Unipol-Diskussion

Unipol schrieb:

... Auffällig für mich ist der markierte wandernde Einbruch in den Mitten und die relativ unbeeinflussten Bässe.

Hallo G,.

Ich möchte hoffen, dass Du trotzdem Du schon so weit gekommen bist einen Rat anzunehmen nicht ausschlägst

Bei der Herleitung der Formel für den "unipol" nimmt man an, dass das Gebilde ganz ohne irgendwelche sonstigen Gegenstände im Raum schwebt. Ausserdem errechnet man den Frequenzgang in unendlichem Abstand. Beide Voraussetzungen sind bei der üblichen Verwendung nicht gegeben. Im Gegenteil versucht man doch, den Einfluss naher Wände zu umgehen, allgemeiner, den akustisch kleinen Raum irgendwie auszublenden. Die Voraussetzung eines unendlich großen Hörabstands ist dann wohl auch kaum gegeben.

Gerade der Fakt, den man mittels "unipol" auszublenden sucht - kleiner Hörraum - verunmöglicht die richtige Funktion des vermeintlichen Gegenmittels. Bevor wieder einmal eine unendliche Geschichte erzählt wird anhand von Werbematerial (zB M.E. Geithain), oder nicht ganz klaren Messungen, gebe ich den Rat / mache den Vorschlag, kritische Messungen durchzuführen. Die Messungen sind sehr einfach. Sie sind auch leicht zu interpretieren.

Sie werden draussen durchgeführt, der Klarheit wegen. Box steht so, dass die Dipolwirkung parallel zum Boden gegeben ist. Rückwärts meinetwegen nach links, und vorwärts dann nach rechts. Die Box steht maximal frei. Man verfertigt ein Rundumstrahldiagramm in 1..5 fachem Abstand einer Wellenlänge, also ab etwa 6 (!!) Meter. Dabei könnte herausgefunden werden, dass die Rückwärtsdämpfung zum Beispiel beachtliche 10..20dB beträgt.

Diese Messung wiederholt man mit einer Veränderung. Nämlich dass der rückwärtige Schall gegen eine Wand strahlt, in einem Abstand, der dem Aufstellungsabstand im Raum entspricht, also wohl eher 50cm als 1 Meter.

Wie entwickeln sich Pegel nach vorn und das Rundumstrahlen? Laut ziemlich einfacher Rechnungen sollte das Verhalten als "unipol", Cardioid oder was auch immer völlig verändert aussehen. Meine eigenen Experimente dazu habe ich unfreiwillig durchgeführt. Ein Mitteltoncardiod ab 250Hz, der frei im Raum trefflich funktionierte, wollte beim vorgesehenen Wandabstand von immerhin noch 50cm partout keine Cardioidcharakteristik mehr zeigen. Im Gegenteil! Das Rundumstrahlen wurde breiter als bei einem Direktstrahler. Dann habe ich gerechnet, und die Erklärung gefunden. Bei Wandabständen, die im Vergleich zur Wellenlänge (250Hz um 1,50 Meter) nicht "unendlich" groß sind, muss man sogenannte Spiegelquellen berücksichtigen. Das sind dann 4 - zwei virtuelle plus zwei reale - Schallquellen, die einen verquasten Quadrupol machen, statt eines Dipols mit Phasenverschiebung = "Unipol". Mit einem Wort: es funktioniert nicht. Und zwar funktioniert es aus absolut denselben Gründen nicht, wegen denen man es bräuchte! Der Raum ist zu klein. Mitteltonkardioiden sind zwecklos, umsomehr Basskardioiden.

Aber - mach erstmal die Messungen. "Theoretische" Diskussionen ohne diese sind überdrehter Leerlauf ...

Viel Spaß!

Kleine Detailfrage, aber ist der Energieeintrag in den Raum bei einem Quadrupol nicht geringer als bei einem Monopol - manche glauben ja gerade das sei der springende Punkt. Der Quadrupol so er ideal genug arbeitet würde nebenbei in 4 Richtungen keinen/weniger Schall abstrahlen, was die Möglichkeiten eines Dipols in der Hinsicht noch übertrifft.

Used2Use schrieb:

Kleine Detailfrage, aber ist der Energieeintrag in den Raum bei einem Quadrupol nicht geringer als bei einem Monopol - manche glauben ja gerade das sei der springende Punkt. Der Quadrupol so er ideal genug arbeitet würde nebenbei in 4 Richtungen keinen/weniger Schall abstrahlen, was die Möglichkeiten eines Dipols in der Hinsicht noch übertrifft.

Ne ne, jetzt jonglierst Du wieder mit Begrifflichkeiten, die hier so gar nicht anwendbar sind: Der Raum ist zu klein, um einen Quadrupol ein Quadrupol sein zu lassen. Oder Unipol, Dipol etc.
Ich möchte mal anregen, dass man Sachen wie "Energieabstrahlung" mal richtig messen würde - was ist das nämlich eigentlich?

Eine technische Entwicklung geht bekanntlich so vor. Am Anfang steht ein Problem. Dann hat wer eine Idee. Diese Idee wird zu einem Modell zu Ende gedacht. Das Modell wird verwendet, um mittels Rechnungen überprüfbare Zahlenwerte zu bekommen. Diese Zahlenwerte werden dann per Messung entweder bestätigt oder eben nicht. Leider fehlen insgesammt bislang die Messungen, und Teile der vorherigen Schritte zum "Unipol".

Ob die Idee vom "Unipol" dann das Problem "kleiner Abhörraum" tatsächlich löst, ist auf jeden Fall noch offen. Deshalb kann man jetzt noch gar nicht darüber reden, ob diese Technik - sofern sie funktioniert - eine gute, praktische, effiziente Technik ist. Oder ob es andere Techniken gibt, zum Beispiel Multisubs, die effizienter sein könnten.

Deshalb hatte ich mir erlaubt, vor der Diskussion aussagekräftige Messungen zu erbitten. Es ist ja Sommer, und ein Garten und Laptop lassen sich bestimmt auftreiben. Gemessen an der Erwartungshaltung gegenüber dem "Unipol" als Problemlöser denke ich, ist der Aufwand nicht zu groß.

so long

Hallo,

ich finde die Diskussion bis hierhin spannend und sehr interessant, jedoch muss ich gestehen, dass ich mich von der Theorie her überfordert fühle.

Die Messungen, die ich oben eingestellt habe, waren so etwa die letzten, die ich in einem Anfall von Messwut zum Thema gemacht habe. Ich hatte das Gefühl, die Messungen im Raum beinhalten so komplexe Zusammenhänge, dass ich schlicht wie der Ochs vorm Berg stand.

Hinzu kamen meine Höreindrücke, die, wenn sie auch die Diskussion wieder etwas zurückwerfen, doch so waren, dass ich vermutet habe, dass der lineare Energiefrequenzgang des Unipols (im Freifeld simuliert) auch im Raum zur Wirkung kommt, nämlich mit der annähernd ähnlichen Darstellung im ganzen Raum.

Zur weiteren Anregung veröffentliche ich noch zwei spätere Messungen, bei der der Mikrofonabstand zur Wand gleichblieb und die Box im Raum wanderte.


Gruß Gerhard

Du meintest das ein Unipol mit naher Rückwand in etwa wie ein Quadrupol abstrahlt und suggerierst das das ein Problem sei.
Das der Unipol im Raum nicht als Unipol arbeitet ist ja maximal das Ende deines (ersten) Modells. Die meisten interessieren sich allerdings nur für die Auswirkungen am Hörort - wie schätz du die bei dem Quadrupol ein, der aus dem Unipol und Reflexion besteht?

Kleines Problem gibts nebenbei noch, bei uns findet der Sommer dieses Jahr wohl erst in der 1. Juliwoche statt.

@Gerhard

Er meint, daß das Teil durch den Raum statt herzförmig kleeblattartig abstrahlt, warum das ein Problem sein soll ist noch offen.

Die Genauigkeit beim Raytracingansatz mit Spiegelquellen ist ja auch nicht so optimal, kommt zumindest immer drauf an wie schallhart die Wände tatsächlich sind. Immerhin betrachtet man da den Bereich in dem die Trockenwände mitunter einiges mitzureden haben.

Used2Use schrieb:

Du meintest das ein Unipol mit naher Rückwand ... Er meint, daß das Teil durch den Raum statt herzförmig kleeblattartig abstrahlt, warum das ein Problem sein soll ist noch offen. Die Genauigkeit beim Raytracingansatz mit Spiegelquellen ist ja auch nicht so ...

Siehste? Da ist nichts zu machen. Ich meinte nicht "kleeblattförmig" sondern einen (betont) verquasten Quadrupol. Von einem Strahlverfolgungsansatz (Raytracingansatz) war auch nie die Rede. Diese wirre Spekuliererei meinte ich mit "rasendem Leerlauf".

Macht erstamal die RICHTIGEN Messungen anhand eines gültigen Modells. So wie -man- das eben macht.

Ich möchte jetzt mal gerne wissen, wie die Messungen im Raum vorgenommen werden sollen?

Box irgendwie in den Raum auf einen Drehhocker gestellt, dann verschiedene Winkel gemessen. Aber wie soll man die verschiedenen Reflektionsgegenstände einschätzen, die sich irgendwo im Raum befinden. Welche Aussagekraft hat das?

Oder Box nach draußen, Drehhocker, verschiedene Winkel... Was soll das beweisen oder zeigen? Dass die Box im Freifeld ein Unipol ist, wären wir damit einen Schritt weiter?

Einen Messschrieb draußen könnte ich sicherlich raussuchen.
Ich schau mal nach.

Gruß Gerhard

Unipol schrieb:

Ich möchte jetzt mal gerne wissen, wie die Messungen im Raum vorgenommen werden sollen? Box irgendwie in den Raum auf einen Drehhocker gestellt, dann verschiedene Winkel gemessen. Aber wie soll man die verschiedenen Reflektionsgegenstände einschätzen, die sich irgendwo im Raum befinden. Welche Aussagekraft hat das? Oder Box nach draußen, Drehhocker, verschiedene Winkel... Was soll das beweisen oder zeigen? Dass die Box im Freifeld ein Unipol ist, wären wir damit einen Schritt weiter? Einen Messschrieb draußen könnte ich sicherlich raussuchen. Ich schau mal nach. Gruß Gerhard

Siehe posting #2:

"Sie <die messungen> werden draussen durchgeführt, der Klarheit wegen. Box steht so, dass die Dipolwirkung parallel zum Boden gegeben ist. Rückwärts meinetwegen nach links, und vorwärts dann nach rechts. Die Box steht maximal frei. Man verfertigt ein Rundumstrahldiagramm in 1..5 fachem Abstand einer Wellenlänge, also ab etwa 6 (!!) Meter. Dabei könnte herausgefunden werden, dass die Rückwärtsdämpfung zum Beispiel beachtliche 10..20dB beträgt.

Diese Messung wiederholt man mit einer Veränderung. Nämlich dass der rückwärtige Schall gegen eine Wand strahlt, in einem Abstand, der dem Aufstellungsabstand im Raum entspricht, also wohl eher 50cm als 1 Meter.

Wie entwickeln sich Pegel nach vorn und das Rundumstrahlen? <in abhängigkeit vom wandabstand> Laut ziemlich einfacher Rechnungen sollte das Verhalten als "unipol", Cardioid oder was auch immer völlig verändert aussehen."

Dieses Programm ist das Allermindeste, was erforderlich ist. Die oben genannten, "vergessenen" Spiegelquellen zeigen doch, dass die Herleitungen und "theoretischen" Überlegungen auch leicht sehr falsch sein können. Und zwar im Prinzip falsch. Deshalb ist die selbstkritische (!) Messung des Erfolgs unabdingbar.

Die vom Threadersteller angegebenen Messungen sind ungeeignet. Sie zeigen eben nicht, dass es sich um einen "Unipol" handelt. Eine simple geschlossene Box würde sich kaum anders verhalten. Übrigens wird gerade das auch von der -richtigen- Theorie vorhergesagt. Ein "Unipol" dicht an der Wand - Abstand kleiner eine Wellenlänge, arbeitet mit leichtem Pegelverlust auf Achse und weit gespreiztem Rundumstrahlen schlechter als ein Monopol. So ist es nach Rechnungen und Messungen.

Die oben beschriebene Gartenmessung würde das mit aller gebotenen Klarheit bestätigen. Die genannten Probleme gelten übrigens für sehr große Säle (Kirchen, Kantinen) nicht.

Ich werde die Gartenmessung demnächstmal tätigen.

Bis dahin hervorgekramte Messschriebe. Der erste Schrieb wurde draußen gemacht von einem großen Subwoofer. Der zweite zeigt das Abstrahlverhalten der Regalbox für 0, 90 und 180Grad, allerdings im Wohnraum (für draußen finde ich keinen Messschrieb). Aber letztere Messung ist für eine Wohnraummessung recht gut geworden, man erkennt gut das Unipolverhalten.

(hatte falschen Knopf gedrückt)

Gruß Gerhard

Moin,

wenn ich mich mal einmischen darf.

Gibt es denn eine Möglichkeit Dipol, Unipol, Monopol, etc.
im Höhrraum mit verschiedenen Höhrpositionen zu simulieren?

Grüße

PS: Ich verwende selber 2 sehr kompakte W-Dipole in einem zimlich kleinen Raum

Für den Fall, dass es hilft hier eine Messung eines DiPol im Hörraum. Das Mikro war etwa 1m vor dem Konstrukt:

gelb auf Achse (0 Grad)
grün genau neben dem DiPol (90 Grad)

Da ein UniPol theoretisch aus der Addition von MonoPol und DiPol besteht, sollte auch für ihn eine gewisse Richtwirkung im Hörraum nachweisbar bleiben.

Tja, bis jetzt lese ich nur "funktioniert" oder "funktioniert nicht".

Ich denke nicht, dass dieses "binäre Denken" im Lautsprecherbau sonderlich hilfreich ist.

Geschützter Hinweis (zum Lesen markieren): Ich behaupte mal ganz frech, dass sogar der olle Schrottie Marv darunter leidet und graue Haare bekommt.

Woran scheitert nun hier eine hilfreiche Diskussion?

Dipol-Messungen @ Free oder in der Wohnung hätte ich auch (erspare ich mir)...

Zur "Gartenmessung",

ich könnte die erste Messung auf der Terrasse vornehmen, Box in drei Meter Abstand zur Hauswand und in 5m Abstand messen. Die verschiedenen Richtungen könnte ich nur über Drehen der Box machen. Ich hoffe, dass bei 5m Abstand die Umweltgeräusche nicht zu laut werden, da ich maximal mit 4 Watt messen kann und das ist draußen nicht übermäßig laut.

Zur nächsten Messung würde ich die Box bis auf 0,5m an die Hauswand rücken. Mikrofonabstand wieder 5m. Drehen der Box macht ja wohl keinen Sinn und ich muss mal sehen, wieviel Grad ich mit dem Mikrofon um die Box wandern kann in 5m Abstand für verschiedene Richtungen.

Ich hoffe, dass ich Morgen Ergebnisse liefern kann.

Gruß Gerhard

Hi Velocifero,

ich habe nicht den Eindruck, dass hier jemand einem binären Denken anhängen würde. Es ist lediglich die Frage, was von einem wie auch immer gearteten Freifeld-Verhalten in der realen Anwendung noch übrig bleibt.
Genau das Problem ist ja ein generelles im Lautsprecherbau. Üblicherweise werden Lautsprecher im RAR gemessen und man hofft, dass es sich dann im Hörraum so ähnlich misst und gut anhört. Nun bleibt von den schönen RAR-Messungen in der realen Anwendung leider allzu oft nicht mehr so viel übrig. Sehr ähnliche Achs-Messungen im RAR können im Hörraum sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern.
Ich finde es jedenfalls mal untersuchenswert, wie sich unterschiedliche Konstrukte hier und da verhalten.

Gerade im Bass und Grundton sind übliche Hörräume ziemlich schallhart. Es ist also fast egal wohin man eine Welle strahlt, früher oder später verteilt sie statistisch sich im Raum. Darum auch die meiner Meinung nach begründete Vermutung, dass es gerade im Bass letztlich eher auf den Energieverlauf ankommt und weniger auf die Richtwirkung. Ob dem dann im Einzelfall wirklich so ist oder nicht - sehen wir mal. Ich würde mir Messungen jedefalls gerne ansehen.

@hreith ,

Darum auch die meiner Meinung nach begründete Vermutung, dass es gerade im Bass letztlich eher auf den Energieverlauf ankommt und weniger auf die Richtwirkung.

Das ist übrigends auch meine Meinung. Die Messungen versuche ich zu liefern.

Noch eine Anmerkung zu dem letzten Messschrieb der Regalbox im Wohnraum. Das Messergebnis deckt sich vom Rundstrahlverhalten bemerkenswert gut mit der Simulation in boxsim. Gleichmäßige Rückwärtsdämpfung von um 10db, abnehmend nach 450Hz auf etwa 4db. Unter 50Hz ist die Messung durch Umweltgeräusche verfälscht.

Es gibt eine Auffälligkeit, die ich mir bis heute nicht erklären kann. Die Messung weicht bei der Eigenresonanz der Box von 90-100Hz von der Simulation ab. An dieser Stelle ist die Rückwärtsdämpfung spürbar niedriger als in boxsim simuliert. Ansonsten finde ich die Raum-Messung sensationell in Bezug auf die boxsim-Simulation.

Gruß Gerhard

"An dieser Stelle ist die Rückwärtsdämpfung spürbar niedriger .."
==>
eventuell liegt es an einer Raummode der es egal ist von wo sie angeregt wird?

Generell halte ich es für wünschenswert, möglichst wenig Energie in den Raum einzuspeisen um das gewünschte Ergebnis in der Hörzone zu erreichen. Wenn eine eher gerichtete Abstrahlung in einer ausreichend großen Hörzone ein möglichst gutes Verhältnis von Direktschall zu indirektem Anteil hat, dann kann das nicht schaden.
Außerdem hat man bei einer eher gerichteten Abstrahlung auch weniger Angriffspunkte die hergerichtet werden müssen - dafür dann aber umso besser wirken.

Eine Raummode ist es meiner Meinung eher nicht. Dann müsste die Anhebung auch entsprechend in der 0Grad-Kurve sein. Andere Boxen zeigen diese Mode auch nicht. Bei mehreren verschiedenen gebauten Unipolboxen war bei der Eigenresononz irgendetwas mit der Rückwärtsdämpfung anders als in der Simulation.

Gruß Gerhard

Wenn ich das recht in Erinnerung habe, erzeugst du für den hinteren Treiber eine Phasendrehung über eine sehr große Spule. Auf der Reso ist der Treiber aber sehr hochohmig so dass hier die Spule keine größere Phasendrehung erzeugen kann.
Um die Reso müsste so ein Aufbau also in einen MonoPol oder einen DiPol ausarten (je nach Polung). Ob das der gemessene Effekt ist?

Die Impedanzspitze wird mit einem Serienschwingkreis geglättet, so dass die Spule nicht "irritiert" wird. Aber es könnte sein, dass die Resonanz immernoch irgendwie akustisch wirksam ist.

Gruß Gerhard

Wie reagiert ein um die Reso eher hochohmig (elektrisch kaum bedämpfter) abgeschlossender Treiber eigentlich auf Beschallung?
Der hintere bekommt ja den Schalldruck vom Haupttreiber ab. Allerdings ist der hintere ja elektrisch kaum bedämpft..

Durch den Serienschwingkreis wird der hintere Treiber genau bei der Resonanz elektrisch bedämpft und ob er vom vorderen Treiber beeinflusst wird, glaube ich kaum. Akustisch sind sie im Gehäuse ja getrennt, dann könnte es nur außen herum geschehen. Halte ich für unwahrscheinlich. Vielleicht stimmt in der Phasendarstellung bei der Resonanzfrequenz in boxsim etwas nicht? Ich weiß es nicht.

Gruß Gerhard

Unipol schrieb:

Durch den Serienschwingkreis wird der hintere Treiber genau bei der Resonanz elektrisch bedämpft und ob er vom vorderen Treiber beeinflusst wird, glaube ich kaum. Akustisch sind sie im Gehäuse ja getrennt, dann könnte es nur außen herum geschehen. Halte ich für unwahrscheinlich. Vielleicht stimmt in der Phasendarstellung bei der Resonanzfrequenz in boxsim etwas nicht? Ich weiß es nicht. Gruß Gerhard

Hallooooo ... das ist die Richtung "Diskussion", die dem Thema nicht gerecht wird. Es geht auch nicht um ja/nein, sondern darum, was denn eigentlich tatsächlich IST.

Angenommen man hat einen Di/Uni/Monopol - das würde durch die erste Gartenmessung nach obiger Anleitung bestätigt. Wie verhält sich der dann, wenn man ihm eine Position vor nur einer (halbwegs) schallharten Wand verpasst: wie verändert sich die Richtwirkung, wie der Frontalpegel?

Das ist eine an sich klitzekleine Aufgabe, und um die werdet ihr nicht herumkommen. Um wieviel fruchtbarer sind Diskussionen, wenn man mal einfach Bescheid weiss, statt sich was auszudenken, und zu spekulieren, und nichts genaues weiss man nicht.

Ich hoffe ihr habt im Kopf, dass die Messung im quasi unendlichen Abstand durchgeführt werden muss. Sonst müssen ganz andere Ergebnisse rumkommen, als man in den Büchern immer so sieht! Auch reflektierende Flächen ausserhalb von Symmetrieebenen darf es erst in quasi unendlichem Abstand geben. Man kann ja mal damit anfangen, etwa eine Wellenlänge als "unendlich weit weg" anzunehmen. Das sind bei 50Hz aber immer noch sechs komma sieben (6,7) Meter! Da beisst die Maus keinen Faden ab.

Man kann sich das alles auch unter Berücksichtigung des geringen Messabstandes, oder nahestehender Wände rechnen. Das habe ich getan. Dann habe ich gemessen, und sehr gut übereinstimmende Resultate erhalten. Die Rechnung stimmte also. Nur: unter den gegebenen Bedigungen im Raum hat der Dipol seine günstigen Eigenschaften völlig verloren. Im Gegenteil war er schlechter als ein Monopol, was zum Beispiel den "Energie"-Dingens betrifft. Das trifft gleichartig auf "Dipole" zu. Vom Klirren im Fernfeld - also da wo der Dipol als Dipol arbeitet ganz zu schweigen.

Hi Gerhard,

naja, Bedämpfung würde ich das nicht gerade nennen.
Der Serienschwingkreis hat bei der Reso ja üblicherweise in etwa die Kennimpedanz des Treibers - also so etwa 8 Ohm. Der Serienschwingkreis bedämpft ja nicht den Treiber sondern die Weiche. Eine elektrische Bedämpfung des Treibers hätte man, wenn die Schwingspule mit 0.x Ohm abgeschlossen wird , aber 8 Ohm sind eine andere Nummer. Auf eine Anregung von Außen wird der Treiber also schon entsprechend empfindlich reagieren.
Wenn boxsim ansich alles richtig macht wüsste ich nicht, warum es ausgerechnet da etwas besonderes geben sollte was bei boxsim nicht stimmt. boxsim simuliert ja schön vom elektrischen Eingangssignal auf den akustischen Ausgang. Eine akustische Rückwirkung ist aber nach meinem Wissensstand nicht berücksichtigt. Gerade in einem geschlossenen Raum in Wandnähe würde ich das nicht als völlig vernachlässigbar ansehen, schließlich geht die Hälfte der abgestrahlten Energie des Haupttreibers im Raum nach hinten. Wenn ein Lautsprecher die Gläser im Schrank wackeln lassen kann - warum dann nicht einen zu schwach bedämpften Treiber in unmittelbarer Nähe?

Jetzt hab ich nochmal nachgedacht über Unipol und auch bissle was in Boxsim simuliert. So allmählich fallen mir die Augen von den Schuppen. Die Physieg siegt nunmal doch.

Ich lag in meiner Aussage richtig, dass Unipol nur was taugt, um den destruktiven Interferenzen durch Reflexion an der hinter dem Lautsprecher befindlichen Wand vorzubeugen.
Aber mein Gelaber, womit ich alles erklären wollte, war falsch. Schön, wie so ein paar Hinweise von JE (Spiegelquallen) und eine Felder und Wellen Vorlesung einem aus dem selbstverschuldeten Cardioidlabersackdasein helfen können.
Das würde ich nun gern mal per Hand nachrechnen, wobei ich aber noch überlegen muss, wie man so eine Cardioidquelle mathematisch am einfachsten zusammenbasteln kann.


Zunächst ist doch mal Folgendes klar:
Wenn ein Unipol mit dem Rücken zur Wand steht, tritt nach vorn keine Beeinflussung seines Freifeldfrequenzgangs auf, weil das Teil nix nach hinten abstrahlt.

Addiert man also nun seine Spiegelquelle dazu: Im Fernfeld verliert also die gesamte Anordnung jegliche Cardioid-Charakteristik. Es gibt aber immerhin keine Interferenzen auf 0° Winkel, weil selbstverständlich auch die Spiegelquelle nach hinten (also nach vorn) nix abgstrahlt.



Hier zur Boxsimsimulation:
Mit zwei identischen Chassis in identischen Gehäusen, in 30cm Abstand zueinander, wurde zunächst ein Unipol gebastelt: Hinteres Chassis (Chassis 2) verpolt und mit einem Tiefpass 1. Ordnung bei 180Hz und einem Tiefpass 2. Ordnung bei 250Hz und Q=0.5 unterhalb von 200Hz, was als Ersatz für einen Allpass dient und unterhalb von 100Hz eine schöne Auslöschung nach hinten um bis zu 20dB bewirkt:



Dieser Unipol wurde nun "nach vorn" auf 1m Abstand es ersten Chassis und 0,7m Abstand es zweiten Chassis zur Mitte des Boxsim-Koordinatenursprungs positioniert. Dann wurde er gespiegelt: Das vordere Chassis (Chassis 3) der Spiegelquelle auf -1m, und das hintere Chassis (Chassis 4) der Spiegelquelle auf -0,7m. Das bedeutet nix anderes, als dass der Unipol nun 1m vor einer perfekt reflektierenden Wand steht. So sieht das dann aus:


Hier als "Referenzprojekt" der zuerst simulierte Unipol im Freifeld.
Obacht, denn hier wird nur das Fernfeld betrachtet: Das virtuelle Boxsim-Mikro ist im Unendlichen.

Man sieht, es gibt kaum Beeinflussung des Achsenfrequenzgangs. Und der Unipol hat mit seiner Spiegelqualle keinerlei Cardioidcharakteristik mehr.


Jetzt betrachten wir mal die Sache ohne das hintere Chassis (also nur Chassis 1), also einen Monopol, mal mit (durchgezogene Linie) und mal ohne (gestrichelte Linie) seiner Spiegelquelle (Chassis 3):




Hier die Boxsimdatei zum Spielen:
http://rapidshare.com/files/401470805/CARDIOIDSIMULATION.BPJ.html


Und noch bissle Musik:
http://www.youtube.com/watch?v=UW5RDeRDy1I

hreith schrieb:

Wenn boxsim ansich alles richtig macht wüsste ich nicht, warum es ausgerechnet da etwas besonderes geben sollte was bei boxsim nicht stimmt. boxsim simuliert ja schön vom elektrischen Eingangssignal auf den akustischen Ausgang. Eine akustische Rückwirkung ist aber nach meinem Wissensstand nicht berücksichtigt. Gerade in einem geschlossenen Raum in Wandnähe würde ich das nicht als völlig vernachlässigbar ansehen, schließlich geht die Hälfte der abgestrahlten Energie des Haupttreibers im Raum nach hinten. Wenn ein Lautsprecher die Gläser im Schrank wackeln lassen kann - warum dann nicht einen zu schwach bedämpften Treiber in unmittelbarer Nähe?

Sogar wenn boxsim "alles richtig macht", dann könnte der Anwender vieleicht etwas vergessen haben - weil es so schön klappt sonst (http://hifi-selbstbau.de/index.php?option=com_content&task=view&id=141):

"Besonderheiten der Simulation mit Boxsim

Boxsim simuliert die Überlagerung der Chassis im Unendlichen und skaliert den Pegel dann auf einen Abstand von 1m. Es gibt daher keinen realen Punkt, an dem man dieses Ergebnis nachmessen könnte, selbst wenn das Modell perfekt wäre! ..."

Die Modelle gelten also nicht für
a) geringe Mess- resp. Hörabstände
b) geringe Wandabstände

Gering heisst: nicht unendlich ...

Nur um das nochmals klarzustellen. Das angesagte Problem wegen driftender TSP je nach Wandabstand würde ich mal mit "Luftlast" umschreiben. Macht ein paar Prozent aus. Dass die Simulation nicht stimmt, steht deswegen oben nochmal. Eure Simulationen gelten für Bedingungen, die so nicht eigehalten werden können. Die Abweichungen sind drastisch, nämlich überhaupt gar keine "Unipol"-Wirkung. Als kleinen ANREIZ für weitere Untersuchungen möge man doch mal den Schalldruck direkt an der hinter der Box befindlichen Wand messen. Ist er "null"?

Das_Lehm_ist_hart. schrieb:

Jetzt hab ich nochmal nachgedacht über Unipol und auch bissle was in Boxsim simuliert. ... Und noch bissle Musik: http://www.youtube.com/watch?v=UW5RDeRDy1I

Vielen Dank für Deine Mühe. Nachdem ich Deine Ausführungen verstanden habe (war gar nicht so schwer), möchte ich noch anmerken, dass der Monopol zum Schluss doch noch schlecht wegkommt. Schliesslich produziert er einen Einbruch, der verquaste Quadrupol <VQ> respektiv der gespiegelte Unipol jedoch nicht.

Dazu sollte man bedenken, dass der Schalldruck des VQ um 6dB geringer ist als der des halb so gut bestückten Monopols. Zum anderen könnte man zur Behebung des Lochs -irgendeinen- Treiber in -irgendeinem- Abstand -irgendwo- an der rückwärtigen Raumwand aufstellen. Die delikaten Abstimmungsarbeiten am "Unipol" sind jedenfalls vergebens.

Und nochmal: Boxsim simuliert für unendlichen Abstand. In einem Mess-/Hörabstand, der nicht unendlich ist, sieht das ganze nochmals anders aus: wie üblich schlechter, leider!

Es ist nicht ganz die Aufgabenstellung, aber fast. Wichtig ist je die Frage, was von einer wie auch immer gearteten Bass-Richtwirkung im Hörraum noch übrig bleibt.
Schauen wir mal was Martin Logan da treibt:

http://www.martinlogan.com/products/summitx#details

In der Summit X sitzen 2 TT die getrennt angesteuert werden. Ziel ist eine MonoPol-Wirkung im Subbass und eine DiPol-Wirkung im Grundton. Genau am Übergang gibt es theoretisch hinter der Box eine völlige Auslöschung:


Das bauen wir mal damit nach:


Auf beiden Seiten ist je ein 25er Treiber im eigenen Volumen und jeder wird getrennt angesteuert.
Von der Simulation ergibt sich mit der geeigneten Filtereinstellung dieses Bild:


Als reiner MonoPol betrieben ergibt sich am Sofa folgendes:


Der gerichtete Bass hat im Vergleich dazu (gelb MonoPol, grün gerichtet) diesen Verlauf:


Nun drehen wir den Sub mal um so dass die Seite mit der Kerbe zum Hör-/Messplatz zeigt:


Nun werden die Parameter noch etwas beigezogen und die beiden Ausrichtungen des gerichteten Sub am Hörplatz erneut vergleichend gemessen (Grün: Hauptrichtung, Gelb: Sub umgedreht):


Vermutetes Ergebnis:
- die Kerbe im Verlauf ist im Hörraum wesentlich kleiner als in der Simulation
- die Kerbe ist besonders klein, wenn die "Auslöschungsseite" in Wandnähe ist.
- mit einer rein statischen Pegelmessung bleibt vom Effekt noch etwa 10dB übrig.
- wenn man sowieso 2 Treiber hat und der Aufwand im Filter kostenmäßig gegen 0 geht, dann kann man die 10dB auch mitnehmen.

Hier die angekündigten Messungen draußen 50cm vor einer Wand.
Ich hoffe jetzt auf klärende Erhellungen zum Thema "Unipol im Raum".(Es hat etwas gedauert eine Rasenmäher und Ballticken freie Zeit zu finden)

Der erste Messschrieb liefert die draußen-Messung für die Unipol-Regalbox nach.
Der zweite Messchrieb die Box 50cm vor der Wand in 6m Abstand gemessen.



Die letzte Messung ist im Bassbereich aussagekräftig, ab 400Hz können Umweltgeräusche dazu kommen.

Um sich ein Bild von der Messung zu machen, 2 Fotos:



Im Hintergrund der große Subwoofer aus bekannter Messung.
Aktuelle Messung folgt.

Gruß Gerhard

@ hreith,

die diskutierte Unregelmäßigkeit in der 180Grad Messung bei Boxenresonanz (100Hz) ist bei der draußen-Messung nicht zu sehen. Es muss also doch durch den Raum bewirkt sein.

Gruß Gerhard

@Das_Lehm_ist_hart.

Wenn ich deine Ausführungen richtig verstanden habe, sollte ein Unipol einen tiefen Einbruch im Bass zeigen. Nun zeigt meine Draußenmessung 50cm vor der Wand keine solche Interferenz. Vielleicht liegt es an der doch höheren Rückwärtsdämpfung -16db bei 100Hz. Der zweite rückwärtige speaker kommt wohl nicht aktiv zum Tragen bzw. sorgt dafür, dass Wellen neutralisiert werden und aus der Messung verschwinden???

Gruß Gerhard

Im Gedankengang von Das_Lehm_ist_hart sind 2 Dinge, die ich etwa anders sehen würde:
1) Der Abstad der Spiegelquellen:
Wenn das Böxlein 1m vor der Wand steht, dann müsste die virtuelle Spiegelquelle 2m dahinter sein und nicht nur 1m. Entsprechend bei dem anderen Treiber.
2) Der Pegel:
Wenn der Pegel hinter dem Boxlein wirklich geringer wäre, dann müsste der Pegel der Spiegelquellen auch entsprechend geringer sein und nicht Gleichlaut.

Der Pegel ist hinter dem Unipol geringer!

Ich habe eine Bassbox gebaut, da sieht man, wie sich die Lautsprecher bei lauten Tönen vorne und hinten erheblich bewegen und man hört fast nichts, wenn man die Ohren hinten vor den Lautsprecher hinhält. (Ich hatte die Box auf -20db eingestellt).

Gruß Gerhard

Unipol schrieb:

Hier die angekündigten Messungen draußen 50cm vor einer Wand.

Hallo Gerhard,

Ich danke Dir ausdrücklich für die Messungen. Sie zeigen durchaus eine Funktion des Cardioiden. Das Aber liegt natürlich schon bereit.

Die Messung besteht aus zwei Schritten, die wie ich finde keine besondere Herausforderung sind. Vieleicht kannst Du sie noch nachschieben. Dein Garten gibt das sicher her.

1) Ein Polardiagramm rundrum bei möglichst frei stehender Box. Die Box darf dabei ohne weiteres auf dem Boden stehen, es wäre sogar von Vorteil! Messabstand so groß wie nur irgend möglich. Ich schlage vor, die Box wird gedreht, während das Mikrofon direkt (+/-1cm) an der Hauswand auf dem Boden plaziert wird: "ground plane"-Messung.

2) Die Box wird so vor der Hauswand auf den Boden gestellt, dass der Abstand des rückwärtigen Treibers zur Wand je Messdurchgang 100 .. 50 .. 25 cm beträgt. Gemessen wird wiederum ein Polardiagramm 0° .. 90° in möglichst großem Abstand (auf dem Rasen dann wohl), und jeweils einmal informatorisch direkt hinter der Box an der Wand.

Zu (1): Diese Messung bestätigt, dass die Box korrekt als "Unipol" gebaut ist.

Zu (2): Diese Messung könnte zeigen, dass der mit Messung (1) als topfit erwiesene "Unipol" an der Wand je nach Abstand abweichendes Verhalten zeigt.

3) Als Ergänzung könnte die Messreihe mit einem geringeren Messabstand um etwa 100 cm durchgeführt werden.

Zu (3): Ist ein "Nahbesprechungseffekt" zu sehen, analog zu Nieren-Mikrophonen?


Die Messungen sind so ausgesucht, dass sie eher belegen könnten, ob sich die Box nach Theorie verhält. Wie gut es "klingt" spielt dabei keine Geige. Auch die mehr oder weniger zufällige Passung in einen speziellen Raum ist nicht Thema.

Danke nochmal

hreith schrieb:

Im Gedankengang von Das_Lehm_ist_hart sind 2 Dinge, die ich etwa anders sehen würde: 1) Der Abstad der Spiegelquellen: Wenn das Böxlein 1m vor der Wand steht, dann müsste die virtuelle Spiegelquelle 2m dahinter sein und nicht nur 1m. Entsprechend bei dem anderen Treiber. 2) Der Pegel: Wenn der Pegel hinter dem Boxlein wirklich geringer wäre, dann müsste der Pegel der Spiegelquellen auch entsprechend geringer sein und nicht Gleichlaut.

Zu (1) Ich sehe eher bei "Das_Lehm_ist_hart" die richtige Vorgehensweise. Die Spiegelquelle hinter der Wand ist so weit von der Wand entfernt wie die reale vor der Wand von der Wand entfernt ist.

Zu (2) Der Pegel hinter der Riesenbox (wieso Böxlein?) ist wegen des "Nahbesprechungseffektes" analog zu Mikrofonen nicht Null.

Beides ergibt sich leichthin und irrtumsfrei ;-) aus dem Verständnis der physikalischen Zusammenhänge betreffend die Schallausbreitung. Die Rechunungen sind per Hand sehr einfach aufzuschreiben. Leider ist es schwierig, die Tatsachen per fertigem Simulationsprogramm nachzuvollziehen. Denn diese machen fast immer Grundannahmen - Boxsim zB unendlichen Mikroabstand - die hier im wirklichen Leben nicht gegeben sind. Je nach simuliertem System sind die Abweichungen mal vernachlässigbar (Frequenzweichen) oder doch schon prinzipieller Natur, wie hier.

@nombril.immense,

es leuchtet mir ein, dass die beiden Messungen sinnvoll sind. Ich werde mal schauen, ob ich das Morgen noch hinkriege. Muss mal sehen, wie ich das Mikrofon so dicht an die Hauswand bekomme.

Hier noch die Messung beim großen Unipol-Subwoofer:



und ein Foto davon



Ich glaube, die Messung des Subwoofer 50cm vor der Hauswand ist noch eindeutiger als die Messung von der Regalbox.

Gruß Gerhard

Hi nombril.immense,

"Zu (1) Ich sehe eher bei "Das_Lehm_ist_hart" die richtige Vorgehensweise. Die Spiegelquelle hinter der Wand ist so weit von der Wand entfernt wie die reale vor der Wand von der Wand entfernt ist."
==>
das ist aber ein Wiederspruch.
Die Box steht im Modell 1m vor der Wand. Die Pos. des Haupttreibers ist im Boxsim-Modell mit 0m und die der Spiegelquelle -1m eingetragen. Hier müsste aber -2m stehen.

ups - ich nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil.
Die Haupttreiber sind ja mit 100 bzw 70cm eingetragen - dann passen die -100 bzw -70cm.

... muzz mahl was zwischenwerfen das hier wird unseren renitenten C++ Fommelklempner interessieren , Geddes :

Not only would it work, but its been done. Makarski at Achen, did this with a horn. He measured very distinct not uniform motion in the wavefront. However, because this motion did not have a strong influence on the polar patern he concluded that it was not important. But wait! Says I. Not having a significant influence on the polar response and not be audible are distinctly different things. I think this is why the paper was only ever a preprint and not a full paper. He knew that he could not draw any audibility conclusions from what he found, but he clearly showed HOMs in action. It was only a few years later that Lidia and I published (although we already had the data) how small time perturbations - like HOM - could be audible well below the point of actually having a notable effect on the polar pattern. And most significantly - that these effects become MORE audible at higher SPLs. Can you say "horn harshness"? - very subtle time delayed echos, that can be quite annoying.

To me, the case is pretty much closed. Although the ney-sayers still persist to this day with their wild unsubstantiated beliefs.


http://www.diyaudio....-waveguides-428.html


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Ich habe mal in mein CARA.de Simsalabimulationsproggy geschaut , ich sehe keinerlei Hindernisse für extensive unipolar Simulationen mit ultimativer Gültigkeit .

Und unsere freizügige Internettblondiene Freulein Deep Googlette flüstert uns sogar zu wo man sich solch heisse Softechpornos runterladen ksnn wenn man ein bisschen mit ihr flirtet ...

Abär ihr böhsen Buben wollt ja nuhr wieder euer grosses Mikrofoon ins Reflüxrohr stecken , wegen "der Abstimmung" und so


häppy unipolarbärenexkursion

@ nombril.immense,

Diese Messung könnte zeigen, dass der mit Messung (1) als topfit erwiesene "Unipol" an der Wand je nach Abstand abweichendes Verhalten zeigt.

Reichen dazu nicht schon die gemachten Messungen im Raum?



Was nützt es, wenn jetzt bei den Draußen-Messungen ein gegenteiliges Ergebnis herauskäme, schönes Unipolverhalten?

Also ich mach die Messungen draußen!

Gruß Gerhard

_MARVELOUDIO_ schrieb:

... muzz mahl was zwischenwerfen das hier wird unseren renitenten C++ Fommelklempner ... Geddes

Lass mich mit Geddes und anderen Anschlägen auf den guten Geschmack in Ruhe, mit Verlaub. Jo, die Sachen schreibt man sich nach Sinus und Cosinus auf, programmiert datt in exel oder watt und fettich. Wer das nicht kann, watt will datt dann?

Jetzt lass uns doch mal die Messungen abwarten!

_MARVELOUDIO_ schrieb:

... Ich habe mal in mein CARA.de Simsalabimulationsproggy geschaut , ich sehe keinerlei Hindernisse für extensive unipolar Simulationen mit ultimativer Gültigkeit.

Ich sehe gerade, dass M.E. Geithain die "unipolare" Abstrahlung als Alleinstellungsmerkmal ("hat sonst keiner") etablieren will. Umso dringlicher die richtige Messung des angeblichen Effekts unter realen Einsatzbedingungen.

Sollte M.E. Geithain euch geirrt haben?

Tipp: eine Messung dieser Art ist auch mit einem "Dipol" machbar, der bei Wandnähe ebenso ein unerwartetes - leider unvorteilhaftes - Verhalten zeigt.

Unipol schrieb:

@nombril.immense, es leuchtet mir ein, dass die beiden Messungen sinnvoll sind. Ich werde mal schauen, ob ich das Morgen noch hinkriege. Muss mal sehen, wie ich das Mikrofon so dicht an die Hauswand bekomme. Hier noch die Messung beim großen Unipol-Subwoofer: und ein Foto davon Ich glaube, die Messung des Subwoofer 50cm vor der Hauswand ist noch eindeutiger als die Messung von der Regalbox. Gruß Gerhard

Hallo Gerhard,

Ich weiss nicht, was gelaufen ist, aber die Box soll lotrecht vor der Wand stehen. Es soll nicht die Box gedreht werden für Winkelmessungen, sondern das Mikrofon wird an eine andere Stelle gebracht. Das ist aufwändig, aber bei der "an der Wand" Messung nicht zu vermeiden.

Übrigens: coole Apparatur, das!

Die Messungen des zweiten Tages:

Messung (1) Mikrofon "ground plane" so gut es ging dicht an der Wand 2cm überm Boden:



oberer Messschrieb:
Unipol-Regalbox auf dem Boden 3,5m vor der Wand für verschiedene Winkel gemessen.

unterer Messschrieb:
informatorische Messung Schalldruck hinter der Box im Abstand 25cm, 50cm und 100cm von der Wand. Mikrofon wie vorher.

Dazu zwei Fotos:





Das Endergebnis des Unipol-Cups in wenigen Minuten.

Gruß Gerhard

Und hier die Messergebnisse der Messung (2)

Die Box steht 25cm und 50cm vor der Hauswand, das Mikrofon wandert in 3m Abstand für 0, 30, 60 und 90 Grad um die Box.



Foto dazu



Die Messschriebe zeigen deutlich unterschiedliche Frequenzgänge für unterschiedliche Winkel für die Unipolbox vor einer Wand.

Ich bin gespannt auf eure Einschätzung dazu, besonders hinsichtlich des Verhaltens des Unipols im Raum.

Gruß Gerhard

Unipol schrieb:

Und hier die Messergebnisse der Messung (2) Die Messschriebe zeigen deutlich unterschiedliche Frequenzgänge für unterschiedliche Winkel für die Unipolbox vor einer Wand. Ich bin gespannt auf eure Einschätzung dazu, besonders hinsichtlich des Verhaltens des Unipols im Raum. Gruß Gerhard

Hallo Gerhard,

Sagen wir so, an der ersten Messung will mit das Unipolverhalten nicht ganz einleuchten. Wenn die Messschriebe vom Pegelschreiber um jeweils 10dB versetzt sind, zeigen sie im Bassbereich eigentlich keine wesentlichen Unterschiede. Mit Augenmaß übereinandergelegt, tut sich nicht viel. Erst die Überlagerung von 90° und 180° zeigt im Bereich um 100Hz einen Unterschied seitlich gegen hinten um 6dB. War das Deine Zielvorstellung?

Dann ist auch bei der zweiten Messung natürlich nicht allzuviel zu sehen.

Dank für Deine Mühe allemal

Hallo nombril.immense,

schau dir die Messschriebe noch einmal an. Ich weiß nicht, was du da gesehen hast, ich hatte zuerst den gleichen Schrieb zweimal eingestellt und den zweiten unterschlagen. Jetzt sind auf jeden Fall die richtigen Messschriebe drin.

Gruß Gerhard

Hallo nombril.immense,

keine Ahnung, was du hast. Die Messschriebe sind für mich ein eindeutiger Beweis, dass der Unipol in der Praxis funktioniert. Man kann eben nicht davon ausgehen, dass der Pegel bei jeder Oktave exakt gleich sinkt, das ist in der Praxis einfach nicht umzusetzen. Ich bin zwar ebenfalls ein großer Theoriefreund, aber wenn die Praxis nicht ansatzweise stimmt, hilfen alle Theorien nichts. Das ist hier wie man sehen kann eindeutig nicht der Fall. Insofern kann man mit den Ergebnissen sehr zufrieden sein.

Grüße Marc

Ich habe die Messungen mit 25cm vor der Wand mal grob eingelesen. Dann habe ich einen Filter draufgesetzt der den Verlauf auch Achse zwischen 20Hz und 1kHz halbwegs linear zieht. So lässt sich der Einfluß des Winkels leichter erkennen.
Nun habe ich das mit den 30, 60 und 90Grad-Messungen auch gemacht und diese dann jeweils im Pegel um die 10,20, 30dB hochgesetzt.
So lassen sich alle Kurven miteinander vergleichen:
http://nacl.de/audiomap/unipol_25cm_3m.gif

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- die 30Grad ist zwar etwas wellig, verläuft aber in etwa wie die 0Grad-Messung
- die 60Grad ist zwar etwas wellig, verläuft aber in etwa wie die 0Grad-Messung
- die 90Grad sehen ganz anders aus

ps. natürlich sind alle 4 Messungen mit den gleichen Filterparametern versehen - also quasi auf die 0Grad-Messung normiert.

ZeusExitus schrieb:

Hallo nombril.immense, Insofern kann man mit den Ergebnissen sehr zufrieden sein. Grüße Marc

Nein, ich sehe in gar keiner Weise irgendein "Unipol"-Verhalten. Die Rückwärtsdämpfung beträgt bei 180° gerade mal 6dB und auch nur bei rund 100Hz.

Die Kurven sind jeweils per Messgerät um 10dB versetzt, die 10dB Stufe ist per Messgerät vorgegeben, und keine Eigenschaft der Box! Ich bitte das mal zu berücksichtigen.