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Wenn man eine Box selbst plant und zusammenbaut, was will man erreichen? Die meisten werden sich wohl an althergebrachten designs orientieren. Mit neuzeitlichen Technologien, und mehr verfügbarem Einkommen sind klassische Beschränkungen aber nicht mehr unüberwindbar.
Ich möchte eine kleinstmögliche box, die (a) einem Schlagzeuger Paroli bieten kann, aber nicht mehr. Sie soll (b) den gesamten Tonumfang der Saite übertragen können, mit anderen Worten, die box soll mechanisch kein sounding erzwingen, das genauso gut über Equalizer (Elektronik) machbar ist. Sie soll (c) den Schall so in den Raum werfen, dass ein Zuhörer in etwa den Eindruck gewinnt, der Schall käme als großes Ganzes aus meiner Richtung.
Wegen (a) und (b) habe ich deshalb zuerst nachgeguckt, welche Tonanteile die Saite, respektive der Bass in welchem Verhältnis von sich gibt.
ARTA bietet eine entsprechende Messprozedur an. (Wie auch eine durchaus lohnende Anleitung zum setup ;-)
Mein aktiver Ibanez SR-Bass wurde an ein USB/Audio-interface angeschlossen, der Eingangskanal ist dem entsprechend in ARTA ausgewählt. Die Belegung des Ausgangs ist unerheblich.
Arta => Reiter Imp (impuls) ist aktiviert => roter Pfeil (record) => neues Fenster, Reiter External excitation (Length 256k, Sampling Rate 44100, Number of avr. 1, Wait for trigger nicht aktiviert) => Record!
Dann sofort ein Tönchen anspielen. ARTA wird das Eingangssignal vom Bass aufnehmen, und die Aufnahme innerhalb weniger Sekunden abschließen. Nach Drücken von OK wird die Wellenform auf einem neuen Fenster dargestellt. Es empfiehlt sich, rechts Zoom=min zu drücken.
Man sieht dann (hoffentlich) sowas:
Nach oben ist die Stärke des Signals (aka Pegel) aufgetragen, nach rechts die Zeit. Man erkennt, ich hatte die leere G-Saite kurz berührt, um die Aufnahme zu "triggern". Dann wurde die Saite voll angerissen, und sie klingt leiser werdend nach.
Mit der linken Maustaste klicke ich auf den Beginn der Wellenform. Eine feine gelbe Linie erscheint. Mit der rechten Maustaste klicke ich auf einen späteren Zeitpunkt, eine rote Linie erscheint. Damit habe ich einen Bereich ausgewählt. Die Auswahl wird links unten als "Cursor xyz ms, Gate: abc ms" bestätigt. Das ist als Zeitpunkt des Beginns, und als Dauer zu verstehen.
Dann klicke ich im Hauptfenster, dritte Reihe FFT => 256k, IR Wnd = Hann 50%, Sig Wnd = Hanning, dann oberste Reihe => Analysis => Single-gated ... und erhalte ein Unterfenster, das eine Analyse des Tongehalts der Wellenform darstellt. Und zwar beschränkt auf das "Gate", s/o.
Im Beispiel wurde ein Gate von 125ms gewählt, eine achtel Sekunde. Zum Vergleich hatte ich das Spektrum als => Overlay gesetzt (blau). Das Fenster wird geschlossen. Dann wurde anhand derselben Wellenform, mit einem Beginn 500ms später (1/2 Sekunde), aber gleichem Gate nochmals ein Spektrum berechnet (rot):
Ich habe jetzt einmal das Spektrum direkt nach dem Anschlag, und ein weiteres Spektrum 1/2 Sekunde nach dem Anschlag über einander gelegt.
Damit lässt sich ein Ergebnis ableiten:
Der Tonumfang des Bass - mit ollen "billigen" Humbuckern, aktiv geht durchaus bis 8 kilo Hertz (blau). Die höheren Tonanteile verschwinden praktisch innerhalb einer halben Sekunde (rot). Das Anreißen der Saite findet in einem Tonbereich statt, der beim Zuhörer Aufmerksamkeit erzeugt. Er verschwindet aber zu schnell, um dauerhaft andere, melodietragende Instrumente zu stören. Es ist - mit seiner hohen Dichte an eng beieinanderliegenden Spektrallinien - mehr ein Geräusch, das "timing" macht. Zumindest beim Üben.
Gegenversuche mit rostigen flatwounds zeigten eine verschwindende Geräuschkomponente. Ein passiver Prezi, 6m Kabel, mit roundwounds wirkte ähnlich dem aktiven Ibanez, nur schon stärker abgeschnitten. Da kommt oberhalb 4 kilo Hertz kaum noch etwas. Mit Plektrum ist mehr Geräusch. Overdrive/Distortion macht erheblich stärkere Obertöne, hat auf den Bereich ganz oben aber weniger Einfluss.
Schlussfolgerung:
Der Tonumfang liegt weit jenseits von allem, was tradierte boxen wiedergeben können! Die machen bei spätestens 3 kilo Hertz komplett "dicht", geschweige, dass sie mit ihrem "beaming" auch nur 1 kilo Hertz effektiv in den Raum abstrahlen könnten. Im Gegenteil - die hohen Anteile werden auf einer Linie in den Raum gestrahlt, werden wie im Biliard hin und her geworfen, und kommen dann unvorhersehbar, aber immer viel zu spät beim Zuhörer an. Als störendes Echo. Das muss man entweder ganz abschneiden, oder sich was anderes einfallen lassen.
Ein Hochtöner muss her. Seine Belastbarkeit in Watt ist wegen der Kürze der Beanspruchung kaum der Rede wert. Wenn er ab 2 kilo Hertz eingesetzt wird. Ein schnuckeliges HiFi-Klöttchen sollte reichen, wenn der Wirkungsgrad stimmt. Sowas gibt's von Monacor oder Sica (http://www.sica.it/en/product/dome-tweeter/lp-53x58-28-n20-tw) für billig Geld. Damit ist dann auch die Abstrahlung in den Raum kein größeres Problem mehr. Ein einzelner Mitteltöner, wie jetzt oft gesehen reicht leider nicht ganz. Die zeigen bis oben hin leider alle noch zu viel "beaming".
Auch der tiefer liegende Obertongehalt ist zumindest beim Anschlag sehr hoch. Wenn die Obertöne sämtlichst mit verstärkt werden, dann muss auch die Leistung für jeden einzelnen von denen bereit gestellt werden. Sicher kann ein ausgesprochener Tieftonlautsprecher im Frequenzkeller mit nur, sagen wir 20 Watt soweit belastet werden, dass es knallt. Trotzdem muss für die Obertöne ein Vielfaches dieser 20Watt zusätzlich bereit gestellt werden.
Es sei denn, der Basslautsprecher hat zu den Mitten hin einen kräftig ansteigenden Wirkungsgrad. Auch sowas gibt's. Man muss sich dann damit abfinden, dass bei den üblichen Boxen-Berechnungen nach Thiele/Small relativ wenig Bass herauskommt. Weil eben die Mitten so stark sind. Die Tiefen werden statt dessen mit einem Equalizer nach Bedarf eingepegelt.
Ich möchte eine kleinstmögliche box, die (a) einem Schlagzeuger Paroli bieten kann, aber nicht mehr. Sie soll (b) den gesamten Tonumfang der Saite übertragen können, mit anderen Worten, die box soll mechanisch kein sounding erzwingen, das genauso gut über Equalizer (Elektronik) machbar ist. Sie soll (c) den Schall so in den Raum werfen, dass ein Zuhörer in etwa den Eindruck gewinnt, der Schall käme als großes Ganzes aus meiner Richtung.
Wegen (a) und (b) habe ich deshalb zuerst nachgeguckt, welche Tonanteile die Saite, respektive der Bass in welchem Verhältnis von sich gibt.
ARTA bietet eine entsprechende Messprozedur an. (Wie auch eine durchaus lohnende Anleitung zum setup ;-)
Mein aktiver Ibanez SR-Bass wurde an ein USB/Audio-interface angeschlossen, der Eingangskanal ist dem entsprechend in ARTA ausgewählt. Die Belegung des Ausgangs ist unerheblich.
Arta => Reiter Imp (impuls) ist aktiviert => roter Pfeil (record) => neues Fenster, Reiter External excitation (Length 256k, Sampling Rate 44100, Number of avr. 1, Wait for trigger nicht aktiviert) => Record!
Dann sofort ein Tönchen anspielen. ARTA wird das Eingangssignal vom Bass aufnehmen, und die Aufnahme innerhalb weniger Sekunden abschließen. Nach Drücken von OK wird die Wellenform auf einem neuen Fenster dargestellt. Es empfiehlt sich, rechts Zoom=min zu drücken.
Man sieht dann (hoffentlich) sowas:
Nach oben ist die Stärke des Signals (aka Pegel) aufgetragen, nach rechts die Zeit. Man erkennt, ich hatte die leere G-Saite kurz berührt, um die Aufnahme zu "triggern". Dann wurde die Saite voll angerissen, und sie klingt leiser werdend nach.
Mit der linken Maustaste klicke ich auf den Beginn der Wellenform. Eine feine gelbe Linie erscheint. Mit der rechten Maustaste klicke ich auf einen späteren Zeitpunkt, eine rote Linie erscheint. Damit habe ich einen Bereich ausgewählt. Die Auswahl wird links unten als "Cursor xyz ms, Gate: abc ms" bestätigt. Das ist als Zeitpunkt des Beginns, und als Dauer zu verstehen.
Dann klicke ich im Hauptfenster, dritte Reihe FFT => 256k, IR Wnd = Hann 50%, Sig Wnd = Hanning, dann oberste Reihe => Analysis => Single-gated ... und erhalte ein Unterfenster, das eine Analyse des Tongehalts der Wellenform darstellt. Und zwar beschränkt auf das "Gate", s/o.
Im Beispiel wurde ein Gate von 125ms gewählt, eine achtel Sekunde. Zum Vergleich hatte ich das Spektrum als => Overlay gesetzt (blau). Das Fenster wird geschlossen. Dann wurde anhand derselben Wellenform, mit einem Beginn 500ms später (1/2 Sekunde), aber gleichem Gate nochmals ein Spektrum berechnet (rot):
Ich habe jetzt einmal das Spektrum direkt nach dem Anschlag, und ein weiteres Spektrum 1/2 Sekunde nach dem Anschlag über einander gelegt.
Damit lässt sich ein Ergebnis ableiten:
Der Tonumfang des Bass - mit ollen "billigen" Humbuckern, aktiv geht durchaus bis 8 kilo Hertz (blau). Die höheren Tonanteile verschwinden praktisch innerhalb einer halben Sekunde (rot). Das Anreißen der Saite findet in einem Tonbereich statt, der beim Zuhörer Aufmerksamkeit erzeugt. Er verschwindet aber zu schnell, um dauerhaft andere, melodietragende Instrumente zu stören. Es ist - mit seiner hohen Dichte an eng beieinanderliegenden Spektrallinien - mehr ein Geräusch, das "timing" macht. Zumindest beim Üben.
Gegenversuche mit rostigen flatwounds zeigten eine verschwindende Geräuschkomponente. Ein passiver Prezi, 6m Kabel, mit roundwounds wirkte ähnlich dem aktiven Ibanez, nur schon stärker abgeschnitten. Da kommt oberhalb 4 kilo Hertz kaum noch etwas. Mit Plektrum ist mehr Geräusch. Overdrive/Distortion macht erheblich stärkere Obertöne, hat auf den Bereich ganz oben aber weniger Einfluss.
Schlussfolgerung:
Der Tonumfang liegt weit jenseits von allem, was tradierte boxen wiedergeben können! Die machen bei spätestens 3 kilo Hertz komplett "dicht", geschweige, dass sie mit ihrem "beaming" auch nur 1 kilo Hertz effektiv in den Raum abstrahlen könnten. Im Gegenteil - die hohen Anteile werden auf einer Linie in den Raum gestrahlt, werden wie im Biliard hin und her geworfen, und kommen dann unvorhersehbar, aber immer viel zu spät beim Zuhörer an. Als störendes Echo. Das muss man entweder ganz abschneiden, oder sich was anderes einfallen lassen.
Ein Hochtöner muss her. Seine Belastbarkeit in Watt ist wegen der Kürze der Beanspruchung kaum der Rede wert. Wenn er ab 2 kilo Hertz eingesetzt wird. Ein schnuckeliges HiFi-Klöttchen sollte reichen, wenn der Wirkungsgrad stimmt. Sowas gibt's von Monacor oder Sica (http://www.sica.it/en/product/dome-tweeter/lp-53x58-28-n20-tw) für billig Geld. Damit ist dann auch die Abstrahlung in den Raum kein größeres Problem mehr. Ein einzelner Mitteltöner, wie jetzt oft gesehen reicht leider nicht ganz. Die zeigen bis oben hin leider alle noch zu viel "beaming".
Auch der tiefer liegende Obertongehalt ist zumindest beim Anschlag sehr hoch. Wenn die Obertöne sämtlichst mit verstärkt werden, dann muss auch die Leistung für jeden einzelnen von denen bereit gestellt werden. Sicher kann ein ausgesprochener Tieftonlautsprecher im Frequenzkeller mit nur, sagen wir 20 Watt soweit belastet werden, dass es knallt. Trotzdem muss für die Obertöne ein Vielfaches dieser 20Watt zusätzlich bereit gestellt werden.
Es sei denn, der Basslautsprecher hat zu den Mitten hin einen kräftig ansteigenden Wirkungsgrad. Auch sowas gibt's. Man muss sich dann damit abfinden, dass bei den üblichen Boxen-Berechnungen nach Thiele/Small relativ wenig Bass herauskommt. Weil eben die Mitten so stark sind. Die Tiefen werden statt dessen mit einem Equalizer nach Bedarf eingepegelt.
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