Cardioid / Endfire

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Showtech-Ernst
Stammgast
#1 erstellt: 25. Jan 2012, 12:12
Hi

Ich will keine neue Diskussion entfachen in sachen was ist besser, Cardioid oder Endfire Aufstellung der Subs,
Aber ich möchte mal eine nette kleine Plauderrunde zu den Themen eröffnen.

Grund:
Ich möchte demnächst mal einen Tag mit meinen Boxen auf unser sehr abgelegenes Gartengrundstück fahren und testen.
Einfach Rumspielen.

Dazu habe ich mir diverse Threads durchgelesen.

Unter anderem diesen:
http://www.paforum.de/phpBB/viewtopic.php?f=28&t=77823&start=15
in dem Volker Holtmeyer Die Unterschiede zwischen den beiden Systemen schön erklärt.

Bei einem Endfire wird ja nur der Versatz durch Delays angeglichen, was dazu führt dass das Signal vorne Phasenrichtig ankommt.

Doch sehe ich es richtig dass bei Cardioid Das Signal des gedrehten Subs 180° verschoben und invertiert vorne ankommt?
d.h. es addiert sich zwar prinzipiell korrekt, da bei einem reinen sinus die Amplituden bei 180° Phasenverschiebung equivalent zum invertierten Signal sind, aber es hat effektiv immernoch eine Phasenverschiebung von 180°?

Will heißen:
wenn ich aus welchen gründen auch immer keine ordentliche Sinusschwingung habe, addiert das Cardioid Müll, wärend das Endfire alles sauber addiert. <-- Statement hierzu bitte!

OK genug gebabbelt, rückt mal raus mit euren Erfahrungen zu Endfire und Cardioid.
Ich bin sehr interessiert.

gruß
Basti
light-Green_Apple
Inventar
#2 erstellt: 25. Jan 2012, 18:04
Da ich auch was lernen möchte misch ich mal mit:

Edit: Hatte da mal wieder was verwechselt...

Nochmal ein paar Fragen:
Beim EFA: Warum löschen sich die Signale nach hinten aus?
Die kostruktiven INteferenzen nach vorne sind logisch, warum aber nach hinten destruktive?

Bei Cardioid...
Warum gebe ich dem hinteren Sub (also dem, der nach hinten zeigt) ein Delay?



Doch sehe ich es richtig dass bei Cardioid Das Signal des gedrehten Subs 180° verschoben und invertiert vorne ankommt?

Dann hätten wir doch destruktive Intefferenz, also eine Auslöschung, oder?


[Beitrag von light-Green_Apple am 25. Jan 2012, 18:19 bearbeitet]
Andreas_Grimm
Stammgast
#3 erstellt: 25. Jan 2012, 20:30
Abend zusammen,
beim EfA kann ich dir zumindest weiter helfen. Warum es nach hinten auslöscht und nach vorne verstärkt.
Weil die vorderen Bässe auf die hinteren verzögert werden.
Soll bedeuten, der vordere bass kommt etwas später, aber wenn man direkt davor steht läuft er für unseren standpunkt komplett gleich mit dem hinteren auch wenn er verzögert ist.
Anders sieht es aus wenn man hinter dem EfA steht. Da der vordere Bass ja verzögert ist und ja noch von meinem standpunkt aus gesehen weiter von mir weg steht, kommt er deutlich später. Somit löscht sich das ganze nach hinten und auch zum teil zur seite aus.

Gruß

Andreas
light-Green_Apple
Inventar
#4 erstellt: 25. Jan 2012, 22:45

Somit löscht sich das ganze nach hinten und auch zum teil zur seite aus.


Gut, aber nur wenn ich den Abstand von einer halben (oder viertel?) Wellenlänge nehme, oder?
Also Gangunterschied (1/2)Pi*n...

Ein Viertel würde ja Sinn machen, da ich auch noch Delay auf den vorderen jeweils habe...
Showtech-Ernst
Stammgast
#5 erstellt: 26. Jan 2012, 00:16

light-Green_Apple schrieb:



Doch sehe ich es richtig dass bei Cardioid Das Signal des gedrehten Subs 180° verschoben und invertiert vorne ankommt?

Dann hätten wir doch destruktive Intefferenz, also eine Auslöschung, oder?


Nein da Das Delay genau 180° Phasenverschiebung macht, und ein invertiertes Signal (einfach betrachtet) auch 180° Phasenverschoben ist ergibt zusammen "360°"
Dadurch addiert es sich zwar, aber eben nicht ganz Phasenrichtig.
Oder sehe ich das falsch (@ Guru`s)

gruß
Basti
light-Green_Apple
Inventar
#6 erstellt: 26. Jan 2012, 00:55
Puh, schwieriger als ich gedacht habe

Also, ich gebe dem Bass, der nach hinten Abstrahlt ein Delay was so lang ist, wie der Abstand der Membranen? (Vorderer Subs zum hinteren)
Normalerweise würden diese dann hinter dem umgedrehten Bass Phasengleich arbeiten. Drehe ich nun aber die Phase um Pi, so bekomme ich hinter den Bässen eine Auslöschung.
Schön und gut, ist ja der Sinn davon.



Dadurch addiert es sich zwar, aber eben nicht ganz Phasenrichtig.

Also es geht um das Wellenmuster vor den Bässen:

Das habe ich nach 3 Blättern Zeichnen und einem kaputten Kopf auch heraus
Phasenverschiebung müsste dann 2Pi, also 360° sein, richtig?
Ich bekomme dann zwar konstruktive Inteferenz, jedoch ein unsauberes Phasenbild (ausgenommen Sinussignalen)

Edit: Funktioniert das dann nicht nur bei einer bestimmten Frequenz? :s
Wären dann bei einem Sub mit 65cm Tiefe (also auch "65cm" Delay) so um die 500 Hz...

Wahrscheinlich liege ich total falsch, aber wir sind ja hier zum lernen


[Beitrag von light-Green_Apple am 26. Jan 2012, 01:12 bearbeitet]
Showtech-Ernst
Stammgast
#7 erstellt: 26. Jan 2012, 12:54
Nein das meinte ich etwas anders.
wenn du 360° Phasenverschiebung hättest wäre die Differenz zwischen dem hinteren Sub und dem vorderen ja noch größer und wie du schon sagtest es addiert sich nicht.

540° müssten sich somit wieder addieren, dann wäre aber der Versatz noch größer.
d.h. krass gesagt: deine vorderen Bässe sind fertig mit dem Lied, während der hintere noch eine Sinusschwingung spielen muss.(natürlich für den Menschen eher schlecht wahrnehmbar =)

gruß
Basti
light-Green_Apple
Inventar
#8 erstellt: 26. Jan 2012, 15:35


wenn du 360° Phasenverschiebung hättest wäre die Differenz zwischen dem hinteren Sub und dem vorderen ja noch größer und wie du schon sagtest es addiert sich nicht.



Mit den 360° meinte ich die resultierende Phasenverschiebung.
360° wäre dann ja der Idealfall.

Bei 180° gäbe es eine Auslöschung, bei 360° die erste konstruktive Inteferenz und bei 540° die zweite destruktive.



540° müssten sich somit wieder addieren, dann wäre aber der Versatz noch größer.


Wäre das nicht das, was ich gesagt habe?
360° wäre ja allein schon das Delay.
180° nochmal die Phasendrehung...

Wäre echt super, wenn sich mal jemand melden könnte, der damit arbeitet.
Bei Gelegenheit würde ich auch mal ein bisschen rumprobieren...
Yavem
Inventar
#9 erstellt: 31. Jan 2012, 02:22
Du hast beim Cardiod typischerweise 3 Subs, 2 nach vorne und einen nach hinten gerichteten . Das ist so, weil ein Bass zwar theoretisch gesehen ein Kugelstrahler ist - die Praxis widerlegt das aber, jedoch nur ganz dezent . Ein normaler Sub hat nach hinten raus etwa 3 dB weniger als nach vorne und der hintere Sub steht ja auch nochmal "weiter weg" (-6 dB pro Entfernungsversopplung), deswegen reicht ein Sub nach hinten .

Du stellst also die vorderen 2 Subs an die Kante deiner Tanzfläche . 1,5m weiter hinten (Abstand Membranen der vorderen 2 Subs zu der hintern Membrane des 3. Sub) den 3. Sub der dann eben um diese 1,5m delayed wird (lambda/2 von c.a 110 Hz) . Jetzt hätte man eigentlich nach hinten maximale Addition, unabhängig von der Frequenz, richtig .

Jetzt wird der Sub um 180° in der Phase gedreht . Man hat nach hinten maximale Auslöschung . Jedoch breitet sich die Welle des hinteren Sub's ja aufgrund seiner Kugelcharakteristik nicht nur nach hinten aus (wo sie die gewünschte Auslöschung bewirkt), sondern auch nach vorne . Das heißt die vom hinteren Sub erzeugte Welle kommt mit 1,5m Verzögerung vorne an . 1,5m (lambda/4 von 57 Hz, also 90° oder auch Pi/4) später, also dann mit 270° Phasenverschiebung bei 55 Hz kommt die Welle wieder vorne an . Wer will kann es nachrechnen, aber 2 Schallquellen mit gleicher Frequenz und Amplitude die um 90 / 270° zueinander versetzt sind haben eine wieder genauso hohe Amplitude wie die Ausgangsschwingungen . Das heißt nach vorne kein lautstärkezugewinn, nach hinten aber Auslöschung .

Umso tiefer die Frequenz wird, desto größer die Wellenlänge, desto weniger Phasenverschiebung erfolgt durch die 1,5m Abstand, ergo wird dieses Stack dann unter diesen 55 Hz wieder leiser weil die Phasenverschiebung dann weniger als 180°+90°(Lambda/4 von 55 Hz) beträgt, also keine 270° Versetzung mehr stattfinden aus denen +0 dB resultieren, sondern nur noch 250 oder 200° (also immer annähernder zu den 180° und somit voller Auslöschung) .

Umso höher die Frequenz wird, desto weniger groß die Wellenlänge, desto größer die Phasenverschiebung die durch die 1,5m Abstand stattfindet, ergo wird dieses Stack dann über diesen 55 Hz wieder erstmal lauter, weil die Phasenverschiebung dann mehr als 180°+90° (Lambda/4 von 55 Hz), also mehr als 270° Versetzung stattfinden, sondern eher so 290°, 310° und irgendwann auch 360° (bei der Frequenz mit der Wellenmänge 1,5m*2 [damit die Phase 180° durchs verpolen und 180° durch die Entfernung Lambda/2 zu den vorderen Subs wieder bei 360° ist], das sind c.a 110 Hz) . Das heißt bei 110 Hz ist das Stack so laut als wenn alle Subs nach vorne abstrahlen würden .

Darüber wird das Stack wieder erstmal leiser und dann auch irgendwann wieder lauter, aber interessiert dann nicht mehr . Bei 55 Hz ist das Stack so laut als wenn 2 Subs nach vorne abstrahlen würden, es findet keine Addition statt, da Verschiebung um 270° und resultierende +0 dB . Bei 110 Hz ist es am Lautesten, da dort aufgrund der Entfernung nochmal eine um 180° "verzögerte" Phase auftritt und deswegen nach vorne wieder 360° sind .

Deswegen kann man so ein Stack auch nur sinnvoll für ein bisschen mehr als eine Oktave benutzen . Dafür hat es eine durchgehend funktionierende Rückwärtsdämmung .

In welchem Frequenzbereich dieses Stack wirkt ist ja wie man an der Erklärung oben sieht abhängig von der Entfernung der vorderen und des hintern Subs zueinander . Ist die Entfernung größer, dann verschiebt man die "funktionierende Oktave" nach unten hin, macht man den Abstand kurz - nach oben hin .

Einige Hersteller stellen ihre 60cm kurzen Bässe da verkehrt herum aufeinander, das ist vielleicht ein Abstand von 80cm von Membrane zu Membrane . Dieses Stack würde am Besten von 110-220 Hz funktionieren, der Theorie nach . Mit absinkendem Frequenzgang nach unten hin . Deswegen ist es wichtig da einen Controller am Start zu haben . Schiebt man da jetzt wieder breitbandig 8-10 dB bei einer Centerfrequenz von beispielsweise 50 Hz rein, dann hat man einen glatten Frequenzgang von 50-200 Hz mit so einem Stack und ziemlich gute Rückwärtsdämpfung . Man verschenkt zwar Leistung, aber Kompromisse muss man eingehen .

wenn ich aus welchen gründen auch immer keine ordentliche Sinusschwingung habe, addiert das Cardioid Müll

Das ist richtig . Es gibtsogar musikabhängige Vorlieben für diese Stacks . Bei elektronischem Musikmaterial klappt Cardiod eigentlich immer, hier sind länger ausschwingende Basstöne normal, aber auch bei anderer Musik wirst du keinen Ton finden der einmal schwingt und danach nicht mehr . Dein Denkansatz ist richtig, aber Schall ist verdammt schnell und Musik keine Ansammlung von vereinzelten Frequenzspitzen ;-) ...

Morgen dann mehr zum Endfirearray, heute nicht mehr ...

Grüße - Yavem

p.s : noch was zum Schmulzeln ... Ich kenne viele Leute die auf diese Aufstellungsvariante schwören . Das würde so toll funktionieren und so mächtig und fett klingen . Ich sage : wenn du findest, dass ein Bassstack dass den nach vorne wiedergegebenen Schall 1,5m später nochmal genauso wiedergibt magst wäre vielleicht ein Backloaded Horn was für dich . Darauf ernte ich immer nur verständnisloses Kopfschütteln : "Die Dröhnmonster ? Im Leben nicht ." - finde ich immer sehr erheiternd, weil es zumindest was die Klangcharakteristik nach vorne angeht was recht ähnliches ist ;-) .


[Beitrag von Yavem am 31. Jan 2012, 14:39 bearbeitet]
light-Green_Apple
Inventar
#10 erstellt: 31. Jan 2012, 16:34
Das ist mal eine Ansage, mit der man arbeiten kann.
Ein riesiges Danke an dich, der Text ist super und (nahezu) komplett verständlich.


Das heißt die vom hinteren Sub erzeugte Welle kommt mit 1,5m Verzögerung vorne an .


Kurze Frage:
Warum nicht 3m?
1,5m die die Membranen auseinander sind, und 1,5m Delay...

Nochmals, danke danke danke

Werde ich bei Gelegenheit mal ausprobieren...
Yavem
Inventar
#11 erstellt: 31. Jan 2012, 17:09
Du hättest recht wenn ich gesagt hätte die vom hinteren Sub erzeugte Welle kommt verglichen zu der von den vorderen Subs erzeugten Wellen um 3m verzögert an (1,5m Delay und 1,5m Weg, das sind gerade die abgesprochenen Lambda/2 von 110 Hz wo das Stack am "Bässten" funktioniert) .

Ich habe aber geschrieben : "Die vom hinteren Sub erzeugte Welle (die erst nach den 1,5m Delay erzeugt wird) kommt mit 1,5m Verzögerung vorne an, weil von hinten nach vorne einfach 1,5m sind, das Delay ist bei der Erzeugung der hinteren Schallwelle ja schon passiert ;-) .

Es ist eine sehr interessante Aufstellung, nur meiner Erfahrung nach braucht sowas Platz . Auf der Wiese vor dem Gartenäuschen bei 'ner Privatparty kann man das super machen wenn in die eine Richtung Nichts ist und in der anderen Richtung flott die Nachbarn kommen . In Hallen sollte man genug Abstand zu den Wänden einhalten . In kleinen Räumen lohnt sich so eine Aufstellung nicht wirklich, ich würde sagen ab 400-500 qm kann man frühestens anfangen damit rumzuexperimentieren .

Heute oder morgen abend gibt's dann nochmal einen Text zum Endfirearray . Vielleicht probieren dann ja auch mehrere Leute es mal aus wenn's verstanden wird, ich würde mich sehr gerne mal mit jemandem darüber austauschen und Erfahrungen sammeln & teilen . Ich habe bis jetzt 1x Cardiod gestellt, hat gut funktioniert . Aber ohne EQing eben stark oberbasslastig . Das Endfirearray macht am Frequenzgang auf Achse quasi nix, braucht aber um diese Keule nach vorne zu erzeugen schon 3, eher 4 Subwoofer und eine dementsprechend lange Linie . Das ist der Grund warum ich das noch nie richtig getestet habe, es ist ziemlich platzaufwendig .

Grüße - Yavem
Andreas_Grimm
Stammgast
#12 erstellt: 31. Jan 2012, 23:03
Hallo,
seit wann wird denn beim EfA ein Bass gedreht? macht doch wenig Sinn.
Oder hab ich da wieder mal was falsch gelesen?

Gruß
Showtech-Ernst
Stammgast
#13 erstellt: 31. Jan 2012, 23:11
Hi

Es ging beim drehen um Cardioid nicht Endfire.


vielen dank für deinen Text Yavem
Das gibt genau meinen Gedanken wieder.

Das Cardio addiert quasi nicht Phasenrichtig wenn man es genau nimmt.
Es addiert zwar (je nach Frequenz) WellenBerg zu WellenBerg und WellenTal zu WellenTal, Aber eben nicht Berg1 mit Berg1 sondern versetzt.

Dass es in der Musik keine einzelnen Sinusschwingungen gibt ist mir klar.

Mir ging es da eher drum das Prinzip Physikalisch zu verstehen.
Scheint als hätte ich das halbwegs geschafft (=

Endfire interessiert mich jetzt noch brennend.
nach dem Umfangreichen Cardioid Exkurs.

Gibt es eigentlich noch irgendwelche Sub-Aufstellungen bei denen man die Physik nutzen kann?

Theoretisch gibt es ja unendlich viele Möglichkeiten mit der Physik (Interferenz) zu spielen.

Aber mir fällt auf anhieb nichts sinnvolles mehr ein um sich diese wie bei Cardioid/Endfire Nutzbar zu machen.

(sehen wir hier mal ab von der "normalen" Abstimmung der Bassaufstellung auf die Räumlichkeit)


gruß
Basti


[Beitrag von Showtech-Ernst am 31. Jan 2012, 23:14 bearbeitet]
Yavem
Inventar
#14 erstellt: 01. Feb 2012, 00:01

seit wann wird denn beim EfA ein Bass gedreht?


Du hast beim Cardiod typischerweise 3 Subs, 2 nach vorne und einen nach hinten gerichteten

;-) ...

Grüße - Yavem
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