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Impulstreue durch gezielte Signalmanipulation verbessern?

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marius.426
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 10. Dez 2012, 15:06
Hallo,

ich habe mal eine theoretische Frage. Wenn ich das richtig verstehe, hängt die Impulstreue bei niedrigen Frequenzen hauptsächlich davon ab, dass der Lautsprecher oder sogar der Raum (mit Resonanzen) zu träge ist.

Wäre es dann nicht theoretisch möglich, das Signal zu analysieren, und bei "neu einsetzenden" Frequenzen in den ersten paar Millisekunden das Signal deutlich stärker zu senden?

Bei starken Resonanzen würde man danach dafür das Signal etwas abschwächen. Mir ist klar, dass die Überlagerungen nicht nur positiv sein können, und dass die Folge möglicherweise wäre, dass man nur noch Brummen hört, weil das das ist, was noch im Raum ist, interessant ist das trotzdem. Die gezielte Verstärkung am Anfang sollte aber keine großen negativen Effekte haben.

Diese Sets mit Messmikrofon und Software versuchen nur den Frequenzgang zu linearisieren, richtig?

Bei hochwertigen LS lohnt sich das wahrscheinlich gar nicht mehr viel, es sei denn, der Raum hat einen großen Einfluss, aber könnte man aus billigen Geräten so nicht etwas mehr rausholen?

Grüße,

Marius
Passat
Moderator
#2 erstellt: 10. Dez 2012, 15:20
So etwas funktioniert nicht zufriedenstellend.

Es gibt aber dafür einen anderen Weg, zumindest im Baßbereich, bei dem ja hauptsächlich solche Probleme auftreten.
Und dieser Weg nennt sich DBA (Double Bass Array).

Man stellt dabei mindestens 2 Subwoofer auf, einen vorne, einen hinten.
Der hintere Subwoofer bekommt gegenüber dem vorderen Subwoofer das Baßsignal um 180° in der Phase gedreht.
Außerdem wird er um die Entfernung der Vorder- und Rückwand zueinander gegenüber dem vorderen Sub verzögert.

Das sorgt dafür, das der hintere Sub quasi die Bässe des vorderen Subs aufsaugt und es so nicht zu stehenden Wellen in der Längsrichtung des Raumes kommt.
Der Sitzplatz befindet sich zwischen den beiden Subwoofern.

Der Maximalausbau eines DBA besteht aus 8 Subwoofern.
2 vorne unten, 2 vorne oben, 2 hinten unten, 2 hinten oben.

Damit bekämpft man dann nicht nur stehende Wellen in Längsrichtung, sondern auch in querrichtung und zwischen Fußbiden und Decke.

Die zusätzlichen Subwoofer haben also nicht die Aufgabe, den Baßpegel zu erhöhen, sondern stehende Wellen zu bekämpfen und damit für eine deutlich bessere Impulstreue zu sorgen.

Grüße
Roman
cr
Moderator
#3 erstellt: 14. Dez 2012, 02:23
Schon seit den 70ern gibt es Versuche, Lautsprecher durch Rückkopplung dazu zu zwingen, was sie tun sollen, etwa Philips nahm das Signal des LS mit einem Piezzo-Kristall auf und korrigierte auftretende Fehler. Na ja.
Mit einer Doppelspule im LS geht das auch...
Die Ergebnisse waren wohl eher bescheiden.

Dann gabs doch noch diese Pfleiderer Membran-Voraus Geschichte, wo man apriori Fehler kompensieren wollte. Weiß aber nicht mehr den Trick dahinter, ist inzwischen wohl auch gestorben.
cr
Moderator
#4 erstellt: 14. Dez 2012, 02:26
Hier hatten wir das Ganze schon mal

http://www.hifi-forum.de/viewthread-30-27386-2.html
Passat
Moderator
#5 erstellt: 14. Dez 2012, 09:55
Ja.

Diese Membranregelungen können nur breits schon entstandene Fehler in gewissen Grenzen korrigieren.
Normale Membranregelungen eigentlich nur welche, die von der Membranbewegung her rühren.
Partialschwingungen in der Membran etc. können solche Regelungen nicht korrigieren.

Bei einer Membranvorausregelung sind die individuellen Fehler der Elektronik bekannt und werden spiegelbildlich aufs Signal angewendet.

Grüße
Roman
raver3002
Stammgast
#6 erstellt: 14. Dez 2012, 10:12

Passat schrieb:
So etwas funktioniert nicht zufriedenstellend.

Es gibt aber dafür einen anderen Weg, zumindest im Baßbereich, bei dem ja hauptsächlich solche Probleme auftreten.
Und dieser Weg nennt sich DBA (Double Bass Array).

Man stellt dabei mindestens 2 Subwoofer auf, einen vorne, einen hinten.
Der hintere Subwoofer bekommt gegenüber dem vorderen Subwoofer das Baßsignal um 180° in der Phase gedreht.
Außerdem wird er um die Entfernung der Vorder- und Rückwand zueinander gegenüber dem vorderen Sub verzögert.

Das sorgt dafür, das der hintere Sub quasi die Bässe des vorderen Subs aufsaugt und es so nicht zu stehenden Wellen in der Längsrichtung des Raumes kommt.
Der Sitzplatz befindet sich zwischen den beiden Subwoofern.

Der Maximalausbau eines DBA besteht aus 8 Subwoofern.
2 vorne unten, 2 vorne oben, 2 hinten unten, 2 hinten oben.

Damit bekämpft man dann nicht nur stehende Wellen in Längsrichtung, sondern auch in querrichtung und zwischen Fußbiden und Decke.

Die zusätzlichen Subwoofer haben also nicht die Aufgabe, den Baßpegel zu erhöhen, sondern stehende Wellen zu bekämpfen und damit für eine deutlich bessere Impulstreue zu sorgen.

Grüße
Roman


Das klingt echt interessant, hab aufgrund der Größe meines Verstärkers und meiner Standboxen kein Pegelproblem im Bassbereich aber das mit dem Auslöschen von stehenden Wellen klingt interessant. Bringt das immer eine Verbesserung oder ist das Perlen vor die Säue, wenn die Raumakustik passt?

Und wenn ich 2 Woofer einsetze, müssen die in der Mittelachse des Raumes in einer Linie stehen oder dürfen die auch rechts oder links versetzt stehen?
marius.426
Ist häufiger hier
#7 erstellt: 14. Dez 2012, 18:08
Danke für die ganzen Antworten!

Der Double Bass Array hört sich auf jeden Fall interessant an. Perfekt kann das aber eigentlich auch nicht funktionieren, da das primäre Signal ja schon zu einer Kugel ausgebreitet ist, sobald die gegensteuernden Woofer das ausgleichen, oder? Man kann sie sicherlich so konfigurieren, dass an genau einer Stelle das Timing genau stimmt, aber für eine beliebige Position im Raum verändern sich die Abstände zu den Woofern ja immer, und damit die Zeitverschiebung, die nötig wäre.

Es scheint allerdings ja trotzdem zu funktionieren. Wenn man das Signal von einem einzelnen Lautsprecher aber nicht um eine Raumlänge, sondern um 2 Raumlängen verschiebt, müsste sich die zweite Reflektion in ähnlicher Weise auslöschen (wenn bekannt ist, wie stark die Wand den Schall reflektiert).

Gegen die erste Reflektion kann man allerdings nicht viel machen, insbesondere nicht, wenn der Hörer nah an einer Wand sitzt.

Perfekt geht das sicher nicht, aber wenn keine andere Lösung in Frage kommt, könnte das die Wiedergabequalität verbessern.

Der Thread ist auch sehr interessant... Und mich wundert es, dass es mit dieser Regelungstechnik keine größeren Erfolge gab. Einen Lautsprecher zu entwerfen, der nur mit Fehlerkorrektur arbeiten kann, ist aber noch etwas anderes, als einen funktionierenden Lautsprecher durch solche Techniken weiter zu optimieren. Egal, ob es sich dabei um das Impulsverhalten oder die Raumakustik dreht.


Meine Motivation dafür ist übrigens:
Meine Stereo-Anlage stand zuerst in einem fast quadratischen Raum, Raummoden ohne Ende, bis ich sie irgendwann fast in die Zimmermitte gestellt habe. Einrichtungstechnisch aber auch nicht das Optimum. :-P
Nach meinem Umzug habe ich nun nur noch einen sehr schmalen länglichen Raum, und kaum Aufstellmöglichkeiten. Es ist zwar besser als anfangs im quadratischen Raum, aber bestimmte Frequenzen werden doch merkbar hervorgehoben.
Das alleine würde noch kein Grund sein, aber zusammen mit einem Interesse für Programmieren und Simulation, verleitet das schon dazu, es wenigstens mal zu probieren. Ob ich die Zeit dafür finden werde, ist etwas anderes, aber naja. Ich gehe außerdem fest davon aus, am Ende kein zufriedenstellendes Ergebnis zu haben, falls mich davor einer warnen will. Und sicher haben sich schon einige kluge Köpfe damit beschäftigt.
... und Neugier
Passat
Moderator
#8 erstellt: 14. Dez 2012, 23:01
Die Idee hinter den DBA ist, das das Signal, bevor es die Rückwand erreicht, vom hinten stehenden Sub weggesaugt wird.

Die Reflektion von der Wand hinter dem vorderen Sub kommt so kurz hinter dem direkt abgestrahlten Schall, das es bzgl. Raummoden eigentlich keine Rolle spielt.

Eine weitere Möglichkeit, Raummoden zu bekämpfen, sind Baßfallen.
Das sind nichts anderes Kisten mit einem Baßreflexrohr drin, aber ohne Lautsprecherchassis.
Die Resonanzfrequenz wird auf die Frequenz einer Raummode abgestimmt.

Die Baßfalle wirkt aber nur bei der Resonanzfrequnz, ein DBA wirkt breitbandig.

Grüße
Roman
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