Diskussion:Wellenfeldsynthese

Position der Schallquellen

warum ich folgenden revert gemacht habe: [1]

bei der erkömmlichen Wiedergabe mir mehr als einem Lautsprecher können Schallquellen lediglich auf einer gedachten Linie zwischutsprechern geortet bzw. lokalisiert werden. Egal, ob bei 2 Lautsprechern oder bei Surround. Bei der WFS ist das nicht so und das ist der entscheidende Unterschied. Mit dem Sweet-Spot, also einer optimalen Hörposition hat diese Textstelle also nichts zu tun. Arneb 21:37, 4. Sep 2005 (CEST)

Was ist mit der vielgelobten Tiefenstaffelung?Hardwareonkel (Diskussion) 01:26, 17. Jun. 2020 (CEST)

Weblink

• Audio-Beitrag (MP3) des Deutschlandfunks: Firmenporträt Neue Klangwelten - Iosono revolutioniert das Sounderlebnis (inkl. Text zum Beitrag)

Da ich nicht entscheiden will, ob dass zuviel Firmenwerbung ist (wäre), stelle ich den Link erstmal hierein. --Edia 14:06, 13. Mai 2006 (CEST)

Mathematische Eckpfeiler

Die mathematischen Grundlagen des oder der Verfahren, die in diesem Artikel beschrieben werden sollen, sind sicher nicht trivial. Insofern finde ich es gut, dass sich jemand die Mühe gemacht hat, das hier aufzunehmen. Der Text, der im Artikel unter dieser Überschrift steht, ist allerdings mathematisch unsinnig. Ein Schallfeld kann nicht in eine Differetialgleichung umgeformt werden, die Helmholtzgleichung ist nicht die Lösung der Wellengleichung und die Greensche Funktion beinhaltet nicht Druck und Schnelle usw. usf. Vielleicht eine wenig gelungene Übersetzung oder der Schreiber ist beim Lesen der Literatur etwas durcheinandergekommen? Gruß, --Akustik 15:14, 20. Sep 2006 (CEST)

Hallo Akustik! Danke für die Hinweise. Ich hatte eigentlich ausdrücken wollen, dass die Wellengleichung das Schallfeld beschreibt. Sollte das falsch sein, müssen wir das natürlich korrigieren, das gilt natürlich für den ganzen Text. Habe weder Akustik noch Mathe studiert, evtl. habe ich die Literatur da falsch interpretiert. Nach meinen Quellen ergibt sich die Helmhotzgleichung durch die Fouriertransformation der entsprechenden Differentialgleichung. Ich sag dir am besten meine Hauptquelle dazu: PDF (63 Seiten) - Anlage zur Vorlesung Akustik für Ingenieure von Prof. Josef Kolerus: Skizzen zur numerischen Akustik. Das Meiste steht auf den Seiten 4, 5 und 6. (Übrigens, falls es dich interessiert; ich werde ich in den nächsten zwei Monaten noch eine Reihe Graphiken zum Artikel machen lassen, damit er etwas anschaulicher wird.) Grüsse --Nachtagent 21:26, 20. Sep 2006 (CEST)

Hallo Nachagent, die Helmholtzgleichung (nicht zu verwechseln mit dem Kirchoff-Helmholtz-Integral) ist die akustische Wellengleichung mit komplexen Größen geschrieben... So wie ich es sehe, ist die WFS die Anwendung des (diskretisierten) 2. Rayleigh-Integrals. Das ist aber schon (dem Inhalt nach) in dem Abschnitt "physikalische Grundlagen" beschrieben.

Ich habe nochmal drüber nachgedacht und würde deshalb vorschlagen, den Abschnitt über die mathematischen Eckpfeiler aus dem Artikel herauszunehmen, da das entweder exakt (da kommt man wohl um Formeln nicht herum) oder besser gar nicht dargestellt werden sollte. Die Verständlichkeit des Artikels leidet IMHO jedenfalls nicht darunter.

Noch 'ne Anmerkung: ich bin auf den Artikel eigentlich nur gestoßen, weil von Holophonie weitergeleitet wird. Den Link wiederum hatte ich im Artikel Mikrofonarray entdeckt. Ich habe mich schon recht eingehend mit verschiedenen Mikrofonarray-Techniken, darunter auch der akustischen Nahfeld-Holographie beschäftigt, kannte den Begriff Holophonie aber nicht. Bezieht sich dieser Begriff jetzt auf die Wellenfeldsynthese-Technik oder auf die Nahfeld-Holographie, eine Analyse-Technik, die ja im Kern eine räumliche Fourier-Transformation nach räumlicher Abtastung des Schallfeldes beinhaltet? Gruß, --Akustik 22:17, 20. Sep 2006 (CEST)

Gesagt, getan; ich habe den Abschnitt "Mathematische Eckpfeiler" fürs Erste herausgenommen. Evtl. gelingt es mir ja, das irgendwann noch zu klären und verständlich einzubringen. Die Weiterleitung von Holophonie war schon da, als ich am Artikel angefangen habe. Ich hatte schon überlegt, ob man den Redirect aus Holophonie nicht besser rausnimmt, weil die WFS nur eine von mehr Techniken ist, die unter den Begriff "Holophonie" fallen. Wenn mich nicht alles täuscht, beruht die akustische Nahfeld-Holographie (im oben verlinkten PDF ab Seite 7) auf den selben Prinzipien wie die WFS (Helmholtzintegral, Rayleightintegral, allerdings sind bei der WFS beide Rayleigthinterale möglich, abhängig davon, ob Monopole oder Dipole verwendet werden). Da die WFS nach meinen Informationen also auf den selben theoretischen Grundlagen wie die akustische Holographie beruht (war auch im Abschnitt math. Eckpfeiler angesprochen) und sie von allen Holophonie-Techniken (vgl. Beamforming, Ambisonic, VBAP) wohl das am weitesten Gehende ist, habe ich den Redirect dringelassen. Ich hätte jedenfalls nichts dagegen, dass man den Redirect herausnimmt und alle Dinge, die unter den Begriff Holophonie fallen in einer Übersicht darstellt. Grüsse --Nachtagent 23:29, 20. Sep 2006 (CEST)

Der Link auf die Hörzone...

...im Kopfteil ist irreführend. Im Text ist die Hörzone im Raum gemeint, der Link verweist auf die Hörzone der Ohrkurve. Man kann aber als User dort nichts korrigieren. H.O.

Wissenschaftlicher Anspruch

Hallo miteinander!

Es tut mir leid, es so hart sagen zu müssen, aber bei diesem Artikel rollen sich meine Zehennägel auf!

Ein Großteil des Textes besteht nur aus Halbwahrheiten oder völlig unsinnigen Detailinformation, die nicht mal allgemein gültig sind. Wellenfeldsynthese ist beileibe nicht so trivial, dass es ausreicht irgendwelche Bruchstücke aus den angegebenen Quellen zusammenzustückeln. Insbesondere sollte man ein paar grundlegendere Werke (die meisten davon leider auf Englisch, wie die Arbeiten von Berkhout oder de Vries von der TU Delft) bemühen, um das Thema zu überblicken. Trotzdem ziehe ich den Hut vor allen Autoren, die sich hier redlich bemüht haben. Man sollte aber den Artikel als unvollständig und ungenau zu kennzeichnen und erstmal die gröbsten Fehler beheben. Von der Orthografie ganz zu schweigen... Im momentanen Stadium ist hier nicht mal ein minimalster wissenschaftlicher Anspruch erfüllt!!!

Ich beteilige mich gerne an der Verbesserung des Artikels, was aber aufgrund des Umfangs wohl einiges an Zeit erfordert und nicht von heute auf morgen funktionieren kann.

Gruß,

    KJL

Wieder mal so eine psyeudowissenschaftliche Pauschalkritik, die keinen einzigen inhaltlichen Punkt nennt, der nicht stimmen würde oder der wahrheitsverzerrt dargestellt ist.

"...völlig unsinnigen Detailinformationen" : Tut mir leid, aber der "Unsinn" der Detailinfos erschließt sich mir nicht und die Infos sind konsistent in den Zusammenhang eingebunden. "Wellenfeldsynthese ist beileibe nicht so trivial, dass es ausreicht..." : Natürlich könnte man das Thema auch "weniger Trivial" darstellen, aber ich glaube kaum, dass die Leser dann noch sonderlich viel davon verstehen würden, was aber essentiell für Wikipedia-Artikel ist.

Der Artikel hat durchaus gewichtige Stärken:

• Er ordnet die WFS nachvollziehbar und einleuchtend im Spektrum der Aufnahme- und Wiedergabesysteme ein, ebenso in den wissenschaftlichen Zusammenhang.
• Er beschreibt die Umsetzung in der Praxis, also die Aufnahme- und Reproduktionstechniken, sowie neue Entwicklungen, z. B. Virtual Panning Spots.
• Er zeigt sachlich richtig die wichtigsten Phänomene wie Grenzfrequenz und Truncationeffekt auf.
• Er benennt die Grenzen der WFS, die Einschränkungen und die Probleme mit der Markttauglichkeit.

Eine wirkliche Schwäche des Artikels, die erstaunlicher Weise nicht angesprochen wurde, ist, dass dieses Thema einen umfangreichen Satz geeigneter Grafiken benötigt, damit man es verständlich darstellen kann. Schade, dass so etwas im Artikel fehlt.

Gruß, 91.12.197.153 15:29, 19. Jun. 2007 (CEST)

Hallo 91.12.197.153,

das mit der Prinzipdarstellung, die ich eben wieder eingefügt habe, hilft vielleicht und die Animation zeigt das Prinzip zwar stark vereinfacht, aber leicht verständlich. Ich muss aber KJL prinzipiell zustimmen, ich halte den Artikel auch teilweise weitschweifig und an manchen Stellen auch für unkorrekt. Beispielsweise dass die Arrays abwechselnd aus Monopolen und Dipolen aufgebaut werden müssen. Diese Ansicht resultiert sicher aus einer Interpretation des Kirchhoff- Helmholtz- Integrals, dass Schalldruck und Schallschnelle- Komponenten hat. Aber es stimmt, wir sollten in der Diskussion sachlich bleiben.

Gruss --Oelwiki 18:31, 24. Jun. 2007 (CEST)

Zu lang und unübersichtlich

Liebe Wikipedianer, wir sollten hier mal über den Anspruch von Wikipedia diskutieren. Unsere Aufgabe ist es doch, einen kurzen und allgemeinverständlichen Überblick zu geben, der auch einer wissenschaftlichen Betrachtung Stand hält. Der Leser soll selbst entscheiden, ob er sich näher mit dem Thema beschäftigen will oder nicht; für tiefgründige Fachartikel ist hier einfach nicht der richtige Platz und wir sollten uns deshalb nicht in Details verlieren. Dafür gibts die weiterführenden Links.

Wir tragen mit solchen überladenen und nicht immer exakten Beschreibungen wie hier kaum dazu bei, den technischen Fortschritt voranzubringen, weil ihn niemand versteht, der sich noch nicht näher mit dem Thema beschäftigt hat. Ich schlage deshalb eine Reduktion auf das Wesentliche, vergleichbar mit der englischen Variante dieser Seite vor und bitte um Meinungen dazu. Gruß --Oelwiki 21:54, 5. Okt. 2007 (CEST)

• Naja, diskutieren brauche ich dazu eigentlich nicht, siehe WP:WWNI. Ein Artikel kann durchaus so lang sein, wie dieser hier ist. Aber was drinsteht, zeugt im Wesentlichen von der Begeisterung der Schreiber für das Verfahren, aber vor allem von ihrer mangelnden Fachkenntnis. Insofern wäre eine Beschränkung auf die wesentlichen Aussagen (Was, wann, wie, wo mehr Information) hilfreich. Der Artikel in en:wp ist allerdings im Stil und Inhalt kein Vorbild (vom Englisch ganz abgesehen). Gruß, --Akustik 10:19, 6. Okt. 2007 (CEST)

• Ich habe mal ein paar Sachen im Kapitel Einordnung zum Punkt "Binaural-Technik" ausgebessert. Allerdings frage ich mich, ob an der Stelle eine langatmige Erklärung überhaupt sinnvoll ist, schließlich geht es im Artikel um WFS. Vielleicht sollte hier nur per Link auf die passenden Wikipedia-Artikel (z.B. binaurale Tonaufnahme) verwiesen werden. Gruß,

    KJL

• In den letzen Wochen habe ich meine Seite http://www.syntheticwave.de/Wellenfeldsynthese.htm gründlich überarbeitet. Nach meiner nicht unvoreigenommenen, subjektiven Meinung beschreibt sie das Verfahren anschaulicher. Vielleicht gibts so was wie eine Abstimmung bei WIKI, ob wir diese Beschreibung als Grundlage für eine überarbeitete Seite nehmen sollten. Gruss --Oelwiki 13:55, 2. Dez. 2007 (CET)

Halbgar

Ich stimme der obigen Kritik voll zu. Voll von Halbwahrheiten.

• ab 100 Hz keine Richtungshören möglich (das ist Quatsch, ich habe es mit einer Versuchgruppe von 10 Personen in einer Halle ausprobiert, bei 20, 30 , 40 und 50 Hz, die meisten konnten die Richtung finden)
• es wird eingeräumt, dass Absorber nötig seien, um die völlige Veränderung des Wellenfeldes durch die ansonsten unumgänglichen Reflektionen zu vermeiden, aber Absorberkeile sind bis 10 m lang und länger! Das kommt hier nicht vor.
• für höhere Frequenzen müssen die Strahler immer dichter zusammenrücken, was konstruktionstechnisch schon bei 10 cm Wellenlänge kaum noch möglich ist. Außerdem steigt die Anzahl der Strahler umgekehrt proportional zum Quadrat (!) Strahler-Durchmessers, man kommt leicht auf unmögliche Anzahlen von Quellen

Es bleibt immer noch bei dem, was der alte Zwicker schon feststellte: reale Schallfelder entziehen sich weiterhin ihrer Berechnung, Speicherung und Widergabe. Man kann natürlich versuchen, die psychoakustischen Schwächen des Gehörs auszunutzen, um bestimmte Effekte zu bekommen. Aber man bekommt dabei auch nicht das Originalschallfeld, sondern ein "hinreichendes", mit Kompromissen.--Herbert Eppler 13:24, 18. Jan. 2008 (CET)

...nach meiner Ansicht ist die Wellenfeldsynthese schon geeignet, das Originalschallfeld physikalisch weitgehend zu rekonstruieren. Natürlich sind dazu noch viele Randbedingungen einzubeziehen die wir heute noch als zufällig ansehen müssen, weshalb wir sie bisher nicht in die Synthese einbeziehen können. Aber genau dieses Potenzial des Verfahrens, das es in seinen Möglichkeiten weit über die konventionellen Prozeduren stellt, wird in dem Artikel nicht oder nur schwer deutlich. Wir sollten dabei auch die Phantasie haben, nicht nur von den runden Konuslautsprechern, die schon der alte Zwicker kannte auszugehen. Inzwischen gibt es schon IC´s, die Schall erzeugen! Vielleicht wäre die überarbeitete englische Seite ein besserer Ausgangspunkt.--Oelwiki 21:35, 14. Feb. 2008 (CET)

Komplette Überarbeitung

Die Diskussion zeigt, dass eine Überarbeitung der Seite als Ausgangspunkt für eine gemeinsame Neugestaltung angebracht war. Ich hoffe, mein Versuch ist akzeptabel. Sicher werden viele Aspekte bei dieser kurzen Beschreibung nicht beleuchtet, aber sie soll ja auch nur einen ersten Überblick über die Möglichkeiten des Verfahrens geben. --Oelwiki 20:18, 16. Feb. 2008 (CET)

Leider spricht aus dem Artikel, insbesondere aus dem Abschnitt über physikalische Grundlagen, noch immer mehr die Begeisterung als Fachkenntnis. Denglische Begriffe, eine falsch (abgeschriebene ?) Formel usw. Des weiteren klingen viele Aussagen nach der unreflektierten Übernahme der Aussagen von Leuten, die damit Geld verdienen wollen, so z.B. ist es so möglich, das Originalschallfeld des Aufnahmeraumes weitgehend physikalisch zu wiederherzustellen - DAS geht mit Sicherheit nicht. Tut mir leid, aber viel besser als den alten Stand finde ich es nicht. Besten Gruß, --Akustik 11:59, 17. Feb. 2008 (CET)

Es freut mich natürlich, dass auch ein kritischer Benutzer die neue Variante für nicht viel, aber doch immerhin für besser hält als den ursprünglichen Artikel. Sicher hat die Begeisterung für das Thema mitgeschrieben, aber der Satz ist es so möglich, das Originalschallfeld des Aufnahmeraumes weitgehend physikalisch zu wiederherzustellen ist kein unreflektiertes abschreiben von Werbematerial, sondern er reflektiert den Kernunterschied zu den konventionellen Verfahren. Ohne den Zusatz weitgehend würde er nur auf Holofonieansatz zutreffen, denn DAS ist das Ziel der Holofonie. Das weitgehend relativiert diese Aussage, weil wir diesem Ziel noch relativ fern sind. Welche Denglischen Begriffe? Und welche Formel ist falsch? Sind beide nicht von mir, nicht mal das KHI, aber soweit ich sehe ist es richtig abgeschrieben. Zur Berechnung der Aliasingfrequenz gab es sehr unterschiedliche Veröffentlichungen. Ich habe mich auf die Arbeit von Wittek bezogen, die als erster Link bei den PDF- Dateien angegeben ist, Seite 65. Er erklärt dort auch warum es falsche Interpretationen gab. Ist glaube die umfassenste Arbeit zum Thema Wellenfeldsynthese. Wenn Du sie gelesen hast kannst Du sicher die Fachkenntnis der Autoren in diesem Wikiartikel beurteilen.--Oelwiki 16:14, 17. Feb. 2008 (CET)

Hence, WFS does not have the potential of recreating a true copy of the sound field. - Zitat aus der Arbeit von Wittek. Der Kern (und wohl auch das Ziel) der WFS ist doch wohl eher, eine möglichst originalgetreue Illusion des originalen Hörereignisses zu erzeugen und nicht das Originalschallfeld physikalisch nachzubilden. Dazu müsste schon die gesamte Raumoberfläche mit Schallstrahlern in ausreichend dichten Abstand (vier-sechs pro Wellenlänge) belegt sein. Zu den Formeln würde ich empfehlen, zumindest die KHI aus dem Artikel zu entfernen, da sind mehrere Fehler drin und sie hilft dem Artikel nicht wirklich. Gruß, --Akustik 17:55, 17. Feb. 2008 (CET)

Ist sicher Interpretationssache, ein physikalisch nachgebildetes Schallfeld ist natürlich auch die perfekte Illusion. Der Unterschied zu den konventionellen Verfahren ist doch gerade, dass sich die virtuellen Schallquellen genauso verhalten wie die realen Schallquellen. Witteks Aussage bezieht sich ausdrücklich auf die horizontalen Lautsprecherreihen und begründet sie vor allem mit dem kaum berechenbaren Einfluss der Wiedergaberaumreflexionen. Sie bezieht sich also nur auf den gegenwärtig realisierten Entwicklungsstand des Verfahrens, nicht auf das Verfahren an sich. Aber aus meiner Formulierung im Artikel wird wirklich nicht deutlich, dass sie sich nur auf das Verfahren an sich bezieht. Ich werde die Seite morgen früh nochmal überarbeiten. Die Formel für das KHI hatte ich aus einer veröffentlichten Diplomarbeit, möglich dass sie unzulässig vereinfacht wurde. Ob wir die noch kompliziertere Formel z.B. aus http://www.hauptmikrofon.de/diplom/DA_Gronert.pdf Seite 25 reinsetzen sollten wäre zu diskutieren. Wirklich hilfreich ist sie wirklich nicht, ich werde sie erstmal rausnehmen. Leider kann man aber auch keinen Link drauf setzen, im WIKI ist sie nicht. Ich halte die Seite so wie sie ist auch nicht für der Weisheit letzten Schluss, aber vielleicht können wir sie zu einem leichter verständlichen Überblick über das Verfahren machen.--Oelwiki 20:49, 17. Feb. 2008 (CET)

syntheticwave.de

Ich hab den Artikel nicht komplett gelesen, aber allein die Überschriften erinnern mich stark an die Texte auf syntheticwave.de. Das ist nicht unbedingt negativ zu bewerten. Es tut sich dabei aber ein Verdacht auf, woher der Großteil des Artikels stammt. --Edoardo 23:16, 2. Feb. 2009 (CET)

PS: Ich hab auch die Disse hier nicht komplett gelesen. Dann kommt das wohl hauptsächlich von Oelwiki. Seine/Deine Seite zu lesen dauert aber lang und ist nicht gerade einfach. Und das liegt nicht am Inhalt. --Edoardo 23:20, 2. Feb. 2009 (CET)

Widersprüche im Artikel

Hallo,

Mir sind zwei Widersprüche im Artikel aufgefallen:

• Zum einen heißt es "Andererseits begrenzt die Größe des Strahlerfeldes den Darstellungsbereich, außerhalb seiner Grenzen können keine virtuellen Schallquellen erzeugt werden.", andererseits wird auf dem Bild genau das dargestellt.
• Zum einen heißt es, die WFS wäre im heimbereich nicht marktfähig (zu teuer, zu aufwändig, etc.), andererseits heißt es im selben Abschnitt weiter unten "Die rasante Entwicklung im Bereich der digitalen Signalprozessoren macht das Verfahren zukünftig selbst im Heimbereich zu einer möglichen Alternative zu den konventionellen, kanalbasierten Verfahren, zumal auch diese bei weiter steigender Kanalzahl mit zunehmenden Akzeptanzproblemen konfrontiert sind.". Letzteres lies sich übrigens imo wie ein Werbetext.

Ich kenne mich leider nicht gut genug aus, um die Widersprüche aufzulösen, hat jemand von euch eine Idee?

Viele Grüße, --212.202.124.186 12:01, 9. Jun. 2012 (CEST)

P.S.: Der Artikel ist ziemlich kompliziert geschrieben. Viele verwendete Fachbegriffe werden nicht verlinkt, oder gar erklärt. OMA - tauglich ist das leider überhaupt nicht. :(

Konstuktive Kritik und Überarbeitung

Die Kritik an diesem Artikel ist durchaus berechtigt. Es gibt einiges, was nicht ganz korrekt, etwas durcheinander geraten oder total falsch ist. Im Gegensatz zu meinen Vorrednern, bin ich aber der Ansicht, dass Wellenfeldsynthese (WFS) nicht so kompliziert ist. Es fehlt nur an einer guten Erklärung, die dieser Artikel leisten könnte. Deshalb hier mein Konzept für eine Neufassung:

Motivation: Dieser Text (in etwa) könnte den Einsatz von WFS motivieren:

Stereo, 5.1 und anderen konventionelle Wiedergabetechniken zielen darauf ab, die Hörwahrnehmung einer akustischen Szene an einer festgelegten Zuhörerposition (vgl. Sweet Spot) zu erzeugen. Der größte Nachteil dieser Verfahren liegt darin, dass sich die tatsächliche Zuhörerposition nur geringfügig von der angenommenen Zuhörerposition unterscheiden darf ohne, dass die subjektive Wiedergabequalität deutlich reduziert wird.

Im Gegensatz zu dem konventionellen Verfahren zielt WFS auf eine zumindest näherungsweise Nachbildung des Wellenfelds einer akustischen Szene innerhalb eines ausgedehnen Abhörhörbereichs ab. So ist die optimale Wiedergabe nicht auf eine einzige Zuhöreposition beschränkt und es kann für ganze Gruppen von Zuhörern eine hohe subjektive Wiedergabequalität erreicht werden. Außerdem haben die Zuhörer die Möglichkeit sich innerhalb des Abhörbereichs frei zu bewegen, was zum einen das Hörerlebnis intensiviert und darüber hinaus auch den Abstand einer wiedergegeben Quelle zum Zuhörer direkt wahrnehmbar macht.

Physikalische Grundlagen:

Dieser Abschnitt muss gründlich überarbeitet werden. Ein grober Textvorschlag wäre:

Zur anschaulichen Erläuterung der physikalischen Grundlagen von WFS kann zunächst das Wellenfeld eines von einer Punktquelle ausgesendet Impulses im Freifeld dienen. Dieses Wellenfeld zeigt zu jedem Zeitpunkt eine räumlich klar abgegrenzte Wellenfront, die sich mit der Zeit von der Punktquelle wegbewegt. Teilt man diesen kontinuierlich Zeitablauf willkürlich in einzelne Zeitschritte ein, kann dieser Vorgang einfacher intuitiv erfasst werden. In diesem Gedankenmodell hängt die Form der Wellenfront zu einem Zeitschritt nur von der Form der Wellenfront zum unmittelbar vorhergehen Zeitschritt und deren Bewegungsrichtung ab. Die Form der Wellenfront wird durch den Schalldruck und die Bewegungsrichtung durch die zusätzliche Betrachtung des Gradienten (Ableitung nach dem Ort) des Schalldrucks bestimmt. Mit diesem Modell kann der Zeitverlauf des Wellenfelds einer beliebigen akustischen Szene beschrieben werden.

Um diese Erkenntnisse für die Wiedergabe nutzen zu können, betrachtet man umgekehrt nicht geschlossene Oberfläche einer Wellenfront, sondern die den gewünschten Abhörbereich umschließede Oberfläche. Dort gilt die selbe Gesetzmäßigkeit, die durch das Kirchhoff-Helmholtz Integral beschrieben wird:

Kirchhoff-Helmholtz Integral mit Erklärung der Größen.

So könnte man jedes beliebige Wellenfeld innerhalb des Abhörbereichs erzeugen, sofern man den Schalldruck und dessen Ableitung in Normalenrichtung auf der den Abhörbereich umschließenden Oberfläche bestimmen kann. Dies könnte theoretisch durch eine kontinuierliche Verteilung von Monopolquellen und parallel Normalen orientierten Dipolquellen ereicht werden, die im folgenden als sekundäre Quellen bezeichnet werden. Bemerkenswert ist dabei, dass bei diesem Ansatz kein Schall außerhalb des Abhörbereichs abgestrahlt würde. Für die praktische Umsetzung bestehen an dieser Stelle die schwerwiegenden Probleme, dass eine kontinuierliche Verteilung der Sekundären Quellen nicht realisiert werden kann und eine Realisierung von Monopol- und Dipolquellen am selben Ort sehr schwierig ist.

Auf die Realisierung von Dipolquellen kann (einfach) verzichtet werden, wenn man eine Schallabstrahlung außerhalb des Abhörbereichs in Kauf nimmt. Setzt man die Ableitung des Schalldruck in Normalenrichtung im Kirchhoff-Heltzholtzintergral zu Null, ergibt sich das Rayleigh-Intergral

Rayleigh-Intergral mit Erklärung der Größen.

Da ein WFS-System typischerweise in einem geschlossenen Raum installiert wird, führt die Schallabstrahlung außerhalb des Abhörbereichs zu Reflexionen an den Wänden. Da diese wieder in Abhörbereich hörbar wären und damit die Wiedergabequalität beeinträchtigen würden, müssen die Wände des Raums so gestaltet werden, dass sie den Schall möglichst absorbieren (Siehe auch: Technische Probleme -> Anforderungen an den Wiedergaberaum).

Reale elektroakustische Wiedergabesysteme verfügen nur über eine begrenzte Anzahl von Wiedergabekanälen. So wird anstelle einer kontinierlichen Verteilung von sekundären Quellen, eine endliche Anzahl von gleichmäßig verteilten diskreten sekundären Quellen in Form einzelner Lautsprecher verwendet. Diese können näherungsweise als Punktquellen bzw. Monopolquellen betrachtet werden und näheren eine kontinuierliche Verteilung ausreichend genau an, wenn die Abstände zwischen diesen klein genug gewählt werden. Allerdings entsteht durch diese räumliche Abtastung räumliches Aliasing, was die räumliche Auslösung der Wiedergabe einschränkt. Um die Kosten eines solchen Systems gering zu halten, werden meist nur Lautsprecheranordnungen verwendet, die sich in der Horizontalen Ebene befinden.

Soweit erstmal bis hier, für den Rest des Textes benötige ich ein wenig Zeit.

Folgende Fakten sind im bisherigen Text "Physikalische Grundlagen" auffällig falsch dargestellt:

• "Um Schallwellen zu erzeugen..." -> um ein Wellenfeld zu synthetisieren. Wenn man nur ungeordente Schallwellen erzeugt, hat man noch nichts gewonnen.
• "Mathematische Basis ist das Kirchhoff-Helmholtz-Integral, das beschreibt, dass der Schalldruck in jedem Punkt innerhalb eines quellfreien Volumens bestimmt ist, wenn Schalldruck und Schallschnelle in allen Punkten seiner Oberfläche determiniert sind" -> Die Schallschnelle kommt aber in diesem Intergral nicht (direkt) vor. Die "Ableitung des Schalldrucks in Normalenrichtung" ist richtig.
• "Ein solcher räumlicher Ansatz beschreibt das Prinzip der Holofonie." -> Holophonics ist (meiner Ansicht nach) eine ganz andere Baustelle.
• "Dabei müsste die gesamte Oberfläche des Volumens, also alle Begrenzungsflächen des Wiedergaberaumes, dicht an dicht mit Monopolen und Dipolen zur Schallerzeugung bestückt werden, alle einzeln angesteuert mit ihrem jeweiligen Signal." -> Nach dem Integral muss es eine kontinuierliche Verteilung sein. "Dicht an Dicht" ist eine Annäherung und muss als solche Erklärt werden.
• "Darüber hinaus müsste der Raum schalltot sein, um die Bedingung des quellfreien Volumens zu erfüllen." Nein, die Quellenfreiheit wird nur für den Abhörbereich gefordert und hat mit dem Raum noch nichts zu tun. Dieser Aspekt ist meiner Ansicht nach auch nicht so wichtig und muss vielleicht nicht diskutiert werden, um Vewirrung zu vermeiden.
• "Der Ausgangspunkt der synthetisierten Wellenfront kann dann jeder beliebige Punkt innerhalb der horizontalen Ebene der Lautsprecher sein." -> Ausgangspunkt kann jeder Punkt hinter den Lautsprechern sein.
• "virtuelle Schallquelle kann sich auch innerhalb der Lautsprecheranordnung befinden und sie wird sogar umgehbar." -> Das wäre dann eine "fokussierte" Quelle, die die Wahrnehmung einer Quelle im Fokus hervorruft. Das ist aber keine wirkliche WFS der wahrgenommenen Quelle und sollte getrennt diskutiert werden.

--Herbstlaub (Diskussion) 16:22, 4. Jan. 2013 (CET)