Dass einige Monitore stäker bündeln als andere (vor allem bei hohen Frequenzen) ist ja bekannt. Nur wie machen die das? Die Memnrandurchmesser sind nicht wesentlich anders. (sollten grösser sein), die Form auch nicht. Wie erzeuge ich bei einen(!) Lautsprechern entsprechende Abstrahlcharakteristiken? Mit Auslöschungen wie bei Richtmikros kann ja nicht gearbeitet werden. Zumindest macht es keiner. Wieso?
Richtcharakteristik bei Lautsprechern
Hi Thomas,
in der Produktion Partner 5/2002 ist ein Artikel über einen Regielautsprecher (genannt RL901k von Musikelektronic Geithain) mit Nierencharakteristik. Ich hab ihn mal kurz überflogen, und die Arbeiten da mit Laufzeitgliedern für den Bassbereich bis 300Hz. Vieleicht hilfts was.
Gruß
Andreas
in der Produktion Partner 5/2002 ist ein Artikel über einen Regielautsprecher (genannt RL901k von Musikelektronic Geithain) mit Nierencharakteristik. Ich hab ihn mal kurz überflogen, und die Arbeiten da mit Laufzeitgliedern für den Bassbereich bis 300Hz. Vieleicht hilfts was.
Gruß
Andreas
Hallo,
es gibt durchaus Monitore, die Richtwirkung aus der Umkehrung von Mikrofonen erzielen.
Das Interferenzrohr scheint mir hierfür aber nicht geeignet. Wenn in Umkehrung an Stelle des Empfängers ein kleiner Lautsprecher eingebaut würde, dann sollte sich meiner Einschätzung nach (kann falsch sein!) das Richtrohr ungefähr so verhalten, wie ein Array aus mehreren Lautsprechern. Jeder Schlitz wäre eine (Kugel)Schallquelle. Die resultierende Richtcharakteristik wäre daher eine Zylinderwelle und keine keulenartige Charakteristik, wie beim Interferenzrohr-Richtmikrofon.
Eine Zylinderwelle könnte man nun einerseits auch mit einigen Lautsprechern mit weniger anderen Prolemen (Rohrresonanzen) direkt erzeugen.
Andererseits scheinen mir Zylinderwellen für Monitoring-Applikationen grundsätzlich problematisch, da sie (ähnlich ebenen Wellen) durch Beugung am Kopf zu Lokalisationsfehlern (bzgl. Tiefenstaffelung) führen.
Betrachten wir den genannten MEG 901 (Normalversion ohne Laufzeitglieder für Nierencharakteristik im Baß), dann wird bei diesem Modell durchaus in Umkehrung des Gradientenempfängers Richtcharakteristik erzielt:
Ein 400mm Tieftöner beginnt ab. ca. 250Hz eine Richtwirkung auszubilden. Diese wird genutzt, die Trennfrequenz zum Mitteltöner beträgt 550Hz. Das Bündelungsmaß des TT beträgt dabei ungefähr 9dB. Der Mitteltöner sitzt in einer quasi offenen Schallwand vor dem Tieftöner und funktioniert als Gradientenwandler (4,8dB Bündelungsmaß). Zusammen mit der "Schallwand" hält der Mitteltöner so das Bündelungsmaß des Tieftöner von ca. 9dB bei der Übernahmefrequenz aufrecht, ohne das ein Einbruch des Bündelungsmaßes auftritt, wie er für einen normalen Kolbenschwinger, der klein gegen die Wellenlänge ist, eingebaut in eine quasi unendliche Schallwand typisch wäre. Ich vermute (!), daß der Mitteltöner mit zunehmender Frequenz, wenn er beginnt, aufgrund seiner Chassisgröße selbst eine Richtwirkung zu erzeugen, von einem Gradientenwandler in einen Druckwandler übergeht.
Das Resultat ist jedenfalls ein bemerkenswert hohes und frequenzneutrales Bündelungsmaß:
http://www.me-geithain.de/pics/rl901/buendel901.jpg
Ohne solche Maßnahmen steigt das Bündelungsmaß aufgrund der Chassisgröße ab der Bündelungsfrequenz an, und beim Übergang auf das nächstkleinere Chassis, welches klein gegen die Wellenlänge ist, sinkt es wieder ab usw. Solche Lautsprecher mit abwechselnden Überhöhungen und Einbrüchen im Diffusfeld-Frequenzgang sind nicht neutral in der Klangfarbe. Das Bündelungsmaß sollte idealerweise frequenzneutral oder mit zunehmender Frequenz stetig (geringfügig) steigend verlaufen.
Daher ist das Thema für den Lautsprecherentwickler nicht, eine Richtwirkung im Hochtonbereich zu erzielen (das ist trivial aufgrund der kleinen Wellenlängen), sondern eine möglichst konstante Richtwirkung, wenigstens im gesamten Formantbereich ab ca. 300 Hz.
Eine andere populäre Methode, Sprungstellen im Abstrahlverhalten und Diffusfeld-Frequenzgang zu vermeiden, sind die wohlbekannten "Waveguides", mit denen sich ebenfalls eine konstante Richtcharakteristik erzielen läßt:
http://www.klein-hummel.de/produkte/o500c/bilder/messkurven/O-500-C-horiziontal.jpg
Bei dem Einsatz für Monitoring muß man allerdings sichergestellt sein, daß das Horn keine ebenen Wellen erzeugt, sonst kommt es zu o.g. Fehlern bzgl. Lokalisierbarkeit.
Gruß
Andreas
P.S. bezüglich einer älteren Diskussion (ich war dann dienstlich im Ausland und konnte nicht mehr antworten) wollte ich noch anmerken, daß es meiner Auffassung nach eben gerade das "durchschnittliche Musikliebhaberzimmer mit ordentlicher Stereoanordnung" so nicht gibt. Die Streuung der Heimwiedergabebedingungen ist meiner Auffassung nach zu hoch, als das man sie als Referenz für das Abhören verwenden könnte.
es gibt durchaus Monitore, die Richtwirkung aus der Umkehrung von Mikrofonen erzielen.
Das Interferenzrohr scheint mir hierfür aber nicht geeignet. Wenn in Umkehrung an Stelle des Empfängers ein kleiner Lautsprecher eingebaut würde, dann sollte sich meiner Einschätzung nach (kann falsch sein!) das Richtrohr ungefähr so verhalten, wie ein Array aus mehreren Lautsprechern. Jeder Schlitz wäre eine (Kugel)Schallquelle. Die resultierende Richtcharakteristik wäre daher eine Zylinderwelle und keine keulenartige Charakteristik, wie beim Interferenzrohr-Richtmikrofon.
Eine Zylinderwelle könnte man nun einerseits auch mit einigen Lautsprechern mit weniger anderen Prolemen (Rohrresonanzen) direkt erzeugen.
Andererseits scheinen mir Zylinderwellen für Monitoring-Applikationen grundsätzlich problematisch, da sie (ähnlich ebenen Wellen) durch Beugung am Kopf zu Lokalisationsfehlern (bzgl. Tiefenstaffelung) führen.
Betrachten wir den genannten MEG 901 (Normalversion ohne Laufzeitglieder für Nierencharakteristik im Baß), dann wird bei diesem Modell durchaus in Umkehrung des Gradientenempfängers Richtcharakteristik erzielt:
Ein 400mm Tieftöner beginnt ab. ca. 250Hz eine Richtwirkung auszubilden. Diese wird genutzt, die Trennfrequenz zum Mitteltöner beträgt 550Hz. Das Bündelungsmaß des TT beträgt dabei ungefähr 9dB. Der Mitteltöner sitzt in einer quasi offenen Schallwand vor dem Tieftöner und funktioniert als Gradientenwandler (4,8dB Bündelungsmaß). Zusammen mit der "Schallwand" hält der Mitteltöner so das Bündelungsmaß des Tieftöner von ca. 9dB bei der Übernahmefrequenz aufrecht, ohne das ein Einbruch des Bündelungsmaßes auftritt, wie er für einen normalen Kolbenschwinger, der klein gegen die Wellenlänge ist, eingebaut in eine quasi unendliche Schallwand typisch wäre. Ich vermute (!), daß der Mitteltöner mit zunehmender Frequenz, wenn er beginnt, aufgrund seiner Chassisgröße selbst eine Richtwirkung zu erzeugen, von einem Gradientenwandler in einen Druckwandler übergeht.
Das Resultat ist jedenfalls ein bemerkenswert hohes und frequenzneutrales Bündelungsmaß:
http://www.me-geithain.de/pics/rl901/buendel901.jpg
Ohne solche Maßnahmen steigt das Bündelungsmaß aufgrund der Chassisgröße ab der Bündelungsfrequenz an, und beim Übergang auf das nächstkleinere Chassis, welches klein gegen die Wellenlänge ist, sinkt es wieder ab usw. Solche Lautsprecher mit abwechselnden Überhöhungen und Einbrüchen im Diffusfeld-Frequenzgang sind nicht neutral in der Klangfarbe. Das Bündelungsmaß sollte idealerweise frequenzneutral oder mit zunehmender Frequenz stetig (geringfügig) steigend verlaufen.
Daher ist das Thema für den Lautsprecherentwickler nicht, eine Richtwirkung im Hochtonbereich zu erzielen (das ist trivial aufgrund der kleinen Wellenlängen), sondern eine möglichst konstante Richtwirkung, wenigstens im gesamten Formantbereich ab ca. 300 Hz.
Eine andere populäre Methode, Sprungstellen im Abstrahlverhalten und Diffusfeld-Frequenzgang zu vermeiden, sind die wohlbekannten "Waveguides", mit denen sich ebenfalls eine konstante Richtcharakteristik erzielen läßt:
http://www.klein-hummel.de/produkte/o500c/bilder/messkurven/O-500-C-horiziontal.jpg
Bei dem Einsatz für Monitoring muß man allerdings sichergestellt sein, daß das Horn keine ebenen Wellen erzeugt, sonst kommt es zu o.g. Fehlern bzgl. Lokalisierbarkeit.
Gruß
Andreas
P.S. bezüglich einer älteren Diskussion (ich war dann dienstlich im Ausland und konnte nicht mehr antworten) wollte ich noch anmerken, daß es meiner Auffassung nach eben gerade das "durchschnittliche Musikliebhaberzimmer mit ordentlicher Stereoanordnung" so nicht gibt. Die Streuung der Heimwiedergabebedingungen ist meiner Auffassung nach zu hoch, als das man sie als Referenz für das Abhören verwenden könnte.
Hallo!
Erstens zum Interferenzrohr: eine Reihe von kugelförmigen gleichen Schallquellen übereinander ergeben eine breite Richtcharakteristik, keine senkrechte Zylinderwelle. Das nutzt man ja gerade bei Lautsprecherzeilen.
Zweitens, denke ich, kann man die Prinzipien der Mikrofone nicht einfach umkehren, da der Schall Beugungserscheinungen erfährt und daher nicht strahlenförmig angesehen werden kann.
Drittens frage ich mich immer noch wie trotz ähnlichen Dimensionen verschiedene Boxen, verschiedene Charakteristiken haben.
Erstens zum Interferenzrohr: eine Reihe von kugelförmigen gleichen Schallquellen übereinander ergeben eine breite Richtcharakteristik, keine senkrechte Zylinderwelle. Das nutzt man ja gerade bei Lautsprecherzeilen.
Zweitens, denke ich, kann man die Prinzipien der Mikrofone nicht einfach umkehren, da der Schall Beugungserscheinungen erfährt und daher nicht strahlenförmig angesehen werden kann.
Drittens frage ich mich immer noch wie trotz ähnlichen Dimensionen verschiedene Boxen, verschiedene Charakteristiken haben.
Hallo
zu 1.) eine Reihe übereinander angeordneter Kugelstrahler ergibt (ausreichende Dimension im Vergleich zu abgestrahlten Wellenlänge vorausgesetzt) meines Wissens eine zylindrische Abstrahlung, d.h. horizontal weit (360°) und vertikal sehr eng.
Ist im Falle der Umkehrung des Interferenzrohres übrigens gar nicht der Fall, denn es besteht noch eine Laufzeitdifferenz zwischen den einzlnen Schallquellen :-(
zu 2.) Die einzelnen Wandlertypen sind tatsächlich umkehrbar. Die Umkehrung des Gradientenempfängers ist der Dipol-Lautsprecher, die Umkehrung des Druckempfängers der Monopol-Lautsprecher, auch Mischformen wie die Niere mit einem Druck- und Gradientenanteil sind reversibel, d.h. als Empfäger haben sie alle dieselbe Charakteristik, wie als Sender.
Frage an die Mikrofonprofis: Wäre das Interferenzrohr-Richtmikrofon ebenfalls reversibel? Ausschließen will ich es nicht...
zu 3.) Wenn die Boxen eine ähnliche Schallwandgestaltung (Größe, Geometrie) aufweisen und ähnliche Chassisdurchmesser/Chassisgeometrie, dann haben sie zwangsläufig auch eine ähnliche Richtcharakteristik (vielleicht hast Du ein Beispiel für Deine abweichende Beobachtung?).
Gewisse Unterschiede sind aufgrund der Membranmaterialien zu erwarten. Bei einer hohen inneren Schallgeschwindigkeit verlagern sich Resonanzen in den höherfrequenten Bereich, eine mehr kolbenförmige Bewegung im Nutzbereich ist die Folge. So z.B. bei Metallkalotten-Hochtönern, die den obersten Frequenzbereich breiter abstrahlen, als Gewebekalotten, die nicht kolbenförmig, sondern im oberen Frequenzbereich eher als Biegewellenwandler (bzw. Ringstrahler) funktionieren.
Manche Kalotten weisen auch Diffusoren vor der Membrane auf, die das Abstrahlverhalten verändern. Aber um solche zusätzliche Maßnahmen wie Diffusoren oder Waveguides ging es Dir nicht, wenn ich Dich recht verstanden habe.
Gruß
Andreas
zu 1.) eine Reihe übereinander angeordneter Kugelstrahler ergibt (ausreichende Dimension im Vergleich zu abgestrahlten Wellenlänge vorausgesetzt) meines Wissens eine zylindrische Abstrahlung, d.h. horizontal weit (360°) und vertikal sehr eng.
Ist im Falle der Umkehrung des Interferenzrohres übrigens gar nicht der Fall, denn es besteht noch eine Laufzeitdifferenz zwischen den einzlnen Schallquellen :-(
zu 2.) Die einzelnen Wandlertypen sind tatsächlich umkehrbar. Die Umkehrung des Gradientenempfängers ist der Dipol-Lautsprecher, die Umkehrung des Druckempfängers der Monopol-Lautsprecher, auch Mischformen wie die Niere mit einem Druck- und Gradientenanteil sind reversibel, d.h. als Empfäger haben sie alle dieselbe Charakteristik, wie als Sender.
Frage an die Mikrofonprofis: Wäre das Interferenzrohr-Richtmikrofon ebenfalls reversibel? Ausschließen will ich es nicht...
zu 3.) Wenn die Boxen eine ähnliche Schallwandgestaltung (Größe, Geometrie) aufweisen und ähnliche Chassisdurchmesser/Chassisgeometrie, dann haben sie zwangsläufig auch eine ähnliche Richtcharakteristik (vielleicht hast Du ein Beispiel für Deine abweichende Beobachtung?).
Gewisse Unterschiede sind aufgrund der Membranmaterialien zu erwarten. Bei einer hohen inneren Schallgeschwindigkeit verlagern sich Resonanzen in den höherfrequenten Bereich, eine mehr kolbenförmige Bewegung im Nutzbereich ist die Folge. So z.B. bei Metallkalotten-Hochtönern, die den obersten Frequenzbereich breiter abstrahlen, als Gewebekalotten, die nicht kolbenförmig, sondern im oberen Frequenzbereich eher als Biegewellenwandler (bzw. Ringstrahler) funktionieren.
Manche Kalotten weisen auch Diffusoren vor der Membrane auf, die das Abstrahlverhalten verändern. Aber um solche zusätzliche Maßnahmen wie Diffusoren oder Waveguides ging es Dir nicht, wenn ich Dich recht verstanden habe.
Gruß
Andreas