SC8 Sensor-kontrollierter Subbass. Technische Anwenderbeschreibung

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1 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass Technische Anwenderbeschreibung

2 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass Beschreibung Sensor-kontrollierter Subbass mit variablem Abstrahlverhalten (Cardio, Hypercardio oder Omni-directional), bestückt mit vier 18 -Bass-Chassis in einem kompakten, geschlossenen Gehäuse. Die verwendeten Bass-Lautsprecher sind mit integrierten Sensoren ausgerüstet, welche die Schwingspulen-Geschwindigkeit in Echtzeit messen. Die Messergebnisse (?) werden einem Komparator zugeführt, dort mit dem Original-Eingangssignal verglichen und der Verstärkerausgang nötigenfalls angepasst, um jegliche Nichtlinearität der Chassis auszugleichen. Durch diese self-optimizing geschlos- sene Rückkopplungsschleife wird den Lautsprechern jeweils genau die Leistung zugeführt, um das gewünschte Audio-Signal fehlerfrei zu reproduzieren. Der wesentliche Vorteil ist ein erweiterter und ausgeglichener Frequenzgang mit deutlich verbessertem Impilsverhalten; jegliche durch Lautsprecher oder Gehäuse bedingte Verzerrungen werden durch die Rückkopplungsschleife unverzüglich korrigiert. to-splay erlaubt dabei zum Beispiel die automatische Ausrichtung eines vorgegebenen Line-Arrays auf die Zuhörerfläche. History Obwohl heutzutage fast alle modernen Pro-Audio-Subbässe Horn- oder Bassreflex-geladen sind, ist die Idee der Lautsprecherüberwachung mittels Gegenkopplungsschleife nicht neu. Das erste Patent dazu wurde vermutlich bereits 1933 durch den Amerikaner Edwin H. Smythe beantragt; in den frühen Siebzigern dann entwickelte Philips ein System namens Motional Feedback (MFB), eine Gegenkopplungsschleife für HiFi-Subbässe, welche auf einem Piezo-Beschleunigungs-Sensor beruhte. Aus unterschiedlichen Gründen hat sich diese Technik auf dem HiFi-Markt jedoch nicht durchgesetzt. Heutzutage verwenden zwar einige High-End-HiFi-Firmen die MFB-Technologie in ihren Produkten ( Linn, SilberSand usw.). Aber aufgrund von physikalisch bedingten Beschränkungen, besonders im oberen Leistungsbereich, war die MFB-Technologie ungeeignet für den Pro-Audio-Markt und kam dort somit auch nie zum Einsatz.

3 Unterschied Es gibt einen wesentlichen Unterschied zwischen der MFB-Technologie und der Sensor-Überwachung von CODA Audio. Während bei MFB ein piezoelektrisches Material für die Beschleunigungsmessung benutzt wird, verwendet CODA Audio einen patentierten, elektro-dynamischen Sensor für die Geschwindigkeitsmessung der Schwingspule. Das bietet folgende Vorteile: Die Piezo-Beschleunigungsmessung ist weniger präzise und verursacht besonders bei hohen Auslenkungen starke Verzerrungen. Gerade große, leistungsstarke Langhub- Chassis, wie sie in der professionellen Audio-Technik verwendet werden, erzeugen mit ihren großen und weit aus dem Luftspalt austretenden Schwingspulen starke magnetische Wechselfelder, die dann in der Verdrahtung der Piezo- Beschleunigungs-Sensoren Störspannungen induzieren. Im Gegensatz dazu ist der von CODA entwickelte elektro-dynamische Sensor durch seine Position im Treiber entsprechend geschirmt und aufgrund der höheren Signalspannung wesentlich störunempfindlicher, wodurch eine Genauigkeit von 0,1 % bei bis zu 60 mm Hub erreicht wird. Signalbearbeitung Konventionelle Lautsprecher benötigen eine externe Signalbearbeitung, um einen ausgeglichenen Frequenzgang zu erzielen. Bei horngeladenen Subbässen oder solchen in Bassreflex-Gehäusen werden dafür mindestens benötigt: Ein Hochpass-Filter, ein Tiefpass-Filter und einer oder mehrere parametrische Equalizer (PEQ). Während der Tiefpass-Filter gebraucht wird, um den Subbass in das Gesamtbeschallungssystem einzubinden, wird der Hochpass-Filter benötigt, um die Lautsprecher vor übergroßer Auslenkung zu schützen. Der oder die Equalizer werden benötigt, um die bei tiefer werdenden Frequenzen nachlassende Effizienz zu kompensieren. Die Signalverarbeitung erhöht die Gruppen-Laufzeit und verschlechtert die Impulsantwort des Systems. Ein Sensor-kontrollierter Subbass von CODA Audio benötigt keine externe Signalverarbeitung (außer dem oben genannten Tiefpass-Filter, mit dem der Subbass in das gesamte Beschallungssystem korrekt eingebunden wird). Die Sensor-Technologie ist eine geschlossene Rückkopplungsschleife und deshalb ein selbst-optimierendes System, in welchem dem Lautsprecher immer genau die Leistung zugeführt wird, die er benötigt, um das Original-Audiosignal exakt wiederzugeben. Gewünscht ist, den Lautsprecher mithilfe einer negativen Gegenkopplungs-Schleife zu überwachen und die Membranbewegung zu stabilisieren. Sollte jetzt der Messwert-Sensor nicht genau arbeiten oder die Messung beeinflusst werden, kann u.u. eine positive Rückkopplung entstehen, was die Verzerrungen erhöhen anstatt reduzieren würde. Das passiert insbesondere, wenn bei sehr hohen Leistungen die Messwerte nicht exakt sind, so wie bei Beschleunigungsmessungen mittels piezoelektrischen Materials. Für weitere Informationen sehen Sie dazu bitte:

4 Vergleichsmessungen Der Sensor-kontrollierte Subbass SC8 von CODA Audio wurde 5 cm vor dem Lautsprecher gemessen, um das Messergebnis nicht durch Raum-Reflexionen zu verfälschen. Es waren nur die beiden Front-Lautsprecher angeschlossen - die beiden rückwärtigen Lautsprecher waren inaktiv, um Umgebungseinflüsse zu minimieren. Es fand keine Signalverarbeitung statt, außer einem 90 Hz mit 24 db (Linkwitz/Riley.) Eonventionelle Lautsprecher benötigen eine Beim Vergleichslautsprecher handelte es sich um einen konventionellen, 2x18 -Hochleistungs-Subbass in einem Bassreflex-Gehäuse, welcher auf 32 Hz abgestimmt ist. Dieser Subbass ist nahe an dem, was ein konventioneller, Bassreflex-geladener Pro-Audio-Subbass derzeit maximal zu leisten im Stande ist. Gemessen wurde 5 cm vor der Bassreflex-Öffnung, um das Messergebnis nicht durch Raum-Reflexionen zu verfälschen. Dabei fand eine typische Signalverarbeitung statt: ein 30 Hz mit 24 db (Butterworth), ein 90 Hz mit 24dB (Linkwitz/Riley) sowie ein paramatrischer Equalizer 35 Hz mit +8 db. In den Diagrammen dargestellt ist nur der niederfrequente Arbeitsbereich der beiden Subbässe. Frequenzgang 1.1 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass mit 90 Hz 24 db (Linkwitz/Riley) Frequenzgang gemessen 5 cm vor dem Lautsprecher 1.2 Konventioneller Subbass im Bassreflex-Gehäuse mit Signalverarbeitung Frequenzgang gemessen 5 cm vor der Bassreflex-Öffnung Impulsantwort 2.1 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass mit 90 Hz 24 db (Linkwitz/Riley) Impulsantwort gemessen 5 cm vor dem Lautsprecher 2.2 Konventioneller Subbass im Bassreflex-Gehäuse mit Signalverarbeitung Impulsantwort gemessen 5 cm vor der Bassreflex-Öffnung

5 Gruppenlaufzeit 3.1 SC8 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass mit 90 Hz 24 db (Linkwitz/Riley) Gruppenlaufzeit gemessen 5 cm vor dem Lautsprecher 3.2 SC8-Subbass verglichen mit konventionellem, Bassreflex-geladenen Subbass Gruppenlaufzeit gemessen 5 cm vor der Bassreflex-Öffnung (rote Kurve) Wasserfall 4.1 SC8 Sensor-kontrollierter Subbass mit 90 Hz 24 db (Linkwitz/Riley) Wasserfall gemessen 5 cm vor dem Lautsprecher 4.2 Konventioneller Subbass im Bassreflex-Gehäuse mit Signalverarbeitung Wasserfall gemessen 5 cm vor der Bassreflex-Öffnung Hinweis: Aufgrund von Reflexionen im Umfeld ist es selbst in schalltoten Räumen schwierig, eine genaue Messung sehr tiefer Frequenzen aufzunehmen. Die Wasserfall-Messung des SC8 zeigt geringe Raum- Reflexionen im Bereich zwischen 20 Hz und 40 Hz.

6 Interpretation der Vergleichsmessungen Aus den Messungen ist klar erkennbar, dass Sensor-kontrollierte Subbässe gegenüber konventionellen Subbass-Lösungen deutliche Vorteile bieten. Frequenzgang Die Sensor-Technolgie von CODA Audio kennt keine untere Grenzfrequenz, denn durch den Komparator wird das Systemverhalten optimiert bis hinab zu 20 Hz (-6 db), falls gewünscht, sogar noch tiefer. Beim konventionellen, Bassreflex-geladenen Subbass dagegen wird die untere Grenzfrequenz maßgeblich durch die Resonanzfrequenz des Gehäuses bestimmt. Ähnlich wie bei Horn-geladenen Lautsprechern werden auch Bassreflex-geladene Lautsprecherboxen schnell recht voluminös, wenn die untere Grenzfrequenz weiter nach unter verschoben wird. Während beide Probanden bei 36 Hz den gleichen Schalldruck erzeugen, hat der SC8-Subbass bei 25 Hz bereits 12 db und bei 20 Hz sogar 23 db mehr Schalldruck als das konventionelle System. Impulsantwort Die Impulsantwort beschreibt die Systemreaktion im Zeitbereich. Der Sensor-kontrollierte Subbass (Abb. 2.1) liefert eine perfekte Impulsantwort, wo hingegen das konventionelle System eine erhöhte Gruppenlaufzeit und eine unsaubere Impulsantwort zeigt, bedingt durch delayed sounds from the port unterhalb der Resonanzfrequenz und die Signalbearbeitung (Abb. 2.2). Eine derartige Impulsantwort ist typisch für Horn- oder Bassreflex-geladenen Systeme. Im Vergleich dazu liefert der SC8-Subbass eine sehr präzise Impulsantwort, Voraussetzung für eine unverfälschte Wiedergabe im Tiefbassbereich. der menschlichen Wahrnehmungsgrenze liegen. Der konventionelle Subbass dagegen (Abb rote Linie) weist eine erhöhte Gruppenlaufzeit von Hz auf. Wenn das Audio-Signal eine schnelle Folge von Impulsen (sog. Transienten) enthält, wird die Wiedergabe deshalb unpräzise und verschwommen. Beim Sensor-kontrollierten Subbass werden alle Frequenzen zeitgleich wiedergegeben. Eine schnelle Folge von kurzen Impulsen wird eindeutiger vernehmbar sein. Gruppenlaufzeit und eine unsaubere Impulsantwort zeigt, bedingt durch delayed sounds from the port unterhalb der Resonanzfrequenz und die Signalbearbeitung (Abb. 2.2). Eine derartige Impulsantwort ist typisch für Horn- oder Bassreflex-geladenen Systeme. Im Vergleich dazu liefert der SC8-Subbass eine sehr präzise Impulsantwort, Voraussetzung für eine unverfälschte Wiedergabe im Tiefbassbereich. Wasserfall Auch wenn die Wasserfall-Messung des SC8 geringfügige Raum-Refexionen im Bereich zwischen 20 Hz und 40 Hz zeigt, wiederholt sich hier, was wir bereits bei der Messung der Impulsantwort gesehen haben: sehr schnelles und sauberes Einschwingverhalten gewährleistet Homogenität und Präzision in der Wiedergabe. Der konventionelle Bassreflex-geladene Subbass dagegen zeigt das typische, lange Nachschwingen im Bereich der Resonanzfrequenz des Gehäuses und neigt zu Strömungsgeräuschen. Gruppenlaufzeit Der Sensor-kontrollierte Subbass (Abb. 3.1) hat annähernd keine Gruppenlaufzeit im Bereich zwischen 42 Hz und 100 Hz. Unter 42 Hz erhöht sich die Gruppenlaufzeit geringfügig auf 8 34 Hz und erreicht mit Hz ihr Maximum. Faktisch gibt das Sensor-kontrollierte System das gesamte akustische Spektrum quasi zeitgleich wieder, weil derart geringfügige Gruppenlaufzeiten jenseits Zusammenfassung Obwohl konventionelle Subbass-Konstruktionen seit vielen Jahren bei den Anwendern beliebt und für ihre Leistungsfähigkeit bekannt sind, geht CODA Audio mit der Sensor-Technologie einen Schritt weiter in Richtung eines vollständig kohärenten Lautsprechersystems. Diese liefert einen erweiterten Tiefbass-Bereich mit linearem Frequenz- und Phasengang für bestmögliche Musikwiedergabe mit außergewöhnlicher Präzision.

7 SC8 Features Bestückt mit 4 Stück 18 -Langhub-Tieftöner mit extremer Ausgangsleistung Geschwindigkeits-Sensoren zur Auslenkungs-Überwachung Erweitertes Frequenzspektrum bis hinunter zu 20 Hz (-6 db), 25 Hz (-3 db) Extrem verzerrungsarm Schnelles Einschwingverhalten, die höheren und die ganz tiefen Frequenzen sind zeit-angepasst Variables Abstrahlverhalten: Cardio, Hypercardio oder Omni-directional Wahlweise mit Rigging-Hardware für geflogene oder gestellte Arrays Geringes Gehäuse-Volumen - dadurch reduzierte Transportkosten Ausgeklügelte Rigging-Hardware - dadurch kurze Auf- und Abbauzeiten Spezifikationen SC8 / SC8F Typ: Anwendung: Frequenzgang: Belastbarkeit (AES / Peak): Empfindlichkeit 1 1 m:* Spitzenschalldruck:** sensor-kontrollierter Subbass (cardio / hypercardio / omni directional) Großbeschallungs-Subbass 20 Hz (-6 db) bis 150 Hz W / W Hz 150 db Komponenten: um-tieftöner, 4 extrem verzerrungsarme 18 -Langhub-Neodymi mit 4 -Schwingspule (101,6 mm), jeweils 1500 W (AES) Bestückung: vorne 2 x 18 hinten 2 x 18 Nominalimpedanz: vorne 4 Ohm hinten 4 Ohm Steckverbinder: Sensor-Steckverbinder: Aufhängung: Gehäusematerial: Oberfläche: Abmessungen: (B x T x H) 2 x Neutrik NL4MP Pinning: vorne 1+ / 1- hinten 2+ / 2-1 x Neutrik NC5FDL1 Gewicht: SC8: 122 kg SC8F: 135 kg * gemessen im Halbraum ** gemessen mit Rosa Rauschen, 6 db Crest-Faktor Pinning: SC8F mit AIRLINE LA12-kompatibler Flyware baltisches Birken-Multiplex Strukturlack, schwarz (andere Farben optional) 1108 mm x 982 mm x 540 mm