Room gain og højttalerplacering

Vi har alle oplevet, at en given højttaler kan lyde vidt forskelligt, afhængig af, hvor vi placerer den i vores stue.

Jeg har længe ledt efter en model, der tilnærmelsesvis kan forklare hvorfor.
I min søgning er jeg stødt på en artikel, der viser at en del af fænomenet kan forklares med room gain. Altså hvorledes hårde flader i nærheden af en given punktkilde (tilnærmelse af en højttalerenhed) påvirker højttalerens respons. Disse hårde flader kan eksempelvis være gulv, bagvæg og evt. en sidevæg.

Allison 1974 præsenterer en fin analyse af fænomenet vha. en forholdsvis simpel model for room gain. Der præsenteres som sådan ikke så meget teori, men blot modellen i sin endelige form.

Jeg har taget modellen og lavet en eksempelsimulering på min egen standerhøjttaler, der står tæt på et hjørne i stuen.
Højttaleren står løftet, så basenhedens centrum er ca. 60 cm over gulvet. Denne højde er fastlåst (standerens højde). Mine frihedsgrader i placeringen er altså afstanden til sidevæggen og afstanden til bagvæggen.

Da stuen benyttes af hele familien er det oplagt at stille højttaleren godt ind i hjørnet. Nedenfor simuleres kildens (højttalerens) placering altså som 50cm fra sidevæg, 50cm fra bagvæg - og 60cm over gulvet.

Et rent lineært respons (den rene, upåvirkede højttaler) vil ligge på 0dB. Udsving i forhold til denne reference er altså forårsaget af væggene/gulvet.



Teoretisk set fordobles højttalerens output ved DC hver gang man indsætter en flade (flere flader skal stå vinkelrette på hinanden). Dette skyldes, at det effektive udstrålingsvolumen halveres hver gang en ny flade indsættes. Med 3 flader er det teoretiske room gain ved DC altså +9dB.

Det lavfrekvente room gain kan man ikke rigtig gøre noget ved. Det interessante ved denne simulering er udfasningen i området fra ca. 150-250Hz. Denne må være hørbar i form af en manglende mellembas. Man får samtidig et pænt boost i bassen helt op til 120-130Hz.

Så hjørneplacering er ikke heldig.
Hvad så hvis jeg rykker højttaleren væk fra sidevæggen, så den står 1.5 meter fra sidevæggen (stadig 0.5 meter fra bagvæg)?



Udfasningen bliver smallere og knapt så udtalt, dog formentlig stadig hørbar. Boostet i den øvre bas er også stadig markant op til små 120-130Hz.

Løsningen på problemet er at rykke højttaleren ud fra bagvæggen, så højttaleren kommer til at stå 1.5 meter fra sidevæg og 1 meter fra bagvæg.



Nu spiller det. Room gainet er begrænset til det deciderede basområde (under 70Hz) og de negative interferenser i mellembasområdet er minimale.

Så skal familien bare overbevises om, at det er en god ide at placere højttaleren midt i stuen

Der er som sådan intet nyt eller avanceret i ovenfor viste. Jeg vil heller ikke påstå, at jeg har sat mig grundigt ind i den bagved liggende teori. Jeg synes bare, det er fascinerende, at man med forholdsvis simpel teori tilnærmelsesvis kan beskrive et fænomen, som vi alle kæmper med hjemme i stuerne.


Edited by Enthusiast - 11 Maj 2017 at 22:14

Nogle at de bedst lydende systemer jeg har hørt, har ogsÃ¥ haft god afstand bag højttalere  Jeg syntes ogsÃ¥ det hjælper at højttalerne stÃ¥r assymetrisk i rummet.
Men det kan hjælpe en del at tilføje en dæmpningsressonator bag højttaleren, som suger energien ud i området omkring det boost man har. Samt at benytte flere subwoofere til aktivt at jævne den akustiske respons ud. Man burde kunne lave nogle simple løsninger hvor subwoofere bliver gemt i kreative konstruktioner, således at deres position var tæt på optimal, men deres fremtoning var nærmest usynlig, dels for at tage hensyn til dem der ikke vil se på dem, men også for at give mulighed for at bruge rummet til netop alle de daglige gøremål, uden at elektronikken lider overlast eller at lyden skal mangle.

Tak.

Modellen i det viste eksempel vil være fint egnet til eksempelvis en beregner her på forumsiden (ikke regnetung).
Hvis Henrik (syncroniq) er villig til at lave en simpel brugergrænseflade, og der ellers er interesse for det, kan jeg godt lægge lidt tid i at kode modellen op.


Edited by Enthusiast - 12 Maj 2017 at 20:42

Det ser p.t. sådan ud hjemme hos mig (for den ene hjørneplacerede højttaler - den anden har kun to nære flader, så det ser noget bedre ud).

Nej, jeg har jo hele tiden vidst, at det ikke var helt optimalt med de store højttalere i min stue. Placeringen er lyttet på plads - det er umiddelbart det bedste kompromis. Anyway, det lyder ret godt (og som simuleringen viser, så kunne det jo have været meget værre) - og bassen er super. Mit problem er, at højttalerne står lidt for tæt - og ja, ikke helt frit nok. Jeg har dog tænkt mig at eksperimentere lidt videre.

Edited by USXX - 26 Jun 2021 at 07:54