The Philosophy of Bass by Dan Worrall

In diesem Teil geht es um die Monitorboxen im Studio ...

Gruß
Martin
Sorry Martin, durch den Einsatz ändert sich die Physik nicht, die Akustik auch nicht. Die Herren Thiele und Small haben kein Studioverbot. Und natürlich darf das Marketing im verzweifelten Versuch, lang bewährten Konzepten das Mäntelchen des neuesten heißen Scheiss umzuhängen, sonstwas behaupten. Aber man muss sich nicht jeden Unsinn zueigen machen.
Imho hätte auch für die Behauptung "Für den Laien sei es wichtig etwas über virtuelle Platzvergrösserung zu wissen" gegolten:

si tacuisses, philosophus mansisses

Der Laie weiß dann nicht er irrt. Ob das dann wichtig ist, überlasse ich dem Laien.

Ich finde es grundsätzlich schwierig, wenn Laien Laien Dinge zu erklären versuchen, indem zwar bildhaft beeindruckende Konzepte herangezogen werden, welche aber das Verständnis für Zusammenhänge eher untergraben als befördern.
 
Sorry Martin, durch den Einsatz ändert sich die Physik nicht, die Akustik auch nicht.

Es klang für mich so als wäre die Diskussion bei Bassboxen gelandet - also Spezialisten. Das die gleichen Prinzipien gelten ist klar, aber man wird die Box zur Wiedergabe eines gespielten Bass durchaus anders bewerten, als einen Monitor auf dem ein Mix abgehört wird.

Gruß
Martin
 
Es klang für mich so als wäre die Diskussion bei Bassboxen gelandet - also Spezialisten. Das die gleichen Prinzipien gelten ist klar, aber man wird die Box zur Wiedergabe eines gespielten Bass durchaus anders bewerten, als einen Monitor auf dem ein Mix abgehört wird.

Gruß
Martin
Wohl wahr.
Für einen Schiffsdiesel wird man sicherlich andere Bewertungen gelten lassen wollen als für einen Diesel im PKW. Dennoch bleibt der Diesel Kreisprozeß immer der gleiche. Im Gegensatz zum Otto Kreisprozeß der prinzipiell anders abläuft als der Diesel Kreisprozeß.
Und dennoch sind beides Verbrennungsmotoren mit den selben oszillierenden Massen und Kolben.
Wenn man es nur abstrakt genug denkt, oder denken kann, dann ist der Unterschied zwischen Otto und Diesel Kreisprozeß irgendwo schon in etwa vergleichbar mit dem Unterschied zwischen geschlossene Box und Reflexbox.
Und die Unterschiede in den einzelnen Motorengattungen die es gibt dann durchaus vergleichbar mit den unterschiedlichen Anwendungen für den Audio bzw. Musikerbereich.
 
Ich finde es grundsätzlich schwierig, wenn Laien Laien Dinge zu erklären versuchen, indem zwar bildhaft beeindruckende Konzepte herangezogen werden, welche aber das Verständnis für Zusammenhänge eher untergraben als befördern.[/SIZE]
Ich hab gerade überlegt ob es überhaupt möglich wäre irgend eine schlüssige Antwort geben zu können.
Beides ergänzt sich ja gegenseitig, der Lautsprecher im Gehäuse und das Reflexsystem, beides arbeitet in Kombination bzw. in Wechselwirkung miteinander, und daraus (in der Kombination) entsteht etwas neues was einzeln von nur einer der Komponenten so in Summe im Ergebnis nicht geben kann.

Vergleichbar als hätte man zwei Filter #1 und #2 die zusammen in Kombination arbeiten.
Filter #1 stelle den Lautsprecher in der Box dar, Filter #2 das Reflexsystem
Fragt man danach welches Filter jetzt für die hohe Phasendrehung verantwortlich wäre, es gibt keine Antwort weil man auf die Frage keine Antwort geben kann.
Fragt man danach welches Filter bzw. welche der beiden Komponenten Lautsprecher+Gehäuse oder Reflexsystem für die resultierende Gruppenlaufzeit verantwortlich wäre, es gibt keine Antwort weil man darauf keine Antwort geben kann.
Fragt man danach welches Teilfilter/Komponente #1 oder #2 für "smere transients" verantwortlich wäre, man kann keine Antwort geben weil es keine gibt.

Ich frag mich ernsthaft ob jegliches Gedankenmodell den Port und dessen Wirkung isoliert für sich zu betrachten nicht von vorn herein generell zum Scheitern verurteilt sein muß!


Ich bin jetzt mal gehässig und geb ne Denksportaufgabe, adressiert an all diejenigen die denken sie hätten die Wirkungsweise Reflexsystem verstanden.

Port auf der Frontwand, Membran und und Port arbeiten beide in Phase. Alles in bester Ordnung.
Wie wir wissen kann man den Port aber auch seitlich oder auf der Rückwand der Box anbringen, das funktioniert ebenso gut.

Nur, wenn der Port sich auf der Rückwand befindet, der Lautsprecher bewegt sich nach vorne, drückt die Luft nach vorne, und zieht gleichzeitig aber auch die Luft hinter der Box nach vorne. Das muß so sein, weil wenn der Lautsprecher die Luft nach vorne schiebt dann entsteht hinter der Box ein Unterdruck der die Luft nach vorne "zieht".

Sitzt der Port aber auf der Rückwand der Box dann arbeitet er in dem Moment gegenphasig weil er ja in Phase mit der Lautsprecherbewegung arbeitet, um 180 Grad gedreht ist, und damit dann gegen den Lautsprecher arbeitet.

Und jetzt die Frage, wie funktioniert das wohl? :evil:
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich hab gerade überlegt ob es überhaupt möglich wäre irgend eine schlüssige Antwort geben zu können.
Beides ergänzt sich ja gegenseitig, der Lautsprecher im Gehäuse und das Reflexsystem, beides arbeitet in Kombination bzw. in Wechselwirkung miteinander, und daraus (in der Kombination) entsteht etwas neues was einzeln von nur einer der Komponenten so in Summe im Ergebnis nicht geben kann.

Vergleichbar als hätte man zwei Filter #1 und #2 die zusammen in Kombination arbeiten.
Filter #1 stelle den Lautsprecher in der Box dar, Filter #2 das Reflexsystem
Fragt man danach welches Filter jetzt für die hohe Phasendrehung verantwortlich wäre, es gibt keine Antwort weil man auf die Frage keine Antwort geben kann.
Fragt man danach welches Filter bzw. welche der beiden Komponenten Lautsprecher+Gehäuse oder Reflexsystem für die resultierende Gruppenlaufzeit verantwortlich wäre, es gibt keine Antwort weil man darauf keine Antwort geben kann.
Fragt man danach welches Teilfilter/Komponente #1 oder #2 für "smere transients" verantwortlich wäre, man kann keine Antwort geben weil es keine gibt.

Ich frag mich ernsthaft ob jegliches Gedankenmodell den Port und dessen Wirkung isoliert für sich zu betrachten nicht von vorn herein generell zum Scheitern verurteilt sein muß!


Ich bin jetzt mal gehässig und geb ne Denksportaufgabe, adressiert an all diejenigen die denken sie hätten die Wirkungsweise Reflexsystem verstanden.

Port auf der Frontwand, Membran und und Port arbeiten beide in Phase. Alles in bester Ordnung.
Wie wir wissen kann man den Port aber auch seitlich oder auf der Rückwand der Box anbringen, das funktioniert ebenso gut.

Nur, wenn der Port sich auf der Rückwand befindet, der Lautsprecher bewegt sich nach vorne, drückt die Luft nach vorne, und zieht gleichzeitig aber auch die Luft hinter der Box nach vorne. Das muß so sein, weil wenn der Lautsprecher die Luft nach vorne schiebt dann entsteht hinter der Box ein Unterdruck der die Luft nach vorne "zieht".

Sitzt der Port aber auf der Rückwand der Box dann arbeitet er in dem Moment gegenphasig weil er ja in Phase mit der Lautsprecherbewegung arbeitet, um 180 Grad gedreht ist, und damit dann gegen den Lautsprecher arbeitet.

Und jetzt die Frage, wie funktioniert das wohl? :evil:
Bei der Frage, wie sich die Position des Ports auswirkt, muss die Wellenlänge des abgestrahlten Schalls berücksichtigt werden. Im Frequenzbereich, der über den Port abgestrahlt wird (dessen Abstimm- bzw. Resonanzfrequenz), ist die Wellenlänge deutlich größer als die Abmessungen der Schallwand. Daraus resultiert eine kugelförmige Abstrahlung des Schalls. Kann man gut mit ’nem Subwoofer ausprobieren: der klingt immer gleich, ob man ihn in Hörrichtung, seitlich oder von hinten hört. Manche strahlen sogar nach unten zum Boden ab …
Die Funktionsweise des Ports beruht auf der Resonanz der im Port befindlichen Luft. Die Resonanzfrequenz ergibt sich aus der Masse der enthaltenen Luft, d.h. grob formuliert aus Länge und Durchmesser des Ports. Die Vorstellung, dass die Luft durch den Port gleich- oder gegenphasig „aus dem Port geschoben / gezogen wird“, ist durch das “Resonanzverhalten“ nicht herleitbar.
Vereinfacht: Port und Lautsprecher arbeiten grundsätzlich gleichphasig. Die Schallanteile addieren sich. Ansonsten gäbe es Auslöschungen in dem Frequenzbereich, der von Lautsprecher und Port abgestrahlt wird (Übergangsbereich).
Weitere Details zum Bassreflex-Prinzip inklusive der zugrundeliegenden mathematischen Modelle finden sich in der einschlägigen Literatur zum Lautsprecherbau, was hier eher Offtopic ist. Wer‘s ausprobieren möchte: es gibt Simulationssoftware für die Konstruktion von Lautsprechern mit den diversen Bauprinzipien geschlossen, Bassreflex, Horn, etc
 
Zuletzt bearbeitet:
Betrachtet man rein nur den Lautsprecher.
Dessen wirksame "Strahlungsimpedanz" wird mit abnehmender Frequenz immer kleiner.
Die Konsequenz (mit einfachen Worten ausgedrückt) ist, die Hübe der Membran werden immer größer, der effektiv abgestrahlte Schall dabei aber immer geringer. Man kann durchaus sagen, der Lautsprecher produziert im wesentlichen dann eigentlich nur noch "heiße Luft" denn wirklich Schall. Das berühmte "Hosenbeinflattern" ist genau genommen vorrangig nichts weiter als "bewegte Luft" ohne dabei wirklich Schall zu erzeugen.

Schaut man sich an was der Lautsprecher macht in Umgebung der Port-Resonanz, die Bewegung des Lautsprechers wird dort auffallend klein.
Bewertet man jetzt den durch den Lautsprecher nach vorne abgestrahlten Schall, die Strahlungsimpedanz ist mies, die Membranbewegung klein, und damit der vom Lautsprecher direkt (nach vorne gerichtete) abgestrahlte Schall sehr klein.
 
Hier vielleicht eine Möglichkeit wie man ohne viel Mathematik zu bemühen und/oder spektakuläre Videos zu verwenden erläutern kann: wie arbeitet ne Reflexbox, bzw. wie funktioniert sie.

Ich habe mir an der Stelle erlaubt ein Bild aus dem Internet zu entlehnen (ich hoffe es spricht nichts dagegen).

Modelling einer Bassreflexbox:
1663497077185.png


Von Interesse sind hier drei Kurven:
SPL tot - von der Reflexbox abgegebener Schall
SPL produced by driver - der anteilige Schall der vom Lautsprecher direkt abgegeben wird
SPL produced by port - der anteilige Schall der über den Port abgegeben wird

Schaut man sich zuerst den Schalldruck an der rein nur vom Lautsprecher abgegeben wird, das sieht vergleichbar aus als würde im Bereich ~30..70Hz eine Art Notch-Filter wirken.
Bei 43Hz (entspricht Tuningfrequenz Fb) wird der vom Lautsprecher direkt abgegebene Schall minimal.
Und das ist dann auch die Frequenz bei der seine Membranbewegung sehr klein wird (minimal).

Schaut man sich dagegen den vom Port abgegebenen Schall bei 43Hz an dann erreicht der genau dort sein Maximum.
Jetzt kann bzw. muß man sich fragen, wie passt das zusammen, wie kann der Schall aus dem Port maximal werden wenn sich der Lautsprecher (als antreibende Kraft) kaum noch bzw. nur minimal bewegt und daher dann selbst kaum noch Schalldruck erzeugt?

Wie im Beitrag oben bereits angedeutet, wie viel Membranbewegung ein Lautsprecher tatsächlich macht, das ist von seiner Membrangröße abhängig. Je größer die Membran, desto kleiner wird seine Bewegung, desto besser wird die abgestrahlte akustische Leistung.
Man kann sich die Wirkung des Ports in etwa so vorstellen als würde der Port bei ~43Hz die "wirksame" Membranfläche des Lautsprechers um ein Vielfaches vergrößern.
Der Port hat für den Lautsprecher eine vergleichbare "unterstützende" Wirkung so als wäre seine Membranfläche sehr deutlich (um ein vielfaches) vergrößert.
Man denke sich an der Stelle (für 43Hz) zum Vergleich eine geschlossene Box mit einem riesigen Lautsprecher, die Wirkung wäre ziemlich identisch, die Membranbewegung würde dann ebenfalls sehr klein werden, die abgestrahlte akustische Leistung dagegen deutlich vergrößert.

Membranbewegung eines 12er Lautsprechers in einer Reflexbox
1663501106686.png


Bei 43Hz (hier extra so gewählt) wird hier ebenfalls die Membranbewegung klein (minimal). Angenommen der 12er Lautsprecher hätte keine "Unterstützung" vom Port, dagegen sei gedanklich seine wirksame Membranfläche bei 43Hz aber massiv vergrößert auf das vielleicht fünf bis zehnfache, die Wirkung wäre dann sehr ähnlich. Die Membranbewegung würde dann ebenfalls klein werden, bei 43Hz, und der dabei erzeugte Schalldruck deutlich größer werden.

Ich denke, so kann man sich die Wirkungsweise einer Reflexbox gut veranschaulichen, und zwar ohne dass man komplizierte Mathematik bemühen müsste, oder mit völlig falschen und haltlosen Vorstellungen von rückwärts gerichteten Schall der durch die Portöffnung austritt versuchen die Wirkungsweise "mit einfachen Worten" zu beschreiben.

Man braucht sich dann auch keine großen Gedanken machen was genau im Port passiert mit hin und hergeschobenen Luftvolumina.

Und wenn man sich die häufig diskutierte "Wichtigkeit" der Phasengleichheit von Lautsprecher Direktschall und Schall aus dem Port etwas näher anschaut.
Meist wird ja diskutiert was bei der "Portresonanz" passiert, eben die Frequenz bei welcher der Port seine größte Wirksamkeit hat.
Aus der Grafik oben kann man entnehmen für 43Hz:
Port: 104 dB
Lautsprecher: 82 dB

Beide Pegel addieren sich zu 104,6 dB Summe wenn beides Phasengleich ist.
Selbst wenn Lautsprecher und Port bei 43 Hz gegenphasig zueinander den Schall abstrahlen würden, der Pegelverlust würde gerade mal -1,4 dB betragen, und damit dann ziemlich belanglos, weil kaum hörbar.

Dagegen zu höheren Frequenzen hin, oberhalb der Portresonanz, bei 60 Hz
Port: 100 dB
Lautsprecher: 100 dB
Der Summenpegel beträgt 106 dB. Und hier ist es dann wichtig dass beides weitgehend in Phase zueinander ist (ein paar Grad Phasendifferenz sind dabei bedeutungslos). Wären hier beide Schallquellen Lautsprecher und Port dagegen z.B. gegenphasig, dann würden sie sich gegeneinander komplett auslöschen.


Und noch etwas kann man in der Grafik oben gut erkennen. Denkt man sich dieses Notchartige Filter beim SPL des Lautsprechers weg, dann erhält man den SPL bzw. Frequenzgang den der Lautsprecher im geschlossenen Gehäuse (bei fehlendem Port) abstrahlen würde.
Ohne Port bzw. bei fehlendem Port wäre der vom Lautsprecher "direkt" abgestrahlte Schall dann tatsächlich deutlich größer als mit Portunterstützung.


Wenn man das alles mal so einigermaßen verstanden hat, und sich dann den Inhalt der Videos von oben wieder ins Gedächtnis zurückruft, es gibt schon ne ganze Menge an Möglichkeiten wie man sich geistig "verblöden" lassen kann.
Ich will aber nicht zu sehr meckern, ich hab's früher ja auch nicht viel besser gekonnt bzw. anders gewusst!
 
Zuletzt bearbeitet:
Noch ein Gedankengang zur schwingenden Luftmasse im Port.
Man liest bzw. hört ja häufiger die gedankliche Vorstellung die sich bewegende Luft im Port würde vergleichbar einer sich bewegenden Membran die Schallabstrahlung bzw. Schallerzeugung bewirken.
Bei langen Ports wäre das Modell so zwar noch vorstellbar, es gibt aber viele Ports die sind nicht länger als die Dicke der Schallwand selbst, und damit nicht länger als 19mm
Betrachtet man dazu eine 15er Box mit ner 100er Reflexöffnung und Portlänge 19mm (Schallwandstärke).
Wenn man den Port als "abstrahlende Fläche" auffassen will, dann ist dessen wirksame Strahlungsimpedanz wegen der sehr kleinen abstrahlenden Fläche in dem Moment extrem lausig.
Man muß sich fragen, wie der 100er Port mit 19mm Länge dann einen derart starken Bass-Wumms erzeugen können soll den die deutlich größere 15er Membran bereits bei Weitem nicht mehr hinbekommt? Selbst bei theoretischen 19mm Membranhub nicht?
Zumal dann ja noch nachteilig hinzu kommt, der Lautsprecher selbst trägt bei der Resonanzfrequenz so gut wie nichts bei zur Schallabstrahlung (siehe oben).
Der kleine gedachte 100er "Schallstrahler" müsste in dem Moment ganz auf sich alleine gestellt für nahezu den kompletten Schalldruck aufkommen den die Box von sich gibt.

Und dennoch funktioniert es, nur halt irgendwie anders, so wie es scheint!
Von der schwingenden Luftmasse im Port als Schallerzeuger, man sollte sich davon lösen können, von diesem "Gedankenmodell".
 
Zuletzt bearbeitet:

Zurück
Oben Unten