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TU Berlin

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WellenFeld H 104: Hardware

Lupe

Auf einer umlaufenden Länge von ca. 86 m sind insgesamt 832 Kanäle angeordnet. Ausgespart wurden dabei lediglich vier kurze Teilstücke an der Rückseite des Raumes für die hinteren Ausgänge und für die Zugänge zur Regie. Im hinteren Bereich des Saals befinden sich die Lautsprecher knapp über Kopfhöhe der Zuhörer. Weiter nach vorne vergrößert sich der Abstand zwischen den Lautsprecher und der Ohrhöhe der Zuhörer, da die Lautsprecherlinie oberhalb der vorderen Eingangstüren entlang geführt werden musste. Eine tiefere Position war an dieser Stelle nicht möglich, da die breiten Eingangstüren weder versperrt werden durften, noch Lücken in der Linie in dieser Größenordnung vertretbar waren.

Für die Wellenfeldsynthese ist ein möglichst kleiner Abstand der Kanäle zueinander wünschenswert. Für das hier vorgestellte Projekt wurde ein Abstand von 10 cm vorgegeben. Die daraus resultierende große Anzahl von Kanälen erforderte ein entsprechend kostengünstiges Konzept, so dass die Auswahl auf einfache Breitbandlautsprecher mit der Unterstützung durch zusätzliche Tieftöner fiel. Für das Abstrahlverhalten der Lautsprecher wurde ein möglichst breiter horizontaler Abstrahlwinkel bis zu den höchsten Frequenzen angestrebt bei einem gleichzeitig engem vertikalen Öffnungswinkel, um die Reflexionen vom Boden und von der Decke des Raumes zu reduzieren.

Lupe

Die Lautsprecher wurden als achtkanalige Module mit 80 cm Breite konzeptioniert, die so aneinander gereiht werden können, dass die Linie mit äquidistanten Kanalabständen fortgesetzt wird. Ein Kanal besteht aus je drei Breitbandlautsprechern, die über ein einfaches passives Netzwerk so angesteuert werden, dass nur ein Lautsprecher bis zu den höchsten Frequenzen arbeitet und die beiden anderen Systeme frühzeitig über Tiefpassfilter ausgeblendet werden. Mit diesem Verfahren wird ein konstant enges vertikales Abstrahlverhalten über einen weiten Frequenzbereich (ab 1 kHz aufwärts) erreicht. Für eine ausreichende Pegelfestigkeit im Bassbereich werden die Signalanteil unterhalb von 200 Hz extrahiert und über einen gemeinsamen Tieftöner für je vier Kanäle wiedergegeben.

Das Elektronikmodul des Lautsprechers ist mit 10 Endstufenkanälen (8x 40 Watt und 2x 100 Watt), einem DSP System zur Signalverarbeitung und einem ADAT-Interface zur Signaleinspeisung ausgestattet. Die Programmierung und Fernüberwachung erfolgt über eine standardisierte Ethernet Schnittstelle mit DHCP Fähigkeit, so dass alle Lautsprecher über ein herkömmliches PC Netzwerk mit dem Steuerrechner kommunizieren können. Das integrierte DSP-System ermöglicht mit FIR-Filtern eine phasenlineare Entzerrung der einzelnen Wege oberhalb von 300 Hz. Vier unabhängigen Limitern pro Kanal bieten zudem einen weitreichenden Schutz vor thermischer und mechanischer Überlastung der Lautsprecher sowie vor Verzerrungen durch Übersteuerung der Endstufen.

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