Stäbchen PA vs. konventionelle PA

[netstalker]

Auslagerung der Posts in diesen neuen Diskussionsthread
Ich bitte um Entschuldigung falls der ein oder andere Beitrag etwas "herausgelöst" erscheint.

Harry


OK - nochmal zurück zur Physik:
"stackt" man vertikal übereinander wird der vertikale Öffnungswinkel (nach oben/unten) kleiner. Der Horizontale Abstrahlwinkel bleibt unberührt.
Würde man horizontal stacken (nebeneinander stehende Boxen) wird der horizontale Abstrahlwinkel (links/rechts) geringer und die Leistung in der Hauptstrahlrichtung je Verdopplung der Systeme um 3dB (auch wieder Theorie- der echte Wert liegt um etwa 2.8) gesteigert. Die Steigerung der Leistung kommt von der Verringerung des Abstrahlwinkels - egal ob in der Vertikalen oder der Horizontalen.
Das Fazit: Lieber die Leistung, die normalerweise an der Decke landet in die Hauptrichting abstrahlen und die Horizontale so homogen wie möglich beschallen.
Nachdem die "Stäbchen" in der horizontalen eine Punktförmige Schallquelle darstellen ändert sich nichts (OK - theoritisch - praktisch ist da ein quentchen) an der Schallverteilung - stackt man Vertikal addieren sich die einzelnen Systeme in der vertikalen und ergeben einen "Beam" der nicht 2/3 der Leistung an die Decke ballert. Die Maui hat horizontal einen Abstrahlwinkel von 120° (nach Datenblatt) - das sollte wohl nicht so ganz schlecht sein.

Der "coverage angle" (eben dieser Öffnungswinkel) z.B. einer Dynacord-Box der mittleren Preisklasse ist bei 1kHz 90° in der Horizontalen und 120° erst bei 10kHz (was für diese Bauart durchaus typisch ist). soviel zum Thema dass der Abstrahlwinkel über dem Frequenzgang gleich bleibt (Dynacord: 3-Wege, mit CD-Horn).

Den Beitrag von Jens stelle ich somit in Frage (ohne ihn jetzt in irgend einer Form anzugreifen - ich diskutiere auch gerne da drüber): Stacking in eine Ebene = Verringerung des Abstrahlwinkels in genau dieser Ebene.

 

[Harry]

Falls es von Interesse ist lagern wir die Grundsatzdiskussion in einen anderen/neuen Thread aus.
Hier gings ja nur um die Frage: welches System für einen kleinen Club?
Da muss man jetzt wirklich keine Wissenschaft draus machen, auch wenn es interessant ist.

Hiermit erledigt

 

[netstalker]

das glaube ich sogar

aber das bedarf der Erklärung:

kann schon sein, dass der "Sound" (nahezu) derselbe ist - was ja in so einem kleinen Club eh unerheblich ist. Aber niemand (nicht mal Bose) kann mir erzählen, dass es vor den Boxen genauso laut oder leise ist wie in 10 Metern Entfernung.
Und in einem kleinen Club ist es nunmal unvermeidlich, dass irgendjemand direkt bei den Musikern und somit beim Beschallungssystem sitzt. Und da ist meine Überzeugung dass es besser ist, die Boxen hoch über die Köpfe auf Stative zu platzieren als dass ein Säulensystem direkt auf die vorderen Tische und in die Ohren der Gäste strahlt.
Oder seh ich da was falsch?

Hallo,
Du hast sicher Recht - eine Person die vor dem Speaker sitzt verändert den Sound.
Und genau da liegt der (physikalische) Hase im Pfeffer:
Eine Stäbchen-Pa erzeugt eine zylindrische Welle die sich - im Gegensatz zum herkömmlichen (nicht gestackem) Treiber - in einer Ebene "besser" ausbreitet als in der anderen. Bei einem herkömmlichen Treiber ist die Richtwirkung mit allen Vor- und Nachteilen bestens bekannt: Phasenauslöschungen bei nicht parallel zueinander stehenden Treibern, Richtwirkung der Treiber (auch noch abhänging von der Frequenz - siehe Dynacord - Boxen der "Oberklasse": bei 1kHz 90° bei 10kHz 120° Öffnungswinkel). Dazu kommen die angesprochenen Reflektionen an der Decke/Boden - die fallen bei Line-Arrays (und "Stäbchen" sind nichts anderes) fast komplett weg weil die abgestralte Leistung in erster Linie in der horizontalen abgestrahlt wird.
Das "Hoch über den Köpfen platzieren" von Boxen sollte eigentlich das obsolute no-go sein: der Sound einer so aufgestellten Anlage treibt einem die Tränen in die Augen - und das sind keine Freudentränen. Erst in einer Entfernung von etlichen Metern ist ein ausgewogenes Klangbild möglich - weil vorher einfach der Schall die Ohren nicht erreicht.
Deshalb: auf Grund der breiten Abstrahlung eines Line-Arrays wird eine wesentlich größere Luftmenge in der entsprechenden Ebene in Bewegung versetzt als es bei einem "Std-Treiber" möglich ist. Störungen durch Personen im Schallweg fallen weniger ins Gewicht.
Aber ich komme schon wieder zu weit vom Thema ab:
Wil Riker trifft es auf den Punkt: eine gute Festinstallation (mit einmessen und allem was dazu gehört) kann das Problem des Klangbilds lösen; soll die Anlage Mobil sein würde ich zur LD tendieren.
Ansonsten würde ich - wenn das Thema auch noch andere interessiert - einen neuen Thread eröffnen um Vor- und Nachteile dieser Art PA zu erörtern - sonst wir es zu sehr OT.

 

[Calaway65]

Eine Stäbchen-Pa erzeugt eine zylindrische Welle die sich - im Gegensatz zum herkömmlichen (nicht gestackem) Treiber - in einer Ebene "besser" ausbreitet als in der anderen.

Wo wir schon dabei sind: Willst du uns vielleicht auch noch verraten, wie weit diese Zylinderwelle reicht, bevor sie sich wieder in eine "normale" Welle auflöst?

 

[netstalker]

Da löst sich nix "in eine normale Welle " auf - die Zylinderwelle wird schwächer - und zwar im Quadrat zur Entfernung (der Schalldruck - nicht die Lautstärke) - so wie jede andere Wellenform. Eine Änderung der Wellenform wäre gegen jede Physik - und die großen Line-Arrays auf Open-Air-Veranstaltungen würden ebenfalls nicht funktionieren.

Wenn man sich ein wenig mit Wellenausbreitung beschäftigt sollte das wohl logisch sein.
Wo wir schon dabei sind:
Die Spitzfindigkeiten kannst du dir schenken.....

 

[humi]

Eine Stäbchen-Pa erzeugt eine zylindrische Welle die sich - im Gegensatz zum herkömmlichen (nicht gestackem) Treiber - in einer Ebene "besser" ausbreitet als in der anderen.

Bevor hier noch mehr mit Halbwissen um sich geworfen wird, geb ich mal ein Hausaufgaben auf:
1. der Schall breitet sich bei einer Zylinderwelle nicht in einer Ebene besser aus, er verliert bei Entfernungsverdopplung nur in einer Ebene Energie
2. wann / in welcher Entfernung findet bei welcher Frequenz der Übergang von Nahfeld (Zylinderwelle) zu Fernfeld (sphärische Abstrahlung) statt
3. bis zu welcher oberen Grenzfrequenz koppeln denn die "gestackten" Treiber überhaupt zu einer Zylinderwelle
4. wo liegt die Trennfrequenz von MT zu HT
5. wie erfolgt die Schallführung im HT Bereich

B2T:
Ich würd ja
- 2 Ohm BR-6 oder BR-7 an die Decke "tackern", sind laut genug für die Anwendung (selbst 50 Pax R&R geht damit), sind dezent genug für eine Festinstallation
- dazu einen Ohm AS-B Sub (2x10" incl. Ampmodul für Bass und Tops), den kann man wegräumen, wenn kein dauerhafter Platz gefunden wird
Gibt's derzeit als Auslaufmodell (da die neue CT-Serie jetzt anläuft) und paßt daher mit dem benötigten Installationsmaterial entspannt in das Budget

 

[Calaway65]

Da löst sich nix "in eine normale Welle " auf - die Zylinderwelle wird schwächer - und zwar im Quadrat zur Entfernung (der Schalldruck - nicht die Lautstärke) - so wie jede andere Wellenform. Eine Änderung der Wellenform wäre gegen jede Physik - und die großen Line-Arrays auf Open-Air-Veranstaltungen würden ebenfalls nicht funktionieren.

Eben nicht. Die Zylinderwelle geht nicht unendlich weit. Genau genommen würde sogar genau DAS dafür sorgen, dass LAs nicht funktionieren, weil dann eine Änderung des Standortes (vom Zuhörer) von nur wenigen cm, einen gewaltigen Soundunterschied machen würde.

Man kann sogar ausrechnen, wie weit die Zylinderwelle geht, bevor sie sich wieder "auflöst". Und das geht mit der Physik absolut konform.

Wo wir schon dabei sind: Die Spitzfindigkeiten werde ich mir nicht schenken, denn offensichtlich weißt du doch nicht Alles, was es über LAs zu wissen gibt (ich auch nicht, aber zumindest mehr als du).

 

[netstalker]

Hallo Humi,
Wie gesagt - ich diskutiere das gerne in einem anderen Thread; den TO interessieren dies pysikalischen Betrachtungen wahrscheinlich eher nicht.
Zu deinem Einwand: Ich habe hier versucht mich (halbwegs) verständlich auszudrücken und Ausbreitungsgeschwindigkeit, Interferenzbereich usw. außer acht gelassen.
Zu deiner Frage 2: Das ganze errechnet sich über den Winkel, der abhängig von Lambda und der Länge(Höhe) der Schallquelle ist.
Wie gesagt - anderer Thread wenn gewünscht.

 

[humi]

Zu wissenschaftlich will es ja gar keiner machen, nur muß man ab und zu einfach mal die Näherungsformeln rauskramen, damit die Sinn- oder Unsinnhaftigkeit solcher Märchen verdeutlicht wird.

Bleiben wir an dem hier vorgeschlagenen Beispiel LD Maui 28 ...

... Übergang Nah- zu Fernfeld:
Bei ~1,4m Arraylänge und dem Grundton A (440Hz) liegt der Übergang dborder = Länge Array ^ 2 * f / 2c ~ 1,25m ... macht das Sinn?

... Koppelung zu Zylinderwelle:
Obere Grenzfrequenz liegt bei den 3"er bei ftop = c / (2 * Abstand der Schallzentren) ~ 2kHz ... da der 3"er wegen dem Piezotrötchen wehrscheinlich (Datenblatt gibt wohl nicht umsonst keine Auskunft) höher spielen muß, fangen die 3"er über 2kHz lustig an zu interferieren ... auch wenn unser Gehör vertikal nicht so empfindlich ist wie horizontal ... macht das Sinn?

 

[netstalker]

Ja nu
Wenn ich das mit einer herkömmlichen Box rechne hab ich (wie oben beschrieben) mit einem CD-Horn bei 10kHz eine Öffnung von 120°; drunter wird es aufgrund des Lautsprechers schon wieder müßig wenn man sich in die Mitte der Bühne bewegt - bei 1kHz (und da hören viele im Gegensatz zu 10kHz sehr gut) beibt nur ein Öffnungswinkel von ca. 90° über - bei einer Bühne mit 5m Länge kommt da vor der Bühne bis in etwa 4-5m nicht viel an (ich weiss - könnte man jetzt auch ausrechnen - die höhe h im gleichschenkligen Dreieck).
Im Übrigen sind die von dir genannten BR6 oder 7 doch auch schon "gestackt" (OK - ob der Stockungsabstand stimmt weiss ich jetzt nicht) - wäre da dann das "horizontale Stacking" bei der im Link gezeigten Aufstellung nicht kontraproduktiv?

 

[netstalker]

Zu wissenschaftlich will es ja gar keiner machen, nur muß man ab und zu einfach mal die Näherungsformeln rauskramen, damit die Sinn- oder Unsinnhaftigkeit solcher Märchen verdeutlicht wird.

Bleiben wir an dem hier vorgeschlagenen Beispiel LD Maui 28 ...

... Übergang Nah- zu Fernfeld:
Bei ~1,4m Arraylänge und dem Grundton A (440Hz) liegt der Übergang dborder = Länge Array ^ 2 * f / 2c ~ 1,25m ... macht das Sinn?

... Koppelung zu Zylinderwelle:
Obere Grenzfrequenz liegt bei den 3"er bei ftop = c / (2 * Abstand der Schallzentren) ~ 2kHz ... da der 3"er wegen dem Piezotrötchen wehrscheinlich (Datenblatt gibt wohl nicht umsonst keine Auskunft) höher spielen muß, fangen die 3"er über 2kHz lustig an zu interferieren ... auch wenn unser Gehör vertikal nicht so empfindlich ist wie horizontal ... macht das Sinn?

Hallo Humi, bitte schau dir mal meine Theorie dazu an und korrigier mich wenn ich irgendwo einen Denkfehler mache:
Wenn ich die Formel
r(fernfeld) =1,4m^2*440Hz
340m/s
benutze komme ich auf einen WINKEL (r(Fernfeld) von 7,79° - sagen wir mal 8°.
Dieser Winkel stellt die Abweichung von derMittelachse der Abstrahlrichtung dar - bezieht man den Mittelpunkt (Mittelachse) der Säule - 70cm - als eine Kathete in die Berechnung ein, nimmt an der Außenseite einen rechten Winkel an und benutzt die 8° (sprich 82° im Dreieck) um die Hypothenuse zu ermitteln heran komme ich für diese auf eine Länge von etwa 5m - die 8° stellen die Abweichung von der Mittelachse aus dar (ich bin auch schon mal auf diesen Denkfehler hereingefallen).

 

[humi]

Wie kommst Du um Gottes Himmels Willen jetzt auf Winkel? ... und dann rechnest Du auch noch scheinbar in der Vertikalen damit?

 

[Broadwoaschd]

Danke humi, genau das habe ich mich auch gefragt :-D

 

[netstalker]

in der Vertikalen erzeuge ich Stockung - folglich MUSS ich in der vertikalen damit rechnen. In der Horizontalen wird keine Stockung benutzt.
Zum Winkel: Erklär mir bitte wie du in einer Formel in der du m*1/s durch die Schallgeschwindigkeit teilst im Ergebnis wieder auf Meter kommst....

 

[Broadwoaschd]

Zum Winkel: Erklär mir bitte wie du in einer Formel in der du m*1/s durch die Schallgeschwindigkeit teilst im Ergebnis wieder auf Meter kommst....

Länge hoch zwei -> m²

Das Wort Stockung hab ich im Beschallungsumfeld noch nie gehört Erklär doch mal was du damit meinst...

 

[netstalker]

Wie kommst du denn auf Quadratmeter?

Stockung=Stacking; das ist genau das was passiert wenn man Lautsprecher in einer Ebene dazu schaltet; ist der Deutsche Begriff für Stacking.
Ich komme aus der HF-Technik und habe jahrelang Antennensysteme entworfen die nach dem gleichen Prinzip arbeiten - nur auf exponentiell höheren Frequenzen - die Physik ist aber auch im NF-Bereich die gleiche, nur die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist nicht mehr Lichtgeschwindigkeit sondern Schallgeschwindigkeit mit 340m/s.

Ist die Wellenlänge (Lambda) der "Welle" im Verhältnis zur abstrahlenden Höhe oder Breite (je nach Stockongsebene) groß - bei einem System wie der Maui ab etwa 400Hz aufwärts (bei 200Hz beträgt Lamda=1,72m, bei 400Hz 85cm, bei 1kHz bereits 34cm; bei der typischen "Hörfrequenz" 4kHz nur noch 8,5 cm).
Damit die Stockung funktioniert muss mit steigender Frequenz der Abstand der Schallquellen näher beieinander liegen, deshalb die kleinen Treiber bei den Säulen PAs.
Bei Signalen mit großer Wellenlänge - Bassbereich - wird man mit der Stockung wenig ausrichten; hier ist mehr der Aufstellungsort wichtig:
Bass direkt an einer Wand: +3dB; in einer Raumecke +6dB.
Klar - ideal wird die Abstrahlung nie werden weil wir es mit "realen" Treibern zu tun haben; aber je größer und "punktförmiger" die Schallquelle ist desto schlechter lässt sich die abgestrahlte Wellenfront kontrollieren. Ein kippen oder neigen der Lautsprecher halte ich (auch nach eigener Bühnenerfahrung) für nicht Sinnvoll weil die abgestrahlten Wellen dann wegen der Winkel zueinander vor der Bühne massive Interferenzen erzeugen die zu undurchsichtigem Klangbild führen (je nach Standort des Hörers).

Zum Thema oberhalb 10kHz und Hörner (wurde schon mal angesprochen): ein CD-Horn mit Bändchentreiber in der entsprechenden Ebene kann da viel richten; ich würde es jedenfalls auf einen AB-Vergleich mit einer herkömmlichen PA ankommen lassen.

Vielleicht könnte man ja zum Thomann - Sommerfest mal einen Probehörtermin einschieben - ich weiss nicht in welcher zeitlichen "Not" dort schon Termine gehandelt werden.


Durch die Stockung/Stacking erreiche ich in der jeweiligen Ebene einen um 3dB höheren Schalldruck (nicht Lautstärke) pro Stockung.
Die Stockung eines Lautsprechers bedarf eines weiteren; wenn man die Stockung weiter betreiben will ist die Anzahl der Lautsprecher jeweils zu verdoppeln um die jeweils 3dB (OK - 3 dB sind rechnerisch) zu erreichen.

Noch zum "Schalldruckverlust":
Im Nahfeld beträgt dieser bei Verdoppelung der Entfernung 3dB; im Fernfeld 6dB.


Zum m^2: Mea maxima culpa - ich hatte da auch was übersehen...sorry.

 

[Jens Droessler]

Nichtsdestowenigertrotz breitet sich der Schall in der Horizontalen von einem Punkt aus. Wenn da ein Kopf oder Körper im Weg ist, schattet dieser alle Frequenzen ab, deren Wellenlänge grob geringer ist als die Dimensionen von Kopf oder Körper. Da hilft ein LA/Säulchen kein Stück besser als andere Prinzipien.

Uns selbstverständlich hängt man Boxen möglichst hoch. Auch echte LAs enden nicht auf Kopfhöhe. Und wenn doch, hat der zuständige Techniker versagt. Genau aus diesem Grund kann und muss man echte LAs curven und konventionelle Tops mit genügend vertikalem Öffnungswinkel wählen (oder mehrere untereinander, um den Winkel groß genug zu bekommen). Je weniger vertikalen Öffnungswinkel man hat, desto tiefer muss das Ganze hängen, damit man möglichst viele Menschen in der Coverage hat. Bei richtig aufgebauten LAs befindet sich übrigens GAR KEIN Zuhörer im Nahfeld! Das ist einer der Gründe, warum LAs auf Höhe gehören. Bei konventionellen Tops kommt da noch hinzu, dass man schon mal einigen Abstand zu den Zuhörern bekommt, zu allen. Das macht die Schallverteilung gleichmäßiger.

 

[netstalker]

Hallo Jens,
Du hast sicher recht mit der Punktförmigen Schallquelle in der Horizontalen - diese erstreckt sich IMHO durch die Stockung über mehrere "Etagen" und ist somit nicht (ganz?) so einflussnehmend auf den Sound wie bei einer nicht gestackten Schallquelle.
Wenn ich mir die (und die hab ich nun mal) LDs anschaue: gerade für die im Ausgangsthread genannte Anwendung im kleinen Clubrahmen (bis 50P) eignet sich so ein System aufgrund genau dieser Eigenschaften am besten - nicht zuletzt aufgrund der guten Transportmöglichkeit.

Ich hatte als Alternative zur Maui auch noch die TTL11 im Sinn - ist aber eine andere Preis - und auch Gewichtsklasse für "Clubgigs".

Zum Fernfeld von LAs:
Wenn echte - oder besser große - LAs geflogen werden (wir tun das auch mit den TTL31) dann endet das Nahfeld bei rund 15m für >=1000Hz; bei 10kHz wäre man locker über 30m. Klar - das Nahfeld für die "Haupthörfrequenzen" liegt irgendwo dazwischen - aber ich kann doch das LA nicht 20m hoch fliegen um dann 5m vor der Bühne einen sauberen Sound zu erzielen?
Wie machst du das?

 

[Campfire]

ganz einfach, durch die Winkelung der LA-Elemente zueinander ist bei den nach unten geneigten das Nahfeld wesentlich kürzer, und die weniger zueinander gewinkelten haben zwar ein langes Nahfeld, das befindet sich aber über den Köpfen der Zuhörer.....

 

[netstalker]

Durch das Neigen verändert sich doch nur der horizontale Winkel - der Übergang Nahfeld-Fernfeld ist jedoch von der Frequenz und der Größe der Schallquelle abhänging? Von diesen Parametern ändert sich beim Neigen keiner; Ich kann in der Fernfeld - Formel keine Abhängigkeit zum Winkel der Schallquelle erkennen; die Schallquelle strahlt immer auf ihrer eigenen Mittelachse als Bezugsachse.
Hab ich irgendwo noch nen Denkfehler?