Gerichteter Bass

  • Hier eine kleine Beschreibung zu einem Bass-Versuch:


    Hintergrund:
    - weil ein ELS meist ein DiPol ist, wäre auch für den Bass ein DiPol ansich wünschenswert.
    - in der untersten Oktave kann ein DiPol an den üblichen Aufstellorten den Raum nicht sinnvoll anregen
    - am oberen Ende haben viele DiPole einen Kammerresonanz
    - auf 1/2 bzw 1/3 der Kammerreso steigt k2 bzw k3.
    - der optimale EInsstzbereich für einen DiPol, Bass ist daher relativ schmal.
    - innerhalb dieses Bereiches sind DiPol-Bässe aber oft eher von Vorteil.


    Wunsch:
    - ein Böxlein, dass nicht größer ist als ein üblicher Sub
    - es soll in der untersten Oktave als MonoPol arbeiten um den Raum auch sinnvoll anregen zu können
    - es soll im Übergang zum Panel eher als DiPol wirken
    - es soll keine Kammerresonanzen haben


    Versuchsaufbau:
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/sub2.jpg]
    Das Kistchen steht schon seit Jahren bei mit rum und muss darum herhalten. Es hat auf beiden Seiten je einen 25er Treiber in je eigenem geschlossenen Gehäuse. Beide Treiber können getrennt angesteuert werden. Die Kiste wird also mal simuliert und dann zur Messung neben das Panel gestellt.


    Simulation:
    Betrachtet werden die linearisierten Treiber, die im Bereich zwischen 20 und 300Hz im Nahfeld je einen sehr geraden Frequenzgang haben und dann durch geschickte Beeinflussung der Phase frequenzabhängig verschoben werden. Mit dieser Ansteuerung der Treiber sollte folgendes passieren.
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/gerichteter_sub300.gif]


    Realität:
    Im Raum kommen dann natürlich die Moden hinzu. Also mal das Mikro auf das Sofa und messen.
    Zuerst das Teil einfach als MonoPol betrieben, quasi als Vergleichsmasstab:
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/sofa_monopol.gif]
    Vom üblichen Gezappel mal abgesehen, dickt der MonoPol ganz unten etwas auf, er könnte also hier noch etwas beschnitten werden, was ich der Vergleichbarkeit wegen aber jetzt nicht tue. Statt dessen versehe ich die beiden Treiber nun mit der frequenzabhängigen Phasensteuerung und Messe im Vergleich zum MonoPol folgendes:
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/sofa_front.gif]
    Gelb ist der MonoPol und grün der gerichtete Bass. Unten rum liegen beide auf Deckung, im oberen Bereich läuft der gerichtete Bass sauberer.
    Ok, dann drehen wir die Kiste mal rum und messen nochmal:
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/sofa_rueck.gif]
    Gelb ist die Vorzugsrichtung und grün die umgedrehte. Man erkennt auch am Hörplatz noch die reduzierte Abstrahlung des Basses in die falsche Richtung.
    Also mal etwas die Parameter beiziehen und nochmal vergleichen.
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/audiomap/sofa_front_rueck42.gif]
    Grün ist die Vorzugsrichtung und gelb die falsche Richtung.


    Es scheint also alles soweit zu funktionieren :)


    Anwenden wollten Micha und ich das Prinzip in der Modul160, die er 2006 auf der HMW vorgestellt hatte. Da der Preis aber für DIY wohl etwas zu hoch ausgefallen wäre, sind wir bei einem normalen Bass geblieben weil das eben eine Endstufe gespart hat.
    Soweit ich das beurteilen kann, hat es aber jetzt MartinLogan in der SummitX verwendet. Zumindest entsprechen die Beschreibungen und Bildchen auf der ML-website ziemlich genau meiner Simulation.

  • Hallo Hubert
    Der Ansatz scheint klar und gut Strukturiert,Ergebnisse nett; )
    Reiht sich der Gummibass klanglich zur Folie ein??
    Wie ist die Kiste von inne bedämpft?
    Versuche doch mal ne Messung als dipol contra bipol.
    Wenn Dir mal ein Beyma 10m250 midrange über den Weg laufen sollte ,zuschlagen .in 45l läuft das Teil zu wahrlichen Phänomenen auf.Vorausgesetzt er ist eingewobbelt...
    Auf Grund seine Pa Ursprünge harmoniert er nett mit Folien.


    Roland

  • Hi Roland ,


    ich habe es mir nicht angehört, nur überlegt, simuliert und gemessen.
    Zur gehörmäßigen Beurteilung müsste man ja auch die Filter am Panel und an der Obergrenze des Sub passend beiziehen und das habe ich mir erspart. Es trägt ja nichts zur prinzipiellen Betrachtung bei.
    Da die Kiste recht kompakte Abmessungen hat, liegen irgendwelche Innenresonanzen oberhalb des Übertragungsbereiches. Dennoch habe ich damals (wegem dem Gewissen) etwas Dämpdungsmaterial reingesteckt.


    Eine Messung MonoPol <> DiPol hatte ich bei der Kiste Anfang 2005 mal mit dem Ergebnis gemacht:
    [Blockierte Grafik: http://nacl.de/esl/x-pol.gif]

  • Hallo Hubert,


    Hut ab :)
    Sehr schöner Ansatz wie ich finde. Hast Du auch mal bei WVier geschaut was die mit Ihrem Unipol im Schilde führten? Die Idee dahinter ist wohl die selbe...


    Und mal ne inhaltliche Frage: Hast Du den Laufzeitversatz vorderer und hinterer Treiber in die Berechnungen mit einbezogen?


    Wenn ich so etwas mit genug Endstufen und Brutefir/Acourate mache, könnte ich zunächst den vorderen Treiber so weit verzögern, dass er am Hörplatz zeitgleich mit dem hinteren Spielt. Bei den Wellenlängen sollte das theoretisch vernachlässigbar sein, ist aber auch nichts anderes als eine Phasenverschiebung. Leider würde damit dann auch die Impulskompensation zum Teufel sein.


    Viele Grüße,


    Michael

  • Hi Michael ,


    ja, wvier hatte ich mir vor Jahren mal angesehen. Das sind aber eher mechanische Ansätze. Mechanische Ansätze sind ja nur bei der Konstruktion festzulegen und dann fix. Bei meinem "Spiel" habe ich einfach 2 Tieftöner an 2 Orten im Raum und spiele dann mit der Ansteuerung auf elektrischer Ebene. Irgendwelche Kammerresonanzen sind damit vernieden und und kann die Ansteuerung an die Bedürfnisse und die Aufstellung anpassen ohne die Mechanik ändern zu müssen.


    Eine Impulskompensation ist prinzipiell nur mit einem MonoPol möglich, nicht mit einem DiPol - man kann nicht beides haben. Arbeitet der Sub im unteren Bereich als MonoPol, dann ist er aber auch Impulskompensiert - und über der einstellbaren Frequenz (im Beispiel ca 120Hz) ist eine Impulskompensation wohl nicht mehr so wichtig, dafür überwiegen die Vorteile der DiPol-artigen Abstrahlung.


    Eine einfache Verzögerung eines Treibers reicht nicht um den Effekt im gewünschten Frequenzbereich zu erziehlen. Man muss die Verzögerung frequenzabhängig machen, zumindest habe ich das so gemacht.


    Bei DiPolen hat man ja je nach Rückwandabstand meist eine Kerbe so um die 100..150Hz im Frequenzgang. Diese kommt daher, weil ein DiPol nunmal 50% der Energie zur Rückwand abstrahlt und diese im unteren Frequenzbereich meist sehr schallhart ist. Also wird sie fast vollständig reflextiert und löscht dann bei
    Rückwandabstand=Wellenlänge/4
    den Frontschall fast völlig aus. Legt man nur die das Minimum der Abstrahlung nach hinten beim Sub genau auf diese Frequenz, dann kann man die Auslöschung deutlich reduzieren. Wärend klassiche Entzerrungen gegen Kerben im Frequenzgang ja ziemlich machtlos sind, hat man hier einen Parameter an dem man drehen kann ohne die Treiber zu überlasten. Und weil der Raum gerichteter angeregt wird, dürfte auch die Nachhallzeit eher sinken.

  • Es gab mal im PA Bereich ein Bassprojekt das auf Grund der Mechanischen Konstruktion her sehr intressant warund viel Fehler direkt im Ansatzt erstickte.
    Ein BoxerPrinzip schimpfte es sich.
    Es arbeiteten 2 18" Kammeraden mechanisch vis a vis mit Stangen aneinander geschraubt auf getrennte BR Kammern.
    Selbst die BR Öffnungen waren so angeordnet das es zu keine Laufzeitproblemen kommen kann.
    die BR Kammern wie die Druckkammer waren allesamt mit Rundungen versehen als auch in der 2 oder 3 Auflage es versucht wurde keine parallelen Flächen zu beherbergen.
    Alle druckabstrahlenden Öffnungen waren vorn.Das Ding war für ein doppel 18 br kasten recht klein,und spielte akustisch sehr direkt und präziese auf.
    Klanglich irgendwie anders als der Mainstream,angeblich war die Gesamtreso über dem Übertragungsbereich,Hohlraumresonanzen gab es auch nicht im Nutzbereich und von der Abstrahlung sollte es einer Keule gleich kommen. Nur wo das Teil abgebleiben ist ??Ob es leider nur ein Prototyb blieb??
    Groetjes Roland

  • Hi Roland,


    Ob man es nun "BoxerPrinzip" oder "Impulskompensation" nennt, ist eigentlich Wurst weil es das gleiche ist. Und dabei spielt es auch keine Rolle, ob die Kiste geschlossen oder als BR ausgelegt ist.
    Nur ist alleine damit keine Richtwirkung zu erziehlen und genau um diese ging es in meinem Ansatz.
    Um aus einem kleinen Volumen eine tiefe BR-Abstimmung zu holen, muss die Rohrlänge ziemlich lang werden - so lang, dass sie oft gar nicht mehr in das Gehäuse passt. Und wenn es ein 18er Treiber war, dann müsste das Rohr auch einen beachtlichen Durchmesser haben um Strömgeräusche zu vermeinden. Und bei großem Durchmesser muss die Rohrlänge noch länger werden ... Ich kann mir schon vorstellen, warum man von einem solchen Ansatz nichts mehr liest.


    In meinem Test-Sub habe ich nur 2 25cm-Treiber drin und jeder hat gerade mal 25Liter. Größere Kisten sind nicht sehr wohlraumfreundlich und werden kaum akzeptiert.

  • Hallo Hubert,


    ja hast Recht was wvier angeht. Denen ging es um die Prinzipielle Lösung während der Konstruktion, während Deine Box - wie ja von Dir beschrieben - nun mal da war :)


    Sehr geschickter Ansatz was die Rückwand-Viertelwellen Auslöschung angeht.


    Ich hatte in meinem Teil auch nicht zu Ende gedacht bzw, alles geschrieben was ich im Kopf hatte:
    Ich hatte die Idee, dinen Dipol quasi auf "gleicher Ebene" mittlels Verzögerung zu erzeugen, dann jedoch natürlich den von Dir beschriebenen Ansatz quasi oben drüber zu legen.


    Die Frage ist ob eine Verzögerung bei diesem Ansatz überhaupt Sinn macht...
    Ist aber in der Theorie erstmal interessant. Wenn ich mit meinen Reckhörnern an eine Grenze stoße, wo ich mehr will - wie z.B. weniger THD - wäre das vielleicht ein gangbarer Weg.


    Da sieht man auch wieder die Vorteile bzw. meiner Meinung nach Stärken Deines dsp-Moduls für Boxenbauer: es ist ja quasi für den Boxenbauer mit den Ihm bekannten Parametern und Sichtweisen gebaut :)


    Grüße,


    Michael

  • Hi Michael ,


    die Verzögerung benötigt ja nicht der Bass sondern eher das Panel !
    Tiefpassfilter (wie sie zur Abtrennung des Bass nunmal nötig sind) haben immer eine Signalverzögerung und um diese kann man den Mittel-Hochtonbereich eben verzögern damit es wieder passt. Und wenn der Bass auch noch hinter dem Panel steht, dann muss man das Panel eben noch länger verzögern.


    Bezüglich THD arbeitet ein Bass dann optimal, wenn er mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten kann. Diesbezüglich ist ganz unten ein MonoPol einem DiPol überlegen und im oberen Bereich ist es umgedreht.
    Bei meinen Messungen unter
    http://www.visaton.de/vb/showpost.php?p=260113&postcount=21
    sieht man, dass unter ca 60..80Hz (ist sicher vom Rückwandabstand abhängig) der MonoPol effektiver ist und darüber der DiPol eher mehr Pegel im Raum liefert. Auf ähnlichen Verlauf in der Hörzone entzerrt muss also unter 60..80Hz der MonoPol weniger schuften und darüber der DiPol. Und weil gerade im Bass der THD sehr stark von der Auslenkung abhängt, kommt es ihm sicher zu gute, wenn man jeweils das Prinzip nutzt, welches am Effektivsten ist.
    Auf der anderen Seite muss man aber auch das Ein-/Ausschwingen bedenken. Es nutzt ja wenig, wenn man zwar einen geringen THD hat, aber der Raum ewig nachblubbert.
    Nach meinem Eindruck verhalten sich diesbezüglich MonoPole und DiPole im ganz tiefen Bereich nicht wesentlich anders, im oberen Bass könnten DiPole jedoch Vorteile haben.

  • Berichtigung:


    Achtung, ich etwas weiter oben folgendes geschrieben:


    Also wird sie fast vollständig reflextiert und löscht dann bei
    Rückwandabstand=Wellenlänge/4
    den Frontschall fast völlig aus


    das ist flalsch :(
    Richtig ist


    Also wird sie fast vollständig reflextiert und löscht dann bei
    Rückwandabstand=Wellenlänge/2
    den Frontschall fast völlig aus


    Es tut mir leid, dass mir das passiert ist.


    Ein DiPol strahlt nach hinten um 180Grad phasengedreht ab. 1/2 Wellenlänge zur Rückwand und wieder zurück macht 1/1 Wellenlänge und damit kommt die 180Grad gedrehte Welle mit der Frontwelle zusammen und kann sich fast auslöschen.
    Bei 1/4-Wellenlänge haben wir eher eine Überhöhung weil 1/4 hin udn wieder zurück eben 1/2 ist und zusammen mit den 180Grad dann Phasengleichheit mit der Frontwelle herrscht.

  • Zitat

    Original von hreith
    die Verzögerung benötigt ja nicht der Bass sondern eher das Panel !


    Ich hab sicher wieder nicht klar genug geschrieben was ich meinte :)
    Natürlich sind die Panels verzögert, das hatte ich mal als Grundvoraussetzung genommen weil ein zeitlichtiges System sonst nicht zu Stande kommt.


    Was ich meinte ist, dass bei einer Push-Push Bass Kombination der vordere Bass näher am Hörer ist als der hintere. Man könnte auf die Idee kommen, dass es einen Versuch wert wäre, das vordere Chassis einzeln angesteuert zu betreiben und ebenfalls zu verzögern, so dass der Schall am Hörplatz zeitgleich mit dem direkt abgestrahlten Schall des hinteren Chassis ankäme.


    Hierbei wäre natürlich die Impulskomensation zum Teufel. Andererseits wäre es evtl. mal interessant zu sehen wie sich solch ein System verhalten würde was die Abstrahlung angeht.


    Ich hoffe ich hab mich diesmal vernünftig ausgedrückt :) Gelobe mich zu bessern!


    Grüße,


    Michael

  • Hi Michael ,


    unter der Vorraussetzung, dass die Impulskompensation nur im unteren Frequenzbereich eine Rolle spielt darf man bei üblichen Sub-Abmessugen ungestraft verzögern.
    Ohne Beachtung des Raumes würde das Zusammenschalten von 2 genau um die Laufzeit verzögerten Schallquellen in Vorzugsrichtung einen ideal glatten Frequenzgang mit doppeltem Pegel ergeben.
    Nach hinten würden sich dann die Kammfiltereffekte auswirken und bei höheren Frequenzen entsprechende regelmäßige Kerben in de Frequenzgang schlagen.
    Bei üblichen Sub-Abmessungen kommen diese Effekte aber erst oberhalb des Übertragungsbereiches eines Sub zum Tragen, man kann sie also schlecht ausnutzen.

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