Der "Sound" der Boxen

von EDE-WOLF, 19.02.07.

  1. EDE-WOLF

    EDE-WOLF HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 19.02.07   #1
    In Anbetracht dessen dass hier schon wieder die altbekannte "4x10 oder 2x15" diskussion auszubrechen scheint tendieren ich dazu hier etwas aufklärungsarbeit zu leisten!

    Oft liest man hier dinge wie:
    "15er klingen schwammig" oder "10er klingen knackig" oder "12er sind was für gitarren"

    alles hat ja irgendwo mal bestimmt einen sinn gehabt, aber ganz so einfach ist es nicht!

    Folgende "Abhandlung" befasst sich mit der "klangbildung" der Box:

    1. Welche Bestandteile hat "das" was wir "Sound" nennen?
    Der Sound einer Box hängt im Idealfall von 4 "Hauptfaktoren" ab:

    a) der Frequenzgang
    Eine Box arbeitet nicht linear. Das bedeutet: In unterschiedlichen Frequenzbereichen ist sie unterschiedlich laut.
    Der Frequenzgang einer Box hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, das beginnt beim Gehäuse und endet beim Material der Lautsprecheraufhängung. Es gehört hier genauso die größe der Lautsprecher an sich dazu, als auch beispielsweise das "Antriebssystem" dieser Lautsprecher, welches man aber nicht so einfach "definieren" bzw. greifen kann. Eine 15" Box wird zum beispiel oft als Dumpf bezeichnet. Das zu verallgemeinern ist schlichtweg falsch!
    Die obere Grenzfrequenz (das ist die jenige frequenz ab der der Lautsprecher nach oben hin konstant leiser wird) ist zwar bei einem Idealen 15" lautsprecher niedriger als bei einem 10er aber eben nur bei den entsprechenden Idealen Lautsprechertypen. Verallgemeinern ist hier einfach nicht zu machen!

    b) Impulstreue
    Ein Lautsprecher besteht hauptsächlich aus einer Membran (das schwarze (bei ashdown auch blau oder bei mark bass auch gelb) runde ding was man von außen sehen kann) und einem "Antriebssystem". Dieses besteht auch einer Spule (schwingspule) und einem Magneten. Die Membran hat eine gewisse Masse, die im übrigen viel über den Frequenzgang aussagt, und muss in bewegung gebracht werden. Der Begriff "Trägheit" sollte den meisten aus dem Physikunterricht noch geläufig sein! Der Lautsprecher folgt also mit einer gewissen verzögerung dem signal und schwingt zudem aus. Das heißt: selbst wenn kein signal mehr anliegt schwingt der lautsprecher noch und macht "schall". Diese "Impulsfehler" sind frequenzabhängig. Eine Bassreflexbox beispielsweise (das sind die mit den rohren oder löchern) hat im bassbereich (bei der tuningfrequenz des resonators, siehe dazu mein Boxenbau tutorial) ein verhältnissmäßig schlechtes impulsverhalten, welches dann mit zunehmender frequenz besser wird, da für die höheren frequenzen die membran nicht so weit bewegt werden muss. Irgendwann muss sich dann aber doch membran so schnell bewgen, dass sie es gar nicht mehr schafft der schwingung komplett zu folgen. Ab diesem Moment entsteht so genannter:

    c) Klirr
    Der klirr-faktor zu englisch THD (total harmonic distortion) beschreibt den grad der (nichtlinearen-)verzerrung einer Box. Verzerrung nennt man signalverfälschungen die abhängig vom signal an sich auftreten. Bei einer Box entshet dieser Klirr primär an 3 "Stellen":

    Zum einen dann wenn die Wellenlänge der abgestrahlten Frequenz (für infos siehe wikipedia) kleiner wird als der radius des lautsprechers. Denn dadurch entstehen einbrüche im Frequenzgang warum das so ist kann ich zwar erklären aber nur sehr schwierig anschaulich machen, also bei bedarf einfach melden). Dies hängt in der tat nahezu nur von der Größe der membran ab

    Weiter entsteht klirr aus den oben beschrieben dann, wenn die membran zu langsam ist um dem signal noch zu folgen. Dies ist primär abhängig vom verhältnis von Antrieb zu membranmasse. Das "Schallsignal" wird hier an seinen "oberkanten" ähnlich einem clippenden amp abgeflacht, was zu zusätzlichen obertönen (k2, k3, --> Die "Harmonischen") führt und den sound auf diese art prägt.

    Weiter entsteht klirr durch ein "In sich schwingen" der membran. Man spricht hier auch von membranresonanzen. Wer sich mal frequenzgänge von lautsprechern anguckt (zur anschaulichkeit bspw. Eminence - The Art and Science of Sound) wird sehen, dass im oberen frequenzbereich der lautsprecher immer starke überhöhungen auftreten. Dies hängt ab von membransteife, membrangewicht und letztlich auhc der größe der membran.

    d) Gehäusevolumen/Abstimmungsgüte.

    Das ist mit Abstand der am schwierigsten zu verstehende Teil:

    Ein Lautsprecher ist ein Schwingungssystem. die Membran an der die Schwingspule befestigt ist, schwingt im Magnetfeld.

    ein "Stromdurchflossener Leiter" --> SChwingspule erzeugt ein Magnetfeld.
    Liegt an der Schwingspule keine elektrische Spannung an, so hat sie kein Magnetfeld. Das einzige Magnetfeld geht nun vom Magneten des Lautsprechers an sich aus. Lege ich nun eine spannung an beiden enden der schwingspule an, so entsteht ein zweites Magnetfeld welches dem bereits vorhandenen entweder entgegen wirkt. Je nach Spannung (positiv oder negativ) bewegt sich nun die spule im Magnetfeld nach vorn oder hinten. ändert sich die spannung bewegt sich die schwingspule und somit auch die membran ---> schall wird erzeugt.
    Durch die bewegung der spule im Magnetfeld wird allerdings gleichzeitig eine spannung "rückinduziert". das heißt: die Bewegung der Spule wirkt sich auf die angelegte Spannung (also das Bassignal) aus. Je nachdem wie stark sich diese rückinduzierung nun auswirkt verändert sich das signal.
    Im system Lautsprecher finden sich also 2 Schwingungssysteme, ein mechanisches und ein elektrisches. Da beide aufeinander einfluss nehmen spricht man hier von bedämpfung. Den grad der bedämpfung nennt man Güte.


    Wie "frei" sich die Membran bewegen kann hängt nicht unwesentlich vom umgebungsdruck ab. bewegt sich in einem geschlossenen gehäuse die membran nach außen, so entsteht innen ein unterdruck der sich nun wieder auf die membran auswirkt und diese gerne wieder "zurückholen" würde. auch gibt es wieder bei allen beteiligten eine gewisse trägheit. das träge schwingende system hat somit eine resonanzfrequenz bei der sich das "nachschwingen" erhöht
    hier kürze ich jetzt stark ab: (hab gerade keine lust mehr ;)

    das gehäusevolumen wirkt sich im endeffekt auf den frequenzgang der box aus --> ein zu geringen volumen führt zu einer überhöhung im frequenzgang bei der entsprechenden resonanzfrequenz
    ein zu großes volumen führt zu einem früheren abfall der amplitude.

    im zu kleinen fall wird der lautsprecher nicht mehr ausreichend bedämpft was eben zu einer "lauteren" wiedergabe bei gleichzeit beschissener impulstreue führt, im 2ten fall erhalten wir eine "überbedämpfung" was zu pegelverlust führt! dafür ein besseres impulsverhalten.

    den "grad der bedämpfung" nennt man also güte.




    Wie die meisten bemerkt haben: das ganze wird ziemlich komplex und als "user" hat man keine ahnung wie man das alles beurteilen soll! und genau dabei möchte ichs belassen. Das ist die aussage dieses posts: das system Lautsprecher lässt sich nur anhand der Größe sicherlich nicht zufriedenstellend beschreiben!
     
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  2. FollowTheHollow

    FollowTheHollow Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 19.02.07   #2
    hey!
    sehr sehr cooles tutorial!
    ich hab zwar gewusst, dass man den sound anhand einer membrangröße nicht festmachen kann, aber so ausführlich....
    klasse arbeit :great:!!!


    mfg
    FtH
     
  3. Cervin

    Cervin Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 19.02.07   #3
    Juchu :great:

    Prinzipiell hab ich nur drauf gewartet, da meine kenntnisse diesbezüglich dann bei weitem nicht so allumfassend sind :p

    Aber man muss eins uns "usern" zugutehalten:
    Die größe der Speaker ist nunmal das einzige was der "user" von selbst erkennt. Und deren größeneigenschaften sind im sound im großen und ganzen "grundlegend".
    Es aber nur darauf zu beschränken ist schwachsinn, da die Speakertypen ansich schon sehr unterschiedlich sind (siehe Neo-kawiemansieschreibt-ermit lautsprecher etc.)

    Das könnte ich jetzt noch weiter ausführen, aber irgendwie hab ich so die Ahnung das das ausarten würde, und im enddefekt niemanden was bringt ;)
     
  4. hennea

    hennea Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 19.02.07   #4
    Super Arbeit, dafür gibbet ne gute Bewertung:)

    Henne
     
  5. fourtwelve

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    Erstellt: 20.02.07   #5
    Schöne Abhandlung! Danke! :great:

    Für mich entscheidet im Zwiefelsfall immer das Ohr. Deswegen spiel ich über zwei 15er Boxen ohne Hochtöner. Die machen genau den Sound, den ich will, und der ist ganz und gar nicht dumpf! Eher samtig...;)
     
  6. Bassochist

    Bassochist Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 20.02.07   #6
    Würd dich gern bewerten, aber darf nich... muss erst paar andere loben;)

    Anyway, supertolle Abhandlung, spätestens jetzt dürften sich diese Diskussionen etwas verringern.
     
  7. nookieZ4

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    Erstellt: 20.02.07   #7
    Das hoffe ich sehr, weil es nervt mich mittlerweile tierisch, was hier wieder für wilde Pauschalisierungen kursieren (und die dann oft von Leuten, die die Boxen nur vom hören/sagen kennen bzw kaum bis keine Vergleichsbasis haben, so weitergetragen werden) :mad:

    Gruß und dickes Dankeschön an EDE.
     
  8. d'Averc

    d'Averc Mod Emeritus Ex-Moderator HFU

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    Erstellt: 20.02.07   #8
    @ede: :great: - hydra bekämpfen bringt manchmal spass ;) .verlinke doch noch auf dein boxenbau tutorial. außerdem riecht das nach fortsetzung (z.b. "tyische" konstruktionen"?).
     
  9. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 21.02.07   #9
    wäre es möglich das topic zu pinnen? halte ich für sinnig
     
  10. Bandsalat

    Bandsalat Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 22.02.07   #10
    Wie wärs mit FAQ statt pinnen, wie mit diesem Post von EDE-WOLF?

    P.S.:
     
  11. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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  12. kloppi

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    Erstellt: 26.02.07   #12
    respekt, endlich hat s einer geschafft sogar mir das so nahezubringen dat selbst ihc s versteh, daumen hoch.
     
  13. Cervin

    Cervin Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 14.03.07   #13
    Wenn jemand die möglichkeit hätte, kann er das auch produktspezifisch beziehen. Fänd ich auch sehr geil. Natürlich wird das daruch automatisch ein bischen pauschaler (muss dann auch gekennzeichnet werden) aber ich denke es würde vielen helfen.
    z.B.
    - was bewirken verschiedenen speakerarten (wie die so onft angesprochen neo's)
    -welche arten von gehäuse bewirken was (steht zwar hier, aber nicht umbedingt für jeden verständlich) bassreflex, hinten offen etc.
    -was heisst regelbares horn und braucht man das
    -wieso charakter switch (siehe den thread den ich eben gemacht hab)-
    -vor/nachteile aktiv/passiv (da fmc gerade mit aktiv anfängt...)
    -und was macht im enddefekt wirklich die speakergröße aus

    Mein wissen ist dafür bei weitem zu lückenhaft, da ich bisher "nur" nach meinem geschmack geguckt hab, und das schließt so einiges aus ^^

    Wichtig da Neos gerade ziemlich boomen, und keiner deren genaue eigenschaften kennt, oder boxen mit bassreflex mit welchen ohne verglichen werden, und das auf ganz andere sachen zurückgefürt wird (wie die speakergröße).
    Zur zeit sind HOS,FMC etc voll im trend, und jeder 3. weiß nur was er da wirklich kauft.
    wärend die anderen beiden auch mit einer "normalen" box auskommen müssten (ohne die "handarbeitsboxenhersteller" abwerten zu wollen. ich spiel ja schließlich selber FMC ^^)

    Einfach mal ein vorschlag/eine bitte, ob das jemand hinbekommt.
     
  14. hennea

    hennea Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 14.03.07   #14
    Dafür gibts dann auch ne Belohnung ;)
     
  15. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 14.03.07   #15
    Klanglich macht neo ERSTMAL keinen unterschied!
    zwar wäre es möglich einen deutlich antriebsstärkeren speaker zu basteln, in der realität aber hat man hier primär eines:

    weniger gewicht!

    sonst nichts!


    Ich geh jetzt nicht GENAU auf die gehäuse ein, das hab ich glaub ich in meinem selbstbauthread schonmal gemacht, also kurz:


    Geschlossen:
    Was das ist, kann sich jeder denken, Speaker in Kiste!
    gutes bis sehr gutes impulsverhalten
    Tiefgang geringer als bei Bassreflex
    Gehäusegröße: MIttelgroß

    Bassreflex:
    Speaker in Kiste mit Loch/Rohr (ABGESTIMMT!!!)
    Mittleres - gutes impulsverhalten
    Tiefgang besser als bei geschlossener Box, wird durch unpräziseren SOund erkauft!
    Resonator (loch/Rohr) heb den Pegel bei seiner ABstimmfrequenz um 3db an.
    Gehäusegröße: Groß

    Offen:
    Speaker in Kiste die hinten offen ist
    Sehr gutes Impulsverhalten
    WEnig Tiefgang (siehe akustischer KUrzschluss)
    Gehäusegröße: stark abhängig vom Tiefgang, meist klein!

    Bandpass 4ter/6ter Ordnung
    Speaker zwischen 2 kisten, wobei eine (4ter ordnung) oder beide (6ter Ordnung) einen Resonator haben

    Schlechtes - Mittleres Impulsverhalten
    Großer Tiefgang (hier sind recht hohe pegel durch bedämpfung möglich)
    Gehäuasegröße: Groß bis sehr groß

    Alle angaben sind natürlich noch stark von den eingesetzten Lautsprechern abhängig!

    Man kann bei nem regelbaren Horn die lautstärke des Hochtöners Regeln... Ob man das braucht weiß ich nicht! ICh brauchs nicht, ich hab n EQ

    Charakter switch ist keine eindeutige bezeichnung, hier gibts mehrere Konstrukte die so heißen:
    Variante A:

    Trennfrequenz und Hochtönerlautstärke werden per schalter verändert

    Variante B:
    mittels passiver Bauteile (spulen/Kondensatoren/Widerstände) wird in den FRequenz/Phasengang der Box eingegriffen! hier werden bestimmte Frequenzbereiche gedämpft. (siehe auch: Saug/Sperrkreis)

    Variante C:
    Beides!

    Aktiv:
    Vorteile:
    Keine Endstufe nötig
    Weniger zu tragen
    eventuell etwas Leichter
    Universell einsetzbar (egal welcher Preamp/Topteil: immer die gleiche Leistung)

    Nachteile:
    Endstufen oftmals zu klein
    Nicht Modular, wenns zu leise ist hat man pech gehabt
    Wenn Endstufe Tot, dann erstmal Box auch tot, dann muss man erstmal aufmachen etc...
    keinen Einfluss auf die Endstufe (man kann nicht entscheiden)
    meist schlechtere Kühlung

    Hauptsächliche Unterschiede findet man bei der oberen Grenzfrequenz.

    Je größer die Pappe desto krasser sind Tendenziell die Membranresonanzen Im hochmitten/Hochtonbereich ---> desto stärker die Klangfärbung
     
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  16. Cervin

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    Erstellt: 15.03.07   #16
    Danke, ich hoffe das erspart uns in zukunft noch einige Fragen ;-)
    (darum auch die bitte zu dem post)

    Ich mag deine regelbar-horn einstellung. Hab schon langsam angefangen zu denken,
    ich stünde auf einem einsamen Posten!

    Aber hierzu:
    Was heisst denn erstmal? Ich meine ein Neo-speaker klingt im vergleich zu anderen schon anders (subjektiv). Liegt das nur am dem wirkungsgrad oder gibt es noch andere dinge, die da eine große rolle spielen? Also im speaker selber.
    Wie gesagt, die dinger werden hoch angepriesen, jedoch kenn ich klanglich "schöneres" (nur speaker gesehen). Ich spiel die auch nur aus gewichtsgründen.Meine studio-box sähe anders aus ^^
     
  17. EDE-WOLF

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    Erstellt: 15.03.07   #17
    was heißt "neodym klingt anders"?

    ein speaker mit den gleichen parametern klingt gleich, egal ob neodym oder ferrit!

    was man nun für einen speaker mit neodymmagnet baut ist ja nun abhängig vom hersteller!

    also in der praxis kann man von besserem klang oder ähnlichem nicht reden!
     
  18. Cervin

    Cervin Helpful & Friendly User HFU

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    Erstellt: 15.03.07   #18
    verstanden :great:

    hatte neodym als was anderes im kopf, sorry!!!

    dann nennen wir es generell z.B. "unterschiede zwischen speaker bauweise und hersteller"

    Gibts da eine gute zusammenfassung?!
     
  19. nineteen

    nineteen Registrierter Benutzer

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    Erstellt: 09.05.07   #19
    Hi,
    ich hab ne Frage, die ganz gut in dieses Thema passt, und für die ich nicht extra nen eigenes Thema aufmachen wollte.
    Ich hab neulich meinen 15er Speaker meiner Bass Box zerlegt, dumme Sache, aber halt passiert.
    Jetzt bin ich auf der suche nach nem passenden Ersatzspeaker, Eminence sei ganz gut sagte man mir, aber welchen der vielen verschiedenen 15er Speaker kann man am bessten in eine Standalone 15er Bass Box setzen?
    Ich Spiel nen Ibanez SR900 und ein 250Watt Trace Elliot Topteil, was ich mit meiner Punkrock/Hardcore Band auch ganz gern schonmal voll aufdrehe.
    Danke schonmal im Voraus,
    Nils
     
  20. EDE-WOLF

    EDE-WOLF Threadersteller HCA Bass/PA/Boxenbau HCA

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    Erstellt: 09.05.07   #20
    im FAQ bereich gibts n selbstbautuorial
     
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