2 × 18" Subwoofer

L-Acoustics KS28 im Test

Die Kombination aus dem L-Acoustics Subwoofer KS28 und der vierkanaligen Controller Endstufe LA12X verspricht einen 3 dB höheren Output im Vergleich zum bisherigen größten Subwoofer, dem SB28 mit der zugehörigen LA8-Endstufe. 

L-Acoustics KS 28
L-Acoustics
L-Acoustics KS28

Rein äußerlich fällt der KS28 zunächst durch seine ungewöhnlich große Bassreflexöffnung mittig auf der Front auf. Die stark gerundete Form in der Art einer Hornöffnung wird bei L-Acoustics als L-Vent bezeichnet und dient zur Optimierung des Bassreflexresonators unter den Aspekten möglichst geringer Strömungsgeräusche und der Minimierung von Verlusten durch die Port Compression. Eine Funktion im Sinne eines Horns gibt es in dem Frequenzbereich, in dem der Subwoofer arbeitet, natürlich noch nicht. Flankiert wird der Port beidseitig von kräftigen 18″-Treibern bekannter italienischer Provenienz. Die Hochleistungs-Langhubchassis sind mit Neodymantrieben ausgestattet, was sich sogleich bemerkbar macht, wenn man die KS28 anhebt: 79 kg für einen großen 2 × 18″ Subwoofer inklusive der kompletten Flugvorrichtung in solider Bauweise sind eine angenehme Überraschung.

Zum Test in unser Labor angereist waren aus Paris Christophe Combet (Director of Sound System Design bei L-Acoustics) und Genio Kronauer (Electronics Director) sowie Application Engineer Martin Rode aus Berlin.

Gruppenfoto mit Subwoofer: Der L-Acoustics KS28 mit Martin Rode, Genio Kronauer und Christophe Combet (v.l.n.r)
Anselm Goertz
Gruppenfoto mit Subwoofer: Der L-Acoustics KS28 mit Martin Rode, Genio Kronauer und Christophe Combet (v.l.n.r)

Welcher Sub für welchen Einsatz?
Werfen wir aber zunächst noch einen Blick auf das Subwoofer-Angebot bei L-Acoustics, dann finden sich hier sechs Modelle. Ein wenig aus der Reihe tanzt mit dem SB15P der kleinste Sub, der selfpowered und nicht flugfähig ist. Alle größeren Modelle sind über die Controller-Amps von L-Acoustics zu betreiben und flugfähig. Für die Kombination mit den Point Sources oder Arcs-Systemen bieten sich die 1 × 15″ und 1 × 18″ Modelle SB15 und SB18 an. Zur Erweiterung der Line im Tieftonbereich für die K1- und K2-Line-Arrays gibt es den mechanisch kompatiblen K1-SB mit einer 2 × 15″-Bestückung. Höchste Pegel und eine tiefe untere Eckfrequenz waren bislang die Domäne des SB28 als 2 × 18″-Subwoofer, der jetzt mit der KS28 dank modernster Treiber und eines noch kräftigeren Controller-Amps ein noch leistungsfähigeres Modell zur Seite gestellt bekommt. Alle Subs mit Ausnahme des K1-SB können auch in Cardioid-Anordnungen betrieben werden.

L-Acoustics KS28
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Der strömungsoptimierte riesige Bassreflextunnel mittig auf der Front der KS28, flankiert von zwei 18“-Treibern

KS28 Messungen
Einen ersten messtechnischen Eindruck der KS28 liefert die elektrische Impedanzmessung. Abb. 1 zeigt die Kurve einer klassischen Bassreflexabstimmung nach Lehrbuch. Die Abstimmfrequenz liegt ganz knapp oberhalb von 30 Hz, zu erkennen am Impedanzminimum zwischen den beiden Maxima. Die Kurve fällt hier bis auf 3,0 Ohm. Da die zugehörige Endstufe LA12X bis zu 2,7 Ohm Nennimpedanz hinab spezi- fiziert ist, stellt das 3-Ohm-Minimum der KS28 kein Problem dar.

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Impedanzverlauf der KS28 mit klassischer Bassreflexabstimmung und eine Tuningfrequenz von 31 Hz. Dort liegt auch das Impedanzminimum von 3,0 Ohm. (Abb.1)

Der Frequenzgang aus Abb. 2 liefert eine mittlere Sensitivity zwischen 30 und 100 Hz von 95,3 dB. Ab 60 Hz aufwärts sind es dann 97 dB. Theoretisch einsetzbar wäre der KS28 bis knapp unter 200 Hz, wo die ersten Gehäuseresonanzen auftreten und für Unruhe im Frequenzgang sorgen. In den L-Acoustics-Setups liegt die höchste Trennfrequenz zu den Topteilen ohnehin bei 100 Hz. Probleme durch die Gehäuseresonanzen sind somit nicht zu erwarten.

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Frequenzgang der KS28 mit Sensitivity bezogen auf 2 V / 1 m. Gemittelt von 30 bis 100 Hz beträgt die Sensitivity 95,3 dB. Darauf bezogen liegt die untere Eckfrequenz (–6 dB) bei 25 Hz. (Abb. 2)

Grundsätzlich wäre es natürlich auch möglich, die Gehäuseresonanzen durch Dämmmaterial und interne Resonanzabsorber in den Griff zu bekommen, womit jedoch ein gewisser Pegelverlust auch bei tieferen Frequenzen einhergehen würde, was vermieden werden soll. Da es sich beim KS28 um einen reinen Subwoofer handelt, bedarf es an dieser Stelle keiner Kompromisse. Interessanter ist der Blick auf das untere Ende der Frequenzskala, wo sich die −6 dB Eckfrequenz bezogen auf die mittlere Sensitivity zwischen 30 und 100 Hz von 95,3 dB bei ca. 25 Hz findet. Legt man den Wert des Plateaus mit 97 dB zugrunde und bestimmt dazu die −10 dB-Eckfrequenz, dann liegt diese mit 23,5 Hz noch ein klein wenig tiefer. Welchen Wert man jetzt nimmt, ist letztendlich eine Frage der Definition. Außer Frage steht da – gegen, dass der KS28 ein echter Subwoofer ist, was sich vor allem in Relation zu Größe und Gewicht positiv darstellt.

Messungen an Subwoofern: Eine Herausforderung?
Wie misst man einen Subwoofer eigentlich? Erst einmal, wie auch alle anderen Lautsprecher, in einem reflexionsarmen Umfeld. Der klassische reflexionsarme Raum stößt dabei jedoch mit seiner eigenen unteren Grenzfrequenz mehr oder weniger früh an seine Grenzen: Eine hinreichende Absorption liefern die porösen Keile an Decken und Wänden nur bis zur der Wellenlänge, bei der mindestens noch ein Viertel der Wellenlänge komplett in den Absorber eindringen kann. Sind die Keile – wie in unserem Messlabor – 80 cm lang, dann wird diese Voraussetzung bis knapp zu 100 Hz hinab erfüllt.

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Messproblematik bei tiefen Frequenzen im reflexionsarmen Raum für Entfernungen von 4 (blau), 2 (rot) und 1 (grün) Meter mit einer unteren Grenzfrequenz von 100 Hz (Abb. 3)

Darunter ist der Raum nicht mehr hinreichend reflexionsfrei und beginnt die Messungen zu verfälschen. Abb. 3 zeigt das anschaulich. Hier wurde der KS28 in 4 m, in 2 m und in 1 m Abstand gemessen. Deutlich ist zu erkennen, wie unterhalb von 100 Hz mit zunehmender Entfernung und somit mit abnehmendem Direktschallpegel Interferenzen mit reflektierten Anteilen auftreten. Die Abweichung der Kurven oberhalb von 300 Hz gehen auf das Richtverhalten der 18″-Membranen für höheren Frequenz zurück, wenn man sich der Box auf der Mittelachse nähert. Die Messung zeigt somit offensichtlich, dass Messungen unterhalb von 100 Hz in diesem Raum nicht möglich sind. Speziell für Subwoofer stellt sich somit eine unbefriedigende Situation ein, die es zu umgehen gilt. Eine Lösung wären größere Absorber, was die Kosten für den reflexionsarmen Raum jedoch gewaltig in die Höhe treibt und dann auch spätestens bei 50 Hz mit einer gerade noch realistischen Keillänge von 1,60 m wieder eine weitere Grenze findet. Andere Konzepte mit zusätzlichen Resonanzabsorbern scheiden für Lautsprechermessungen aus, da die Absorption für ungeglättete, hoch aufgelöste Messungen zu gering ist und auch wieder zu Störungen führt.

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Lösung: Nahfeldmessung vor der Membran (grün), vor dem Tunnel (blau) und die Summenfunktion (rot) (Abb. 4)

Eine bekannte und praktikable Lösung besteht daher in der Kombination mit einer Nahfeldmessung für den Frequenzbereich unterhalb von 100 Hz. Abb. 4 zeigt dazu die Messungen im Nahfeld von Membran und Tunnel der KS28. Im Nahfeld nur wenige Millimeter vor der Schall abstrahlenden Membran oder Port-Fläche ist der Direktschallanteil so überwiegend, dass Reflexionen von entfernten Wänden keine Bedeutung mehr haben. Bevor die Kurven von Membran und Port komplex addiert werden, werden diese zunächst am unteren Ende des Frequenzbereiches gleich gesetzt. Der Hintergrund für diese Regel ist der bei sehr tiefen Frequenzen weiter unterhalb der Tuningfrequenz gleiche Volumenfluss durch die Membran(en) und den Tunnel.

Die Kurven in Abb. 4 lassen die Abstimmung des Resonators (blau) auf ca. 30 Hz erkennen. Die Schallabstrahlung durch die Membran erreicht in diesem Bereich ihr Minimum. Membran und Port arbeiten im Umfeld der Abstimmfrequenz in Phase und ergänzen sich, wie es sich auch an der Summenkurve erkennen lässt. Weiter unterhalb kommt es dann zu einer Auslöschung in der Summe, da Membran und Port jetzt gegenphasig agieren. Die ermittelte Summenkurve (rot) kann dann an geeigneter Stelle mit der Fernfeldmessung kombiniert werden. Das größte Problem stellt dabei die „geeignete“ Stelle dar. Die Fernfeldmessung ist bestenfalls ab 100 Hz zu verwenden und die Nahfeldmessung bildet nur dann den Lautsprecher im Verlauf richtig ab, wenn die strahlende Fläche sehr viel kleiner in Relation zur Wellenlänge ist. Letzteres führt zum Pegelabfall für die Membranmessung schon ab 80 Hz aufwärts. Mit etwas Fingerspitzengefühl ist es jedoch meist möglich, Nah- und Fernfeldmessung zu kombinieren.

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Außenmessung der KS28 ungefenstert (rot) und gefenstert (blau) (Abb. 5)

Eine weitere nahe liegende Möglichkeit der Messung von Subwoofern ist die Groundplane-Messung im Freien. Voraussetzung sind ein hinreichend schallharter Boden und keine reflektierenden Gegenstände im Umfeld. Ein gepflasterter, betonierter oder geteerter Parkplatz stellt hier für Subwoofer ein brauchbares Umfeld dar. Am Tag der Messungen für den KS28 wurde jedoch die Witterung zu einem weiteren dominierenden Problem: Ein scharfer Wind wehte über das Firmengelände und sorgte neben Störgeräuschen auch für reichlich Zeitvarianzen während einer Messung. Trotz der speziell unter diesem Aspekt robusten Sweep-Signale zeigten sich die Messungen sehr labil. Die Kurven aus Abb. 5 verdeutlichen das Problem. Mit einer geschickten Fensterung ließ sich jedoch ein noch brauchbares Messergebnis erzielen.

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Vergleich der kombinierten Messung aus dem reflexionsarmen Raum (blau) mit der Außenmessung (rot) (Abb. 6)

Vergleicht man die kombinierten Nah- und Fernfeldmessungen aus dem reflexionsarmen Raum und die gefensterte „Parkplatzmessung“ (siehe Abb. 6), dann ist eine recht hohe Übereinstimmung zu erkennen. Die Abweichungen zwischen 25 Hz und 150 Hz liegen bei maximal 1,5 dB. Welche Messung die „richtigere“ ist, kann jedoch nur schwer gesagt werden: Günstige Witterungsverhältnisse vorausgesetzt, hätte die Parkplatzmessung auf jeden Fall die besseren Voraussetzungen für eine korrekte Messung.

Freifeldmessung auf dem Parkplatz
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Freifeldmessung auf dem Parkplatz vor dem Labor. Der auf dem Foto nicht sichtbare Wind bereitete dabei einige unschöne Probleme

Controller und Amping: „LA12X only“
Für den KS28 gibt es bei L-Acoustics die ausschließliche Empfehlung des Controller-Amps LA12X: Man möchte die Treiber ja voll auslasten können; dazu liefert nur diese Endstufe die ausreichende Leistung – für eine 4-Ohm-Last wird die Endstufe mit 4 × 2,6 kW spezifiziert.

Der in allen L-Acoustics-Endstufen integrierte vierkanalige Controller bietet neben allen Filterfunktionen auch die notwendigen Schutzschaltungen mit einem Auslenkungslimiter, einem Thermolimiter und einem Peaklimiter pro Weg, die zusammen in dieser Kombination einen sicheren Betrieb auch im Grenzlastbereich der Chassis ermöglichen.

Controllerfunktion für 60 und 100 Hz Übergangsfrequenz. Gestrichelt jeweils die Kurven für den rückwärtigen Lautsprecher im Cardioid-Modus. (Abb.7)
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Controllerfunktion für 60 und 100 Hz Übergangsfrequenz. Gestrichelt jeweils die Kurven für den rückwärtigen Lautsprecher im Cardioid-Modus. (Abb.7)

Die Filterfunktionen für den KS28 finden sich in Abb. 7 für Trennfrequenzen von 60 Hz und 100 Hz. Im Cardioid-Modus arbeiten drei der vier Verstärkerkanäle unverändert und der vierte Weg wird über ein Delay und ein 100 Hz Notchfilter für den rückwärtigen Lautsprecher bereitgestellt. Entsprechend ist dann auch das Verhältnis der Lautsprecher im CardioidModus 3 : 1.

Maximalpegel des L-Acoustics KS28
Für die Maximalpegelbestimmung werden für Subwoofer die gleichen Verfahren mit Sinusburst und Multitonsignalen genutzt, die auch für Fullrange-Systeme zur Anwendung kommen. Die Messungen fanden im reflexionsarmen Raum statt. Für die Lautsprecher/Mikrofon-Konstellation wurde mit einer Korrekturfunktion für die Raummoden gearbeitet. Alle Messungen erfolgten unter Halbraumbedingungen, die Messwerte sind jedoch, wie immer, auf Vollraumbedingungen (–6 dB) umgerechnet. Abb. 12 zeigt für die Messung mit Sinusbursts die so erzielten Maximalpegel für höchstens 3 % und höchstens 10 % Verzerrungen.

Maximalpegel gemessen mit 185 ms langen Sinusbursts für höchstens 3 % (grün) und höchstens 10 % (rot) THD. In blau die Sensitivity-Kurve und gestrichelt der daraus hochgerechnete Maximal - pegel für 2,6 kW Leistung. (Abb. 12)
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Maximalpegel gemessen mit 185 ms langen Sinusbursts für höchstens 3 % (grün) und höchstens 10 % (rot) THD. In blau die Sensitivity-Kurve und gestrichelt der daraus hochgerechnete Maximal – pegel für 2,6 kW Leistung. (Abb. 12)

Neben der 10 %-THDGrenze ist der Einsatz eines Limiters ein weiteres Abbruchkriterium für die Messreihe. Die blauen Kurven in Abb. 12 zeigen die Sensitivity der KS28 und den daraus zusammen mit der maximalen Verstärkerleistung von 2,6 kW (+34 dBW) berechneten Maximalpegel. Der rechnerische Wert für den Maximalpegel wird nahezu erreicht. Unterhalb von 50 Hz sind die rechnerischen und gemessenen Kurven sogar nahezu deckungsgleich. In diesem Frequenzbereich wird der Treiber kräftig vom Bassreflexresonator unterstützt. Die Membranauslenkung ist entsprechend gering und somit auch die Verzerrung. Oberhalb von 50 Hz wird dem Treiber selber mehr abverlangt, wo dann die auslenkungsbedingten Verzerrungen oder auch der Auslenkungslimiter beginnen eine Rolle zu spielen. Insgesamt liefert die KS28 damit ein sehr gutes Ergebnis, das sich nahe am rechnerisch möglichen Maximum bewegt. Mehr kann man nicht verlangen.

Multitonmessung der KS28 mit 100 Hz Setup. Es wird ein Spitzenpegel von 133 dB unter Vollraumbedingungen entsprechend 139 dB im Halbraum erreicht. (Abb. 13)
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Multitonmessung der KS28 mit 100 Hz Setup. Es wird ein Spitzenpegel von 133 dB unter Vollraumbedingungen entsprechend 139 dB im Halbraum erreicht. (Abb. 13)

Für die Multitonmessung wurde das bekannte Signal mit 12 dB Crestfaktor und EIA-426B Spektrum eingesetzt. In der Messung aus Abb. 13 wurde für einen Grenzwert der Gesamtverzerrungen aus harmonischen Verzerrungen (THD) und Intermodulationsverzerrungen (IMD) ebenfalls ein Grenzwert von 10 % angesetzt. Unter diesen Bedingungen wurde ein Mittlungspegel Leq von 124 dB und ein Spitzenpegel Lpk von 133 dB erreicht. Beide Werte beziehen sich auf 1 m Entfernung unter Vollraumbedingungen. Bezogen auf den Halbraum sind das 130 dB und 139 dB. Der Crestfaktor hat sich in der Messung von 12 auf 9 dB reduziert, was hier nicht auf Powercompression, sondern auf die Tiefpassfilterung im Controller zurückzuführen sein dürfte. Würden bei einer anderen Signalform oder Filterung die 12 dB erhalten bleiben, dann wären bezogen auf den Halbraum auch 142 dB in 1 m zu erwarten.

Cardioid
L-Acoustics vertritt für Cardioid-Anordnungen den Ansatz, primär mit möglichst wenig Pegelverlust auf der Frontseite eine soweit wie mögliche Verbesserung der Rückwärtsdämpfung zu erzielen. Ein Cardioid-Stack besteht dabei immer aus drei Frontsystemen und einem „gedrehten“ System. Abb. 14 zeigt das Richtverhalten eines Standard-Stacks aus vier Boxen im Vergleich zur Cardioid-Anordnung. Auch das Standard-Stack erreicht eine schon um 6 dB reduzierte Abstrahlung nach hinten, da es schon durch die Größe des Aufbaus und der Frontfläche als solches zu einem gewissen Richtverhalten im Vergleich zu einem einzelnen kleinen Subwoofer kommt.

Als Cardioid-Stack aufgebaut sinkt der Pegel nach vorne im Vergleich zum Standard-Stack lediglich um 1 dB. Der nach hinten abgestrahlte Schall wird im Vergleich zum Bezugswert für die Front im Standardmodus auf −15 dB reduziert. Die Rückwärtsdämpfung im Cardioid-Modus verbessert sich damit um 8 dB. Der Aufbau als Cardioid ist mit den KS28 denkbar einfach: Das Stack mit vier Subs, wobei der unterste nach hinten abstrahlt, wird ganz normal mit den vier Ausgängen der LA12X verbunden. Wählt man das Cardioid-Setup, dann werden die Ausgänge des Amps passend mit Delay und Filter für die nach vorn abstrahlenden Boxen konfiguriert und schon ist alles fertig. Die Anordnung der Lautsprecher muss dabei nicht zwingend im aufrechten Stack sein. Das Handbuch zur KS28 zeigt auch noch andere mögliche Aufbauten. Unbedingt zu beachten ist in jedem Fall ein gewisser Mindestabstand zu einer möglichen Rückwand, der mit 1 m angegeben wird, aber besser noch deutlich größer sein sollte. In der Filterfunktion für den hinteren Lautsprecher (Abb. 7) fällt noch das 100 Hz Notchfilter auf. Damit wird eine sonst nach hinten entstehende 100-Hz-Spitze kompensiert.

Polardiagramme der KS28 bei 50 Hz im 4er-Array in der Standardaufstellung und als Cardioid (Abb. 15)
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Polardiagramme der KS28 bei 50 Hz im 4er-Array in der Standardaufstellung und als Cardioid (Abb. 15)

KS28 Mechanik und Zubehör
Die Ausstattung und Fertigungsqualität betreffend reiht sich die KS28 in den für L-Acoustics bekannten professionellen Standard ein. Drei große Griffe an jeder Seite, solide und abriebfeste Füße mit entsprechenden Einfräsungen für ein rutschfestes Stacking auf der Oberseite der Gehäuse gehören ebenso dazu wie die unverwüstliche Lackierung im L-Acoustics typischen dunkel-grau-braun. Die Membranen der Treiber werden durch solide mit Stoff bespannte Gitter geschützt. Für den Transport gibt es den Dolly für ein 4er-Stack, mit dem die Subs immer direkt als komplettes Stack an Ort und Stelle gebracht werden können. Für den Transport als Einzelsystem kann alternativ auch ein Dolly auf der Frontseite der Box angeklemmt werden. Schutzhüllen für den Transport gibt es für einzelne Boxen und auch für die Stacks. Für den Flugbetrieb ist in der KS28 bereits alles eingebaut. Seitliche Stahlschienen können über integrierte Langloch-Halter und Feder-Pins schnell und sicher verbunden werden. Die Subs hängen dabei immer gerade in einer Linie ohne Curving. Maximal 16 der KS28 können so untereinander geflogen werden. An der obersten Box wird nach der gleichen Methode der KS28 Bumper mit zwei Flugösen befestigt. Sowohl der Langloch-Block am oberen Ende der Flugschiene wie auch der Schieber für den Feder-Pin am unteren Ende tragen eine deutlich sichtbare gelbe Markierung, die immer dann sichtbar ist, wenn die Mechanik nicht korrekt eingerastet ist. Neben dem eigentlichen Flugbetrieb dient die Mechanik natürlich auch zur sicheren Verbindung der Subs in der Aufstellung als Groundstack.

Flugvorrichtung an der KS28-Gehäuseseite. Wird die Flugmechanik genutzt, dann zeigt sichtbares „Gelb“: Achtung, hier ist etwas nicht korrekt verriegelt!
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Flugvorrichtung an der KS28-Gehäuseseite. Wird die Flugmechanik genutzt, dann zeigt sichtbares „Gelb“: Achtung, hier ist etwas nicht korrekt verriegelt!

Fazit
Was auf den ersten Blick eher unspektakulär anmutet (noch ein 2 × 18″ Subwoofer …) entpuppt sich bei näherem Hinsehen als hoch professionelles und perfekt durchkonstruiertes Werkzeug. Dank neuer echter Hochleistungstreiber und einer guten Gehäusekonstruktion mit L-Vent läuft der KS28 zur Hochform auf: 92 dB Sensitivity bei 30 Hz sind ein herausragender Wert. Noch besser wird es im Zusammenspiel mit dem ebenfalls neuen Controller Amp LA12X, der mit seinen 2,6 kW an 4 Ohm pro Kanal alles aus dem KS28 herausholt, was möglich ist. Bei 30 Hz betrug der gemessene Maximalpegel 126 dB, womit man genau den rechnerisch aus Sensitivity und Leistung möglichen Maximalpegel erreicht – das ist alles andere als selbstverständlich. Perfekt gelungen, wie immer, sind auch die Sekundärtugenden des KS28, was die Fertigungsqualität, die Handhabung, den Flugbetrieb und das Amping betrifft. Näheres zum zugehörigen LA12X findet sich in unserer Ausgabe 2/2017.

 

3 Kommentare zu “L-Acoustics KS28 im Test”
  1. Radulescu Paul-Mircea

    Please, if you can, clear something for me. Are the graphs showing the measurements made ground plane 2 pi and then converted to full space and then showed here? so for all the graphs one should add 6 dB to get the ground plane SPL at 1 meter?

    Antworten
  2. morata eric

    Das wäre sehr interessant, uns über das Zeichen der Lautsprecher zu informieren, weil jedermann weiß, daß L Acoustic ein Monteur ist, der einen einzigen Lautsprecher niemals angefertigt hat. Ebenfalls connaitre die Verfügbarkeit der Lautsprecher einführend, die besondere Herstellungen für L zu sein scheinen.

    Antworten
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