Neulich stießen wir im Thread Schallschnelle auf die Frage, ob und wie sehr im Nahfeld einer Schallquelle eine Phasenverschiebung zwischen Schalldruck und Schallschnelle existiert.
Diese Frage konnte auch die Fachliteratur nicht befriedigend beantworten. Obwohl die Frage sehr theoretisch anmutet, hat sie große Bedeutung für das Mikrofonieren und Stacken von Beschallungsanlagen, gerade wenns um Bässe geht. Ich versprach, das mal "mit Bordmitteln" nachzumessen, um mit "Ton_Opas Phasenregel" den Nobelpreis zu erlangen. Hier ist ein Zwischenergebnis:
Weil es hier schon schneit, habe ich das ganze in den Bereich um 2 kHz verschoben, damit ich Fern- und Nahfeld vielleicht auch innerhalb meiner bescheidenen vier Wände beobachten kann.
Ton_Opas Phasenregel lautet: "Vergiss es!"
Ich konnte so gut wie keine Phasenverschiebung feststellen. Sehr schön war die unterschiedliche Abnahme der Schallintensität in Abhängigkeit von der Größe der Membran zu beobachten (große Membran wirft weiter). Gemessen habe ich einen 8 Zöller und einen Ein-Zoll-Hochtöner. Zumindest dieser ist klein gegen die Wellenlänge (20 cm) und sollte als Kugelstrahler arbeiten. Für dessen Nahfeld sagt die auch hier vielzitierte Lehrmeinung eine Phasenverschiebung von bis zu 90 Grad voraus.
Mich interessierte vor allem: tritt diese Verschiebung praktisch auf (kann man sie hören oder mikrofonieren) und wenn ja in welchem Abstand zur Schallquelle. Hängt sie, wie auch die Abnahme der Intensität, von der Größe der Schallquelle ab?
Am Achtzöller gab es überhaupt keine Phasenverschiebung zu sehen. Ich habe mich bis auf 5,5 cm an den Staubschutz nähern können.
Beim Hochtöner war der Intensitätsabfall mit der Entfernung so groß, dass diffuse Schallanteile in meiner Hütte die Messung zu verwischen drohten. Ich habe dann den Aufbau geändert. Der neue Aufbau arbeitet mit kürzeren Distanzen (20 cm statt 100cm) ist aber in der Auswertung ungenauer. Hier zeigte sich im Abstand von 3,5 cm zum Hochtöner eine Phasenverschiebung von 20 Grad. Das ist allerdings schon dicht an der Fehlertoleranz.
Was aber deutlich sichtbar ist: Schon nach einer Viertel-Wellenlänge ist eine eventuell vorhandene mikrofonierbare Phasenverschiebung auf Werte weit unter 90 Grad gesunken. Subbässe müssen also für ein optimales Nahfeld nicht time-aligned werden.
Als Mikrofone kamen zwei MKE2 zum Einsatz (0,5cm Durchmesser, Kugelchar.), die also laut "Lehrmeinung" als Druckempfänger eingestuft werden. Die Membranen der Miks waren parallel zur Ausbreitungsrichtung orientiert.
Ich halte es für möglich, dass die Einordnung von Mikrofonen mit Kugel- oder Richtcharakteristik in Druck- und Gradientenempfänger ebenfalls ein eher theoretisches Gedankenspiel ist, das praktisch nicht verifizierbar ist.
Ich habe mir vorgenommen, das ganze im Sommer noch mal im Freifeld der grünen Wiese dann auch mit den richtigen Bassfrequenzen zu wiederholen. Dann werden wir ja sehen...
schöne Grüße
Opi
Wenn jemand Literatur oder Links findet, die Licht in das Dunkel des Nahfelds bringen, bitte posten!
Diese Frage konnte auch die Fachliteratur nicht befriedigend beantworten. Obwohl die Frage sehr theoretisch anmutet, hat sie große Bedeutung für das Mikrofonieren und Stacken von Beschallungsanlagen, gerade wenns um Bässe geht. Ich versprach, das mal "mit Bordmitteln" nachzumessen, um mit "Ton_Opas Phasenregel" den Nobelpreis zu erlangen. Hier ist ein Zwischenergebnis:
Weil es hier schon schneit, habe ich das ganze in den Bereich um 2 kHz verschoben, damit ich Fern- und Nahfeld vielleicht auch innerhalb meiner bescheidenen vier Wände beobachten kann.
Ton_Opas Phasenregel lautet: "Vergiss es!"
Ich konnte so gut wie keine Phasenverschiebung feststellen. Sehr schön war die unterschiedliche Abnahme der Schallintensität in Abhängigkeit von der Größe der Membran zu beobachten (große Membran wirft weiter). Gemessen habe ich einen 8 Zöller und einen Ein-Zoll-Hochtöner. Zumindest dieser ist klein gegen die Wellenlänge (20 cm) und sollte als Kugelstrahler arbeiten. Für dessen Nahfeld sagt die auch hier vielzitierte Lehrmeinung eine Phasenverschiebung von bis zu 90 Grad voraus.
Mich interessierte vor allem: tritt diese Verschiebung praktisch auf (kann man sie hören oder mikrofonieren) und wenn ja in welchem Abstand zur Schallquelle. Hängt sie, wie auch die Abnahme der Intensität, von der Größe der Schallquelle ab?
Am Achtzöller gab es überhaupt keine Phasenverschiebung zu sehen. Ich habe mich bis auf 5,5 cm an den Staubschutz nähern können.
Beim Hochtöner war der Intensitätsabfall mit der Entfernung so groß, dass diffuse Schallanteile in meiner Hütte die Messung zu verwischen drohten. Ich habe dann den Aufbau geändert. Der neue Aufbau arbeitet mit kürzeren Distanzen (20 cm statt 100cm) ist aber in der Auswertung ungenauer. Hier zeigte sich im Abstand von 3,5 cm zum Hochtöner eine Phasenverschiebung von 20 Grad. Das ist allerdings schon dicht an der Fehlertoleranz.
Was aber deutlich sichtbar ist: Schon nach einer Viertel-Wellenlänge ist eine eventuell vorhandene mikrofonierbare Phasenverschiebung auf Werte weit unter 90 Grad gesunken. Subbässe müssen also für ein optimales Nahfeld nicht time-aligned werden.
Als Mikrofone kamen zwei MKE2 zum Einsatz (0,5cm Durchmesser, Kugelchar.), die also laut "Lehrmeinung" als Druckempfänger eingestuft werden. Die Membranen der Miks waren parallel zur Ausbreitungsrichtung orientiert.
Ich halte es für möglich, dass die Einordnung von Mikrofonen mit Kugel- oder Richtcharakteristik in Druck- und Gradientenempfänger ebenfalls ein eher theoretisches Gedankenspiel ist, das praktisch nicht verifizierbar ist.
Ich habe mir vorgenommen, das ganze im Sommer noch mal im Freifeld der grünen Wiese dann auch mit den richtigen Bassfrequenzen zu wiederholen. Dann werden wir ja sehen...
schöne Grüße
Opi
Wenn jemand Literatur oder Links findet, die Licht in das Dunkel des Nahfelds bringen, bitte posten!