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Alt 20.08.2016, 12:41   #21
Gaga
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Hallo Thomas,

vielen Dank für Deine tolle Doku und die schöne Einführung in das Hornbach-Keele Filterkonzept auch von meiner Seite!

Ich lese gespannt weiter mit und freue mich auf Messungen und Diskussion...

Gruß,
Christoph
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Alt 28.08.2016, 10:23   #22
Yogibär
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Hallo zusammen,

nachdem ich gestern endlich die Messungen in einem etwas größeren und gut bedampften Raum machen konnte hier nun der letzte Teil der Dokumentation.

7 Messungen


Der nachstehende Screenshot zeigt die Frequenzgänge der 4 Chassis getrennt und den daraus resultierenden Gesamtfrequenzgang auf Achse. Die Einbindung des Seitenbass gestaltete sich erwartungsgemäß nicht optimal, die Trennfrequenz habe ich daher auf 140 Hz beim TT erhöht und beim TMT bei 120 Hz belassen. Die starken Einbrüche sind dem Messraum geschuldet. Sehr gut zu sehen ist die Steilheit des Horbach-Keele Filters bei 912 Hz und die saubere Überlappung.
(Graphik)

Der zweite Screenshot zeigt den winkelabhängigen Frequenzgang des Lautsprechers von 0° bis 75°. Bemerkenswert ist das Verhalten des HT, der unter 15° bis 30° einen höheren Pegel abstrahlt als auf Achse. Durch entsprechendes Einwinkeln der Box kann man so die Spritzigkeit im Superhochton gut beeinflussen.
(Graphik)


8 Fazit


Die Erwartungen, die ich in dieses Konzept gesetzt habe, haben sich voll und ganz erfüllt. Das Ergebnis ist ein äußerst sauber spielender Lautsprecher mit hoher Pegelfestigkeit und analytischer Präzision.
Quellennachweis:1. HH 04/2012
2. Application of Linear-Phase Digital Crossover Filters to Pair-Wise Multi-Way Loudspeakers Part 1 and Part 2 by Ulrich Horbach und D.B. Keele, JR. 2007.
3. www.minidsp.com
4. S. Linkwitz “Active Crossover Networks for Non-coincident Drivers”, 1976


Viele Grüsse und viel Spass beim Lesen.

Thomas
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Alt 28.08.2016, 20:10   #23
ctrl
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Hallo,

habe mit großem Interesse mitgelesen. Da ich deine Entwicklung nicht hören kann, wäre es schön wenn du noch ein paar mehr Messungen (wenn möglich "gefensterte") veröffentlichen könntest.

Zitat:
Dabei kommt dem vertikalen frequenzabhängigen Abstrahlverhalten die gleiche Bedeutung zu wie dem horizontalen
Genau dazu würden mich gefensterte horz. und vert. Winkelmessungen und DirectivityPattern sehr interessieren, da du dafür den ganzen Aufwand (Horbach-Keele Filter) betrieben hast. Hat das Filter bzgl. des vert. Abstrahlverhalten das gewünschte Resultat erbracht?

Gruß Armin
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Alt 28.08.2016, 22:24   #24
Yogibär
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Hallo Armin,

Das Thema vertikale Diagramme werde ich noch gesondert angehen. Ich hoffe, ich komme am nächsten Wochenende dazu.

Gruss

Thomas
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Alt 03.09.2016, 20:11   #25
Yogibär
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Hallo zusammen,
Hier ein Update für den Little Joe.
Armin hat ja nach Vertikal-Diagrammen gefragt und ich habe heute gemessen mit unerwarteten Ergebnissen. Was ist passiert?
Für die Messung habe ich das Oberteil des Lautsprechers einfach flach gelegt und dann wie üblich gemessen. Zur meiner großen Überraschung zeigte das winkelabhängige Vertikaldiagramm massive Einbrüche des Frequenzgangs im Bereich der Trennfrequenz zwischen MT und TMT, also im Bereich des Horbach-Keele Filters. Alle Überprüfungen der Einstellungen verliefen ohne Fehlerbefund, so dass der Schluß nahe lag, dass es sich um einen systematischen Fehler handeln muss. Also wieder die Horbach-Keele Papiere herausgeholt und noch einmal genauestens gelesen. Dabei kam mir der Verdacht, dass etwas nicht stimmig war. Ich habe nur einen Übergang mit einem Horbach-Keele Filter realisiert. Wie in einer der vorherigen Graphiken dargestellt, muss der gesamte Frequenzbereich nach dem Horbach-Keele Prinzip aufgeteilt werden, wobei die einzelnen Frequenzbereiche bei der kritischen Frequenz Fc ohne Abstand ineinander übergehen. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Chassis bzw. ein Paar Chassis nur in einem eng begrenzten Frequenzbereich spielt. Dies ist bei meiner Anwendung nicht der Fall, denn der MT kann oberhalb des Überlappungsbereichs wieder ungebremst in alle Richtungen strahlen. Fazit: ein echter Design Fehler. (Obwohl das Vertikaldiagramm wesentlich besser ist, als bei einem konventionellen Lautsprecher gleicher Bauart.)
Hier das Vertikal-Diagramm (Graphik mit Fc708)
Was ist zu tun? Da das Problem ja darin besteht, dass die vertikale Keule im Übergangsbereich einen definierten Öffnungswinkel hat, ist ein Weg, den Öffnungswinkel maximal aufzuspreisen. Dies gelingt, indem das Verhältnis D/λ verkleinert und das Ratio vergrößert wird. Mit D/λ = 0,4 ergibt es sich ein Öffnungswinkel von 113° bei -6dB und ein Ratio von 4.0 sorgt für ein größeren Überlappungsbereich. Gleichzeitig wird durch das geänderte D/λ die kritische Frequenz auf 566 Hz und die Trennfrequenz auf 790 Hz verringert, was aber für beide beteiligten Chassis kein Problem darstellt. Das Ergebnis zeigt die folgende Graphik. Es sieht schon viel besser aus, kann aber prinzipiell nicht optimal sein, wobei es auch hier ein Klagen auf hohem Niveau ist.
Eine spannende Geschichte, ich bleibe dran.
Vertikal-Diagramm (Graphik mit Fc566)
Viele Grüße

Thomas
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Dateityp: png Vertikal_Diagramm_LittleJoe_Fc708.PNG (88,6 KB, 64x aufgerufen)
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Geändert von Yogibär (03.09.2016 um 20:24 Uhr).
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Alt 03.09.2016, 21:01   #26
Kripston
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Hallo Thomas,
was dir da in die Suppe spuckt, ist die vertikale Bündelung / Interferenz der beiden TMT, die sich durch deren Abstand zueinander ergibt.
Dummerweise ergibt sich genau bei der akustischen Trennfrequenz von 790 Hz bei den unbeschalteten Treibern genau dort über Winkel ein Einbruch.
Das kannst du durch die HK-Filter auch nicht mehr ausgleichen.

Mit anderen Worten:
deine akustische Übernahmefrequenz müsste runter, idealerweise so in die Region 300 Hz....

Gruß
Peter Krips
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Alt 03.09.2016, 22:52   #27
Yogibär
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Hallo Peter,
lies mal bitte die Einführung zum Horbach-Keele Prinzip. Genau diese Interferenzen/Einbrüche bekommt man dadurch in den Griff, wenn man es richtig macht.
Natürlich kann ich noch mit der Trennfrequenz weiter herunter, der Omnes MT verträgt das auf jeden Fall. Aber letztlich bringt es mir nichts, ich verschiebe nur den Bereich des Einbruchs.
Ich habe mal die gleiche Chassis Anordnung in Boxsim eingegeben. Ohne H-K Filter sieht es noch viel schlimmer aus.

Viele Grüsse

Thomas
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Alt 03.09.2016, 23:28   #28
Franky
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Horbach Keele Filter hin oder her, es ist einfach nicht möglich solche Einbrüche bei D'Appolito Boxen zu vermeiden wenn man mit der Trennfrequenz nicht runter geht. Sollte man das mit entsprechenden Schaltungen oder Delays unter Winkeln hinbekommen stimmt es auf Achse nicht. Ich wundere mich schon desöfteren was da manchmal für Theorien kursieren. Manchmal hilft der einfache gesunde Verstand.
Weiterhin stellt sich die Frage wie wichtig ein sauberes vertikales Abstrahlverhalten überhaupt Sinn macht. Es scheint ja so zu sein das das menschliche Gehör da sehr tolerant ist.
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Alt 04.09.2016, 00:11   #29
Gaga
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Moin,

manchmal habe ich den Eindruck, dass das vertikale Abstrahlverhalten speziell der Einbruch wie hier gezeigt - von hier vorgestellten DIY-Konstrukten ganz besonders oder gar fast ausschliesslich im Zusammenhang mit D'Appolito-Konstruktionen gezeigt und diskutiert wird.

Bei anderen, 'konventionellen' Anordnungen, wird dies komischerweise seltenst hinterfragt oder diskutiert. Dabei würde mich auch hier interessieren, wo die vertikal so 'hinkeulen'...

Immerhin bieten D'Appo-Anordnugen eine vertikale Bündelung, die ich im Hinblick auf mögliche Boden- oder Deckenreflektionen durchaus zielführend finde. Zudem sieht bei der hier vorgestellten D'Appo das Abstrahlverhalten bis 30°/40° recht gleichmässig aus, was einen recht großen vertikalen Hörbereich gut abdecken sollte....

Kurz und gut, ich finde diesen Mangel nicht so dramatisch.

Gruß,
Christoph
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Alt 04.09.2016, 07:47   #30
Yogibär
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Moin Christoph,

Das sehe ich genauso und habe es mit Klagen auf hohem Niveau ausgedrückt. Spiel mal mit Boxsim einige Konstellationen durch und Du wirst überrascht sein, was sich da für ein wildes Gezappel in vertikaler Richtung zeigt. Nur darüber spricht normalerweise niemand.

Viele Grüsse

Thomas
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Alt 04.09.2016, 09:37   #31
Slaughthammer
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Zitat:
Zitat von Yogibär Beitrag anzeigen
Natürlich kann ich noch mit der Trennfrequenz weiter herunter, der Omnes MT verträgt das auf jeden Fall. Aber letztlich bringt es mir nichts, ich verschiebe nur den Bereich des Einbruchs.
Das stimmt so nicht ganz, je tiefer du mit der Trennfrequenz gehst, desto weniger prägt sich der Einbruch aus. Das sollte mit deinem Setup ja schnell zu verifizieren sein...

Gruß, Onno
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wissen ist macht. nicht wissen macht auch nichts.
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Alt 04.09.2016, 10:43   #32
Kripston
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Hallo Christoph,
Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen

Immerhin bieten D'Appo-Anordnugen eine vertikale Bündelung, die ich im Hinblick auf mögliche Boden- oder Deckenreflektionen durchaus zielführend finde. Zudem sieht bei der hier vorgestellten D'Appo das Abstrahlverhalten bis 30°/40° recht gleichmässig aus, was einen recht großen vertikalen Hörbereich gut abdecken sollte....

Kurz und gut, ich finde diesen Mangel nicht so dramatisch.

Gruß,
Christoph
Das kann man auch anders sehen...
Ich halte viel von vertikaler Bündelung, wenn sie gleichmäßig über das gesamte Frequenzband stattfindet.
Eher weniger halte ich davon, wenn die Bündelung nur in einem engen Frequenzband stattfindet, das versaut das Energieverhalten.

Gruß
Peter Krips
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Alt 04.09.2016, 11:06   #33
Kripston
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Hallo Onno,
Zitat:
Zitat von Slaughthammer Beitrag anzeigen
Das stimmt so nicht ganz, je tiefer du mit der Trennfrequenz gehst, desto weniger prägt sich der Einbruch aus. Das sollte mit deinem Setup ja schnell zu verifizieren sein...

Gruß, Onno
Sehe ich auch so, auch Franky hat ja schon darauf hingewiesen....

Gruß
Peter Krips
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Alt 04.09.2016, 11:17   #34
Gaga
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Hallo Peter,

Zitat:
Eher weniger halte ich davon, wenn die Bündelung nur in einem engen Frequenzband stattfindet, das versaut das Energieverhalten.
Das ist natürlich richtig, das ideale Abstrahlverhalten wäre natürlich ideal. Aber im richtigen Leben haben wir doch immer mit Kompromiss-behafteten Lautsprechern zu tun. Welcher Lautsprecher hat denn ein ideales Energieverhalten, ohne dabei irgendeinen anderen Kompromiss einzugehen? Vielleicht Strate ich einen Thread mit der Bitte, das horizontale und vertikale Abstrahlverhalten der hier gezeigten Konstrukte reinzustellen. Im Visaton-Forum gibt's einen so ähnlichen Thread.

Worauf ich raus wollte: Der Gewinn der vertikalen Bündelung kann - durch die geringeren Reflexionen an Boden und Decke - durchaus stärker wiegen, als die Auswirkung des vertikalen Einbruchs auf das Energieverhalten. Da spielt der Raum, der Bodenbelag, die Deckenhöhe, der Hörplatz etc auch eine gehörige Rolle.
Wie schwer der Makel des vertikalen Einbruchs für Thomas tatsächlich wiegt, kann ich daher kaum beurteilen.

Andersrum wird m.E. noch viel zu selten das Potential des Selbstbaus benutzt, das Abstrahlverhalten so zu planen, dass es für den Raum, den Hörabstand etc. passt. Das ist womöglich auch einfacher, als der Versuch den in jeder Hinsicht perfekten Lautsprecher zu bauen, der für den Hörraum/Hörplatz dann nachher zu breit abstrahlt, oder zu eng...

Gruß,
Christoph
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Alt 04.09.2016, 11:20   #35
Kripston
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Hallo,
es kommt halt mal wieder auf das schlüssige Konzept einer Konstellation an.....
Legt man die Trennfrequenzen in ungeeignete Bereiche, kann auch eine noch so ausgefuchste aktive Weiche nichts mehr retten.

Hier mal ein q+d Beispiel einer im MHT-Bereich 3-Wege d'Apo Box.
Allerdings sind da 6 MT-Treiber beteiligt und ein 20mm Hochtöner, den man nicht tiefer trennen kann.




Und das ganze passiv mit einer schnöden 12 dB-Weiche.....

Gruß
Peter Krips
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Alt 04.09.2016, 20:47   #36
Yogibär
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Liebe DIY-Freunde,
Eure Ratschläge sind ja in Ordnung. Natürlich kann ich die Trennfrequenz auf z.B. 280 Hz heruntersetzen, was einem D/lambda von 0,2 entspricht. Dann erhalte ich eine sehr breite vertikale Keule ohne Einbrüche, die bei +/-90° ca. 3 dB weniger abstrahlt als auf Achse. Das wäre der konventionelle Ansatz, der auch nur funktioniert, weil der Omnes Koax soweit runter kann, allerdings auf Kosten der Pegelfestigkeit. Horbach-Keele verfolgen aber mit ihrem Ansatz das Ziel, über den gesamten Frequenzbereich des Lautsprechers eine definierte engere vertikale Bündelung zu erzielen und lassen dabei D/lambda Werte von 0,4 bis 0,6 zu, also viel höhere Trennfrequenzen, bei denen üblicherweise Einbrüche auftreten. Der Ansatz funktioniert nur, wenn er durchgehend für alle Trennfrequenzen des Lautsprechers angewendet wird und wenn der Abstand der Chassis-Paare, das sogenannte Ratio und damit deren Trennfrequenzen in einem sinnvollen Bereich zwischen 2,0 und 4.0 liegen und Besonderheiten des zentralen Hochtöners beachtet werden. Dies ist bei mir nicht der Fall, da mein Lautsprecher Frequenzbereiche aufweist, die nicht im Einflussbereich des H-K Filters liegen.
Ein Setup Update auf den klassischen Ansatz wäre schnell gemacht, aber die vertikale Bündelung ginge verloren, (die jetzt auch nur bedingt in Ordnung ist).
Ich finde den H-K Ansatz so interessant, dass ein echter H-K Lautsprecher bereits in Planung ist. Und dann schauen wir mal, wie es um die vertikale Bündelung bestellt ist.

Viele Grüße
Thomas
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Alt 05.09.2016, 10:06   #37
Kripston
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Hallo Christoph,
Zitat:
Zitat von Gaga Beitrag anzeigen
Hallo Peter,



Das ist natürlich richtig, das ideale Abstrahlverhalten wäre natürlich ideal. Aber im richtigen Leben haben wir doch immer mit Kompromiss-behafteten Lautsprechern zu tun. Welcher Lautsprecher hat denn ein ideales Energieverhalten, ohne dabei irgendeinen anderen Kompromiss einzugehen?
Nun, da kommt es darauf an, welche Kompromisse klanglich eher Gewicht haben.
Da lohnt es sich, sich mal mit den Arbeiten von Toole und Olive zu beschäftigen, die mit umfangreichen Hörtests mit vielen Probanden herausgefunden haben, dass Lautsprecher mit linearem Konstruktionsachsenfrequenzgang (das muss nicht immer die 0 Grad-Achse sein) und ausgeglichenem Energieverlauf/Abstrahlverhalten auch unabhängig von der Abhörraumsituation klanglich präferiert wurden.
Interessanterweise wurden innerhalb der messtechnisch guten Gruppe von Lautsprechern zusätzlich eher breit abstrahlende Lautsprecher präferiert.

Zitat:
Worauf ich raus wollte: Der Gewinn der vertikalen Bündelung kann - durch die geringeren Reflexionen an Boden und Decke - durchaus stärker wiegen, als die Auswirkung des vertikalen Einbruchs auf das Energieverhalten. Da spielt der Raum, der Bodenbelag, die Deckenhöhe, der Hörplatz etc auch eine gehörige Rolle.
Da sind meine Erfahrungen anders. Wie schon geschrieben: Wenn gleichmäßig/stetig über den gesamten Frequenzverlauf: Ja, wenn nur in engen Frequenzbändern: Nein

Zitat:
Andersrum wird m.E. noch viel zu selten das Potential des Selbstbaus benutzt, das Abstrahlverhalten so zu planen, dass es für den Raum, den Hörabstand etc. passt.
Da bin ich mit dir weitestgehend einig, die spannende Frage ist da aber: Was ist für die jeweilige Abhörsituation "optimal" ?

Gruß
Peter Krips
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Alt 05.09.2016, 10:15   #38
Kripston
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Hallo Thomas,

ich frage mich immer noch, welchen Sinn du darin siehst, nur in einem engen Bereich um die akustische Trennfrequenz herum beim Übergang TMT zum Koax eine verstärkte vertikale Bündelung hinzunehmen (über die Gründe, warum das so ist, ist hier ja schon geschrieben worden), oberhalb und unterhalb des Bereiches aber wieder mehr oder weniger keine nennenswerte Bündelung stattfindet.

Gruß
Peter Krips
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Alt 05.09.2016, 10:57   #39
Gaga
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Hallo zusammen,

wie wär's denn, diese allgemeine Diskussion über Abstrahlverhalten, Raum und Hörempfinden...

Zitat:
Hallo Christoph,
Zitat:
Zitat von Gaga
Hallo Peter,



Das ist natürlich richtig, das ideale Abstrahlverhalten wäre natürlich ideal. Aber im richtigen Leben haben wir doch immer mit Kompromiss-behafteten Lautsprechern zu tun. Welcher Lautsprecher hat denn ein ideales Energieverhalten, ohne dabei irgendeinen anderen Kompromiss einzugehen?


Nun, da kommt es darauf an, welche Kompromisse klanglich eher Gewicht haben.
Da lohnt es sich, sich mal mit den Arbeiten von Toole und Olive zu beschäftigen, die mit umfangreichen Hörtests mit vielen Probanden herausgefunden haben, dass Lautsprecher mit linearem Konstruktionsachsenfrequenzgang (das muss nicht immer die 0 Grad-Achse sein) und ausgeglichenem Energieverlauf/Abstrahlverhalten auch unabhängig von der Abhörraumsituation klanglich präferiert wurden.
Interessanterweise wurden innerhalb der messtechnisch guten Gruppe von Lautsprechern zusätzlich eher breit abstrahlende Lautsprecher präferiert.

Zitat:
Worauf ich raus wollte: Der Gewinn der vertikalen Bündelung kann - durch die geringeren Reflexionen an Boden und Decke - durchaus stärker wiegen, als die Auswirkung des vertikalen Einbruchs auf das Energieverhalten. Da spielt der Raum, der Bodenbelag, die Deckenhöhe, der Hörplatz etc auch eine gehörige Rolle.
Da sind meine Erfahrungen anders. Wie schon geschrieben: Wenn gleichmäßig/stetig über den gesamten Frequenzverlauf: Ja, wenn nur in engen Frequenzbändern: Nein

Zitat:
Andersrum wird m.E. noch viel zu selten das Potential des Selbstbaus benutzt, das Abstrahlverhalten so zu planen, dass es für den Raum, den Hörabstand etc. passt.
Da bin ich mit dir weitestgehend einig, die spannende Frage ist da aber: Was ist für die jeweilige Abhörsituation "optimal" ?

Gruß
Peter Krips
... in einen eigenen Thread auszulagern?

Ich finde es ein bischen schade die schöne Vorstellung des Projekts von Thomas so stark durch diese Diskussion zu bestimmen. Und wie ich schon sagte, dass meist bei dem Stichwort D'Appo kritisch kommentiert wird, während der Nachweis und die Stimmigkeit der vertikalen Abstrahlung bei anderen Konstrukten so gut wie nie diskutiert oder hinterfragt wird.

Zumal ich mich sehr darüber freue, dass Thomas die Anwendung von Horbach-Keele Filtern an einem konkreten Beispiel, auch messtechnisch, zeigt.

Gruß,
Christoph


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Alt 05.09.2016, 13:45   #40
schrottie
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Ich gehe mal davon aus, dass das hier ohnehin ausgelagert wird, deswegen schreibe ich hier auch noch rein, um es nicht ganz zu zerfasern.

Dass ungeichmäßige Abstrahlung/Bündelung prinzipiell eher zu vermeiden bzw. die Unregelmäßigkeiten gering zu halten sind, ist ja weitgehend Konsens, will ich meinen. Dass das eigentlich immer nur im Kompromiss geht und andere Dinge evtl. unter der Optimierung in die eine Richtung leiden wohl auch...

Was mir in den Diskussionen oft fehlt und was vielleicht schon untersucht wurde, wäre die Frage, in welchen Frequenzbereichen das Mehr an abgestrahlter Schallenergie tolerabler ist als in anderen und ob es nicht sogar ungleichmäßige Abstrahlcharakteristika gibt, die im Allgemeinen als angenehmer empfunden werden, als weitgehend neutrale.

Zugrunde liegt dieser Anmerkung die Bereitschaft, ein ungleichmäßiges, aber angenehm empfundenes Abstrahlverhalten, gegenüber einem absolut gleichmäßigen und damit prinzipiell neutralem, also richtigerem Abstrahlverhalten als vollwertige Alternative zu akteptieren. Also Klang gegenüber Neutralität nicht per se unterzuordnen. Kann ja ein Entwicklungsziel sein. Wenn ich schon einen Kompromiss finden muss und es nicht ganz vermeidbar ist, an bestimmten Stellen mehr Bündelung bzw. an gewissen stellen mehr Energie im Raum zu haben, dann kann ich ja vielleicht dahingehend stuern, diese Bereiche so zu legen, dass es am Ende "schön klingt".

Die typische Kurve zum Hörempfinden bzw. der Hörempfindlichkeit in verschiedenen Frequenzbereichen könnte dazu evtl. Aufschluss geben?
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