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Split aus: Voraussetzungen zur neutralen Wiedergabe...

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Autor
Beitrag
US
Inventar
#1 erstellt: 20. Nov 2004, 16:11

Richrosc schrieb:


Längsmode 1. Ordnung (wie berechnet man das?)
Raumgrundfrequenz (wie berechnet man diese?)


f = c*l/2

C=344m/s
l=Wandabstand

Längsmode 1. Ordnung entspricht etwa der Raumgrundresonanz.
Bei einem 8m langem Raum liegt diese also bei 21,5Hz


Wenn eine Freguenz nicht mehr in den Raum hineinpasst, dann hört man trotzdem die Frequenz (korrekte Tonhöhe),

Korrekt, siehe Kopfhörer


aber nicht mehr so stark, weil die Schallschnelle nicht mehr voll gegeben ist. Habe ich das richtig verstanden?


Nein. Unter Druckkammerbedingungen gibt es keine Schnelle. Nur Druck. Ein pulsieren. Keine Welle. Unser Gehör ist aber ohnehin nur drucksensitiv. Der Schallpegel steigt bei Lautsprecherwiedergabe mit 12dB/8ve an. Es wird also zunehmend lauter.
Das liegt daran, daß mit zunehmend tieferer Frequenz, die der LS wiedergeben muß, der Membranhub ansteigt. Mehr Hub, mehr Druck, mehr laut. Dieser Anstieg muß also zu Nichtlinearitäten führen.
(Außerhalb der Druckkammerbedingungen gilt diese Betrachtung nicht mehr!)

Für lineare Wiedergabe unter Druckkammerbedingungen muß man also den Hub konstant halten. Dies ist gewährleistet bei einem Abfall der Amplitude mit 12dB/8ve.

Wenn man jetzt nur noch das Stückchen von der Tapete bis zur Wand weiter denkt, liegt die Lösung für kleine Räume und insbesondere auch Autowoofer auf der Hand...

Möchte aber keiner hören; auch von den Car-Hifi-Fritzen nicht.

Gruß, Uwe


[Beitrag von US am 20. Nov 2004, 16:13 bearbeitet]
MojoMC
Inventar
#2 erstellt: 23. Nov 2004, 14:57

US schrieb:
Nein. Unter Druckkammerbedingungen gibt es keine Schnelle. Nur Druck. Ein pulsieren. Keine Welle. Unser Gehör ist aber ohnehin nur drucksensitiv. Der Schallpegel steigt bei Lautsprecherwiedergabe mit 12dB/8ve an. Es wird also zunehmend lauter.
Das liegt daran, daß mit zunehmend tieferer Frequenz, die der LS wiedergeben muß, der Membranhub ansteigt. Mehr Hub, mehr Druck, mehr laut. Dieser Anstieg muß also zu Nichtlinearitäten führen.
(Außerhalb der Druckkammerbedingungen gilt diese Betrachtung nicht mehr!)

Für lineare Wiedergabe unter Druckkammerbedingungen muß man also den Hub konstant halten. Dies ist gewährleistet bei einem Abfall der Amplitude mit 12dB/8ve.

Wenn man jetzt nur noch das Stückchen von der Tapete bis zur Wand weiter denkt, liegt die Lösung für kleine Räume und insbesondere auch Autowoofer auf der Hand...

Möchte aber keiner hören; auch von den Car-Hifi-Fritzen nicht.

Gruß, Uwe


Möchte hier ansetzen zu einer technischen Diskussion.

Ich verstehe doch richtig, dass man den Anstieg von 12db/8ve mit dem Abfall von 12db/8ve eines geschlossenen Gehäuses unterhalb der Resonanzfrequenz kompensieren kann? Aber der Anstieg (ober-/unterhalb welcher Frequenz in der Druckkammer; welche Reso braucht also das geschlossenen Gehäuse?) ist mir nicht so ganz klar...




Fängt die schliessungwürdige Offtopic-Diskussion des Ursprungsthreads wieder an, dann ist auch hier schnell wieder dicht!

[edit]
Es geht (mir) hier auch eigentlich nur um diese spezielle Fragestellung. Das wird nicht noch ein dritter Versuch (!) für einen Thread über Neutralität...


[Beitrag von MojoMC am 23. Nov 2004, 15:05 bearbeitet]
Kawa
Inventar
#3 erstellt: 23. Nov 2004, 16:20
[quote="MojoMC"]
Ich verstehe doch richtig, dass man den Anstieg von 12db/8ve mit dem Abfall von 12db/8ve eines geschlossenen Gehäuses unterhalb der Resonanzfrequenz kompensieren kann?[q]

Ja!

[q] Aber der Anstieg (ober-/unterhalb welcher Frequenz in der Druckkammer; welche Reso braucht also das geschlossenen Gehäuse?) ist mir nicht so ganz klar...
[/quote]

Das geschlossene Gehäuse sollte so groß sein, daß die aktive Entzerrung weder das Chassis, noch den Amp elektrisch überfordern. Man muß auch die mechanische Belastbarkeit des Chassis beachten. Wie gesagt, aus 13cm sind 20 Hz nicht mit sinnvollen Pegeln herauszuholen. Es gibt also einen Tradeoff zwischen elektr./mechanischer Belastbarkeit des Chassis und der Gehäusegröße/Powerbedarf am Amp.
Der Kompromiss ist am Einzelfall zu schliessen.

Grüße

Kawa
MojoMC
Inventar
#4 erstellt: 23. Nov 2004, 19:51
Mir ist nur der ominöse Anstieg nicht ganz klar.

Ich hab den 76-Seiten-Thread auch nicht komplett gelesen.

Im kleinen Raum gibt es also bei gleichbleibendem Abstrahlpegel der LS einen hörtechnischen Anstieg von 12db/8ve unterhalb der Raumreso? Also am besten ein geschlossenes Gehäuse, dass die Eigenreso auf der Raumreso hat? Dann wird der Anstieg unterhalb durch den gleichsteilen Abfall unterhalb kompensiert?

Wieso dann Entzerrung? Höchstens nur bis zur Eigenreso des Gehäuses nötig (darunter wird der Abfall von 12db/8ve benötigt), aber dann sollte man doch eher anderes Chassis/Gehäusevolumen wählen...?

US meint dann mit der "auf der Hand liegenden Lösung" wohl ein geschlossenes Gehäuse, was auf die Eigenreso der Druckkammer abgestimmt ist? Das wollen die Car-Hifi-Fritzen (naja, ich) doch hören!


Oder versteh ich den Anstieg (wo auch immer) in einer Druckkammer falsch?
US
Inventar
#5 erstellt: 23. Nov 2004, 20:43
Hallo Mojo,

dann fangen wir mal ganz von vorne mit den Voraussetungen zur neutralen Wiedergabe an

...Ok. ich versuche wenigstens ernsthaft zu bleiben:

Unterhalb der Raumgrundresonanz, liegen Druckkammerbedingungen vor, die den Pegel mit 12dB/8ve ansteigen lassen, sofern der Schallerzeuger auf linearen Schallpegel ausgelegt ist.

Um im Raum auf eine lineare Übertragungsfunktion zu kommen, muß der Hub konstant bleiben, was bei einem Abfall des Lautsprechers von 12dB/8ve gegeben ist.

Raumgrundreso und Eckfrequenz des LS sollten hierzu gleich sein.

Praktisch lassen sich die Effekte aber nicht ohne weiteres prognostizieren, da über der Raumgrundreso das Schallfeld durch stehende Wellen geprägt ist. Ferner schlägt der Druckkkamereffekt auch nicht zwingend mit 12dB/8ve zu, da Verluste auftreten (Biegeweiche Wände z.B.)
Dann kommt auch noch die Schallpegelüberhöhung durch Wandnähe hinzu mit bis zu 6dB/Wand.

Der Druckkammereffekt macht sich auch nur in kleinen Räumen unter 20m² deutlich bemerkbar. Bei einem 5m langen Raum liegt die Grenzfrequenz schon bei 34Hz. Mit deutlichen Auswirkungen auf den Pegel darf etwa bei 25Hz gerechnet werden.

Je nach Lautsprecherkonzept steigt der Pegel unter 300hz durch die kugelförmige Abstrahlung des LS zunehmend an (Wandnähe sorgt für Erhöhung der Schallimpedanz). Dazu kommt noch der beschriebene Druckkammereffekt.

Keiner dieser Effekte vollzieht sich abrupt!
Daher kommt ein sanfter Abfall der Amplitude, wie ihn geschlossene Systeme frei Haus liefern, den Effekten entgegen.

In der Praxis misst man einfach den Frequenzgang in der Hörzone und stimmt den LS auf den Raum ab. Geschlossene Systeme mit einer Eckfrequenz von rund 60Hz "passen" dabei meist schon recht gut, so daß nur kleinere Korrekturen erforderlich sind.

Je kleiner der Raum, desto deutlicher wird dies und im Auto, wo die Druckkammer schon bei 100Hz zuschlägt ist eine Baßreflexbox einfach völlig unangebracht.

Baßreflexboxen weisen einen Abfall der Amplitude von 24dB bis 36dB/8ve auf, was nie und nimmer zum Raum passt (Praktisch wird eher ein Abfall von etwa 8dB/8ve benötigt) Der Tiefbaß ist bei hochabgestimmten Systemen unterrepräsentiert, was sich meist auch nicht vernünftig entzerren lässt, da deutlich unterhalb der Tuningfrequenz das System gegenphasig arbeitet.
In der Praxis fehlt bei einer auf 50Hz getunten Baßreflexbox massiv Tieftonpegel, während der Bereich darüber vollkommen überzogen ist.

Also bleibt nichts anderes übrig, als eine BR-Box extrem tief abzustimmen und dann mit EQ zu entzerren. Die tiefe Abstimmung führt aber zu einem Wirkungsgradverlust im eigentlichen Nutzbereich um 80Hz, wo solch ein System dann keine Vorteile gegenüber CB mehr hat. Ferner führt die tiefe Abstimmung zu Problemem mit Rohrresonanzen durch die langen Kanäle.

Zur Entzerrung und Abstimmung von Baßboxen allgemein:
Entzerrung ist notwendig, um die Betriebsschallpegelkurve am Hörplatz linear zu bekommen. Falls diese Möglichkeit, aus welchen Gründen auch immer, ("Puristische passive High Endbox an ebensolchem Verstärker ) nicht gegeben ist, so kann man mit recht stark bedämpften geschlossenen Systemen auch ohne Entzerrzung eine brauchbare Annäherung erzielen.

Eine CB, die schon unter 120Hz abfällt muß natürlich schon deutlich entzerrt werden, was aber kein Problem darstellt.

Eine Box per mechanischer Gehäusekonstruktion und Antriebsstärke auf den Raum abzustimmen ist bei heutigen Möglichkeiten (Transistortechnik ) aber Vergeudung von Resourcen (Raum, Geld und Wirkungsgrad im Grundton)
Viel sinnvoller ist es, einen Treiber mit starkem Antrieb in ein relativ kleines Gehäuse zu stecken und im Tiefton so zu entzerren, daß es passt. Die Thiele und Small-Parameter interessieren dabei nicht wirklich und dienen höchtens einer groben Abschätzung.
Diese Auslegung sorgt dafür, daß die mechanische und elektrische Belastbarkeit im Tiefton ungefähr zusammenfallen, was ökonomoisch ist.

Gruß, Uwe
MojoMC
Inventar
#6 erstellt: 23. Nov 2004, 21:11

US schrieb:
Hallo Mojo,

dann fangen wir mal ganz von vorne mit den Voraussetungen zur neutralen Wiedergabe an :D

Öi!



US schrieb:
Unterhalb der Raumgrundresonanz, liegen Druckkammerbedingungen vor, die den Pegel mit 12dB/8ve ansteigen lassen, sofern der Schallerzeuger auf linearen Schallpegel ausgelegt ist.

Um im Raum auf eine lineare Übertragungsfunktion zu kommen, muß der Hub konstant bleiben, was bei einem Abfall des Lautsprechers von 12dB/8ve gegeben ist.

Raumgrundreso und Eckfrequenz des LS sollten hierzu gleich sein.

Der erste Absatz hat mir bestätigt gefehlt. Den Rest hab ich mir schon gedacht...



US schrieb:

Eine Box per mechanischer Gehäusekonstruktion und Antriebsstärke auf den Raum abzustimmen ist bei heutigen Möglichkeiten (Transistortechnik ) aber Vergeudung von Resourcen (Raum, Geld und Wirkungsgrad im Grundton)
Viel sinnvoller ist es, einen Treiber mit starkem Antrieb in ein relativ kleines Gehäuse zu stecken und im Tiefton so zu entzerren, daß es passt. Die Thiele und Small-Parameter interessieren dabei nicht wirklich und dienen höchtens einer groben Abschätzung.
Diese Auslegung sorgt dafür, daß die mechanische und elektrische Belastbarkeit im Tiefton ungefähr zusammenfallen, was ökonomoisch ist.

allgemeinheit2 hat mal was geschrieben:

allgemeinheit2 schrieb:
xaw 210 hc
k+t
-6db: 28..65Hz
-10db: 27..100Hz
30Hz: -3db
200Hz: -25db
Preis: 160Euro
(--) WASSERFALLDIAGRAMM HAT RESONANZEN

hh
-6db: 33..210Hz
-10db: 30..250Hz
30Hz: -10db
200Hz: -5db (UUUUHH??????)
Preis: 160Euro
(--) WASSERFALLDIAGRAMM HAT RESONANZEN

hh blue sub 10 (mit bsw 104 ii)
-6db: 35..100hz
-10db: 30..120Hz
30Hz: -10db
200Hz: -30db
Preis: 160Euro
(++) Wasserfalldiagramm OK (Super-kurze Ausschwingzeit!).

Alle Werte abgelesen, nicht gemessen!
Niedrigste Trennfrequenzeinstellung!


Der mit "hh" bezeichnete Sub hat ein relativ kleines Chassis mit relativ starkem Antrieb in kleinem Gehäuse und entzerrt.
In diesem speziellen Fall kann der Murks im Wasserfalldiagramm auch durch das Chassis daselbst kommen (der unentzerrte BR-Sub mit gleichem Chassis hat ja auch die Probs), aber kann das nicht allgemein solche Probleme hervorrufen?



Kann ich deinen Text als Sticky-Beitrag im Carhifi-Bereich posten? Natürlich werd ich dich dabei als Autor erwähnen...
US
Inventar
#7 erstellt: 23. Nov 2004, 21:45
Hallo Mojo,


Kann ich deinen Text als Sticky-Beitrag im Carhifi-Bereich posten? Natürlich werd ich dich dabei als Autor erwähnen...

Gerne.

Zu den Beispielen von allgemeinheit:
Ein paar von den Bastelheftli hab ich auch; zufällig ist jenes darunter, in dem der Mivoc XAW 210 HC in 12l CB verbaut wurde; genannt "Micro Cube".

Das Wasserfalldiagramm ist etwas schwer zu interpretieren und eher geeignet Resonanzstellen aufzuzeigen, z.B. Gehäuseresonanzen oder Membranresos.
Man könnte auch sagen, zur Betrachtung dieser Problematik völlig ungeeignet.

Bei diesem Subwoofer (Micro Cube) wurde ein Hochpass-Kontensator eingesetzt, der einen Gutteil der Vorteile einer CB wieder zunichte macht Der eingesetzte Hochpaß von 12dB addiert sich mit dem akustischen HP der CB von ebenfalls 12dB zu insgesamt 24dB. Damit ist das Impulsverhalten genauso schlecht wei bei einer BR.

Im Waterfal ist weiterhin noch das Resonieren aus dem Phase Plug sichtbar.

Das Impulsverhalten ist am besten aus der frequenzabhängigen Signallaufzeit beurteilbar, die aus dem Phasengang errechnet wird.

So sieht solch ein Dia aus:


Es handelt sich um eine CB mit Eckfrequenz 40Hz. Der HP 2. Ordnung führt zu Laufzeitverzerrungen von 10ms bei 50Hz

Und hier eine BR mit Eckfreqeunz 40Hz und HP 4. Ordnung. Bei 50Hz entstehen 20ms Group Delay:


Gruß, Uwe
MojoMC
Inventar
#8 erstellt: 23. Nov 2004, 21:56

US schrieb:
Der eingesetzte Hochpaß von 12dB addiert sich mit dem akustischen HP der CB von ebenfalls 12dB zu insgesamt 24dB. Damit ist das Impulsverhalten genauso schlecht wei bei einer BR.

Da hätt ich auch selbst drauf kommen können...
Frank_K.
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 23. Nov 2004, 23:50

US schrieb:

Praktisch lassen sich die Effekte aber nicht ohne weiteres prognostizieren, da über der Raumgrundreso das Schallfeld durch stehende Wellen geprägt ist. Ferner schlägt der Druckkkamereffekt auch nicht zwingend mit 12dB/8ve zu, da Verluste auftreten (Biegeweiche Wände z.B.)
Dann kommt auch noch die Schallpegelüberhöhung durch Wandnähe hinzu mit bis zu 6 dB/Wand.

Es kommen keine weiteren 6 dB/Wand dazu.
Die 12 dB/oct sind die Wandeffekte selbst.



Der Druckkammereffekt macht sich auch nur in kleinen Räumen unter 20 m² deutlich bemerkbar. Bei einem 5m langen Raum liegt die Grenzfrequenz schon bei 34 Hz. Mit deutlichen Auswirkungen auf den Pegel darf etwa bei 25 Hz gerechnet werden.

Für den Druckkammereffekt ist die Raumhöhe interessant.
Den Effekt kann man über den Schalldruck bei 0 Hz abschätzen:

- Verschiebevolumen Vpp (peak-to-peak) nehmen
- Raumvolumen nehmen
==> pd = 188,6 + 20 lg (Vpp / Vraum) berechnen
- Freifeld-Schalldruck bei Verschiebevolumen Vpp als Funktion von f berechnen p(f)
==> p(f,x) = 102 + 40 lg(f in Hz) + 20 lg(Vpp in m³) - 20 lg(x in m)
==> f bestimmen, so daß pd = p(f) ist.
==> 102 + 40 lg(f in Hz) + 20 lg(Vpp in l) - 20 lg(x in m) = 188,6 + 20 lg (Vpp / Vraum)
==> 40 lg(f) = 86,6 + 20 lg(x/Vraum)
==> f = 146 * sqrt(x/Vraum)
f ist die Grenzfrequenz für den Druckkammereffekt.

Auto: Für x=1 m und V=3,5 m³ erhalte ich 78 Hz.
Kleiner Wohnraum: Für x=2 m und V=50 m³ erhalte ich 29,2 Hz.
Großer Wohnraum: Für x=4 m und V=200 m³ erhalte ich auch 20,6 Hz (korr.).

(falsches entfernt, muß noch mal zu normalen Zeiten darüber nachdenken).


Je nach Lautsprecherkonzept steigt der Pegel unter 300hz durch die kugelförmige Abstrahlung des LS zunehmend an (Wandnähe sorgt für Erhöhung der Schallimpedanz). Dazu kommt noch der beschriebene Druckkammereffekt.

Nein.


Keiner dieser Effekte vollzieht sich abrupt!
Daher kommt ein sanfter Abfall der Amplitude, wie ihn geschlossene Systeme frei Haus liefern, den Effekten entgegen.

Ja.


Baßreflexboxen weisen einen Abfall der Amplitude von 24dB bis 36dB/8ve auf, was nie und nimmer zum Raum passt

24 dB/oct asymptodisch. Die "Mode" mag ich nicht, sich kurze Stücken anzusehen und dann von Tiefpässen 6,73. Ordnung zu reden.


Der Tiefbaß ist bei hochabgestimmten Systemen unterrepräsentiert, was sich meist auch nicht vernünftig entzerren lässt, da deutlich unterhalb der Tuningfrequenz das System gegenphasig arbeitet.
In der Praxis fehlt bei einer auf 50Hz getunten Baßreflexbox massiv Tieftonpegel, während der Bereich darüber vollkommen überzogen ist.

Ja.


Also bleibt nichts anderes übrig, als eine BR-Box extrem tief abzustimmen und dann mit EQ zu entzerren.
Ferner führt die tiefe Abstimmung zu Problemem mit Rohrresonanzen durch die langen Kanäle.

Ja. Z.B. mit Passivmembran. Problem: Es gibt keine gut designten Passivmembranen (preiswert, 40...70 mm Hub, vertikaler Einbau).


Die tiefe Abstimmung führt aber zu einem Wirkungsgradverlust im eigentlichen Nutzbereich um 80Hz, wo solch ein System dann keine Vorteile gegenüber CB mehr hat.

Der Wirkungsgrad fällt kaum, man bekommt nur keinen Strom mehr durch das Chassis. Ein BR-System ist aber immer noch besser als ein geschlossenes (bei 2*fb immer noch 3 dB). Wenn man bei 40 Hz und 80 Hz viel Pegel haben möchte, muß man ein Vierwegesystem mit doppelt ventiliertem BR als Subwoofer benutzen. Entzerren eines solchen ist nicht wirklich lustig.

Einige der Probleme könnte man entschärfen, in dem man die Atemluft durch was akustisch dichteres ersetzen würde:
* 80% SF6 + 20% O2
* 80% Xe + 20% O2
=> durch die wesentlich geringere Schallgeschwindigkeit rutschen die Raummoden um 1...2 Oktaven tiefer
=> Wirkungsgrad der Lautsprecher steigen erheblich an
=> Wirkungsgrad der Ohren steigen an (gilt das auch für tiefe Frequenzen ???)


[Beitrag von Frank_K. am 24. Nov 2004, 12:21 bearbeitet]
Frank_K.
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 24. Nov 2004, 01:04

US schrieb:

Baßreflexboxen weisen einen Abfall der Amplitude von 24dB bis 36dB/8ve auf, was nie und nimmer zum Raum passt (Praktisch wird eher ein Abfall von etwa 8dB/8ve benötigt) Der Tiefbaß ist bei hochabgestimmten Systemen unterrepräsentiert, was sich meist auch nicht vernünftig entzerren lässt, da deutlich unterhalb der Tuningfrequenz das System gegenphasig arbeitet.


Es gibt einige Anzeichen, daß man den Tiefstbaßbereich anders designen muß.

Begriffsklärung:
* Tiefstbaß: Akustisch kaum noch relevant, je nach Lautstärke alles unterhalb 30...40 Hz
* Tiefbaß: Akustisch noch relevant, Eindruck von der "Körperhaftigkeit" von Ereignissen, 30..40 Hz bis ca. 60 Hz
* Baß: ca. 60 Hz...120 Hz
* Grundton: 120 Hz...500 Hz

Im Tiefstbaßbereich spielt die akustische Wahrnehmung nur noch eine sehr untergeordnete Rolle, weiterhin ist das Ohr dort fast taub. Das führt zu:
* Gruppenlaufzeit ist nicht mehr so wichtig.
* Es werden erhebliche Pegel benötigt, um noch spürbare Effekte zu generieren. Mit einem konstanten Maximalpegel kommt man nicht mehr weit.
* Was 1 Oktave tiefer sich abspielt, ist völlig irrelevant. Akustisch führt es zu keinen Wahrnehmungen mehr, auch die mechanischen Auswirkungen auf den Körper (der kaum Frequenzen sehen kann) werden schwächer.



Unter diesen Voraussetzungen ist ein BR-System auf 20...25 Hz abgestimmt sehr sinnvoll. Das akutsiche Impulsverhalten bei 40 Hz ist immer noch exzellent, man kann den Körper ordentlich bei 20...25 Hz massieren und die noch tieferen Frequenzen überläßt man Kachelmann und Co.


[Beitrag von Frank_K. am 24. Nov 2004, 01:10 bearbeitet]
MojoMC
Inventar
#11 erstellt: 24. Nov 2004, 01:37
Muss ich den Post bei den Carhifinisten doch nochmal überarbeiten?

Ich warte ab...
US
Inventar
#12 erstellt: 24. Nov 2004, 10:08
@Mojo: Stelle doch einfach den ganzen Thread parallel dort ein. Die Diskussion empfinde ich schon als wichtig.

Zur Illustration:
Quelle: http://www.picosound.de/D_car.htm
http://www.picosound.de/CarDist3.gif

Hier sieht man anschaulich die Auswirkungen des DKE im Auto.
Der Buckel bei 40Hz entsteht aus meiner Sicht durch die tiefste Resonanz. Rechnet man diesen und die weiteren Resos raus, so bleibt ein stetig zunehmender Anstieg unter 1000Hz. Im Bassbereich geht dieser über in einen Anstieg von 8dB/8ve, was gut mit den theoretischen 12dB inkl. Verluste übereinstimmt.


@Frank:

Einen Augenblick musste ich überlegen, ob ich eines mit der Wissenskeule übergebraten bekam.
Deine Betrachtung ist sehr interessant.


Für x=4 m und V=200 m³ erhalte ich auch 29,2 Hz.

Ich erhalte 20,6 Hz


Bei konstanter Deckenhöhe ist die Einsatzfrequenz bei ähnlicher Geometrie unabhängig von der Größe.


Der DKE ist abhängig von zwei Raumdimensionen
Nach deiner Rechnung doch nach den größeren Dimensionen Länge * Breite.

Genau das beschreibst du ja selber hier:

Im R^3 ist eine Dimension "fest" und zwei Dimensionen "frei", man muß die Moden zweier Dimensionen berücksichtigen.
Das ist konsistent zu 12 dB/oct Anstieg.


Zur Sinnhaftigkeit der getrennten Betrachtung von Wandeffekten und Druckmodell später mehr. Teilweise Wissenskeule, aber aus meiner Sicht (bisher) auch eine Definitionsfrage.

Gruß, Uwe


[Beitrag von US am 24. Nov 2004, 10:09 bearbeitet]
US
Inventar
#13 erstellt: 24. Nov 2004, 17:21

* Es werden erhebliche Pegel benötigt, um noch spürbare Effekte zu generieren. Mit einem konstanten Maximalpegel kommt man nicht mehr weit


Deine Aussage, die sich auf den Tieftsbaßbereich und die Isophonen bezieht teile ich nicht ganz. Eine wiedergabeseitige Anhebung des Tieftonpegels auf die Isophone ist nicht in der Regel nicht notwendig, da dieser Aspekt bereits seitens des Tonschaffenden berücksichtigt wurde.

Lediglich für sehr niedrige Schallpegel halte ich eine Gestaltung des Frequenzverlaufs in Richtung Isophone für akzeptabel.

Das von dir beschrebene BR-System macht sicher Sinn und per phasenlinearer Entzerrung könnte ein weiterer Nachteil beseitigt werden. Die Umsetzung bleibt schwierig (Rohrresonanzen, Gehäuseresonanzen, erforderliche Dimensionen von Gehäuse und Kanal)

Gruß, Uwe
Zweck0r
Moderator
#14 erstellt: 24. Nov 2004, 18:53
Wäre es bei einem DBA möglich, das hintere Array früher auszublenden, um den Druckkammereffekt noch zu Pegelsteigerung beim Tiefstbass nutzen zu können ?

Grüße,

Zweck


[Beitrag von Zweck0r am 24. Nov 2004, 18:54 bearbeitet]
Frank_K.
Ist häufiger hier
#15 erstellt: 24. Nov 2004, 23:48

Zweck0r schrieb:
Wäre es bei einem DBA möglich, das hintere Array früher auszublenden, um den Druckkammereffekt noch zu Pegelsteigerung beim Tiefstbass nutzen zu können ?


Ja.

Es besteht auch die Möglichkeit, Tiefstbaß erst nach 2 oder 3 Durchläufen zu eliminieren. Das funktioniert dann zwar nicht mehr so gut, müßte aber immer noch ausreichend sein.

Wenn man alle sinnvollen Lösungen herausfinden möchte, dann sollte man einfach die DGLs aufschreiben und alle Lösungen untersuchen ;-)

Interessant bei Patenten, wenn 2 von 60 Lösungen patentiert worden und diese nicht die besten Lösungen waren ;-)))))

Am besten ein DSP nehmen, 32 DACs daranhängen und jedes Chassis über einen Amp separat ansteuern. Notwendige Rechenzeit hängt auch bei hochkomplexen Filterungen im wesentlichen von der geforderten Latenz ab. Wenn 200...300 ms nicht stören, braucht man kaum Rechenleistung.
Frank_K.
Ist häufiger hier
#16 erstellt: 25. Nov 2004, 00:13

US schrieb:

* Es werden erhebliche Pegel benötigt, um noch spürbare Effekte zu generieren. Mit einem konstanten Maximalpegel kommt man nicht mehr weit


Deine Aussage, die sich auf den Tieftsbaßbereich und die Isophonen bezieht teile ich nicht ganz. Eine wiedergabeseitige Anhebung des Tieftonpegels auf die Isophone ist nicht in der Regel nicht notwendig, da dieser Aspekt bereits seitens des Tonschaffenden berücksichtigt wurde.

Es geht nicht um den Frequenzgang, sondern um den Pegelverlauf, wenn auf dem LFE-Kanal was sinnvolles drauf ist. Wenn man dort nicht was für Bösesubwooferchen draufmixt (was IMHO häufig der Fall ist), sondern in der Natur vorkommende Signal tiefbaßhaltiger Ereignisse (Sturm, Wasserbomben, Erdbeben, Panzervorbeifahrten), dann benötigt man vor allem Tiefstbaß mit Pegeln von 110 bis 115 dB.
Bei 80 Hz reichen dann wieder 105 dB aus. Mit geschlossenen Gehäusen ist das nicht machbar, zumindest nicht ohne kräftige Überdimensionierung.



Das von dir beschriebene BR-System macht sicher Sinn und per phasenlinearer Entzerrung könnte ein weiterer Nachteil beseitigt werden. Die Umsetzung bleibt schwierig (Rohrresonanzen, Gehäuseresonanzen, erforderliche Dimensionen von Gehäuse und Kanal)

Ja. Aber auf der anderen Seite benötige ich wesentlich weniger Membranfläche.
FrankCH
Schaut ab und zu mal vorbei
#17 erstellt: 25. Nov 2004, 15:30
Hallo Uwe



Das Impulsverhalten ist am besten aus der frequenzabhängigen Signallaufzeit beurteilbar, die aus dem Phasengang errechnet wird.
So sieht solch ein Dia aus:

[Bild, das mit Group Delay angeschrieben ist]


Man könnte den Eindruck bekommen, dass die Gruppenlaufzeit dasselbe ist wie die Signallaufzeit.

Das kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen. Die Gruppenlaufzeit ist die negative Ableitung der Phase, und die Signallaufzeit is ja wohl Phase / Frequenz. Ganz und gar nicht das gleiche.

Ueberhaupt verstehe ich nicht, warum die Gruppenlaufzeit für Lautsprechersysteme in irgend einer Weise anschaulich sein soll. Eine Frequenzgruppe ist nämlich ein schmales Band, aber bei Musik gibt es keine schmalen Frequenzbänder.

Grüsse
Frank


[Beitrag von FrankCH am 25. Nov 2004, 15:30 bearbeitet]
Cpt._Baseballbatboy
Inventar
#18 erstellt: 25. Nov 2004, 16:51
Hallo Frank,


FrankCH schrieb:
Man könnte den Eindruck bekommen, dass die Gruppenlaufzeit dasselbe ist wie die Signallaufzeit.


Das ist sie, bei monoton fallendem Phasenfrequenzgang, tatsächlich.

Ich fühle Dir aber nach, dass Du das nicht nachvollziehen kannst, es ist wirklich schwer zu verstehen, ich habe da auch lange dran geknackt.

Erklären kann man das wohl am besten mit der Fouriertransformation:

nehmen wir mal ein ideales System an, d. h. es hat keine linearen Verzerrungen (sowohl Laufzeit und Amplitudengang sind konstant).
Dessen Impulsantwort ist der Impuls selber:
y(t)=u(t)=d(t).

Jetzt addieren wir mal eine konstante Laufzeit hinzu:
y(t)=u(t-TL)=d(t-TL), T=Signallaufzeit

Wenn man das jetzt Fouriertransformiert, also in den Frequenzbereich überführt, erhält man die Übertragungsfunktion:

G(jw)=1*e^(-jwTL)

Der Phasengang ist dasr Argument von G(jw):

PHI(jw)=arg[G(jw)]=-wTL

Die Definition der Gruppenlaufzeit lautet:

Tg=-d[PHI(jw)]/dw=-d[arg(G(jw))]/dw=TL

Die Mathematik zeigt also eindeutig, dass die Gruppenlaufzeit gleich der Signallaufzeit ist.
Das ganze gilt aber, wie schon erwähnt, nur bei monoton fallenden Phasengängen. Bei Mehrwegelautsprechern kann es dazu kommen, dass z. B. der Schall im Hochtöner einen kürzeren Weg zum Empfänger zurücklegen muss als der vom Tieftöner. Diese Laufzeit ist über den gesamten übertragenden Frequenzbereich konstant.

In dem Fall müssen die Gruppenlaufzeit und diese konstante Laufzeit addiert oder subtrahiert werden.


Ueberhaupt verstehe ich nicht, warum die Gruppenlaufzeit für Lautsprechersysteme in irgend einer Weise anschaulich sein soll. Eine Frequenzgruppe ist nämlich ein schmales Band, aber bei Musik gibt es keine schmalen Frequenzbänder.


Wenn Du jetzt verstanden hast, dass die Gruppenlaufzeit der Signallaufzeit entspricht, dann sollte das jetzt eigentlich kein Problem mehr sein, oder?

Gruß
Cpt.
US
Inventar
#19 erstellt: 25. Nov 2004, 17:40
Hallo Frank,

Ich meine die Ableitung der Phase nach der Frequenz. Diese wird im engl. mit Group Delay bezeichnet.

Damit lassen sich Laufzeitdifferenzen über Frequenz darstellen. Abweichungen gegenüber minimalaphasigen Anteil werden so sichtbar. Sehr anschaulich, da direkt die Laufzeitfehler des Systems bei jeweiliger Frequenz abzulesen ist.

Das Zeitverhalten - die Begrifflichkeit „Zeitrichtigkeit“ fällt in diesem Zusammenhang öfter - lässt sich so gut darstellen.

Signallaufzeit ist in dem Zusammenhang missverständlich.

Gruß, Uwe

Edit: Sehe gerade die ausführliche Antwort von Cpt. ...habe mich zu lange damit nicht mehr beschäftigt, um Fouriertrafos aus dem Ärmel zu schütteln.


[Beitrag von US am 25. Nov 2004, 17:45 bearbeitet]
Dirk-S.
Ist häufiger hier
#20 erstellt: 30. Dez 2012, 23:16
Hallo ich kann der Matheformel nicht ganz folgen



Für den Druckkammereffekt ist die Raumhöhe interessant.
Den Effekt kann man über den Schalldruck bei 0 Hz abschätzen:

- Verschiebevolumen Vpp (peak-to-peak) nehmen
- Raumvolumen nehmen
==> pd = 188,6 + 20 lg (Vpp / Vraum) berechnen
- Freifeld-Schalldruck bei Verschiebevolumen Vpp als Funktion von f berechnen p(f)
==> p(f,x) = 102 + 40 lg(f in Hz) + 20 lg(Vpp in m³) - 20 lg(x in m)
==> f bestimmen, so daß pd = p(f) ist.
==> 102 + 40 lg(f in Hz) + 20 lg(Vpp in l) - 20 lg(x in m) = 188,6 + 20 lg (Vpp / Vraum)
==> 40 lg(f) = 86,6 + 20 lg(x/Vraum)
==> f = 146 * sqrt(x/Vraum)
f ist die Grenzfrequenz für den Druckkammereffekt.

Auto: Für x=1 m und V=3,5 m³ erhalte ich 78 Hz.
Kleiner Wohnraum: Für x=2 m und V=50 m³ erhalte ich 29,2 Hz.
Großer Wohnraum: Für x=4 m und V=200 m³ erhalte ich auch 20,6 Hz (korr.).

(falsches entfernt, muß noch mal zu normalen Zeiten darüber nachdenken).


bei mir bekomme ich für den kleinen Wohnraum 161,44Hz raus
Wäre eine Step by Step Formel möglich.
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