Schallwand und Waveguide im Vergleich [Archiv]

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ATB Kirchner

06.12.2008, 09:27

Hallo,

dem neuen Forum wünsche ich viel Erfolg.
Mit meinem Beitrag möchte ich einen Beitrag zu den neuesten Erkenntnissen zu den Themen Schallwand, Baffle-Step, Kantenreflexionen und Waveguide liefern.

http://www.kirchner-elektronik.de/~kirchner/Schallwand_&_Waveguide.pdf (http://www.kirchner-elektronik.de/~kirchner/Schallwand_&_Waveguide.pdf)

Gruß

Leo

focal_93

06.12.2008, 15:05

Hallo Leo,

Super Beitrag!!!

Davon wünsch ich mir mehr, vor allem prima gleich als PDF.

Ciao
Uwe

PS. Dass mein ATB auf Vista mittlerweile funktioniert, hast Du bestimmt schon von Ralf gehört, oder?

Kripston

06.12.2008, 17:22

RC23

21.12.2008, 09:35

Hallo,

da sollte man schon erwähnen, daß es zu dem Beitrag in einem anderen Forum schon eine sehr kontroverse Diskussion gibt/gab.
Zu einigen Aussagen, insbesondere über Schallwand/Kantenverhalten gab es da schon (fundierte) Kritik.

Gruß
Peter Krips

Peter, es wäre gut einen Link auf den angesprochenen Thread zu setzen. Das WWW ist ja nicht gerade klein. :D

RC23

21.12.2008, 11:05

Habe mir den gut aufbereiteten Beitrag "Schallwand und Waveguide im Vergleich" durchgelesen und die Aussagen klingen auf den ersten Blick plausibel und nachvollziehbar.

Die Quintessenz heißt: Baue schmale Schallwände und setze den Kalottenhochtöner in eine Waveguide zum Vermeiden von Kantenreflexionen, die dann dem Klang die Räumlichkeit stehlen.

Eins ist gewiß: Schmale Schallwände haben sicher den höheren WAF-Faktor. Nur bringen sie immer den besseren Klang? Der Nachteil schmaler Schallwände sitzt im früh einsetzenden Baffle Step. Bei steigender Schallwandbreite verschiebt sich der Baffle Step in höhere Frequenzbereiche und man kann so den F-Gangverlauf durch mechanische Maßnahmen verbesseren. Was im Beitrag von Dir, Leo, bereits anklingt, ist die Beobachtung, daß störende Kanteneffekte nur bei Messungen auf Achse so deutlich sichtbar werden. Je weiter ich außerhalb der Achse messe, um so weniger Kanteneffekt ist zu sehen.

Baue derzeit die Andromeda, einen Dipol-Lautsprecher, der stark von der Linkwitz Orion beeinflußt wird. Die Chassis sitzen in einer 33cm breiten Schallwand, wobei der Kalottenhochtöner aktiv mit 24dB bei 1450Hz (!)getrennt wird. Hier die Orion von Mike Chapin:

http://www.abload.de/img/orionfrontschwarzj89u.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=orionfrontschwarzj89u.jpg)

http://www.abload.de/img/orionohneverkleidungmis8e1.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=orionohneverkleidungmis8e1.jpg)

Die Einbaulage des Hochtöners und seine sehr tiefe Ankoppelung werden sicher zu den F-Gangwelligkeiten führen, die Leo bei seinen F-Gang-Messungen festgestellt hat. Nur habe ich bisher von keinem Orion-Nachbauer gelesen, daß er über mangelnde Räumlichkeit klagt. Es gibt ein recht gut besuchtes Orion-Forum, wo dies bestimmt schon angesprochen worden wäre. http://orion.quicksytes.com/viewforum.php?f=1&sid=50f1b3c11603fc02d2e18280f25773f3

Auf diyaudio.com gab es vor kurzem einen interessanten Hörbericht zur Orion. Patrick alias Cuibono hatte für seine Flitterwochen die Ferienwohnung so geschickt gewählt, daß dort ein von Siegfried Linkwitz gebautes Pärchen Orion zur freien Verfügung stand. http://www.linkwitzlab.com/Orion-HMC.htm (http://www.linkwitzlab.com/Orion-HMC.htm)

Trotz honeymoon hatte Patrick genügend Zeit und Muße sich eine Woche lang ausführlich mit der Orion zu beschäftigen. Das spricht für eine tolerante Ehefrau. http://www.amoenkediek.de/forum/Smileys/default/wink.gif

Seine begeisterte Klangbeschreibung bestärkt mich meine Orion-Variante - die Andromeda - aufzubauen. Die Orion spielt wie der Überhammer. http://www.amoenkediek.de/forum/Smileys/default/daumenhoch.gif Lest selber. http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=126550 (http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=126550)

Grüße

Rüdiger

Christoph Gebhard

21.12.2008, 12:20

Hi Rüdiger,

hier ist die von Peter gemeinte Diskussion: http://www.visaton.de/vb/showthread.php?t=18173

Gruß, Christoph

CL_chris

21.12.2008, 12:36

Hallo Rüdiger,

Eins ist gewiß: Schmale Schallwände haben sicher den höheren WAF-Faktor. Nur bringen sie immer den besseren Klang? Der Nachteil schmaler Schallwände sitzt im früh einsetzenden Baffle Step.

Nach meiner Efahrung sollte der Bafflestep sowieso über eine Entzerrung in die der Hörraum mit einbezogen ist angepaßt werde. Meist ist da viel weniger nötig als theoretisch ermittelt. Daher klingen nicht wenige Kisten die im Freifeld optimiert wurden im Grundton aufgebläht.

Grüße Chris

CHX

23.12.2008, 13:42

Hallo Chris,

Nach meiner Erfahrung sollte der Bafflestep sowieso über eine Entzerrung in die der Hörraum mit einbezogen ist angepasst werden.
Der Ansatz ist sicher richtig.
Nur wie geht man hier genauer vor?
Hast Du bereits Projekte umgesetzt oder kennst Du eins,
bei dem eine Entzerrung des BS in den Hörraum mit einbezogen wurde?

Hilft hier eine Messung des Lautsprechers (Tiefmitteltöners) am Zuhörerort
inklusive Raumeinflüsse?

Viele Grüße

Christoph

Kripston

23.12.2008, 14:54

Hallo,

ähnliche Fragen wie CHX beschäftigen mich auch, da ich bei meinem nächsten Projekt grob gesagt den "Roomgain" berücksichtigen möchte.
Allerdings komme ich noch nicht mit den dafür nötigen Messungen klar. Um die wirklich tiefen Frequenzen messen zu können, muß man das Zeitfenster der üblichen Messsysteme fast auf "unendlich" aufreißen, dann hat man sicher alle Raummoden und die im Bass meist ewige Nachhallzeit in der Messung drin.:mad:
Schiebt man das Fenster zu, weil die "lange" Messung evtl. nicht mit dem Höreindruck korreliert, steigt die untere Grenzfrequenz der Messung.:eek:

Da wären Erfahrungswerte, wie man da sinnvollerweise vorgeht, sehr nützlich...:danke:

Gruß
Peter

Christoph Gebhard

23.12.2008, 15:41

Hi,

so richtig viel Erfahrung habe ich da zwar auch nicht, berichte aber mal etwas:

Wir messen unsere Partyanalage (3-Wege aktiv über DCX) immer am Vorabend auf den entsprechenden Raum ein. Wir messen dann auch an einigen Positionen im Bereich der Tanzfläche mit vollem Raumeinfluß, allerdings kanalweise.
Unsere Bestreben ist natürlich immer einen möglichst glatten Frequenzverlauf zu bekommen. Das klingt aber nicht. Man braucht einen Anstieg im Bass und je nach Raum und Nachhallzeit tendenziell einen leicht fallenden Verlauf. Das Messsystem und das Ohr gewichten Direkt- und Diffusschall leider anders.
Diese Grundtonalität bekommt man aber mit einigen Hörtests gut beherscht, die Feinheiten macht man dann per Messtechnik.
Ein Patentrezept gibt es meines Wissens nicht, die Mischung aus Hören und Messen macht`s!

Gruß, Christoph

Chaomaniac

23.12.2008, 18:51

...
da ich bei meinem nächsten Projekt grob gesagt den "Roomgain" berücksichtigen möchte...Bei mir steht sowas im kommenden Jahr auch auf dem Plan, ich mache mir deshalb auch seit einigen Tagen entsprechende Gedanken.
...
Um die wirklich tiefen Frequenzen messen zu können, muß man das Zeitfenster der üblichen Messsysteme fast auf "unendlich" aufreißen,
...
Schiebt man das Fenster zu, weil die "lange" Messung evtl. nicht mit dem Höreindruck korreliert, steigt die untere Grenzfrequenz der Messung
...
Da wären Erfahrungswerte, wie man da sinnvollerweise vorgeht, sehr nützlich...
Mein derzeiteiger Gedanke zu diesem Thema, wie man wohl das gehörte am besten als Messkurve darstellen könnte, wäre die Messung aus verschiedenen Kurven aus einer Messung mit angepassten Zeitfenstern zusammenzusetzten. Das heisst: für die höheren Frequenzen reicht ein recht kurzes Zeitfenster, um eine oder gar mehrere Wellen zu erfassen, dies klappt gelegentlich sogar für den Hörplatz ohne allzuviele Raumeinflüsse. Dann in mehreren Schritten das Zeitfenster vergrößern und mit der ersten Linie (Hochtonbereich) entsprechend zusammensetzen.
Schwierig wird es nur rauszufinden, wie lange die einzelnen Zeitfenster gesetzt werden sollen. Um eine aussagekräftige Messung zu erhalten, muss mindestens eine Vollwelle im Zeitfenster Platz haben, das kann allerdings bedeuten, daß man im Mittelhochtonbereich schon weit über den klanglich dominanten Bereich der ersten Wellenfront hinaus Informationen einsammelt. Deshalb die Unterteilung in mehrere Teilabschnitte.
Wenn man sich den Haas-Effekt und das Gesetz der ersten Wellenfront etwas anschaut, kommt man aber noch auf eine andere Problematik: Bei transientenreichem Musikmaterial kann man ab etwa 30 - 50ms bewusst zwischen Direkt- und Reflexionsschall unterscheiden. Wenn allerdings lange Töne gespielt werden, kann im Extremfall diese Schwelle auf 1 - 2 Sekunden ausgedehnt sein!
Da liegt man aber in einem Zeitbereich, der den Übergang von schnellen Bassschlägen zu längeren Bassteppichen (Orgel, Synthie, Ausschwingender Kontrabass, Paukenschläge,...) beschreibt. Im typischen Wohnraum kann das z.B. bedeuten:
Ein kurzer Bassschlag wird durch eine Wandreflexion destrukiv überlagert, was zur Folge hat, daß dieser Schlag nicht über den gewollten Kick verfügt. Ein länger anhaltendes Bassignal im selben Frequenzbereich regt aber dann den Raum voll an, überdauert also den ganzen Einschwingbereich. Eine eventuell produktive Überlagerung erzeugt dann einen Klang mit ungewöhnlichem Volumen, das die Tieftondarstellung unpräzise, übertrieben voluminös und dröhnig macht.
Dieses Szenario kann natürlich auch anders herum ausarten ("fetter" Kick, aber ein dünner Bassteppich).
Sehen kann man diesen Effekt, wenn man verschiedene Zeitfenstereinstellungen mit einer gemessenen Impulsantwort gegeneinander vergleicht, da liegen die "Berge und Täler" im Frequenzgangschrieb zum Teil ganz anders verteilt...

So, das wars jetzt mit den vorweihnachtlichen schweren Akustikgedanken, wäre aber schön, wenn dieses Thema weiter hier diskutiert würde, mehreren Köpfen fällt vielleicht doch schneller eine Lösung ein, als einem einzigen Hobbykellerbastler!

Kripston

23.12.2008, 19:18

Hallo Chaomaniac,

deine Idee sieht nach viel (Mess-)Arbeit aus.....
Wobei es mir nur um den unteren Frequenzbereich unterhalb des Bafflestep geht, der bei meinem Projekt bei ca. 3-400 Hz liegen soll. Erschwerend kommt noch hinzu, daß die (relativ) flache Box direkt an die Wand soll, was die Längsmoden ordentlich anregt.....
Vertikal- und Quermoden sollen weitestgehend durch die Basstreiberanordnung geblockt werden.
Wenn da nicht noch eine zündende Idee kommt, sieht das nach viel Messen und Testen aus....

Gruß
Peter

Chaomaniac

23.12.2008, 19:41

Genau vor derselben Problematik stehe ich auch, werde aber rein aus Neugierde den Weg übers Messen gehen (wenns denn mal soweit kommen sollte...)
Mit Boxsim kann man das unterschiedliche Verhalten von verschieden breiten Schallwänden und Wandeinbau* aber recht gut miteinander vergleichen,
einfach da mal ein bisschen rumtüfteln!

*Für die Simulation einer Wandeinbausituation bei
"Chassis & Einbau", > einzelne Treiber auswählen, den Reiter "Schallwand und Position" anklicken und dort das Häkchen bei "gem. Außengehäuse" entfernen.
Danach alle Häkchen bei "Beugung an Schallwand" entfernen.
> Voila, ein Wandeinbau bzw. eine unendliche Schallwand ist kreiert!

focal_93

23.12.2008, 23:51

Hi Freunde,

ATB misst ohne Fensterung, aber den Raum blendet es trotzdem aus.

Vielleicht kann Leo mal was hierzu sagen, schließlich ist das sein Thread...

Ciao

Uwe

Kripston

24.12.2008, 11:05

Hallo,

Genau vor derselben Problematik stehe ich auch, werde aber rein aus Neugierde den Weg übers Messen gehen (wenns denn mal soweit kommen sollte...)
Mit Boxsim kann man das unterschiedliche Verhalten von verschieden breiten Schallwänden und Wandeinbau* aber recht gut miteinander vergleichen,
einfach da mal ein bisschen rumtüfteln!
An Simumöglichkeiten für Schallwände etc. mangelt es mir nicht, jetzt geht es eigentlich nur noch um die Wandeinflüsse im Bass (und in Grenzen im TMT/MT/HT-Bereich durch den Wandabstand...). Vielleicht sollte ich mich ein wenig in AkAbak einarbeiten, das könnte es ganz gewiss.....

Gruß
Peter

Kripston

24.12.2008, 11:08

Hallo Uwe,

Hi Freunde,

ATB misst ohne Fensterung, aber den Raum blendet es trotzdem aus.

Vielleicht kann Leo mal was hierzu sagen, schließlich ist das sein Thread...

Ciao

Uwe

selbst wenn ATB das könnte, nutzt es mir leider recht wenig, wenn ich es nicht habe und mir auch nicht anzuschaffen gedenke....

Gruß
Peter

CL_chris

24.12.2008, 15:04

Hallo Christoph,

Hallo Chris,
Hast Du bereits Projekte umgesetzt oder kennst Du eins,
bei dem eine Entzerrung des BS in den Hörraum mit einbezogen wurde?

Hilft hier eine Messung des Lautsprechers (Tiefmitteltöners) am Zuhörerort
inklusive Raumeinflüsse?

Bei meinem aktiven System Take:Five messe ich grundsätzlich die Kisten mit Hilfe eines DEQ 2496 auf den Raum ein, der gleich nach den Quellen vor dem Pre im Signalweg hängt. Die Baffelstepentzerrung in meiner analogen Weiche habe ich rausgeworfen.

Messung: meine Versuche mit DLSA, das auch fenstert, brauchbare Messungen für eine Raumentzerrung zu bekommen waren vergeblich. Die besten Ergebnisse erhalte ich nach wie vor, ohne hier Werbung machen zu wollen, mit Just OCT von Pico (hifi-selbstbau.de). Mit Just OCT wurden die Kisten auch immer eingemmessen wenn ich z.b. auf Forentreffen oder auf der Messe in Wetzlar war, wie auch nachzulesen funktionierte dieses recht gut.

Letztendlich messe ich auf den Hörplatz ein, allerdings nicht genau auf einen Punkt. Entweder ich wedle großzügig mit dem Mikro bei der Messung, oder ich messe an mehreren Stellen und mittle.

Wie Christoph Gebhard schon schrieb, wird nach Überprüfung durch Hörtest manchmal noch ein wenig nachjustiert.

Grüße Chris

mosquito

25.12.2008, 16:50

... ohne hier Werbung machen zu wollen, mit Just OCT von Pico (hifi-selbstbau.de).

Jepp, bei Just OCT kann man aud "unendliche Mesung" schalten, das System arbeitet dann wie ein Oscar. Die mezhode verwende ich auch immer zur Ruammessung.

mosquito

25.12.2008, 16:53

Christoph Gebhard

25.12.2008, 18:11

Hi,

ja, die Erfahrung machen wir jedes Mal...natürlich ;)
Aufffällig ist, dass das Klangbild durch die verringerte Nachhallzeit und die diffussierende Wirkung der Gäste insgesamt besser wird. Komischerweise halten sich die tonalen Veränderungen in Grenzen. Vielleicht muss man etwas Hochton reindrehen. Man hat ja auch nicht den direkten Vergleich, sondern hört mit mehreren Stunden Abstand, in andere Stimmung, mit Alkohol im Blut, anderem Pegel und anderer Software. Da wird dann spontan noch etwas an den Endstufenpegeln oder am Mischpult-EQ geschraubt.
Die Profis machen es ja nicht anders. Vorgruppen klingen meist schlechter als die Hauptacts :D

Gruß, Christoph

Matthias Gebhard

26.12.2008, 11:56

Hi Christoph,

Die Profis machen es ja nicht anders. Vorgruppen klingen meist schlechter als die Hauptacts :D
Na, ja....Das hat wohl eher den Grund das der Hauptact immer besser dastehen soll; traurig aber wahr.
Bspw. haben "Such a Surge" ganz bewusst ihren Mischern gesagt sie können von der allgemeinen Methodik abweichen und die Vorband genauso gut klingen lassen wie sie.
Das aber nur nebenbei....:o

Gruß
Matthias

CHX

15.01.2009, 14:30

Hallo Zusammen,

Passend zum Thema Baffle Step gibt es in der aktuellen
stereoplay (2/09) (Seite 20 ff) einen Test von Lautsprechern,
die speziell für die Wandmontage entwickelt wurden.

Das Testteam von stereoplay hat zu jedem Lautsprecher nicht nur
die Ergebnisse der Messung unter Freifeldbedingungen abgedruckt,
sondern auch Messungen der an der Wand montierten Lautsprecher.

Was natürlich nicht bekannt ist, sind die Bedingungen bei denen die
Messungen entstanden sind.

Ich unterstelle mal folgendes:
Mikrofonposition: 1 m vom Lautsprecher entfernt auf Hochtöner ausgerichtet.
Die Messung des Lautsprechers bei Wandmontage wurde bei der gleichen
Mikrofonposition wie im Freifeld durchgeführt.

Ich habe mal mit Hilfe von SplTrace die beiden Kurven für einen Lautsprecher
Abgefahren und in Speaker Workshop Dargestellt:

http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=210&stc=1&d=1232029557
schwarze Linie: Messung bei Freifeldbedingungen
rote Linie: Messung bei Wandmontage

Der hier untersuchte Lautsprecher hatte die folgende Gehäusegröße (BxHxT):
ca. 19x33x28 cm

Für Frequenzen unterhalb von ca. 100 Hz verhält sich der Lautsprecher wie erwartet:
Die Wand sorgt für eine Erhöhung des Schalldruckes um 6 dB gegenüber den
Freifeldbedingungen.

Baffle Step (Freifeldmessung):
Betrachtet man den Kurvenverlauf unter Freifeldbedingungen dann ist sehr deutlich zu sehen,
dass ab ca. 500 Hz die Amplitude bis zu einer Frequenz von ca. 850 Hz ansteigt und dann konstant bleibt.
In diesem Bereich geht die kugelförmige in eine halbkugelförmige Abstrahlung über.

Der Baffle Step wurde bei diesem Lautsprecher nicht kompensiert oder nur gering kompensiert.

Auslöschung des Amplitudenverlaufes bei ca. 260 Hz (Messung mit Wandeinfluss):
Das Gehäuse des Lautsprechers ist ca. 28 cm tief. Da die Frequenzen
unterhalb ca. 500 Hz als Kugelwellen abgestrahlt werden,
legt der nach hinten abgestrahlte Schall zunächst den Weg von 28 cm zurück.
An der Wand reflektiert, folgen weitere 28 cm bis
zum Schallentstehungsort zurück.
Hinter der Wand liegt also eine weitere Schallquelle (sog. Spiegelschallquelle),
deren Schall einen ca. 56 cm weiteren Weg zum Zuhörer bzw. Messmikrofon
zurücklegen muss als der Direktschall.

Das Messmikrofon stand bei der Messung aber höchstwahrscheinlich auf der
Höhe des Hochtöners. Der Weg des Direktschalls vom Tieftöner zum Mikrofon
wird also nicht 1 m betragen, sondern länger sein.
Das gleiche gilt für den reflektierten Schall.
Geht man also von einer Wegdifferenz von l = ca. 0,6 m zwischen dem
Schall der Spiegelschallquelle und der Direktschallquelle aus,
dann kommt es am Zuhörerortfür die Frequenz:

f = c / ( 2 * l) = 340 / (2 * ca. 0,6 m) = ca. 280 Hz

zur Absenkung im Amplitudenfrequenzgang.

Viele Grüße

Christoph

HiFi-Selbstbau

15.01.2009, 15:19

Hi Christop,

deswegen sollten Wandboxen ja auch AFAP (=as flach as possible -> < 10 cm)) und ABAP (=as breit as possible -> > 30x40 cm) sein :D

Dann ist der Einbruch so gut wie wech . . .

Gruß Pico

CHX

15.01.2009, 16:14

Hallo Zusammen,

durch die vom Pico beschriebene Maßnahe würde der Lautsprecher also
auch für tiefe Frequenzen eine nahezu halbkugelförmige Abstrahlcharakteristik erhalten,
die einen im Amplitudenfrequenzgag linearen Verlauf zur Folge hätte.

Grüße

Christoph

Marcus.S

15.01.2009, 16:23

... AFAP (=as flach as possible -> < 10 cm)) und ABAP (=as breit as possible -> > 30x40 cm) ...

Sehr geil Pico :thumbup: