Mal wieder Dipol, aber anders

Autor

Beitrag

Physician
Inventar

#1 erstellt: 14. Nov 2007, 15:57

Hallo Macher und Schreiber,

mein Anliegen könnte ggf. schon diskutiert worden sein. Da mir jedoch die Inspiration fehlte passende Schlagworte für die Suche zu kombinieren kam entweder nix oder aber alles wo Dipol drin vorkommt.
Sollte jemand Erinnerung an ein vergleichbares Anliegen haben und einen Link spenden, wäre ich ebenfalls sehr dankbar.

Konkret geht es um einen Dipol, der eigentlich keiner sein muss. +hohohoh+ Werden jetzt manche denken, aber klingt nur etwas komisch.

Nehmt einen impulskompensierten geschlossenen Subwoofer. Entfernt gedanklich die Trennwand und verpolt ein Chassis.

Sowas möchte ich gern diskutieren.

Sinn und Zweck des Ganzen:

Der Couchtisch soll evtl. als Dipolsub herhalten. Da sitzt man im Nahfeld, der Tisch steht fast in Raummitte.

Die o.g. Komposition hat als Vorteil eine vergrößerte Masse der Schwingeinheit, was eine tiefere Reso ergibt. Ergo kann ohne elektrische Korrektur ein sehr tiefreichender Bass erreicht werden. Weiterhin bestehen keine Änderungen an den Chassis', sodass diese später auch anders eingesetzt werden können UND natürlich die Masse vermutlich zentriert wirkt - was bei aufgeklebten Gewichten schwieriger sein dürfte.

Dass dabei der Wirkungsgrad natürlich leidet ist klar, macht aber keinen Unterschied zu elektrischer Entzerrung. Dort muss ebenfalls genug Leistung vorhanden sein um in der Entzerrung kein Clipping am Chassis zu haben.

Was mir jedoch bedenken bereitet ist die Einbaugüte, die mit meiner Schmalspur-Simulation entstanden ist. In Ermangelung von AJ-Horn (kommt aber sicher noch ins Haus!

) hab ich Behelf gesucht und meine, dass die folgende Lösung schon nah an das herankommt, was ich mir vorstelle.

Software WinISD pro 0.5a7

Ein Dipol ist im Nahfeld doch einer geschlossenen Kiste mit unendlichem Volumen nicht unähnlich ... Wenigstens auf Achse.
Ich habe also ein vermeintlich passendes Chassis gewählt und mal 10m³ als geschlossene Kiste genommen. Das Nettovolumen meiner 'Kiste' (vlg. o.g. Komposition/Konstruktion) bildet den Masseaufschlag, den ich erreichnet und als Zusatzmasse dem Chassis zugefügt habe.

Leider erreiche ich bei dieser Abstraktion - die eben für die vorhandenen Mittel nötig ist - eine unheimlich hohe Einbaugüte.

Nun die Fragen:

1) Ist die Abstraktion an sich erstmal korrekt?

2) Kann jemand eine solche Simulation mal mit AJ-Horn vornehmen, wenn das da möglich ist?

3) Hat jemand sowas schon mal gebaut und Hörerfahrung damit?

Vielen Dank fürs lesen meines doch nicht kurzes Textes.

Gruß, Seb

castorpollux
Inventar

#2 erstellt: 14. Nov 2007, 17:12

1) Ist die Abstraktion an sich erstmal korrekt?

Hi Seb,

definiere mal unglaublich hohe Einbaugüte, was konkret hast du wie simuliert und wo hast du welchen Wert konkret aufgeschlagen. Prinzipiell ist es zwar nicht falsch, die Luftmasse im Gehäuse mit auf die Membranmasse zu schlagen, interessant wäre aber, wie du das angestellt hast, bzw. wie viel du dabei genommen hast.
Würde der sub ohne hinzufügen dieses gewichtes denn auch eine hohe Güte haben? Dein Couchtisch muss ja schon ein bisschen größer sein, wenn du so viel luftmasse aufschlägst, das es die güte derart hochtreibt....Resonanzabsenkung durch Masse geht nun mal mit anhebung der güte einher.

Auf der anderen Seite: wieso den Sub zwischendrin geschlossen bauen? Wieso nicht den tisch offen lassen und nur einen käfig um die treiber herum bauen, so dass man weiterhin die füße ausstrecken kann? *g* Ob nun elektrisch entzerren und somit maximalpegel opfern, oder resonanfrequenz absenken und somit wirkungsgrad opfern, bleibt gleich

AJ-Horn habe ich leider nicht.

Grüße,

Alex

Der_RiPol_-_Axel
Stammgast

#3 erstellt: 14. Nov 2007, 18:03

Hallo Physiker,
===============
Im Grunde handelt es sich doch hier um einen Compound Woofer,
der offen - also dipolar - betrieben wird, ist das so richtig?

Zwei Chassis sind also, über ein Luftvolumen miteinander gekoppelt.
Dabei verhalten sich die beiden gekoppelten Chassis genau
so, als wenn Du nur ein einzelnes Chassis, aber mit entsprechend
geänderten Parametern betreibst:

Hierbei gilt recht anschaulich folgendes:
Re : (parallelschaltung) und
VAS: und
Cms: werden halbiert.
Mms: verdoppelt sich und ist noch um die Masse des bewegten
Luftvolumens zu erhöhen (bei 10 Liter etwa 12g).
fs : errechnet sich neu aus fs=1/(2*PI()*Wurzel(Cms*Mms))
Rms: wird verdoppelt

Diese Anordnung hat praktisch keine Vorteile außer der
marginalen Resonanzabsenkung. Die Hälfte der Membranfläche
arbeitet in das Gehäuse und bleibt somit unwirksam.

Für einen funktionierenden Dipol ist wirksame Fläche, man
könnte auch Hubraum sagen, wichtig.
In Deinem Fall wird hier viel verschenkt. Nach außen wirken
nur die effektiven Membranflächen eines einzigen Chassis.
Zudem wird das geschlossene Koppelvolumen die Wiedergabe nach
oben begrenzen, da es ab einer bestimmten Frequenz zu Gehäuse-
typischen Moden kommt.

Ein RiPol hat eine sehr viel effizientere Resonanzabsenkung
und ein deutlich kleineres Gehäuse. Trotzdem bleiben alle
Membranflächen (Vorder- und Rückseite) wirksam.

Zu Deinen Fragen:
1) Ja
2) Mit den neu errechneten Parametersatz kann man schon Simulieren, AJ scheint das aber nur unzureichend zu erfassen.
3) Weiß ich nicht - macht aber, siehe oben - auch keinen Sinn.

Physician
Inventar

#4 erstellt: 14. Nov 2007, 18:09

Hallo Alex,

ja, da stellst du direkt die richtige Frage.

Leider war die Simulation schon ein paar Tage her, als ich heute den Beitrag schrieb.
Das Chassis wird eines gewesen sein, mit so schon recht hoher Gesamtgüte, was im Dipol ja mithin gut funktionieren sollte.

Die Masse hatte ich von etwa 50 Gramm angenommen, wenn ich nicht irre. Das sollte so die Größe sein, die man im Couchtisch unterbringt (weiß nicht, werden wohl 100 Liter gewesen sein).

Aber wie ich deinen Worten schon richtig entnehmen konnte hab ich mir wohl auch das falsche Chassis rausgesucht.

Hab jetzt mal kurz und spontan einen Eminence Beta 15 hergenommen und simuliert. 10m³ geschlossenes Volumen, Einbaugüte dann ~0.6. Mit 50 Gramm werden daraus 0.81, was ich wohl noch aushalten würde.

Damit wäre dann f-3dB bei etwa 24 Hz und Kennschalldruck bei 90dB - lt. Simulation.

So gesehen doch an sich nicht verkehrt, wenn, ja wenn meine Abstraktion stimmt und ein ähnliches Ergebnis zu erwarten ist.

Viel Lärm um nichts also?

Naja, ich würde trotzdem gern noch Erfahrungen, Einschätzungen und Ausblicke von den erfahreneren Selbstbauen haben wollen.

Achso und wegen der Entzerrung ... Elektrische Entzerrung ist ja nicht unbedingt besser, wie oben beschrieben. Gerade in Bezug auf die Gruppenlaufzeit könnte das dann schon Vorteile haben, was ich hier beschriebe.

Gruß, Seb

2eyes
Inventar

#5 erstellt: 14. Nov 2007, 18:44

Physician schrieb:

Ich habe also ein vermeintlich passendes Chassis gewählt und mal 10m³ als geschlossene Kiste genommen. Das Nettovolumen meiner 'Kiste' (vlg. o.g. Komposition/Konstruktion) bildet den Masseaufschlag, den ich erreichnet und als Zusatzmasse dem Chassis zugefügt habe.

Leider erreiche ich bei dieser Abstraktion - die eben für die vorhandenen Mittel nötig ist - eine unheimlich hohe Einbaugüte.

Ist das nicht ziemlich verwegen, gleich die komplette Luftmasse in 10 Kubikmetern als bewegtes Volumen hinzuzufügen? Die 10 l vom Axel sehe ich ja ein. Aber das tausendfache???

Physician
Inventar

#6 erstellt: 14. Nov 2007, 19:11

Hallo Axel,

deine Ausführungen sind korrekt, es handelt sich um einen Compound-Treiber, der da benutzt wird.

Deiner Wertung nicht jedoch nicht zustimmen.

Der gewünschte Effekt ist hier nicht ein kleiner Platzbedarf oder viel Hubraum. In erster Linie war gewünscht die elektrische Entzerrung aus der Kette zu entfernen. Das sollte damit möglich sein bzw. ist dies eines der Themen, die hier zur Diskussion stehen sollen.

Hallo Rudolf,

du hast einen Verständnisfehler. Die 10m³ sind als Gehäusevolumen angenommen um den Frequenzgang in einer unendlichen Schallwand zu approximieren.

Die Masse, die der Schwingeinheit beaufschlagt wird, wird von der im 'Tisch' eingeschlossenen Luft gestellt (grob ~ 100 Liter).

@topic:

Der Axel hat mit natürlich wieder etwas näher an die Realität gezogen und dem zuvor beschriebenen Beispiel (für Alex) die Euphorie entnommen.

Korrekt wäre ja, wie Axel ausgeführt hat, ein Compound, dem dann eine Masse aufgeschlagen wird. Dabei stimmt dann auch die Simulation wieder, weil ich natürlich den 6dB-Abfall durch das zweite Chassis nicht berücksichtigt hatte.

Das Beispiel sieht nun also wie folgt aus:

Eminence Beta 15 Compound
Massenaufschlag sei 120g (~100Liter)

Die Einbaugüte liegt dann bei 0.84 und die Einbauresonanz bei ~25Hz. Der Kennschalldruck des Systems liegt dann lt. Simulation bei etwa 83dB/W/m. Interessant ist aber eben die tiefe Grenzfrequenz von um 25Hz und die insgesamt recht glatte Gruppenlaufzeit.

Bei elektrischer Entzerrung würde die Gruppenlaufzeit zu tiefem Bass hin ja deutlich ansteigen, oder seh ich das falsch?

Gruß, Seb

Der_RiPol_-_Axel
Stammgast

#7 erstellt: 15. Nov 2007, 13:33

Hallo Physiker,
===============

Physician schrieb:

In erster Linie war gewünscht die elektrische Entzerrung aus der Kette zu entfernen.

Welche meist Du denn?
Da gibt es den dipol-typischen Pegelabfall, den hast Du auch.

Dann gibt es Hohlraumresonanzen.
Auch die hast Du. Bei gant tiefen Frequenzen, bei denen das Gehäuse gegenüber der Wellenlänge klein ist funktioniert das halbwegs und Du hast zwischen den Membranen eine halbwegs starre Kopplung. Ab einen Frequenz von Lambda/2 < Wandabstand wirds kann gleichermaßen 'wild' mit stehenden Wellen und Interferenzen. Deswegen wird eine Frequenzbegrenzung auch hier dringend erforderlich sein. Sicherlich geht da über 150 oder so Hz nichts mehr.

Die Masse, die der Schwingeinheit beaufschlagt wird, wird von der im 'Tisch' eingeschlossenen Luft gestellt (grob ~ 100 Liter).

Diese Mege wird niemals zuverlässig bewegt!! Maximal das 'Verschiebevolumen' zwischen den Beiden Treibern, als gedachtes Rohr.

Eminence Beta 15 Compound
Massenaufschlag sei 120g (~100Liter)

Wie gesagt, das wird nie erreicht. Max. 20g würde ich ansetzen, dann kommst Du etwa 2,5Hz tiefer, das ist der Aufwandt nicht wert!!

Die Einbaugüte . . . . . . . . . . . ................. um 25Hz und die insgesamt recht glatte Gruppenlaufzeit.

Sorry, für mich sind das fragwürdige Ergebnisse.

Party201
Inventar

#8 erstellt: 15. Nov 2007, 15:01

Gabs nicht früher mal Massenangaben für den
physikalischen Teil der bewegten Massen und den physikalischen Teil + den direkt angekopplten
Luftmassenanteil?

So große Volumen anzukoppeln halte ich für nicht
ratsam/richtig. Das Widerspricht jeglicher Art von Wellenmodel.

Der_RiPol_-_Axel
Stammgast

#9 erstellt: 15. Nov 2007, 16:48

Hallo Seb,
==========
bisher wars nur Stochern im Dunkeln. Nun habe ich das ganze
mal doch schnell mit einem 400er, den ich gerade auf dem
Brett hatte, simuliert.
Dabei kann man sehen, dass in Deiner Anordnung die Reso von
fs=35Hz auf 33,8 Hz runter geht. Das entspricht einer bewegten
Luftlast von 4,3g. Der Frequenzbereich geht ab 30Hz -3dB bis
knapp 300Hz und hat danach einen scharfen Einbruch - alles
ohne passive Korrekturen.

Das gleiche Chassis im RiPol (80L.) hat eine Resonanzabsenkung
auf 17Hz(!!) und einen -3dB-Pkt bei 15Hz, alles wie oben, also
ohne Korrekturen im Nahfeld nachmessbar.

Physician
Inventar

#10 erstellt: 16. Nov 2007, 10:14

@Barbara:

Du meinst sicher 'mms' und 'mmd' als Parameter, die mit bzw. ohne Luftlast sind.

@Axel:

Da ich bisher zumeist in Carhifi aktiv bin/war, sind Subwoofer für mich per Definition unter 100Hz getrennt. Auch zuhaus würde das so werden, da die Satelliten schätzungsweise bis 60Hz runterspielen können.

Mit Entzerrung war jene gemeint, die eben den Pegelabfall zu tiefen Frequenzen kompensieren soll. Sieht man ja doch oft, wenn Dipol-Subwoofer verwendet werden.

Deine Simulation ist natürlich interessant.

Was mich nun auch interessieren würde wäre dann der Pegelabfall des Systems gegenüber dem Kennschalldruck des Chassis - nur im Bassbereich natürlich.

Ich geh doch recht in der Annahme, das dieser sich auf dem Niveau bewegt, was auch durch Massezugabe zur Schwingeinheit erreicht würde, oder?

Abschließend noch kurz - auch ich muss mal auf Arbeit

- was zu der Massekopplung. Da hast du bzw. habt ihr wohl insgesamt Recht, dass dies bei der genannten Variante nur unzureichend funktionieren wird.
Ich war da wohl durch Reflexkisten geprägt der Annahme, die Masse könne komplett angekoppelt werden. Faktisch zeigt sich ja aber auch BR schon, dass die Masse unter bestimmten Bedingungen besser oder schlechter angekoppelt ist.

Vielen Dank schon mal bis hierher.

Bitte aber weiter diskutieren bzw. hier konkret noch meine Fragen kurz beantworten.

Gruß, Seb

Der_RiPol_-_Axel
Stammgast

#11 erstellt: 16. Nov 2007, 14:44

Hallo Seb,
==========
Vorab: Diese Dipol-Simu ist nicht mit einem, wie oben
beschrieben, Einzelchassis mit zusammengerechneten Parametern
entstanden, sondern es sind zwei Chassis die sich
auf 50cm Abstand gegenüber liegen. Ansonsten wäre ja das
'Aufbrechen' in Interferenzen unsichtbar.
Der Pegel bezieht sich jeweils nur auf eine Membran im Nahfeld.

Den Pegelabfall des Systems habe ich dem Pegelabfall des
gleichen Chassis im 100Liter CB-Gehäuses gegenüber gestellt.

Mit der Vermutung dass der Pegelabfall durch die zusätzliche
Masse zustande kommt ist gerechtfertigt. Jedoch schlägt bei CB
auch die hohe Einbaugüte mit einer ordentlichen
Pegelüberhöhung zu Buche.
Was deutlich wird ist die Tatsache, dass 100L für dieses
Chassis zu wenig sind für eine vernünftige Basswiedergabe.