Unterschied geflogenen Subwoofer und Subwoofer auf dem Boden

[the flix]

Mit einer Minute googlen gefunden:

https://www.researchgate.net/public...wn_vs_ground-stacked_subwoofer_configurations

Danke für den Link, da kann ich mir das Rechnen wirklich sparen (vielleicht packe ich die Formeln trotzdem mal in ein kleines Skript).

Also nach meiner Logik (die vielleicht auch nicht richtig ist) sollte ein geflogen Sub schon leiser sein als ein auf dem Boden stehender.

Nach etwas Nachdenken muss ich @Calaway65 im Kern zustimmen: In der Praxis ist das weit weniger der Fall, als man initial annehmen kann. Im verlinkten Paper stehen alle Details dazu.
Kurz zusammengefasst:
Du hast immer 2 Signale, die bei dir als Hörer ankommen: Der direkte Pfad und die Reflexion vom Boden. Auch ein am Boden stehender Sub reflektiert am Boden. In diesem Fall sind beide Pfade quasi gleich lang und die Signale addieren sich frequenz- und positionsunabhängig immer ideal -> + 6 dB.
Unter welchen Bedingungen bekomme ich die +6 dB nicht?
Entweder muss dafür der Wegunterschied so groß sein, dass der reflektierte Sound so viel leiser beim Hörer ankommt, als der direkte, dass er in der Summation keine Rolle spielt. Das sind dann die angesprochenen Vollraumbedingungen (es gibt keine relevante Reflexion). Man kann sich das ausrechnen, aber vereinfacht gesagt ist das der Fall, wenn Sub und Hörer auf gleicher Höhe sind und wesentlich näher zueinander, als vom Boden entfernt. Das wird in der Praxis nicht vorkommen.
Für den anderen Fall müssen wir die Phasenverschiebung zwischen den Signalen auf Grund der Laufzeitdifferenz betrachten. Damit wird das Ganze frequenzabhängig oder mit anderen Worten, man erhält einen Kammfilter über der Distanz. Theoretisch kann der zur vollständigen Auslöschung führen, dazu müsste der Unterschied lambda/2 betragen und der Pegelunterschied vernachlässigbar sein. Das wird im 2. Link angeschnitten. Wie man dort sieht, ist das eher ein Problem für niedrige horizontale Distanzen zu hoch geflogenen Subs.

Ich muss zugeben, dass ich das Thema im Detail wohl noch nicht vollständig durchdacht habe. War wertvoll, die eigene Vorstellung zu hinterfragen.
Für mich steht aktuell die Aussage "hinten gibt es keinen relevanten Unterschied, vorne ist es mit Bässen am Boden lauter, weil die Distanz geringer ist und bei geflogenen Subs Kammfiltereffekte relevant sein können".

 

[Mfk0815]

Hmm, wieder was dazu gelernt.

 

[Sharkai]

Also die Links schienen ja toll zu sein, aber durchblicken tu ich da nicht. Ist mir zu abstrakt und die Formeln machen das eher schlimmer als besser.

Nichts desto trotz konnte mir hier ein ungefähres Bild vermittelt werden. Danke das ihr mich in diesem ganzen Fachwissen mitgenommen habt.

Also ich sehe das dann mal so. Wenn wir mal von richtig großen Veranstaltungen absehen (weil da wird mit der schieren Masse an Lautsprechern aller Art alles erschlagen) werden Subs nicht geflogen weil sie zum einen zu schwer sind, es zu aufwändig ist und weil anscheinend die +6dB Info falsch in den Köpfen verankert ist.

Bei kleinen und mittleren Veranstaltungen (von denen ich ursprünglich ausging) ist es viel komfortabler die Subs zu stellen als zu fliegen. Hinzu kommt noch, das die wirklich Leistungsstarken Subs schlicht nicht geflogen werden können. Außerdem sind baugleiche Subs die geflogen werden können oft teurer als solche die nur gestellt werden.

Und sind wir mal ehrlich, die meisten Eventfirmen die ich kenne, holen sich lieber große Subs für den Boden (weil die viel Leistungsstärker sind) anstatt mehrere kleinere, die geflogen werden. Auch der Preis/Leistungsunterschied zwischen den großen und kleinen Subs spielt hier eine Rolle. Zwei kleine sind einfach teurer als ein großer.

Die Mischung aus geflogenen und gestellte Subs werden (wenn ich das richtig verstanden habe) üble Kammfiltereffekte auftreten lassen.

 

[the flix]

Hinzu kommt noch, das die wirklich Leistungsstarken Subs schlicht nicht geflogen werden können.

Das ist nicht zwingend so, sowohl einen SL-Sub, als auch einen KS28 kann man fliegen, um mal die 2 Platzhirsche an großen Subs zu nennen:
SL-Sub
KS28

Die Mischung aus geflogenen und gestellte Subs werden (wenn ich das richtig verstanden habe) üble Kammfiltereffekte auftreten lassen.

Jein. Wenn man sowohl geflogene, als auch gestellte Subs hat, gibt es natürlich positionsabhängige Auslöschungseffekte und prinzipiell kann die Laufzeit nur für einen Punkt perfekt angepasst werden. Mit einem guten System-Design kann man die negativen Effekte aber minimieren. In der Diskussion hier ging es aber um die Kammfiltereffekte, die geflogene Subs alleine erzeugen, aus ihrem Direktschall und der Bodenreflexion.

Ich habe mir ein kleines Octave-Skript gebastelt, um das selbst simulieren zu können. Die Ohrhöhe beträgt dabei 1.7 m. In dem Paper werden keine Einzelfrequenzen betrachtet, stattdessen wird über den Frequenzbereich der Subs gemittelt. Betrachte ich den Pegelverlauf für einzelne Frequenzen über der Distanz bei 2 Höhen, bekomme ich diese Kurven:

Wir sehen links den Fall "Sub am Boden". Hier fällt der Pegel wie erwartet mit 6 dB pro Entfernungsverdopplung ab. Es gibt keine nennenswerte Unterschiede zwischen den Frequenzen, weil die Wegstrecken für Direkt- und Reflexionssignal quasi identisch sind.
Rechts befindet sich der Sub auf 4 m Höhe. Hier sehen wir das positionsabhängige Kammfilterverhalten. Grundsätzlich ist das mit steigender Frequenz stärker ausgeprägt. Wenn wir das über die Frequenzen mitteln, sieht das nicht so schlimm aus, wie bei einzelnen Frequenzen.

Deutlicher wird der Unterschied, wenn wir uns bei zwei Frequenzen die Kurven für 0.3 m und 4 m anschauen:

Auf kurze Distanz verliert der geflogene Sub deutlich, sowohl durch die größere Distanz, als auch durch die Auslöschung. Im Paper wird ein Faktor 5 zwischen Subwooferhöhe und Distanz hergeleitet. In meinem Beispiel wären das 20 m Distanz und auch meine Ergebnisse sagen, dass ab da der Unterschied gering (< 3 dB) ist.

Um die Ergebnisse kurz zu plausibilisieren, habe ich eine Messung aus dem echten Leben rausgesucht. In diesem Fall habe ich Subs am Boden und Tops auf Stativ einmal mit dem Mikro am Boden und einmal mit dem Mikro auf Ohrhöhe vermessen. Die genaue Distanz weiß ich nicht mehr, wird irgendwas zwischen 5 und 10 m gewesen sein.

Wir sehen eine Einbruch um 150 Hz in der Messung auf Ohrhöhe (violett), der sich beim 3, 5, 7-fachen (usw.) wiederholt. Das ist der Kammfilter, hervorgerufen nicht vom Sub, sondern vom Tieftöner des Tops. Der Kammfilter betrifft logischerweise je Art von Lautsprecher, sobald sowohl er, als auch die Ohren sich nennenswert über dem Boden befinden.

 

[dabbler]

Bei der Bass-Aufstellung am Boden gibt es ja auch verschiedene Aufstellmöglichkeiten wie z.B. Mono-Cluster, Zahnlücke, Caridiod... je nach gewünschtem Abstrahlungseffekt; das ist geflogenen halt nicht möglich.

Que? Abgesehen von geflogenen cardioid- und monocluster-Setups habe ich gerade kürzlich ein geflogenes Endfire-Basssetup gesehen. Versuche noch das Video wiederzufinden...