Konkave(!) Arrays, Cluster oder Pattern

Hallo Stephan --

stoske schrieb:

Ich suche Beispiele zur Anwendung, technische und fachliche Grundlagen, Hintergründe zum Effekt im Sweep-Spot und dem zu erwartenden Chaos ausserhalb, Ideen, Meinungen, Ansichten, Vor- und Nachteile - alles wäre interessant.

Mit fachlichen Grundlagen kann ich leider nicht dienen.

In den letzten Monaten habe ich aber versucht, das Verhalten eines Line-Arrays, zuständig für Frequenzen bis ca. 1500 Hz, zu simulieren. Das geht im Prinzip sowohl mit Boxsim als auch - teils besser, teils mit Einschränkungen - mit Basta! von tolvan.com.

Obwohl bei meinem Vorhaben der gesamte Hochtonbereich aus der Array-Betrachtung herausfällt, ergibt sich durch die Laufzeitunterschiede der Chassis am oberen Ende des (mich) interessierenden Bereichs (<1500 Hz) bereits ein "nichtideales" Verhalten: Am Hörplatz in rund 2,5m Entfernung VERRINGERN die Schallanteile der "äußeren" Chassis den Schalldruck gegenüber der Situation, wo diese äußeren Chassis nicht mitlaufen ...

Gegen diesen Effekt - bzw. allgemein das bei Fullrangebetrieb mit Einzelstrahlern früher oder später auftretende Problem des Kammfilters - hilft zweifellos die "konkave" Anordnung der Strahler.
Im günstigsten Fall erreichen die Schallanteile sämtlicher Chassis den Hörplatz phasengleich. Somit ergäbe sich maximale Schalladdition --> der "Frequenzgang" müsste bei "hohen" Frequenzen weitgehend dem eines einzelnen Chassis entsprechen.

Allerdings: Genaugenommen funktioniert das natürlich nur für genau einen Punkt im Raum, den "Brennpunkt" oder "Fokuspunkt" des Arrays. Bei einem Array aus Breitbändern, die Fullrange eingesetzt werden sollen, muss der Hörer also zwingend im Sweetspot sitzen, sonst fehlen "die Höhen" (mehr oder weniger stark).

Schwer einzuschätzen finde ich die Auswirkungen der konkaven Anordnung auf den im Raum reflektierten Schall. Möglicherweise ergibt sich eine stärkere Diskrepanz der Schallenergien von "Direktschall" einerseits und "Diffusschall" andererseits im Vergleich zum "echten" Line-Array ...

Die praktische Anwendung von Line-Arrays in der Beschallungstechnik und ihre Berücksichtigung in Simulationsprogrammen (Teil 1) Anselm Goertz

Die praktische Anwendung von Line-Arrays in der Beschallungstechnik und ihre Berücksichtigung in Simulationsprogrammen (Teil 2) Anselm Goertz

Auf jeden Fall ist im Mittel- und Hochtonbereich mit großen Interferenzen durch die unterschiedlichen Laufzeiten zu rechnen. Ich würde so vorgehen, dass ich die äußeren Chassis immer mehr vom Hoch- Mitteltonbereich entkopple, so dass die äußersten Chassis nur noch bis in den Grundton oder unteren Mitteltonbereich spielen. Das einzige Chassis, das den kompletten Frequenzbereich verarbeiten darf ist das in der Mitte.

Erreichen kann man dies freilich durch ein passives Filter, wobei ich das nur für die zweitbeste Lösung halte; mit einem Bespannrahmen, der nach außen hin mit immer kräftiger dämmenden Materialen versehen ist (also z.B. von innen nach außen zuerst gar keine Dämmung, dann wenig Wolle, viel Wolle, Noppenschaum und Schwerschaum) sollte sich das Ergebnis auch durch ein mechanisches Filter erreichen lassen. Den äußersten Chassis kann man ja notfalls immer noch eine kleine Spule gönnen.

Allerdings benötigt man hierfür ein Chassis mit ansteigendem F-Gang.

Hallo Spatz,

den letzten Absatz des von stoske verlinkten Textes haste doch gelesen?
"If multiple woofers and a single tweeter is used, than there is a problem with different pressure decays, woofers act like infinite line source, tweeter acts like a point source. With this kind of behaveur tweeter must be padded more when listening closer to the speakers, and less when listening far away. It's an interesting effect to walk up very close to the speaker. The highs get louder and louder, much more quickly than the mids."

"Aus der Praxis" kann ich behaupten, dass der Lobingeffekt bei "echten" Linienquellen sich bei Musikmaterial nicht störend bemerkbar macht, weder in der Beschallungstechnik, noch im Raum, lediglich der Gesamt-Höhenabfall erfordert entsprechende Entzerrung und geeignete Treiber, deren Verzerrungen möglichst zu den Höhen hin eher sinken.

Auch audiofisk gefällt's.

Stefan hatte allerdings etwas Anderes im Auge, womit ich mich auch nicht beschäftigte. Ich habe ähnliche Vermutungen wie Bernd, dass der Diffusschall aufgrund der Schallquellenaddition im sweet spot völlig in den Hintergrund tritt, mit dem Nachteil, daß man im Gegensatz zum BB-Abhören nun zusätzlich in z-Richtung festgenagelt ist, sich somit überhaupt nicht mehr bewegen darf. Das halte ich für einen gravierenden Nachteil.
Weiterhin läßt die konkav gekrümmte Bauform momentan keine kohärente Wellenfront zu, sie würde konkave Waveformung bedingen. So wird man also das Interferenzproblem durch die endlich voneinander entfernten Einzeltreiber zu den Höhen hin nicht los.

Hallo @Spatz --

Spatz schrieb:

Auf jeden Fall ist im Mittel- und Hochtonbereich mit großen Interferenzen durch die unterschiedlichen Laufzeiten zu rechnen.

Eben nicht! Im äußersten Fall gibt's ja gerade KEINE Laufzeitdifferenzen mehr; jedenfalls nicht im "Direktschall".


Hallo @Timo --

tiki schrieb:

"Aus der Praxis" kann ich behaupten, dass der Lobingeffekt bei "echten" Linienquellen sich bei Musikmaterial nicht störend bemerkbar macht, (...)

Mit "Lobingeffekt" meinst Du jetzt das Vorhandensein von Nebenabstrahlkeulen?

Und woher willst Du so sicher wissen, dass es ohne diesen Effekt nicht noch viel besser klänge ... ?

Weiterhin läßt die konkav gekrümmte Bauform momentan keine kohärente Wellenfront zu, sie würde konkave Waveformung bedingen. So wird man also das Interferenzproblem durch die endlich voneinander entfernten Einzeltreiber zu den Höhen hin nicht los.

Auch hier wieder: Das Interferenzproblem wird doch dadurch klar entschärft (im Vergleich zu "echten" Lines), dass es am Hörplatz weniger, im Extremfall gar keine Laufzeitunterschiede mehr gibt, so dass günstigstenfalls die Höhen "voll da" sind. Oder meinst Du etwas anderes?

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Grundsätzlich halte ich ehrlich gesagt nicht allzu viel von dem Breitbänderarray-ohne-Hochtöner-Konzept.
Aber wenn es schon sowas werden soll, scheint mir die "konkave" Anordnung erhebliche Vorteile zu haben. Zumindest in Bezug auf den "Direktschall".

warum nicht "Convex" oder als "J" arrayen ?

Hi,

ich danke den Herren für ihre Ausführungen. Das ist alles sehr interessant zu lesen.

Natürlich geht es bei dieser Bauform bewusst um die Fokussierung aller Treiber.
Die Fixierung des Hörers auf einen festen Punkt wird dabei akzeptiert, ist ein Bestandteil des Prinzips.

> Stefan hatte allerdings etwas Anderes im Auge
Hi Timo. Wenn du die Spaghetti meinst, dann liegst du falsch Die brachte mich nur auf die Idee.
Es geht um ein gebogenes Pattern, ich werde ein Bild zeigen sobald ich eins habe.

>> ... läßt die konkav gekrümmte Bauform ... keine kohärente Wellenfront zu
> ... wird doch dadurch klar entschärft ... keine Laufzeitunterschiede... Oder meinst Du etwas anderes?

Das würde mich auch interessieren.

Grüße, Stephan Stoske

Hallo,

ach, Du willst mich doch bloß in die Enge treiben!

kceenav schrieb:

Mit "Lobingeffekt" meinst Du jetzt das Vorhandensein von Nebenabstrahlkeulen?

Eigentlich meine ich die frequenz- und abstandsabhängig auf Achse auftretenden periodischen Schalldrucksenken. Da aber das Eine vom Anderen nicht trennbar ist, trotzdem ja.

Und woher willst Du so sicher wissen, dass es ohne diesen Effekt nicht noch viel besser klänge ... ?

Gute Frage! Ich kann es nicht besser und hab es noch nicht besser gesehen/gehört, nicht mal auf dem Papier.

Auch hier wieder: Das Interferenzproblem wird doch dadurch klar entschärft (im Vergleich zu "echten" Lines), dass es am Hörplatz weniger, im Extremfall gar keine Laufzeitunterschiede mehr gibt, so dass günstigstenfalls die Höhen "voll da" sind. Oder meinst Du etwas anderes?

Das glaube ich erst, wenn ich das richtig durchdacht habe oder eine vernünftige Simu dazu sehe, aber zu beidem fehlt mir momentan etwas der "drive". Lustig:

Nix für mich.

Hi Timo,

die Grafik macht den Eindruck, als würde im Sweepspot nur noch
wirres Rauschen ankommen, das wird aber kaum der Fall sein.
Soweit ich verstehe, ist die Abstrahlung bei hohen Frequenzen
ganz anders als bei tiefen, womit es mir schwerfällt die Grafik
richtig zu interpretieren. Es wäre nett, wenn du dazu vielleicht
noch was sagen könntest.

Viel interessanter ist auch wie sich diese Effekte letztlich
in der Praxis auswirken. Denn die wenigen wirklichen Hörberichte
konkaver Linien sind durchweg positiv.

Grüße, Stephan Stoske

Hallo Stefan,

den vorletzten Satz hast Du hoffentlich nicht gänzlich ignoriert?
Die Skizze hat nichts mit Rauschen zu tun, sondern könnte eine Vorstellung von der Interferenzstruktur am Hörplatz geben, natürlich, wenn überhaupt zutreffend, dann auch nur für den Spezialfall der angegebenen Krümmungsradien und Treiberanzahl.

Größere Treiber werden schon allein bei niedrigeren Frequenzen stärker bündeln, was zu einem engeren Raumwinkel der Abstrahlung des Einzelchassis führt. Am Hörort selbst treffen trotzdem alle konvexen(!) Wellenfronten aufeinander und interferieren. Es sieht optisch danach aus, als ob direkt am Hörplatz sich alles konstruktiv überlagerte, man muß jedoch berücksichtigen, daß für hohe Frequenzen der "interferenzfreie" Bereich (in welchen nur konphase Wellenfronten aufeinandertreffen) entsprechend klein ausfällt. Je größer der eingeschlossene Winkel des Arrays ist, desto kritischer in Bezug auf die Interferenzen wird die vertikale Abhörposition.
Als Unterstreichung mag herhalten, daß es im PA-Bereich durchaus Linearraykonstruktionen gibt, die (ohne curving) im Hochton eben keine planare Wellenfront erzeugen und deshalb frühzeitig "aufreißen", vulgo Interferenzmüll erzeugen.

Wie auch schon erwähnt, habe ich das Lobing an meinem Aufbau mit normalem Musikprogramm noch nicht erlauscht, das liegt wohl an der zeitlichen und örtlichen Integration des Gehörs. So kann es natürlich auch bei dem betrachteten Aufbau geschehen.

Hallo Stephan, mir ist klar, das dieser Thread schon fünf Jahre alt ist, aber gibt es ein Ergebnis deiner "Suche" ??

Ich plane für mein "Heimkino" ein ähnliches Projekt, und hab mir schon so einige Sachen angeschaut.

Sehr Interressand sind die Ausführungen und Abhandlungen in der PDF von Volker Holtmeyer ( Line-Array- The Hype goes on).

Ich bin grade dabei mir ein "Cluster"-Horn zu bauen, was im Nahfeld ( ca 3Meter ) recht gut funktionieren sollte.

Gruss TRXHooL