Aktive Absorber oder elektronische Bassfallen

  • Hallo in die Runde,


    in dem leider "momentan verkorksten" Thread zu etwas anderen "Settings" hat der User Mori einen sehr interessanten Hinweis zu solchen

    Systemen (s. Threadtitel) gepostet.

    Exakt das Thema interessiert mich generell und ich wollte hiermit dazu eine Diskussion starten. Auch im Hinblick dessen, ob hierzu auch Praxiserfahrungen vorhanden sind.


    Generell so wie ich das bisher auf dem Zettel habe gibt es 3 sinnvolle aber auch sehr unterschiedlich. Lösungsansätze


    Typ A = Bag End E-Trap (um € 1900 per Stück)

    Typ B = PSI Audio AVAA (um € 2500 per Stück)

    Typ C = Rocket Science (um € 3000 per Stück zzgl. Einmessung, vermutlich nur kompl. zu bekommen)


    Kurze Beschreibung dazu :


    Typ A =

    Der E-Trap

    des US-amerikanischen Lautsprecher-Herstellers Bag End, welche aus einem 10-Zoll-Lautsprecher mit Steuerelektronik in einem verhältnismässig kleinen Gehäuse (46 x 33 x 24 cm) Platz findet. Das System arbeitet über einen Frequenzbereich von 20 bis 65 Hz (obschon dieser Werksbereich durch einen versierten Techniker auch erweitert werden kann) und behandelt zwei separate Raumresonanzen.

    Ohne detaillierte Betrachtungen des Zeitverhaltens des Signals, ist ein erfolgreicher Einsatz hier kaum möglich, mindestens nicht in dem Sinne, dass man einen hohen Wirkungsgrad erreicht. Besonders schwierig wird eine Behandlung, wenn zudem die Raummoden degeneriert sind und beispielsweise nicht exponentiell abklingen. In solchen Situationen sind übrigens auch passive Resonatoren alles andere als einfache Problemlöser - es kommt gelegentlich sogar vor, dass sie sich als Problemverschlimmerer herausstellen.


    Somit selbst mit modernem Messequipment ausgestattet, gehört demnach eine gute Prise Erfahrung dazu, um mit aktiven Absorbern ein erfolgreiches Ergebnis zu erzielen und um die Raumresonanzen wunschgemäss zu beeinflussen.

    Die E-Trap ist von den drei hier erwähnten Produkten sicher mit grossem Abstand das am schwierigsten zu kontrollierende und einzustellende System und ist deshalb eigentlich nur mit einer professionellen Einmessung durch einen Fachmann zu empfehlen.


    Die Idee hinter der E-Trap ist es, ein gegenphasiges Signal zu erzeugen, welches die Überdruck- und Unterdruckzone einer Raummode gewissermassen aufsaugt und damit aus dem Schallfeld entfernt. Diese Methode wird manchmal auch als "Antischall" bezeichnet und ein im Ansatz vergleichbares Grundprinzip kennt man von sogenannten Noise-Cancelling-Kopfhörern: Mini-Mikrofone analysieren das Schallfeld und erzeugen ein gegenphasiges Signal, welches dann dem Musik-Signal beigemischt wird und damit den Aussenlärm kompensiert. Auch in geräuschvoller Umgebung (z.B. im Flugzeug) kann man dann störungsfrei Musik geniessen - oder schlafen.

    Auch die E-Trap arbeitet über ein eingebautes Mikrofon (in früheren Varianten, waren es noch deren zwei, jeweils eines vorne und eines hinten am Gehäuse) und regelt über einen Rückkopplungskreis mit manuell einzustellenden Filtern die Bewegung der Membrane. Ein nicht unwesentliches potenzielles Problem der E-Trap ist die Stabilität des Rückkopplungskreises, welche bei hohen Verstärkungen ein unerwünschtes Aufschwingen ("Feedback") erzeugt. Dieses Resonanzverhalten begrenzt die maximal mögliche Wirkung des Systems.


    Ebenso ist die Aufstellung, also die Position im Raum recht kritisch. Einerseits ist ein Platz zu finden, bei der die physikalische Voraussetzung gegeben ist um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen (Druckmaximum). Andererseits muss aber für kritische Abhörsituationen (Tonstudio-Regie, Hifi-Hörraum, Heimkino etc.) auch gewährleistet werden, dass die Links-/Rechts-Symmetrie der Lautsprecheranlage keine unerwünschte Störung erfährt. Und als dritter Punkt müssen Platzwahl und Einstellungen so erfolgen, dass keine hörbaren Artefakte auftreten.

    Konstruktionsbedingt kann ein solches System nur einzelne Moden (im Falle der E-Trap deren zwei) reduzieren und auch dies nur, wenn sie frequenzmässig genügend weit auseinanderliegen. In der Praxis ist es nicht selten so, dass man sich auf eine Mode beschränken muss, weil andernfalls negative Seiteneffekte auftreten. Moden die durch bauliche oder passive Absorber-Massnahmen bereits eine gewisse Dämpfung erfahren haben, eigenen sich zudem erfahrungsgemäss weniger gut, um mit einer E-Trap noch verbessert zu werden, was hauptsächlich am zu geringen Q-Faktor derartiger Resonanzen liegt.


    Hat man alles richtig gemacht und sind der Raum und das Verhalten der störenden Raumresonanz überhaupt für einen Einsatz geeignet, wird man allerdings mit einem sehr guten Ergebnis belohnt: Selbst massive Raummoden können mit einer einzigen Box enorm wirkungsvoll reduziert werden.


    Typ B =

    PSI Audio AVAA

    arbeitet ach einem etwas anderen Prinzip. Hier wird die Oberflächenimpedanz eines Lautsprechers-Chassis derart modifiziert, dass der Volumenstrom durch einen akustischen Widerstand (in Form eines Lochblechs) optimiert wird. Damit wird bei geringen Gehäuseabmessungen eine sehr effektive Absorption erzielt, welche im Gegensatz zur E-Trap nicht auf zwei Resonanzen beschränkt ist, sondern breitbandig von 15 bis 150 Hertz arbeitet.

    Das Funktionsprinzip hat noch einen weiteren entscheidenden Vorteil: es muss (und kann) nichts eingestellt werden, der AVAA reguliert sich gewissermassen selbständig ein. Dies kann allerdings auch ein Nachteil sein, da man weder die effektive Dämpfung noch den Verlauf einzelner Moden individuell anpassen kann. Es ist lediglich möglich die Eingangs-Empfindlichkeit und damit die Effektivität über den ganzen Arbeitsbereich zu regeln. Allerdings dürfte dieser Nachteil in der Praxis nur selten eine tatsächliche Einschränkung darstellen. Für viele Anwendungen dürfte der Umstand, dass der AVAA das "pflegeleichteste" der drei Produkte ist, einen nicht zu unterschätzenden Vorteil darstellen.


    Obschon der AVAA vom Prinzip her Plug&Play in die Raumecken gestellt und eingeschaltet werden kann und dann sofort betriebsbereit ist, helfen auch hier akustische Erfahrung und professionelle Messtechnik, das Ergebnis zu verbessern. In der Theorie ist es zwar so, dass alle Moden in den Raumecken zusammenlaufen und deshalb dort am wirksamsten gedämpft werden können. Während dies für quaderförmige, unmöblierte Räume mit schallharten Wänden zweifelsohne gilt, weichen reale Räume aber praktisch immer mehr oder weniger stark von diesem Ideal ab.

    Vermutlich ist der AVAA betreffend zumindest der Effizienz einer E-Trap unterlegen. Das ergibt sich einfach aus den physikalisch unterschiedlichen Funktionsprinzipien (ein AVAA ist eine im Bassbereich vollständig absorbierende Fläche, die E-Trap arbeitet mit "Antischall"). Ein Beleg dafür ist, dass der Hersteller selbst für kleine Räume zwei bis vier AVAAs empfiehlt, während anscheinend mit Ausnahme von ganz speziellen Fällen so gut wie nie mehr als ein E-Trap normal eingesetzt werden musste, um die Probleme effektiv zu lösen. Dafür erreicht man mit dem AVAA eine breitbandige Wirkung. Welches der beiden Produkte das bessere ist, ist somit vom Einzelfall abhängig.

    Die tatsächlich absorbierende Fläche ist beim AVAA aber trotzdem beträchtlich grösser, als nur gerade die des absorbierenden Metallgitters bzw. die Gehäusefront. Je nach Aufstellung resultieren wirksame absorbierende Flächen von bis zu rund 10 Quadratmetern.


    Typ C =

    Rocket Science

    vom Zürcher Unternehmen Rocket Science GmbH und deren Mastermind Christian Frick arbeiten bereits seit mehreren Jahren und mit beträchtlichem finanziellem Einsatz an einer elektronischen Bassfalle. Neben der Eigenentwicklung eines geschlossenen Lautsprechers, welcher speziell auf diese Anwendung hin optimiert wurde, gehört auch eine aufwändige Steuerung mittels eines DSP dazu, der sowohl von der Hard- als auch der Software (Algorithmik) her ebenfalls vollständig im Haus entwickelt wurde.


    Das System hat gegenüber den beiden Vorgenannten zwei wesentliche Vorteile: Zum einen ist es extrem flexibel einsetzbar, da es akustische Vorwärts- wie auch Rückwärts-Regelungen ermöglicht und diese wahlweise adaptiv oder nicht-adaptiv gesteuert werden können. Neben der Anwendung als "Moden-Löscher" kann man damit auch ANC-Systeme (Active Noise Control) realisieren oder sehr spezielle raumakustische Probleme behandeln, wie sie beispielsweise durch eine asymmetrische Raumaufstellung der Lautsprecher oder einen asymmetrischen Raum entstehen. Ebenso sind selbsteinmessende Double Bass Arrays (DBA) möglich. Insofern ist die Entwicklung von Rocket Science die mit Abstand flexibelste Variante, welche sich sehr gezielt auf jegliche Bedürfnisse anpassen lässt.


    Das System ist ausserdem erheblich effizienter als der AVAA und arbeitet im Gegensatz zur E-Trap ebenfalls breitbandig. Dies relativiert auch den etwas höheren Kaufpreis, da (wie auch bei der E-Trap) ein einziges System für die meisten Anwendungsfälle ausreichend sein dürfte.

    Die Lösungen von Rocket Science sind derzeit nur im Zusammenhang mit einer professionellen Einmessung durch den Hersteller einsetzbar. Das Ziel, eines sich vollständig selbst-einmessenden und selbstregulierenden Systems, welches der Anwender "Plug&Play" einsetzen kann, ist geplant.



    Zwischen Fazit :

    Elektronische Absorber stellen oftmals eine sinnvolle Alternative zu passiven Lösungen dar, um den Bass-Bereich zu behandeln. Der wesentliche Vorteil ist die hohe Effektivität bei geringen Abmessungen.

    Deren Einsatz ist jedoch nicht allen Fällen wirklich effizient. Wie jede andere raumakustische Massnahme müssen auch hier der gesamte Ist-Zustand und das gewünschte Ziel im Auge behalten werden, um die richtige Lösung auszuwählen.

    Abgesehen davon, dass dieser Absorber-Typus generell kein Allerheilsmittel ist, unterscheiden sich die drei vorgestellten Konzepte vom Prinzip her und haben damit alle ihre spezifischen Vor- und Nachteile.

    Gegenüber passiven Massnahmen haben elektronische Absorber immerhin noch einen wesentlichen Zusatzvorteil: Man kann sie ohne weiteres mal ausprobieren und wenn sie nicht das gewünschte Resultat erbringen, wieder aus dem Raum entfernen. Auch ist ein direkter A/B-Vergleich durch einfaches Ein-/Ausschalten möglich.



    ANDY



  • Die Rückwand eines DBA funktioniert ja auch nach diesem Konzept (wie auch Noise Canceling in Kopfhörern, Fahrzeugen, usw.).

    Das Problem wird sein, wenn der Schall nicht durch ein Array gebündelt und somit Zeit-Richtig zum aktiven Absorber trifft, diese nicht zum richtigen Zeitpunkt das richtige, phasengedrehte Signal abgeben kann.
    Fächert der Schall auf, kommt ein Teil des Signals direkt und ein Teil verzögert zum aktiven Absorber.

    Vorteil passiver Absorber: Er ist immer da, wie und wann der Schall dort ankommt, ist egal.

  • ich hatte den e-trap eine Zeit genutzt. Er funktioniert bei mir für Auslöschungen von 6-12dB für zwei Moden.

    Die beiden Frequenzen lassen sich per Messung leicht einstellen, aber auch per gehör ist es möglich.

    Als zusätzliche Maßnahme ganz nett. Da es aber auch dann nur sehr begrenzt auf dem hörplatz wirkt sollte klar sein.

    Meiner Meinung taugt aber ein normaler sub zum auslöschen genauso gut :zwinker2:

  • Soweit ich mitbekommen habe, arbeitet Rocket Science seit geraumer Zeit auch an einer automatisierten Lösung für das Einmessen, aber das Ganze scheint recht kompliziert zu sein und grundsätzlich einiges an Know-How vorauszusetzen. Die Resulate sind aber definitiv soweit ich hören konnte sehr endrücklich. Gerade bei einem Freund von mir ist der Raum eigentlich super für ein Kino, aber die Hörposition darin eher unglücklich. D.h. es musste sehr viel Bass reingepumpt werden, um am Hörplatz den gewünschten Bass zu bekommen. Jetzt ist es so, dass der Bass im ganzen Raum (und nicht nur am Hörplatz) so weit ich beurteiilen kann exzellent ist.

    Die beiden Freunde legten schon immer Wert auf einen guten Bass; d.h. möglichst tief aber auch mit klarer Präferenz zu einem linearen Frequenzverlauf. Sie scheinen bei Rocket Science fündig geworden zu sein und ausgesprochen zufrieden zu sein.

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