Warum sind einige Subwoofer präziser als andere?

Bei CB ist es einfach, da ist es die Einbaugüte qtc. Hohe Güte = linear mit viel pegel untenrum,aber unpräzise.
Niedrige Güte = Präzise, aber stetig nach unten abfallender frequenzgang.
Q=0,707 wird oft als der optimale Kompromiss angesehen, kannst du dir einfach schnell selber angucken, die Theorie ist analog zur einfachen filtertheorie und daher recht easy. Daher braucht ein Chassis mit höherer Güte qts ein größeres Gehäuse um auf die selbe einbaugüte zu kommen oder umgekehrt, im selben Gehäuse klingt das Chassis mit dem niedrigeren qts präziser. Allerdings sind bei sehr kräftigen PA Chassis (harte Einspannung= niedrige VAS bzw. cms) mit qts <0,3 schon kaum noch CB Gehäuse zu realisieren, in die die Chassis überhaupt reinpassen bzw. es kommt einfach kaum Bass raus.

In BR kann man für den Anteil der Membran am Gesamtergebnis erstmal die selben Annahmen machen.
Dazu hilft es auch sich nochmal die TSP genauer anzugucken.
qts bzw qes, die elektrische uns stark dominierende Komponente der Chassisgüte steht im zusammenhang mit den typischen "Stellschrauben" in der chassisproduktion, zB: Mache ich die Membran leichter (mms) und lasse sonst alles gleich, sinkt qes. Mache ich den Motor stärker (BL) und sonst alles gleich, sinkt qes.

Was bedeutet es physikalisch, wenn ich einen starken Motor habe der eine leichte Membran antreibt? die Beschleunigung der Membran ist hoch, denn a=F/m. d.h. dass die Membran sowohl schnell auf signalveränderungen reagieren kann, als auch die ruheposition wieder schnell einnimmt, wenn das Signal abbricht. Es bedeutet natürlich nicht, wie von allerlei leuten immer mal wieder zu lesen, dass die Membran schneller schwingt, 50Hz sind nunmal eine Schwingung pro 20ms, egal wie die TSP lauten Wenn ich aber einen Dirac impuls auf ein Chassis gebe, wird das mit dem besseren Antriebs-Masse Verhältnis kürzer Ausschwingen und welches das ist kann ich anhand Qes schon zu einem Großteil beurteilen.

Nun muss ich auch noch den Port mit berücksichtigen, welcher genau wie die CB eine eigene güte "hat", nämlich die güte bzw. inverse Bandbreite des Resonators. Auch hier gilt wieder: hohe Güte = viel Pegel auf der Tuningfrequenz, schneller abfall darunter, dafür ein Überschwingen bzw. eine schwache Bedämpfung der Resonanz. Rein theoretisch würde bei einer Güte von 1,0 der Bassreflex port endlos weiter schall abgeben, auch wenn längst kein Signal mehr anliegt.
Das Gegenteil bei niedriger Güte.
Diese Effekte lassen sich in der Phase einfach ablesen, schwingt ein Chassis auf der Tuningfrequenz "länger aus", also dauert die Konversion von elektrischem Signal in ein akustisches länger als bei anderen Frequenzen, so habe ich ein erhöhtes Group delay = eine steilere Phase. Schlechtes Impulsverhalten und "schlechte" (damit meint man wohl verbogene) Phase sind die selbe aussage. Gegenargument hierzu könnte ja lauten, dass wenn ein Signal überall (bei jeder Frequenz) ein "schlechtes" Impulsverhalten hat, die Phase trotzdem gut (grade) aussieht. Bei Frequenzen außerhalb der "kritischen stellen" verhalten sich aber Gehäuse nahezu unabhängig von den TSP des Chassis, es gibt also garnicht die Möglichkeit, dass ein Chassis in einem auf zB 40 Hz getunten BR bei 80 Hz viel langsamer ausschwingt als ein anderes. (Gehäuse Resonanzen mal ausgenommen^^)

Die Güte des Ports kann ich bei festem Chassis mit der Fläche und Länge des Portes im Vergleich zum Innenvolumen anpassen. Ich kann also erstmal sowohl die tuningfrequenz als auch die güte des ports unabhängig voneinander wählen. Allerdings erfordern gewisse TSP des Chassis wieder gewisse Eigenschaften des Ports, um einigermaßen linear zu spielen. So brauchen zB. sehr kräftige, hart eingespannte Chassis (hohes BL, niedriges qes, niedriges VAS) wie oben beschrieben kleine Gehäuse, d.h. um auf ein gewisses Tuning zu kommen kann ich eigentlich nur den port länger und/oder kleiner machen und bin in der Praxis nicht frei in der Wahl der Resonator güte.

Wieso klingt jetzt ein Bass unpräzise? Entweder, weil ein nicht ausreichend motorisiertes Chassis genommen wird (Budget Segment), oder weil sich der Hersteller für maximalen Pegel im Nutzbass entschieden hat und daher bei einem ohnehin schon recht hohen Tuning eine hohe Resonatorgüte gewählt hat, oder eine Mischung aus beidem. Einer deutlichen Mehrzahl an Leuten gefällt ein sauberer, unresonanter Nutzbass übrigens auf Partys und Konzerten garnicht, weshalb sich in den letzten 15 Jahren eine Unzahl aus akustischer sicht grässlichen Bandpässen 6.Ordnung mit viel zu hohem unteren Tuning verdammt gut verkauft haben. Drückt gut, geht laut, vermittelt den eindruck von tiefgang, auch wenn keiner da ist.

Wie baue ich einen präzisen Bass? Entweder ich baue passende Chassis in CB ein und finde mich mit dem hohen finanziellen Einsatz im vergleich zum Pegel ab (Anzahl der Chassis, Amping für den EQ untenrum).
Oder ich baue mir ein großvolumigen BR und suche mir ein dafür auch geeignetes Chassis, was im Umkehrschluss allerdings wieder bedeutet, dass das Truckspace zu Pegel Verhältnis nicht optimal ist, da solche Chassis die in großen Volumen funktionieren (zB hohes VAS sind hier hilfreich) nicht die mechanisch stabilsten sind und somit in der rige der state of the art PA Chassis recht rar.
Ich kann zB den B&C 18PZB100 für so ein "Exoten" projekt sehr empfehlen, der geht völlig gegen den Trend aber hat exzellente Voraussetzungen für high fidelity.

OK ich habe noch viel zu lernen. Dein Wissen kommt ja sicher nicht aus dem Nichts, hast du eventuell die ein oder andere Buchempfehlung für mich?

Im Prinzip sagst du also, unpräziser Bass ist auf das schlechte Zeitverhalten der Subwoofer zurückzuführen, d.h. lange Ein- und Ausschwingzeiten, die sich wiederum durch die Güte des Systems beeinflussen lassen?

Leider stehe ich durchaus auf Subwoofer, die nicht allzu viel Platz verbrauchen und trotzdem noch relativ tiefen Bass sowie annehmbaren Wirkungsgrad haben, und das ganze auch noch, ohne dabei unpräzise zu werden.

PoWl (Beitrag #3) schrieb:

Leider stehe ich durchaus auf Subwoofer, die nicht allzu viel Platz verbrauchen und trotzdem noch relativ tiefen Bass sowie annehmbaren Wirkungsgrad haben, und das ganze auch noch, ohne dabei unpräzise zu werden.

Das sind jetzt genau die 4 Eigenschaften von Lautsprechern, die man gegeneinander abwägen muss. Alles zu erreichen ist unmöglich.
Für eine Hifi Situation würde ich auf den Wirkungsgrad verzichten und ein Rudel CB bauen und entzerren. Durch den einsetzenden Room Gain/Druckkammer Effekt in kleinen Räumen muss die Entzerrung auch nicht so heftig ausfallen, wie es zuerst scheint.
Außerdem muss natürlich noch gesagt werden, dass Indoor die Raummoden zu 95% zum klangeindruck beitragen und demnach evt nicht der Bass selbst sondern die schlechten akustischen Eigenschaften das Problem sein könnten.

am schluss endet es eh wieder beim ÖRPZ

jede Resonanz, jeder Filter, Xover ..... dreht an der Güte, dem Phasenverhalten,
auch Raumresonanzen, und schlechte Gegenmagnetische Dämpfung von Elektromagnetischen Wandlern, Kompression von Gasen,
blah blub.....

niedrige Güten, hohe Dämpfung, richtiger EnergieFgang zu Direktschall ..... da muss es hin.
wenns gefällt

OK, hat jemand Literaturempfehlungen? Mit der Fragen-Antworten-Taktik komme ich wahrscheilich nicht auf das Level, die gesamte Thematik wirklich durchdringen zu können

Hast du grad mal ein paar Jahre dafür übrig? Wenn nicht, verwende lieber ein paar Stündchen für ein probehören / vergleichen von verschiedenen Produkten, bis du auf eins triffst, das dir zusagt. Auch ein aussagekräftiger Praxisvergleich geht nicht ganz ohne (Theorie-)Wissen, beschränkt sich aber ziemlich darauf, sich im klaren zu sein, wie der Raum und die Aufnahmequalität der verschiedenen Musikstücke sich auf das gehörte auswirken. Wenn die gesamte Signalkette hochwertig und zwischen den Probanden möglichst gleich bleibt, schadet es dem Ergebnis auch nicht.

Naah, ich konzentriere mich lieber auf Selbstbau. Ein bisschen Vorkenntnisse in der Signalverarbeitung habe ich bereits, nur Lautsprecherbau ist ein Extrakapitel, welches ich gerne im Selbststudium auch über Jahre hinweg erlernen würde ;-)

Die Forensuche ist dein Freund. ZB: http://www.hifi-forum.de/viewthread-104-21831.html

Ums probehören von entweder Fremdanlagen oder halt viel selbstgebautem wirst du in jedem Fall nicht herumkommen, wenn du eine Vorstellung davon haben willst, was die Unterschiede verschiedener Konzepte sind.

wenn du nicht weißt wie das Messergebnis ausschaut von dem was du da gerade hörst,
bringt dir Probehören in sachen Grundlagen "garnix".

ist jetzt doof,
aber ist so.

Um wirklich zu verstehen was diese Messungen die man sich immer so schön anschaut überhaupt zu sagen haben sollte man schon fit in Systemtheorie sein. Das heißt sowohl hart mathematisch als auch "intuitiv".
Sehr wichtig ist dies vor allem um zu wissen welche Störeinflüsse und Kompromisse sich wie in einer Messung auswirken und sie gegebenenfalls zu erkennen (z.B. Reflexionen, zu kurzes Fenster, Fenstern allgemein, Rauschen...).

Empfehlen kann ich hier z.B. das Buch "Signale und Systeme" (ISBN-13: 978-3110403855)
Man sollte aber schon ein paar mathematische Grundlagen mitbringen, auch wenn das Buch hier noch vergleichsweise harmlos ist.

Wenn man das dann verstanden hat kann man das ganze durch viel Lautsprecher- und akustisches wissen erweitern.
Zum Thema Messtechnik kann ich das ARTA-Kompendium (eher basic) und "Lautsprecher-Messtechnik: PC-gestützte Analyse analoger Systeme" (ISBN-13: 978-3895760907) empfehlen.

Wenn man das dann alles verstanden hat wirds erst richtig witzig.
"Präzise" oder nicht ist ein erstmal sehr subjektiver begriff, der erstmal (!) nur eingeschränkt direkt mit einem bestimmtem Verhalten in einer Messung verknüpft werden kann.
Erstmal heißt aber einfach nur das man einfach nicht intuitiv weiß wie ein "präziser" Bass sich so misst und vor allem wie man ein System so einstellt das es so klingt als wäre es "präzise".
Hier kommt dann die Erfahrung dazu die man mit der Zeit sammelt.

Wichtig: Ohne fundierte Grundlage bringt das sammeln von Erfahrung oft nicht sooo viel weil man gerne Dinge fehlinterpretiert oder systematische Fehler macht. Nur Messen und "ist ja gut weil glatt (wie auch immer glatt aussieht)" wird nicht funktionieren! Nur hören und zu sagen "ach dies Messungen sagen eh nix aus" (i.d.R. weil man sie nicht versteht und interpretieren kann oder weil die Messungen Mist sind) bringt genau so nix!

Zur eigentlichen Frage: Wann klingt ein Subwoofer unpräzise?
Antwort: Wenn er das Übertragungsverhalten eines unpräzisen Subs hat. Wie genau das aussieht und warum würde diesen Beitrag und meinen Zeitrahmen gerade sprengen
Ok, das klingt jetzt erstmal doof, ist aber so.
corell95 hat hier aber schonmal die richtige Richtung ausgewiesen. Man merke: Die Dinge, die er da anspricht hängen direkt mit dem Übertragungsverhalten zusammen. Dieses Verhalten ist am Schluss was zählt, nicht wie man es erreicht.

Was ganz anderes
Wann klingt eigentlich so eine ganze PA labberig und unpräzise?
Tja das liegt oft gar nicht mal so an den Einzelteilen. Gerade im Hochpreisigen Bereich sind fast alle Bässe relativ gut.
Wer Systemtheorie verstanden hat der weiß das hier für die Anwendung (hören) nur die gesamte Übertragungsfunktion des Systems zählt. Ob da jetzt ein elektronisches Filter oder ein elektromechanisches Ding wie ein Lautsprecher für das gute oder schlechte Übertragungsverhalten ist, ist völlig egal. Wer also Beim Systemsetup verkackt wird auch mit Brummelbass entlohnt, obwohl der Subs selber ja ein ganz toller "präziser" ist.
Der Vollständigkeit halber muss gesagt sein das dies natürlich nur gilt wenn man eine Lautsprecher wie ein lineares (auch LTI-, bzw LZI-) System behandeln kann, dies ist aber relativ weitgehend auch so.

Witzigerweise funktioniert das auch andersrum. Theoretisch kann man aus jedem Brummbass ein total "präzises" (Immer noch: Wie auch immer das dann aussieht) System machen. Das geht auch praktisch! Leider stehen einem dann aber oft andere Grenzen im Weg wie Frequenzabhängiger Maximalpegel, Leistungsbeschränkung, Zeitverzögerung durch Filter oder sehr nichtlineares verhalten (kein LTI-System mehr -> Beschreibung mit Impulsantwort/Frequenzgang nicht mehr vollständig)


Gruß

OK, hat jemand Literaturempfehlungen?

Grundbibel wenn du das vollständig verstanden hast, bist du gut aufgestellt

http://www.voesd.at/files/tt05lautsprecher.pdf

weiterführendes Zeug

http://www.ifaa-akustik.de/de/download/download.html

weiterweiterführendes Zeug

https://www.hs-augsburg.de/~clemen/lehre/audio/LS_Modell.PDF

PsychoAkustik

wie wirkt der EnergieFrequenzgang und dessen KlirrVerlauf/Arten und Direkt/IndirektSchall Verhältnis auf unser Gemüt.
das ganze mit Abhörpegel und auch Musikgeschmack betrachtet !?

da liegt der Schlüssel in präzise oder labberig,
hart oder einschmeichelnd .... usw