Lautsprecherklang, woher kommt er?

[FrankG]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

@David #104
Es gibt physikalisch keine +- Moden.
Es sind Wellen die von der Schall Quelle zur Wand laufen und zum Hörplatz.
An einer harten Wand werden diese zurückgeworfen und addieren oder subtrahieren sich zum Direktschall.

Bild von oben nach unten
LS
Reflexion von der Wand
Hörplatz
Unten Ergebnis am Hörplatz
(Mitte wäre deine -Mode)
Selbst wenn du den Pegel am LS um das doppelte erhöhst wird auch die Reflexion
doppelt so laut sein
Ergebnis wäre theoretisch wieder 0

Wenn man jetzt die Reflexion der Welle an der Wand reduziert. (Absorber)
Wird die reflektierte Welle kleiner und kann den Direktschall nur noch wenig beeinflussen.
Egal wo du die Lautsprecher hinstellst oder deinen Hörplatz anlegst.
Es wird immer eine Welle geben die sich addiert oder subtrahiert in Abhängigkeit zum Wand Abstand geben.
Wenn du aber die Welle an der Wand absorbierst.
Werden die Moden nur noch den Direktschall um ein paar dB Beeinflussen
Es sei denn der Raum ist so groß das das im Hörbereich nicht mehr auftritt.
Da heißt das dann Echo.

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

@Frank #106
Ist ja alles logisch was du schreibst, aber wir reden trotzdem aneinander vorbei.

Mir geht es ums LS-Einmessen am Hörplatz. Wenn man da bei einer bestimmten Frequenz (in meinem Fall sind es ziemlich genau 50Hz) in einem "Modenloch" sitzt, kann man dagegen nichts machen, das schaffen auch weder Antimode noch Audyssey. Man kann dann nur die Position ändern und dabei versuchen, eine insgesamt bessere zu finden, aber es wird immer in einem Kompromiss enden.

[dipol-audio]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

...
Die Lautsprecher selbst sind ... weitgehend nebensächlich, ...

...

Mir geht es ums LS-Einmessen am Hörplatz. Wenn man da bei einer bestimmten Frequenz (in meinem Fall sind es ziemlich genau 50Hz) in einem "Modenloch" sitzt, kann man dagegen nichts machen, das schaffen auch weder Antimode noch Audyssey. Man kann dann nur die Position ändern und dabei versuchen, eine insgesamt bessere zu finden, aber es wird immer in einem Kompromiss enden.

Folgendes dazu meinerseits auf den Tiefton bezogen:

Das "alle LS mehr oder weniger gleich" (schlecht ?) seien (bezüglich der Lautsprecher -/ Raum Interaktion), trifft m.E. nur auf LS zu, die im Tiefton "Rundumstrahler" sind (also dort keine Richtwirkung haben).


In der Regel sieht eine Situation dann so aus:

Der LS steht bezüglich einer bestimmten Mode in einem "lokalen Druckminimum" (d.h. Schnellemaximum), gleichzeitig sitzt auch der Hörer in einem solchen "lokalen Druckminimum": Dann entsteht ggf. in einem bestimmten Frequenzbereich ein deutlicher Tieftoneinbruch am Hörplatz.

Je nachdem wo im Frequenzbereich dieser liegt und wie deutlich er ist, kann das mehr oder weniger störend sein:

Liegt er z.B. um die 60Hz herum, kann das dazu führen, daß eine Bassdrum - je nach Aufnahme - "dünn und substanzlos" klingt (*).

Kardioid Tieftonsysteme können bei geeigneter Aufstellung durch ihre Dipol-Komponente ("Schnellekomponente") Raummoden nicht nur in lokalen Druckmaxima, sondern ggf. auch nahe eines "Schnellemaximums" anregen, was bei diesen LS die Positionsabhängigkeit der Wiedergabe abmildert (**).

Ein vernünftiger Platz für den Hörer muss jedoch trotzdem gefunden werden ...


__________________

(*) In dieser Situation hilft weder die jeweilige "Preisklasse" des LS weiter, noch kann dies allein durch "Einmessung" (d.h. "hörplatzbezogene Kompensation") ausgeglichen werden.


(**) Kardioide dürfen dazu jedoch mit ihrer "Rückseite" nicht zu nahe an der Frontwand des Raums stehen, sonst geht die Dipolkomponente "flöten".


Ferekidis et al. (2004), “The beneficial coupling of cardioid low frequency sources to the acoustic of small rooms”, Audio Eng. Soc. Preprint 6110

Feurtado, Philip (2013) "MODAL COUPLING OF DIRECTIONAL SUBWOOFERS IN
RECTANGULAR ROOMS"

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Eben!
Da haben wir wieder die negativen Auswirkungen der üblichen Lautsprecher.

Ich bin gerade am Überlegen, ob ich im Bassbereich in Zukunft einen ganz anderen Weg gehe. Am liebsten würde ich die 4 Stk. 18 Zöller irgendwie beim Hörplatz verwenden, am besten auf Rädern, damit ich alles wegschieben kann wenn ich mit der Band probe, aber das wird sicher zu viel, zu groß und zu schwer.

Oder ich ändere überhaupt alles, mal sehen.....

[Dezibel]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Kardioide dürfen jedoch dazu jedoch mit ihrer "Rückseite" nicht zu nahe an einer Raumwand stehen, sonst geht die Dipolkomponente "flöten".

Genau das ist der Grund warum ''Kardioid'' im Pflichtenheft meiner DIYs nicht aufscheint. Wie verhält es sich mit TT-Kardioid allgemein in kleinen Räumen (20m² und weniger) ? Ich glaube mich zu erinnern gelesen zu haben dass TT-Kardioide erst freistehend bzw. im Freifeld (OpenAir) ihre volle Wirkung entfalten ? ….

LG, dB

[dipol-audio]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Genau das ist der Grund warum ''Kardioid'' im Pflichtenheft meiner DIYs nicht aufscheint. Wie verhält es sich mit TT-Kardioid allgemein in kleinen Räumen (20m² und weniger) ? Ich glaube mich zu erinnern gelesen zu haben dass TT-Kardioide erst freistehend bzw. im Freifeld (OpenAir) ihre volle Wirkung entfalten ? ….

LG, dB

Das ist natürlich bei allen Richtcharakteristiken so, daß sie von Grenzflächen beeinflusst werden ... und in Räumen (speziell im "modalen" Bereich unterhalb der Schröderfrequenz) gibt es ohnehin keine "Richtwirkung", wie im Freifeld, sondern "nur" eine veränderte Modenanregung, wenn man dort Schallwandler mit Richtwirkung einsetzt.

Ein Kardioid hat diesbezüglich jedoch durchaus Vorteile (gegenüber einer Kugelschallquelle im Tiefton) im Sinne einer "geringeren räumlichen Varianz des Schallfeldes" (im Tiefton) bzw. "Gutmütigkeit bezüglich Positionsänderung", wenn man ihn im "akustisch kleinen Raum" einsetzt.

Wie deutlich (bis zu welcher Frequenz herunter) das wirksam wird, ist eine graduelle Frage:

(Literatur dazu habe ich oben genannt.)

Wenn ich ca. 60Hz als Frequenz (z.B. bei einer "Längsmode" im Raum) nehme, dann befindet sich ein "Schnellemaximum" ca. 1/4 * (344/60) m (1/4 der Wellenlänge bei 60Hz) von der Wand entfernt, also grob bei 1,4 m Wandabstand (die ganze Wellenlänge ist ca. 5,7m).

Wenn ein kompakter Kardioid mit dem "Zentrum" des Gehäuses ca. 1m von der Fontwand entfernt steht, so ist da durchaus noch eine deutliche Schnellekomponente bei dieser Wellenlänge vorhanden, dementspechend auch noch ein "ausgleichender" Effekt.

Geht man mit der Aufstellung eines Kardioids von dort noch näher an die Wand, dann verschiebt sich die Wirksamkeit zusehends zum oberen Bass und ggf. bis in den unteren Mittelton.

Um einen "Fullrange Kardioid" (auch bei tiefen Frequenzen) vorteilhaft nutzen zu können, würde ich daher ca. 1m Wandabstand als "Grenzbereich" ansehen.

Ob man das in einem kleinen Raum realisieren kann oder will, hängt sicher von der gegebenen Wohnsituation ab.

"Schlechter" als ein "Kugelstrahler" verhält sich der Kardioid als Tieftonquelle - hinsichtlich der Ausgewogenheit der Raumanregung - jedoch de Facto nie:

"Pappt" man ihn jedoch "direkt vor die Wand", dann ist er diesbezüglich nicht mehr zu unterscheiden von einem "Kugelstrahler vor einer Wand".

Dabei sollte man aber "fairerweise" berücksichtigen:

Auch "übliche" LS mit schmalen Schallwänden und merklicher Tiefe, sind direkt vor einer Wand i.d.R. nicht gut aufgehoben ...

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

@Oliver
Ich habe hier schon oftmals geschrieben, dass ich am liebsten "reflexionsarm" Musik höre, so ein bisschen in Richtung Kopfhörerwiedergabe gehend. Ist es nicht so, klingt es für mich unpräzise und (relativ) laut hören kann ich dann auch nicht, was ich aber gerne mache.

Jedes Mal wurde ich dann "belehrt", dass so etwas unnatürlich klingt und dass man sich in einem Raum der stark schallabsorbierend ist, nicht wohl fühlen kann (ich hatte da noch nie ein Problem damit - das Gegenteil ist er Fall).

Nun, genau das wird aber mit Lautsprechern die im gesamten Hörbereich schmal abstrahlen, verwirklicht, nur mit dem Unterschied, dass man den Hörraum deshalb nicht sehr stark schallabsorbierend machen muss.

Klingt also Musikwiedergabe ohne dem üblichen hohen Reflexionsanteil natürlich oder nicht?

[dipol-audio]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

...
Nun, genau das wird aber mit Lautsprechern die im gesamten Hörbereich schmal abstrahlen, verwirklicht, nur mit dem Unterschied, dass man den Hörraum deshalb nicht sehr stark schallabsorbierend machen muss.

Klingt also Musikwiedergabe ohne dem üblichen hohen Reflexionsanteil natürlich oder nicht?

Speziell bezüglich der "frühen" Reflexionen höre ich mit mit Kardioiden (aber auch mit Dipolen) deutlich "trockener" als mit "üblichen LS".

Für mich klingt das durchaus "natürlich" so ... (und mit dem "üblichen hohen Raumanteil" eher nicht, um Deine Frage zu beantworten).

Aber eine "Schwarzweiß Denke" ist hier m.E. auch nicht hilfreich:

Mir ist der Raumanteil bei den meisten "üblichen" Setups speziell im Tiefton bis in den Mittelton "viel zu viel", weil de Facto meist "Rundumstrahler" in diesem Bereich eingesetzt werden und gleichzeitig hier noch keine wirklich hohe Absorption im Raum erreicht wird (oft auch nicht in "akustisch behandelten" Wohnräumen).

Bei einigen LS wird zusätzlich der Hochton "lästig", weil sie an (und unmittelbar oberhalb) von Übernahmefrequenzen oft "breiter" strahlen als darunter:

Je nach Ausstattung des Raums ergeben sich dann "relative Berge" im Raumanteil (speziell der frühen Reflexionen) irgendwo im KHz Bereich in Relation zum Mittelton.


Würde ich jedoch deshalb (auch mit guten LS "nach meinem Geschmack" ...) am liebsten in einem gedachten "schalltoten Raum" (der ja ohnehin von HiFi Hörern kaum realisierbar ist) hören wollen ?

Ich denke da unterscheiden wir uns, denn bei mir ist das nicht so.

Wenn insbesondere die "ersten" Reflexionen (meist von Seitenwänden, Decke, Boden)

• im Pegel hinreichend niedrig

• spektral ausgewogen

• nicht "zu früh" am Hörplatz

• symmetrisch bezüglich der beiden LS

• insbesondere vom Mittelton zum Hochton hin vermehrt aus seitlichen Richtungen eintreffend (und besser nicht direkt von Boden, Decke, Front- oder Rückwand)

sind, dann empfinde ich sie durchaus sogar als "hilfreich" (*).


Außerdem ist meine Erfahrung:

Auch wenn der Raumanteil (speziell der Erstreflexionen) "hinreichend pegelreduziert" ist (durch "passende Richtwirkung" der LS und/oder durch ggf. zusätzliche "Raumbehandlung"), bekommt man trotzdem noch mit, ob der Raumanteil "spektral ausgewogen" ist.

Und was das heißt, weiß man eigentlich aus diversen "Präferenztests" heute recht gut, die auch mit "erfahrenen" Hörern durchgeführt wurden: Der Raumanteil sollte mit zunehmender Frequenz kontinuierlich ("sanft") abnehmen.

____________________

(*) Für den Höreindruck heißt das m.E. konkret (und im "Idealfall"):

- man "hört" dann gar nicht mehr bewusst, daß Reflexionen aus dem Wiedergaberaum überhaupt vorhanden sind.

- Der aufnahmeseitige "Raumanteil" bestimmt "räumlichen Eindruck" und "Atmosphäre"

- Trotzdem werden (bei Stereofonie) "Loslösung von den Lautsprechern" und subjektive Klangfarbentreue (Verfärbungsarmut, kein "Lautsprecherlang") durch derart "gezähmte" Erstreflexionen m.E. verbessert.

[Dezibel]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Meine persönliche Meinung zur Audio Wiedergabe im Hörraum: Genau so wenig wie ich die unnatürlich abgeschirmte KH-Kopfhörer Wiedergabe mag (offene KH gehen einigermaßen), mag ich LS-Wiedergabe in zu stark absorbierenden Räumen. Wir sind tagtäglich von (natürlichen) Geräuschen umgeben. Man sollte im Hörraum so viel möglichst breitbandig gleichmäßigen Hall zulassen dass trotz dem immer noch eine sehr gute Verortung von Phantomschallquellen und einer ausgeprägten virtuellen Mitte möglich ist. Hallsauce jedoch ist für mich ein absolutes Nogo ! ….

LG, dB

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

@Oliver, ist schlüssig was du in #113 schreibst.

:F

Googelt man nach Kardioid Lautsprechern (Bilder), erkennt man deren Funktionsweise.

Zumindest ab ca. 80Hz aufwärts wären aber auch Versuche mit "boxenlosen" Lautsprechern interessant, also Chassis nur auf Schallwand montiert, wobei man mit der Schallwandbreite experimentieren müsste (grobe Berechnung dazu müsste es ja geben) oder man macht die Schallwand nur so breit wie notwendig und setzt dann kurze Seitenwände auf.

Vorerst nur so eine Idee.....)H

Gibt es irgendwo Bauvorschläge? Würde als Anhaltspunkt hilfreich sein.

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Bin gerade wieder beim Einmessen und Perfektionieren.

Frequenzgang ohne Subwoofer:


Zerfallsspektrum ohne Subwoofer:


Alles das ohne allzu vieler Korrekturen und direkt beim Hörplatz gemessen. Bin soweit einmal zufrieden.

Die Subwoofer machen mir noch Sorgen. Die können aber nichts dafür, es liegt hauptsächlich an deren Position im Raum.

[dipol-audio]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Genau das ist der Grund warum ''Kardioid'' im Pflichtenheft meiner DIYs nicht aufscheint. Wie verhält es sich mit TT-Kardioid allgemein in kleinen Räumen (20m² und weniger) ? Ich glaube mich zu erinnern gelesen zu haben dass TT-Kardioide erst freistehend bzw. im Freifeld (OpenAir) ihre volle Wirkung entfalten ? ….

LG, dB

...
Wenn ein kompakter Kardioid mit dem "Zentrum" des Gehäuses ca. 1m von der Fontwand entfernt steht, so ist da durchaus noch eine deutliche Schnellekomponente bei dieser Wellenlänge vorhanden, dementspechend auch noch ein "ausgleichender" Effekt.

Geht man mit der Aufstellung eines Kardioids von dort noch näher an die Wand, dann verschiebt sich die Wirksamkeit zusehends zum oberen Bass und ggf. bis in den unteren Mittelton.

Um einen "Fullrange Kardioid" (auch bei tiefen Frequenzen) vorteilhaft nutzen zu können, würde ich daher ca. 1m Wandabstand als "Grenzbereich" ansehen.
...

@Dezibel (nochmal als "Ergänzung")

Bei "graduellen" Abwägungen ist das immer so eine Sache ...

Ich hätte oben auch eine "Grenze" von 0,7m oder 0,5m nennen können, bin aber eher von der aktuellen Aufstellung und meinem Raum ausgegangen.

Allein mit der Dipol Komponente "senkrecht zur Wand" kann ich eine Raummode von z.B. 60Hz bei einem Wandabstabstand von 0,5 m immer noch zu etwa 50% anregen.

Auch hier gäbe es also noch einen "merklichen" Unterschied zwischen "reiner Druckanregung" (Kugelschallquelle) und "gemischter Anregung" ("Druck-" und "Schnellekomponente") wie beim Kardioid.

Im Gegensatz zum "reinen Dipol" (nur "Schnelleanregung" des Raums) hat der Kardioid nicht das Problem, daß die Tieftonwidergabe für tiefe Frequenzen gänzlich "verschwindet", wenn er zu nah vor der Wand steht.

Deshalb kann man sich ggf. in relativ weiten Grenzen (je nach Wohn- und Hörsituation) aussuchen, inwieweit man auch bei tieferen Frequenzen von der Richtwirkung (durch die Schnellekomponente) profitieren möchte.

Im oberen Bass und im Mittelton bleibt der Vorteil jedoch auch bei den o.g. "etwas knauserigen" Abständen weitgehend vorhanden ...

[David]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Nur um es zu komplettieren:

Ich habe jetzt auch den Bass zufriedenstellend hingebracht. Die Sache hat mit der alten Aufstellung gar nicht funktionieren können, weil ich die 4 Subs nicht mehr getrennt, sondern nur noch paarweise einmessen kann.

Jetzt stehen die Subs wieder so, dass ich mit meinem Kopf exakt in deren X-Schnittpunkt sitze. Zu jedem Sub sind es 3,6 Meter. Dort stand jetzt beim Einmessen das Messmikrofon (Sweetspot) und alles summiert sich dort. Zu den Fronts (Hörabstand) sind es 2,4 Meter.
Das 50Hz Loch ist weitgehend weg und ab 30Hz gibt es vollen Schalldruck.

Der Klang ist wieder mal "umwerfend".

Ich bin zufrieden.

[FrankG]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

Bei einigen LS wird zusätzlich der Hochton "lästig", weil sie an (und unmittelbar oberhalb) von Übernahmefrequenzen oft "breiter" strahlen als darunter:

Dafür setzen automatische Einmessungen oft den BBC Dip ein.
Eine Absenkunung in diesem Bereich.
Man kann zwischen Flat und Reference wählen.

Würde ich jedoch deshalb (auch mit guten LS "nach meinem Geschmack" ...) am liebsten in einem gedachten "schalltoten Raum" (der ja ohnehin von HiFi Hörern kaum realisierbar ist) hören wollen ?

Ich denke da unterscheiden wir uns, denn bei mir ist das nicht so.

Wenn insbesondere die "ersten" Reflexionen (meist von Seitenwänden, Decke, Boden)

• im Pegel hinreichend niedrig

• spektral ausgewogen

• nicht "zu früh" am Hörplatz

• symmetrisch bezüglich der beiden LS

• insbesondere vom Mittelton zum Hochton hin vermehrt aus seitlichen Richtungen eintreffend (und besser nicht direkt von Boden, Decke, Front- oder Rückwand)

sind, dann empfinde ich sie durchaus sogar als "hilfreich" (*).

Auf Deutsch übersetzt.
Das die Nachallzeit bis in den Tieftonbereich konstant sein sollte.
Auf die Raumgröße abgestimmt.

Das das die einzig praktisch mögliche Lösung für das Moden Problem ist.
Da alle LS die üblicherweise bezahlbar sind im Tiefton Rund strahlen.

Deshalb finde ich die Lösung etwas weiter oben von mir beschrieben.
Mit den Kanten Absorbern interessant.

Geringe Materialkosten.
Und der Wirkungsgrad in den Raumkanten ist gerade im Bassbereich bis zum Faktor 6
höher.
Da hier die Druckmaxima, sprich die höchste Lautstärke der Moden zu erwarten ist.

Gruß Frank

[dipol-audio]

AW: Lautsprecherklang, woher kommt er?

...
Bei einigen LS wird zusätzlich der Hochton "lästig", weil sie an (und unmittelbar oberhalb) von Übernahmefrequenzen oft "breiter" strahlen als darunter:

Je nach Ausstattung des Raums ergeben sich dann "relative Berge" im Raumanteil (speziell der frühen Reflexionen) irgendwo im KHz Bereich in Relation zum Mittelton.
...

...

Dafür setzen automatische Einmessungen oft den BBC Dip ein.
Eine Absenkunung in diesem Bereich.
Man kann zwischen Flat und Reference wählen.
...

Habe mal 2 Links dazu gefunden:

https://audyssey.zendesk.com/hc/en-us/articles/212347863-Midrange-Compensation

https://www.diyaudio.com/forums/multi-way/34354-bbc-dip.html#post397088

Dazu Anmerkungen:

Wenn man schon auf die Idee kommt, ein "sprunghaftes" Rundstrahlverhalten an Übernahmefrequenzen (meist zum Hochtöner) durch Absenken auch des Frequenzgangs im Direktschall "subjektiv kompensieren" zu wollen, dann müsste man das individuell auf den jeweiligen LS zugeschnitten machen und nicht durch einen fixen "Dip" bei einer bestimmten Frequenz (*).

Es mag sein, daß damit manche LS "etwas angenehmer" klingen, aber es löst das Problem natürlich nicht. Es wird ggf. nur durch einen besseren LS gelöst, der diese Auffälligkeit nicht hat:

Ein Problem im Energiefrequenzgang dadurch "kompensieren" zu wollen, daß man von einem flachen Direktschall Frequenzgang ("auf und nahe der Achse") abweicht, ist m.E. schon seit langem "nicht mehr zeitgemäß".

Man muss einfach einen besseren LS bauen, dann braucht man so etwas m.E. nicht.

Es zeigt jedoch die Machtlosigkeit solcher Einmesssysteme gegenüber manchen typischen Schwächen im LS Entwurf: Mehr als "Kosmetik" ist m.E. damit diesbezüglich nicht machbar ...


_____________________

(*) Audyssey spricht im verlinkten Text von einer Absenkung im Bereich um 2Khz