Abstrahlverhalten von Subwoofern vor harten (massiven) Wänden optimieren

    Hallo Leute,


    ich möchte euch von einem Verfahren berichten das Abstrahlverhalten von Subwoofern zu optimieren. Angeregt durch die vielen Laufzeit Diskussionen hier und andernorts stöberte ich im Netz umher und fand folgendes. Sicher ist das einigen schon bekannt, für mich war es neu. Und ich dachte mir vielleicht ist es auch für andere hier interessant.


    Die ganze Sache basiert darauf, dass das akustische Zentrum eines Subwoofers oft (immer?) außerhalb der eigentlichen Box liegt.

    Dadurch ergibt sich ein Versatz in der Laufzeit bezogen auf die Annahme das akustische Zentrum läge in der Box oder an deren Rand. Stellt man nun den Subwoofer vor eine schallharte, massive Wand (wie das ja sehr oft im HK passiert) löschen sich gewisse Frequenzbereiche (auch) bedingt durch den Versatz des akustischen Zentrums und die Reflexionen von der Wand aus. (Destruktive Addition)


    Nun geht man hin und ermittelt als erstes das akustische Zentrum seines bzw. seiner Subwoofer. Das geht mit diesem https://www.merlijnvanveen.nl/en/calculators/146-lfacc Exelscheet.


    Wer ihn nicht kennt, Merlijn van Veen ist ein hochgelobter, seriöser "Akustikguru" aus dem PA Bereich.

    Ich bin mir nicht sicher ob das Sheet kostenpflichtig ist. (Drum nur der Link) Zudem nutze ich OpenCalc und das meckert irgendwas rum mit Copyright. Aber mit viel "weg klicken" der Fehlermeldung gehts. Das Sheet ist ganz einfach zu nutzen. Nur die Dimensionen des Subwoofers und die Treiberanzahl eingeben. Geht für geschlossene und BR Boxen.


    Ist das akustische Zentrum ermittelt dreht man die Box mit dem Chassis zur Wand im ermittelten Abstand. Bei mir wären das 426 mm. Nun strahlen Reflexion und akustisches Zentrum (welches ja vor der Box liegt) zeitgleich sozusagen von der Wand ab. Das war es schon. Es braucht keine Elektronik, kein Raketenwissen und verursacht keine Kosten. :freu:


    Tja, klingt fast zu schön um wahr zu sein. :big_smile: Heute habe ich keine Lust die Subwoofer schon wieder zu rücken, ich werde es aber auf jeden Fall testen. Ich habe gerade mit dem Zollstock gemessen. Da die Boxen meißt eh etwas abgerückt von der Wand stehen muss ich sie in meinem Fall nur ca. 20 cm in den Raum rücken.


    Was denkt ihr, hat sonst noch jemand Lust zu testen?


    Hier noch ein tolles Video von Matthias Huber welches die Sache schön erklärt.


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    Grüße,

    Siebenton

    Hallo Siebenton, sehr spannend. Diese Anordnung habe ich schon öfters aber aus anderen Gründen sehr positiv genutzt. Was mich dabei wundert und in der Erklärung fehlt (ich weiß es tatsächlich auch nicht): woher kommt es, dass sich das akustische Zentrum vor den Woofern befindert und wie ermittelt man das?


    In vielen Heimkinos wird diese Methode auch nur bedingt sinnvoll sein, weil sich dann die Frage stellt, wohin mit der Bedämpfung, die die Subs dann zusätzlich durchlaufen müssen.

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    Das akustische Zentrum soll sich außerhalb des Woofers befinden?

    Die Kunde höre ich wohl, allein mir fehlt der Glaube.


    Ein "üblicher" Subwoofer ist ein Monopol/Omnipol. D.h. er strahl kugelförmig ab. Zumindest bis zu einer gewissen oberen Frequenz.


    Wäre das akustische Zentrum außerhalb, dann gäbe es an diesem Punkt (also wo der SEO liegt) im besten Fall keine Laufzeit, bzw. minimale Laufzeit. Und wenn ich dann näher am Sub messe erhöht sich diese...

    Also dort wo das Chassis die Luft anregt braucht ist es später als dort wo sie erst hin muss.


    Nein, tut mir leid, diese Erklärung ist mir zu wenig einleuchtend um Subs zu rücken.



    mfg

    Sollte die 'echte' Position des akustischen Zentrums nicht via Sprungantwort messen lokalisiert werden können?

    Dann liesse sich die Aussage ja leicht überprüfen.

    Warum allerdings ein CB-Sub einen anderen Schallentsehungsort als irgendwas zwischen Membranrand und Schwingspule haben soll, weiss ich nicht.

    Oder wo ist der Denkfehler?

    Ich find ja die SysTune Software immer wieder geil. Ist mir leider dann doch einen Tick zu teuer.

    Ja das ist eben auch mein "denkproblem". Wie kann das sein und welche Ursache hat das? Über den impuls bei einem sub wird das schon nicht mehr ganz präzise, denke ich, da man diesen doch ziemlich grob skalieren muss.

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    Zumindest eine Erklärung habe ich für den Fall der rückwärtigen Reflexion. Es wird ja häufig vergessen, dass der Schall erstmal zur Seitenkante der Schallwand wandern muss, bevor er sich nach hinten ausbreitet. Das heißt in dem obigen Beispiel sind das 30 cm (plus die Membrantiefe des Treibers). Dann kommt man ungefähr auf die 43 cm. Das sollte auch ABEC standhalten. :big_smile:

    Vielleicht verstehe ich auch den Witz nicht so richtig, aber es wird ja erläutert, dass das akustische Zentrum 43cm VOR der Membran liegt. Gerade bei dir hatte ich die Hoffnung einer schlüssigen Erläuterung :big_smile:

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    Haha 1

    Ich denke auch, dass einfach der Ausdruck "Akustisches Zentrum liegt vor dem Subwoofer" unglücklich gewählt ist.

    Zitat von Moe

    Vielleicht verstehe ich auch den Witz nicht so richtig, aber es wird ja erläutert, dass das akustische Zentrum 43cm VOR der Membran liegt. Gerade bei dir hatte ich die Hoffnung einer schlüssigen Erläuterung :big_smile:

    Bezogen auf das 2D-Bild mit der rückwärtigen Reflexion ist meine Erklärung doch schlüssig. Sie hat nur nichts mit der Realität zu tun, nämlich dass der SEO im Bereich der Schwingspule liegt und der Schall erst noch die Schallwand überbrücken muss. Im 3D-Bild sieht das ja ganz anders aus als er es gezeichnet hat.


    Von oben sieht das so aus:


    Zitat von schauki

    Ein "üblicher" Subwoofer ist ein Monopol/Omnipol.

    Das hatte ich noch vergessen zu erwähnen. Das Ganze gilt ausdrücklich nur für Omnipole.


    Zitat von Moe

    Ja das ist eben auch mein "denkproblem". Wie kann das sein und welche Ursache hat das?

    Hihi, ist schon bißchen ketzerisch der Ansatz. Wenn ich das richtig sehe hätten dann alle Leute mit Sub/Multisub ein Problem. :P


    Das sich das akustische Zentrum auch außerhalb der Box(en) befinden kann scheint mir sicher. Namhafte PA Hersteller nutzen in ihrer "Steuersoftware" für LAs eine Funktion um das, ich nenns mal AZ, zu berechnen.

    In einem geschilderten Fall von dem ich las lag das AZ weit (ich meine 2-3 Meter) hinter dem physischen Array. Kennt man nun das AZ nicht passen die Delays nicht und es führt zudem zu Beaming. Bei diesen Tops. Nun ist ein LA kein Subwoofer. Das ist mir schon klar. Doch wenn man das komplexe AZ eines gebogenen LAs scheinbar leicht in die Software gießen kann scheint es mir umso leichter dies mit einem Subwoofer zu tun.


    Zitat von FoLLgoTT

    Das heißt in dem obigen Beispiel sind das 30 cm (plus die Membrantiefe des Treibers). Dann kommt man ungefähr auf die 43 cm. Das sollte auch ABEC standhalten. :big_smile:

    Ich komme mit meinen beiden Subwoofern (welche ich als einen zähle ) auf eine Breite von 1702 mm. Wenn ich deine Rechnung richtig verstehe müsste bei mir eine größere Laufzeit raus kommen. Denn der Weg zur Kante der Box ist ja länger. Doch sind es laut Sheet 426 mm.


    Moe , wie sich das nun physikalisch ermittelt mit dem AZ, keine Ahnung. Hört sich fast nach Geheimwissen an. :big_smile: Ich glaube kaum das die, die es Wissen das so einfach kund tun. Die ganze Sache habe ich mir sowieso im Netz zusammengesucht. Regelrechte Artikel darüber habe ich nicht gefunden.


    Matthias Huber belegt es ja per Messung in seinem Video. Zudem erwähnt er das es auch mit mehr als einem Subwoofer geht. Ohne das sich das AZ großartig verschiebt. Was ja der Aussge von FoLLgoTT widerspräche.

    Soweit erstmal von mir dazu. Bitte versteht die Sache nicht so das ich etwas propagieren möchte. Ich finde es nur sehr interessant und glaube auch das da etwas dran ist.


    Übrigens ist Matthias Huber nicht irgendwer. Er lebt davon LA Systeme "Out of the Box" zu optimieren. Rund um die Zeitdomäne. Das passt einfach oft nicht. Und das auch bei den großen Herstellern.

    Ich glaube nicht das den jemand buchen würde wenn es keine eindeutigen Verbesserungen gäbe. Und da ist die Sache mit den Subwoofern ja nur die Spitze des Eisberges. Bei dem eigentlichen LA ist die Zeitsache ja viel komplexer. Zudem würde der Mann seinen Ruf und seinen Job zerstören wenn er in dem Video Käse erzählen würde. Also die Indizien sprechen dafür. :zwinker2:


    Aber, ich gebe zu es ist eine harte Nuss. Da hilft wohl nur selbst testen. Wenn ich jetzt noch vernünftig messen könnte...:beat_plaste

    Muss ich wohl durch und das lernen....

    Zitat von FoLLgoTT

    Bezogen auf das 2D-Bild mit der rückwärtigen Reflexion ist meine Erklärung doch schlüssig. Sie hat nur nichts mit der Realität zu tun, nämlich dass der SEO im Bereich der Schwingspule liegt und der Schall erst noch die Schallwand überbrücken muss. Im 3D-Bild sieht das ja ganz anders aus als er es gezeichnet hat.


    Von oben sieht das so aus:


    Hallo Nils, ja der Punkt ist soweit klar. Es geht ja darum, wie das akustische Zentrum bei einem Woofer vor das Gehäuse wandert. Bei einem gebogenen LineArray kann ich das auch noch irgendwie nachvollziehen, aber eben nicht bei dem Sub. Laut des Videoverlaufes scheint der Abstand auch nur von Höhe, Breite, Tiefe und Temperatur abzuhängen.


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    Zitat von Moe

    Laut des Videoverlaufes scheint der Abstand auch nur von Höhe, Breite, Tiefe und Temperatur abzuhängen.

    Ja, aber das ist doch genau das, was ich da aufgemalt habe. Es gibt real kein akustisches Zentrum vor dem Tieftöner. Das ist nur ein vereinfachtes Modell, um damit im Array rechnen zu können. Wenn ich mir das hier (auch die Folien rechts) anschaue, dann wird dort versucht, für eine rechteckige Schallwand einen Korrekturfaktor zu berechnen, den man dann für das Delay von Subwoofer-Arrays benutzen kann. Es geht hier also nur um die Abschätzung der Verzögerung im Array, nicht um den realen SEO.

    Die Messungen finden ja aber mit einem einzelnen Woofer statt, welcher mit Abstand Richtung Wand gerichtet ist. Der Theorie entsprechend geht er ja dort von aus, dass auch der SEO in dem Fall ebenso vor dem Gehäuse der gleiche Punkt, wie der Reflexionspunkt an der Wand ist. Wie verträgt sich das mit deiner Skizze oben? Das bekomme ich irgendwie einfach nicht logisch verarbeitet.

    auch gewerblich als User "Speaker Base" unterwegs

    Zitat von Moe

    Selbst wenn, was ist denn damit gemeint?

    Schlicht und einfach die Laufzeit des Schalls. Du siehst ja, welch Wunder die geheimnisvollen Worte wirken! ;)


    Ich halte das für gutes Marketing in eigener Sache, der, sich als besonders wissend zu etablieren. Im Audio-Sektor ist das Gang und Gäbe.

    Zitat von ((( atom )))

    Schlicht und einfach die Laufzeit des Schalls. Du siehst ja, welch Wunder die geheimnisvollen Worte wirken! ;)


    Ich halte das für gutes Marketing in eigener Sache, der, sich als besonders wissend zu etablieren. Im Audio-Sektor ist das Gang und Gäbe.

    Du kennst den Mann doch gar nicht. Ihm gleich zu unterstellen er wäre ein Scharlatan finde ich schon starken Tobak.


    Einige Leute haben reale Tests gemacht und können die positive Wirkung bestätigen. Da die ganze Sache auch mir immer noch ein wenig mysteriös ist habe ich Matthias Huber mal angeschrieben und ihm folgende Fragen gestellt.


    1. Wie ist es zu erklären das sich das akustische Zentrum bei einem einzelnen Subwoofer vor, also nicht innerhalb der Box oder an deren Rand, befindet?

    2. Angenommen der einzelne Subwoofer stünde auf freiem Felde. Wäre das akustische Zentrum dann auch außerhalb der Box?

    3. Wenn ich ein 2.1 System betreibe (Tops im Stereodreieck, 1 x Sub in der Mitte auf der Linie zwischen den Tops) muss ich dann mein Delay so berechnen als stünde der Subwoofer z.B. 40 cm weiter zum Hörer hin? ( wenn das errechnete akustische Zentrum 40 cm vor der Box liegt)

    4. Stellt das nicht alle Delayberechnungen mit Omnisubs auf den Kopf (Beispiel das 2.1 System)

    5. Bei meiner möglichen Anwendung wäre eine massive Wand bis in Höhe Oberkante der Subwoofer. (ca. 86cm ) Darüber sind Fenster. Zudem ist vor der Wand ein flacher Heizkörper (Tiefe 9,5cm) montiert.

    Denkst du die Sache funktioniert trotzdem? Der Kalkulator von Merlijn van Veen errechnet mir 426 mm Wandabstand für 8x15".


    Mal gucken was er antwortet.

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