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RENAISSANCE DER SCHALLZEILE DIPL.-ING. (FH) VOLKER HOLTMEYER Renaissance der Schallzeile Dipl.-Ing. (FH) Volker Holtmeyer

Renaissance der Schallzeile | Tonmeistertagung 2010

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Renaissance der Schallzeile Als die gemeine Beschallungstechnik noch generell ELA hieß, waren Schallzeilen ein beliebtes Werkzeug, wenn es um gerichtete Schallabstrahlung ging. Mit dem Aufkommen leistungsstarker horngeladener Mehrweglautsprecher geriet dieses Lautsprecherkonzept jedoch über die Jahre in Verruf. Nicht ganz zu Unrecht, denn das vertikale Richtverhalten ist naturgemäß sehr ungleichmäßig und mit ausgeprägten Nebenkeulen gezeichnet. Zudem wurden oft günstige Breitbandlautsprecher eingesetzt, wodurch die Schallzeile dem Tontechniker nicht gerade als audiophil in Erinnerung blieb. In den letzten Jahren haben sich zahlreiche Lautsprecherhersteller daran gemacht, das verstaubte Image der Schallzeile gehörig aufzupolieren. Schließlich ist das Konzept der Schallzeile an sich nicht schlecht und es bietet durchaus Vorteile. Durch die heutigen technischen Möglichkeiten können die Nachteile der Schallzeile gezielt ausgeschaltet werden. Somit erfährt die Schallzeile heute eine regelrechte Renaissance.

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RENAISSANCE DER SCHALLZEILEDIPL.-ING. (FH) VOLKER HOLTMEYER

Renaissance der SchallzeileDipl.-Ing. (FH) Volker Holtmeyer

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RENAISSANCE DER SCHALLZEILEDIPL.-ING. (FH) VOLKER HOLTMEYER

1. Möglichst großer horizontaler Abstrahlwinkel2. Möglichst kleiner vertikaler Abstrahlwinkel

Worin besteht der wesentliche Vorteil von Schallzeilen gegenüberkonventionellen Hornlautsprechern?

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8x Kugelschallquelle (Abstand 5 cm)

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

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RENAISSANCE DER SCHALLZEILEDIPL.-ING. (FH) VOLKER HOLTMEYER

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

Ein einzelner 2“-Konuslautsprecher

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250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

8x 2“-Konuslautsprecher (Abstand 5 cm)

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1. Der Frequenzgang außerhalb der Achse wird mit zunehmendem Winkel tiefenlastiger!

125 Hz

63 Hz

125 Hz

250 Hz

250 Hz

500 Hz

500 Hz 1 kHz

1 kHz

2 kHz

2 kHz

63 Hz63 Hz

Frequenzgang

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-6 dB

-3 dB

HFLF

Entfernung zur Schallquelle

Scha

lldru

ckpe

gel

2. Der Frequenzgang auf Achse wird mit zunehmender Entfernung höhenlastiger!

Frequenzgang

1. Der Frequenzgang außerhalb der Achse wird mit zunehmendem Winkel tiefenlastiger!

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Der Übergang vom Nahfeld zum Fernfeld ist sehr stark abhängig von der Länge der Linienquelle und der Frequenz.

h: Höhe der Linienquelle in mf: Frequenz in Hzc: Schallgeschwindigkeit in m/s

Der vertikale Abstrahlwinkel ist ebenfalls abhängig von derLänge der Linienquelle und der Frequenz.

hfDv 3

6,0sin2 1

h: Höhe der Linienquelle in mf: Frequenz in Hz

Je länger die Linienquelle, desto kleiner ist der ÖffnungswinkelJe höher die Frequenz, destokleiner ist der Öffnungswinkel

c

fhd Border 2

2

Je länger die Linienquelle, destoweiter ausgedehnt ist das NahfeldJe höher die Frequenz, destoweiter ausgedehnt ist das Nahfeld

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Der Übergang vom Nahfeld zum Fernfeld ist sehr stark abhängig von der Länge der Linienquelle und der Frequenz.

c

fhd Border 2

2

h: Höhe der Linienquelle in mf: Frequenz in Hzc: Schallgeschwindigkeit in m/s

Der vertikale Abstrahlwinkel ist ebenfalls abhängig von derLänge der Linienquelle und der Frequenz.

hfDv 3

6,0sin2 1

h: Höhe der Linienquelle in mf: Frequenz in Hz

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29 µs

29 µs

58 µs

58 µs

145 µs

145 µs

0 µs

0 µs

Acoustical Engineering, Harry F. Olson, 1957

Beam-FormingDurch eine dezidierte Ansteuerung dereinzelnen Wandler kann die Wellenfrontgezielt beeinflusst werden.

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250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

250 Hz500 Hz

1.000 Hz2.000 Hz4.000 Hz8.000 Hz

8x 2“-Konuslautsprecher (Abstand 5 cm), mit Delay

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2“-Konuslautsprecherohne Delay

2“-Konuslautsprechermit Delay

1.000 Hz

2.000 Hz

4.000 Hz

8.000 Hz

Kugelschallquellen

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Fazit

Konventionelle Schallzeilen haben Unzulänglichkeiten im Abstrahlverhalten:

Unterschiedliches spektrales Verhalten über die Entfernung Starke vertikale Bündelung zu hohen Frequenzen Ausgeprägte Nebenmaxima

Durch den gezielten Einsatz von Elektronik oder DSP ist es heute möglich das Abstrahlverhalten von Schallzeilen zu optimieren.

Danke! Fragen?

Gerichtete TieftonabstrahlungFreitag, 15:30 Uhr