Wand- und Deckenlautsprecher mit asymmetrischer Abstrahlung

[FoLLgoTT]

Ich habe mal ein paar Varianten untersucht, wie man die Hauptabstrahlkeule eines Deckenlautsprechers in Richtung Sitzplätze verschieben kann. Hintergrund ist der, dass Deckenlautsprecher in der Regel angewinkelt werden, damit sie in Richtung Hörer strahlen. Das Dokument vergleicht dabei verschiedene Konzepte in ABEC und zeigt das Abstrahlverhalten auf. Das lässt sich natürlich nicht nur auf Deckenlautsprecher anwenden, sondern z.B. auch auf Surrounds, die höher positioniert sind oder ähnliches.

Das ist ein erster Wurf. Ich habe aktuell eher wenig Muße, mich damit stundenlang zu beschäftigen. Die Luft ist ein bisschen raus, zumal mir Deckenlautsprecher als nicht so wichtig erscheinen. Aber vielleicht hilft es ja dem einen oder anderen. Anregungen sind gerne willkommen.

Wand- und Deckenlautsprecher mit asymmetrischer Abstrahlung

[BDE]

Danke für das Paper!
Ich hatte hier das Thema ja mal aufgebracht Abstrahlverhalten bei In- & On-Wall (diy-hifi-forum.eu), seinerzeit für Front LS.

Wenn ich mich recht erinnere bin ich bei einem 3-Weger gelandet:
4 St. 10cm TT welche recht flach bauen und insgesamt ca. wie ein 10" abstrahlen -> sehr flacher LS möglich (6-7cm)
1 großer/ langer AMT neben dem Quartett in einem asymmetrischen WG. Das WG würde ich als "Leisten" ausführen und wären somit auswechselbar asymmetrisch x° sowie symmetrisch.
Die 3 entstehenden Chassis- Reihen würden dann el. verzögert d.H. der virtuelle 10" eingewinkelt. Aufgrund der Interferenzen müsste der AMT recht tief getrennt werden.
Letztendlich eine Weiterentwicklung der Model S1 – Immersiver Heimkinolautsprecher (ggntkt.de).

[Gaga]

Moin Nils,

vielen Dank dafür! Eine Menge Daten, um gut darüber nachzudenken. Besonders spannend ist für mich, dass Du eine asymmetrische Schallführung simulierst hast - ein Thema, mit dem ich mich auch beschäftige.

Nur kurz eine Frage beim schnellen Durchgehen: Seite 3, Lautsprecher mit Begrenzungsfläche:

Wie man sieht, wird das Abstrahlverhalten durch die Reflexionen stark beeinträchtigt. Neben
Einbrüchen entstehen Überhöhungen von bis zu 5 dB im gesamten Frequenzgang.

Wie kommst Du auf die 5dB-Überhöhungen bei der Darstellung in 3dB-Schritten? Liegt es and er 3dB Headroom-Darstellung in VACS? Ist mir nicht unmittelbar ersichtlich.

Grüße,
Christoph

[FoLLgoTT]

Ich hatte hier das Thema ja mal aufgebracht Abstrahlverhalten bei In- & On-Wall (diy-hifi-forum.eu), seinerzeit für Front LS.

Wenn ich mich recht erinnere bin ich bei einem 3-Weger gelandet:
4 St. 10cm TT welche recht flach bauen und insgesamt ca. wie ein 10" abstrahlen -> sehr flacher LS möglich (6-7cm)
1 großer/ langer AMT neben dem Quartett in einem asymmetrischen WG. Das WG würde ich als "Leisten" ausführen und wären somit auswechselbar asymmetrisch x° sowie symmetrisch.
Die 3 entstehenden Chassis- Reihen würden dann el. verzögert d.H. der virtuelle 10" eingewinkelt. Aufgrund der Interferenzen müsste der AMT recht tief getrennt werden.

Ja, das klingt nach demselben Prinzip, nur eben in einer Ebene (wegen der starken vertikalen Richtwirkung). Die Schwierigkeit beim Deckenlautsprecher für mehrere Sitzplätze besteht dann zusätzlich darin, die Richtwirkung nicht zu eng zu gestalten. Es soll ja alles gut "ausgeleuchtet" werden. Daher fallen für die Anwendung lange AMTs eher raus. Für die Frontlautsprecher klingt das aber nach einem guten Konzept.

Leider habe ich bei Aufbaulautsprechern bis heute kein gutes Konzept gegen die Reflexionen an der Rückwand gefunden. Flach und breit reduziert/verschiebt das Problem, aber verschwinden tut es nur mit Wandeinbau. Die Frage bleibt nach der Hörbarkeit. Vielleicht sieht es einfach nur in der Messung Sch... aus und man hört es nicht.

Wie kommst Du auf die 5dB-Überhöhungen bei der Darstellung in 3dB-Schritten? Liegt es and er 3dB Headroom-Darstellung in VACS? Ist mir nicht unmittelbar ersichtlich.

Gut aufgepasst. Die Werte hatte ich in den Kurven abgelesen. Das sieht man im Diagramm so nicht. Ich wollte aber die Skalierung auch nicht mittendrin ändern, da das häufig mehr verwirrt als hilft.

[Gaga]

Leider habe ich bei Aufbaulautsprechern bis heute kein gutes Konzept gegen die Reflexionen an der Rückwand gefunden. Flach und breit reduziert/verschiebt das Problem, aber verschwinden tut es nur mit Wandeinbau. Die Frage bleibt nach der Hörbarkeit. Vielleicht sieht es einfach nur in der Messung Sch... aus und man hört es nicht.

Etwas in's Blaue, also nicht durchdacht: Vielleicht im kritischen Frequenzbereich passiv oder aktiv 'cardioid / leaky' machen so dass die Reflexion zumindest etwas unterdrückt wird?

Gruß,
Christoph

[BiGKahuunaBob]

Nils, wir sollten unbedingt nochmal reden
Ich find das Thema ja immer noch spannend, gerade für die Decke...

[BDE]

[...]Leider habe ich bei Aufbaulautsprechern bis heute kein gutes Konzept gegen die Reflexionen an der Rückwand gefunden. Flach und breit reduziert/verschiebt das Problem, aber verschwinden tut es nur mit Wandeinbau. Die Frage bleibt nach der Hörbarkeit. Vielleicht sieht es einfach nur in der Messung Sch... aus und man hört es nicht.

Wie ist der Einfluss wenn man um den LS herum Absorber anbringt z.B. 10cm CARUSO-ISO-BOND, kann man dies simulieren? Bei einer Decke im HK sind Absorber ja die Regel, ich meine die hätten ein Maß von 120x60cm (je Absorber und somit dann auch der LS). Sicherlich ist ein bündiger Einbau noch besser aber ggf. kann man so bereits gut leben.

[FoLLgoTT]

Etwas in's Blaue, also nicht durchdacht: Vielleicht im kritischen Frequenzbereich passiv oder aktiv 'cardioid / leaky' machen so dass die Reflexion zumindest etwas unterdrückt wird?

Die Idee ist interessant. Das könnte man mal mit zusätzlichen Treibern an der Seite simulieren. Zumindest für frei platzierte Aufwandlautsprecher wäre das ggf. eine Option. Für Deckenlautsprecher, die von anderen Absorbern/Diffusoren umgeben sind, eher weniger.

Wie ist der Einfluss wenn man um den LS herum Absorber anbringt z.B. 10cm CARUSO-ISO-BOND, kann man dies simulieren? Bei einer Decke im HK sind Absorber ja die Regel, ich meine die hätten ein Maß von 120x60cm (je Absorber und somit dann auch der LS). Sicherlich ist ein bündiger Einbau noch besser aber ggf. kann man so bereits gut leben.

Simulieren kann ich das mit ABEC/AKABAK leider nicht. Man kann zwar Flächen einen Absorptionskoeffizient zuweisen (AKABAK kann sogar Kurven dafür), aber das ist in der Realität sicherlich nicht dasselbe wie ein 10 cm dicker Absorber, der mit der Schallwand abschließt. Das Verhalten müsste man wohl empirische ermitteln.

[BiGKahuunaBob]

Hi Nils,

hastest Du mal erwogen das Szenario Deckenlautsprecher als Halbraumstrahler, d.h. ohne Schallführung zu realisieren? Das ist in Simulation und Fertigung deutlich weniger aufwendig als mit Schallführung. Andererseits stellt das höhere Anforderungen an die Raumakustik, weil die "ungewollten" Schallanteile bedämpft werden müssen (?). Aber der Höreindruck "der größeren Entfernung" solche breit strahlenden Lautsprecher ist vielleicht bei Deckenlautsprechern vorteilhaft?

[FoLLgoTT]

hastest Du mal erwogen das Szenario Deckenlautsprecher als Halbraumstrahler, d.h. ohne Schallführung zu realisieren?

Wie es der Zufall will, gammelt das Konzept seit einigen Wochen im Simulator vor sich hin. Die Motivation war, dass es deutlich günstiger und weniger aufwändiger ist.

Ich habe bisher nur die Wandeinbauvariante simuliert, da das deutlich schneller geht und die Kanteneffekte ausblendet. Es ist nur ein Schnellschuss und nicht optimiert.


Wenn man den Hochtöner etwas verzögert und bei 1,5 kHz trennt (tiefer ist wegen der Kalotte nur schwer möglich), dann kann man die Hauptabstrahlkeule auf z.B. 30 ° verschieben. Es gibt zwar im Übernahmebereich einen Einbruch, allerdings nicht unter Winkeln, der die Sitze beschallt.


Wenn man die Anordnung dann diagonal auf das Gehäuse setzt, kann man damit bei planer Montage einen relativ großen Sitzbereich gleichmäßig beschallen. Und hätte den Vorteil, dass die Lautsprecher quasi unsichtbar hinter Bespannstoff integriert werden können (was mit Waveguide natürlich auch geht).
So eine Kiste könnte man auch passiv aufbauen und bräuchte dann nur einen DSP- und Endstufenkanal für die Deckenlautsprecher, die ja mit Abstand die unwichtigsten sind. Ich bin jedenfalls nicht bereit, dafür viel Geld auszugeben.

Ich denke auch, dass man damit zwar mehr den Raum beschallt. Aber ganz ehrlich, für ein bisschen Deckeneffekte mache ich mir da keine großen Gedanken. Und mich hat Atmos noch nie so überzeugt, dass es ein Habenwill-Gefühl ausgelöst hat. Es war immer ganz nett, aber >90% des Geschehens spielt sich nun mal vorne ab.

[BiGKahuunaBob]

Wie es der Zufall will, gammelt das Konzept seit einigen Wochen im Simulator vor sich hin. Die Motivation war, dass es deutlich günstiger und weniger aufwändiger ist.

(...)

Wenn man den Hochtöner etwas verzögert und bei 1,5 kHz trennt (tiefer ist wegen der Kalotte nur schwer möglich), dann kann man die Hauptabstrahlkeule auf z.B. 30 ° verschieben. Es gibt zwar im Übernahmebereich einen Einbruch, allerdings nicht unter Winkeln, der die Sitze beschallt.

Na da hatten wir ja fast den gleichen Gedanken... ich habe nur in Richtung 3.Weg gedacht (+ MT-Kalotte) um wirklich breit strahlen zu können. Aber das verschieben der Hauptachse via Verzögerung ist wirklich smart, das muss ich sagen

Ich nehme an, die Simu fusste wieder auf der 6"+1" Kombo? Dann würden sich daraus ca. 11-12 cm Abstand der Schallzentren ergeben und 1,5 kHz müsste noch knapp passen...

[FoLLgoTT]

Na da hatten wir ja fast den gleichen Gedanken... ich habe nur in Richtung 3.Weg gedacht (+ MT-Kalotte) um wirklich breit strahlen zu können. Aber das verschieben der Hauptachse via Verzögerung ist wirklich smart, das muss ich sagen

Danke, aber da habe ich oben ein wenig Blödsinn geschrieben. Mit Verzögerung geht Passiv natürlich nicht mehr und man benötigt doch zwei DSP-Kanäle.

Drei Wege war auch mein erster Ansatz, aber drei Kanäle für vier Deckenlautsprecher ist schon irgendwie übel. Aber klar, das geht natürlich grundsätzlich besser und man kann sogar eine 0,75"-Kalotte oder kleiner einsetzen und >10 kHz noch breit abstrahlen, so wie ich das früher in meiner Küche hatte.
Es gibt fertige 4-Kanal-DSP-Endstufen-Module. Sowas müsste man sich mal genau anschauen. GGf. könnte man damit die Kosten drücken. Sowas hier z.B.

Ich nehme an, die Simu fusste wieder auf der 6"+1" Kombo? Dann würden sich daraus ca. 11-12 cm Abstand der Schallzentren ergeben und 1,5 kHz müsste noch knapp passen...

Ja, so die Größenordnung. Wie gesagt, ich habe bisher nichts optimiert.


PS: man könnte natürlich auch passive 3-Weger bauen und sie dann per DSP über alles entzerren, um Kanäle zu sparen...

[BiGKahuunaBob]

PS: man könnte natürlich auch passive 3-Weger bauen und sie dann per DSP über alles entzerren, um Kanäle zu sparen...

...oder ein Mix, d.h. HF+MF passiv, LF aktiv, alles mit 2x DSP-/Endstufenkanäle pro Lautsprecher.