Erfahrungsbericht CARA-Raumakustiksoftware (ausführlich ;-))
Verfasst: Mi 14. Jan 2004, 23:02
So, liebe Leute,
hier ist er nun, der Erfahrungsbericht zum Umgang mit dem Raumakustik- bzw. Aufstellungsoptimierungsprogramm CARA 2.2plus. Vorab: Herr Nubert hat nach den Ergebnissen Recht mit der Aussage, dass der Hörraum der wichtigste Teil der Anlage ist. Aber lest selbst...
(Bilder sind jetzt als klickbare Links eingefügt, um den Modem-Nutzern eine Chance zu geben...
)
Die Kinderchen schlafen und ein Gläschen Pfirsichlikör leistet mir Gesellschaft…
Ich möchte darauf hinweisen, dass alle Aussagen und Vermutungen ohne jegliche Vorbildung und ohne jegliche Gewähr gemacht werden. Mit einem Wort: Ich habe eigentlich keine Ahnung.
Ob Euch dieser Bericht also etwas bringt, mag ich nicht beurteilen, und ich gebe ihn „auf eigene Gefahr“, aber vielleicht gibt es einen Eindruck von der Software, den ein trockener Testbericht und oder die CARA-Werbung nicht bieten kann.
Als erstes eine Warnung: Wer glaubt, man könne mit CARA mit einem Abend Aufwand die Klangqualität seiner Anlage vervielfachen, der liegt falsch. CARA ist offenbar von Ingenieuren gebaut und bedient sich auch so. Es werden relativ wenig Zugeständnisse an den Ergebnishunger der Hifi-Jünger gemacht.
Stellt Euch also auf ein paar Abende konstruieren, experimentieren und herumfummeln ein – es sei denn, Eure Anlage steht in einem ansonsten leeren rechteckigen Raum…
Einen ersten Eindruck von raumakustischen Effekten kann man sich schnell mit der im Paket enthaltenen Test-CD verschaffen. Mit diversen tieffrequenten Sinustönen und Rauschvarianten können Resonanzeffekte leicht „am eigenen Leib“ erlebt werden – ein Effekt, den man bei normalem, unbedarften Musikgenuss so kaum haben wird. Tatsächlich schwingt bei den kritischen Frequenzen nicht nur das Trommelfell, sondern das ganze Hirn mit.
Für mich verblüffend: Mit einen speziellen Rauschen könnt Ihr prüfen, ob irgendein Teil der Anlage falsch gepolt ist. Dass das bei den Lautsprechern einen riesigen Effekt hat, habe ich schon selbst peinlich erfahren dürfen (meine In-der-Wand-Verkablung war – vor ein paar Jahren – an einer Dose falsch gepolt, was ich erst durch systematisches Debuggen von allem und jedem herausgefunden habe, nachdem ich eine zeitlang wuschig wurde, weil der Sound der Anlage so „schwamm“). Dass auch die Elektronik-Komponenten dem gleichen Effekt unterliegen, hatte ich zwar theoretisch gewußt, aber als Effekt nicht als so gravierend eingeschätzt. Also: Kann man mit einem Multimeter prüfen (wurde bei mir mal gemacht), aber auch mit der CARA-Test-CD.
Jetzt zur eigentlichen Software: Die Anleitungs-CD mit Screencam-Mitschnitt ist nett gemacht, sie hat mich als alten Software-Tester aber nur ungefähr zwei Minuten lang gefesselt, auch deshalb, weil der Sprecher dermaßen zum Einschlafen spricht, dass zumindest ich das nicht lange ausgehalten habe.
Also direkt in die Software und bei Bedarf auf die ausreichende, aber teilweise haarscharf zu knapp formulierte Online-Hilfe zurückgegriffen.
Die Software ist in zwei Programme aufgeteilt: den Konstruktionsteil, in dem der Hörraum „gebaut“ und mit Möbeln ausgestattet wird und den Berechnungsteil, in dem die eigentlichen Analysen und Optimierungen stattfinden. Das ist einerseits prima, weil man dadurch gleichzeitig rechnen und derweil an einer Variante der Konstruktion basteln kann, andererseits aber auch nervig, weil man damit immer wieder hin- und herwechseln muss. Das parallel Arbeiten hätte man mit moderner Softwaretechnik sicher auch eleganter lösen können.
Der Konstruktionsteil ist eigentlich prima gelöst, er realisiert einen guten Kompromiss zwischen gar nicht so komplizierter Bedienung und Flexibilität. Eine ganze Menge Sachen nerven allerdings ein Bisschen. Beispiel: Bemassungspfeile zwar an spezielle Geometriepunkte schnappen, aber sich beim Verschieben derselben nicht mitbewegen. So auf dem Nervniveau bewegen sich noch einige andere Punkte, also nicht wirklich schlimm, aber eben partiell echt lästig.
Ganz allgemein: Dem Programm täte mal eine systematische Ergonomieüberarbeitung gut. Es hakt doch an diversen Stellen, wo man sehr leicht eine massive Verbesserung bewirken könnte.
[An ELAC: Eine erstklassige Ergonomieberatung könnte die Firma, für die ich als Software-Ingenieur arbeite, für Euch machen…]
Eine Besonderheit im Konstruktionsmodus: Es können erstmal nur Räume mit senkrechten Wänden konstruiert werden, Schrägen, Podeste und sonstige Abweichungen werden als spezielle Objekte eingefügt, also z.B. ein keilförmiges Element für die Dachschrägen. SleepyJoe hat mir netterweise ein Beispiel dafür geschickt:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Cara_3D_Front.gif
Möbel sollte man nur sehr vorsichtig einsetzen, da jedes weitere Objekt massiv Rechenzeit kostet. Ich habe nur sechs Möbel in meinem Raum konstruiert, die Rechenzeit für eine Aufstellungsoptimierung liegt aber trotz schnellem PC und sehr moderaten sonstigen Rechnenparametern schon bei deutlich über einer Stunde.
SleepyJoes Zimmer ist ein Beispiel für einen Detailgrad, der massiv auf die Rechenzeit geht:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Ca ... nieren.gif
Mein Wohnzimmer ist da etwas einfacher gestaltet (natürlich nicht mit so grausigen Farben, die werden vom Programm für die Materialien vorgegeben):
http://www.openskyprojects.de/Davidyson ... ndriss.jpg
Toll: Man kann für alle Oberflächen Materialien zuweisen, die (hoffentlich) realistische Absorbtions- und Reflektionswerte haben. Das geht nicht nur mit Möbeln, sondern auch mit frei definierbaren rechteckigen Zonen an den Wänden, dem Boden und der Decke des Raums – für Teppiche, Gardinen, Fenster und Bilder.
Beispiel für Materialzone an einer Wand aus Sleepys Zimmer:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Cara_Waende.gif
Mist: Fenster- und Türnischen und sonstige Besonderheiten lassen sich nur mit größerem Aufwand und allerhand Tricks konstruieren, gekrümmte Wände m.E. gar nicht. Wer also in einem Gaudy-Bau wohnt, sollte sich vielleicht nach einem anderen Programm umschauen…
Eine der Darstellungsmöglichkeiten ist der 3D-Anblick. Damit kann man kontrollieren, ob die Maße tatsächlich ungefähr richtig sind. Unersetzlich ist der 3D-Modus um herauszufinden, ob das Programm mal eben selbständig eine der Boxen einen Dreiviertelmeter in die Luft gesetzt hat – das passiert, wenn man die Box selbst oder den im Rahmen der Aufstellungsoptimierung zulässigen Verschiebebereich versehentlich mit einem anderen Objekt überlappen lässt. Das gibt wunderliche Ergebnisse! Grrrr!
Mein Wohnzimmer als Ego-Shooter ohne fliegende Boxen:
http://www.openskyprojects.de/Davidyson ... mmer_1.jpg
Wenn man den Raum „fertig“ konstruiert und eingerichtet hat, bleibt noch das Positionieren von Lautsprechern und Hörplatz. Vor ersteres hat CARA aber die sehr begrenzte Liste von vordefinierten Lautsprechermodellen gesetzt. Die CARA-Website gibt da mehr her, allerdings ohne Nubert und ohne BC Acoustique, dem Hersteller meiner Boxen (Araxe II).
Also muss der Boxen-Editor her. Leichter gesagt als getan: Denn wo bekommt man die irre Menge an Boxenparametern her, die da abgefragt werden? Also jede Menge recherchieren, messen und vermuten. (BC Acoustique hat sich auf meine kürzlich abgesetzte Anfrage nach genaueren technischen Daten bisher nicht gerührt.)
Problem: Die Araxe verwenden einen Fostex-Hornhochtöner. So etwas lässt sich mit CARA nicht modellieren, oder zumindest habe ich die entsprechende Option nicht gefunden. So mußte ich ersatzhalber so tun, als hätten die Boxen einen 17mm Kalottenhochtöner – was, wenn ich mich nicht irre, akustischer Unfug ist. Naja, als Näherung vielleicht ganz okay.
Hier nur einer von diversen Dialogen des Boxeneditors, in denen man allerhand Grenzfrequenzen, Gehäusesegmente, Treibertypen usw. angeben kann:
http://www.openskyprojects.de/Boxeneditor_Beispiel.jpg
Anhand der angegebenen Daten versucht das Programm, einen Frequenzgang vorauszusagen. Ob das Augenwischerei ist oder einigermaßen realistisch, kann ich nicht beurteilen. Was CARA allerdings nicht tut, ist das Erfassen oder auch nur Schätzen der Abstrahlcharakteristik (also der Winkelabhängigkeit des Frequenzgangs). Wie es da zu exakten Ergebnissen kommen will, ist mir ein Rätsel – oder spielt das etwa gar nicht so eine Rolle? Wie auch immer.
Box fertig, also zwei davon plaziert, den Hörer hingesetzt und den erlaubten Verschiebebereich angegeben. Leider gehr das nur durch zwei Rechtecke pro Objekt, was bei dem Versuch, eine diagonale Aufstellung auszuprobieren, wieder etwas lästig ist. Die Verschiebezonen können sich auch nicht überlappen. Lästig, weil man so mehrere Varianten von Verschiebezonen ausprobieren muss, um dem Optimierer bestimmte Aufstellungsvarianten anzubieten.
Jetzt kommt endlich die erste Berechnung. Dafür wechselt man in das Berechnungsprogramm CARAcalc, wo der Grundriss des Raums sowie die LS- und Hörerpositionen dargestellt werden. Hier kann man jetzt zwischen den Berechnungsoptionen Aufstellungsoptimierung, Schallfeldberechnung, Spezialberechnung (deren Sinn habe ich bisher nicht verstanden) und Auralisation (d.h. Klangsimulation) wählen.
Am naheliegendsten ist die Aufstellungsoptimierung. Man kann hier noch mehrere Dutzend Parameter einstellen, darunter Freiheitsgrade der Optimierung (Kipp- und Drehrichtung der LS, Eingangsspannung), Gewichtung der Klangqualitätsmekrmale für die Klangkennzahlen, die Ziel-Frequenzkurve (die nicht notwendigerweise die des Lautsprechers ist) und diverse andere mehr, deren Bedeutung mir nicht völlig eingängig ist (Frank Klemm, bitte auf der 12!)
Einer der wichtigsten Parameter ist die „Maximale Spiegelungsordnung“, das ist ein Maß dafür, wie weit das Programm die Schallreflektion von einer Wand verfolgt. Je höher, desto genauer das Ergebnis, allerdings steigt gleichzeitig auch die Rechenzeit extrem stark an. Ich habe meine Simulationen mit dem vorgegebenen Wert von 5 durchgeführt, was hart an der unteren Grenze für aussagefähige Ergebnisse liegen dürfte.
Okay, jetzt aber los. Den langen Rechenprozess kann man mit Hilfe eines eigenen kleinen Fensterchens verfolgen, so dass man eine ungefähre Ahnung hat, wie lange das noch dauert und ob sich noch etwas tut. Wann immer das Programm ein neues Optimum findet, zeigt es diese neue Position im Grundriss des Hörraums an. Leider zeigt es nicht die jeweils gerade untersuchte Aufstellung, was mich immer mal wieder mißtrauisch gemacht hat, ob denn tatsächlich alle möglichen Positionen auch ausprobiert wurden.
Stellt man fest, dass sich nichts mehr tut (d.h. sich über einen langen Zeitraum keine Verbesserung mehr ergibt), kann man die Optimierung jederzeit abbrechen und mit dem bis dahin erreichten Ergebnis arbeiten.
http://www.openskyprojects.de/Fortschrittsanzeige.jpg
So sieht so ein Ergebnis aus:
http://www.openskyprojects.de/Ergebnis.jpg
Und hier eine dazugehörige Grafik, die den berechneten „realen“ Ergebnisfrequenzgang und die Ortbarkeit darstellt.
http://www.openskyprojects.de/Ergebnis_ ... agramm.jpg
Wie Ihr seht, weicht das Ergebnis (rote Kurve) um bis zu 10 dB vom Optimum (SPL-Zielfunktion) und noch stärker von dem vom Programm angenommen LS-Frequenzgang ab – ganz schön krass. Vor diesem Hintergrund scheint mir die Diskussion um die Linearität von Verstärkerfrequenzgängen, die eh fast immer total glatt sind (außer bei ausdrücklich gesoundeten Exemplaren) ziemlich sinnlos. Sorry, wenn ich damit jemandem auf den Schlips trete, ich lasse mich auch gern eines Besseren belehren.
Bei verschiedenen Optimierungsläufen hatte ich ein paar lustige Effekte, insbesondere, wenn ich dem Drehwinkel der Boxen vollen Freiheitsgrad gegeben hatte – da hat das Teil doch tatsächlich einmal eine Aufstellung vorgeschlagen, bei der eine Box auf den Hörer, die andere aber ca. 90 Grad vom Hörer weg auf die erste Box zeigte! Immer wieder kommt es zwischenzeitlich auch zu total schrägen Aufstellungen, bei denen eine Box wesentlich weiter vom Hörplatz entfernt ist als eine andere oder wild in den Raum zeigt. Naja, wenn’s schee macht…
Einen weiteren lästigen Effekt hat man, wenn man die Hörposition über einen größeren Bereich des Raums mitoptimieren lassen möchte. Denn das Programm bewegt nur den Bezugspunkt, nicht jedoch das Sitzmöbel. Rückt man nach schließlich gefundener toller Position den Sessel unter den Hintern des Avatars und, hält die Hör- und Boxenposition fest und berechnet die Klangqualität am Hörpunkt neu, dann stellt man fest, dass sie schlechter wird. Grrrr! Schön wäre es hier, wenn während der Optimierung zusammen mit der Hörposition automatisch die Sitzgelegenheit verschoben und dadurch ständig akustisch in das Ergebnis einbezogen würde.
Noch eine weitere lustige Funktion ist das Berechnen des Schallfeldes für eine gegebene Lautsprecheraufstellung. Dabei wird für jeden Punkt des Raums die Klangqualität berechnet und anschließend in einem Berg- und Tal-Diagramm visualisiert:
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... _Erker.JPG
So sitze ich am liebsten, da ich die Boxen so leicht von der sicheren Position an der langen Wand in den Raum an ihre optimalen Positionen schieben kann.
Die dunklen Zonen sind die, in denen der Klang eher gut ist, die grünen sind die "Naja"-Zonen und die gelb-roten sind die Stellen mit extremen Verfärbungen und grausigem Dröhnen.
Und weil es so schön ist, hier noch ein paar solche Diagramme. Wenn man auf der Suche nach breiteren Hörzonen ist, sollte man nach der Aufstellungsoptimierung so eine Berechnung machen lassen, um zu sehen, ob man beim Hören sehr stillhalten muß oder sich fläzen darf oder auch noch jemand daneben sitzen darf.
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... f_Ecke.JPG
Von dieser Aufstellung (Hörplatz vor 120-Grad-Ecke oben, Boxen schräg darunter vor der langen Wand) hatte ich mir mehr versprochen, wegen der direkte Reflektionen von hinten vermeidenden geknickten Wand dahinter - aber der optimale Hörplatz ist so schmal, dass meine Ohren da schon rausragen...
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... _III-B.JPG
Das ist ziemlich optimal - breiter Hörplatz in der Nähe meines Sofas.
Ach ja: Die wichtigste Frage: Hat mir das Programm was gebracht? Taugen die Ergebnisse?
Mit einem Wort: Ja. Nach Blut, Schweiß und Tränen bei meiner Frau, weil ich sie tagelang wegen CARA ignoriert habe (okay, das war jetzt geflunkert), habe ich ein paar Aufstellungsvarianten gefunden, die sich erheblich besser anhören als die vorher von mir ad-hoc gewählten. Der Klang löst sich endlich von den Boxen, es baut sich eine Bühne auf, das Dröhnen ist minimiert (wenn auch noch nicht 100 Prozent unter Kontrolle) und – das hatte ich nicht für möglich gehalten – die von mir zuvor als zu matt empfundenen Araxe-Boxen haben jetzt brilliante Höhen, so brilliant, dass ich schon einen Moment mit dem Gedanken gespielt habe, die Höhenregulierung auf der Rückseite der Boxen doch wieder auf „neutral“ zu stellen. Was mich allerdings ein wenig fickerig macht, ist, dass die bisher erzielte Klangqualitätszahl noch nicht optimal ist (< 20 gilt für den Frequenzgang als sehr gut, ich bin bei knapp unter 60) und auch von so vielen Einflüssen abhängt, dass man das "wahre" Optimum vermutlich nur mit sehr sehr viel Aufwand findet. Da könnte einem CARA m.E. noch mehr unter die Arme greifen. Wie auch immer. Ohne CARA, mit selbständigem Herumschieben der realen Boxen könnte man zwar auch zu guten Ergebnissen kommen, aber das ist schweißtreibend und nicht unbedingt zielführend, wegen der oft kleinen Zonen mit Optima. Und trotz aller kleinen Nervereien macht CARA Spaß!
Ehrlich gesagt, bin ich jetzt so zufrieden, dass ich es noch eine kleine Weile ohne neue Boxen aushalte. Den Nubert-Test mache ich dennoch, demnächst habe ich wegen Erziehungsurlaub eine Menge Zeit und will mir einen Haufen Freunde und Bekannte einladen zum Probehören.
Das ist noch ein weiteres Thema: Die von CARA produzierten Diagramme (u.a. auch eine animierte Visualisierung der sich durch den Raum bewegenden Wellen, sehr cool
), zeigen, dass es tatsächlich einen größeren Unterschied machen kann, ob eine Box 10 cm weiter links oder rechts steht. Bei einem Boxenvergleichstest müßte also für ein "absolut" vergleichbares Ergebnis eigentlich für jede Box zunächst der optimale Aufstellungsort gefunden werden (wegen der unterschiedlichen Treiberanordnung ist der für jeden LS verschieden). Die Teile nebeneinander oder abwechselnd auf dem selben Platz gegeneinander antreten zu lassen, hielte ich nur für fair, wenn die Position durch die Aufstellungsmöglichkeiten des Hörraums bis auf wenige Zentimeter vorgegeben ist und man sich deshalb eben die Boxen aussucht, die *dort* am besten klingen.
Soviel für heute, wenn es noch Fragen gibt, werde ich versuchen, sie (morgen) kurz zu beantworten. Allerdings bin ich nicht die CARA-Hotline, deshalb vielleicht eher Fragen, die für alle hier im Forum interessant sein könnten.
Die wichtigste: Wann bringt die NSF endlich "offizielle" CARA-Modelle ihrer Boxen raus?
Gruß
Davidyson
hier ist er nun, der Erfahrungsbericht zum Umgang mit dem Raumakustik- bzw. Aufstellungsoptimierungsprogramm CARA 2.2plus. Vorab: Herr Nubert hat nach den Ergebnissen Recht mit der Aussage, dass der Hörraum der wichtigste Teil der Anlage ist. Aber lest selbst...
(Bilder sind jetzt als klickbare Links eingefügt, um den Modem-Nutzern eine Chance zu geben...
)Die Kinderchen schlafen und ein Gläschen Pfirsichlikör leistet mir Gesellschaft…
Ich möchte darauf hinweisen, dass alle Aussagen und Vermutungen ohne jegliche Vorbildung und ohne jegliche Gewähr gemacht werden. Mit einem Wort: Ich habe eigentlich keine Ahnung.
Ob Euch dieser Bericht also etwas bringt, mag ich nicht beurteilen, und ich gebe ihn „auf eigene Gefahr“, aber vielleicht gibt es einen Eindruck von der Software, den ein trockener Testbericht und oder die CARA-Werbung nicht bieten kann.Als erstes eine Warnung: Wer glaubt, man könne mit CARA mit einem Abend Aufwand die Klangqualität seiner Anlage vervielfachen, der liegt falsch. CARA ist offenbar von Ingenieuren gebaut und bedient sich auch so. Es werden relativ wenig Zugeständnisse an den Ergebnishunger der Hifi-Jünger gemacht.
Stellt Euch also auf ein paar Abende konstruieren, experimentieren und herumfummeln ein – es sei denn, Eure Anlage steht in einem ansonsten leeren rechteckigen Raum…
Einen ersten Eindruck von raumakustischen Effekten kann man sich schnell mit der im Paket enthaltenen Test-CD verschaffen. Mit diversen tieffrequenten Sinustönen und Rauschvarianten können Resonanzeffekte leicht „am eigenen Leib“ erlebt werden – ein Effekt, den man bei normalem, unbedarften Musikgenuss so kaum haben wird. Tatsächlich schwingt bei den kritischen Frequenzen nicht nur das Trommelfell, sondern das ganze Hirn mit.
Für mich verblüffend: Mit einen speziellen Rauschen könnt Ihr prüfen, ob irgendein Teil der Anlage falsch gepolt ist. Dass das bei den Lautsprechern einen riesigen Effekt hat, habe ich schon selbst peinlich erfahren dürfen (meine In-der-Wand-Verkablung war – vor ein paar Jahren – an einer Dose falsch gepolt, was ich erst durch systematisches Debuggen von allem und jedem herausgefunden habe, nachdem ich eine zeitlang wuschig wurde, weil der Sound der Anlage so „schwamm“). Dass auch die Elektronik-Komponenten dem gleichen Effekt unterliegen, hatte ich zwar theoretisch gewußt, aber als Effekt nicht als so gravierend eingeschätzt. Also: Kann man mit einem Multimeter prüfen (wurde bei mir mal gemacht), aber auch mit der CARA-Test-CD.
Jetzt zur eigentlichen Software: Die Anleitungs-CD mit Screencam-Mitschnitt ist nett gemacht, sie hat mich als alten Software-Tester aber nur ungefähr zwei Minuten lang gefesselt, auch deshalb, weil der Sprecher dermaßen zum Einschlafen spricht, dass zumindest ich das nicht lange ausgehalten habe.
Also direkt in die Software und bei Bedarf auf die ausreichende, aber teilweise haarscharf zu knapp formulierte Online-Hilfe zurückgegriffen.
Die Software ist in zwei Programme aufgeteilt: den Konstruktionsteil, in dem der Hörraum „gebaut“ und mit Möbeln ausgestattet wird und den Berechnungsteil, in dem die eigentlichen Analysen und Optimierungen stattfinden. Das ist einerseits prima, weil man dadurch gleichzeitig rechnen und derweil an einer Variante der Konstruktion basteln kann, andererseits aber auch nervig, weil man damit immer wieder hin- und herwechseln muss. Das parallel Arbeiten hätte man mit moderner Softwaretechnik sicher auch eleganter lösen können.
Der Konstruktionsteil ist eigentlich prima gelöst, er realisiert einen guten Kompromiss zwischen gar nicht so komplizierter Bedienung und Flexibilität. Eine ganze Menge Sachen nerven allerdings ein Bisschen. Beispiel: Bemassungspfeile zwar an spezielle Geometriepunkte schnappen, aber sich beim Verschieben derselben nicht mitbewegen. So auf dem Nervniveau bewegen sich noch einige andere Punkte, also nicht wirklich schlimm, aber eben partiell echt lästig.
Ganz allgemein: Dem Programm täte mal eine systematische Ergonomieüberarbeitung gut. Es hakt doch an diversen Stellen, wo man sehr leicht eine massive Verbesserung bewirken könnte.
[An ELAC: Eine erstklassige Ergonomieberatung könnte die Firma, für die ich als Software-Ingenieur arbeite, für Euch machen…
]Eine Besonderheit im Konstruktionsmodus: Es können erstmal nur Räume mit senkrechten Wänden konstruiert werden, Schrägen, Podeste und sonstige Abweichungen werden als spezielle Objekte eingefügt, also z.B. ein keilförmiges Element für die Dachschrägen. SleepyJoe hat mir netterweise ein Beispiel dafür geschickt:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Cara_3D_Front.gif
Möbel sollte man nur sehr vorsichtig einsetzen, da jedes weitere Objekt massiv Rechenzeit kostet. Ich habe nur sechs Möbel in meinem Raum konstruiert, die Rechenzeit für eine Aufstellungsoptimierung liegt aber trotz schnellem PC und sehr moderaten sonstigen Rechnenparametern schon bei deutlich über einer Stunde.
SleepyJoes Zimmer ist ein Beispiel für einen Detailgrad, der massiv auf die Rechenzeit geht:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Ca ... nieren.gif
Mein Wohnzimmer ist da etwas einfacher gestaltet (natürlich nicht mit so grausigen Farben, die werden vom Programm für die Materialien vorgegeben):
http://www.openskyprojects.de/Davidyson ... ndriss.jpg
Toll: Man kann für alle Oberflächen Materialien zuweisen, die (hoffentlich) realistische Absorbtions- und Reflektionswerte haben. Das geht nicht nur mit Möbeln, sondern auch mit frei definierbaren rechteckigen Zonen an den Wänden, dem Boden und der Decke des Raums – für Teppiche, Gardinen, Fenster und Bilder.
Beispiel für Materialzone an einer Wand aus Sleepys Zimmer:
http://www.openskyprojects.de/Sleepy_Cara_Waende.gif
Mist: Fenster- und Türnischen und sonstige Besonderheiten lassen sich nur mit größerem Aufwand und allerhand Tricks konstruieren, gekrümmte Wände m.E. gar nicht. Wer also in einem Gaudy-Bau wohnt, sollte sich vielleicht nach einem anderen Programm umschauen…
Eine der Darstellungsmöglichkeiten ist der 3D-Anblick. Damit kann man kontrollieren, ob die Maße tatsächlich ungefähr richtig sind. Unersetzlich ist der 3D-Modus um herauszufinden, ob das Programm mal eben selbständig eine der Boxen einen Dreiviertelmeter in die Luft gesetzt hat – das passiert, wenn man die Box selbst oder den im Rahmen der Aufstellungsoptimierung zulässigen Verschiebebereich versehentlich mit einem anderen Objekt überlappen lässt. Das gibt wunderliche Ergebnisse! Grrrr!
Mein Wohnzimmer als Ego-Shooter ohne fliegende Boxen:
http://www.openskyprojects.de/Davidyson ... mmer_1.jpg
Wenn man den Raum „fertig“ konstruiert und eingerichtet hat, bleibt noch das Positionieren von Lautsprechern und Hörplatz. Vor ersteres hat CARA aber die sehr begrenzte Liste von vordefinierten Lautsprechermodellen gesetzt. Die CARA-Website gibt da mehr her, allerdings ohne Nubert und ohne BC Acoustique, dem Hersteller meiner Boxen (Araxe II).
Also muss der Boxen-Editor her. Leichter gesagt als getan: Denn wo bekommt man die irre Menge an Boxenparametern her, die da abgefragt werden? Also jede Menge recherchieren, messen und vermuten. (BC Acoustique hat sich auf meine kürzlich abgesetzte Anfrage nach genaueren technischen Daten bisher nicht gerührt.)
Problem: Die Araxe verwenden einen Fostex-Hornhochtöner. So etwas lässt sich mit CARA nicht modellieren, oder zumindest habe ich die entsprechende Option nicht gefunden. So mußte ich ersatzhalber so tun, als hätten die Boxen einen 17mm Kalottenhochtöner – was, wenn ich mich nicht irre, akustischer Unfug ist. Naja, als Näherung vielleicht ganz okay.
Hier nur einer von diversen Dialogen des Boxeneditors, in denen man allerhand Grenzfrequenzen, Gehäusesegmente, Treibertypen usw. angeben kann:
http://www.openskyprojects.de/Boxeneditor_Beispiel.jpg
Anhand der angegebenen Daten versucht das Programm, einen Frequenzgang vorauszusagen. Ob das Augenwischerei ist oder einigermaßen realistisch, kann ich nicht beurteilen. Was CARA allerdings nicht tut, ist das Erfassen oder auch nur Schätzen der Abstrahlcharakteristik (also der Winkelabhängigkeit des Frequenzgangs). Wie es da zu exakten Ergebnissen kommen will, ist mir ein Rätsel – oder spielt das etwa gar nicht so eine Rolle? Wie auch immer.
Box fertig, also zwei davon plaziert, den Hörer hingesetzt und den erlaubten Verschiebebereich angegeben. Leider gehr das nur durch zwei Rechtecke pro Objekt, was bei dem Versuch, eine diagonale Aufstellung auszuprobieren, wieder etwas lästig ist. Die Verschiebezonen können sich auch nicht überlappen. Lästig, weil man so mehrere Varianten von Verschiebezonen ausprobieren muss, um dem Optimierer bestimmte Aufstellungsvarianten anzubieten.
Jetzt kommt endlich die erste Berechnung. Dafür wechselt man in das Berechnungsprogramm CARAcalc, wo der Grundriss des Raums sowie die LS- und Hörerpositionen dargestellt werden. Hier kann man jetzt zwischen den Berechnungsoptionen Aufstellungsoptimierung, Schallfeldberechnung, Spezialberechnung (deren Sinn habe ich bisher nicht verstanden) und Auralisation (d.h. Klangsimulation) wählen.
Am naheliegendsten ist die Aufstellungsoptimierung. Man kann hier noch mehrere Dutzend Parameter einstellen, darunter Freiheitsgrade der Optimierung (Kipp- und Drehrichtung der LS, Eingangsspannung), Gewichtung der Klangqualitätsmekrmale für die Klangkennzahlen, die Ziel-Frequenzkurve (die nicht notwendigerweise die des Lautsprechers ist) und diverse andere mehr, deren Bedeutung mir nicht völlig eingängig ist (Frank Klemm, bitte auf der 12!
)Einer der wichtigsten Parameter ist die „Maximale Spiegelungsordnung“, das ist ein Maß dafür, wie weit das Programm die Schallreflektion von einer Wand verfolgt. Je höher, desto genauer das Ergebnis, allerdings steigt gleichzeitig auch die Rechenzeit extrem stark an. Ich habe meine Simulationen mit dem vorgegebenen Wert von 5 durchgeführt, was hart an der unteren Grenze für aussagefähige Ergebnisse liegen dürfte.
Okay, jetzt aber los. Den langen Rechenprozess kann man mit Hilfe eines eigenen kleinen Fensterchens verfolgen, so dass man eine ungefähre Ahnung hat, wie lange das noch dauert und ob sich noch etwas tut. Wann immer das Programm ein neues Optimum findet, zeigt es diese neue Position im Grundriss des Hörraums an. Leider zeigt es nicht die jeweils gerade untersuchte Aufstellung, was mich immer mal wieder mißtrauisch gemacht hat, ob denn tatsächlich alle möglichen Positionen auch ausprobiert wurden.
Stellt man fest, dass sich nichts mehr tut (d.h. sich über einen langen Zeitraum keine Verbesserung mehr ergibt), kann man die Optimierung jederzeit abbrechen und mit dem bis dahin erreichten Ergebnis arbeiten.
http://www.openskyprojects.de/Fortschrittsanzeige.jpg
So sieht so ein Ergebnis aus:
http://www.openskyprojects.de/Ergebnis.jpg
Und hier eine dazugehörige Grafik, die den berechneten „realen“ Ergebnisfrequenzgang und die Ortbarkeit darstellt.
http://www.openskyprojects.de/Ergebnis_ ... agramm.jpg
Wie Ihr seht, weicht das Ergebnis (rote Kurve) um bis zu 10 dB vom Optimum (SPL-Zielfunktion) und noch stärker von dem vom Programm angenommen LS-Frequenzgang ab – ganz schön krass. Vor diesem Hintergrund scheint mir die Diskussion um die Linearität von Verstärkerfrequenzgängen, die eh fast immer total glatt sind (außer bei ausdrücklich gesoundeten Exemplaren) ziemlich sinnlos. Sorry, wenn ich damit jemandem auf den Schlips trete, ich lasse mich auch gern eines Besseren belehren.
Bei verschiedenen Optimierungsläufen hatte ich ein paar lustige Effekte, insbesondere, wenn ich dem Drehwinkel der Boxen vollen Freiheitsgrad gegeben hatte – da hat das Teil doch tatsächlich einmal eine Aufstellung vorgeschlagen, bei der eine Box auf den Hörer, die andere aber ca. 90 Grad vom Hörer weg auf die erste Box zeigte! Immer wieder kommt es zwischenzeitlich auch zu total schrägen Aufstellungen, bei denen eine Box wesentlich weiter vom Hörplatz entfernt ist als eine andere oder wild in den Raum zeigt. Naja, wenn’s schee macht…
Einen weiteren lästigen Effekt hat man, wenn man die Hörposition über einen größeren Bereich des Raums mitoptimieren lassen möchte. Denn das Programm bewegt nur den Bezugspunkt, nicht jedoch das Sitzmöbel. Rückt man nach schließlich gefundener toller Position den Sessel unter den Hintern des Avatars und, hält die Hör- und Boxenposition fest und berechnet die Klangqualität am Hörpunkt neu, dann stellt man fest, dass sie schlechter wird. Grrrr! Schön wäre es hier, wenn während der Optimierung zusammen mit der Hörposition automatisch die Sitzgelegenheit verschoben und dadurch ständig akustisch in das Ergebnis einbezogen würde.
Noch eine weitere lustige Funktion ist das Berechnen des Schallfeldes für eine gegebene Lautsprecheraufstellung. Dabei wird für jeden Punkt des Raums die Klangqualität berechnet und anschließend in einem Berg- und Tal-Diagramm visualisiert:
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... _Erker.JPG
So sitze ich am liebsten, da ich die Boxen so leicht von der sicheren Position an der langen Wand in den Raum an ihre optimalen Positionen schieben kann.
Die dunklen Zonen sind die, in denen der Klang eher gut ist, die grünen sind die "Naja"-Zonen und die gelb-roten sind die Stellen mit extremen Verfärbungen und grausigem Dröhnen.
Und weil es so schön ist, hier noch ein paar solche Diagramme. Wenn man auf der Suche nach breiteren Hörzonen ist, sollte man nach der Aufstellungsoptimierung so eine Berechnung machen lassen, um zu sehen, ob man beim Hören sehr stillhalten muß oder sich fläzen darf oder auch noch jemand daneben sitzen darf.
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... f_Ecke.JPG
Von dieser Aufstellung (Hörplatz vor 120-Grad-Ecke oben, Boxen schräg darunter vor der langen Wand) hatte ich mir mehr versprochen, wegen der direkte Reflektionen von hinten vermeidenden geknickten Wand dahinter - aber der optimale Hörplatz ist so schmal, dass meine Ohren da schon rausragen...
http://www.openskyprojects.de/Klangqual ... _III-B.JPG
Das ist ziemlich optimal - breiter Hörplatz in der Nähe meines Sofas.
Ach ja: Die wichtigste Frage: Hat mir das Programm was gebracht? Taugen die Ergebnisse?
Mit einem Wort: Ja. Nach Blut, Schweiß und Tränen bei meiner Frau, weil ich sie tagelang wegen CARA ignoriert habe (okay, das war jetzt geflunkert), habe ich ein paar Aufstellungsvarianten gefunden, die sich erheblich besser anhören als die vorher von mir ad-hoc gewählten. Der Klang löst sich endlich von den Boxen, es baut sich eine Bühne auf, das Dröhnen ist minimiert (wenn auch noch nicht 100 Prozent unter Kontrolle) und – das hatte ich nicht für möglich gehalten – die von mir zuvor als zu matt empfundenen Araxe-Boxen haben jetzt brilliante Höhen, so brilliant, dass ich schon einen Moment mit dem Gedanken gespielt habe, die Höhenregulierung auf der Rückseite der Boxen doch wieder auf „neutral“ zu stellen. Was mich allerdings ein wenig fickerig macht, ist, dass die bisher erzielte Klangqualitätszahl noch nicht optimal ist (< 20 gilt für den Frequenzgang als sehr gut, ich bin bei knapp unter 60) und auch von so vielen Einflüssen abhängt, dass man das "wahre" Optimum vermutlich nur mit sehr sehr viel Aufwand findet. Da könnte einem CARA m.E. noch mehr unter die Arme greifen. Wie auch immer. Ohne CARA, mit selbständigem Herumschieben der realen Boxen könnte man zwar auch zu guten Ergebnissen kommen, aber das ist schweißtreibend und nicht unbedingt zielführend, wegen der oft kleinen Zonen mit Optima. Und trotz aller kleinen Nervereien macht CARA Spaß!
Ehrlich gesagt, bin ich jetzt so zufrieden, dass ich es noch eine kleine Weile ohne neue Boxen aushalte. Den Nubert-Test mache ich dennoch, demnächst habe ich wegen Erziehungsurlaub eine Menge Zeit und will mir einen Haufen Freunde und Bekannte einladen zum Probehören.
Das ist noch ein weiteres Thema: Die von CARA produzierten Diagramme (u.a. auch eine animierte Visualisierung der sich durch den Raum bewegenden Wellen, sehr cool
), zeigen, dass es tatsächlich einen größeren Unterschied machen kann, ob eine Box 10 cm weiter links oder rechts steht. Bei einem Boxenvergleichstest müßte also für ein "absolut" vergleichbares Ergebnis eigentlich für jede Box zunächst der optimale Aufstellungsort gefunden werden (wegen der unterschiedlichen Treiberanordnung ist der für jeden LS verschieden). Die Teile nebeneinander oder abwechselnd auf dem selben Platz gegeneinander antreten zu lassen, hielte ich nur für fair, wenn die Position durch die Aufstellungsmöglichkeiten des Hörraums bis auf wenige Zentimeter vorgegeben ist und man sich deshalb eben die Boxen aussucht, die *dort* am besten klingen.Soviel für heute, wenn es noch Fragen gibt, werde ich versuchen, sie (morgen) kurz zu beantworten. Allerdings bin ich nicht die CARA-Hotline, deshalb vielleicht eher Fragen, die für alle hier im Forum interessant sein könnten.
Die wichtigste: Wann bringt die NSF endlich "offizielle" CARA-Modelle ihrer Boxen raus?
Gruß
Davidyson
