Produkt: LD-Systems CURV 500 im Test
LD-Systems CURV 500 im Test
Nicht nur dank kompakter Abmessungen und edler Gehäuseausführung bietet das kleine Line-Array ein außergewöhnlich weites Spektrum von Einsatzmöglichkeiten
Kompaktes Line-Array

APG Uniline Compact

Zwei Tops – Narrow und Wide –, ein Subwoofer und eine voll aktive Ansteuerung mit DSP-Amps von Linea Research sorgen für eine universelle Verwendbarkeit und einfache Handhabung

APG Uniline Compact Line-Array
APG Uniline Compact Line-Array (Bild: APG)

Die Geschichte des französischen Herstellers APG beginnt bereits 1978 mit der Gründung durch Alain Pouillon-Guibert (abgekürzt APG) und seinen Mitstreiter Philippe Frarier. Die ersten Entwicklungen waren Lautsprecher hoher Qualität für die Ausstattung großer Discotheken, danach gab es damals großen Bedarf – quantitativ und vor allem auch qualitativ. Wie so oft entwickelte sich daraus eine komplette Produktreihe, aus der in den 90er Jahren auch das bekannte Modell APG9000 (siehe PRODUCTION PARTNER Ausgabe 8/1998!) hervorging, das seinerzeit als komplett horngeladenes koaxiales Line-Array-System ein Novum auf dem Markt war.

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Nach vielen Jahren der Zugehörigkeit zum Pro-Audio-Distributor SCV Audio wurde APG im Jahr 2004 wieder unabhängig und entwickelte in den Folgejahren das TouringSystem K-Horn sowie das Uniline-Line-Array. In Sachen Elektronik begann eine bis heute währende Kooperation mit Linea Research aus England. 2016 wurde APG dann durch den französischen Hersteller Active Audio übernommen. Active Audio bedient primär den klassischen Installationsmarkt und wird nun durch APG auf dem Proaudio-Markt für Touring und Installationen ergänzt. Die Geschäftsführung beider Firmen liegt in der Hand von CEO Régis Cazin. Grégory Dapsanse verantwortet weiterhin das Marketing und Business Development von APG. Als eine der ersten Neuentwicklung nach dem Firmenzusammenschluss entstand das Uniline Compact, das nun zum Test für die PRODUCTION-PARTNER-Redaktion zur Verfügung stand. Zusammen mit dem System kam Support-Ingenieur Maxence Castelain ins Aachener Akustiklabor und stand uns während der Messung mit Rat und Tat zur Seite.

Maxence Castelain, Application und Support Engineer bei APG
Maxence Castelain ist Application & Support Engineer bei APG und unterstützte uns während der Messungen beim Setup des Uniline Compact Line-Arrays (Bild: Detlef Hoepfner)

Die Uniline Compact (kurz UC) Serie von APG besteht aus drei Lautsprechermodellen, zwei Line-Array-Elementen und einem Flugbass, die durch entsprechendes Zubehör für die Installation, Montage und Transport ergänzt werden und bei Bedarf auch noch mit Subwoofern aus anderen Baureihen unterstützt werden können. Zur Ansteuerung bietet APG Systemracks mit Linea-Research-Controllern und PowersoftOEM-Endstufen oder ganz aktuell auch die neuen vierkanaligen DSP-Amps von Linea Research an. Letztere wurden dann auch in Form von zwei DA50:4D Endstufen zur Testanlage mitgeliefert.

APG UC206 Narrow und Wide

Kernstück der UC-Serie sind die beiden Line-Array-Elemente UC206N und UC206W. Die Typenbezeichnung verrät hier bereits einiges. Die Bestückung für die Tieftöner besteht aus zwei 6,5″-Treibern und die beiden Modelle unterscheiden sich durch den horizontalen Öffnungswinkel von 70° (Narrow) und 105° (Wide). Die Mittelhochtoneinheit in den UC206 ist als Isotop-Coaxial-Driver aufgebaut, der aus einer Kombination eines 5″-PHL-Chassis und eines kleinen 0,5″ Kompressionstreibers von B&C besteht.

CAD-Zeichnung des Drivers
CAD Zeichnung des 5″+1/2″ koaxialen Isotop-Treibers (grün) mit hinten aufgesetztem Hochtöner (rot) und Waveguide (blau) (Bild: Anselm Goertz)

Der Kompressionstreiber ist hinten auf den Konustreiber aufgesetzt und strahlt den Schall durch dessen Polkern ab. Beide zusammen arbeiten dann auf ein Waveguide zur Formung der ebenen Wellenfront, die in das große Horn mündet. Der Begriff Horn ist an dieser Stelle eventuell etwas irreführend, da sich der horntypische Verlauf nur auf die horizontale Ebene bezieht. Der Verlauf dieser Hornfunktion bestimmt das horizontale Abstrahlverhalten, in dem sich die beiden Modelle für 70° und 105° Öffnungswinkel unterscheiden. Entfernt man die Frontgitter von den Gehäusen, dann erkennt man den Abstrahlwinkel direkt in der Kontur der Front wieder. Hinter den Hornflächen verbergen sich beidseitig die 6,5″-Tieftöner, ebenfalls von B&C, die den Schall durch je vier Öffnung abstrahlen. Hier liegt die große Herausforderung für den Entwickler, zum einen die Störungen für den Hochtöner durch die Öffnungen auf der Hornfläche und auch die Abstrahlung der Tieftöner über eine Art Bandpasskammer in den Griff zu bekommen. Die Bandpasskammer vor den Tieftönern steigert deren Sensitivity im Bereich der Resonanzfrequenz, worin ein Vorteil liegen kann, absorbiert aber gleichzeitig auch kräftig für den Mittelhochtöner. Beides lässt sich anhand der Grafik aus Abb. 2 (s. erste Galerie) gut nachvollziehen.

APG UC206 mit einem unauffälligen Erscheinungsbild
Flugmechanik an der UC206. Auf der Rückseite können Winkel von Box zu Box von 0 bis 15 Grad in 1-Grad-Schritten eingestellt werden
UC206 ohne Frontgitter, die 6½"-Tieftöner strahlen den Schall über die je vier Öffnungen in der Hornfläche des Mittelhochtöner ab (hier die UC206N mit 70° Abstrahlwinkel)
Hinter dem Servicedeckel sieht man den koaxialen Mittelhochtontreiber und die Magnete der beiden 6½"-Treiber. Im Bild sieht man die UC206W mit 105° Abstrahlwinkel
Detailansicht des 5"+½" koaxialen Isotop-Treibers. Seitlich in den vergossenen Blöcken befindet sich die passive Weiche des Koaxtreibers

Die beiden Wege des koaxialen Treibers werden passiv bei 5 kHz getrennt, so dass die UC206 nach außen hin als 2-Wege-System erscheint. Beide Wege sind nominelle 16-ΩSysteme, so dass an entsprechenden Verstärkern bis zu acht Einheiten parallel betrieben werden können. Die ca. 16 kg schweren UC206 haben eine Breite von 540 mm und eine Höhe von 210 mm auf der Frontseite und gehören damit zur Klasse der Mid-Size-Line-Arrays, wie sie typischerweise für Clubs sowie kleinere Halle und Open-Airs je nach Anwendung für bis zu einigen Tausend Zuschauern eingesetzt werden. Zur Unterstützung im Bass gibt es noch den im gleichen System flugfähigen 1 × 15″ Subwoofer UC115B.

Schauen wir zunächst auf die Impedanzmessungen der UC206 aus Abb. 1, dann fallen die etwas unterschiedlichen Abstimmungen der Tieftongehäuse auf. Der Resonator in der UC206N arbeitet deutlich schmalbandiger im Vergleich zur UC206W. In beiden Fällen befinden sich die Bassreflexöffnungen in den seitlichen Griffschalen. Die Mittelhochtonwege verhalten sich im Impedanzverlauf erwartungsgemäß sehr ähnlich. Die Impedanzminima für die Tieftöner liegen bei 12,5 Ω und für die Hochtöner bei 11,5 Ω. Beide Werte sind nicht ganz normgerecht, dürften in der Praxis jedoch noch unproblematisch sein. Etwas Vorsicht ist lediglich im ohnehin nicht empfehlenswerten 2-Ω-Betrieb mit acht parallel betriebenen Lautsprechern geboten.

Impedanzverläufe der LF- (rot) und HF-Wege (blau) in der UC206N und UC206W (gestrichelt). Es handelt sich in allen vier Fällen um nominelle 16-Ω-Systeme (Abb. 1)
Frequenzgänge der Wege LF (rot) und HF (blau) in der UC206N und UC206W (gestrichelt). Die Sensitivity bezieht sich auf den Standardwert von 2,83 V/1 m. Für 1 W/1 m ergeben sich für die 16-Ω-Wege jeweils 3 dB höhere Werte (Abb. 2)

Die unterschiedlichen Abstimmungen zeigen sich auch in den Frequenzgängen aus Abb. 2 In der UC206W fällt die Unterstützung durch den Bassreflexresonator schwächer aus. Erst unterhalb von 60 Hz ergibt sich ein kleiner Vorteil durch den breitbandigeren Resonator. In der UC206N wirkt der Resonator um 90 Hz zwar schmalbandiger aber kräftiger. Gut zu erkennen ist bei 500 Hz die Wirkung der Bandpasskammer vor der Membran, die zu einem deutlichen Gewinn in der Sensitivity führt. Oberhalb von 700 Hz bricht die Kurve dann jedoch völlig ein. Im Mittelhochtonzweig macht sich der Bandpass des Tieftöners durch seine absorbierende Wirkung als Einbruch im Frequenzgang etwas oberhalb von 500 Hz bemerkbar. Mit einer geschickten Filterfunktion sollten sich daher beide Wege im Bereich um 650 Hz gut zusammenbringen lassen.

Die Mittelhochtoneinheiten der UC206 erreichen auf 1 W/1 m bezogen eine mittlere Sensitivity von 100,2 dB (Wide) und 101,7 dB (Narrow). Auffällig ist der insgesamt etwas unruhige und wellige Verlauf, dessen Ursache an mehreren Stellen liegen könnte. Potentiell verdächtig sind neben dem Waveguide auch das Frontgitter und die Hornkontur.

APG-Subwoofer

Zur UC Serie gehörig gibt es den Flugbass UC115B, der in der Breite mit 540 mm zu den UC206 passt und mit einer Höhe von 420 mm genau zwei UC206 entspricht. Die Bautiefe ist mit 600 mm natürlich größer. Das mit einem 15″-Treiber bestückte Gehäuse ist als Bandpasssystem aufgebaut, bei dem Membran und Tunnel eines „normalen“ Bassreflexgehäuses in eine weitere Kammer strahlen, die dann über ihre Öffnung den Schall nach außen abstrahlt.

Subwoofer UC115B
Subwoofer UC115B (Bild: APG)

Ebenfalls noch zum Test mitgeliefert wurde ein Subwoofer SB118, der als Sub-Extension zum UC-System eingesetzt werden kann. Der vergleichbar zum UC115B aufgebaute und mit einem 18″-Chassis bestückte Subwoofer ist nicht flugfähig und wird typischerweise als Infra-Bass am Boden vor der Bühne eingesetzt. Da es sich bei dem SB118 noch um ein Vorserienmodell handelte, soll dieser hier nur kurz erwähnt, im weiteren Testverlauf aber nicht weiter berücksichtigt werden. Die Grafiken aus Abb. 3 und 4 zeigen den Impedanzverlauf und den Frequenzgang der beiden Subwoofer.

Impedanzverläufe der Subwoofer UC115B (rot) und SB118 (blau). Beide Subs sind 8-Ω-Systeme (Abb. 3)
Frequenzgänge der Subwoofer UC115B (rot) und SB118 (blau). Die Sensitivity bezieht sich auf den Vollraum. Für den Halbraum (Bodenaufstellung) erhöht sich der Wert um 6 dB (Abb. 4)

Der UC115B ist auf ca. 50 Hz abgestimmt und der SB118 auf knapp unter 40 Hz. Die Sensitivity im relevanten Bereich fällt mit 93 dB für den UC115B und mit 95 dB für den SB118 normal aus. Beide Werte beziehen auf den Vollraum. Auf den Halbraum bezogen, z. B. bei Bodenaufstellung, erhöht sich der Wert um 6 dB. Im Datenblatt des UC115B findet sich dagegen ein Wert von 103 dB für die Sensitivity und 139 dB für den Maximalpegel. Wie kommen diese Werte zustande Ω Bei Subwoofern arbeiten die Hersteller gerne mit Halbraum-Werten, ohne das jedoch zu erwähnen, was speziell für einen Flugbass problematisch ist. Damit hat man dann bereits 6 dB gewonnen. Wertet man dann noch die Sensitivity über einen größeren Frequenzbereich aus und nimmt den Anstieg auf den Peak bei 200 Hz noch teilweise oder ganz bei der Mittelwertbildung mit, dann lassen sich leicht noch einige dB mehr herausholen, wenngleich diese bei einer maximalen Trennfrequenz von 110 Hz nicht besonders relevant sind. Hat man die 103 dB Sensitivity definiert, dann kommen die 1000 W Belastbarkeit ins Spiel. Diese sind nach AES als Average Power für ein Signal mit 6 dB Crestfaktor definiert. Der Peakwert der Leistung liegt damit bei 4 kW, was gegenüber 1 W einem Zugewinn von 36 dB entspricht. Zusammen mit der Sensitivity von 103 dB werden daraus rechnerische 139 dB. Greift man etwas vor auf die Maximalpegelmessung des UC115B aus Abb.17, dann kommt man zwischen 60 und 110 Hz im Vollraum auf 122 dB, die mit der Sensitivity von 93 dB und 1000 W Verstärkerleistung bei etwas Powercompression gut passen. Würde man auch hier 6 dB für den Halbraum aufschlagen und weitere 6 dB für den Peakwert bei einem 6 dB Crestfaktor Signal, dann wäre man bei 134 dB. Man lernt daraus: Ohne eine klare Definition sind solche Angaben eher willkürlich. Der gesunde Menschenverstand sagt aber schon, dass ein einfacher 15″-Tieftöner im Bandpassgehäuse und 139 dB Maximalpegel nicht so ganz zusammenpassen.

Amping mit DSP

Zu größeren Lautsprechersystemen gehört heute auch ein passender System-Amp oder ein System-Rack. So hat es sich bei fast allen Herstellern in den letzten Jahren etabliert. Der Kunde bzw. Anwender möchte für seine Lautsprecher in allen möglichen Kombinationen passende und gut abgestimmte Setups aufrufen können, die einen sicheren Betrieb ermöglichen. Auf der anderen Seite ist natürlich auch dem Hersteller daran gelegen, dem Kunden eine hohe Betriebssicherheit mit einer klar definierten Kombination aus Lautsprechern und Elektronik bieten zu können. Hersteller ohne eigene Endstufen und Controller im Konzern greifen dazu meist auf einen der wenigen unabhängigen Endstufenhersteller zurück. APG bietet mit Powersoft und Linea Research dazu direkt zwei Varianten. Die SystemRacks sind mit Powersoft-OEMAmps und Linea-Research-Controllern bestückt. Ganz neu im Programm bietet man auch eine vierkanalige DSP-Endstufe von Linea Research an, die alles komplett in 2 HE bietet.

Systemendstufe DA50:4D
Systemendstufe DA50:4D (Bild: APG)

Die Endstufe mit der Bezeichnung DA50:4D entspricht dem Modell 44M20 von Linea Research mit optionalem Dante-Interface. Details hierzu finden sich in einem Testbericht der Ausgabe PRODUCTION PARTNER 4/2016. Linea Research bietet zur Bedienung und Einstellung die System Engineer Software aktuell in der Version 7.01.25 an. Bei APG hat man zusätzlich die Software APG Live Manager erstellt, die vor allem die Bedienung größerer Systeme mit Gruppenbildung u. ä. vereinfachen soll.

Bedienoberfläche des APG Live Managers
Exemplarischer Screenshot der Bedienoberfläche der hauseigenen APG Live Manager Software (Abb. 5) (Bild: Anselm Goertz)

Zum Funktionsumfang der Endstufe DA50:4D gehören reichliche Filterfunktionen in allen Ein- und Ausgängen, ein sehr flexibles und detailliertes Routing, Peak-, Thermo- und Excursion-Limiter und auch FIR-Filter. Letztere zum einen für eine partielle HF-Korrektur bei Line-Arrays ohne Phasendrehung und auch als frei definierbare FIR-Filter in jedem Ausgangsweg mit maximal 384 Taps bei 48 kHz Samplerate. Diese Filter kann der Lautsprecherentwickler für den System-EQ und auch für X-Over-Funktionen einsetzen. Die FIR-Filter müssen dazu jedoch mit einem externen Tool berechnet werden. Abb. 6 und 7 zeigen die für das UC-System im DA50:4D definierten Filter, die es für das Narrow- und Wide-System gibt.

Filterfunktionen im DSP-Amp für die UC206N im Fill-Modus mit optionalem Subwoofer UC115. Der Übergang kann bei 65, 80 oder 110 Hz erfolgen, unten als Overlay das Array-Filter (Abb. 6)
Filterfunktionen im DSP-Amp für die UC206W im Fill-Modus mit optionalem Subwoofer UC115. Der Übergang kann bei 65, 80 oder 110 Hz erfolgen. Unten als Overlay das Array-Filter (Abb. 7)

Der Subwoofer UC115B kann jeweils optional hinzugenommen werden. Die Trennfrequenzen liegen bei 110, 80 und 65 Hz, wobei die 65 Hz-Version auch als Broadband bzw. Fullrange bezeichnet wird, die man für den Betrieb ohne Subwoofer einsetzen würde. Ein teilweise überlappender Betrieb ist ebenfalls möglich. Alle Setups sind zudem in den Varianten Fill und Array verfügbar. Fill bedeutet, dass eine UC206 als Einzelsystem, z. B. als Frontfill auf der Bühnenkante, eingesetzt wird. Die Variante Array enthält bereits ein Filter zur Kompensation des Coupling-Effektes bei tiefen Frequenzen für Arrays. Ein solches Filter ist jedoch immer nur eine Annäherung, da sich das Verhalten des Arrays abhängig von der Länge und vom Curving stark ändern kann. Es empfiehlt sich daher immer eine individuelle Einmessung vor Ort. Für die UC206W ist das Coupling-Filter bereits auf das typischerweise stärkere Curving und die kurze Distanz zum Hörer angepasst. In allen Setups sind die Filterfunktionen für die UC206 mit Ausnahme der Hochpassfilter am unteren Ende als FIR-Filter ausgeführt. Weitere hier nicht abgebildete Setups sind für Kombinationen mit Subwoofern SB118 anstelle des UC115B oder mit zusätzlichen SB118 als 4-Wege-System ausgelegt. Für beide Subwoofer gibt es zudem noch Cardioid-Setups.

Vorserienmodell SB118
Vorserienmodell des SB118 im reflexionsarmen Raum, das Gehäuse ist als Bandpass konstruiert (Bild: Anselm Goertz)

Zusammenspiel der Wege

Wie das alles zusammenpasst zeigen die Abbildungen 8 und 9: Mit Ausnahme der zu fein strukturierten Details im Frequenzgang des Hochtöners gleichen die Filter das Verhalten der Lautsprecher gut aus. Die Trennung erfolgt bei ca. 650 Hz, wenn man die Summenfunktionen aus dem akustischen Verhalten der Lautsprecher und den Filtern betrachtet. Für den Übergang zum UC115B hat der Anwender die Wahl zwischen Trennfrequenzen von 110, 80 und 65 Hz. 80 Hz dürfte hier der Standard sein, 110 Hz, wenn die Topteile entlastete werden sollen und die Einstellung 65 Hz ist gleichzeitig auch die Fullrange-Variante der UC206. Wie sich die daraus entstehenden Summenfunktionen darstellen, zeigt Abbildung 10. Wir sehen hier die Einstellungen für UC206W und UC206N jeweils mit Setups für den Fill-Modus und für den Betrieb im Array. Die Trennfrequenz zum UC115B lag in allen Fällen bei 80 Hz. Aus der 3 dB Überhöhung bei der Trennfrequenz lässt sich auf Butterworth-Hoch- und Tiefpassfilter schließen, die auf Achse gemessen eine 3 dB Überhöhung erzeugen, energetisch summiert jedoch einen geraden Summenfrequenzgang bewirken. Letzteres wird vor allem für die Trennung zu Subwoofern bevorzugt, da die Addition im Raum für tiefe Frequenzen mit überwiegendem Diffusfeldanteil besser durch eine rein energetische Addition abgebildet wird. Exemplarisch für die UC206W mit UC115 in der Einstellung Fill 80 Hz gibt es in Abb. 11 auch noch den zugehörigen Phasengang. Der Übergang innerhalb der UC206 bei 650 Hz erfolgt durch die FIR-Filterung ohne die sonst übliche Phasendrehung. Für die Anpassung und Trennung zum Subwoofer werden dann jedoch herkömmliche IIR-Filter eingesetzt, ebenso wie für die Systementzerrung bei tiefen Frequenzen, wo ein FIR-Filter mit 384 Taps nicht mehr eingreifen kann. Entsprechend stellt sich bei den tiefen Frequenzen eine Phasendrehung von 3 × 360° ein.

UC206N mit Controller gemessen. In rot der optionale Subwoofer UC115 mit drei möglichen Übergängen bei 65/80/110 Hz. Oberhalb von 5 kHz gibt es recht ausgeprägte Welligkeiten (Abb. 8)
UC206W mit Controller gemessen. In rot der optionale Subwoofer UVC115 mit drei möglichen Übergängen bei 65/80/110 Hz. Hier fallen die Welligkeiten bei hohen Frequenzen weniger stark aus (Abb. 9)
Frequenzgänge der UC206 mit Subwoofer UC115B. UC206N mit dem Setup Fill-80 (dunkelblau) und mit dem Setup Array-80 (hellblau) sowie UC206W als Fill (rot) und mit Array-Setup (orange, Abb. 10)
Phasengang exemplarisch für die UC206W mit UC115B in der Einstellung Fill-80. Die UC206 ist bei den mittleren und hohen Frequenzen linearphasig entzerrt (Abb. 11)

Die gerne geäußert Angst vor Latenzen bei FIR-Filtern ist in diesem Fall ungerechtfertigt. Die Filterlatenz liegt bei lediglich 3 ms, zu denen bei Nutzung der analogen Eingänge der Endstufen noch 2 ms Grundlatenz der AD- und DA-Umsetzer hinzukommen, was in der Summe einer Verschiebung der PA um 1,7 m entspricht.

Im Spektrogramm aus Abb. 12 stellt sich das UC-System insgesamt gutmütig dar. Einige kleine Resonanzen in den Mitten lassen sich jedoch nicht ganz verleugnen. Die Konstruktion mit dem Bandpassresonator vor den Tieftönern und dem komplexen Waveguide fordern eine kleinen Tribut.

Spektrogramm
Spektrogramm der UC206W mit UC115B, in den Mitten sind einige konstruktiv bedingte Resonanzen zu erkennen (Abb. 12) (Bild: Anselm Goertz)

Directivity

Die Directivity eines Line-Arrays definiert sich in der Horizontalen über das Abstrahlverhalten der jeweiligen Elemente und in der Vertikalen über das Array im Ganzen, d. h. über dessen Länge und das Curving. Die meisten Line-Array-Lautsprecher sind daher mit einer Art eindimensionaler Hornfunktion für die horizontale Ebene aufgebaut. In der Vertikalen betrachtet versucht man eine möglichst ebene oder kontrolliert vorgekrümmte Wellenfront abzustrahlen, womit das Zusammenspiel im Array möglich wird. Schaut man sich die UC206N und UC206W ohne Frontabdeckung an, dann wird sofort klar, was gemeint ist. Die UC206N verfügt über einen eher tiefen und sich nur langsam öffnende Hornverlauf, wogegen die UC206 ein flaches sich schnell öffnendes Horn besitzt. Entsprechend stellen sich nominelle horizontale Öffnungswinkel von 70° bzw. 105° ein.

Die Messung des horizontalen Abstrahlverhaltens für ein Line-Array-Element unterscheidet sich daher auch nicht weiter von der eines normalen Lautsprechers. Für die Messung des Abstrahlverhaltens wird der Lautsprecher im reflexionsarmen Raum an einer Drehvorrichtung montiert und in der zu messenden Ebene von −180° bis +180° eine volle Kreisbahn gedreht. Die Messung erfolgt typischerweise in 5° Schritten, sodass eine Ebene mit 73 Einzelmessungen erfasst wird. Zur früheren Zeiten, als die Polarmessung noch mit Pegelschreibern auf kreisrundem Papier erfolgte, wurden die Ergebnisse als Polardiagramme dargestellt. Die anschaulichen Diagramme stellten so die gemessenen Pegelwerte in Abhängigkeit vom Winkel dar. Diese Art der Darstellung ist jedoch pro Kurve auf eine Frequenz oder einen Frequenzbereich beschränkt. Bei mehreren Kurven in einem Diagramm wird es zudem schnell unübersichtlich. In Zeiten der PC-Messtechnik hat sich daher das Isobarendiagramm durchgesetzt. Die x-Achse zeigt die Frequenz, die y-Achse den Winkel und der Pegel wird über der aus x- und y-Achse aufgespannten Fläche entweder als Gebirge oder farblich differenziert aufgetragen. Die Darstellung erfolgt dabei meist relativ zur Hauptabstrahlrichtung. Schauen wir uns dazu die jetzt die Abb. 13 und 14 mit den horizontalen Isobaren der UC206N und UC206W an, dann zeigen beide über weite Bereiche sehr schön gleichmäßige Isobarenkurven. Die Linie von −6 dB gegenüber der Mittelachse ist in den Diagrammen der Übergang von orange auf gelb. Für die UC206N verläuft diese für mittlere und hohe Frequenzen ziemlich genau bei den angegebenen 70°, vielleicht auch noch etwas mehr. Die UC206W ist dagegen mit 110-120° noch etwas breiter aufgestellt als angegeben, was aber nicht von Nachteil ist.

Horizontale Isobaren der UC206N (narrow) mit 70° nominellem Öffnungswinkel (Abb. 13)
Horizontale Isobaren der UC206W (wide) mit 105° nominellem Öffnungswinkel (Abb. 14)
Vertikale Isobaren der UC206N, die so auch für die UC206W gültig sind (Abb. 15)

Für die Vertikale sind bei einem Line-Array mehrere Isobarenmessungen erforderlich. Zum einen gilt es auch wieder ein einzelnes Element zu betrachten und in weiteren Messungen mehrere Elemente in einem Array mit unterschiedlichen Winkeln zueinander. In der Einzelmessung stellen sich die Isobaren idealerweise als immer spitzer zulaufende Kurven dar, die möglichst keine seitlichen Nebenmaxima aufweisen sollten. Abb. 15 zeigt diese Messung für eine einzelne UC206N. Die UC206W verhält sich in der Vertikalen identisch. Die Bildung der ebenen Wellenfront funktioniert gut. Signifikante Nebenmaxima gibt es keine.

Vertikale Isobaren von drei UC206, mit 15 Grad Winkel
Vertikale Isobaren von drei UC206, mit 10 Grad Winkel
Vertikale Isobaren von drei UC206, mit 5 Grad Winkel
Vertikale Isobaren von drei UC206, mit 0 Grad Winkel

Array-Bildung

Für die Array-Messungen wurde anschließend ein Array aus drei UC206N zusammengesetzt und für verschiedene Winkelungen zwischen den Boxen gemessen. Einstellbar sind Winkel von 0° bis 15° in 1°-Grad-Schritten. Die Einstellung erfolgt über die Mechanik auf der Rückseite des Gehäuses über die Position eines Kugelsperrbolzens.

Exemplarisch wurden das UC-Array mit Winkeln von 0°, 5°, 10° und 15° gemessen. Für die 0°-Einstellung erwartet man ein ähnliches Verhalten wie bei einer einzelnen Box mit einem entsprechend der Länge stärker ausgeprägten Richtverhalten. Idealerweise hat man es für diesen Fall mit einer 60 cm langen Linienquelle zu tun. Genau dieses Verhalten zeigt das UC-System auch. Die Isobaren spitzen sich stark zu und werden bei hohen Frequenzen zu einer spitzen Nadel. Auch hier gilt das Augenmerk wieder den Nebenmaxima, die aber nur sehr verhalten und mit geringem Pegel auftreten. Beginnt man das Array zu krümmen, dann sollten sich die Isobaren entsprechend aufweiten. Im Extremfall wäre das bei drei Elementen und 15°-Winkeln von Box zu Box ein Öffnungswinkel für das Array im Ganzen von 45°. Wie die Isobaren zeigen, funktioniert auch das sehr gut. Für die 15°-Einstellung ist der Gesamtwinkel mit ca. 60° sogar noch etwas größer. Wichtig ist dabei vor allem, dass die Isobarenfläche in der Mitte bei den hohen Frequenzen nicht aufreißt, was hier nur in ganz geringem Maße bei höchsten Frequenzen jenseits der 10 kHz passiert. Der relativ große Winkelbereich von 0° bis 15° kann daher ohne Bedenken voll ausgenutzt werden.

Unterhalb von 2 kHz setzt eine verstärkte Bündelung ein, die zu einer Einschnürung im Vergleich zu dem bei hohen Frequenzen eingestellten Winkel führt. Dieser prinzipbedingte Low-Mid-Beam entsteht durch die bei tiefen Frequenzen zunehmende Überlagerung der einzelnen Quellen, die sich jetzt nicht mehr den Winkelbereich sauber aufteilen, sondern wieder verstärkt als eine große Quelle agieren, die dann entsprechend ihrer Ausdehnung bündelt. Vermeiden lässt sich dieser Effekt nur durch ein zusätzliches elektronisches Beamforming, wie es auch bei DSP-gesteuerten Zeilen praktiziert wird.

Maximalpegel

Wie die Diskussionen zu Beginn dieses Artikels für die Maximalpegelangaben zum UC115B bereits zeigten, ist das Thema Maximalpegel bei Lautsprechern missverständlich. Verwirrende Aussagen und unscharfe Angaben in den Datenblättern tragen nicht unerheblich dazu bei. Bevor man in das Thema einsteigt, sind daher zunächst einige Werte zu definieren. Auf der akustischen Seite gibt es den Schalldruck, der meist als Mittlungspegel Leq über einen definierten Zeitraum angegeben wird und es gibt den Spitzenpegel Lpk. Betrachtet man z. B. ein nicht komprimiertes rosa Rauschen, dann sind die Spitzenwerte in diesem Signal ungefähr um den Faktor vier größer als der Mittlungspegel. Dieses Verhältnis nennt man auch Crestfaktor. Gleiches gilt für die elektrische Seite. Hier sind es der Effektivwert und der Spitzenwert der Spannung, die das Signal statistisch beschreiben. Für ein Sinussignal als Beispiel beträgt der Spitzenwert das 1,414-fache (3 dB) des Effektivwertes. Wichtig ist es zudem zu wissen, dass bei akustischen Messungen zum erreichbaren Maximalpegel von Lautsprecheranlagen immer der Mittlungspegel Leq zur Bewertung verwendet wird.

In den Testberichten verwenden wir schon seit längerer Zeit zwei Methoden zur messtechnischen Bestimmung des Maximalpegels von Lautsprechern. Zum einen die Messung mit 185 ms langen Sinusburst-Signalen. Hier wir der Pegel mit einem Sinussignal für eine Frequenz so lange erhöht, bis ein bestimmter Verzerrungsanteil, typisch 3% oder 10%, erreicht wird. Der dabei gemessene Schalldruck als Mittlungspegel für die Dauer der Messung wird als Messwert festgehalten. Diese Messung wird über einen zu definierenden Frequenzbereich in Frequenzschritten von 1/12 Oktaven durchgeführt.

Abb. 17 zeigt die so ermittelten Kurven für eine einzelne UC206N, für ein Array aus drei UC206N und für den Subwoofer UC115B. Drei UC206N erreichen trotz der eher kleinen Tieftöner bei 100 Hz schon beachtliche 120 dB, die sich im weiteren Verlauf der Kurve bis 600 Hz auf 135 dB steigern, um sich dann oberhalb von 1 kHz auf Werte um 125 dB im Mittel einzupendeln. Gut gelungen ist auch die Anpassung des Subwoofers, der den Bereich unterhalb von 100 Hz mit 122 dB schön gleichmäßig fortführt. Je nach Art der Anforderung im Bass muss man entscheiden, in welchem Verhältnis man Topteile und Subwoofer zueinander einsetzt. Ein Verhältnis von 2:1 scheint dabei für Standardanwendungen angemessen zu sein.

Maximalpegel mit 185 ms lange Sinusburst-Signalen für höchstens 3% (blau) und höchstens 10% (rot) Verzerrungen für eine UC206N und drei UC206N im Array, orange die 10%-Kurve für den UC115 (Abb. 17)
Multitonmessung eines UC206N Dreier-Arrays mit Subwoofer UC115. Bei maximal 10% Verzerrungen (THD+IMD) werden für ein Signal mit Spektrum EIA-426B (grün) und 12 dB Crestfaktor 128 dB als Leq und 140 dB Lpk erreicht. Gesamtsignalspektrum in Rot und Verzerrungsanteile in Blau (Abb. 18)

Eine zweite für die Praxis etwas aussagekräftigere Maximalpegelmessung ist die Multitonmessung. Die Basis des Multitonsignals besteht aus 60 Sinussignalen mit Zufallsphase, deren spektrale Gewichtung beliebig eingestellt werden kann. Für die in Abb. 18 gezeigte Messungen mit einem Dreier-Array UC206N und einem Subwoofer UC115B wurde eine Gewichtung entsprechend eines mittleren Musiksignals (grüne Kurve) gewählt. Der Crestfaktor des so synthetisierten Messsignals, der das Verhältnis vom Spitzenwert zum Effektivwert beschreibt, liegt bei einem praxisgerechten Wert von 4 (entsprechend 12 dB).

Für den aus dieser Art der Messung abgeleiteten Verzerrungswert werden alle Spektrallinien aufaddiert, die nicht im Anregungssignal vorhanden sind, d. h. die als harmonische Verzerrungen oder als Intermodulationsverzerrungen hinzugekommen sind. In der Grafik sind das die blauen Linien und deren Summenkurve in 1/6 Oktav breiten Frequenzbändern. Wichtig ist es dabei zu beachten, die Frequenzen des Anregungssignals so zu generieren, dass sie nicht mit den harmonischen Verzerrungsanteilen zusammenfallen, da sie sonst nicht mehr ausgewertet werden könnten. Auch bei dieser Art der Messung wird der Pegel so lange erhöht, bis der Gesamtverzerrungsanteil (TD = Total Distortions) einen Grenzwert von 10% erreicht. Bei den Gesamtverzerrungen werden alle harmonischen Verzerrungsanteile (THD) und auch die Intermodulationsverzerrungen (IMD) berücksichtigt. Unter diesen Bedingungen erreichte das kleine Dreier-UC-Array mit Subwoofer für ein typisches Musikspektrum nach EIA-426B bezogen auf 1 m Entfernung im Freifeld unter Vollraumbedingungen einen Spitzenpegel von 140 dB und einen Mittlungspegel von 128 dB.

Line-Array-Mechanik

Die Akzeptanz eines Line-Arrays für den alltäglichen mobilen Einsatz hängt neben der akustischen Qualität nicht unerheblich auch vom angebotenen Zubehör und dessen Alltagstauglichkeit ab. Für das UC-System gibt es dazu drei Rahmen für den Flug- oder Stacking-Modus. Der große Flugrahmen UCTRUSS trägt bis zu 22 Stück UC206 oder 16 Module UC115B. Werden die UC115B oberhalb der UV206 geflogen, dann dient dieser Frame auch als Verbinder zwischen Subs und Tops. Der deutlich kleinere und leichtere Flugrahmen UCRAIL ist für maximal acht UC206 geeignet. Subwoofer können mit ihm nicht geflogen werden. Für den gestackten Betrieb mit den UC206 auf UC115B-Subwoofern kann der Frame UCSTACK eingesetzt werden, der auch als Pull-backFrame unter einem geflogenen Array eingesetzt werden kann. Möchte man nur eine einzelne UC206 auf einem Stativ betreiben, dann kann der UCSTACK Frame auch mit einer Stativhülse verbunden werden.

Das Rigging-System arbeitet mit einer Dreipunkt-Mechanik mit zwei Locking-Pins. Die Verbindung erfolgt durch seitliches Einschieben des einen vorderen feststehenden Pins in die Öffnung der zweiten Box. Die gegenüberliegende Seite wird danach mit einem Locking-Pin fixiert, womit ein seitliches Verschieben blockiert wird. Die dritte Verbindung auf der Rückseite definiert den Winkel von Box zu Box. Der Winkel wird mit einem weiteren Locking-Pin eingestellt, der entweder direkt auf eine feste Position gesetzt wird oder in einem Langloch in der 15°-Position verbleibt, bis das Array angehoben wird und unter Zuglast in die finale Position geht. Die Winkeleinstellung könnte sogar schon vorab im Lager erfolgen, wenn die UC206 noch in Einheiten zu viert im Case sind.

Für den Transport der UC206 bietet APG Rollen-Cases an, die entweder zwei oder vier UC206 aufnehmen können.

Zubehör und Preise

UC206N 70° Line-Array Element: 2.800,- €
UC206W 110° Line-Array Element: 2.500,- €
UC115B 15″-Flugbass: 2.200,- €
SB118 18″-Subwoofer ohne Flugvorrichtung: 1.700,- €
DA50:4D 4 Kanal DSP Amp mit Dante: 7.100,- €
UCTRUSS Flugrahmen 380 kg: 850,- €
UCRAIL Flugrahmen 140 kg: 420,- €
UCSTACK Stacking Frame: 330,- €
FC4UC206 Case 4 × UC206: 1.100,- €
FC2UC206 Case 2 × UC206: 830,- €
(alle Preise UVP Liste netto in €)

Fazit

Mit dem Uniline Compact Line-Array begibt sich der französische Hersteller APG auf den heiß umkämpften Markt der kompakten Mid-Size Line-Arrays, die neben den Großen am Markt auch noch von unzähligen anderen Herstellern aus aller Herren Länder angeboten werden. Hier zählen neben einem guten Namen, den APG mit seiner 40-jährigen Tradition ohne Frage hat, auch periphere Aspekte wie die Verfügbarkeit im Dry Hire oder zur Zumietung von anderen Verleihern und natürlich ganz vorne der Preis. Mit 2.800 € bzw. 2.500 € für eine UC206 gehört APG an dieser Stelle zwar nicht zu den Billiganbietern, bewegt sich aber immer noch unter dem Preisniveau der Marktführer. Rechnet man als Beispiel ein typisch Set bestehend aus 16 × UC206N, 8 × UC115B, zwei DA50:4D Endstufen und vier Flugrahmen UCTRUSS, dann kommt mit Listenpreisen ein Betrag von exakt 80.000 € zusammen. Dafür erhält man ein messtechnisch gut aufgestelltes flexibles System mit diversen innovativen Features, Endstufen und Controller von Linea Research und somit eines angesehenen und etablierten Herstellers und eine gut durchdachte und einfach zu handhabende Mechanik für den Flugund Stacking-Modus. Und das ist eigentlich alles, was ein gutes und erfolgreiches System ausmacht. Man darf somit gespannt sein, wie es sich verbreiten wird.

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Produkt: LD-Systems CURV 500 im Test
LD-Systems CURV 500 im Test
Nicht nur dank kompakter Abmessungen und edler Gehäuseausführung bietet das kleine Line-Array ein außergewöhnlich weites Spektrum von Einsatzmöglichkeiten

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