo der definiert ist? In seinem Buch habe ich den auf die Schnelle nicht gefunden.

Gruß
Nils
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O.Mertineit
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Bündelungsmaß und Raumanteil, "gedachtes" Optimum ...

Beitrag von O.Mertineit »

FoLLgoTT hat geschrieben: ...
Wobei mir bisher nicht klar ist, wie stark die Relevanz der Neutralität einer Reflexion mit der Abschwächung selbiger abnimmt. Oder anders ausgedrückt: wenn der Lautsprecher so stark bündelt, dass die Erstreflexion stärker als 20 dB bedämpft ist, muss sie dann überhaupt noch neutral sein oder hört man das einfach nicht mehr?
...
Hallo Nils,

das ist m.E. eine verdammt gute und wichtige Frage, insbesondere dann, wenn man LS entwickelt, die etwas "höhere als übliche" Bündelungsmaße haben.

Hier wird's interessant, denn ich glaube, man findet auf diese Frage, ob das, was "ohnehin schon wenig" ist auch noch besonders "neutral" sein muss, u.a. bei Toole keine direkte oder vollständige Antwort.

Es ist viel eher so, daß LS mit erhöhtem Bündelungsmaß - man hört u.a. von bestimmten ESL - grundsätzlich im "Harman Setting" nicht so gut wegkommen: Teils ist dies aber auch mit nicht ganz astreinem Verhalten mancher Modelle bereits im Direktschalfenster begründbar ...

Für mich ist dies überhaupt kein Grund, LS mit höherem Bündelungsmaß - z.B. bereits im Tiefton oder im unteren Mittelton als - "uninteressant" einzustufen. Dies auch weil die Realität raumakustischer Daten aus aktuellen Wohnräumen - und auch zugehörige publizierte Mittelwerte - m.E. eher nach LS mit höheren Bündelungsmaßen (und dies bereits bei tieferen Frequenzen als üblich) verlangt.


Aus meinen Erfahrungen würde ich jedoch bezogen auf das Zitat aus Deinem Post sogar "im Zweifel das Gegenteil" schließen:

Das hieße gerade wenn ein LS "etwas schärfer" in der Richtwirkung ist, dann kommt es für eine durch den Hörer erfahrbare gute Klangqualität im Raum um so mehr auf qualitativ hochwertigen Indirektschall und ein "gehörmäßig unauffälliges jedoch konstruktiv wirkendes Nachhallfeld" an. Den ersten Reflexionen kommt dabei dieselbe (mit-) entscheidende Rolle zu, wie bei anderen LS auch, die evt. "breiter" abstrahlen.

Aber das kann ich gern vorerst als "meine Auffassung/Hypothese" deklarieren und kann/will es evt. gar nicht im Detail begründen oder beweisen.

Nur als möglichen Denkanstoß dazu von meiner Seite :

Unserem Gehör ist für die pure Entscheidung, was Direktschall und was Reflexion ist, relativ gleichgültig, wie sich die Pegel verhalten: Es können u.U. auch Reflexionen noch als solche "erkannt" werden, die vom Pegel lauter als der Direktschall sind.

Zwischen den beiden extremen Situationen jedoch, daß Reflexionen aus dem Hörraum "stören" (u.a. weil deren Pegel zu hoch sind) und der gegenteiligen Situation, wo z.B. eine LS-/Raum Interaktion von den allermeisten Hörern (z.B. im "Enjoyment" Modus, noch nicht zwingend für "Regieraum Arbeitsbedingungen") als "viel zu trocken" eingestuft wird, gibt es irgendwo ein denkbares Optimum:

Wie "flach" oder "scharf begrenzt" dieses sei, spare ich hier bewusst aus. Mit diesem (gern als fiktiv beschriebenen) "Optimum" wäre das Hören mit "der geringsten Anstrengung" bzw. "dem größten Vergnügen" verbunden ...

Es erscheint mir nicht plausibel, daß ausgerechnet in der Nähe eines solchen "gedachten Optimums", u.a. die Anforderungen an die spektrale Konsistenz von Erstreflexionen und auch späteren Reflexionen am geringsten sein sollen.

Das Gegenteil wäre m.E. eher plausibel:

Wenn das "Optimum" nicht "beliebig flach u. breit" (z.B. für Pegel von Erstreflexionen aus best. Richtungen , Nachhallzeiten etc.) und auch zwischen versch. Frequenzbereichen nicht "beliebig dehnbar" wäre(*), dann könnte man es ohne eine gewisse "Konstanz" bzw. "Konsistenz" (über der Frequenz) bei Bündelungsmaßen von LS einerseits und dem Absorptionsspektrum des Raums (insbesondere auch für Erstreflexionen) andererseits doch gar nicht erreichen. Oder ?

Das ist m.E. fast schon eine Frage der Logik, und die Entwicklungstrends im Industriebereich (Du hast u.a. Genelec und Neumann genannt ...) zeigen, daß diese Hypothese zumindest als "sehr plausibel" und "von Bedeutung für praktische Entwicklung" angesehen wird.

D.h. man steht damit auch nicht "ganz allein" da (was im Zweifel nicht von Belang für "Richtigkeit" wäre ...), und die Gesellschaft, in der man sich diesbezüglich befindet, ist m.E. "gut ausgewählt".

Die Frage ist andererseits auf der techn. Ebene, ob tatsächlich ein einzelner Rückwurf aus dem Raum, oder ein einzelner "außer Achse" Frequenzgang z.B. bei "60 Grad horizontal und 20 Grad vertikal" immer ein perfekt ausgewogenes und glattes Spektrum haben muss: M.E. sind es eher statistische Maße und Aussagen, die hier sinnvoll anwendbar sind. Aber das dürfte hier etwas zu weit "ausufern" ...

Grüße Oliver

___________

(*) Wie es bei toleriertem stark frequenzabhängigem Bündelungsmaß der LS und/oder tolerierten stark frequenzabhängigen Nachhallzeiten des Raums implizit zu fordern wäre.
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O.Mertineit
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Partielle Bündelungsmaße, frühe Reflexionen

Beitrag von O.Mertineit »

FoLLgoTT hat geschrieben:
Bei Toole wird dazu sogar ein "Early Reflection DI" eingeführt, der ein gewichtetes Bündelungsmaß des LS speziell für die ersten Reflexionen im Raum darstellt.
Kannst du mir sagen, wo der definiert ist? In seinem Buch habe ich den auf die Schnelle nicht gefunden.
Hallo Nils,

bei Toole selbst, kann ich es Dir momentan auch nicht genau sagen, möglich ist jedoch, daß u.a. in der Patentschrift zum Prädiktionsverfahren für Hörerpräferenz etwas dazu steht ...

Ein etwas früherer Hinweis findet sich evt. hier:

"Loudspeaker Measurements and Their Relationship to Listener Preferences: Part 2",
FLOYD E. TOOLE, National Research Council, Ottawa, Canada,
J. Audio Eng. Soc., Vol. 34, No. 5, 1986 May

vgl. Abschnitt 5.3, Zitat (OCR-Text):

"5.3 Evolutionary Frequency-Response
Measurements
In thisinvestigation,all of the most common forms
of amplitude-response measurements were used, and
some new variations were tried. Accordingly the fol-
lowing responses were measured and processed for the
test loudspeakers(allmeasurementsat 2m):

1) On-axis free-field measurements
2) Off-axis free-field measurements up to _+_ 180°
horizontal and vertical at 15° increments in the front
hemisphere and 30° increments the rear hemisphere
3) Mean amplitude response in front hemisphere
4) Mean amplitude response in total sphere
5) Mean amplitude response in -+15° "listening
window"
6) Mean amplitude response in -+30-45 ° annulus
7) Mean amplitude response in _+60-75 ° annulus
8 ) Total sound power"


Punkt 7 (von mir hervorgehoben) ist dabei m.E. u.a. ein "heißer" Kandidat für den Winkelbereich zur Berechnung eines "early reflection DI". Ich weiß jedoch nichts Genaues über das Verfahren zu diesem Zeitpunkt oder ob sich etwa in späteren Arbeiten von Toole der Winkelbereich noch verändert bzw. die Gewichtung sich noch verfeinert hat.

Dieses aktuelle Paper setzt sich ebenfalls mit "partiellen Bündelungsmaßen" auseinander, auch grundsätzliche Definitionen bzw. Verfahren sind dort(*) beschrieben:

"On the Calculation of Full and Partial Directivity Indices", Joseph G. Tylka,
3D Audio and Applied Acoustics Laboratory Princeton University,
November 16th, 2014

Grüße Oliver
_________________________

(*) Ich hoffe, ich habe das Paper nicht sogar von Dir irgendwann empfohlen bekommen, ansonsten empfehle ich es Dir jetzt zurück ... :wink:
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

FoLLgoTT hat geschrieben: ...
Wobei mir bisher nicht klar ist, wie stark die Relevanz der Neutralität einer Reflexion mit der Abschwächung selbiger abnimmt. Oder anders ausgedrückt: wenn der Lautsprecher so stark bündelt, dass die Erstreflexion stärker als 20 dB bedämpft ist, muss sie dann überhaupt noch neutral sein oder hört man das einfach nicht mehr?
...

Hallo Nils,

nochmal eine simple Anmerkung auch aus persönlicher Erfahrung zum selben Thema:

Die mit Abstand bescheidensten Höreindrücke hatte ich bisher bei Anlagen und Räumen, die LS mit hoher (gern aber ungleichmäßiger...) Richtwirkung und oft eine "Schaumstoffakustik" u.a. ohne hinreichende Diffusität und/oder spektrale Ausgewogenheit beinhalteten.

Dabei sehe ich übrigens weder das Verwenden von LS mit höherem Bündelungsmaß, noch das Einbringen von (passender) Absorbtion als "Fehler" an. Ich sehe es aber sehr wohl als Fehler an, auch bei verringerten Pegeln von Reflexionen nicht mehr auf deren (z.T. einschlägige und evt. z.T. auch weniger einschlägige) Qualitätsparameter zu achten.

Ich teile ein mancherorts wohl latent vertretenes Motto - Du hast es so nicht vorgeschlagen, ich weiß das - "wenn Reflexionen gering im Pegel sind, dürfen sie minderwertig sein" (*) also absolut nicht:

Es wäre für mich eher ein "unwissentlich explizites Bekenntnis zum schlechten Klang wider besseren verfügbaren Wissens."


Viele Grüße

Oliver

____________

(*) Absichtsvolle Überspitzung, nur aus Gründen der "Griffigkeit"
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

FoLLGoTT hat geschrieben: Aktuelles Beispiel ist mein Prototyp, der hier noch rumsteht. Das Bündelungsmaß ist relativ konstant, der Bereich der 1. Boden- und Deckenreflexion aber weniger. Dafür ist der Amplitudengang unter diesen Winkeln aber sowieso schon sehr leise. Ich vermute daher, dass die restlichen Erstreflexionen einfach im Klanggeschehen untergehen und deren Neutralität nicht den Stellenwert hat wie z.B. bei einem Halbraumstrahler, bei dem die Reflexionen z.B. nur um 5 dB bedämpft sind.
Hallo Nils,

trotzdem kann das, was Du hier schreibst, genau so zutreffen ...

Leichte Unstimmigkeiten beim Rundstrahlverhalten in der Vertikalen muss man bei vielen Systemen hinnehmen, die Frage ist eher, wie sie im Gesamtgeschehen einzuordnen sind:

Ist z.B. der IACC (hier: "Interaural Cross Correlation") im Raumanteil noch hinreichend niedrig, oder wird er von dominanten Boden- und Deckenreflexionen hochgezogen: Ist dies nicht der Fall, so ist es eher zu verkraften(*). Außerdem lässt sich speziell unter der Decke meist noch etwas tun, um diese Reflexionen zu streuen oder auch durch Absorption rel. breitbandig abzuschwächen ...


Grüße Oliver


________________

(*) Und dabei helfen "hochwertige" Reflexionsmuster in der horizontalen Ebene, bei denen Delay, bevorzugte Einfallsrichtungen, "ipsilateral zu kontralateral" Mix , spektrale Zusammensetzung, Pegel, Symmetrie, etc. eine Rolle spielen.
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Wenn ich euer Zwiegespräch mal kurz unterbrechen dürfte:
Wie seht ihr denn die Situation beim TE Peter, dessen ML Summit X im Bereich oberhalb 300Hz eine seitliche Abstrahlung hat, die nur wenig vom Direktschall abweicht, und wenn, dann mit einer stetigen leicht zu hohen Frequenzen abfallenden Tendenz?
Nach meinem Verständnis spielt dann die verzögerte Seitenwandreflexion im Toolschen Sinne keine so ausgeprägt negativen Nebeneffekte ein wie die üblichen Mehrwege-LS.

Man wird diese Martin Logan Summit-X einwinkeln, um auf Direktschallachse den bestmöglichen Höhenanteil bei 10kHz und darüber zu bekommen, man bekommt aber auch ebenfalls den rückwärtigen Schallanteil, für den das Rundstrahldiagramm noch aussteht, zeitverzögert (und invertiert, aber das ist bei höheren Frequenzen wegen der kurzen Wellenlängen belanglos), nach dem Umweg über die Wand hinter den LS und von der Seitenwand reflektiert.
Die konkave Membranrückseite unterscheidet sich im Bündelungsverhalten sicherlich deutlich von der konvexen Vorderseite, gibt es da Modellvorstellungen, wie sich dieser Schallanteil -wiederum im Toolschen Sinne- verfärbend (oder nicht) einmischt?
Grüße Hans-Martin
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pschelbert
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Beitrag von pschelbert »

Hallo

interessant im Zusammenhang mit dem Flächenstrahler Summit-X ist auch die Ausführung von Toole. Er hat sich dahingehend geäussert, dass ein "teuerer Elektrostat" sich nicht so gut misst. Da es wenige Hersteller gibt mit Hybrid Elektrostaten, muss es sich fast sicher um eines der Modelle Martin Logan handeln.
Wäre natürlich interessant wenn man mehr von den Tooel Messungen in Erfahrung bringen könnte und natürlich auch welches Modell/Hersteller genau es ist.

Meine Messungen, auch wenn ich sie dann später noch besser mache, werden nicht an eine professionelle Messung rankommen.

Gruss

Peter
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

Hans-Martin hat geschrieben: oberhalb 300Hz eine seitliche Abstrahlung hat, die nur wenig vom Direktschall abweicht, und wenn, dann mit einer stetigen leicht zu hohen Frequenzen abfallenden Tendenz?
Hallo Hans Martin,

die seitliche Abweichung vom Direktschall ist beim thematisierten LS erheblich und der Energieabfall vom Mittelton bis zum obersten Hochton ist sehr deutlich.

Eine "leicht fallende Tendenz" sieht anders aus.

Grüße Oliver
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

pschelbert hat geschrieben: Meine Messungen, auch wenn ich sie dann später noch besser mache, werden nicht an eine professionelle Messung rankommen.
Hallo Peter,

Deine Messungen waren und sind mit Sicherheit "gut genug", um das zu zeigen, worauf es ankommt.


Grüße Oliver
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Oliver,
O.Mertineit hat geschrieben:Die Frage ist andererseits auf der techn. Ebene, ob tatsächlich ein einzelner Rückwurf aus dem Raum, oder ein einzelner "außer Achse" Frequenzgang z.B. bei "60 Grad horizontal und 20 Grad vertikal" immer ein perfekt ausgewogenes und glattes Spektrum haben muss: M.E. sind es eher statistische Maße und Aussagen, die hier sinnvoll anwendbar sind. Aber das dürfte hier etwas zu weit "ausufern" ...
Ja, genau. Das war mein Gedanke. Ich kann ja hier mal das konkrete Beispiel zeigen. Der Raum hat ca. 15 m² und ist nur sehr gering bedämpft.

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Grün: Direktschall
Blau: Erstreflexion an der Decke
Rot: Diffusschall der ersten 100 ms

Die Reflexion ist etwas verfärbt, dafür aber sehr leise. Im Schnitt liegt sie 20 dB unter dem Direktschall. Der Diffusschall der ersten 100 ms (einschließlich der Deckenreflexion) fällt dagegen recht monoton ab und hat sonst keine großen Störstellen. Das Bündelungsmaß des Lautsprechers ist relativ konstant. Der Raum sorgt also für den Abfall zum Hochton hin.

Das Problem ist, dass ich die Lautsprecher später asymmetrisch im Raum aufstellen muss und an einer Seitenwand ist auch noch ein Fenster, dass ich nicht bedämpfen kann. Daher setzt ich auf hohe Bündelung und hoffe einfach, dass die Summe aller Reflexionen die Auswirkung der Einzelreflexion überwiegt. ;)

Gruß
Nils
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pschelbert
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Beitrag von pschelbert »

Hallo

Die Messungen sind dieselben, nur nochmals feiner geplottet.
Polarplots der Summit-X mit feinerer Frequenzauflösung.
Auch noch Contour und Waterfall.

Gruss

Peter
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Peter,
kannst du das Sonogramm auch noch normiert reinstellen? :)

Gruß
Nils
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pschelbert
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Beitrag von pschelbert »

Hallo

hier Sonogramm Summit-X normiert auf 0dB bei 0Grad.

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Gruss

Peter
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FoLLgoTT
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Beitrag von FoLLgoTT »

Hallo Peter,
danke! Auch wenn die Skalierung etwas ungewöhnlich ist, lässt sich daraus schon einiges erkennen. :)
  • das Zuschnüren zu hohen Frequenzen ist deutlich schwächer als vermutet. Der Abstrahlwinkel beträgt dort ca. 80° (-6 dB)
  • bei 9 kHz und 15° kommt es zu starken Überhöhungen
  • zwischen 500 - 1000 Hz weitet es stark auf
  • um 2,5 kHz schnürt es zu
Zu stark bündelnde Höhen sind bei diesem Lautsprecher definitiv nicht das Problem der Vorderseite. Ich finde, er strahlt für einen Elektrostaten erstaunlich breit ab. Um sich ein Gesamtbild machen zu könne, fehlt aber noch die Rückseite und die vertikalen Abstrahlung.

Gruß
Nils

PS: zur Normierung: so sieht das Abstrahlverhalten dann übrigens auch aus, wenn man z.B. mit Acourate (und Fensterung) den Amplitudengang auf 0° entzerrt. Da das viele machen, halte ich die normierte Version für aussagekräftiger.
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O.Mertineit
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Beitrag von O.Mertineit »

FoLLGoTT hat geschrieben: Zu stark bündelnde Höhen sind bei diesem Lautsprecher definitiv nicht das Problem der Vorderseite.
Hallo Nils,

unter dem Aspekt "Direktschall Hörfenster" könnte ich hier sogar (fast) mitgehen ...

Wenn man sich jedoch den Aspekt "frühe Reflexionen" anschaut, oben hatten wir u.a. mögliche relevante Winkelbereiche angesprochen, dann bleibt es m.E. ein LS, für den man sich bei Aufstellung und Raumausstattung etwas Passendes einfallen lassen muss.

Der Befund wäre hier, daß die Abstrahlung in die für Erstreflexioenen besonders relevanten Winkelbereiche oberhalb 2Khz praktisch "hochtonbefreit" ist.

Das ist hier weniger eine Frage nur des absoluten Bündelungsmaßes über der Frequenz, sondern auch wie sich die Abstrahlung unter Winkeln konkret gestaltet. Und da treten im Hochton deutliche Änderungen ein als "schroffer Abfall" außerhalb bestimmter Winkel, was bis in den oberen Mittelton und beginnenden Hochton noch anders ist.

D.h. es besteht hier durchaus ein erhöhtes Risiko für einen bestimmten "Eigenklang" in typischen Raumsituationen. Auch ein Risiko für einen Mangel an "Loslösung" der Wiedergabe und an "Luftigkeit", "Räumlickeit", "Authentizität" bestimmter Instrumentengruppen mit entsprechendem Hochtonanteil und auch Raumanteil diezbezüglich bereits auf der Aufnahemeseite besteht dabei ...


Grüße Oliver
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