schnelle Bässe

  • Zum Thema "schnelle Bässe" gibts ja die wildesten Thesen, wobei meist was von den schweren Membranen geredet wird.
    Wer sich damit mal beschäftigen will, dem sei der Bericht unter
    http://www.adireaudio.com/Files/TechPapers/WooferSpeed.pdf
    empfohlen.


    Kurze Zusammenfassung am Ende:
    "Mass isn't the problem - inductance is. So if you want faster transient response, ignore that moving mass
    parameter that some manufacturers push - look at the inductance! And if they don't list the inductance, ask
    yourself why - is there something they don't want to show? Inductance is the key to driver transient
    response - ask for it when transient response comes up!"


    Bleibt nur noch anzumerken, dass in der realen Anwendung die Woofer ja immer über eine Frequenzweiche laufen. Es spielt also eine untergeordnete Rolle, ob der Woofer selbst eine hohe Induktivität hat oder ob man diese in der Weiche vorschaltet.
    Die Geschwindigkeit eines solchen Systems wird zu fast 100% durch diese elektrischen Filter bestimmt.

  • Hi
    Es ist halt so das schwere Membranen einiges an Kraft brauchen um Beschleunigt zu werden, und um diese Kraft in Bewegung umzusetzten ist eine Große Schwingspule von Nöten mit entsprechend Vielen Wicklungen=hohe Induktivität.
    Fast ausnahmslos haben Große Tieftöner Große Induktivitäten, Die stellen allerdings ja schon eine Frequenzweiche dar.
    Wenn man mal darüber nachdenkt und Beschaltet einen Bass mit 12 db also
    Spule in Reihe Paralel Kondensator danach kommt aber immer die Schwingspule
    mit Ihrer Induk, Das Heißt man hätte ja im Endefekt eine !8 db weiche obwohl nur
    mit 12 db Beschaltet.


    Gruß Dirk

  • Hi Dirk,


    die Masse spielt für den Wirkungsgrad eine Rolle, nicht für die Geschwindigkeit !


    Um praxisgerechte Parameter zu liefern, muss man an die Anwendug denken.
    Möchte man tiefe Bässe aus kleinen Gehäusen ermöglichen, dann geht das nur über schwere Membranen. Da jetzt der Wirkungsgrad leidet, gleicht man das eben über den stärkeren Antrieb aus. Dazu benötigt man vor allem starke Magnete und einen eher engen Luftspalt (geringe Tolleranzen). Dieser ist auch wegen der Wärmeableitung von Vorteil.
    Die Induktivität der Schwingspule hängt natürlich von der Windungszahl ab, aber auch vom ur der Eisenteile ! Hier hat der Chassies-Entwickler durchaus Möglichkeiten, sehr stark einzugreifen.
    Scan z.B setzt im Inneren der Schwingspule kein normales Eisen ein sondern einen Magneten ! Dadurch befindet sich in der Nähe der Schwingspule kaum Eisen und die Induktivität ist fast vernachlässigbar.


    Ja, die Schwingspulinduktivität ist in der Weichenberechnung zu berücksichtigen. Das stellt aber kein großes Problem dar. Problematischer ist eher, dass die Induktivität nicht sonderlich linear ist und mit der Auslenkung schwankt, wodurch entsprechende Klirrprodukte entstehen. Meist sind die Unlinearitäten der Aufhängung und des Antriebes an sich aber dominant.


    Eine andere Lösung ergibt sich, wenn man aktiv entzerren kann. Dann kann man auch mit leichten Membranen arbeiten. Man kommt dann auch mit weniger kostenintensiven Magneten aus....
    Solange die Kunden aber auf passiv abfahren, geht die Industrie den "schweren" Weg.

  • Hi,


    hab ich da was nicht kapiert ?


    normalerweise wird ein bass relativ tiefgetrennt, d.h. irgendein mittelhochton treiber wird ergänzt. wenn es dann schnell sein soll entscheidet doch wohl diese einheit über die (subjektive) schnelligkeit des basses ???


    Im artikel ist die rede von unterschieden ab ca. 4000 Hz.


    was ich noch nachvollziehen kann ist das langsamere einschwingen der impulsantwort, aber auch hier sehe ich bei einem mehrwegsystem keine relevanz für die letzendliche impulsantwort des gesamtsystems, da der erste peak lediglich den hochtonbereich abbildet.



    Tja aber irgendwas musswohl dran sein an den "langsamen" bässen. allerdings habe ich bei tiefgetrennten system nicht das gefühl, dass ein schwerer oder ein hochinduktiver bass für die langsamkeit verantwortlich ist.


    Wenn man das mit den leichten und niederinduktiven bässen auf die spitze treiben will, dann müsste man eigentlich URPS-systeme bauen, die unterhalb ihrer resonanzfrequenz betrieben werden und der -12dB abfall heftigst aktivkompensiert wird. Dieses system kann mit leichtesten membranen und niedrigsten induktivitäten realisiert werden, da die grundresonanz hoch sein kann.



    gruss,capaciti

  • Hi Capaciti,


    ich hatte den Bericht vermerkt, da es immer praktisch ist, Wissen oder zumindest Untersuchungen allgemein bekannt zu machen. Der Bericht macht ja einen vertrauenswürdigen Eindruck und so kann man sich durchaus auf ihn beziehen.


    Solange es einen unauftrennbaren Bezug zwischen Zeit- und Frequenzbereich gibt (und der wird in unserer Galaxy wohl noch lange bestehen bleiben), finded sowas wie Geschwindigkeit immer zunächst mal oberhalb des Bereiches statt, den wir so Bass nennen. Dennoch halten sich die Gerüchte über die langsamen Bässe bei schweren Membranen ziemlich hartnäckig. Genau hier wollte ich ansetzen, ohne meine eigenen Argumente und Begründungen bringen zu müssen.


    Man kann das mit den langsamen Bässen natürlich auch anders sehen. Der F-Gang ist ja nur das Abbild im eingeschwungenen Zustand und sagt nichts darüber aus, wie lange es dauert, bis sich der Pegel bei z.B 50Hz aufgebaut oder wieder abgebaut hat. Erzeugt man also einen tiefen Bass mit Hilfe von Resonanzen (Bass-Reflex, TL, Raumresonanzen, einfache aktive TT-Entzerrer in billigen Sub-Modulen....) dann kann das Schwingverhalten schon ziemlich übel werden. Aber auch daran hat die Membranmasse nicht unbedingt Schuld.


    Für die Ankopplung an die Luft spielt vor allem die Fläche und dann noch die Auslenkung eine Rolle. Wie man diese erzeugt, ist zunächst von untergeordneter Bedeutung. Bei gleichem Antrieb und in gleicher Umgebung spielt eine schwere Membran tiefer, aber leiser als eine leichte. Hat man die Möglichkeit der angepassten, aktiven Entzerrung, dann kann eine leichte Membran günstiger sein, da man damit im oberen Bass entsprechend mehr Reserven hat. Im ganz tiefen Bass ist von den Treibern sowieso die max. Auslenkung der begrenzende Faktor und nicht die elektrische Belastbarkeit.


    Ich habe den Eindruck, dass es oft Raumprobleme sind, die von manchen Zeitgenossen missinterpretiert werden. Eine kleine Box mit leichter Membran liefert in der Regel keinen Tiefbass und regt darum hier auch die Raumresonanzen kaum an. Ein schnell mal dazugestellter Bass mit großem Tiefgang bringt die Raumprobleme in dem Vergleich dann deutlich zu Tage. Dafür kann die Membran aber eigentlich auch nichts - sie ist dann eben nur der Sündenbock.
    Woofer mit linearem, tiefem Bass im Nahfeld erzeugen in typischen Umgebungen oft einen nach unten deutlich ansteigenden Verlauf am Hörplatz. Sinnvoll wäre hier eine angepasste, leichte Reduzierung des Nahfeldverlaufes zu Gunsten einer ausgewogenen Wiedergabe im Hörraum. Aber auch dafür kann die schwere Membran eigentlich nichts.

  • Hallo
    Das mit den kleinen Bässen hatt vor vielen Jahren mal Revox versucht,
    4 kleine Schassis statt eines großen mit der Begründung die Bässe würden dadurch
    an Schnelligkeit Gewinnen. Wie man aber sieht war es auch nur eine Eintagsfliege,danach gab es wieder das normale Program.
    Ein Erfahrener Entwickler sagte mal, Erst ein guter Hochtöner macht einen Guten Bass,
    und da ist Tatsächlich was dran.


    Gruß Dirk

  • Also ob man jetzt viele kleine oder einen große Membran benutzt, hat vor allem optische Gründe. Eine große sieht dann doch schnell wie eine Waschmaschine aus. Mit mehreren kleinen kann man schöne schlanke Boxen bauen, die verkaufen sich besser.
    Auch ist es eine Frage, wo man den Bass abtrennt. Lässt man ihn relativ weit nach oben laufen, dann haben die kleinen Teile meist den Vorteil, dass sie später in Partialschwingungen aufbrechen.
    Wenn wir sagen, dass es ab 200Hz nicht mehr Bass sondern Mittelton heist, dann spielt das kaum eine Rolle. Hier wirken eher die Unlinearitäten der Sicke, Randaufhängung, des Antriebs.. Im Bass sind alle Membranen ausreichend steif.


    Hier mal eine Simmulation zweiter Treiber im gleichen Umfeld, wobei nur die Membranmasse beim blauen doppelt so groß ist wie beim gelben.
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/doppelte_masse.gif]


    Der blaue hat darum den geringeren Wirkungsgrad und den in sich tieferen Bass. Der maximale Schalldruck ist bei beiden gleich.
    In aktiven Systemen könnte man bei beiden den Frequenzgang beliebig kompensieren. Hier hätte der leichte Treiber aber den Vorteil, dass er ab 30Hz weniger Leistung benötigt und ab 100Hz mit 25% der Leistung den gleichen Pegel liefern kann wie sein schwerer Bruder. Die meisten Endstufen klingen bei geringeren Leistungen weniger angestrengt als bei höheren. Von thermischer Kompression und Parameterverschiebung beim Treiber mal ganz zu schweigen.
    Da mit zunehmender Frequenz der maximale Pegel eher von der Leistung und nicht mehr von der Auslenkung abhängt, hätte der leichte auch die höheren Pegelreserven zu bieten.
    Kann schon sein, dass diese Dinge auch einen gewissen Klangunterschied bewirken, der dann als Nachteil der Masse angehängt wird.

  • Hallo Alle,
    ========
    zum Thema 'schnelle Bässe' möchte ich auch mal so meine Statements abgeben.


    Nehmen wir mal an: ein Basstreiber mit einem linearen Hub von 0,5 cm => Xmax ist dann 1cm, also schon recht ordentlich.


    Bei der Wiedergabe von:
    - 20Hz bewegt sich die Membran mit einer Geschwindigkeit von V= 1,44km/h - also recht langsam.
    - 50Hz bewegt sich die Membran mit einer Geschwindigkeit von V= 3,6km/h
    - 100Hz bewegt sich die Membran mit einer Geschwindigkeit von V= 7,2km/h
    - Bei 1000Hz wären das schon V= 72km/h das ist aber längst kein Bass mehr.
    Also: Je schneller ein Bass wird, desto weniger ist es einer !


    Oder: Noch ein Gedankenexperiment:
    Ein Sub in einem Porsche mit 180km/h ist doppelt so schnell, wie ein Sub bei gleicher Frequenz in einem R4 mit 90km/h. Fährt der Porsche jedoch 50km/h und der R4 100km/h ist plötzlich der R4-Sub doppelt so schnell. Über die Qualität sagt das aber überhaupt gar nichts aus.


    Die Bezeichnungen 'Schnell und Langsam' stehen doch nur für ein subjektiv empfundenes 'Gut oder Schlecht' und verschleiern die Tatsache dass derjenige der diese Begriffe ständig und knackig einsetzt, ein Gefühl ausdrücken will, selber aber nicht genau weiß, was er eigentlich meint.
    Dabei gibt es Lautsprecher die einem subjektiv den Eindruck vermitteln 'schnell' oder 'langsam' zu sein. Eine etwas basslastig abgestimmte 2Wege-BR-box wird immer einen Eindruck eines unnatürlich aufgeblähten und wummerig lahmen Tieftonbereiches vermitteln. Aufgrund alleine schon wegen der dritten Schallquelle (dem Reflexkanal- mit allen Phasenproblemen), der zudem noch den Mitteltonbereich mit in Leidenschaft ziehen kann. Geschlossenen Systeme legen da bereits eine andere Gangart zu Tage.
    Und nicht zu vergessen sind hier auch die Raumeigenarten, die stehende Wellen (das sind Energiespeicherungseffekte), Raummoden genannt, mehr oder weniger stark unterstützen oder hemmen. Stehende Wellen können im Hörraum den akustischen Eindruck von träger (nicht abklingen wollender) Tieftonenergie erzeugen. Bassstarke Lautsprecher pumpen dann den Raum mit Tieftonenergie, (üblicherweise im Frequenzbereich von 50 bis 90Hz) voll, es bleibt der Eindruck eines lahmen oder trägen Basses.


    Die Frage nach einem 'Schnellen oder Guten' Bass ist (für mich) letztendlich auch die Frage nach: sind die Obertöne des Signals überhaupt noch da? und wie fügen sich die Transienten, bei der Wiedergabe wieder zusammen. Und das hat mit dem eigentlichen Bass nun wieder überhaupt nichts zu tun sondern betrifft die M/Ht - Wiedergabe - und ist somit wieder deutlich schneller.


    Natürlich ist ein, bei 500Hz tiefpassgefilterter Bass deutlich schneller als ein
    bei 100Hz gefilterter. Das ist die reine Physik - ansonsten würden ja die Filter nicht
    funktionieren !!
    Aber: Ein Schneller Bass ist UNSINN - ein Oxymoron - Jeder der davon zukünftig noch redet disqualifiziert sich selber.

  • Hi Eddy


    Das gedankenexperiment mit der sub im Porsch und R4 stimmt nicht. Der sub im Porsche ist nicht doppelt so schnell als in R4 weil es geht um relativen gescwindigkeit (relativ zum auto, auto ist referenz). Nur im fall von licht hat ihrem Einstein etwas besonderes ausgeklugelt.


    Resonanz systemen haben systembedingt schlechter impuls. Es braucht zeit um resonanz zu machen (und zu enden).
    Zuviel zeit ist langsam.


    Gruss, MartinJan

  • Beim Thema "schnelle Bässe" wird auch immer wieder das Impulsverhalten angeführt.


    Dazu ist anzumerken, dass das Impulsverhalten (der Frequenz- und Phasengang) mit aktiven Mitteln
    unabhängig vom Treiber, desses TSP und dessen Membranmasse modelliert
    werden kann. Es wäre also überhaupt kein Problem, 2 Subs mit unterschiedlichen
    Treibern (besonders bezüglich der Membranmasse) aufzubauen und denen einen
    exakt gleichen Frequenz- und Phasengang zu geben. Unterschiede würden sich
    dann bezüglich der dynamischen Fähigkeiten (nichtlinearitäten des
    Antriebes...) und des Klirrs ergeben. Das sind aber Begriffe und
    Sichtweisen, die in diesen Diskusionen nur selten fallen.


    Bezüglich der Ein-Ausschwingvorgänge muss man bedenken, dass man dazu ja die
    Oberwellen benötigt. Damit z.B ein 50Hz-Burst überhaupt ein-/ausschwingen
    kann, müssen vielfache der Grundfrequenz vorhanden sein und entsprechend
    betrachtet werden. Das Einschwingen wird fast ausschließlich von deren
    Verhalten bestimmt. Diese Vielfache liegen aber eigentlich nicht mehr in
    Bassbereich !
    Von besonderer Bedeutung sind die nächsten Oberwellen der Grundwelle, da
    diese auch nennenswerte Pegelanteile haben. Diese Anteile liegen genau im
    Übergangsbereich zwischen dem Bass und dem Mittel-Hochtonbereich. Wer also
    einen Bass mit einem guten, sauberen Impulsverhalten haben möchte, der muss
    den Filter betrachten !


    Dazu mal ein 50Hz-Burst und sein Spektrum.
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/50hz-burst.gif]


    Man sieht, dass es vor allem aus den Oberwellen besteht !!!


    Üblicherweise wird ein Bass bei 80..200Hz abgetrennt. Das ist genau der
    Bereich, der für die Impulsformung der Bässe von besonderer Bedeutung wäre.
    Wer also glaubt, mit dem 0815-Filter in einem der preiswerten Sub-Module
    einen "sauberen, schnellen" Tiefbass erzeugen zu können, der irrt gewaltig.
    Wenn es wirklich gut werden soll, dann muss der Filter (sowohl beim Bass als
    auch beim Mittel-Hochtonbereich) ebenso sauber abgestimmt werden wie man das
    beim Übergang vom Mittel- zum Hochtöner macht.
    Wenn der Bass nicht zum Rest passen will, dann ist mit an Sicherheit
    grenzender Warscheinlichkeit der Filter schuld und nicht die Membranmasse.

  • Hi Huberth,


    Interessant ist das oberwellenpektrum. Schaut man sich das an, so erscheint eine höhere trennung bei z.B. 400-500 Hz fast sinnvoller, weil der energieinhalt der oberwellen darüber abnimmt.


    Meinen Erfahrungen nach nimmt das problem mit "langsamen" Bässen auch mit tiefer werdender Grenzfrequenz des Basses zu. Ein identisches system (gleiche Filter....) klingt bei fu=60Hz subjektiv schneller als mit fu=40Hz. Es ergibt sich für beide varianten auch ein anderes oberwellen spektrum.


    Ein Bass erscheint auch langsam, wenn der Übernahmebereich eine Senke im Frequenzgang aufweist , was ja letzlich nach deinen aussagen wieder ein filterfehler ist.


    Und dann hat natürlich der Hörraum und die aufstellung einen einfluss, der aber letzlich wohl wieder auf Raumbedingte Einbrüche im Frequenzgang zurückzuführen ist.


    Bei aller erklärung gibt es noch das argument "besser 4 kleine, als 1 großer Bass". das hat wohl weniger mit Mebranmasse als mit gleichmässigerer anregung des raumes und evtl. optimierter Abstrahlcharateristik des Lautsprechers im Übernahmebereich zu tun, was dann wieder etwas mit Filter zu tun hat.



    gruss,capaciti

  • Hi capaciti,


    Eine Erhöhung der Trennfrequenz nutzt nur bedingt, da man dann das gleiche Problem bei Bursts (Impulsen) im Grundtonbereich hat. Hier dürfte bei üblicher Musik sogar mit mehr Impulsen gerechnet werden. Auch steigt mit der Frequenz die Empfinglichkeit des Ohres an.
    Man kann sich also nur aussuchen, wo man Probleme hat, nicht ob man welche hat :)

  • Hi,


    Frage: Liefert ein Burst als Signal hier zuverlässige Ergebnisse bezgl. der Oberwellenverteilung??? Schon das Ein- und das Ausschalten generieren einen höheren Oberwellengehalt, als er bei einem natürlichen Signal vorkommt?!?!
    Falls mich meine Erinnerung nicht trügt, meine ich, das z.B. Linkwitz aus einem solchen Grund geshapte Sini verwendet um den verfälschenden Oberwellenanteil gering zu halten??


    eiskalt
    Das Händchen

  • Hi Händchen,


    Teilweise wird auch ein Sinus-Quadrat benutzt, um das Einschwingen zu überprüfen. Auch Rechtecke sind verbreitet. Die Mess-Signale sollen ja nur das ein oder andere sichtbar machen. So ein Burst ist auch analog schnell erzeugt und man findet darum seit einigen 10 Jahren entsprechende Messungen damit.
    Je nach Grundfrequenz kann man recht gezielt gewisse Dinge abbilden.
    z.B., dass die Entlastung der Membranauslenkung bei BR erst nach einigen Sinuswellen wirkt, der Treiber am Anfang quasi den Verlauf einer geschlossenen Box hat.
    Auch das Ein-/Auschwingen von TL-Konstruktionen kann man damit sehr schön untersuchen.
    Oder aber das Einschwingen im Raum.....


    Generell wird aber für alle Ein-/Ausschwingverläufe ein hohes Maß an Oberwellen benötigt. Und genau darauf wollte ich aufmerksam machen.

  • Hallo Alle,
    ========
    > Interessant ist das oberwellenpektrum. Schaut man sich das an, so erscheint
    > eine höhere trennung bei z.B. 400-500 Hz fast sinnvoller, weil der energieinhalt
    > der oberwellen darüber abnimmt.


    Das ist so nicht richtig, Hubert hat das ja auch schon angesprochen.


    Die Trennung eines Subs bei 100-200Hz macht schon auch Sinn.
    Die hohe Kunst besteht darin das Filter so aus zu legen daß die
    Oberwellen eben über die Satelliten so wiedergegeben werden
    dass diese Transienten sich wieder harmonisch mit 'Ihrem' Sub-
    Anteil vereinen.


    Das funktioniert aber bereits dann nicht mehr, wenn sich aus dem
    Sub weitere (unkorrelierte) mechanisch gefilteret Schallanteile aus
    einem BR- Rohr, einem TL- Kanal oder BP-Löcher quetschen. Hier
    passen die Transienten - egal wie das Filter aussieht - nicht mehr
    zum Signal.


    Eie weitere 'mechanische Filterung' sind Raummoden und Gehäuse-
    resonanzen. Da es sich dabei gewissermaßen um 'Echos' des eigent-
    lichen Grundsignals handelt, die mit ihrem 'Ursprung' nichts mehr zu
    tun haben, könnte man hier auch von Verzerrungen sprechen. Diese
    Frequenzbereiche dicken im Raum künstlich auf, und (siehe oben) egal
    wie die Weiche gestaltet ist, diesen (numehr auch unkorrelierten) Steh-
    wellen fehlen zwangsläufig auch die 'Transienten'. Übrig bleibt ein,
    dem Musiksignal fremdes gewummere.


    Daraus meine Theorie :
    Alles was in einer Audio - Wiedergabekette Resonanzen erzeugt, und
    mechanische Filter (BR & Co) machen das immer, Moden auch, schadet
    dem eigentlichen Signal, erzeugt Verzerrungen und überlagert einen, wie
    auch immer, gearteten Eigenklang. Im Bassbereich werden die Signale
    aufgrund (teilweiser mehrfacher) Eigenüberlagerungen ihrer Transienten
    beschnitten. Im Raum bleibt ein, dem Musiksignal fremdes (aber raumeigenes)
    Frequenzspektrum stehen, was ursächlich zum Eindruck eines Lahmen Basses
    beiträgt. Konsequente Arbeit daran, Resonanzen zu reduzieren wird auch
    das Klangbild 'entschlacken'. Und deshalb kommen für mich auch nur noch
    - und das schon sehr lange - Dipolbäse in Frage. RiPole sind die Königsvariante !!
    Just my humble opinion !


    Meint
    Euer Eddy

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