Anpassung von Subwoofer an Hauptlautsprecher

aktivator
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Anpassung von Subwoofer an Hauptlautsprecher

Beitrag von aktivator »

Dieser Thread ist aus mehreren Einzelthreads und Diskussionen zusammengefügt worden, die sich unter unterschiedlichen Blickwinkeln thematisch mit der Anpassung von Subwoofer(n) an die Hauptlautsprecher befassen. Grüße - Fujak



Hallo

Da ich meine Lautsprecher manchmal in Rocksachen und Lautstärke zum Anschlagen der Membran führe möchte ich ein bisschen an der möglichen Maximallautstärke feilen. Da ich mit dem Klang meiner BM Prime 6 eigentlich zufrieden bin (bis auf die Maximallautstärke) weiß ich nicht den Köigsweg 1-2 Subs.

Frage: Wird der Lautsprecher in allen Frequenzbereichen entlastet oder eben nur in dem wollte die Subs dann bis 60 oder 80 hz laufen lassen. Oder sollte ich gleich auf größere Modelle zugreifen (der Raum hat ungefähr 50 qm)?

Gruß Andreas
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musikgeniesser
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Beitrag von musikgeniesser »

Lieber Andreas,
liebe Forenten,

das ist nicht so schwer. Man muss es sich nur einmal richtig vor Augen führen. Das mache ich jetzt mal.
aktivator hat geschrieben:Wird der Lautsprecher in allen Frequenzbereichen entlastet
Nein. Nur ein Vollbereichslautsprecher würde einen anderen Vollbereichslautsprecher in allen Frequenzbereichen entlasten können. Ich vermute, dass das
aktivator hat geschrieben:Da ich meine Lautsprecher manchmal in Rocksachen und Lautstärke zum Anschlagen der Membran führe
Problem nur die beiden Tieftöner betrifft. Hier schaffen dann Subwoofer in der Tat die gewünschte Abhilfe. Viel hilft viel (alte Apothekerweisheit; mein Vater war Apotheker [und meine Schwester ist es noch]), sodass der oder die Subwoofer gerne größer als die vorhandenen Lautsprecher sein können. Ein Subwoofer kann dann natürlich nur in seinem Frequenzbereich entlasten, da er nur in seinem Frequenzbereich überhaupt Schall abgibt. Subwoofer eben. Sonst wäre es ja kein Subwoofer, sondern ein Vollbereichs-Lautsprecher (mit mehr oder weniger leistungsfähiger Basswiedergabe). So ein Subwoofer entlastet
aktivator hat geschrieben:eben nur in dem
Frequenzbereich, wenn man eine zusätzliche aktive Frequenzweiche nutzt, mit der man den Vollbereichslautsprechern dann nur noch den oberen Bereich zuweist. Aktive Subwoofer haben normalerweise eine derartige Frequenzweiche immer gleich mit eingebaut, was die Sache sehr vereinfacht. Einfach mit dem Gesamtsignal in die Subwoofer hinein und mit dem Teilsignal für die höheren Töne zu den Satelliten hinaus.

Derart ausstaffiert kannst Du dann auch bei Rockmusik richtig Gas geben. Ich empfehle, die tiefen Töne wirklich nur von den Subwoofern übertragen zu lassen und damit die Satelliten maximal zu entlasten. Die tiefen Töne parallel von allen Lautsprechern wiedergeben zu lassen ist auch möglich, halte ich aber für die schlechtere Lösung.

Für eine akustisch gute Raumanregung sind mehrere kleine Subwoofer besser als wenige große. Wenn man so statt eines lieber zwei Subwoofer wählt, eröffnet einem das die Chance, gleich die Fliege mit der Verkabelung dahingehend zu schlagen, dass man die Subwoofer in die Nähe der Satelliten rückt, womit die Kabel zwischen Satellit und Subwoofer recht kurz gehalten werden können.

60 bis 80 Hz klingt nach einer für Boxen der BM-Prime-6-Größe angemessenen Trennfrequenz.

Möge es nützen

Peter
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo Andreas,

bei den meisten Lautsprechern - und ich vermute bei Deinen Prime 6 verhält es sich ebenso - ist der Bassbereich der begrenzende Faktor bei der Lautstärke. Ein Oktave tiefer bedeutet die 4-fache Leistung. Spielen die Prime 6 bei z.B. 30Hz und Maximallautstärke auf Anschlag, bedeutet ein Sub, der die Prime bei 60 Hz "abholt", eine Entlastung um den Faktor 4. Sie könnte also theoretisch viermal mehr Leistung auf die Chassis geben, bevor sie ebenfalls am Anschlag sind. Bei 80 Hz Übergangsfrequenz entsprechend noch mehr.

Je weniger eine Membran Auslenkung durch tiefe Frequenzen erfährt, desto weniger heftige Partialschwingungen führt sie aus. Wenn die Prime 6 nur noch den Bereich ab 80-100 Hz wiedergeben muss, wird sie diesen Bereich viel sauberer wiedergeben, weil er durch Partialschwingungen aus den tiefen Frequenzen nicht mehr überlagert/beeinflusst wird. Eine bei 30Hz hin und her schwabbelnde Membran wird kaum noch eine saubere Mittenwiedergabe zustandebringen.

Ich betreibe bei mir ja die Adam Tensor Epsilon, die laut Datenblatt und Messung bis ca. 36 Hz können. Lasse ich sie Fullrange laufen, dann klingen sie weniger präzise und weniger räumlich, als wenn ich sie bei 80 Hz abhänge und ab dort den Subwoofer nach unten laufen lasse. Die maximal erreichbare Maximallautstärke nimmt bei Einsatz meines Subwoofers dermaßen zu, dass ich sie in meinem 40qm Raum selbst mit bassbetonter Musik niemals ausschöpfen könnte.

Bei den Subs ist es wichtig, dass sie in puncto Präzision den Prime 6 ebenbürtig sind. Also in der Qualitätsklasse eines SVS PB13 Ultra oder eines Power Sound Audio Subs suchen.

Grüße
Fujak
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music is my escape
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Beitrag von music is my escape »

Hallo Andreas,

Die Theorie wird in den beiden Beiträgen über mir hervorragend erfasst.

In der Praxis ist der Aufwand für die Integration eines bzw. mehrerer Subs allerdings nicht zu unterschätzen, wenn man ein gewisses Klangniveau anstrebt.

Ich bin mittlerweile der Ansicht, dass es ohne einen hochwertigen DSP, welcher den Sub und die Mains sowohl in Übergangsfrequenz/-filter, als auch in Phase und Zeitversatz penibelst aufeinander abstimmt und im besten Fall auch gleich noch eine "Raumkorrektur" ermöglicht, sehr schwer wird, wirklich rundherum und dauerhaft zufrieden zu sein.

Leider ist mir unterhalb eines Trinnov kein Gerät bekannt, welches dies in einem gewissen Niveau ermöglicht; günstiger geht es nur mit einem sehr guten Mehrkanalwandler und Acourate o.ä. ...

Nicht, das dass falsch rüberkommt: mit etwas Liebe und Mühe bei der Aufstellung und Abstimmung kann man auch konventionell gut wegkommen. Aber spätestens, wenn man im Vergleich über einen guten Kopfhörer hört, stellt man fest, wie eine wirklich gute Bassintegration klingen kann.

VG,
Thomas
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frmu
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Beitrag von frmu »

Hallo Andreas,

erstmal staune ich, dass die Prime 6 keine amtlichen Lautstärken kann. Habe sie da schon ganz anders gehört, allerdings nicht langzeitlich. Na gut, außerdem weiß ich natürlich nicht, was laut für dich ist.

Ich hatte ja mal die ADM30, die konnte laut, obwohl ich sie letztendlich auch mit einem DD10 betrieben hatte, diesen aber seinerzeit nicht wegen zu geringer Lautstärke angeschafft hatte.

Tips zur Einbindung und zu Subs hast du ja schon bekommen. Die "alten" DD's von Velodyne halte ich übrigens immer noch für hervorragende Subwoofer.

Was Thomas' Vergleich mit KH in puncto Bass angeht, kann ich persönlich nicht nachvollziehen, weil ordentlicher Bass über LS ist einfach eine andere Hausnummer als über KH, meine Meinung.

Gruss
Frank
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phase_accurate
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Beitrag von phase_accurate »

Hallo Frank

Wenn man genau liest, erkennt man, dass Thomas von der BassINTEGRATION mit einem GUTEN Kopfhörerer spricht. Das ist genau der Punkt, wo ja viele Setups mit Subwoofer schwächeln.

Das Basswiedergabe über LS etwas komplett anderes ist als über Kopfhörer ist schon klar.

Gruss

Charles
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Fujak
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Beitrag von Fujak »

Hallo zusammen,

in der Tat ist die Subwoofer-Integration eine knifflige Sache, wenn man dies nicht via DSP macht. Ich setze Acourate ein, andere greien auf Hardware basierte Systeme zurück. Ohne das eine oder das andere Vorgehen wird man nur sehr schwer wenn überhaupt einen Klangeindruck wie aus einem Guss hinbekommen.

Exakte Übernahmefrequenz ohne Überhöhung oder Absenkung, exakter Phasenverlauf, Zeitrichtigkeit zwischen Monitor und Sub sind alles Faktoren, die berücksichtigt werden sollten. Wenn das optimal abgestimmt ist, kann man die perfekte Illusion schaffen, dass selbst ein kleines Böxlein wie eine Abacus C2 wie ein ausgewachsener Fullrange-Lautsprecher klingt.

Grüße
Fujak
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KlausR.
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Beitrag von KlausR. »

Hallo Andreas,
aktivator hat geschrieben:Frage: Wird der Lautsprecher in allen Frequenzbereichen entlastet oder eben nur in dem wollte die Subs dann bis 60 oder 80 hz laufen lassen.
Die Maximallautstärke wird in der Regel vom Basstreiber bestimmt. Mit zusätzlichem sub wird der Hauptlautsprecher zwar wohl entlastet, die Maximallautstärke hängt dann aber von der des subs ab. Ein Beispiel findet man bei Neumann/Klein+Hummel: O 410 + KH 870

O 410
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O 410 + KH 870
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Die jeweils obere Kurve ist für 3% THD, die untere für 1% THD.

Klaus
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Andreas,

um eine ernsthafte Entlastung der BM6 zu bekommen, wird eine Aktivweiche erforderlich sein, deren Übergangsfrequenz den pegelintensiven Bereich um 100 Hz noch vielleicht sogar bis 150Hz den Prime 6 vorenthält. Dann wären mMn 2 Subs sinnvoll.

Meine früheren teilaktiven Mission 767 hatten jeweils zu den 2 170mm Vifa BMTs noch 2 200er Bässe, die bis 20Hz entzerrt werden konnten (bei mir auf 35Hz eingestellt). Mit 70W Verstärkern waren sie so laut, dass mein 50qm Wohnzimmer unverzerrt so gut gefüllt wurde, dass mein damals fast 5-jähriger Sohn sich an Silvester sich nicht von der Terrasse durch zum WC traute ...

Wenn die Weiche im Aktiven Sub den Hochpass für die Hauptlautsprecher liefert, habe ich bisher in allen Fällen eine Verschlechterung der Auflösung und räumlichen Abbildung erlebt, deshalb ist vielleicht eine separate Weiche mit guten Ausgangstreiberstufen (auf Qualitätsniveau des Vorverstärkers) ratsam.

Ich trenne heute bei 330Hz, pro Kanal 2x 245mm Bässe in Eckaufstellung mit digitaler Entzerrung und Zeitausgleich. Keine Allison-Auslöschung, keine Verstärker-Überanforderung.

Grüße Hans-Martin
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Ja, TT/Subwoofer bestimmt immer den max SPL wg Verschiebevolumen (Fläche*Hub). Zusammen mit Wirkungsgrad und elek. Belastbarkeit kann man den auch recht genau errechnen, auch unter Berücksichtigung derAufstellung (Pegelgewinn Boden, Ecke, etc).

Was mich nur wundert in dem gezeigten Beispiel von der 3-Wege K+H – warum die Verzerrungen im MT (leicht) und im HT (deutlicher) sinken und damit der max. SPL dort steigt. Beim TT hätte ich es mir durch die Hubenlastung im Arbeitsbereich durch den Hochpass erklären können, aber der Rest der Treiber bekommt diese Frequenzen ohnehin nicht ab.
Fujak hat geschrieben:Je weniger eine Membran Auslenkung durch tiefe Frequenzen erfährt, desto weniger heftige Partialschwingungen führt sie aus. Wenn die Prime 6 nur noch den Bereich ab 80-100 Hz wiedergeben muss, wird sie diesen Bereich viel sauberer wiedergeben, weil er durch Partialschwingungen aus den tiefen Frequenzen nicht mehr überlagert/beeinflusst wird. Eine bei 30Hz hin und her schwabbelnde Membran wird kaum noch eine saubere Mittenwiedergabe zustandebringen.
Partialschwingungen sind in dem Kontext nicht der richtige Begriff, es geht hier um Intermodulationsverzerrungen (IMD). Bedeutet, dass der Tieftöner wenn er angenommen einen 40 Hz Ton mit hohem Pegel (= viel Auslenkung) und gleichzeitig einen 400 Hz Ton abspielt, letzter "aufmoduliert" wird, d.h. unsauber klingen kann. Das Problem haben vor allen Dingen Breitbänder, die das ganze Spektrum abbilden, 3- oder 4-Wege Konstruktionen weniger.

Hubentlastung senkt in jedem Fall immer IMD, im Heimkinobetrieb ist das sehr deutlich.

(Partialschwingungen hingegen meint das unkontrollierte Aufbrechen der Membran im Bereich der Eigenbündelung, bzw letztere entsteht eben dadurch).

Viele Grüße
Roland
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KlausR.
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Beitrag von KlausR. »

Hallo Roland,
RS.schanksaudio hat geschrieben:Was mich nur wundert in dem gezeigten Beispiel von der 3-Wege K+H – warum die Verzerrungen im MT (leicht) und im HT (deutlicher) sinken und damit der max. SPL dort steigt. Beim TT hätte ich es mir durch die Hubenlastung im Arbeitsbereich durch den Hochpass erklären können, aber der Rest der Treiber bekommt diese Frequenzen ohnehin nicht ab.
Wenn man die beiden Diagramme mal übereinanderlegt (mit linker Maustaste auf unteres Diagramm klicken und nach oben schieben), sieht man, daß dank des subs ab ca. 80/90 Hz bei gleicher THD höhere Pegel möglich sind. Im restlichen Teil des Übertragungsbereichs sind die Kurven so ziemlich deckungsgleich.

Klaus
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

Hans-Martin hat geschrieben:Wenn die Weiche im Aktiven Sub den Hochpass für die Hauptlautsprecher liefert, habe ich bisher in allen Fällen eine Verschlechterung der Auflösung und räumlichen Abbildung erlebt, deshalb ist vielleicht eine separate Weiche mit guten Ausgangstreiberstufen (auf Qualitätsniveau des Vorverstärkers) ratsam.
Oder eben volldigital wie es jeder Heimkinoreciever kann oder eine dedizierte DSP-Weiche, gerne auch FIR gefiltert.
Hans-Martin hat geschrieben:Ich trenne heute bei 330Hz, pro Kanal 2x 245mm Bässe in Eckaufstellung mit digitaler Entzerrung und Zeitausgleich. Keine Allison-Auslöschung, keine Verstärker-Überanforderung.
Das hat aber bei der Trennfrequenz nichts mehr mit einem Subwoofer zu tun, sondern ist dann eher ein externer Tief- und Grundtöner. Einen Subwoofer so hoch laufen zu lassen würde auch einen der Vorteile nehmen, ihn frei, zumindest nicht zwingend in der Nähe der Satelliten, aufstellen zu können, da man ihn ab 150-200 Hz lokalisieren könnte. Ein richtiger Subwoofer in seiner eigentlichen Funktion würde bei 80-120 Hz getrennt werden, je nach Einsatzzweck.

Viele Grüße
Roland
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KlausR.
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Beitrag von KlausR. »

RS.schanksaudio hat geschrieben:Einen Subwoofer so hoch laufen zu lassen würde auch einen der Vorteile nehmen, ihn frei, zumindest nicht zwingend in der Nähe der Satelliten, aufstellen zu können, da man ihn ab 150-200 Hz lokalisieren könnte.
Zwei papers zum Thema, die Trennfrequenz ohne Lokalisation liegt zw. 100 und 140 Hz.

Kügler et al., „Loudspeaker reproduction: study on the subwoofer concept”, Audio Engineering Society Preprint 3335 (1992)

Kelloniemi et al., “Detection of subwoofer depending on crossover frequency and spatial angle between subwoofer and main speaker”, Audio Engineering Society Preprint 6431 (2005)


Klaus
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RS.schanksaudio
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Beitrag von RS.schanksaudio »

KlausR. hat geschrieben: Zwei papers zum Thema, die Trennfrequenz ohne Lokalisation liegt zw. 100 und 140 Hz.
Gut, da lag ich einen Tick drüber ... danke für den Hinweis und die Paper! Den Kontext ändert es aber nicht, so wie ich Hans-Martin verstanden habe. ;-)

Viele Grüße
Roland
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Frederik
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Beitrag von Frederik »

Hi Andreas,

Also deine Prime 6 wird es Dir klanglich sicher danken, wenn Du ihr mit 1-2 Subs unter die Arme greifst.

Wenn ich das richtig sehe ist die Prime 6 ein 2 Wege Lautsprecher, das heisst die beiden Tieftöner spielen bei Dir vom Bass bis hoch zur Übernahmefrequenz des Hochtöners bei irgendwas um 2.000Hz rum (?).

Meine BM 8 klingen durch Subwoofer unterstützt nocheinmal entspannter, und das obwohl der BM 8 Tieftöner nur bis 200Hz hochspielt. :)

Ich hab die Subwoofer Integration bei mir mit einer Behringer DCX hinbekommen, wenn Du ein Mikrofon hast kannst Du damit automatisch das Delay einstellen lassen.

Fand ich praktisch. :wink:

Grüße,
Frederik
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