Point Source vs. Line Array Lautsprecher: Yamaha DHR12, Bose L1 Pro16 und QSC K12 im Vergleich

Einleitung

Zwei Lautsprecherdesigns dominieren den portablen und installierten Sound: das Point-Source-Gehäuse und die Line-Array-Säule. Sie sehen unterschiedlich aus, sie verhalten sich unterschiedlich, wenn man sich im Raum bewegt, und sie eignen sich für unterschiedliche Aufgaben.

Dieser Vergleich betrachtet drei aktive Systeme, die beide Ansätze repräsentieren. Der Yamaha DHR12 ist ein konventionelles Zwei-Wege-Point-Source-Gehäuse. Der Bose L1 Pro16 ist ein echtes Line Array. Der QSC K12 übernimmt die Säulenform, arbeitet aber viel näher an einer Point Source, als seine Form vermuten lässt.

Wie sich Point-Source- und Line-Array-Designs unterscheiden

Ein Point-Source-Lautsprecher gibt Schall aus einem einzigen Gehäuse ab. In der Theorie ist eine Point Source unendlich klein und strahlt gleichmäßig als Kugel in alle Richtungen ab. Kein physischer Lautsprecher ist eine echte Point Source, aber die Idee ist nützlich: Stellt man sich ein paar Meter von einem Gehäuse entfernt hin, verhält es sich viel eher wie eine als aus der Nähe.

Der Yamaha DHR12 veranschaulicht dies gut. Es ist ein Zwei-Wege-Gehäuse mit einem 1,4-Zoll-Kompressionstreiber und einem 12-Zoll-Woofer, und bei normalem Hörabstand verschmelzen diese beiden Elemente zu dem, was wie eine einzige Quelle klingt.

Da sich diese Energie als Kugel nach außen ausbreitet, dünnt sie sich mit der Entfernung aus. In einem freien Feld ohne Wände, Boden oder Decke misst eine Point Source etwa 6 dB leiser, jedes Mal wenn man den Abstand verdoppelt, was sich aus dem Abstandsgesetz ergibt. Der Grund ist geometrisch: Die Verdopplung des Radius einer Kugel verteilt dieselbe Energie auf die vierfache Oberfläche. Eine Sonde, die nahe an einer Quelle platziert wird, liest eine merklich höhere Amplitude als eine, die weiter entfernt platziert wird.

Ein Line Array verfolgt den entgegengesetzten Ansatz. Statt einer Quelle werden viele kleine Treiber gestapelt und arbeiten zusammen, um Energie in einen Strahl zu lenken, wobei merklich weniger Energie die Enden des Arrays verlässt. Schon zwei nahe beieinander platzierte Quellen interferieren miteinander, und der Strahl formt sich um, wenn sich Frequenz und Abstand ändern. Fügt man mehr Quellen hinzu, erhöht sich die Richtwirkung bei dieser Frequenz. Senkt man die Frequenz, beginnt das Array sich eher wie eine Point Source zu verhalten.

Die niedrigste Frequenz, die gelenkt werden kann, hängt von der Länge des Arrays ab. Um eine längere Wellenlänge zu lenken, braucht man ein längeres Array. Bei den Frequenzen, die ein Array lenken kann, würde eine perfekte Line Source nur etwa 3 dB pro Verdopplung der Entfernung verlieren, weil ihre Energie als Zylinder nach außen strahlt, sodass sich die Oberfläche nur verdoppelt, wenn sich der Radius verdoppelt. In der Praxis ist eine perfekte zylindrische Welle schwierig zu erzeugen.

Yamaha DHR12: Die Point-Source-Referenz

Der Yamaha DHR12 ist der traditionellste der drei. Sein Abstrahlverhalten ist mit 90 Grad horizontal und 60 Grad vertikal angegeben, und ein drehbarer Hochtonhörner bedeutet, dass man das Gehäuse auf die Seite legen und dasselbe Abstrahlmuster beibehalten kann, das man bei vertikaler Aufstellung erhalten würde.

Diese Flexibilität ist das Hauptargument für dieses Design. Das Gehäuse funktioniert auf einem Lautsprecherstativ, an der Bühnenkante oder als Frontfill, und eine Monitor-Variante existiert in derselben Familie für den Bühnenmonitor-Einsatz. Der 12-Zoll-Woofer hat außerdem mehr Oberfläche und mehr Hub als die kleineren Treiber in den anderen beiden Systemen, sodass er mehr Luft bewegen kann, wenn man Pegel und Reichweite über die Entfernung braucht.

Bose L1 Pro16: Ein echtes Line Array

Der Bose L1 Pro16 ist anders aufgebaut als die anderen beiden. Sein vertikales J-förmiges Array enthält sechzehn 2-Zoll-Treiber und ist etwa 38 Zoll (rund 96 cm) hoch, mit einem 10 x 18-Zoll-Tieftontreiber in der Basis. Jeder dieser kleinen Treiber ist im Wesentlichen eine kleine Point Source, und sie wechseln sich mit ungefähr 90-Grad-Versätzen ab, mit geringerem Versatz zwischen den Treibern am unteren Ende des Arrays.

Das Ergebnis ist ein sehr breites horizontales Muster. Das Abstrahlverhalten ist mit 180 Grad horizontal und 30 Grad vertikal angegeben. Eine nützliche Faustregel für die Richtwirkung von Line Arrays ist, dass die Wellenlänge, die der Länge des Arrays entspricht, bei 72 Grad gelenkt werden kann, was bei einem 38-Zoll-Array auf eine Frequenz von etwa 355 Hz hindeutet, die theoretisch vertikal gelenkt werden kann.

Die praktische Konsequenz ist, dass mittlere und hohe Energie nach vorne gerichtet wird, statt nach oben in die Decke oder nach unten in den Boden. Der Kompromiss ist, dass die vertikale Abdeckung schmal ist, und weil die Lenkung von der Array-Länge abhängt, werden die niedrigsten Frequenzen überhaupt nicht gelenkt und verhalten sich viel wie eine Point Source.

QSC K12: Säulenform, Point-Source-Verhalten

Der QSC K12 sieht einem Säulen-Line-Array ähnlich, verwendet aber nicht dasselbe Funktionsprinzip. Sein Abstrahlmuster liegt viel näher am Yamaha DHR12.

Der obere Abschnitt kombiniert einen 1-Zoll-Kompressionstreiber mit dem QSC Leaf Waveguide, kurz für length equalized acoustic flare, zusammen mit zwei 4-Zoll-Mitteltontreibern. Ein 12-Zoll-Tieftontreiber sitzt in der Basis. Der Zweck des Waveguides ist es, die Frequenzbalance über das Abstrahlmuster zu optimieren und das Hörerlebnis über den angegebenen Winkel hinweg konsistent zu halten. Das Abstrahlverhalten ist mit 145 Grad horizontal und 35 Grad vertikal angegeben.

Abstrahlwinkel und was sie in der Praxis bedeuten

Es gibt eine hilfreiche Faustregel für Konustreiber: Gehen Sie von einem Abstrahlmuster von etwa 90 Grad bei der Wellenlänge aus, die dem Durchmesser des Konus entspricht. Das bedeutet, dass der 12-Zoll-Treiber im Yamaha DHR12 natürlicherweise etwa 1.125 Hz bei 90 Grad lenkt, sowohl horizontal als auch vertikal. Es erklärt auch, warum kleinere Deckenlautsprecher tendenziell breitere Abstrahlmuster haben und größere engere. Für die 2-Zoll-Treiber im Bose L1-System gilt dieselbe Regel bei etwa 6,75 kHz.

Tiefe Frequenzen sind eine andere Geschichte. Sie sind weit weniger gerichtet, weshalb sich die Tieftontreiber in allen drei Systemen wie einfache Point Sources verhalten. Gehen Sie um einen dieser Lautsprecher herum, während tiefe Töne spielen, und der Pegel bleibt rundherum mehr oder weniger gleichmäßig.

Für die Mitten und Höhen löst jedes System das Problem auf seine eigene Weise. Der Bose verwendet die Line-Array-Methode, um Energie nach vorne gerichtet zu halten. Der QSC verlässt sich auf sein Waveguide, um die Frequenzbalance über das Muster hinweg auszugleichen. Der Yamaha verwendet ein drehbares Horn, damit das Abstrahlmuster in beiden Ausrichtungen intakt bleibt.

Eine Vorsicht ist hier wichtig: Veröffentlichte Abstrahlwerte können auf unterschiedlichen Messmethoden basieren, sodass der reine Vergleich von Spezifikationen sehr wenig aussagt.

Wie der Schall mit der Entfernung abnimmt

Das Entfernungsverhalten ist der Bereich, in dem die beiden Designs in der Theorie am stärksten auseinandergehen und in dem reale Räume die Dinge komplizieren.

In einem Outdoor-Test nahe dem Freifeld dämpften beide Point-Source-Designs nahe der erwarteten 6 dB pro Verdopplung der Entfernung, aber nicht exakt. Ein Teil dieser Lücke kommt von der Bodenebene, die etwas Energie zurück zur Hörposition reflektiert. Das Line Array hielt seinen Pegel im Freien nicht so stark wie erwartet. In Innenräumen schien dasselbe System besser standzuhalten, als der Hörer zurücktrat, und ein wahrscheinlicher Grund ist, dass weniger Energie von der Decke reflektiert wird, wenn das Array den Schall nach vorne richtet.

Eine verwandte Beobachtung in Innenräumen: In der Nähe des L1 schien der Bass im Verhältnis zu den Mitten und Höhen lauter zu sein. Beim Zurücktreten fiel der Bass stärker ab als die Mitten und Höhen, was die wahrgenommene Balance mit der Entfernung verändert. Phaseninterferenzen bei bestimmten Frequenzen bleiben ebenfalls sichtbar, selbst wenn man sich vom Array entfernt.

Kaufberatung

Beginnen Sie mit der Aufgabe statt mit dem Datenblatt. Schall auf das Publikum zu richten, bewirkt drei Dinge gleichzeitig: Es verschwendet weniger Energie, es kann die für ein bestimmtes Ergebnis benötigte Verstärkerleistung reduzieren und es verringert die Reflexionen von Wänden und Decken, die die Klarheit trüben und Nachhall hinzufügen.

Wenn Sie einen pragmatischen Lautsprecher brauchen, der in vielen Positionen funktioniert, ist der Point-Source-Ansatz die sicherere Wahl. Der Yamaha DHR12 deckt eine Stativ-, Bühnenfront- und Frontfill-Rolle ab, und sein größerer Woofer gibt ihm den Vorteil, wenn Sie hohen Pegel und Reichweite zu weit entfernten Hörern brauchen. Wenn Sie Point-Source-Verhalten, aber ein niedrigeres visuelles Profil und bessere Sichtlinien wünschen, ist der QSC K12 der Mittelweg.

Wenn ein einzelner Lautsprecher einen sehr breiten Raum von Seite zu Seite abdecken muss, bietet der Bose L1 Pro16 hier die breiteste horizontale Abdeckung mit 180 Grad, und er ist eine starke Wahl, wenn visuelle Ästhetik Priorität hat. Akzeptieren Sie den schmaleren vertikalen Winkel und die Tatsache, dass seine niedrigsten Frequenzen nicht gelenkt werden.

Welche Richtung Sie auch wählen, behandeln Sie den angegebenen Abstrahlwinkel als eine von mehreren Spezifikationen, die es zu prüfen gilt. Er sagt Ihnen, wie ein Lautsprecher Energie verteilt, nicht wie er in Ihrem spezifischen Raum klingen wird.

Fazit

Point-Source-Gehäuse und Line Arrays sind keine konkurrierenden Antworten auf dieselbe Frage. Point-Source-Designs strahlen breit und vorhersehbar ab und belohnen Flexibilität und hohen Pegel über die Entfernung. Line Arrays lenken Energie nach vorne in einen kontrollierten Strahl, was sich in breiten Räumen und reflektierenden Umgebungen auszahlt.

Passen Sie das Design an den Raum und die Aufgabe an, und jedes dieser drei Systeme wird genau das tun, wofür es gebaut wurde.