Liebes Beisammen und hier besonders die Experten unter euch,
die Titelfrage wird gerade in diesem Bauthread aufgeworfen. Bitte hier um weitere Diskussion.
Vorausgesetzt zwischen Leinwand und Frontwand ist genug Abstand, so hat man den Abstand und 2 Winkel als Freiheitsgrade für die Aufstellung. Wie sollte nun die Box positioniert werden, um möglichst geringe hörbare Beeinträchtigung zu erhalten? Insbesondere solche, die nicht per Equalizer ausgeglichen werden können.
Danke
rumpeli
die Titelfrage wird gerade in diesem Bauthread aufgeworfen. Bitte hier um weitere Diskussion.
Vorausgesetzt zwischen Leinwand und Frontwand ist genug Abstand, so hat man den Abstand und 2 Winkel als Freiheitsgrade für die Aufstellung. Wie sollte nun die Box positioniert werden, um möglichst geringe hörbare Beeinträchtigung zu erhalten? Insbesondere solche, die nicht per Equalizer ausgeglichen werden können.
Danke
rumpeli
Serena schrieb:
ob ich eine gerade oder eine gebogene Leinwand aufbaue, da die Lautsprecher ja wenn möglich senkrecht auf die Leinwand zeigen sollten.
Hast du dafür eine belastbare Quelle?
Durch Reflektion zwischen Lein- und Schallwand kann isch je nach Lautsprecher-Leinwandabstand ein Kammfiltereffekt einstellen. Keine Ahnung ob das hörbar ist. Einwinkeln würde die Hörbarkeit evtl. mindern. Besser wäre es aber, die Schallwand absorbierend und die Leinwand transparent zu gestalten.
Last Action Hero schrieb:
rumpeli schrieb:
Zitat von »Serena« ob ich eine gerade oder eine gebogene Leinwand aufbaue, da die Lautsprecher ja wenn möglich senkrecht auf die Leinwand zeigen sollten.
Hast du dafür eine belastbare Quelle?
Ich hätte z.B. eine:
Frontsysteme müssen die speziellen akustischen Gegebenheiten hinter der perforierten, akustisch
durchlässigen Leinwand berücksichtigen. Dabei handelt es sich um die zwangsläufig entstehenden
Schallreflexionen und Absorption durch die Bildwand sowie die Forderung nach einer
gleichmäßigen Versorgung aller Plätze in bester Tonqualität. Sowohl die Schallreflexion hinter der
Bildwand als auch die Schallabsorption durch die Bildwand selbst sind sehr komplex und je nach
Winkel unterschiedlich. So variiert das akustische Ergebnis direkt vor dem Lautsprecher (0° Achse)
im Vergleich zu 20°, 30° oder 40° seitlich 0° Achse (Off‐Axis).
aus JBL FAQs Kinobeschallung
Gruß
Reinhard
Last Action Hero schrieb:
Serena schrieb:
Hallo,
puah, rumpeli, die Erklärung wird jetzt länger.
Vielleicht erst einmal zum einfach Thema, den schallharten und absorbierenden Flächen. Die meisten Flächen bleiben eigentlich schallhart, den abgehängten Anteil der Decke fülle ich ja im Grunde nur und beim Pfeil ist ein 60cm breiter Schlitz in der Decke.
Im Querschnitt sieht das mit den schallharten Flächen so aus:
Blau gekennzeichnet sind hier die schallharten Flächen. Die einzigen wirklich absorbierenden Flächen werden also etwa 75% der Frontwand und die gesamte Rückwand, wobei ich im Bereich zwischen den Back-Surrounds vermutlich einen Diffusor aufbauen werde. Der Boden wird zu etwa 50% mit Parkett belegt sein.
Die abgehängten Absorber unter dem Giebelbereich können dabei ja auch noch unterschiedlich ausgeführt werden. Also z.B. schallhart für hohe Frequenzen und absorbierend bei tiefen.
Hmm, nun zum komplizierteren Thema.
Das von Last Action Hero erwähnte Dokument (danke übrigens ) enthält leider nur indirekt einen Bezug auf den Winkel zwischen Lautsprecher und Leinwand. Wenn ich das richtig verstehe, hat JBL in Ihrem System ein Kompensation für den Verlust bei schrägem Durchtritt durch die Leinwand. Um darüber eine gesicherte Aussage treffen zu können, müsste man mehr Daten haben, unter anderem auch dazu, wie weit von der Leinwand die Boxen wegstehen (sollen) und welchen Abstrahlwinkel diese haben.
Wirklich gesicherte Dokumente, kann ich leider keine vorweisen, nur ein PDF von Seymour Screens, welche eine solche winkelabhängige Untersuchung im Rahmen ihres „Center Stage” Materials durchführten.
Hier der Link: seymourav.com/articles/CenterStageSpeakerAngleTests.pdf
Ich persönlich halte das Dokument zwar für interessant, aber für nicht sehr aussagekräftig. Zwar sieht man deutlich eine Abweichung von >6dB beim perforierten Material, aber der Test hat meines Erachtens einen sehr deutlichen Mangel: Die Mikrofonposition wurde nicht verändert und ist extrem nah an der Leinwand. Wenn ich den Versuchsaufbau richtig verstehe, ist aber noch nicht mal der Abstand zwischen Mikrofon und Leinwand gleich geblieben, sondern nur der Abstand zum Lautsprecher. Der Haupteffekt dürfte gar nicht auf der Mittelachse zum Lautsprecher auftreten, sondern seitlich davon. Interessant wäre jetzt gewesen, in welchem Ausmaß sich das verändert abhängig vom Winkel.
Die allgemeine Empfehlung, die Lautsprecher nicht in einem Winkel von mehr als 20° aufzustellen, wird aber schon durch dieses Dokument bestätigt. Bei praktisch allen angegebenen Kurven ist der Unterschied zwischen 0° und 20° zumindest auf der Mittelachse zu vernachlässigen.
Ich hatte mal ein wissentschaftliches PDF zum Thema, das sich zwar nicht mit Leinwändern, aber mit gelochtem Material an sich befasste, was ja im Grunde das selbe ist, aber finde es leider nicht mehr.
Für die Erklärung des grundsätzlichen Problems beim schrägen Durchlauf durch die Leinwand ist das aber auch gar nicht notwendig, weil es sich einfach durch die Physik erklären lässt.
Der erste eher geometrische Aspekt ist das Öffnungsverhältnis der Leinwand. Da das Material an sich nunmal eine gewisse Materialstärke haben muss, wird dieses Öffnungsverhältnis ungünstiger bei nicht-senkrechter Ausrichtung der Lautsprecher:
Das wäre jetzt die Grafik für ein perforiertes Tuch, da dieses an den Löchern scharfe Kanten hat. (Der 45° Winkel ist natürlich total übertrieben)
Bei einer gewobenen Leinwand fällt die Veränderung deutlich geringer aus, da Fäden ja nicht eckig, sondern rund sind. Das ist dann auch einer der Gründe, warum bei einer Leinwand aus gewobenem Tuch die Lautsprecher näher stehen können als bei einer perforierten. Natürlich immer abhängig von der Materialdicke.
In der unteren Hälfte wollte ich nur zeigen, wie sich in meiner Situation der Winkel durch den Aufbau einer gebogenden Leinwand mit r=10m bei auf den Sitzabstand ausgerichteten Lautsprecher reduzieren würde.
Jetzt ist aber nunmal so, dass der Schall eigentlich gar nicht durch die Leinwand durchtritt. Bei keiner akustisch „transparenten” Leinwand handelt es sich um Transparenz im eigentlichen Sinne. Das ginge nur mit einem sehr dünnen Material, welches sich praktisch wie Luft verhält. In Wirklichkeit entsteht aufgrund der Wellennatur des Schalls an jedem Loch der Leinwand eine Kugelwelle als Halbraumstrahler, was damit unweigerlich zu Interferenzen führt (vgl. Doppelspaltversuch mit Laser).
Nimmt man z.B. ein Tuch, welches einen Lochabstand von 4mm bei einer Lochgröße von 0,2mm aufweist, erhält man für 10kHz folgendes Muster:
Bei 10kHz wäre das ein gerade ebenso noch akzeptables Verhalten mit Amplitudenminima bei +/-25° von der Mittelachse des Lautsprechers.
Das ganze sieht bei identischem Lochabstand mit 20kHz aber schon so aus:
Akzeptabel ist etwas anderes. Das gleiche Ergebnis würde man erhalten, wenn man den Lochabstand auf 8mm erhöht und bei 10kHz misst.
Bei 5kHz / 4mm oder bei 10kHz / 2mm sieht das jedoch schon etwas besser aus:
Das wäre in etwa der Bereich in dem aktuelle Leinwände liegen dürften. Bei +/-50° liegen die Minima bei 10kHz, was dann abfällt bis +/-25° bei 20kHz.
Obige Graphen setzen einen Lautsprecherabstand voraus, bei dem der Schall praktisch parallel und nicht mehr als Kugelwelle auf die Leinwand auftrifft.
Der Grund, warum akustisch transparente Leinwände bei weitem nicht so beschissen (sorry) klingen, wie obige Graphen vermuten lassen würden, liegt an mehreren Gründen. Zum Teil tatsächlich an Imperfektionen im Material, der Materialstärke, der Tatsache, dass die reflektierten Wellen wiederum eine Diffraktion auslösen und es zumindest ein gewisser Teil davon doch irgendwann durch die Leinwand schafft und nicht zuletzt auch daran, dass die Luft eigentlich nicht perfekt akustisch transparent ist, sondern zu Diffusion des Schalls beiträgt.
Das war jetzt aber nur die senkrechte Ausrichtung auf die Leinwand. Bei schräger Ausrichtung passiert folgendes:
Nicht maßstabsgerecht! Eine Leinwand mit diesem Verhältnis zwischen Lochabstand und Wellenlänge würde sich keiner freiwillig in die Wohnung hängen.
Auf der linken Seite sieht man die Ausbildung der Kugelwellen bei senkrechtem Auftreffen der Schallwellen (wieder Abstand -> unendlich). Alle Kugelwellen entstehen gleichzeitig. Verbindet man die Maxima (rot) und Minima (blau), so erhält man parallele Linien über den gesamten vom Schall getroffenen Bereich der Leinwand. Direkt am Rand findet nur die Ausbreitung als Kugelwelle statt.
Schickt man das Signal aber nun schräg durch die Leinwand, so entstehen die Kugelwellen zeitlich versetzt, liegen danach in der Mittelachse jedoch wieder gleichauf. Verbindet man nun die Maxima und Minima der zueinander gehörigen Schallereignisse, so erhält man auseinanderlaufende Linien, die zu größeren Winkeln von der Mittelachse dann auch noch mit den später am Lautsprecher entstandenen Schallanteilen interagieren. Dieser Effekt tritt umso stärker auf, je höher die Frequenz ist und je größer der Winkel ist.
In Wirklichkeit würden die eingezeichneten Linien natürlich nicht so weit auseinanderlaufen, da die Löcher in obigem Bild einen Abstand von mehreren Zentimetern hätten.
Im mittleren und tiefen Frequenzbereich sind alle diese Effekte zu vernachlässigen, da es aufgrund der größeren Wellenlänge zu keinen nennenswerten Interferenzen mehr kommt und die Leinwand tatsächlich beginnt mitzuschwingen.
In der Realität muss man das natürlich etwas differenzierter betrachten. Direkt auf der Mittelachse hat man bei keinem der beiden Fälle einen deutlichen Nachteil, solange man den Winkel nicht übertreibt und es aufgrund der Materialdicke zu scheinbar kleineren Löchern bei gleichzeitig scheinbar größerem Lochabstand kommt.
Abseits der Mittelachse ist die Situation bei der senkrechten Ausrichtung einigermaßen vorhersagbar. Die schräge Ausrichtung kann hingegen auf einem Platz sogar besser klingen als die senkrechte, dafür auf dem Platz daneben grottenschlecht. Je nach Abstand zwischen Leinwand und Lautsprecher ist es auch möglich, dass überhaupt kein Unterschied zur senkrechten Aufstellung festzustellen ist.
Was man dabei auch nicht vergessen darf, ist, dass es in der Realität immer auch zu einem nicht-senkrechten Verlauf kommt, der aufgrund der Kugelwelle des Lautsprechers noch einmal zeitversetzt auf die Löcher in der Leinwand trifft.
Es gibt definitiv Situationen, in denen die gewinkelte Aufstellung bestens funktionieren dürfte, eben abhängig vom Leinwandmaterial und dem Abstand zu den Lautsprechern. Das Ergebnis ist dann auch wiederholbar, solange sich an den Komponenten und Positionen nichts ändert. Allerdings kann es passieren, dass die linken und rechten Lautsprecher sich in der Klangfarbe vom mittleren Lautsprecher unterscheiden, da dieser ja immer senkrecht auf die Leinwand zeigt.
Eine Anwinklung in der vertikalen ist hingegen nahezu komplett zu vernachlässigen, da ja praktisch alle auf der gleichen Höhe sitzen oder zumindest innerhalb eines 25°-Dreiecks und somit nur geringe Abweichungen vom Klang der Mittelachse zu erwarten sind. Das dürfte dann aber eher ein Thema sein, über das sich JBL den Kopf zerbrechen darf
Die ideale „akustisch transparente” Leinwand wäre gewoben bei nicht vorhandener Stärke und sowohl Lochabstand als auch Lochgröße würden gegen null laufen. Solange jedoch noch keine monomolekularen Leinwände erhältlich sind, dürfte das Utopie sein
Tjoah, leider keine Quellen, aber ich hoffe, dass es einigermaßen verständlich war, warum ich versuchen werde, eine möglichst geringe Abweichung von der Senkrechten bei der Lautsprecheraufstellung zu erzielen
Gruß
Serena
rumpeli schrieb:
Serena,
ich interpretiere mal deine Absicht: Der Lautsprecher soll hinter der Leinwand so aufgestellt werden, dass die Leinwand möglichst neutral auf das frequenzabhängige Bündelunngsverhalten ist. Richtig?
Ob schräge oder senkrechte Aufstellung in diesem Sinn besser sein soll konnte ich eben aber nicht rauslesen. Interessant finde ich die Betrachtunng der Dicke der Leinwand und der Störkanten der Perforation. Sollte sich das nur in einer Dämpfung auswirken kann es durch EQ entzerrt werden.
Ich hatte bislang am meisten Sorge vor den doppelt zwischen Leinwand und Schallwand reflektierten Schall. Dieser mischt sich verzögert und phasengedreht mit dem Direktschall. Dieses System wirkt als Kammfilter, weil besonders starke Beeinflussung bei ganzzahligen Vielfachen Wellenlängen des Leinwandabstandes. Je größer der Abstand desto weniger Auslöschungen im hörbaren Frequenzbereich. Der Winkel ist mir in diesem Zusammenhang noch nicht untergekommen.
Ich bewege mich in diesem Wissensbereich sehr unsicher, bitte um kompetente Kommentare oder Ignoranz. Leif und Follgott haben sehr großen wert auf einen winkelkonstanten Amplitudenfrequenzang ihres Lautsprecher gelegt. Den Aspekt der Aufstellung relativ zur Leinwand habe ich bei denen nicht gelesen. Wäre nett wenn die hier mal einspringen.
Gruß
rumpeli
Besuch mich mal im Schrein oder im Bau Thread oder im Keller!
Exodus 12:9 "Do not eat the meat raw or boiled in water, but roast it over a fire"
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