Tipps für ein Double Bass Array (DBA)

Fortepianus
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Beitrag von Fortepianus »

Hallo Harald,
nihil.sine.causa hat geschrieben:seit wir hier diskutieren, frage ich mich, wie so ein DBA eigentlich funktioniert.
zunächst vielen Dank für das Licht im Dunkel.
nihil.sine.causa hat geschrieben:Nun zunächst hat Gert Recht, der Bass-Pegel ist insgesamt zu senken.
Das haben wir ja schon per PN diskutiert, und meine These, dass auch hier der Energieerhaltungssatz gelten muss, scheint mir damit bestätigt.

Rein experimentell kann ich da noch anfügen: Bei meinem DBA im DG ist es so, wenn ich den Bass hinten ausschalte, hat es eindeutig zu wenig Bass. Resonanzbehaftet zusätzlich natürlich, aber das Ohr ist da erst mal gnädig und integriert über weite Frequenzbereiche, wenn es um einen Gesamteindruck geht. Der Basspegel ist in der Tat vorne und hinten der gleiche - was meinen BM6 hinten auch ganz klar zu schaffen macht. Wenn ich den Beginn von "Also sprach Zarathustra" abspiele und der 16Hz-Orgelton den Anfang macht, drücken das die insgesamt acht geregelten 20er vorne locker in den Raum, und die armen zwei 25er hinten versuchen das mit abenteuerlichem Hub hinten auszugleichen. Da kann man sich helfen, indem man hinten etwas früher unten abregelt, schließlich ist die erste zu bekämpfende Resonanzstelle bei mir bei 39Hz.
nihil.sine.causa hat geschrieben:Das DBA scheint – per Konstruktion – gerade dann zu funktionieren, wenn Bass und Gegenbass an den gegenüberliegenden Wänden aufgestellt sind. Es ist also gerade dann eine besonders interessante Konstruktion, wenn - aus welchen Gründen auch immer - die LS sehr wandnah aufgestellt werden müssen. [Ob das so sein muss?]
Ja, das funktioniert dann sehr gut. Die ursprünglichen DBA-Untersuchungen gingen ja auch immer davon aus, dass ein DBA unabhängig von den Hauptlautsprechern mit mindestens vier Subs realisiert wird - was man allerdings auch weiter denken kann, indem man wie bei mir die Hauptlautsprecher selbst zu einem Teil des DBAs macht.
nihil.sine.causa hat geschrieben:Die Phase zwischen Bass und Gegenbass muss genau stimmen. Darüber waren sich Uli und Gert ja einig. Was passiert z.B. wenn die Temperatur im Raum sich ändert? Ist das kritisch für die zeitliche Differenz zwischen Bass und Gegenbass? Eine Änderung um 6°C macht eine etwa 1% veränderte Schallgewschindigkeit. Mein Raum hat eine fundamentale Resonanzfrequenz von ca. 36 Hz. Die in unserem Beispiel betrachtete 2. Oberschwingung der Raummode hat dann 108 Hz. Die hierzu gehörende Wellenlänge ist 3,18 m. 1% davon ist ca. 3 cm. Eine Änderung der Schallgeschwindigkeit um 1% macht also dasselbe wie eine Verrückung der Gegenbässe um ca. 3 cm. Die DBA Konstruktion scheint also nicht sehr sensible gegen Temperaturschwankungen zu sein.
Ganz so sensibel ist die Geschichte dann auch wieder nicht. Wenn man das DBA abgleicht, fährt man am besten mit einem Tongenerator an die erste zu bekämpfende Resonsanzstelle, stellt ungefähr den gleichen Pegel hinten wie vorne ein und variiert das Delay um die errechnete Zeit herum, bis man ein Minimum findet. Das Minimum ist schon recht erstaunlich scharf. Aber innerhalb der Temperaturschwankungen, die in realiter auftreten, ist es unempfindlich. Der Abgleich ist übrigens kein Spaziergang. Wennn man das Minimum gefunden hat, spielt man an Amplitude und Verzögerungszeit Schritt für Schritt. Dann die Feinabstimmung links und rechts getrennt, das kann dauern. Das links und rechts unabhängig zu machen, geht natürlich nicht, denn für die ebene Welle braucht's immer beide Kanäle. Was zum nächsten Punkt führt:
nihil.sine.causa hat geschrieben:Aber auch Grenzen werden deutlich. Wir korrigieren mit einem DBA nur in einer Raumdimension. In Breite und Höhe sind nach wie vor Raummoden zu erwarten.
Halt Moment, das ist ja gerade der Trick, dass man in der Breite zwei Lautsprecher hat, die gemeinsam eine ebene Welle abstrahlen, solange der Abstand kleiner oder gleich der halben Wellenlänge ist, um die es geht. Im Bass unter 100Hz ist ja eh meist ungefähr Gleiches links und rechts geboten. Also sagen wir mal 2m Abstand der Frontlautsprecher bedeutet dann, dass das DBA bis 85Hz perfekt funktioniert. Darüber funktioniert es aber auch noch recht ordentlich, aber das theoretische Ideal ist dann eben nicht mehr ganz erfüllt. Deshalb auch mein Vorschlag, dass man mit den 100Hz Grenzfrequenz des AGM-Tiefbasssignals ganz gut bedient ist.

In der Höhe gilt das gleiche - ein Bass ganz unten am Fußboden oder genau unter der Decke ist am schlechtesten. Deshalb ist hier eine Box im Vorteil, die in der Vertikalen eine einigermaßen eben Welle produziert, indem sie mindestens zwei Bässe in der Höhe am besten asymmetrisch verteilt hat.

Viele Grüße
Gert
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musikgeniesser
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LANGSAM KRIEGT DIE SACHE EIN GESICHT

Beitrag von musikgeniesser »

Moin Gert,
moin Harald,
moin Forenten,
Fortepianus hat geschrieben:Im Bass unter 100Hz ist ja eh meist ungefähr Gleiches links und rechts geboten.
wäre es da eine Überlegung wert, das Basssignal -- unterhalb 100 Hz oder worauf auch immer man sich mit dem Boxenbauer und sich selbst einigt -- zu summieren und als Monosignal auf alle Boxen zu geben? Dann wäre es weder ungefähr noch zufälligerweise gleich oder ungefähr gleich, sondern immer und gewollt. Die Trennfrequenz bei 100 Hz bekommt einen zusätzlichen Sinn und das ganze für mich noch mehr ein Gesicht.

Wie mir scheint, ist das -- zumindest in der Theorie -- Bestandteil der DBA-Idee.

Herzliche Grüße

PETER
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musikgeniesser
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JETZT BIN ICH ECHT VERUNSICHERT

Beitrag von musikgeniesser »

Moin Harald,
moin Forenten,
nihil.sine.causa hat geschrieben:Die grüne Schallwelle läuft mit Schallgeschwindigkeit nach rechts weiter und die Blaue nach links.
ist das so? Das würde ja bedeuten, dass die Schallwellen einander in etwa so begegneten, wie wir das früher beim "wer-fürchtet-sich-vorm-schwarzen-Mann"-Spiel in der Turnhalle getan haben. Ich weiß, dass das Spiel, jedenfalls seine Bezeichnung, heute als politisch nicht korrekt gilt, aber ich muss nicht jeden Unsinn mitmachen. Also, die Schallwellen begegnen sich also mit einem "huch, du auch hier? Ich muss weiter, na dann bis gleich!"?

Ich glaube nicht, dass das so ist, denn dann würde die Interferenz ja gar nicht stattfinden. Im Gegenteil, die blaue Schallwelle entsteht gar nicht erst, denn sie löscht sich direkt mit ihrer Entstehung mit der grünen, die keineswegs weiterläuft sondern untergeht, vollständig aus. Um im Bild zu bleiben: die eine Seite der Schüler wartet, bis die Schüler der anderen Seite eintreffen, nehmen jene bei der Hand und ziehen sie aus der Halle und das ganze so schnell, dass nicht einmal mehr Zeit für ein "hasta la vista, Baby!" bleiben würde. Genau darin besteht doch das Funktionsprinzip der Bassfalle, des Doppelbassfeldes.

Oder bin ich jetzt völlig schief gewickelt?

Herzliche Grüße

PETER
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

musikgeniesser hat geschrieben: wäre es da eine Überlegung wert, das Basssignal -- unterhalb 100 Hz oder worauf auch immer man sich mit dem Boxenbauer und sich selbst einigt -- zu summieren und als Monosignal auf alle Boxen zu geben? Dann wäre es weder ungefähr noch zufälligerweise gleich oder ungefähr gleich, sondern immer und gewollt. Die Trennfrequenz bei 100 Hz bekommt einen zusätzlichen Sinn und das ganze für mich noch mehr ein Gesicht.
Hallo Peter
Ich bin dagegen, alles unter 100Hz auf mono zu schalten. Schließlich haben wir heute andere Erkenntnisse über die Basskanaltrennung und deren Konsequenzen einschließlich der Wahrnehmung bei phasengleichen aber mit PanPot verschobenen Instrumenten.

Was passiert bei natürlichen Phasendifferenzen zwischen L/R? Sie liegen bei Stereo idR unter 2ms. Also geringfügig schräge Welle im Raum, der eine ebenso schräge Welle hinter dem Hörer entgegengerichtet wird.
Große Phasendifferenzen im Stereosignal gibt es im Bass nicht. Kleine Phasendifferenzen herausnehmen beschädigt deutlich die räumliche Abbildung, verhindert, was möglich wäre. Die teilweise eklatante Steigerung der Raumtiefe liegt mE auch in der erhöhten Kanaltrennung im Bass (ILD), die diesen Aspekt betont.

Das Bild mit grün und blau ist schematisiert, jedoch nicht gänzlich ohne den Zeitablauf zu berücksichtigen. Harald hätte einen Trickfilm herstellen müssen, um das noch deutlicher darzustellen.
nihil.sine.causa hat geschrieben:Von links in grün kommt der Bass und von rechts in Blau der Gegenbass. Beide sind in ihrer Phase invertiert, so dass wenn der Bass am rechten Rand auftrifft, er durch den Gegenbass ausgelöscht wird. Die resultierende Schallwelle in Rot verschwindet.
...ab diesem Zeitpunkt am genannten Ort, ebenso der Fortbestand der Welle, wenn räumliche Symmetrie und zeitliche Kontinuität herrscht.

Bei unterschiedlichen Frequenzen variieren auch die Wellenlängen, räumlich wie zeitlich. Da muss eine einzige Verzögerungszeit alles abdecken, das gelingt nur mit Abstimmung auf die höchste noch zu kompensierende Frequenz.
Da scheint mir Gerts Idee, einen Ausgang hinter der Frequenzweiche des TT einzusetzen, daraus das Kompensationssignal zu beziehen, genial und völlig alternativelos.
Wenn die Hauptlautsprecher nicht wandschlüssig stehen, kommt es zu Auslöschungseffekten, die mit entsprechenden Gegenbässen (unter vergleichbaren Wandabständen zeigen auch dasselbe Zeitverhalten) kompensiert werden. Eine abgestrahlte Welle, die sich mit einem kohärenten Teil, der reflektiert wurde, trifft, hat einen Phasensprung und fortan einen anderen Pegel. Nur mit strikter Symmetrie kann man das mMn vollständig in den Griff bekommen. Ein nicht korrekt eingestelltes DBA erzeugt ein Auf-und Ab im Pegel, wenn man von hinten nach vorn den Raum durchgeht.
Ich denke auch, dass bei üblichen Boxen mit jeweils 1 Tieftöner bodennah der kompensierende Lautsprecher diesen Abstand von der Raumdecke haben sollte.
Meine bisherigen Experimente sind noch nicht abgeschlossen und ich freue mich auf weitere Diskussionen und Erkenntnisse zu diesem Thema.
Grüße Hans-Martin
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Peter,

das "wer hat Angst vorm Schwarzen Mann" sieht beim DBA aus meiner Sicht so aus:

Links stehen die Haupt-Lautsprecher oder der Bass-Array, wie Du willst, rechts die Gegenbässe / Gegenbass-Array. Alles idealisiert in einer Dimension (nämlich der in der Hauptabstrahlrichtung; dass das geht, liegt an der Anordnung der Bass-Arrays im Raum und der ebenen Wellen die diese ausbreiten). Weitere Idealisierung: die Reflexion an den Wänden lassen wir außen vor und tun mal so, dass der Bass-Array und der Gegenbass-Array jeweils an gegenüberliegenden Wänden stehen.

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So jetzt strahlt der Bass-Array von links nach rechts die grün skizzierte Welle in den Raum. Diese breitet sich mit Schallgeschwindigkeit aus. Die Gegenbässe erzeugen ihre - blau skizzierte Welle - von rechts nach links im Bild. Diese breitet sich ebenfalls mit Schallgeschwindigkeit aus. Nun kommt die Superposition ins Spiel: Das ist die Amplitudenaddition der grünen und blauen Welle und ergibt als Resultierende die rote Welle. Und wenn man sich diese rote Welle ansieht, stellt man fest:

(1) Es handelt sich bei der Resultierenden um eine stehende Welle (rot skizziert) im Raum. Stehend heißt, sie bewegt sich eben nicht mit Schallgeschwindigkeit fort. So ist das beim DBA gerade gemacht.
(2) Ihre (Schalldruck-)Maxima der resultierenden stehenden Welle sind nicht an den Raumgrenzen und damit nicht an den für die Raummoden besonders kritischen Stellen.
(3) Beide Bässe (Bass-Array und Gegenbass-Array) tragen zum Klangbild bei aufgrund der Überlagerung. Man beachte hierzu, dass bei positiver Überlagerung die Maximalausschläge der grünen und blauen Welle sich addieren.

Ist doch alles gut oder?

Viele Grüße
Harald
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallooooh? Verstehe ich hier was nicht richtig?
Die grüne Welle wird links vom Bassarray abgestrahlt, blau existiert noch nicht, kommt erst erst mit der eingestellten Verzögerung zum Einsatz.
Die grüne Welle trifft nun auf die Gegenseite (rechts) und wird dort reflektiert. Im selben Moment strahlt aber der Gegenbass (rechts) ebenfalls das ursprüngliche Signal aus, jedoch gegenpolig (und nicht : gegenphasig!, denn der Phasenbezug könnte frequenz-/wellenlängenabhängig variieren, denn hier kommt ein raumlängenabhängiger Absolutbetrag Verzögerungszeit ins Spiel).
Beide Wellen nehmen nun (in Summe idealerweise ausgelöscht) gemeinsam ihren Weg von rechts nach links, dem Bassarray-Signal entgegen.
Resultierend und hoffentlich dominant bleibt das Signal vom Bassarray, denn von rechts kommt idealerweise: nichts.
Oder wie sonst?
Diese rote Wellenstruktur im Raum zeugt von einem schlecht eingestellten Double Bass Array, dessen z.B. Gegenbass-Pegel zu hoch eingestellt ist. Die Welle "Raumreflexion" fehlt in der Animation. Deshalb kann man diese Animation auch nicht zum Verständnis von DBA heranziehen. Sie verwirrt nur, weil sie mMn falsch, nämlich unvollständig ist, und verkehrte Dinge in Bezug bringt.
Oder was sollte die Animation zum Ziel haben und darstellen?
Grüße Hans-Martin
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Hans-Martin,

ich habe lediglich animiert, was ich in diesem Beitrag bereits versucht hatte, darzustellen. Wenn das so falsch ist, hätte ich Deinen Widerspruch schön früher erwartet. :wink:
Hans-Martin hat geschrieben: Die grüne Welle wird links vom Bassarray abgestrahlt, blau existiert noch nicht, kommt erst erst mit der eingestellten Verzögerung zum Einsatz.
Das sehe ich auch so. Die Idealisierung hier ist, dass alles im eingeschwungenen / stationären Zustand läuft. Nehmen wir an, wir haben ein mehrere Sekunden langes Tiefbass-Signal in einer dominierenden Frequenz. Dann machen die (paar) 10 ms zwischen Bass und Gegenbass nicht viel aus.
Hans-Martin hat geschrieben:Die grüne Welle trifft nun auf die Gegenseite (rechts) und wird dort reflektiert. Im selben Moment strahlt aber der Gegenbass (rechts) ebenfalls das ursprüngliche Signal aus, jedoch gegenpolig (und nicht : gegenphasig!, denn der Phasenbezug könnte frequenz-/wellenlängenabhängig variieren, denn hier kommt ein raumlängenabhängiger Absolutbetrag Verzögerungszeit ins Spiel).
Da hast Du schon Recht. Die Reflexion wegzulassen, ist sicher eine grobe Idealisierung. Dieser Effekt wäre näher zu untersuchen.
Hans-Martin hat geschrieben:Beide Wellen nehmen nun (in Summe idealerweise ausgelöscht) gemeinsam ihren Weg von rechts nach links, dem Bassarray-Signal entgegen.
Resultierend und hoffentlich dominant bleibt das Signal vom Bassarray, denn von rechts kommt idealerweise: nichts.
Da hängst Du mich jetzt ab. Die Wellen breiten sich mit Schallgeschwindigkeit aus und zwar in beide Richtungen. Eine komplette Auslöschung wäre nicht das, was wir wollen und wäre m.E. auch nur an einzelnen Raumpunkten realisierbar (Knoten von resultierenden stehenden Wellen). Was entsteht ist ein Interferenzmuster. Bei einer totalen raumübergreifenden Auslöschung sehe ich einen Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Aber genau das war ja meine Ausgangsfrage. :shock:

Gruß
Harald
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wgh52
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Beitrag von wgh52 »

Harald,

hier liegt mMn der Hund begraben:
nihil.sine.causa hat geschrieben:Die Wellen breiten sich mit Schallgeschwindigkeit aus und zwar in beide Richtungen
Da scheint mir ein fundamentales Mißverständnis darüber vorzuliegen wie ein DBA funktioniert. :shock:

Ich versuch's mal anders zu erklären:

Wir "schicken" das Basssignal mit Schallgeschwindigkeit zweimal los: 1. per Luft von den Front-LS nach hinten und 2. mit gleicher Geschwindigkeit per (digitaler) Verzögerung, so dass beide gleichzeitig bei den DBA Bässen ankommen! Einmal per Luft einmal elektrisch. :mrgreen: Nun invertieren wir das elektronisch verzögerte Signal und geben es auf den DBA Bass. Das heißt: Dem vom Front-LS ankommenden Druck wird vom DBA LS buchstäblich ein genau gleicher Sog entgegengesetzt, dem Sog vom Front LS wird ein genau gleicher Druck entgegengesetzt. Die Folge: eine wird Rückwandreflektion (idealerweise) verhindert (im praktischen Fall vermindert). Es kommt also (idealisiert) keine Welle von hinten "zurück", die sich mit dem zeitlich nachfolgenden Schall vom Front-LS überlagern könnte!
nihil.sine.causa hat geschrieben:...alles im eingeschwungenen / stationären Zustand...
Das ist irrelevant, das DBA funktioniert mit Puls genauso wie mit Dauersignal. Einzig die Anzahl der vorne und hinten (gleichmäßig verteilt) eingesetzten Schallquellen (Woofer) entscheidet über die geringere oder stärkere Annäherung ans DBA Ideal.

Ich hoffe das hilft etwas...

Gruß,
Winfried

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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

nihil.sine.causa hat geschrieben:
Hans-Martin hat geschrieben:Beide Wellen nehmen nun (in Summe idealerweise ausgelöscht) gemeinsam ihren Weg von rechts nach links, dem Bassarray-Signal entgegen.
Resultierend und hoffentlich dominant bleibt das Signal vom Bassarray, denn von rechts kommt idealerweise: nichts.
Da hängst Du mich jetzt ab. Die Wellen breiten sich mit Schallgeschwindigkeit aus und zwar in beide Richtungen.
Hallo Harald, deshalb schrieb ich eingangs: Verstehe ich hier was nicht richtig?
Die Schallgeschwindigkeit setzen wir im Raum als konstant gegeben voraus, unabhängig von der Seite.
Eine komplette Auslöschung wäre nicht das, was wir wollen und wäre m.E. auch nur an einzelnen Raumpunkten realisierbar (Knoten von resultierenden stehenden Wellen).
Hier läuft doch nicht nur ein Ton durch, sondern ein Gemisch. Die einzelne Frequenz hat ein Ein-, Mit- Ausschwingen, nur wenige Instrumente liefern beständige Töne, sonst ist praktisch jeder Ton sehr individuell. Die Laufzeitverzögerung wird so eingestellt, dass die höchste Frequenz sich zur Auslöschung bringen lässt, und zwar mit entgegengesetzter Polarität beim Gegenschall, dann kann man davon ausgehen, dass die Bedingungen für die langwelligeren tiefen Töne auch stimmen.
Ohne Polaritätswechsel überlagern sich die Töne und bilden Moden. Das DBA Prinzip will doch den Raum überlisten und virtuell aufmachen, also die Reflexion an der Rückwand aufheben.
Was entsteht ist ein Interferenzmuster.

Ich denke, das gerade soll vermieden werden.
Das phasenreine invertierte verzögerte Signal löscht das ankommende, und sonst reflektierte Signal aus.
Bei einer totalen raumübergreifenden Auslöschung sehe ich einen Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Aber genau das war ja meine Ausgangsfrage. :shock:
Der gehört hier gar nicht her.
Erst steckt man Energie hinein, dann wendet man dieselbe nochmal an ausgesuchter anderer Stelle auf, um den dort ankommenden Schall zu vernichten. Man benötigt also die doppelte Verstärkerleistung, um am Ende weniger Schallenergie zu haben. Weil die Raumunterstützung nun ausbleibt, muss der Bass lauter eingestellt werden, um ein ausgewogenes Klangbild zu bekommen. Also auf beiden Enden des Raums also nochmal hoch mit der Leistung.
Nach meiner Vorstellung zieht die vom Lautsprecher abgestrahlte Welle am Hörer vorbei, wie auf dem freien Feld. Wir hören den Direktschall, der rückwärtig reflektierte Schall bleibt aus.
Wäre reflektierte Schall, würde er mit dem späteren Signal vom Lautsprecher Interferenzmuster bilden, in Anhängigkeit von den Raumwänden bilden diese die Modenmuster. Bei den klassischen Raumresonanzen geht es auf +12dB oder ähnlich hoch und woanders theoretisch unendlich runter. Praktisch gibt es die völlige Auslöschung aber nicht, z.B. weil wir mit 2 Ohren hören, und die Lautsprecher kugel- oder zylinderförmig abstrahlen.
Das DBA sorgt für schnelles Abklingen, welches der Raum besonders bei den Raumresonanzen mangels Dämpfung nicht kann. Wiederholtes hin-und her gibt es praktisch nicht, die Überbetonungen bilden sich nicht aus.
Meine 2 ct
Grüße Hans-Martin
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nihil.sine.causa
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Beitrag von nihil.sine.causa »

Hallo Hans-Martin,

bevor ich nochmals antworte eines vorweg. Es geht mir in keiner Weise darum, irgenwie Recht zu behalten. Würde ich bereits alles wissen, hätte ich die Diskussion nicht angezettelt.

Andererseits sehe ich in der laufenden Diskussion keinen echten Fortschritt. Was Du schreibst entspricht der einen Position desjenigen Widerspruchs, der ja gerade meine Ausganslage darstellt. Mein Grundproblem: A. Löschen sich Bass und Gegenbass beim DBA flächendeckend auf oder B. Addieren sich ihre Amlituden (stehende Wellen, idealerweise um lambda/4 verschoben gegen die kritischen Raummoden) und ich muss den Tiefpass-Pegel an den Hauptlautsprechern absenken?

Ein Beispiel:
Hans-Martin hat geschrieben: Das phasenreine invertierte verzögerte Signal löscht das ankommende, und sonst reflektierte Signal aus.
Bei einer totalen raumübergreifenden Auslöschung sehe ich einen Widerspruch zum Energieerhaltungssatz. Aber genau das war ja meine Ausgangsfrage. :shock:
Der gehört hier gar nicht her.
Erst steckt man Energie hinein, dann wendet man dieselbe nochmal an ausgesuchter anderer Stelle auf, um den dort ankommenden Schall zu vernichten. Man benötigt also die doppelte Verstärkerleistung, um am Ende weniger Schallenergie zu haben. Weil die Raumunterstützung nun ausbleibt, muss der Bass lauter eingestellt werden, um ein ausgewogenes Klangbild zu bekommen. Also auf beiden Enden des Raums also nochmal hoch mit der Leistung.
Steht im Widerspruch zu
Fortepianus hat geschrieben:Rein experimentell kann ich da noch anfügen: Bei meinem DBA im DG ist es so, wenn ich den Bass hinten ausschalte, hat es eindeutig zu wenig Bass. [...] Der Basspegel ist in der Tat vorne und hinten der gleiche - was meinen BM6 hinten auch ganz klar zu schaffen macht.
Mein Erklärungsversuch ist ein sehr primitives Modell. Die Voraussetzungen habe ich genannt. Über die kann man natürlich streiten. Aber es ist in groben Zügen konsistent zu dem, was Gert empirisch beschreibt.

An einem verfeinerten Modell wäre ich sehr interessiert, zumal ich lernen will, unter welchen Bedingungen genau ein DBA optimal arbeitet.

Beste Grüße
Harald
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Es hilft vielleicht, wenn man sich zuerst nur eine Position vorstellt, z.B. eben hinten im Raum. Dort trifft eine Schallwelle ein, ein Gemisch aus beliebigen Frequenzen. Die Welle würde an der Rückwand reflektiert.
Wenn man nun an der gedachten Position genau dieselbe Schallwelle, aber mit umgekehrter Polarität erzeugt, würden sich die beiden Wellen gegeneinander auslöschen. An dieser Position.

Eine ähnliche, aber eigentlich ungewollte Situation ergibt sich beim Allison-Effekt. Ein Bass-Chassis strahlt eine Kugelwelle ab, also auch nach unten zum Boden. Der Abstand zum Boden sei x. Eine Schallwelle mit einer Wellenlänge lambda=4*x läuft also eine Strecke x zum Boden und wiederum x reflektiert zum Chassis und durchläuft somit 2*x = lambda/2 Weg. Die Reflektion kommt somit mit 180° Phasenverzögerung und damit quasi invertierter Polarität am Chassis an. Die weiterhin erzeugte Welle und die Reflektion löschen sich aus, es entsteht ein Loch im Frequenzgang.
Diese Erläuterung ebenfalls als Beispiel für eine Auslöschung.

Wie immer sind die realen Dinge etwas komplizierter. Der von vorne abgestrahlte Schall kommt ja nicht wie ein fokussierter Laserstrahl, also gebündelt an unserer gedachten Position an. Sondern als Kugelwelle (vereinfachte Vorstellung). Auch wenn wir uns alle möglichen Reflektionen seitens Vorderwand, Fussboden, Decke und Seitenwände mal wegdenken, trifft hinten eine grossflächige Welle ein. Damit diese nicht an der Rückwand reflektiert wird, muss sie großflächig "vernichtet" werden. Wenn aber der Gegenschall erst zum Zeitpunkt des Eintreffens erzeugt wird, passen die Größenverhältnisse nicht. Große Kugelwelle gegen kleine Membran.
Wenn sich hingegen Schall und Gegenschall bereits in der Raummitte treffen (und ansonsten alles andere perfekt identisch/symmetrisch angeordnet wäre), wären die Größenordnungen eher vergleichbar.
Da wird man aber vermutlich nicht sitzen wollen. Und in den meisten Fällen auch nicht in der vorderen Hälfte.
Ergo ist ein Kompromiss zu suchen. So dass eben am Hörplatz keine Auslöschung passiert, sondern erst dahinter. Dass geht aufgrund der realen Gegebenheiten nur messtechnisch. Indem man mit den Parametern Delay und Verstärkung spielt, bis man einen Kompromiss gefunden hat.

Ziel ist es aber, zusammenfassend gesagt, soweit als möglich Schall zu vernichten. Nicht jedoch, eine neue stehende Welle zu generieren.

Dass das Prinzip Schall - Gegenschall klappt, kann man ganz schön bei Noice Cancelling Headphones sehen. Der Schall, der noch durch den Kopfhörer von aussen durchdringt, wird durch ein Gegensignal der Membran reduziert.

Grüsse
Uli
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WIR FINDEN DAS NOCH RAUS, GANZ BESTIMMT

Beitrag von musikgeniesser »

Moin Harald,
moin Han-Martin,
moin Gert,
moin Winfried,
moin Forenten,

hier ist doch mehr los, als ich dachte.

Die Unterscheidung zwischen gegenphasig und gegenpolig, Hans-Martin (man könnte auch verpolt sagen; hat schon mal irgend jemand das Wort verphast gehört?), finde ich wichtig. Ich habe nie verstanden, wie kontinuierliche Phasendreh-Regler an Subwoofern eigentlich funktionieren, außer, dass ich glaube, dass es sich um schlichte Zeitverzögerungsglieder handeln dürfte. Ein Phaseninvertierungs-Schalter, also ein simpler Polungsumschalter kann ich mir schon wieder vorstellen.

Mal sehen, wäre doch gelacht, wenn wir der Sache nicht auf den Grund kommen sollten.
Fortepianus hat geschrieben:Rein experimentell kann ich da noch anfügen: Bei meinem DBA im DG ist es so, wenn ich den Bass hinten ausschalte, hat es eindeutig zu wenig Bass. [...] Der Basspegel ist in der Tat vorne und hinten der gleiche - was meinen BM6 hinten auch ganz klar zu schaffen macht.
Das ist doch gerade der Witz des DBA! Ich verstehe das so:
  • -- ohne DBA löschen sich die Frequenzen, die Du, Gert, für Bass hältst, an Deinem Hörplatz gerade aus. Also die Wellen, die von Deinen Frontlautsprechern kommen mit den Wellen, die die Rückwand reflektiert. Wie weit saßt Du von Deiner Rückwand weg? Sagen wir, 2 m. Dann haben wir 4 m Wegstreckendifferenz für völlige Auslöschung, also 8 m Wellenlänge. Was ist das? 42,5 Hz, richtig? Die löschen sich an Deinem ehemaligen Hörplatz (der jetzigen vorderen Bettkante, sage ich mal) aus, wenn Du kein DBA hast und 2 m vor der Rückwand saßt.

    -- mit DBA löschen sich diese Frequenzen an Deinem Hörplatz gerade nicht mehr aus. Also die Wellen, die von Deinen Frontlautsprechern kommen mit den Wellen, die die Rückwand reflektiert. Denn die Wellen, die die Rückwand reflektieren könnte, kann sie nicht mehr reflektieren, weil sie weggeschluckt werden. Wie weit Du von Deiner Rückwand weg saßt, spielt in einem DBA (wir betrachten nur die akustische Achse) überhaupt keine Rolle. Umgekehrt: Du sitzt, sagen wir, 2 m von der Rückwand entfernt und auch da spielt das gar keine Rolle. Dann haben wir 4 m Wegstreckendifferenz für ehemals völlige Auslöschung, also 8 m Wellenlänge, die von Deinen vorderen Boxen nun, im DBA, sauber -- sprich: ungestört -- in den Raum gestellt werden. Ergebnis: Du hast bei eingeschaltetem DBA mehr Bass am Ohr, obgleich das DBA Bassenergie vernichtet.
Einen Widerspruch kann ich da nirgends erkennen. Es ist ja auch kein Widerspruch gegen den Energieerhaltungssatz, wenn ich unsinnigerweise beim Rangieren die langsame Fahrt nicht durch bremsen, sondern durch einlegen des entgegengesetzten Ganges und Gas geben und einkuppeln beende. Am Ende wird -- gerade in einem DBA -- alles zu Wärme. Das führt uns direkt zu einem Merksatz:
musikgeniesser in Form eines Merksatzes hat geschrieben:Hören im DBA ist kuscheliger als Hören ohne Feld.
nihil.sine.causa hat geschrieben:bevor ich nochmals antworte eines vorweg. Es geht mir in keiner Weise darum, irgenwie Recht zu behalten. Würde ich bereits alles wissen, hätte ich die Diskussion nicht angezettelt.
Jo, Harald, ganz klar, das ist doch der Sinn der Sache hier: wir wollen einander nicht in die Pfanne hauen, sondern im Gegenteil, einander im Diskurs befruchten (ist die Verwendung des Wortes befruchten in unserer übersexualisierten Zeit noch unverfänglich? Ich wünsche es mir).
nihil.sine.causa hat geschrieben:Das sehe ich auch so. Die Idealisierung hier ist, dass alles im eingeschwungenen / stationären Zustand läuft. Nehmen wir an, wir haben ein mehrere Sekunden langes Tiefbass-Signal in einer dominierenden Frequenz. Dann machen die (paar) 10 ms zwischen Bass und Gegenbass nicht viel aus.
Dem Gegenbass ist egal, wie lang das von ihm wegzuschluckende Signal ist: er schluckt geduldig alles weg, solange keine technische Störung auftritt. Das Signal -- in seiner ganzen Komplexität -- trifft auf die Wand und wird von dort reflektiert, wenn ich nichts dagegen unternehme. Passiv wird sehr aufwendig, weil der Schaum metertief sein müsste. Daher scheiden passive Lösungen aus. Der Trick, es aktiv zu machen, ist ein interessanter Ausweg. Zwei weitere Boxen -- wenn auch nicht umsonst zu haben -- schlucken das Signal -- in seiner ganzen Komplexität -- weg, indem das Signal -- in seiner ganzen Komplexität -- nachgebildet, geeignet verzögert und dann noch verpolt wird. (Das funktioniert nur, weil die Elektronik um Größenordnungen schneller als der Schall ist.) Damit ist schon jede Diskussion beendet, da die Schallwellen schlicht verschwinden, ganz genau so, als gäbe es die Rückwand gar nicht. Als gäbe es die Rückwand die ganze Zeit nicht, egal, wie lange das Schallereignis auch immer dauern mag.

Es ist also nur ein Denkfehler, der Euch aber trotzdem auf die richtige Spur geführt hat. Denn, das muss ich sagen, Deine Meinung, Hans-Martin
Hans-Martin hat geschrieben:Da scheint mir Gerts Idee, einen Ausgang hinter der Frequenzweiche des TT einzusetzen, daraus das Kompensationssignal zu beziehen, genial und völlig alternativelos.
teile ich uneingeschränkt. Zur der Grenzfrequenz kann man sicherlich lange philosophische Gedanken fassen, aber viel neues wird nicht dabei herauskommen. Am Ende wird das DBA schon funktionieren, ob nun bis 80 oder 125 Hz. Dein, Gert, DBA im Dachboden ist ja auch keine lupenreine Umsetzung der Theorie und es funktioniert, was Du so schreibst, sehr zufriedenstellend. Also seid Ihr alle auf dem richtigen Weg, denke ich.

Herzliche Grüße

PETER
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musikgeniesser
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Beitrag von musikgeniesser »

Moin Uli,
moin Forenten,
uli.brueggemann hat geschrieben:Damit diese nicht an der Rückwand reflektiert wird, muss sie großflächig "vernichtet" werden. Wenn aber der Gegenschall erst zum Zeitpunkt des Eintreffens erzeugt wird, passen die Größenverhältnisse nicht. Große Kugelwelle gegen kleine Membran.
im DBA gehen wir ja idealisierend von einer ebenen Welle aus, was ganz offenbar eine erträgliche Modellierung, also Vereinfachung ist, denn die Ergebnisse sind immer eine deutliche Verbesserung, wenn man den Nutzern von DBAs glauben schenken darf, was man wohl darf.

Mit einem Lautsprecher mit einer Treiberanordnung wie in der AGM 5.4 und 7.4, also weit auseinander liegenden Bässen, einem oben und einem unten, nähert man sich dem DBA-Ideal schon so sehr an, dass man damit ausgezeichnet leben kann, behaupte ich mal. Ich wäre ja so verrückt und würde darüber nachdenken, hinten ein Boxenpaar wie vorne einzusetzen, aber das würde ich auch erst manchen, wenn der Raum so groß wäre, dass er hinten eine zweite Hörzone hätte.

Herzliche Grüße

PETER
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Hans-Martin
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Beitrag von Hans-Martin »

Hallo Harald
Ich bin nicht hier, um einen Streit vom Zaune zu brechen, sondern um dem Verständnis der Sache auf die Sprünge zu helfen, meines eingeschlossen. Denn Irrtümer sollten behoben werden und sich nicht nachhaltig manifestieren. Diese Enstellung habe ich bei dir ebenfalls vorausgesetzt, und die Zielrichtung ist gewiss ein einwandfrei funktionierendes Konzept mit destruktiver Interferenz zur Bekämpfung von Raumresonanzen, welches in einer möglichst großen Hörzone wirkt.

Widersprüche rufen Klärung auf den Plan. Auf der Suche nach dem Originalartikel von Anselm Goertz bin ich wie so oft erst einmal bei Wikipedia gelandet, wo die klassische Anordnung und Auslöschung beschrieben wird.
Ich bin durch unabhängige Überlegungen ebenfalls dort gelandet, wie es bei Wikipedia beschrieben ist.
Gert macht offenbar etwas anderes als das beschriebene DBA Konzept mit destruktiver Interferenz.
Im klassischen DBA wird eine plane Wellenfront erzeugt, diese mit verzögertem und invertiertem Schall an der Reflexionsstelle zur Auslöschung gebracht. Alles andere führt zu komplexen Vorgängen, Kammfiltereffekten, lokalen Unausgewogenheiten, die stärker ausfallen können als beim unbehandelten Signal - wie deine Animation zeigt.

Wenn man 4 Bässe alternativ zusammenschalten möchte wie hier es bei Heimkino/HiFiTest geschehen ist, kommt man vielleicht auf Gerts Ansatz oder dem sehr nahe. Vorausgesetzt, man platziert die Lautsprecher auf 1/4 bzw 3/4 Raumbreite bzw. -länge, wie auf S.3+4 beschrieben, erreicht man auch mehr Unterdrückung der Raummoden 1-3. Eigentlich nur 1 +3, aber die Platzierung in den Knoten der 2.Mode regt diese nicht an. Der verlinkte Artikel ist von Michael Voigt und beschreibt konstruktive und destruktive Interferenz, man muss demnach genau in der Mitte sitzen, vermutlich sehr gut bei Heimkino. Ich habe die wandnahe Version einst (lange vor dem Artikel) mit 4 Woofern probiert, der Verlust an Tiefbass war unüberhörbar, betraf aber nicht nur die Raumresonanzen, sondern auch benachbarte Bereiche, Sitzplätze weiter hinten waren gar nicht überzeugend, der erwartete Druck fiel enttäuschend aus, bei mir war das Ding gleich durchgefallen und heute spielt Mehrkanal und Heimkino bei mir keine Rolle mehr. Es gibt bei Harman White Papers über multiple Subwoofer und gemessene Resultate. Hausfrauenfreundliche Lösungen sehen anders aus und man darf nicht nur die Frequenzgänge betrachten, sondern auch das Timing, das hier gefällig ausgelassen wurde.

Vielleicht ist das die Antwort, auf die du gewartet hast...
Gerts Lösung ist aber mMn kein DBA per definitionem. Er benutzt, nach seiner Beschreibung zu urteilen, den Zeitversatz, um eine Auslöschung per Phase zu erreichen.
Diese Methode funktioniert dann, wenn der Raum so klein ist, dass wegen der hoch liegenden Raumresonanz die 2, 3, usw Mode bereits außerhalb des kompensierten Tieftonspektrums liegt. Alle Frequenzen darunter und darüber (bezogen auf kompensierte Raumresonanz ) sind in der Phaselage dann mal gleichphasig (benachbarte Frequenzen werden mitabgeschwächt) oder gegenphasig (halbe/doppelte Frequenzen werden betont).
Da muss man die Rahmenbedingen Raumabmessungen / Frequenzweiche miteinbeziehen.
Ich finde, dass bei einem gezupften Kontrabass nicht nur ein Ton aufbläht und sehe neben der 1.Mode auch bei der 2. Mode Handlungsbedarf. Das kann ein System nicht leisten, welches nur den Zeitversatz, jedoch keine allgemeine Verpolung einsetzt.
Gerts Lösung mag bei ihm prima in die Lücke springen, generalisieren würde ich sie als Lösungsansatz nicht.
Ich warte hier geduldig auf Gegenargumente. :cheers:

Beim DBA kann man aber mehrere Moden bekämpfen und auch, wenn man Ulis Einwand berücksichtigt, geht von einem Subwoofer (Halbkugelbass) oder 2 Subwoofern (horizontale Halbzylinderwelle) eine dämpfende Wirkung aus, selbst wenn die Hauptlautsprecher aus 4 Kugel- = 2 Zylinderwellen besagte plane Wellenfront erzeugen.
Dein Bild
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zeigt von links grün den Originalbass und rechts von blau den Gegenbass, der erst dann einsetzt, wenn grün rechts angekommen ist. Blau existiert im Raum mit DBA nicht, weil als Resultierende Rot sich fortsetzt, während grün weiter von links abgestrahlt sich nach rechts fortbewegt und ungestört hörbar ist.
Die angedachte blaue Linie ist nach korrekter Verzögerung tatsächlich erst zu erhalten, wenn der Hauptlautsprecher grün abgeschaltet wird.
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Dann wird nur rechts blau abgestrahlt und -ähnlich wie hier grün- reflektiert, ergibt rot eine schöne Resonanzstelle

Ich habe leider bisher keine Erfahrung damit, auf die Bässe im Hauptlautsprecher neben dem Originalsignal ein verzögertes und verpoltes Signal zuzumischen. Es spart vielleicht die rückwärtigen Anti-Lautsprecher (ich habe nicht mehr wiedergefunden, wer das hier gesagt hat), hätte aber den Nachteil, dass der Schall schon zweimal den Hörer passiert, einmal das Original, dann die Reflexion, der Mischung mit Pegeländerung und Phasendrehung am Ohr des Hörers könnte man vielleicht mit entsprechendem Pegel im Hauptlautsprecher begegnen, aber nur den Überbetonungen, bei Auslöschungen führt ein solches System eventuell zur Überlastung und vermutlich hat es andere Raumnebeneffekte außerhalb der Stereoachse, wenn die Wellenfront nicht plan ist.
Theoretisch ist die Abschwächung einer planen Wellenfront im Raum bei Abstandsänderung nahe Null, während andere Lautsprecher mit halbkugelförmiger Abstrahlung mit dem Abstand eine zunehmende Abschwächung erfahren. Es muss also -Sitzplatzabstand-bezogen der Pegel für den Bass individuell eingestellt werden.

Grüße Hans-Martin
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uli.brueggemann
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Beitrag von uli.brueggemann »

Wer sich intensiver mit dem Thema beschäftigen möchte, findet z.B. eine Dissertation hier
Irgendwo gibts auch noch ein Papier von Anselm Goertz, find ich auch noch raus.

Grüsse
Uli
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