Gekrümmte Fullrange Line + Eckhorn

[cornoalto]

Hallo zusammen,
ich möchte euch heute mein vorvorletztes Projekt vorstellen, welches bereits vor 5 Jahren entstand und mich seither immer wieder erfreut.
Ich wünschte mir einen Lautsprecher,der
- niedrigste Verzerrungen aufweist
- eine sehr gute Impulsantwort abliefert
- hohen Wirkungsgrad besitzt
- vertikal stark bündelt
- sehr gute Paargleichheit aufweist
- eine konstant niedrige Gruppenlaufzeit aufweist
- einen verstärkerfreundlichen Impedanzfrequenzgang besitzt
- einen ausgeglichenen Amplitudenfrequenzgang aufweist
- ein Abstrahlverhalten aufweist, das zu meinem Hörraum am dezidierten Hörplatz passt.
- in meinem Hörraum (natürlich immer subjektiv) besser klingt als alles, was ich bisher hier und auch anderswo hören durfte.:)

Heraus kam ein gekrümmter, auf den 2,92 m entfernen Hörplatz focussierter Zeilenstrahler mit jeweils 18 Peerles TC 9FD 18 08 (Stückpreis sagenhafte 14 €)


Hier einige Fotos und Messungen, die alle am Hörplatz in 2.9 m Entfernung gemacht wurden.
Nähere Erläuterungen und ein Vergleich zu einem Dipol-Array und einem Multipolar- Lautspreche, sowie einem OrisFromthorn und einem Bastani -Nachbau -alle aus eigener Fertigung- folgen im Laufe des Threads, falls Fragen dazu aufkommen, was mich freuen würde..
Bau:
60988
60989
Im Hörraum (70m²)
60990
Amplitude, Klirr unkorrigiert etwa 90 dB am Hörplatz
60991
Wasserfall:
60992
Klirr, Amplitude nach Acourate- Korrektur
60993
Grupenlaufzeit, Sprungantwort, IACC
60994
Pulsantwort:
60995
Gemessener Impedanzfrequenzgang:
60996

Die Lautsprecher laufen ab 115 Hz mit einer Bessel-R Weiche. Darunter ein Eckhorn.
Angesteuert wir das ganze mit PC und einem 4 Kanal DAC. Die Entzerrung, Delay für das nach hinten versetzte Eckhorn und Weiche ist digital mit Acourate.


-

[kboe]

Alle 80zig!
Schaut absolut cool aus! :prost::prost::prost:

[Franky]

Hm, nach der Theorie mußt Du eine extreme Bündelung haben wobei der Hochton sehr stark abfällt und entsprechend entzerrt werden muß. Ich würde gerne mal die Korrekturdatei sehen. Denke das da Highshelf mit 12 dB drauf angesagt ist.

[tiefton]

Gefällt mir sehr gut! Ich habe mal die 25 gehört und war von der Dynamik extrem Beeindrukt.
Die Messungen sehen Bombe aus..

[Ausgeschiedener Benutzer]

Gemessener Impedanzfrequenzgang:
60996



Impedanz zwischen 0,6 und 1,2 Ohm - stimmt das und wenn ja, welchen Amp setzt du dafür ein?

[cornoalto]

Hallo zusammen,

das ist der Frequenzgang am Hörplatz, gefenstert 20 Zyklen und nicht! geglättet mit kalibriertem Mikrofon senkrecht nach oben:
60999
das ist der 1/2 Oktave- geglättete Frequenzgang:
60998
Also ohne Korrektur klingt es mir auch zu hell. Die in beiden Grafiken zu sehende Target kommt meinem Geschmack am nächsten.
Also eine Absenkung um bis zu 10 dB ab 1000 Hz.
Daher ist auch der Klirr so niedrig.
Am zugegeben sehr keinen Sweetspot löscht sich durch die alle gleich weit entfernten Treiber nichts aus.
25 cm darüber oder darunter wird es dann sehr dumpf, was mir recht ist- vertikale Bündelung- dadurch weniger Deckenreflexionen.
Die Impedanzmessung stimmt so, da alle Treiber parallel geschaltet wurden- klingt luftiger als mit Serie- Parallel- Schaltung.
Der Verstärker ist ein McIntosh MC 2250 mit 1-2-4-8- Ohm Übertrager.
Da ich selbst bei Brachial- Lautstärke noch nie mehr als 2 V an den Klemmen gemessen habe entsprechend 7 Watt bei 0, 6 Ohm ist das kein Problem für den Mc.
Nähere Begründungen hier:
https://www.audiocircle.com/index.php?topic=66518.0

[Franky]

hm, das kann eigentlich alles nicht sein! In so einer Anordnung musst Du einen eklatanten Hochtonabfall haben der angehoben werden muß. Ich habe schon etliche Zeilenlautsprecher gemessen und das man da Höhen absenken muß habe ich noch nie festgestellt. Der vorgestellte Lautsprecher hat auch nichts mit einem Line-Array zu tun - es ist eine klassische Tonsäule mit extremer vertikaler Bündelung - also nix Zylinderwelle.

[cornoalto]

Die Focussierung machts! Kammfiltereffekte gibt es dann in 2.9 m Entfernung nicht.
Bin gerade bisschen in Zeitnot, die Korrekturdatei kommt in 2 Stunden.
Klar- eine Zylinderwelle ist das nicht mehr- ich werde dann den Höreindruck im Raum schildern.

[Franky]

Kammfiltereffekte gibt es dann in 2.9 m Entfernung nicht

da sage ich nein - gerade da und eigentlich schon vorher sind die deutlich.

[kboe]

Hi Franky,
warum soll das nicht funktionieren?
Wenn die Zeilen einen Biegeradius von genau der Abhörentfernung haben, warum sollen sie dann nicht genau dort ohne Interferenzen fokussieren?
Dass das keine Zylinderwelle sein kann, steht außer Frage. Außer Frage steht natürlich auch, dass der sweet-spot ein solcher ist, nämlich ein Punkt. Hier muss man sicher in allen 3 Dimensionen genau im Brennpunkt sitzen, damit das funktioniert.

Oder seh ich das ganz falsch?
Gruß
B

[Tinnarmorken]

Sehr cooles Projekt!!
In diesem Sweetspot würde ich gerne mal lauschen.:)

Eine klassische Tonsäule ist das nicht,ein Linearray auch nicht. Durch die definierte Krümmung ist das ein Spezialfall. Die Einzelimpulse treffen alle gleichzeitig beim Hörer ein -> keine Phasenverschiebung -> keine Interferenzen.
Wie macht sich denn seitliches variieren des Hörplatzes bemerkbar?

Henrik

[Azrael]

Ich meine, ich hätte das irgendwo anders schon mal gesehen. Irgendwie habe ich in Erinnerung, dass die Sitzgelegenheit im Sweetspot selbst auch etwas speziell ist.

Kann aber auch sein, dass mich meine Erinnerung trügt. :)

Viele Grüße,
Michael

[4711Catweasle]

Moin,


Sehr cooles Projekt!!
In diesem Sweetspot würde ich gerne mal lauschen.:)

Eine klassische Tonsäule ist das nicht,ein Linearray auch nicht. Durch die definierte Krümmung ist das ein Spezialfall. Die Einzelimpulse treffen alle gleichzeitig beim Hörer ein -> keine Phasenverschiebung -> keine Interferenzen.
Wie macht sich denn seitliches variieren des Hörplatzes bemerkbar?


Dito.:prost:

Horizontale Winkelmessungen würden mich in dem Zusammenhang sehr interessieren.:)

Ich erinnere mich grob an ein ähnliches Projekt (Array mit gekrümmter SW) aus USA....PE Forum?

[Franky]

es gibt natürlich Kammfiltereffekte egal wie man das biegt. Denkt mal über Frequenzen und Wellenlängen nach.

[Azrael]

Horizontale Winkelmessungen würden mich in dem Zusammenhang sehr interessieren.:)
Warum sollte das horizontale Abstrahlverhalten irgendwie speziell sein? Ich würde erwarten, dass es nicht groß anders aussieht, wie das eines einzelnen Breitbänders in einem ähnlich breiten Gehäuse.

Das vertikale Abstrahlverhalten hingegen wird sicher recht speziell sein, so Laserschwert-mäßig denke ich. :)

Hinzu kommt aber auch die - wie ich finde - recht spezielle Aufstellung des Ganze. Das sind m.E.n. trotz der Dimensionen doch quasi Nahfeldbedingungen.

Zwar spekulativ, aber ich denke, das wirkt so Kopfhörer-mäßig, mit dem Nachteil, dass man sich weniger frei bewegen kann. Andererseits gibt es vielleicht eine bessere Vorne-Ortung, als es derzeit durch DSP-gestützte HRTF-Kompensationen für Kopfhörer möglich ist, ich bin da nicht so auf dem Laufenden. Aber: Bässe kommen mit Sicherheit besser.....:D

Viele Grüße,
Michael

[cornoalto]

Hier noch die Korrektur:
61001

und die Weiche, welche mit der Inversen gefaltet wurde
61000






Zunächst: eine gestreckte Line 1,8 m: Der Ohrabstand zwischen dem mittigen und obersten Chassis unterscheidet sich um gut 16 cm- genau soviel, daß sich 1000Hz auslöschen usw. Klar, daß wir da einen gravierenden Höhenabfall und Kammfilter- gekreische bekommen.

Ich habe schon vermutet, daß das Abstrahlverhalten von besonderem Interesse ist.
In der Tat: eine um wenige cm aussermittige Hörposition lässt eine mittige Phantomschallquelle seitwärts wandern.
Nach vorne habe ich vieleicht 50 cm Spielraum bis sich tonal wiklich auffälig etwas ändert.
In der Vertikalen bin ich auf +/- 15 cm fixiert. Darüberhinaus wird es richtig dumpf.
Aber: auf Ohrhöhe (86 cm+/- 15 cm) klingt es im ganzen Raum tonal auffallend gleichmässig , ganz so wie bei einem klassischen Lautsprecher.
Die Bündelung ist also extrem stark in der Vertikalen und ziemlich OK in der Horizontalen.
Testweise habe ich mal eine Array flach gelegt auf zwei Stuhllehnen. Oktavrauschen ab 6000 Hz war, wenn man jetzt quasi auf den Lautsprecher oben drauf schaut schlichtwegs nicht mehr zu hören.
Klar- der Hörplatz ist vertikal schon extrem definiert, ansonsten ab 2,9 m Entfernung nicht unbedingt.
Ein Vorteil: raumakustische Massnahmen ab 1000 Hz sind auf diese 86 +- 15 cm beschränkt.
Es gibt noch andere Effekte:
Die Bodenreflexion ist nicht wie üblich separat sondern das ganze Array mit allen Chassis spiegelt sich ja darin und kann das Gehör nicht mehr irritieren. Experimente hierzu will ich noch zeigen.
Da das Array (180 cm hoch) aber nicht wie eigentlich erforderlich bis zu Zimmerdecke reicht, gibt es eine gerade noch wahrnehmbare Deckenreflexion, die das Klangbild ca. 30 cm nach oben verschiebt. Das kann aber mit einer Abschirmung oder Absorbern korrigiert werden.
Die Musik ist überhaupt nicht in der Vertikalen gedehnt, sondern spielt sich auf Ohrhöhe ab.
Ebenso ist jedes Schallereignis extrem kompakt in der Breite abgebidet, so es entsprechend aufgenommen wurde.
Genau so wie wir es von einer Punktschallquelle kennen.
Auf andere Aspekte der Arrays gehe ich im weiteren Verlauf gerne noch ein!

[cornoalto]

Fortsetzung
Die gehörmässige Auswirkung unterschiedlichen Abstrahlverhaltens ist ja ganz wesentlich vom Pegelverhältnis von Direktschall und Diffussschall abhängig. Und natürlich davon, ob die Reflexionen auch spät genug ankommen.
Ich würde mal behaupten, daß sich zwei pegelgleiche Lautsprecher, die ein sehr unterschiedliches Abstrahlverhalten besitzen, aber auf Achse identisches Zeitverhalten sowie identische Verzerrungen aufweisen, im Freifeld axial gehörmässig praktisch nicht unterscheiden lassen.
In meinem Fall befindet sich der Hörplatz dort, wo die ersten Reflexionen (ausser Boden und Decke) . 10 ms oder später und zusätzlich diffuss gestreut am Ohr ankommen. Was den Hörgenuss natürlich steigert.
Betrachtungen zum Abstrahlverhalten betreffen ausserdem ja das eingeschwungene System. Das Gehör ist aber zuallererst ein zeitsensibles Organ. Laufzeitdifferenzen ab 0,01 ms entsprechend 0.3 cm sind wahrnehmbar.Wir wären ja auch schon längst ausgestorben, wenn unsere Vorfahren nicht immer genau gehört hätten, ob der Löwe jetzt von hinten rechts oder hinten links auf sie zukommt.Und da kommen wir zu den ersten 5 ms, die m.E. die Spreu vom Weizen trennt.
Wie schafft man es nun im relevanten Bereich zwischen 500 Hz und 8000 Hz eine zeitrichtige und möglichst verzerrungsarme Wiedergabe hinzubekommen?
Die Idee war : man nehme einen der besten 2" Breitbänder welcher zu haben ist.18 Stück davon ergeben fast 13 dB mehr Pegel.
Wenn ich jetzt die Messungen eines Weltklasse- Mitteltöners, wie dem ATC SM75:
http://www.troelsgravesen.dk/ATC-SM75-150.htm
bei 90 dB mit dem Peerless TC 9 FD 18 08 bei 77 dB vergleichen könnte, würde ich wetten, daß diese 18 Stück in der Summe hinsichtlich Breitbandigkeit, Zeitverhalten und Resonanzen die Nase vorne haben.
Ausserdem mitteln sich bei 18 Stück desselben Chassis Produktionstoleranzen sehr gut aus, so daß die Paargleichheit beider Lautsprecher garantiert besser ist als bei zwei noch so gut gematchten Einzelchassis.
Dass eine Frequenzweiche, die die sensiblen 3-4 Oktaven durchschneidet vom Zeitverhalten her niemals vorteilhaft sein kann versteht sich von selbst.
Ich denke, nicht umsonst wird bei ACT oder Neumann deshalb ein Mitteltöner eingesetzt, der diesen Bereich abdeckt.
Das alles führt dazu, daß die Sprungantwort so aussieht wie oben abgebildet.
Den Höreindruck würde ich so beschreiben:
Das sehr schnelle, resonanzfreie Ausschwingverhalten bewirkt, daß komplexe Musik wie der erste Satz der 2. Symphonie von Prokofiev sehr übersichtlich wirkt, Alle Akteure können gut verfolgt werden , Nichts ist vernuschelt. Sodann ist die Lokalisation einzelner Phantomschallquellen extrem mühelos. Dynamische Unterschiede werden sehr klar aufgezeigt, was zu eindrucksvoller Breiten- und Tiefenstaffelung führt.
Die Klangfarben wirken sehr echt und bleiben pegelunabhängig erhalten.
Der detaillreiche transparente Klang erlaubt die Höhen recht weit zurückzunehmen, ohne auf Informationen verzichten zu müssen, was zu einer ermüdungsfreien Wiedergabe führt,
(Pop) Musik, die totkomprimiert wurde, ist nur schwer erträglich. Spass machen Sachen von Chesky, DMP, ECM Telarc- Jazz oder Philips Wie sich das Array im Vergleich zu einem Multipol und einer OB- Flexfocus- Array schlägt werde ich im weiteren Verlauf erläutern.
Es ist schon so wie oben gesagt wie ein Kopfhörer, nur mit Räumlichkeit. Die Bühne ist von leicht vor der Lautsprecherebene bis weit nach hinten augedehnt und geht nur bei entsprechenden (seltenen) Aufnahmen über die Basis hinaus, Dann aber deutlich etwa 1 m links und rechts.
Anregungen, Fragen und Kritik gerne erwünscht!

[cornoalto]

Gestern habe ich mich dann überwunden und im Garten einige Messungen des Arrays ab 100 Hz auf einem schnell zusammmengebauren Drehteller gemacht. Jeweils um 5 Grad weitergedreht.Bis 180 Grad . Und dann nochmal dasselbe mit einem Multipolarstrahler.Hat nur 3 Stunden gedauert!:mad:

610546105561056

Abstrahlverhalten horizontal normalisiert Freifeld bis 90 Grad
61057
45 Grad:
61058

180 Grad

61078

Vergleich Amplitude Hörraum- Freifeld ab 100 Hz 24 tel Oktave Glättung
61059
6 tel Oktave Glättung
61060
Übereinandergelegt
61061

Also einen Höhenabfall kann ich auch im Garten nicht sehen.
Die Breitbänder laufen ohne irgendeine Korrektur, einfach parallel geschaltet.
Hat jemand eine Idee woher die Aufweitung bei 4 kHz kommen könnte?
Glaubt Ihr, daß eine 2 cm Fase and der 12,5 cm Schallwand noch irgendeine Verbesserung bringt?

[Azrael]

Zunächst: in der Messung wird die Reflexion vom Boden drin, die Messung also ungefenstert sein, oder? Normalerweise würde ich Box und Mikro auf Höhe bringen und die Bodenreflexion ausfenstern (darum ist mein Drehteller auch eher ein Drehtürmchen (https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?20950-Drehteller)). Das ist bei einem solch langen Lulatsch aber wohl sicher nicht so einfach.

Man könnte es mit einer Groundplane-Messung versuchen, aber ich habe nicht so die Ahnung, was für Unwägbarkeiten wohl die starke Krümmung der Box so mit sich bringt. Die Box müsste wohl zu dem auf dem Boden liegenden Mikrofon hingeneigt werden, am besten ohne den Fuß.

Nichts desdo Trotz müsste der Platz dafür groß sein und vor allem so eben und glatt wie möglich, damit noch was an Hochton durchkommt. Ich kenne Groundplane-Messungen allerdings eher für den Bassbereich, um die dann an gefensterte, herkömmliche Messungen anzufügen, weiß also eigentlich nicht, inwiefern Groundplane-Messungen überhaupt für Fullrange taugen.

Die Aufweitung bei 4 kHz könnte den Punkt anzeigen, bei der die Membranen in Partialschwingungen aufzubrechen beginnen. Wenn es das ist, dann wird eine Abrundung der Kanten vermutlich nicht viel bringen. Ich habe mal versucht, das mit dem Diffraction-Tool von VituixCAD nachzustellen, da war bei 4 kHz nichts Auffälliges zu sehen.

Wie oben schonmal angedeutet, gehe ich ohnehin davon aus, dass sich das horizontale Abstrahlverhalten kaum von dem eines einzelnen Breitbänders in einem schmalen Gehäuse unterscheiden wird. Viel interessanter wäre wohl das vertikale Abstrahlverhalten. :)

Viele Grüße,
Michael

[mechanic]

Das vertikale Abstrahlverhalten hingegen wird sicher recht speziell sein, so Laserschwert-mäßig denke ich. :)

Sehr gut beschrieben, genau so ist es. Die Erfahrung mit meinen 12x FRS5X-Lines war genau das, Höhen perfekt (wie das Einzelchassis) auf in 3m Abstand etwa +/- 10cm vertikal. Horizontal sehr breit, die Ausbildung der Zylinderwelle ist wohl fließend und nicht irgendwann "da".

Den Höhenmangel hatte ich nur im ersten Versuch, bei dem ich nur die inneren 4 habe durchlaufen lassen und die äußeren mit Tiefpass beschaltet (ich habe die Weiche einer entsprechend geschalteten Schreibtischbox mit 3x FRS5X als Ausgangspunkt genommen). Das ging, zumindest passiv, gar nicht.

[BiGKahuunaBob]

Also, in US-Foren habe ich sowas schon oft gesehen, gerade auch mit dem Tymphany TC9. Das meiste dazu wurde ja schon gesagt:



Der Hochtonabfall müsste eigentlich zwangsläufig sein, je nach Hörentfernung recht extrem. Das liegt daran weil die Zylinderwelle abhängig ist von Frequenz, Hörabstand und Linienlänge... Kann man sicherlich mit EQ ausgleichen, bis zu einem gewissen Grad. Im PA Bereich (= viel Hörabstand) werden deswegen Breitbänder genutzt, die einen deutlichen Höhenanstieg haben und sich quasi selbst EQ'en.
Horizontal ist die Abstahlung wie mit einem Breitbänder, das wird ja nur von der Schallwandbreite und Eigenbündelung bestimmt.
Vertikal wirds interessant: Abstand der Schallzentren ist ca. 90mm, also läuft das vertikal nur bis ca. 2-4 kHz (lamda/2) sauber ohne Interferenzen. Ich denke, die Krümmung, d.h. vertikale Anwinkelung zueinander wird das noch verstärken, weil der Überlappungsbereich größer ist (?)


Find ich an sich interessant. Wollte ich im Keller man in die Raumecke bauen, dann hätte man direkt die unendliche Schallwand wie bei inwall, also keine Reflexionen von hinten und noch mehr Pegelboost durch die beiden Wände...
Ist nur schwierig zu messen und Abzustimmen...

[mechanic]

Die Simulation der 12 Breitbänder in BoxSim zeigt recht gut, was passiert (hier aber außermittig auf einer 300mm breiten ebenen Schallwand).
Horizontal ist alles in Ordnung:

61068

Man beachte: Das ist jeweils nur der Bereich 0 - 30° !!

Bei 5° ist vertikal schon bei 2,5 kHz Feierabend ...

[Tinnarmorken]

Hallo Klaus!
Ist da die Krümmung der Schallwand mit Radius=Mikrofonabstand in der Simulation enthalten?

Bin immernoch der Meinung, dass es bei diesem Spezialfall keine Interferenzen / Auslöschungen im vorgesehenen Punkt (Zentrum) geben dürfte.
Das zeigen ja auch die Messungen des Erbauers.

Gruß!

[mechanic]

Ist da die Krümmung der Schallwand mit Radius=Mikrofonabstand in der Simulation enthalten?

Nein, dass sind meine FRS5X-Arrays auf ebener Schallwand. Die gekrümmte Zeile kann da durchaus besser sein, ich wollte eher aufzeigen, dass auf Achse die Höhen in jedem Fall nicht das Problem sind, wenn der Treiber das grundsätzlich kann.

[cornoalto]

Zur Messung: diie Bodenreflexion wird durch das hohe Gras denke ich einigermassen gut weggefiltert.
Eine Messung des vertikalen Abstrahlverhaltens ersparte ich mir aus nachvollziehbaren Gründen. Aber ich denke auch , dass die Simulation schon gut das Messergebnis zeigt.
Zum Abstrahlverhalten:
Wenn ich das richtig verstanden habe, sollte ein Lautsprecher so abstrahlen, daß im Hörraum der zurückgeworfene Schall den gleichen Frequenzgang wie der Direktschall aufweist.
Dafür wird ein konstant (steigendes ?) Bündelungsmass gefordert.
Wenn ich nun die Hörraummessung mit der Freifeldmessung vergleiche, sehe ich ab 700 Hz keine auffallenden Unterschiede.
Scheint also zu passen, oder ist das zu einfach gedacht?
Zu den Interferenzen kann ich nur sagen, daß, wenn diese vorhanden wären, es einen Widerspruch zum Höreindruck darstellt: Daß die Arrays am Hörplatz eben ein dermassen sauberes und räumlich präzises Klangbild abliefern. Wo z.B. Kunsthall von echtem Hall in Aufnahmen so leicht zu unterscheiden ist, oder Kunstkopfaufnahmen eine äusserst präzise Lokalisation zulassen. Oder die Klangfarben und Transienten so enorm fein ausdifferenziert sind.
Blos: Wie bringe ich das gemessene Abstrahlverhalten mit der Theorie, und meinem Höreindruck (und dem meiner Besucher, wie erst kürzlich einem Tonmeister vom BR) überein? Oder ist doch das Zeitverhalten vieleicht der entscheidende Punkt?

[cornoalto]

Heute habe ich mal genauer im Hörraum gemessen. Das vertikale Abstrahlverhalten vom Boden -15 Grad bis zur Decke+40 Grad. Referenz ist Ohrhöhe 86 cm . Die Boden- Reflexion wirkt sich nur bis 600 Hz zusätzlich aus.
Ab 6 Khz sieht man 6 schwache Nebenkeulen, deren Frequenz indirekt Proportional zum Winkel ist.Könnte evt. im Freifeld nicht vorhanden sein. Lustig.
5 Grad entspricht + 25 cm über Ohrhöhe. Ein echtes Laserschwert mit 20 cm Breite.



61109

[cornoalto]

Noch ein Bild:
Abstrahlverhalten 0- + 40 Grad Richtung Decke:
61110

0--15 Grad Richtung Boden:
61111
Deckenabsorber und hochfloriger Teppich sind da also praktisch überflüssig- wie schön!
:)

[JFA]

warum soll das nicht funktionieren?[...]
Oder seh ich das ganz falsch?

Nein, das siehst du richtig.

Einfach geometrische Akustik: zieh von jedem Einzelstrahler eine Linie zum Brennpunkt. Dann ist die Phasenlage jedes Einzelstrahlers bei jeder Frequenz gleich, perfekte Summation, kein Hochtonabfall (aber nur im Brennpunkt!).

Nimm dagegen ein gerades Linearray: dann liegt der Brennpunkt im Unendlichen, an keinem einzigen Punkt perfekte Addition, aber bei tiefen Frequenzen ist der Phasenunterschied nicht so gewaltig, deswegen fällt das erst bei höheren Frequenzen auf.

Editierende Frage: simuliert Boxsim in einm bestimmten Abstand bzw. an einer bestimmten Mikroposition oder im Unendlichen?

[MarsianC#]

Editierende Frage: simuliert Boxsim in einm bestimmten Abstand bzw. an einer bestimmten Mikroposition oder im Unendlichen?
Meines Wissens nach im Unendlichen...

[JFA]

Dann kommt das hin, was der mechanic Klaus da simuliert hat

[walwal]

Definitiv im Unendlichen.:)

[cornoalto]

Um sich dem Phänomen Line-Array weiter zu nähern, nun wie eingangs erwähnt, ein Vergleich zu einem weiteren Projekt:
Mich hat interessiert, ob sich die Focussierung wirklich so stark auswirkt und ich wollte ausserdem mal wieder etwas anderes ausprobieren:
Es wurde ein Array mit verstellbarer Krümmung. 9 Stück Monacor SP205/8 übereinander. Open Baffle.
Die stärkste Krümmung focussiert auf 1,5 m und kann mittels Einstellschablonen auf bis 6 m Hörabstand eingestellt werden.
Dazu habe ich noch ein eine Vorrichtung gebaut, mittels derer man mit einem Laserpointer die exakte Focussierrung überprüfen kann. Im Bass wird das Ganze ab 100 Hz durch das Eckhorn entlastet.
Die Abstrahlfläche ist hier etwa vier mal so gross wie bei dem 18 er Array.
Dann natürlich Dipol- Abstrahlung.
Vertikal ist die Bündelung bei den Monacors nicht ganz so stark ausgeprägt, horizontal ähnlich dem eines einzelnen Breitbänders in der offenen Schallwand.
Das Abstrahlverhalten ist aber garnicht der interessante Punkt, weil es sich gehörmäßig bei mir nicht so auswirkt.

Wie sind die Unterschiede gekrümmt / focussiert- gestreckt in der Messung und vor allem vom Höreindruck her?

Zunächst einige Bilder:
6120961210612116121261218

Focussiert auf 2,9 m(grün)/ gestreckt (blau)SPL:
61213
Ab 10 kHz haben die Monacors sowieso einen Höhenabfall-die zwei fehlenden Ganztöne bis zu meiner Hörgrenze kann ich angesichts der verbliebenen 118 Halbtöne darunter verschmerzen.
Interessant ist, daß auch die focussierte Variante ab 4 kHz abfällt- eine Oktave früher, als zu erwarten ist, wenn man das 18 er Array damit vergleicht. Warum ist das hier so? Liegt das am Abstand der Treiber? Oder am Dipol-Verhalten, das gestreckt anders aussieht als gekrümmt? Die gestreckte Variante allerdings fällt 2-3 Oktaven früher schon zu den Höhen hin ab.

Höreindruck : Focussiert fehlen mir die Höhen überhaupt nicht, gestreckt ist es schon etwas wenigel luftig oben herum.
Dieses Phämomen kann aber leicht mit einer DSP- Korrektur ausgeglichen werden, wäre also kein Problem.

Clarity:

.61208

Verzerrung :
61216


Vor dem Bau hoffte ich daß die große Abstrahlfläche zusammen mit dem hohen Wirkungsgrad sich irgendwie günstig auf das Verzerrungsverhalten auswirken könnten- na ja.
Es steigt leider zu den Höhen an, bei der gestreckten Variante- warum auch immer - noch mehr.
Blos- hört man das?
Ich kann nicht sagen, daß es irgendwie unsauber klingt, gerade die Höhen kommen sehr fein daher. Wenn es sehr laut und vor allem komplex wird- dann gehen allerdings Details unter - es verwischt sich manches.Wobei man insgesamt schon irre laut mit dem Array hören kann.
Focussiert oder gestreckt gibt sich da nichts.

Impulsantwort:
61205

Hier wird es schon interessanter:
Innerhalb der ersten ms, die entscheident für die Ortung und Bestimmung der Klangfarbe sind, hat die gekrümmte Variante eindeutig die Nase vorne.
Idealerweise würde es ja so aussehen:
61206
das ist der Sprung vom 18 er Array.
Beim Monacor Array spielen schon die Membranresonanzen mit herein und bei der gestreckten Variante zusätzlich der zeitliche Versatz der einzelnen Chassis zum Ohr.
Höreindruck:
Das gestreckte Array klingt weichgespült und verschwommen. Transienten sind dennoch irgendwie hart und gleichzeitig unnatürlich.
So kenne ich das auch von den meisten Boxen. Die Ortung ist, wenn man nichts anderes gewöhnt ist, wegen den sehr guten akstischen Bedingungen (mindestens 1,7 m Wandabstand) sehr gut, aber nicht bis ins letzte ausdifferenziert.
Das focussierte Array dagegen ist viel präziser in der Tiefenstaffelung, Klavieranschläge sind klar. Alles klingt offener, voller und wärmer. Ein Trommelschlag klingt einfach richtig und nicht nach Zisch-Bumm
Auch bei anderen Distanzen bis 5,5 m sind diese Unterschiede hörbar.
Mit FIR Filtern kann man zwar einiges verbessern, aber die Unterschiede bleiben.
Ein gestrecktes Array wäre für mich daher niemals eine Option.
Wenn es laut und komplex wird hilft aber auch die Krümmung nicht- da sind die Monacors trotzden - wenn auch auf hohem Niveau - überfordert.

Gruppenlaufzeit spricht für sich:
61207

Meine subjektiven Erkenntnisse, die ich aus dem Experiment für mich gewinnen konnte:
Das Abstrahlverhalten ist, falls ein ein entsprechender Hörraum mit sehr guter Akustik und DSP- Korrekturmöglichkeit vorhanden ist, von untergeordneter Bedeutung- aber nur dann!
Das heist z.B. 6x7 Meter mindestens für ein Stereo- Dreieck mit 3 m Basisbreite.
Chassisresonanzen machen den Klang lahm- im schlimmsten Fall lästig.
In der Sprungantwort kann man sehen, was sich in den ersten 5 ms abspielt.
Je sauberer das aussieht, umso natürlicher, räumlicher und schöner klingt es.
Die Gruppenlaufzeit ist ein relevantes Kriterium zur Bestimmung der Klangqualität.
Natürlich können wir dabei über die Größenordnungen streiten:)
Was oberhalb von 10000 Hz los ist, ist (jedenfalls in meinem Alter) praktisch egal.
Fragen und Kritik gerne erwünscht!

[FoLLgoTT]

Es wurde ein Array mit verstellbarer Krümmung. 9 Stück Monacor SP205/8 übereinander. Open Baffle.

Respekt für den Aufwand, den du treibst, aber der Abstand der Treiberzentren ist viel zu groß bei dem Test. Die Zylinderwelle bildet sich nur bis ca. 800 Hz aus, dann wird die vertikale Abstrahlung chaotisch. Daraus kann man kaum eine sinnvolle Erkenntnis ableiten.

[JFA]

Findest Du? Die Körbe sind ja recht nach beieinander, also kaum Abstand der schallabstrahlenden Flächen. Irgendwann klappt das natürlich nicht mehr, weil dann die Ränder der Membran nicht mehr ganz so zuverlässig arbeiten, aber fürs erste reicht das so

[FoLLgoTT]

Findest Du? Die Körbe sind ja recht nach beieinander, also kaum Abstand der schallabstrahlenden Flächen. Irgendwann klappt das natürlich nicht mehr, weil dann die Ränder der Membran nicht mehr ganz so zuverlässig arbeiten, aber fürs erste reicht das so

Die Frequenz der Nebenkeulen wird ja durch den Abstand der Treiberzentren bestimmt. Selbst eckige Membranen mit etwas Abstand erzeugen sie. Runde etwas stärker und wenn die Membran frühzeitig aufbricht (und damit kleiner wird), sollte das noch weiter verstärkt werden. Aber ich lasse mich per Messung gerne davon überzeugen, dass sie für einen Test ausreichend schwach ausgeprägt sind. Ich kann es bei den großen Breitbändern nicht wirklich einschätzen. :)

[JFA]

Die Frequenz der Nebenkeulen wird ja durch den Abstand der Treiberzentren bestimmt.

Mir gefällt diese Beschreibung mit den Treiberzentren überhaupt nicht. Und ja, ich weiß, dass das schon in der Bibel geschrieben steht. Ich begehe dann mal etwas Häresie.

Nehmen wir einen unendlich langen, der Einfacheit halber eindimensionalen, Linienstrahler. Das Ergebnis wäre eine perfekte Zylinderwelle. Nun unterteilen wir den in gleich lange, gleichförmig schwingende Teilelemente. Zwischen jedem sei kein Rand. Was erhalten wir nun für eine Welle? Jeder wird - vollkommen zurecht - wiederum auf eine Zylinderwelle tippen.

Ich gehe aber mal eine Ebene tiefer in das Thema. edes Element lässt sich als Rechteckfunktion (rect) der Länge L darstellen. Das Abstrahlverhalten im Fernfeld jedes einzelnen Elementes ergibt sich aus der Fouriertransformierten der rect-Funktion, und das ist eine (rotationssymmetrische) sinc-Funktion (sin(kL)/kL) beschreiben, k sei 2*pi/lambda. Da wir unendlich viele dieser Elemente, ohne Rand dazwischen haben, summieren sich diese unendlich vielen sinc-Funktionen wieder zu einer perfekten Zylinderwelle*. Das liegt daran, dass sich die Auf- und Abbewegungen der sinc-Funktion ausgleichen, unabhängig von der betrachteten Wellenlänge.

Jetzt bringe ich einen Rand der Länge l ins Spiel. Diesen Rand kann man als weitere rect-Funktion betrachten, die von der ursprünglichen abgezogen wird. Subtraktion und Addition bleiben bei der Fouriertransformation erhalten, so ergibt sich als Abstrahlverhalten sin(kL)/kL - sin(kl)/kl. Der erste Term würde sich wieder, wie zuvor schon, zu einer perfekten Zylinderwelle addieren (weil immer noch randlos). Der zweite Term, für sich allein betrachtet, allerdings nicht, denn zwischen den "Einzelrändern" sind Lücken**. Das heißt, dass die Subtraktion von der Zylinderwelle nicht gleichförmig erfolgt, sondern positionsabhängig ist.

Ich müsste das eigentlich aufzeichnen, dafür fehlt mir aber jetzt die Zeit. Worauf ich eigentlich hinaus will: es macht in dieser Betrachtung keinen Unterschied, ob L 10 cm oder 1 m ist, der Abstand der Treiberzentren also 10 cm oder 1 m. Das ist völlig Wumpe. Es kommt allein auf die Breite des Randes zwischen den Einzelelement an: schmaler Rand ist besser als breiter Rand.


* Das gilt nur unter der weiteren Voraussetzung, dass der Linienstrahler unendlich lang ist. Was bedeutet das in der Realität?

** Hier muss ein Hinweis auf das Abtasttheorem erfolgen; mathematisch eng verwandt

[FoLLgoTT]

Es kommt allein auf die Breite des Randes zwischen den Einzelelement an: schmaler Rand ist besser als breiter Rand.

Du bist mathematisch deutlich tiefer drin als ich. Ich kann nur ABEC bemühen und da ist offensichtlich, dass der Randabstand keinen Einfluss auf die Frequenz der Nebenkeulen hat. Das hat nur der Abstand der Zentren der schallabstrahlenden Segmente.

Wenn man allerdings den Abstand der Ränder vergrößert und gleichzeitig den Abstand der Treiberzentren konstant hält, so steigt die Amplitude der Nebenkeule. Das ist logisch, denn die daraus resultierenden, kleineren Flächen richten weniger.

[JFA]

Nur damit wir nicht aneinander vorbeireden: was meinst Du mit "Frequenz der Nebenkeulen"?

[FoLLgoTT]

Nur damit wir nicht aneinander vorbeireden: was meinst Du mit "Frequenz der Nebenkeulen"?

Ich meine den (schmalen) Frequenzbereich, ab der die erste konstruktive Interferenz unter 90° auftritt. Hier eingekringelt:

61257

[JFA]

Ok, Du unterscheidest zwei Fälle: konstante Länge (der Line/des Arrays) und konstanter Abstand (der Treiber, Anzahl gleich, also variable Länge).

Bei variabler Länge ist klar, dass sich das ändert (sinc(kL)/kL, die Länge skaliert die Funktion). Mehr Treiber würden dann die Keulen "dämpfen", aber nicht die Frequenz ändern.

Letztlich wollte ich nur zeigen, dass die Vereinfachung "Treiberzentren" an Grenzen stößt und man dann anders denken muss.

BTW, anders denken: ich bin bei Line Arrays kein Freund von üblichen Winkeldiagrammen, und auch Zylindekoordinaten sind nicht ganz so der Brüller. Ich finde da Soundfields (das kann Akabak ohne VACS) deutlich passsender für die Anwendung

[Tinnarmorken]

...jedoch mit der Einschränkung, dass akabak und ABEC von sich perfekt kolbenförmig bewegenden Membranen ausgeht, was bei Breitbändern spätestens im Hochtonbereich nicht mehr der Fall ist.

[JFA]

Ja, natürlich. Die Einschränkung hatte ich ja weiter oben schon gemacht

[FoLLgoTT]

Ok, Du unterscheidest zwei Fälle: konstante Länge (der Line/des Arrays) und konstanter Abstand (der Treiber, Anzahl gleich, also variable Länge).

Ja, das könnte man so sagen. In der Simulation oben waren es sogar nur zwei Treiber. Aber grundsätzlich sind das für mich die relevanten Parameter: Gesamtlänge und Abstand der Zentren der Segmente zueinander (was ja implizit den Abstand der Ränder mit einschließt).


Mehr Treiber würden dann die Keulen "dämpfen", aber nicht die Frequenz ändern.

Mehr Treiber ändern an der Stärke der Nebenkeule nichts.


BTW, anders denken: ich bin bei Line Arrays kein Freund von üblichen Winkeldiagrammen, und auch Zylindekoordinaten sind nicht ganz so der Brüller.

Ich habe deswegen bei meinen Simulationen von Linienstrahlern auch immer den Pegel über der Höhe und Frequenz aufgetragen. Also ein weiteres Sonogramm, dass als Y-Achse nicht den Winkel besitzt, sondern die Höhe (in m).
Zusätzlich dann noch das Field, in dem ich mir die Form der Keule für einzelne Frequenzen anschauen konnte.



...jedoch mit der Einschränkung, dass akabak und ABEC von sich perfekt kolbenförmig bewegenden Membranen ausgeht, was bei Breitbändern spätestens im Hochtonbereich nicht mehr der Fall ist.

Genau. Deswegen auch der Einwand, dass mir das Abstrahlen der 20-cm-Breitbänder im Verbund nicht ganz klar ist. Die brechen ja früh auf, Teile strahlen gegenphasig ab usw. Das kann ich mit ABEC nicht modellieren. Und es sollte zumindest einmal messtechnisch verifiziert werden, ob das für Schlussfolgerungen überhaupt taugt. Deswegen mein Einwand.

[Tinnarmorken]

Cornoalto,
dann wird es jetzt wohl Zeit für die nächste Dimension!
Weg mit der gecurvten Line, hin zur geschüsselten Fläche mit R=Hörabstand. Eine links und eine rechts, versteht sich. :rolleyes: :D

Gruß!
Henrik

[cornoalto]

Hallo Henrik,
tatsächlich habe ich kurzzeitig mal daran gedacht, ob ein 3 reihiges 18 er Array- also 54 Treiber pro Seite noch etwas bringen würde. Dabei wie du andeutest alle drei Zeilen im gleichen Hörabstand und winkelig auf das Ohr ausgerichtet. Man würde noch 4 dB mehr Wirungagrad bekommen - entsprechend weniger Verzerrungen, mehr Mikro-Dynamik, aber die breitere Abstrahlfläche würde vieleicht auch die Phantomschallquellen verbreitern- ähnlich wie bei großen Elektrostataten, was mir nicht so gefällt. Besser fände ich ein Breitband -Bändchen wie beim Bohne Lautsprecher- geht aber nicht tief genug. Wenn ich in meinem Leben nochmal einen Lautsprechen bauen würde der das 18 er Array übertrifft, würde ich zu diesem Breitbändern greifen:
61301
dem
Tectonic Elements TEBM46C20N.

Einem Biegewellenwandler mit hervorragend breitem Abstrahlverhalten zu den Höhen und hohem Wirkungsgrad.
Da kann man dann mit Sicherheit nicht mehr die vereinfachenden Modelle vom akustischen Zentrum anwenden, wobei dieses auch schon für den verwendeten Peerless- Breitbänder zu hinterfragen ist.
Zu den bisherigen Beiträgen möchte ich folgendes anmerken:
Das Abstrahlverhalten wird sich,ob gekrümmt oder nicht, nicht großartig unterscheiden und betrifft ja einen eingeschwungenen Zustand. Das ist bei optimalen raumakustischen Bedingungen nicht relevant.
Was kümmern meine Ohren nach oben oder zur Seite abgestrahlte Schallanteile in bestimmten Frequenzbereichen, wenn diese absorbiert werden, mehr als 20 dB leiser sind und 15 ms später ankommen ? Wenig.

Ich habe, um das für meine Ohren nachzuvollziehen, mal aus Spass einen Multipolarstrahler gemacht:
61302

61303

61304

Man hört damit im Raum von den Klangfarben her tatsächlich überall sehr ähnlich.
Das Abstrahlverhalten ist - kein Wunder- ein ganz anderes als das der Arrays und zumindest horizontal recht ausgewogen.
Die tonale Seite ist aber wie bei allen anderen Konstruktionen per DSP- Entzerrung sehr gut in den Griff zu bekommen.
Mein Punkt sind nicht die Nebenkeulen oder Treiberabstände, sondern die zeitrichtige Wiedergabe- das beweist mein Experiment mit dem -nennen wir es -Flexfocus- Array.
Wenn ich wirklich das hören will, was auf der Aufnahme drauf ist, sollte das am Ohr ankommen, was in die Lautsprecher hineingegeben wird- und das hat nuneinmal eine zeitliche Komponente- sichtbar in der Sprungantwort.
Eine rückwärts abgespielte Aufnahme eines Paukenschlages klingt völlig anders als die richtg abgespielte. Das gemessene Polardiagramm oder der Frequenzschrieb zeigt das nicht.
Interessant wäre mal eine Darstellung, die eine Kugeloberfläche in der Innenschau vom Hörplatz aus gesehen zeigt, die den
Frequenzgang des Diffusfeldes in jeder Richtung erkennen lässt mit Farben als Pegel und quasi "Beulen" in der Kugeloberfläche als Zeitdimension :confused:.Eine schön glatte Kugel mit einheitlicher Farbe-Hellblau vieleicht wäre schön, oder?
Weder der Multipol- Lautsprecher konnte jedenfalls eine richtig gute Sprungantwort abliefern, noch das Flexfocus- Array- wohl wegen der aufbrechenden resonanzbehafteten Chassis.Das hört man auch.
Beim 18 er Peerless- Array klappt es dagegen.
Ich möchte aber nicht ausschliessen, daß es Leute gibt, die ein weniger kritischer Ohr für zeitrichtige Wiedergabe besitzen-
als Musiker gehöre ich jedenfalls nicht dazu.
Es würde mich freuen, wenn ihr auf diesen Aspekt aus eurer Sicht noch näher eingehen würdet.
Feuer frei!:)

[Tinnarmorken]

Ich habe mal eine gerade Line gebaut. 2 Wege, mit 4" TMTs, selbstgebauten AMT Hochtönern, Acourate. Wurde hier im Forum (https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?17068-Linienstrahler-und-selbstgebaute-AMTs) gezeigt, wurde wegen des schlechten horizontalen Abstrahlverhaltens gegen eine andere Line ersetzt. Jetzt nur noch eine Reihe TMT, die AMTs etwas anders...
Den "Kompromiss" die Line aus Breitbändern aufzubauen, wollte ich nicht eingehen - obwohl ich mir vorstellen kann, dass die entstehenden Interferenzmuster in der Praxis evtl. gar nicht wahrnehmbar sind. Dann doch lieber den Kompromiss mit den nebeneinander angeordneten Wegen.

Ich wollte einfach wissen, wie so eine Line wirkt. Bin - wie Du wohl auch - recht "experimentierfreudig". Das mit der oft genannten Zylinderwelle kam mir, und das ist immer noch so, etwas schleierhaft vor:

Bei einem eingeschwungenen Signal mag das ja stimmen, aber was ist bei kurzen Signalen, die vom am wenigsten entfernten Teilstückchen der Line zuerst bei mir eintreffen und schon wieder vorbei sind, bis das gleiche kurze Signal vom am weitesten entfernten Teilstückchen bei mir ankommt?
So richtig weiß ich es nicht. Ich merke auch nicht, dass irgend etwas verwaschen etc. klingt. Vielleicht ist man das auch so gewohnt, weil "normale" Lautsprecher munter für Reflexionen im Raum sorgen?

Der Effekt der sog. Zylinderwelle ist sehr deutlich fasziniert mich immer wieder. Sehr gleichmäßige Soundverteilung sowohl klanglich, als auch was den Pegel angeht.

Henrik

[cornoalto]

Das mit der oft genannten Zylinderwelle kam mir, und das ist immer noch so, etwas schleierhaft vor:

Bei einem eingeschwungenen Signal mag das ja stimmen, aber was ist bei kurzen Signalen, die vom am wenigsten entfernten Teilstückchen der Line zuerst bei mir eintreffen und schon wieder vorbei sind, bis das gleiche kurze Signal vom am weitesten entfernten Teilstückchen bei mir ankommt?

Henrik

das ist genau die Frage, die ich ja durch den gehörmäßigen Vergleich der gestreckten und focussierten Variante überprüfen wollte.
Wie der Vergleich ausging: siehe oben. Wer das nachprüfen will, ist herzlich eingeladen.



In diesem Sweetspot würde ich gerne mal lauschen.:)

Sehr gerne, falls es dir nicht zu weit ist!

Hier noch das Zerfallsspektrum des korrigierten 18 er Arrays am Hörplatz:
Die Senke bei 3 kHz ist übrigens beabsichtigt (BBC-Dip)
Passt das so?
61355